蛹蟲草(Cordyceps militaris (L.ex Fr.) Link.),有北蟲草、北蟲草、蛹莫北蟲草、蛹草等別稱,屬麥角菌科 (Clavicipitaceae)蟲草屬(Cordyceps) 真菌,蛹蟲草是由子座(即草部分)與菌核(即蟲的尸體部分)兩部分組成的復合體。系蛹蟲草菌絲體侵入鱗翅目、鞘翅目、膜翅目、雙翅目等類昆蟲的蟲蛹、美國白燈蛾或成蟲中,借助芽殖而增生,將蟲體轉變為一個菌核 ,汲取營養,再從菌核蛹體上長出的富含高蛋白、氨基酸的草狀菌類。主要分布于歐洲的英國、法國、德國以及北美洲的美國、加拿大等地。人工培養的蛹蟲草子實體部分可作食用,但嬰幼兒、兒童、食用真菌過敏者不宜食用。
相關歷史
蟲草約出現于1.01 億年之前 ,其最早文字記載出現于古代亞述時期兩河流域古蘇美爾人楔形文字石板。1707年,法國植物學家Vaillant采集記載了蛹蟲草,并將蛹蟲草作為蘑菇收入其新建的珊瑚菌屬 Clavaria。1753年,卡爾?馮?林奈以蛹蟲草粗壯威武的形態為依據將其命名為武士珊瑚菌 Clavariamilitaris (Linné 1753)。1818 年,真菌學家Fries 以該菌為模式種蛹蟲草 蟲草屬 militaris建立了蟲草屬(Fries 1818)。此后,西方真菌學家陸續發現、描述、命名眾多蟲草種類,蟲草分類開始逐漸發展。
Huber(1958)和McEwen(1963)研究發現,蛹蟲草后期是從形成菌核的蛹體上長出棍棒狀橘紅色的子實體伸出地表,故而得名蛹蟲草。
形態特征
蛹蟲草屬于子囊菌門,采取異宗配合進行有性生殖,其無性型為蛹草擬青霉。蛹蟲草的結構可以分為子座和菌核,子座大小與寄主大小和環境相關。
分生孢子
蛹蟲草菌絲一般為乳白色,見光轉色后呈橘黃色,其狀如絨毛,有隔膜和分生孢子。分生孢子呈圓形或圓柱形(大小:2.5~3.2×4.0~6.8μm),著生于分生孢子梗頂部,其梗或單支或分枝,以成單、成對或成簇方式排列。
子座
蛹蟲草子座單生或數個,呈圓柱形長2-7cm,直徑約4mm。從寄主頭部長出,有時從蟲體節部生出,呈蒼黃、橙黃至橙紅色,通常不分枝;可孕部(頭部)呈棒狀,長1~2厘米,粗3~5毫米,表面粗糙。子囊殼之間充滿菌絲,致密表生,近圓錐形,450~650×250~360μm。子囊200~600×4~5.5μm。子囊孢子斷裂,形成1~3×1μm的次生子囊孢子。
子囊殼
子囊殼在子座疏絲組織內的排列方式無明顯規律,子囊殼孔口向上,近表面生。單個子囊殼呈彈頭狀,側壁較薄,頂端頸部較厚,其壁由菌絲纏繞而成,子囊殼頂部有小孔,是子囊孢子釋放部位。子囊殼由菌絲固定嵌入子座,子囊殼間有菌絲相互連結。
子囊
子囊殼中心腔基部附著有若干子囊,彼此平行排列,伸向孔口。子囊細長,呈長圓筒狀,子囊壁為數層管狀結構,管壁均勻致密,管腔內密度疏松,有細小的顆粒和大的致密顆粒。
子囊孢子
子囊內有1~8個子囊孢子,孢子橫截面呈圓形,中心為電子密度較高的致密核。子囊孢子在子囊內規律排列(單個孢子的除外)。兩個子囊孢子的,對等排列。三個子囊孢子的,呈三角形排列。四個子囊孢子的,呈方陣排列,五至八個子囊孢子的,多是一個在中心,其他的圍成輪形排列。五至六個子囊孢子的,也有成輪形排列的情況。
物種分布
蛹蟲草在世界范圍內分布十分廣泛,整個北回歸線均有發現,主要分布于歐洲的英國、法國、德國以及北美洲的美國、加拿大等地。
在中國遼寧、陜西省、山西省、安徽、四川省、貴州省、云南省、湖北、湖南省、吉林省、河南省、廣東省、廣西壯族自治區、山東省、江蘇省等16個省,在海拔200-2500 米的范圍內均有發現野生蛹蟲草。
生長習性
蛹蟲草屬于中低溫菌類,不適應高溫環境,通常生長于海拔200-2500 米范圍的含水量70-80%的腐殖質豐富,排水通氣良好的砂質土壤5-10米深處,周圍環境溫度15~25℃,空氣濕度70~80%,郁閉度60%,陽光透入較弱的闊葉林,針闊混交林中。
蛹蟲草的寄主專一性不強,可寄生于鱗翅目、鞘翅目、雙翅目等昆蟲的美國白燈蛾、成蟲和蛹,并且大多數寄生于蛹。
生活史
蛹蟲草具有復合型的生活史,只產生分生孢子的階段稱為無性型階段,產生子囊殼和子囊孢子的階段稱為有性型階段。蛹蟲草子實體成熟后,會形成子囊孢子(繁殖單位),子座會向周圍噴射子囊孢子,將其傳播到適宜的蛹體上后,新一輪繁殖開始。子囊孢子遇到適宜寄主后,以其產生的芽管及水解甲殼質的能力侵入到寄主蛹體內,蛹蟲草菌開始吸收養分生長出菌絲,菌絲體汲取蛹體養分進行生長發育并充滿蛹體。蛹體內的營養及組織被全部分解后,菌絲體開始逐漸成熟。隨著生長有序進展,子座形成,子實體開始分化,子囊殼青逐漸形成。子實體和子囊殼相繼成熟,子座向周圍噴射孢子進行繁殖,這樣一輪生長發育完成,新一輪生活始開始。
繁殖方式
蛹蟲草是一類雙型現象真菌,有分身孢子階段(無性型)和子囊孢子階段(有性型)。無性型,一般直接由菌絲分化產生無性孢子。主要方式有:體細胞(菌絲)分裂成子細胞;體細胞的斷裂;體細胞或孢子的芽殖;各種無性孢子的產生。有性型,通過有性生殖產生各類孢子。
蛹蟲草在自然環境中,其子座可以噴射孢子,孢子接觸到鱗翅目、鞘翅目、雙翅目等昆蟲的美國白燈蛾、成蟲和蛹后,憑借其自身產生芽管及水解甲殼質的能力侵入到蟲體內,菌絲體在蛹的血腔里汲取營養借助芽殖而增生,將蟲體轉變為一個菌核,菌核萌發形成單個或多個子座,從寄主蟲體各處長出,呈蒼黃色、橙黃色至橙紅色,大小隨寄主和環境而異。
培養技術
人工培養蛹蟲草主要采用下列三種方法:1.通過分離、純化野生蛹蟲草獲得母種,然后接種在培養基上,置于22~25-°C黑暗環境培養。培養基內充滿白色菌絲體后,將其置于室內見光培養,菌絲體變淡黃色至橙黃色,隨即產生大量分生孢子。。2.培養蛹蟲草菌絲體采用液體深層發酵。3.在柞蠶活體中接種蛹蟲草菌,將其置于濕室中,見光環境培養。約24天,寄主蛹體薄弱處出現橙黃色的菌絲叢。一個月后菌絲體超過1cm,隨即產生白色的分生孢子。約60天,蛹蟲草子實體和子囊殼成熟。
蛹蟲草宜在17-25℃的溫度下培養,并給予良好的通風換氣。菌絲體生長階段不需要光照,培養基含水量應保持在60%~70%,空氣相對濕度應保持55%~60%。子實體分化和發育階段空氣相對濕度應調整為80%~90%,并給予散射光照(橙光有益于蛹蟲草生長),光照強度為500lx~1000 Ix,光照強度為1000 Ix時,能提高子實體的質量和產量。子實體生長期間要保持良好通風,室內二氧化碳濃度含量超過10%,不能正常分化子座,往往出現密度很大,子座纖細的畸形子實體。菌絲在pH值5~8范圍內均能生長,以pH值5.4~6.8最為適宜。
主要價值
食用價值
蛹蟲草子實體富含蛋白質(約28.67%),其中有18種氨基酸,必需氨基酸8種,非必需氨基酸10種,氨基酸組成較為全面,能滿足人體對蛋白的營養需求。子實體還含有多種人體必需的礦質元素,對人體的細胞代謝、生物合成及生理功能具有重要作用,經常食用能補充相應礦物元素,對促進人體健康具有積極作用。
藥用價值
在中國,蛹蟲草沒有被現行《中華人民共和國藥典》(2020版)收錄,也未被國家衛生健康委員會公布的藥食兩用目錄收錄,蛹蟲草本身不具有藥物地位。蛹蟲草性平味甘、益肺腎、止血化痰,一般可用于肺結核、老人虛弱、貧血虛弱等癥。趙學敏在《本草綱目拾遺》中指出:蛹蟲草“能治百虛百損”。蛹蟲草的臨床醫療效果不亞于冬蟲夏草圖,蛹蟲草中含有豐富的蟲草酸、蟲草素、麥角甾醇等,具有擴展氣管、鎮靜、抗各類細菌、降血壓的作用。
生態價值
蛹蟲草作為蟲草對調節森林節肢動物門的數量、維持森林系統的平衡起著明顯的作用。蛹蟲草寄主范圍廣泛,可寄生于鱗翅目、鞘翅目、雙翅目等昆蟲的美國白燈蛾、成蟲和蛹。寄生不久后寄主蟲體就會死亡,起到自然殺滅效果。有研究發現,用蛹蟲草菌絲體和分生孢子室外防治Melanolophaimilata幼蟲,約4周相當一部分蛹感染死亡并長出蛹蟲草子座。蛹蟲草人工培養物田間防治夜蛾科昆蟲亦獲得了成功。蛹蟲草不僅對害蟲具有生物防治作用, 還可以額外收獲蛹蟲草增加收益。
相關研究
蟲草菌素
蛹蟲草中分離出的蟲草菌素(Cordycepin),3′-脫氧腺嘌呤核苷具有:1.抑制脫氧核糖核酸和核糖核酸的合成。2.促進細胞分化。3.改變細胞骨架分布。4.抑制蛋白質激酶的活性。5.對膀胱癌、大腸癌、肺癌和纖維肌瘤、人咽癌、人表皮樣癌及宮頸癌均有開發價值或應用前景。6.抑制人免疫缺失1型病毒的感染和反轉錄酶的活性。7.抑制核酸甲基化等多種生物活性等作用。
蟲草多糖
蛹蟲草中含有蟲草多糖(含量為4%~10%)。動物實驗發現蟲草多糖具有活化巨噬細胞刺激抗體產生、改善肝功能、降血糖、降低血液中三油甘醅和膽固醇的含量、促進SOD酶活力等應用前景。
蟲草酸
蟲草酸是蛹蟲草中主要活性成分之一,經研究實驗發現其具有:1.抗氧化作用。2.促代謝作用。
食用安全性
中國國家衛生和計劃生育委員會《關于批準塔格糖等6種新食品原料的公告》(2014年第10號)批準人工培養的蛹蟲草子實體作為新食品原料使用。根據原中國國家衛生和計劃生育委員會的安全評估,人工培養的蛹蟲草子實體可以作為普通食品食用,但嬰幼兒、兒童、食用真菌過敏者不宜食用,用作食品生產銷售時標簽、說明書中還應當標注不適宜人群。值得注意的是,中國國家衛生和計劃生育委員會評估明確可食用的部分為人工培養的蛹蟲草子實體,野生的蛹蟲草和人工培養的蛹蟲草蟲蛹部分不建議食用。
物種保護
2019年,蛹蟲草被中華人民共和國農業農村部納入《中華人民共和國農業植物品種保護名錄》(第十一批)予以保護。
2022年,蛹蟲草被中華人民共和國生態環境部《中國生物多樣性紅色名錄—大型真菌卷》評估為近危(NT)即蛹蟲草未達到極危、瀕危或易危標準,但是在未來一段時間將接近符合或可能符合受威脅等級。
物種對比
蛹蟲草和冬蟲夏草
蛹蟲草(蟲草屬 militaris)與冬蟲夏草(Ophiocordyceps 中華缺翅蟲)同屬麥角菌科的真菌,但不是同一個屬類。從形態方面來看,蛹蟲草子座單個或數個從寄主蟲體各處長出,呈蒼黃、橙黃至橙紅色;冬蟲夏草子座一般單個從蟲體頭部長出,呈灰棕色至棕褐色。
人工培育蛹蟲草的子實體可以作為普通食品原料食用,具用一定營養價值,而冬蟲夏草不具有普通食品地位,長期食用存在較高安全隱患。原國家食品藥品監督管理總局明確蟲草屬中藥材,不屬于藥食兩用物質。經檢驗,冬蟲夏草圖、冬蟲夏草粉及純粉片產品中,含量為4.4~9.9 mg/kg,而中國食品安全標準規定砷含量不得超過1.0 mg/kg,食用冬蟲夏草、冬蟲夏草粉及純粉片等產品會造成砷過量攝入,并可能在人體內蓄積,存在較高風險,冬蟲夏草不具有普通食品地位。
蛹蟲草和蟲草花
蛹蟲草和蟲草花都屬真菌類,民間常常將蟲草花稱為蛹蟲草,存在一定混淆,但兩者來源不同,形狀也不相同,并非同一物質。
蛹蟲草是由菌核(即蟲體部分)與子座(即草部分)組成的復合體。有野生和人工培育兩種來源。蟲草花的學名為蟲草屬 flower,是人工培育的子實體。是以天然蟲子所含的各種養分為參考,配置非蟲體材料制成的培養基進而培植而成,結構形狀中沒有蟲體部分。與常見的香菇、平菇等相似,只是接種的菌種和生長環境不同。蟲草花培養是模仿蛹蟲草蟲體營養成分,二者所含營養成分相似,均含蟲草素、蟲草酸、蛋白質、蟲草多糖等。作為人工培育的真菌類部分,二者均可作為食品,且具有營養價值。
參考資料 >
衛生部發布09年3號公告批準蛹蟲草為新資源食品...2022-09-06
蛹(北)蟲草栽培技術...2022-09-06
真菌病害詳細大全.中國農技推廣信息服務平臺.2022-11-29
衛生部發布09年3號公告批準蛹蟲草為新資源食品...2022-09-06
關于咨詢“蟲草花”是否等同于“蛹蟲草”,是否具備“蛹蟲草”功效及營養價值問題的回復 .寧夏回族自治區衛生健康委員會.2022-12-07
最新、最全版藥食同源目錄(2020版)來了!.四川省中醫藥管理局.2023-01-11
關于批準塔格糖等6種新食品原料的公告(2014年第10號).衛健委網站.2022-12-05
中華人民共和國農業植物品種保護名錄(第十一批).中華人民共和國農業農村部.2023-02-07
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《<中國生物多樣性紅色名錄—大型真菌卷>評估報告》.生態環境部.2022-12-05
衛生部:保健食品及冬蟲夏草不作為普通食品原料.中國政府網.2022-12-06
總局關于冬蟲夏草類產品的消費提示.國家藥品監督管理局.2022-12-05
蜂膠、冬蟲夏草等不得掛“食”字號.衛健委網站.2022-12-06
冬蟲夏草不能作為普通食品原料.百家號(《中國食品工業》雜志社官方帳號).2022-12-06
界定食藥物質定義范圍.今日頭條.2022-12-06