冬蟲夏草 雅紮貢布 藏語 之 發酵培養web.nchu.edu.tw/~rootdis/technique of...
TRANSCRIPT
冬蟲夏草(雅紮貢布-藏語)之
發酵培養
教師:林益昇 教授
助教:趙永椿 先生
亞洲大學生科系教授
內 容 冬蟲夏草的發現
何謂冬蟲夏草?
冬蟲夏草真菌之分類地位
冬蟲夏草真菌之生態
冬蟲夏草之營養成分
冬蟲夏草之療效
冬蟲夏草之發酵培養
冬蟲夏草之仿冒品
冬蟲夏草的發現 據傳為唐朝與吐魯番軍對仗
十幾年,發現隊方的馬匹與雪融後吃了一種地
上蟲子長出的黑色草芽,食後強壯,奔馳迅速
,又有耐力,此即西藏蟲草。
冬蟲夏草的記載最初見于藥書【草本新從和本
草綱目拾遺】。十八世紀二十年代,法國一個
科學考察隊在中國西藏發現冬蟲夏草,一百年
後英國植物學家才揭開其蘆山真面目。
冬蟲夏草是生長於中國大陸西北、西南青
康藏高原3500~5000公尺的高山上的特有
珍貴藥材。主要產於四川、青海、西藏,
甘肅、雲南、貴州等地,為西南三寶之一
(蟲草、麝香、藏紅
花),可媲美東北三
寶(人參、貂皮、烏
拉草)。
冬蟲夏草為一種子囊真
菌,寄生於蛾幼蟲體內
形成的蟲菌結體。
何謂冬蟲夏草?
冬蟲夏草真的如古人所
說它冬天是蟲,夏天是
草嗎?
真菌每年秋季侵入幼蟲體
內,靠蟲體內養份為生,
至幼蟲僵死,次年夏季子
座迅速長出地面似草樣,
由於外形似草又帶有蟲體
外殼,因此被稱為冬蟲夏
草。
冬蟲夏草不是植物也非動
物,而是一種有益身體的
菌類。
冬蟲夏草真菌之分類地位 Cordycep sinensis (Berk.) Sacc.
真菌門(Fungi)
子囊菌亞門(Ascomycotina)
核菌綱(Pyrenomycetes)
肉座菌目(clavicipitales)
麥角菌科(clavicipitaceae) 或
肉座菌科(hypocreaceae)
蟲草屬(Cordyceps)
冬蟲夏草菌寄生在鱗翅目
、蝙蝠蛾科昆蟲冬蟲夏草
蛾(Hepialus armoricamus
Oberthur)的幼蟲。
幼蟲
成蟲
蟲草屬為喜好幾丁質
(chitin)的寄生真菌,冬
蟲夏草菌則喜歡低溫(8~
12℃),為兼性腐生菌。
冬蟲夏草之生態
蛹
子囊座中的子囊殼呈卵圓形,子囊
圓柱狀,子囊胞子則呈線條狀,無
色,有許多隔膜。
夏季,冬蟲夏草菌的子囊胞子
(ascospores)從子囊(asci)內放射
出來後而斷裂成許多片段。
子囊胞子與寄主體表接觸時,分泌
幾丁質酵素(chitinase)將寄主體
壁溶解。
然後產生發芽管(或從分生胞子
conidia產生)穿入寄主幼蟲體內
。此過程即胞子的萌芽。
子座
子囊
子囊 胞子
冬蟲夏草菌隨蝙蝠蛾染病幼蟲鑽入土中。以酵母
狀出芽生殖增加體積,直到幼蟲死亡時,出現菌
絲體,並在冬季形成內生菌核。
菌核的發育會破壞幼蟲的內部器官,但是蟲體的
外皮卻保持完好無損。
夏季,從幼蟲(實際已成了菌核,即所謂蟲的部
份)屍體的前端(頭部皮層薄弱處)產生單個子
座(子實體,即所謂草的部份),如草一般,而
形成的菌蟲複合體,即為冬蟲夏草子實體。
冬蟲夏草蛾
子實體
冬蟲夏草子實體長約 4×11 cm,基部直徑約1.5
~4 mm,向上漸狹細,頭部不膨大或膨大成褐色
近圓柱狀,長約1~4.5 cm,直徑2.5~6 mm。
因為子座成熟後,蟲體也會腐爛,所以採收應在
生成子座後的第三週最佳。
子實體 長約 4 ×11cm
基部直徑約1.5~4mm
故真正的冬蟲夏草是由冬
蟲夏草菌在秋季時以胞子感
染蝙蝠蛾幼蟲。在冬天寄生
於冬眠的幼蛹,吸收幼蛹的
養分而於夏天破蛹而出。
冬蟲夏草簡稱蟲草,但蟲草卻未必是冬蟲夏草,
因為蟲草的種類有300至400種。而到目前為止,
經發現並加以命名的有二二六種,其中在日本發
現的就佔了2/3。冬蟲夏草只是其中的一種(矢萩
信夫著、詹若騰譯,1996 )。在蟲草屬中還有蟬
花(C. sobolifera)、蛹蟲草(C. militaris)和
大團囊草(C. ophioglossoides)等不少種蟲草皆
可產生多種生理活性物質。
冬蟲夏草之營養成分
冬蟲夏草之所以如此珍貴,主要因它含有許多活
性物質。包括:十九種胺基酸(amino acid) (
其中包含人體所必須之8種胺基酸,多醣類
(polysaccharides;如半乳甘露聚醣
galactomannam)、蟲草素(cordycepin ,3‘-deoxyadenosine,為含氮配糖體的核酸衍生物,
具有抗腫瘤性質,可抑制細胞中的mRNA轉譯作用
), D-甘露醇(D-mannitol,早期誤以為是蟲草
酸cordycepic acid,具利尿作用)麥角甾醇
(ergosterol)腺(adenosine)超氧歧化酵素(SOD)
微量元素(trace elements)、錳、鐵、銅等 。
冬蟲夏草之療效 一九九三年在德國舉行的世界田徑錦
標賽中,中國六位馬家軍田徑選手一舉突
破多項中長距離的世界紀錄,其成就震撼
世界體壇。原來運動員長期服用冬蟲夏草
,證實可提高血氧含量,心肺
功能,迅速消除疲勞,睡眠品
質好,精神狀態佳。
根據本草從新及綱目拾遺中記載:『冬蟲夏草味
甘、性平、能保肺益腎、止血化痰、無毒』,自
古即屬養生固本良藥,而無一盤補品熱燥或使用
禁忌。
傳統醫學裡,其主要運用在治療人體肺臟和腎臟
這些慢性疾病或是男女性功能的問題。
近年來國內外醫學機構更研究出冬蟲夏草可治療
氣喘、慢性支氣管炎、肺結核、老人畏寒、咳嗽
、遺精、陽萎、腰膝酸痛、神經衰弱、慢性腎炎
、病後體虛症。
近來更有提高人體免疫力、抗衰老和抗癌症、皰
疹的功能,是一理想又溫補的食療品。
蝙蝠蛾對生態環境,具有相當嚴格的要求,因此產量稀少,平均每500隻蝙蝠蛾幼蟲產生2隻冬蟲夏草。市面上能買到的冬蟲夏草子實體,皆為天然生成的。
人工培育冬蟲夏草有困難,主要是因蝠蛾幼蟲繁殖困難、接種技術必須改進及產地生態的模擬不易。所以以人工生產冬蟲夏草子實體幾乎不可能。
冬蟲夏草之發酵培養
研究人員發現蟲草的主要作用成份集中在
菌的子座中(菌絲體)蟲體幾乎無養份。
迄今已知蟲草的無性世代型共有八十種左
右,但其中大部份未經確定。正式報導的
冬蟲夏草菌無性型和其相關真菌有
Stachybotrytys sp., Paceilomyces
sinensis, Hirsutella hepiali,
Tolypocladium sinensis 和
Crysosporium sinensis 等。
由天然蟲草菌培養而得的人工蟲草菌無性世
代菌絲體,其通過一系列定性和定量測試及
臨床試驗後,發現其所含的化學物質與天然
蟲草一致。其效果可能超越天然蟲草,產品
口感十足,價格卻低,前景看好。
由於主要利用價值為菌絲或培養液中的療效
成份,並不需要培養子實體,所以冬蟲草的
商用來源為液態發酵培養
菌絲體及發酵培養液而沒
有子實體。
以微生物生產蛋白質,必須考慮其生產基質、營
養價值及安全性。 生產基質有再生性者包括工業廢棄物,例如甘蔗
渣、糖蜜、動物排泄物、亞硫酸木漿廢液、玉米
萃取液、牛奶及乳酪的乳液與植物衍生物,例如
澱粉、蔗糖、穀粒、纖維素、糖蜜及酒精。非再
生性生產基質包括甲烷、甲酸、天然氣及n-
parrafinic碳氫化物。
真菌的生產,大部分以農業原料或食品加工過程
中所產生的副產物為主。在碳水化合物或其廢棄
物中生產蛋白質,菌絲倍增時間約2.4小時,生
產目的是供做人類食用,故原料全採食品級。
25.0 g meat extract (meat stock cubes are equally good) 5.0 g malt extract (cheap bulk stuff direct from malt house) 2.5 g yeast extract 5.0 g peptone 10.0 g dextrose anhydrate 5.0 g casein 2.5 g tryptone 3.0 g CaSO4 (gypsum) + 5 ppm Zn & 20 ppm P (from
salts like ZnSO4 and KH2PO4) 1 liter distilled water pH 6,3 after sterilization
http://www.mycoculture.org/hbin/display?archive/19990509101215+archiveind
ex/S00000051.html+archiveindex/A00000112.html
培養基配方
DSM 11327 - Cordyceps sinensis (Filamentous Fungi)
MALT EXTRACT PEPTONE AGAR Malt extract 30.0 g Soya peptone 3.0 g Agar 15.0 g Distilled water 1000.0 ml Adjust pH to 5.6. Sterilized at 121°C for 10
min.
http://www.dsmz.de/media/med090.htm
工研院化學工業研究所應用生物科技及特殊生
物反應器工程技術,成功的發展出高效率的「
冬蟲夏草」量產技術,並已移轉給食品公司商
業化量產。 每噸槽體每天的平均產能 相當於兩萬隻蟲草的量。 利用槽體培養的蟲草菌絲 體沒有木質化纖維及蟲體 的殘留,不含任何添加劑 ,且有特殊香味及甘味, 品質良好。
從一年半之前開始正式投入冬蟲夏草市場,台糖已經靠
著它賺了三億多元,去年台糖本業虧損的三千六百萬元
,還是靠著這一顆顆小膠囊才彌補回來的。
「一盒蟲草粉是二十五公克,出售兩盒蟲草粉等於賣了
一公噸糖的價格,」
一公斤的糖價是14.5元,蟲草粉膠囊一顆0.4公克要價
20元,冬蟲夏草簡直是一隻會下金蛋的母雞。
台糖公司前年上
市的冬蟲夏草,一
公斤賣新台幣一萬
七千元,是台糖所
有產品中,單價最
高的。
就像培養黴菌一樣,冬蟲夏草的菌絲必須先從五
公升的三角瓶慢慢繁衍,等達到一定的密度時再
移植到發酵槽。
台糖公司現今之蟲草菌絲體利用6公噸醱酵槽醱
酵培養效率已提升至培養29小時生產475 公斤。
再將批式醱酵改為連續式饋料培養,批次產能可
增加至1000 公斤以上。
片狀發酵蟲草
粉狀發酵蟲草
冬蟲夏草子實體的價格依品質的不同而有所差異
原產地大陸每公斤約6,000~8,000人民幣。
國際市場每公斤約800美元。
台灣每公斤約2~3萬台幣。
冬蟲夏草之仿冒品
有不肖商人就以假品來欺騙消費者,常用的手
法像是插鉛條,以增加重量;以模子打印,製
造假冬蟲夏草;使用其他昆蟲的蟲體並插上草
,魚目混珠;使用其它類似的蟲草代替冬蟲夏
草;經溶劑萃取過的冬蟲夏草,晾乾後再販售
,一魚兩吃。
所以選購冬蟲夏草子實體時,應特別注意,以
免花冤枉錢。
又有不肖商人以另一種常用的手法是以「生冬蟲
夏草」植物替代。其實並非真正的冬蟲夏草藥材
之鮮品,而是唇形科植物「草石蠶」的根 。
草石蠶
草石蠶的根
根是長條形又有環節,很像蠶的形狀,因此常有人在市場上將草石蠶當作冬蟲夏草來叫賣。
至於其是否具有「冬蟲夏草」之作用,僅見陸川本草指土蟲草(即草石蠶)功類冬蟲夏草,現代藥理研究尚
無明顯證據可說明。
1. 洪心容、黃世勳。「生冬蟲夏草」之原植物——草石蠶。 http://www.nmns.edu.tw/New/PubLib/NewsLetter/157/16.htm
2. 馬定遠等。2001。冬蟲夏草及其菌絲藥理學的研究。中藥材 24:455-458。
4 3. 王西華等。1999。傳統保健食品─冬蟲夏草。生物產業10:19- 27。
5 4. 矢萩信夫著、詹若騰譯。1996。不可思議的蕈類:冬蟲夏 草。 青春出版社。 73pp.
5. 許瑞祥。1999。現代科技發展中的冬蟲夏草。食品資訊 161:23-25。
6. 陳慶源。1997。絲狀真菌的新用途-單細胞蛋白質。應用真 菌-食品篇。食品工 業發展研究所三十週年 紀念叢書系列。財團法人食品工業發展研究所出 版 。 pp141-150。
7. 歐陽青萍編譯。1996。神奇的冬蟲夏草健康法。國際村文 庫書 店。170pp。
8. 蒲蚩龍、李智增﹝主編﹞1996 昆蟲真菌學。安徽科學技術出 版社,合肥市,中國,715頁。
參考文獻
謝 謝