全 文 :·研究论文·
传统中药蝉花的活体家蚕人工培养
胡海燕,邹晓,罗力,刘爱英,梁宗琦
(贵州大学 生命科学学院 真菌资源研究所,贵州 贵阳 550025)
[摘要] 目的:为了实现蝉花的家蚕活体人工培养,为蝉花的培养开辟一条新的思路。方法:采集分离自我国8个自然
保护区及韩国济洲岛的共20株蝉拟青霉菌株,采用浸渍法感染家蚕五龄期幼虫及蚕蛹,观察它们对家蚕的感染及产生孢梗束
的情况。结果与结论:20株蝉拟青霉对家蚕幼虫和蚕蛹都有不同程度的感染,感染后期部分菌株能产生孢梗束。从感染率和
产生孢梗束情况来看,蚕蛹效果比幼虫更好。
[关键词] 蝉花;人工培养;家蚕幼虫;蚕蛹;孢梗束
[收稿日期] 20081013
[基金项目] 国家自然科学基金国际合作项目[NSFC/KOSEF(中
国韩国)]
[通信作者] 刘爱英,Tel:(0851)8297856,Email:ayliu6@yahoo.
com.cn
[作者简介] 胡海燕,硕士研究生,研究方向为真菌资源与利用。Tel:
(0851)8297856,Email:hyhu818@yahoo.com.cn
蝉花又名蝉草、蝉茸和胡蝉等,是我国传统中药
材,是麦角菌科真菌大蝉草 CordycepscicadaeShing
的无性型蝉拟青霉PaecilomycescicadaeMiquelSam
son,寄生山蝉CicadaflammataDist形成的虫菌复合
体[1]。蝉花有散风热、镇惊、明目之功效,主治小儿
天吊、夜啼心悸,祛风止痉,麻疹、目赤、多泪[24],其
药用部分是子座及寄主昆虫的尸体(菌核)[5]。由
于自然界蝉花药源短缺,近年来,蝉花的人工培养受
到越来越多的关注。陈祝安等在一些自然基物上培
养蝉花,并对其进行药理实验,结果表明固体培养可
长出类似虫体生的孢梗束,蝉花及其人工培养品具
有明显的镇痛、镇静、解热等作用[6]。然而在自然
基物上培养的蝉花只有子座(子实体)而无虫体,外
观上与虫菌复合的野生蝉花有较大区别,因此不宜
作为药材上市,只能作为有关药品或保健品的加工
原料[7]。
家蚕和蚕蛹是传统的优质滋补品,化学成分十
分丰富,家蚕的传统利用主要是白僵蚕以及蛋白质,
脂肪酸开发成各种食品及保健品[8]。随着科学技
术的发展,人们对家蚕的开发利用领域不断扩大。
其中蚕抗菌肽具有高效低毒的抗菌、抗病毒和抗癌
功效;家蚕幼虫具有治疗糖尿病的功效,韩国已形成
家蚕功能利用的规模化新产业。近年来,家蚕培养
虫草也是一项新领域,“蚕蛹虫草酒”就是以蚕蛹虫
草为主料而成。本研究用家蚕幼虫及蚕蛹培养蝉
花,解决了传统的采用自然基物上培养蝉花只有子
座而无虫体的不足,为蝉花及家蚕这两种传统中药
材的开发利用开辟一条新的思路。
1 材料
1.1 菌株 实验用菌株来源及编号见表 1,其中
JZD3C,JZD3M分别代表 JZD3的孢子型和菌丝型
角变分离株,以上菌株均保存于贵州大学真菌资源
研究所。
表1 实验用菌株来源及其编号
来源 No.
福州厦门 1710
四川峨眉山 5704
西双版纳 4606,4607
青城山(四川) 3716,6722,6723
贵阳森林公园 1615,4614
荔波喀斯特地质公园 3618,6903,6909,6912,6913
贵州梵净山 4718
韩国济州岛 JZD1,JZD2,JZD3,JZD3C,JZD3M
1.2 实验用培养基 感染家蚕孢子粉制备,采用查
氏+005%蛋白胨。实践证明该培养基上产生的孢
子具有最强的致病性[9]。
1.3 家蚕来源 实验中家蚕幼虫及蚕蛹均购自贵
州省东桑西移平坝生产基地。
2 方法
2.1 蝉拟青霉感染家蚕幼虫(浸渍感染法)
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005%聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸脂80(吐温80)
洗下各试管内孢子,稀释至孢子为50×107个/mL,
即为孢子悬液。把孢子悬液倒入灭菌的培养皿中,
选择30头大小及生长状况一致的家蚕幼虫,让其在
孢子悬液中浸泡2min后取出,每10头放入一个小
纸箱内(20cm×10cm×15cm),纸箱内架几根竹枝
提供蚕吐丝场所,放入几片干净的桑叶。结茧后剪
开蚕茧取出被感染的虫体放入干净的罐头瓶内,每
天观察记录它们的孢梗束情况。
2.2 蝉拟青霉感染蚕蛹方法(浸渍感染法) 采用上
述方法制备孢子悬液。感染蚕蛹时,首先用剪刀将蚕
蛹剪开取出其中的蚕蛹,然后将蚕蛹放入孢子悬液中
浸泡2min,每10头放入一个灭菌的垫有滤纸的直径
15cm培养皿中,湿棉球保湿,28℃人工气候培养箱
中培养。每天观察记录它们的感染情况。
2.3 孢梗束管理 将感染致死并已经僵化的家蚕
挑出,放入干净的罐头瓶内,室温培养,观察孢梗束
生长情况。
3 结果
3.1 蝉拟青霉对家蚕幼虫的感染情况 从感染至
实验后期,幼虫发生一系列变化。感染初期,幼虫行
动迟缓,食量减少,约1周后开始吐丝结茧。吐丝结
束后剪开蚕茧取出其中的虫体并统计被蝉拟青霉感
染致死的家蚕数。被感染的幼虫虫体僵硬,节间膜
处出现白色菌丝,见图1。统计结果显示,蝉拟青霉
对家蚕幼虫的感染率低,被感染的虫体中有些幼虫
已变成蛹,而有些幼虫仍是幼虫阶段,见表2。继续
培养发现,大部分菌株感染家蚕幼虫后并不产生孢
梗束,只有白色菌丝布满整个虫体。只有菌株3716
长出极短的孢梗束。
A.被感染的幼虫全身长出布满白色菌丝但不能长出胞梗束;B.被感染的幼虫中唯一产生胞梗束的菌株;C.幼虫变成蛹;
D.被感染后无法变成蛹的幼虫。
图1 蝉拟青霉感染家蚕幼虫图片
表2 蝉拟青霉不同菌株对家蚕幼虫的感染情况
菌株 死亡总数/幼虫/蛹 菌株 死亡总数/幼虫/蛹 菌株 死亡总数/幼虫/蛹 菌株 死亡总数/幼虫/蛹
1615 17/7/10 4607 23/8/15 5704 21/19/2 JZD1 27/26/1
1710 25/25/0 4614 21/7/14 4718 22/7/15 JZD2 24/24/0
3618 23/23/0 6723 23/23/0 6903 24/24/0 JZD3 22/22/0
3716 28/27/1 6722 25/22/3 6909 20/18/2 JZD3C 14/6/8
4606 25/25/0 6913 20/11/9 6912 27/27/0 JZD3M 20/8/12
3.2 蝉拟青霉对蚕蛹的感染情况 被感染的蚕蛹
行动迟缓,5~6d后虫体僵硬,随后蚕蛹节间膜处
开始长出白色菌丝。
不同菌株感染蚕蛹进而培养出蝉花的成
功率(长出孢梗束的蚕蛹数量/实验蚕蛹总数30),
见表3。
表3 蚕蛹培养蝉花的成功率 %
菌株 培养成功率 菌株 培养成功率 菌株 培养成功率 菌株 培养成功率
1615 3000 4607 1000 5704 8000 JZD1 8000
1710 7330 4614 4000 4718 7000 JZD2 5000
3618 4000 6723 7000 6903 9000 JZD3 6670
3716 7000 6722 3330 6909 10000 JZD3C 2500
4606 5330 6913 6670 6912 9000 JZD3M 3000
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孢梗束生长情况 除菌株3716外,蝉拟青霉感
染家蚕幼虫不产生孢梗束。大部分菌株在感染蚕蛹
后能产生孢梗束,然而不同菌株感染蚕蛹后产生孢
梗束数量及形状差异较大,见图2。
图2 被蝉拟青霉感染的蚕蛹长出各种胞梗束
4 讨论
蝉花的研究一直受到人们的关注。近年来,蝉
花的人工培养也随着野生资源的不断减少和市场需
求不断增加成为解决问题的突破口。自然基物上培
养蝉花虽已取得成功,但因为缺少虫体而未能完全
代替野生蝉花。本实验已证明蝉拟青霉感染家蚕可
以得到不仅产子座而且具有虫体的蝉花。
本实验选用家蚕幼虫和蚕蛹作为寄主。从感染
结果得出,蝉拟青霉对家蚕幼虫和蚕蛹都具有较强
的感染力,大部分菌株对两者的感染率达到70%以
上,其中菌株6909对蚕蛹的感染率高达100%,菌
株6903和6912也达到90%。虽然蝉拟青霉对家蚕
幼虫的感染未能达到100%,但是从整体来看,蝉拟
青霉对幼虫和蚕蛹的感染并没有太大的差异。
被感染家蚕的龄期不同导致蝉拟青霉在家蚕上
产孢梗束情况差异很大。以幼虫为寄主时,虽然蝉
拟青霉对家蚕幼虫具有较高的感染率,遗憾的是,大
部分菌株在感染幼虫后不产生孢梗束,只有菌株
3716产生极短的孢梗束,而它感染蚕蛹后产生大量
粗壮的孢梗束。引起这种差异的原因可能是幼虫和
蚕蛹体内营养成分的差异,也许幼虫体内积累的营
养物质不及蚕蛹丰富,导致蝉拟青霉只能产生菌丝
而不足以产生孢梗束。
蝉拟青霉对家蚕幼虫的感染比较复杂,被感染
致死的虫体既有蚕蛹也有幼虫,这可以从虫体的差
异和菌株的差异两方面解释。作者采用的幼虫都是
同一批次,而且实验过程中也是由同一个人挑选生
长状况一致的虫体,基本保证了所有实验试虫的一
致性。从结果看,有些菌株对幼虫感染致死的虫尸
都是幼虫,如菌株 1710,4606,3618,6903,6912,
JZD2,JZD3,6723;而有些菌株则不同,如在被菌株
4607感染的23头虫体中只有8头是幼虫,在被菌
株4614感染的21头虫体中只有7头是幼虫。这基
本上说明导致这个结果的原因是由于蝉拟青霉不同
菌株的差异。
蝉拟青霉不同菌株间的差异也体现在它们感染
蚕蛹后产孢梗束情况的差异方面。尽管大部分蝉拟
青霉感染蚕蛹后能产生孢梗束,然而产生的孢梗束
数量和形态都有较大的差异。即便是同一株菌株的
不同分生孢子感染蚕蛹后产生的孢梗束也不尽相
同,菌株6912感染的蚕蛹能产生长达5cm的孢梗
束,也能产生大量粗短的孢梗束,其原因有待进一步
探讨。
总之,家蚕培养蝉花是可行的,蚕蛹培养蝉花产
孢梗束优于幼虫。并且,不同的蝉拟青霉菌株对家
蚕的感染率和产孢梗束情况差异较大。实际生产
中,优良菌株的选育是必不可少的。
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ArtificialculturingofCordycepscicadidaeonlivingsilkworm
HUHaiyan,ZOUXiao,LUOLi,LIUAiying,LIANGZongqi
(InstituteofFungusResource,GuizhouUniversity,Guiyang550025,China)
[Abstract] ToculturesilkwormCordycepscicadidaeartificialy.Method:TwentyPaecilomycescicadaewerecolectedandiso
latedfrom8naturalreservesinChinaandtheChejuIslandofKorea.Bytheimpregnationmethod,theirinfectiontosilkwormlarvaes
andsilkwormchrysalisesandthesynnenetaproductionwerestudied.Result:TheresultsshowedthatalP.cicadiaestrainscouldin
fectsilkwormlarvaesandsilkwormchrysalises,andsomestrainscouldproducesynnenetas.Conclusion:Thesilkwormchrysaliswas
beterthansilkwormlarvaetocultureC.cicadidae.
[Keywords] Cordycepscicadidae;artificialculture;silkwormlarvae;silkwormchrysalis;synnemeta
[责任编辑 吕冬梅]
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