蛹虫草工业化栽培与深加工可行性研究报告Word文档下载推荐.docx

1、二 是北虫草已在人工条件下育成了完整子座。三是北虫草含有虫草 菌素（又名虫草素 Cordycepin ，即 3 / -Dexyadenosine C10H13O3N）5 和虫草多糖，其独特药理作用已日益引起药学界的 高度重视。由于蛹虫草具有以上优点，成为虫草属中药用虫草菌 中的佼佼者。 由于野生虫草资源稀缺，价格昂贵，难于普及。 采用生物工程技术方法人工培养蛹虫草，在高科技营造的环境 里，虫草的生长过程不受自然界不利条件的影响，有效成份不受 损失，品质优良。 2.1.2 经中国科学院沈阳应用生态研究所检测： 人工培 养虫草的主要营养与药用成分均与野生虫草的含量相当甚至更成分北虫草冬虫夏草功能蛋

2、白质（%40.6925.44是构成人体组织细胞及生命活动的物质基础。维VA34.731.5维持上皮组织的正常机能，促进生长发育。生VB113.05.0维持神经、心脏和消化系统的正常功能，促进糖代谢。VB662.29.0参与氨基酸脂肪的代谢素VB1270.32.0防治恶性贫血，改善神经功能，保持心脏。参与氨基酸 脂肪的代谢。mgg菸酸42.98.2具有辅酶作用，可解毒，预防皮炎等，是重要的抗衰老 丿兀素。主要硒（Se）0.440.14为抗癌之王”，维持正常心肌组织内结构的必需兀素。微量锌（Zn）13013.9是大脑中含量最高的兀素，是人体204种酶的活性成分。兀素铜（Cu）29.152.8是SO

3、D酶等多种酶的组成部分，为其活性所必需，系造 血成分。PPM锌铅4.464.96Zn/Cu在4.5-5.0之间，有利于预防和治疗冠心病。虫草素（%）1.52抗癌，对鸟型结核杆菌、人鼻咽癌 KB细胞等有明显拮抗或抑制作用虫草酸（%）11.807.68利尿，防治血栓疾病和肾功能衰竭，有降脂作用。虫草多糖（%）3011.2提高免疫力，延缓衰老，扶正固本，保护心脏，肝脏， 抗癌。SOD酶（卩 /mg蛋白）54（鲜品）抑制催人衰老的氧化自由基的形成，抗红斑狼疮、类风 湿、皮肌炎、防辐射、抗癌。蛹虫草人工培养技术的成功，为我国开辟了名贵药材产业化生产 的又一片天空。现代科学论证蛹虫草不仅具有特殊的营养价值

4、， 而且有明显的药用价值。 2.2、项目的背景： 2.2.1 蛹虫草人工栽培及产品开发研究概况国外最早见于报道是 1723年Vaillant 在Botanicon Parisiense一书中，发表了蛹虫和大团囊虫草，其后在20世纪30 一 60年代，日本等国研究人员分别做了一些 生态调查和驯化、人工栽培的研究。我国这方面的研究是从 20 世纪 80 年代开始的，并且在人工栽培、化学成分、药理等方面 做了大量的研究，取得了一些成果。认为蛹虫草完全可以作为资 源极缺的冬虫夏革的代用品。1固体栽培1986 年吉林省蚕业研究所以家蚕和柞蚕为寄主培养蛹虫草成 功获得子实体 2。后来蛹虫草先后在柞蚕和桑蚕

5、活蛹、家蚕、 蓖麻蚕蛹以及樗蚕蛹为寄主在室内种植蛹虫草成功 3，4 。陈顺志等 5 。瓶栽蛹虫草成功，并提出子座的色泽与光线强弱有关； 郑晴霞等 6 首次将蛹虫草菌直接在培养基上，并长出子座；而 且提出可以直接液体培养菌丝体。姜明兰等 7 用野生菌进组织 分离，在PDA培养基上分离、纯化出优良的原种。经人工驯化的 原种在PDA液体培养基中扩大培养后，接种到大米培养基上，在 一定条件下获得先端膨大呈棒状的子实体。张显科等 8 研究认 为高粱米，小米，玉米渣和蚕蛹可以代替大米栽培蛹虫草，后来 刘守华等 9 实验得出大米加猪血培养基更适宜虫草菌丝的生 长，使产量有所提高。冉翠香等 10 发现人工蛹虫

6、草培育成功的 关键在于诱发子实体原基的形成，认为温差刺激对子实体原基形 成的效果较好。2液体培养天然蛹虫草资源稀少， 人工固体栽培周期长， 也不易控制条件。 通过液体深层培养法获得虫草菌丝体丝体的化学组成与从天然 采集的虫草的化学组成接近，而且可以从发酵液中得到人们需要 的物质，还能大大缩短生产周期。邵爱娟等 11 研究得出虫草菌 丝的最适生长温度为 2025 0 c。在进行菌丝发酵时碳源以蛋白胨为最优，采用1: 2或1: 3的碳氮比较为合适。李宗军等12正交实验表明，发酵最佳培养基组成是： 5%大米粉、1. 5%豆饼粉、 1 5麦芽粉、 01 KH2P04， 005 MgS04 7H20。

7、李信等 13 得出影响蛹虫草菌胞外多糖产量的实验因子显著性 大小的排列顺序为：甜菜糖 酵母浸出粉 KN03MgS0?4 7H20FeS04KzHP04胞外多糖最佳发酵工艺参数：初始 pH值为7, 500 ml三角瓶中培养基装液量为 100 ml，接种量6%,温度280C。周期为96 ho赵明文等14得出的优化培养基配方为：玉 米粉 4%,黄豆粉 0. 6%,酵母粉 o. 3%, K2HP040. 05%, Mgs040. 05%,接种量 3%, pH5. 5。认为碳源因子对胞外多糖 的产生影响显示著。陈晋安等 15 得出蛹虫草发酵的适宜培养基 组成为：蔗糖 5. 0%,玉米浆 3. 0%,酵母

8、膏 0. 5%, MgS04 ? 7H20O. 05%, KH2P040. 05%,认为蔗糖为碳源最好,以酵母 膏为氮源,菌体产量最高。李烨 16 研究认为蛹虫草菌丝的生长 可以利用多种碳源和氮源,在以红糖碳源、奶粉为氮源的液体培 养基中生长最佳且碳源/氮源合适的比例为 2. 02. 5/1. 0,适宜PH为5. 06. 5。汪宇等17以发酵得率为指标优化培养 基成分确定为蛋白胨 1. 5%, MgSO4.0 05%, KH2P04O. 15%, VBI5mg/L, 2, 4-D2mg/L。在相同条件下，优化培养基比原来 培养基的发酵得率提高了 4. 5%, 研究初步得到蛹虫草液体培养 条件和

9、生长动力学,为工业化生产提供了一定的理论依据。刘祝 等18 研究最好的培养基配比可将该菌株的虫草素含量提高到1.2l %，比用Czapek培养基提高8. 1倍。柴建萍等19通过 实验得出玉米粉为最优碳源，蚕蛹粉为最优氮源， MgS04为最优 无机盐。液体发酵最佳培养基配方为：玉米粉 （20 g l 000ml） ， 蚕蛹粉 （5 昏1 000 ml） ，硫酸镁 （05异1000 ml） 。3蛹虫草的功能及产品开发冬虫夏草与人参、鹿茸齐名为为我国传统的三大补品而驰名中 外，药化、药理和临床实验证明蛹虫草完全可以作为冬虫夏草的 代用品。北冬虫夏草中含有大量的虫草素，虫草素的特殊医疗保 健功能已经引

10、起国内外专家的高度重视，已有不少以虫草索为主 的保健品、保健食品、化妆品、药品投放市场。据报道，在美国 已将虫草素作为抗癌抗病毒新药进入临床试用。在我国也已将由 虫草素合成的治疗白血病的新药进入期临床试用。北冬虫夏草的 保健功能成分不仅有虫草素，还有虫草多糖是国际医学公认的人 体免疫增强剂。中医认为其起扶正固本作用，对老年性慢性支气 管炎、肺原性心脏病有显著疗效，能提高肝脏解毒能力，起护肝 作用，提高身体抗病毒和抗辐射能力。 虫草酸即D-甘露醇是治疗心脑血管疾病的基本药物，具有清除自由基、扩张血管、降低血 压的作用。核苷酸具有抑制血小板聚集、防止心脑血栓形成，消 除黄褐斑、老年斑、青春痘，抗衰

11、防皱，养颜美容等 20 。人工 培养的北冬虫夏草的纯子实体，作为食品用于人体，经研究是完 全安全的，可广泛用于保健食品、保健膳食和其它滋补类食品。 同时人工培育的北冬虫夏草子实体，色泽鲜艳、气味纯正、实用 性强、商品价值高，适合多种不同的人群使用。北冬虫草子实体 还可与一些中药配伍，对一些疾病有治疗作用。人工培育北冬虫 夏草的过程中产生的培养基残基还可以酿制酱油的原料中添加 5%10%的培养基残基，所酿制的酱油口味纯正，营养丰富，具有浓郁的虫草香味简介： 一种提高蛹虫草生长稳定性的方法，它选用优良菌 种，引入二次预培养，以提高虫草生长的稳定性。第一次预培养 是将菌丝体接种到液体培养基中，预培养

12、后，一支试管菌种可接 种5-8瓶悬浮液，试种后每瓶悬浮液可转接100瓶液体菌 种，不但大大增加了转接液体菌种，而且由于悬浮液具有很强的 均一性，从中取样具有更好的代表性，取样试种，能进一步确认 菌种的生产性能，保证生产的稳定性。将液体菌种接种到大米培 养基上，引入第二次预培养，使虫草子实体在培养容器中营养、 生殖同步生长、生长稳定、成熟一致，外观上粗细、长度均匀。 既大大增加转接液体菌种，降低生产成本，提高虫草产量，缩短 生长培养周期，又确保产品质量的稳定性。 2.4 国内外虫草素研究现状 2.4.1 国内的发展1、 高含量虫草素子实体研究 我国北虫草研究热始自 1988 年，“高校科技信息”

13、和“食用菌 杂志” 1990年 4期介绍了罐头瓶培养技术。 此后有关研究论文在 “中华本草”（上海科技出版社）、中华医学杂志、中国抗生素 杂志、中国生化药物杂志、中国药学杂志、美国化学文摘、食用 菌杂志以及有关大学的学报上相继发表；有关成果在中国科学 报、中国科技信息、北京科技报、大众卫生报、解放军报、健康 报等报刊上报导。据不完全统计至 2000 年有关培养人工虫草和 销售的公司多达近百家，国外也有不少报道。从很多网站都可以 看到人工北虫草的照片，例如：湖南省益康生物高科技有限公司或 或 沈阳博信. 沈阳信大： www. 上海国宝 北匕京京都 香港 和成都金草、上海大中、徐州铜山、安徽兴隆、

14、 山东瑞东、广东理科等等。然而由于虫草培植技术毕竟是复杂的 生物工程技术，许多公司仅仅热了一段时间就因技术问题而退出 了历史舞台，上面提到的有些网站大部现在也已关闭。在国内虽然有 3 家企业能真正生产子实体，但其产品的虫草 素含量很低，一般为 0.08%，最高为 0.53%（这是我公司的产品， 湖南省科技情报研究所）。湖南省益康生物高科技有限公司和吉 首大学林产化工工程湖南省重点实验室在匕虫草人工栽培、菌种 驯化方面已取得了较为显著的成绩，目前培育的匕虫草中虫草素 含量高达 4.28%。在虫草素分离与纯化方面国内已有两家公司能 生产 95%以上的产品。湖南益康生物高科技有限公司也取得明显 的进

15、展，其制备工艺已经达到工业化水平，虫草素纯度达 99.9% 以上。有关成果通过了省科技厅组织的鉴定， 处于国际领先水平。2、虫草及虫草素在国外的研究现状： 虫草在国外研究的历史 可以追溯到明代， 从明代中叶 14001465 年间就从浙江传到日本， 并在贵族中广泛食用。 1723 年由欧洲的传教士尚加特利茨库把从 中国西北采到的冬虫夏草带到法国，由 Reaumur在法国科学院的学士大会作了介绍，并登在会议纪要上；1943 年， Berkeley 鉴定了中国的冬虫夏草，正式定名为： 中国虫草 Sphaeri sienesis ； 1878 年由 Saccardo 归为虫草属 Cordyceps,

16、冬虫夏草的研究在国外引起重视，中国虫草也开始驰名于世。目前国外虫草研究主要有虫草素和虫草多糖药理反 应，临床实用和相关产品的开发。有实验研究表明虫草素做为临 床抗瘤药物的辅助药有一定作用；其实早在 20 世纪七十年代就 已被发现有抗疟原虫、抑制肿瘤和抑制 mRNA翻译的作用；而九十年代就有研究发现，添加腺苷脱氨酶（ adenosine deaminase,ADA）抑制剂对其抗肿瘤活性的表达起着重要作用 ，虫草素的研究从而获得突破性进展。美国 1997 年开始将虫草素用 于一期临床实验，治疗急性前 B和前T淋巴细胞白血病患者；同时，虫草素还表现出极强的抗真菌、抗 HIV-I 型病毒和选择性抑 制

17、梭菌属细菌活性。虫草素作为核苷类新药 , 由于它能干扰基因 细胞RNA和DNA的合成，抑制不正常细胞（癌细胞）的分裂并能 作为区别细胞中不同的 RNA聚合酶的工具，并具有修复基因细胞、 保护生命体遗传密码的特殊功效，因此有“机体细胞监视器”、 “肿瘤癌症的克星”、“人体基因保护神”、“病毒性疾病的克 星”等殊荣，也成为现代生物医药的佼佼者，引起医药学界的高 度重视；现在虫草素在美国作为抗癌、抗病毒新药，已经进入三 期临床实验。国外研究证明：对动物 900mg/kg 未出现毒性反应，而动物 试验显效量为50 - 200mg/kg，所以，治疗指数为 5.0 （一般要求 3.0 以上），是安全可靠的

18、新药之一。美国人在网上也发布了人 体药代动力学，人体治疗量 20- 80mg/50kg/ 天；肝和肾内含量 0.15mg/kg 。目前，因此研究开发虫草素符合国内外研究的发展 趋势。新药申报规定尚未进入某国药典均属于申报范围，国外周 期长，国内周期短，因此，在我国研究有重要意义。三、市场分析 3.1 市场调查 3.1.1 、产品用途： 3.1.1.1 临床使用表明北虫草对人体有以下几种功能：1、能平喘止咳，对肺气肿、气管炎有较好疗效；2、具有壮阳补肾，增强体力、精力、提高大脑记忆力的功效；3、能明显降低血糖、尿糖；对糖尿病患者有明显疗效；4、降低血压、颅压，缓解高血压、脑血栓、冠心病、手足麻木

19、 等病 症；5、抗菌、抗炎、抗癌、抑癌、能明显增强机体免疫功能；6、润肌美容，尤其可快速消除“蝴蝶”斑。 3.1.1.2 药理及药效研究： 3.1.1.2.1 虫草酸（甘露醇）： 可以显著地降低颅压，促进 机体新陈代谢，因而使脑溢血和脑血栓病症得到缓解。 3.1.1.2.2 虫草素：1、虫草素 - 机体细胞监视器基因医学是分子水平上的遗传医学，正常人体的遗传细胞是 有序进行的，但由于多种体内、体外、主观、客观因素的影响使 人体遗传细胞的自主复制能力减弱或失控，因而体内的遗传操作 异常。某脏器基因细胞自主复制能力减弱时， 某脏器就会产生疾病或 受病毒侵袭发生疾病；某脏器基因细胞失控时，某脏器基因

20、细胞就会发生突变正常情况下，这种基因突变是体内的免疫系统无法识别的，一 般是细胞癌变的开始，如何能增加免疫系统的识别敏感性；控制 基因突变；增强机体基因细胞自主复制能力；修复受损的基因细 胞是遗传医学体内基因操作的重中之重 .虫草素可有效增强免疫系统的识别敏感性，有效识别基因突 变，控制基因突变，增强机体基因细胞自主复制能力 , 成为当之无愧的机体细胞监视器。2、虫草素 - 肿瘤癌症的克星国内外医学界已经证实，人类的 85%以上的肿瘤癌症是环境因 素引起的，也就是肌体内外环境中的一些物理性、化学性、生物 性因素，对人体细胞的增殖和分化产生影响。在内外环境因素作用于遗传物质以前， 有害因素受到体

21、内防护 系统的抵抗或修饰，如果我们的肌体免疫的功能不强，形成免疫 缺陷，或基因细胞 DNA受到损伤，DNA的修复功能有欠缺的情况 下，DNA形成了不受机体调控的自主增殖的癌细胞，这样，肿瘤、 癌症就发生了。虫草素可有效修复基因细胞 DNA有效修饰机体免疫缺陷，当 癌细胞形成并迅速复制时，虫草素在体内从源头上调控、抵抗或 修饰癌细胞的自主增殖与复制，抑制肿瘤、癌症细胞 DNA合成，致肿瘤、癌症细胞以死地，从而有效的防癌抗癌，成为肿瘤、癌 症的克星。3、虫草素 - 人体基因保护神人体内有 5-10 万个基因细胞，机体的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束，为一个细胞增殖周期，在整个周期中，发生着一系

22、列复杂而又有序的变化， DNA和染色体主要成分的含量增加一倍，且平均分配到两个子细胞中，细胞一分为二，一套正常的基因表达，通过其遗传密码，保持染色体稳定与 DNA的有序增殖。当人的机体发生病变时，其实质是一套正常基因表达被改变，DNA的复制或修复功能形成缺陷； DNA错配了修复基因，染色体发生了变异。虫草素在人体内形成一种干扰素， 干扰致病基因的形成， 调控、 保持染色体的稳定，监视 DNA在体内有序增殖，有效改变致病基 因，系统改变基因病理状态，获得新生理活性。虫草素在体内的这套分子生物学和遗传工程学的生物作用，是 从基因的角度来改变、抵抗疾病的免疫细胞，成为人体基因保护 神，因此，虫草素受

23、到国际医药学界的高度重视。4、虫草素 - 病毒性疾病的克星虫草素作为一种干扰基因细胞 RNA和DNA勺合成，抑制不正常细胞的分裂， 并能作为区别细胞中不同的 RNA 聚合酶的工具， 对 病毒性疾病细胞产生监视，阻止了病毒细胞在体内的产生与复 制。从基因的源头出发，对人体特别是肝脏产生全方位和全程性的保护和治疗效应，它即能保护肝细胞正常增殖，又能直接清除病毒，进入细胞核内，与病毒细胞做斗争，使乙型肝炎病毒艾滋病 毒、流感等病毒细胞无生身之地，无葬身之所。产生具有双向调 节免疫应答的能力，成为病毒性疾病的克星。 3.1.1.2.3 虫草多糖：其中虫草多糖经药理试验显示，具有下列作用：1、 免疫调节

24、作用。虫草多糖有刺激 T淋巴细胞和B细胞产生增 殖作用，对单核巨噬细胞、 T淋巴细胞、B淋巴细胞和NK细胞均 有作用，是一种作用面较广的免疫增强剂，能增强机体抵抗力， 改善机体功能，有助于延缓衰老。2、 降低血糖作用。对正常小鼠、四氧嘧啶糖尿病模型小鼠和链 脲佐菌素糖尿病模型小鼠均有显著的降血糖作用，且呈现一定的 量效关系。3、 增加脾脏营养性血流量，对放射性损伤小鼠有明显的保护作 用，使动物成活率增加；可对抗化疗药引起的骨髓抑制等不良反 应。4、 具有降血脂、抗动脉粥样硬化作用。5、 抗病毒、保肝等作用。6、 虫草多糖对庆大霉素所致小鼠急性肾损伤具有显著的保护作 用，可使尿蛋白、血清肌酐、尿

25、素氮和肾指数显著下降；7、 具有耐缺氧、镇静作用是一种高度分枝的半乳甘露聚糖， 它能促进淋巴细胞转化， 提高 血清 lgG 抗体含量和机体的 免疫功能，增强机体自身抗癌抑癌的能力。3.1.1.2.4 SOD （超氧化物歧化酶）： 可消除机体内超 氧自由基，具有抗衰老、抗癌、抑癌等作用。此外，北冬虫夏草还含有丰富的硒（ Se），这种微量元素已被大家公认是人体必须的微量元素，是谷 胱甘肽过氧化酶的 活性中心，以硒半胱氨酸的形式连接在酶蛋白的肽链上，保护细 胞膜的稳定性和正常的 通透性，并刺激免疫球蛋白和抗体的产 生，增强机体免疫和抗氧化能力。同时，大量的科学实践证明硒 可明显地抑制癌细胞的生长。

26、3.1.2 、 产品现有生产能力目前已有的医药和保健品：1蛹灵口服液由蛹虫草和灵芝配制，有防治癌症，治疗肾 虚，神经衰弱及消炎、镇痛等作用。2 . 复方北虫草胶囊江苏海安县中医院制剂室生产，用于治 疗高血压。3.虫草酒以鲜北冬虫夏草全草入酒既能防病、治病，又可滋 补强身。具有补肺益肾、止咳化痰等功效。 对肺结核、 年老体衰、 咳嗽气喘、贫血虚弱、神经性胃病、阳痿、遗精、腰膝酸痛等病 有明显治疗作用。4.虫草益寿酒以鲜北冬虫夏草为主要原料配以人参、鹿茸等 几味名贵中草药，经高温、酒精提取有效成分，加工而成。具有 提高机体免疫力、降血脂、抗氧化、抑制肿瘤、增强心肝功能、 健脾护肝等延寿抗衰作用。5

27、.虫草罗汉精以鲜北冬虫夏草为主要原料配以罗汉果、佛手 等几味中药，经高温提取加工而成。具有补肾抗衰、通宣理肺的 治疗作用。对各类肺结核具有明显的疗效。6.虫草补肾酒以鲜北冬虫夏草为主要原料配以枸杞、杜仲等 几味中药经高温、酒精提取有效成分加工而成的保健品，发挥其 本身持有的虫草酸，对预防和治疗肾功能衰竭有奇效。与中药配 伍后对各类肾病、阳痿遗精、腰膝酸痛等病有明显治疗作用，是 肾病患者的特殊保健佳品。 3.1.3 替代产品调查 野生冬虫夏草在市面上热销，目前每克均 45 元以上，冬虫 夏草人人皆知，成为国药市场上的宠儿，一年四季旺销。然而一 般收入的阶层无力购买，并且数量少又破坏草原生态。 3

28、.2 市场预测保健品市场预测 :2005 年中国保健品市场呈现快速发展的局 面，市场总体销售额突破 500 亿元。乐观估计， 2006 年还将保持 20以上年增长率，整个保健品行业的发展势头是比较令业内企 业欣慰的。 3.2.1 行业分析：随着社会进步和经济发展， 人类对自身的健康日益关注。 上世 纪 90 年代以来，全球居民的健康消费逐年攀升，对营养保健品 的需求十分旺盛。根据此项研究成果，从全球市场来看，预计到 2010 年，全球保健食品的销量会接近 1000 亿美元。有关资料显示，欧美国家平均消费中，保健品方面的消费占 了总支出的 25以上，而我国现在是 0 07，人均保健品消费 大概是 31 元，是美国的 1 17，日本的 1 12。业内认为，这正 说