
1 冬虫夏草的基本概况 冬虫夏草(Cordyceps sinensis) , 又名冬虫草或夏草 冬虫, 是冬虫夏草菌[ (Cordyceps sinensis (Berk) Sace ] 寄生于虫草蝙蝠蛾(H ep ialus arm oricanus)幼虫体后发 育成的真菌子座(俗谓之“草” )和充满菌丝的僵死幼虫 (俗谓之“虫” ) 的复合体。冬虫夏草菌隶属于真菌界 (Fungi)、真菌门 (Eumycota)、子囊菌亚门 (A scomy2 cotina)、子囊菌纲 (Ascomycetes)、肉座菌目 (Hypo2 screales)、麦角菌科 (Clavicipitaceae)、虫草属 (Cordy2 ceps) , 1878 年意大利学者萨卡多(Saccardo) 将其定名 为中华虫草菌(Cordyceps sinensis)
[1-1] 虫草蝙蝠蛾幼虫 体受冬虫夏草菌感染, 而此时正值幼虫入土化蛹期, 带 菌幼虫钻入土内致病死亡, 菌核就在病虫尸体内形成, 外表仍保持原来虫形, 到次年夏季温暖潮湿适于菌体 生长发育时, 从虫体头部长出 1 根棕色有柄的棒状子 座, 长 4~ 11 cm , 粗约 3 mm , 形似 1 根野草, 故而得名 “冬虫夏草” 。子座上端稍膨大而呈棒状的部分称子囊 座, 下部为子座柄连接虫体头部。子囊座表面埋生着许 多瓶状的子囊壳, 子囊壳中有许多棒状而顶端开孔的 子囊, 每一个子囊内含有 2~ 8 个线性子囊孢子。由此 可见, 冬虫夏草既不是普通人眼中的所谓“冬为虫、、夏为草” , 也不是“既是虫又是草” , 而是一种虫和菌的结 合体。据日本学者小林义雄等记载报道, 目前虫草属全 世界有 260 种, 资源较清楚的有 139 种, 我国有 58 种。
[1-2] 而天然的冬虫夏草主产于西藏、云南、四川和青 海等地, 分布于海拔 3 500~ 5 000 m 的高山灌丛和草 甸中。由于冬虫夏草本身的生境特殊, 其自然资源较 少, 加之目前生态环境日益遭到破坏, 人为过度采挖等 现象的存在, 其自然资源逐渐枯竭, 当今已濒临灭绝状态。
2 冬虫夏草菌及其寄主——虫草蝙蝠蛾的生物学特性
[2-1] 虫草蝙蝠蛾的生物学特性: 虫草蝙蝠蛾为完全变态昆虫, 不同的种类其生物学特性虽有微小差异, 但 它们所经历的虫态及各虫态的生长发育情况是相近 的, 都经历卵、幼虫、蛹和成虫 4 个不同时期。 虫草蝙蝠蛾在自然环境条件下完成 1 个生活世代 需 4 年左右, 幼虫期长达 3 年以上, 成虫期较短, 约 25 ~ 28 d。综合有关资料, 其幼虫有世代交替性、耐饥性、 耐寒性、耐旱耐涝性、分布不均性和杂食性等属性。虫 草蝙蝠蛾幼虫期有 5~ 8 龄, 各个龄期的虫态在全年均 存在, 根据人为分类法, 同一地方挖取的幼虫, 体长≥3 . 6 cm 的多为 6~ 7 龄; 体长 2 . 6~ 3 . 5 cm 的多为 4~ 6 龄; 体长≤2 . 5 cm 的多为 2~ 4 龄。将幼虫不放入土中 也不给食物, 能耐饥 119 d。蝙蝠蛾幼虫是一种极喜低 温的昆虫, 冷昏迷点为- 6 . 2~ 15 . 3℃, 过冷却点- 14 . 2 ~ - 27 . 8℃, 各龄幼虫耐寒力为 1~ 3 龄> 4~ 5 龄> 6 ~ 8 龄。幼虫生活土壤湿度以 40%~ 60% 最为适合, 当 土壤湿度过低时, 幼虫便吐出大量的丝状物, 将身体包 围, 防止水分蒸发, 以延长生命; 当土壤湿度过高时, 因 幼虫体表有一层致密的不粘泥水的绒毛, 而不与泥水 接触, 能坚持生存。蝙蝠蛾幼虫在产区呈聚集分布状 态, 虫口密度大的地方可达 55 条g m 2, 而稀疏的地方几 平方米甚至上百平方米也难有 1 条。此外, 虫草蝙蝠蛾 多分布在山地阴坡、半阴坡的灌木丛土壤和草甸土壤 中, 土壤一般呈酸性反应, 地表常有 10~ 15 cm 的草根 盘结层, 并且其分布规律又直接受到取食植物、地形、 地貌、海拔、气候和土壤等众多因子的影响。幼虫喜 食 头 花 蓼 ( Polygoum sphaerosta )、珠 芽 蓼 ( P. viviparum )、大小黄(R heamp tlm ilum m ax im ) 等蓼科植 物的根, 也食小灌木状黄芪 (A stragalus sp. )、金腊梅 (D asiphora parvif orlia) 及其他植物的根系, 研究发现 在饥饿状态下也可取食土中腐殖质。部分幼虫体内有 线虫等寄生, 绿僵菌、白僵菌、拟青霉和细菌等对幼虫 危害也较为严重。
[2-2] 冬虫夏草菌的生物学特性: 冬虫夏草菌的生物 学特性与环境和寄主蝠蛾昆虫的特性有着紧密的关 系。在高山草甸中, 完成一个有性世代需 352~ 379 d。 冬虫夏草菌主要从消化道、气门、虫体节间膜等处侵入 寄主。侵入后的菌丝体吸取虫体内的蛋白质、脂肪、体 液作为自身营养而繁衍, 以至菌丝充满整个虫体体腔。 染病幼虫钻入土中越冬, 约在 10 月份地温 2~ 9℃时, 幼虫死亡成为僵虫, 随着地温不断下降, 僵化程度越来 越高, 并形成菌核。从僵化幼虫头部脱裂线“Y”处, 开始 长出子座。11 月至次年 2 月份, 地温极低, 子座生长非 常缓慢甚至停止生长。4 月下旬地温升至 5 . 5℃时, 子 座恢复生长。5 月初, 冰雪融化, 土层解冻, 子座钻出表 土。出土的子座前几天生长最快, 10~ 20 d 子座呈现棕 褐色, 顶部开始膨大成圆柱状的子囊座, 子囊座内有许 多子囊壳, 子囊壳内有子囊, 每一个子囊含有 2~ 8 个 线性子囊孢子。25 d 后子座停止生长, 48 d 后线形子囊 孢子成熟。子囊孢子成熟后弹射入土再感染虫体, 进入 下一个世代, 此时地下虫体腐烂, 子座开始萎蔫。 冬虫夏草菌的生长发育主要受温度、湿度、光照和 空气等环境因素的影响。冬虫夏草菌是一种中、低 温型菌类, 温度对冬虫夏草子座的形成至关重要, 一般 是先低后高, 但宁愿过低慢生长, 不能过高受影响。菌 丝生长繁殖的温度范围是 5~ 32℃, 最适宜为 12~ 18℃, 菌核和子座形成以 10~ 25℃为宜。冬虫夏草菌生长的最适湿度为80%~ 95% , 土壤湿度为40%~ 60% , 虫体内的湿度基本能满足冬虫夏草菌的生长要求, 一 般只需外界能保持虫体本身的湿度就行。冬虫夏草菌 不需要很强的光照, 以避光为好, 后期子座发育以散光 为好, 但不能让太阳直晒。紫外光对嫩菌丝生长有抑制 作用, 但对子座生长发育后期即子囊孢子形成期极为 有利。冬虫夏草菌菌丝生长阶段不需要很多空气, 但当 子座从虫体上长出时应增加空气, 以利子座的生长。
[2-3] 冬虫夏草菌对虫草蝙蝠蛾的感染: 虫草蝙蝠蛾 幼虫被冬虫夏草菌感染寄生的场所在土壤中, 感染寄 生的时期为蝙蝠蛾幼虫 1 年中第 2 次蜕皮(7~ 8 月份) 时。冬虫夏草菌感染幼虫的渠道有两条, 一条是冬虫夏草菌子囊孢子粘附在植物根部或土壤中, 当幼虫取食 时随食物进入体内而感染; 另一条是冬虫夏草菌子囊 孢子粘附于刚蜕皮或表皮被摩擦损伤的幼虫体上, 发 芽后形成的芽管穿破体皮而感染。在自然条件下, 蝠蛾 幼虫的蜕皮和冬虫夏草菌子囊孢子成熟弹射, 基本上 都发生在同一时间段内, 这使得冬虫夏草菌能成功地 感染蝙蝠蛾幼虫体。 蝙蝠蛾幼虫体被冬虫夏草菌感染寄生的自然百分 率为 2 . 6%~ 16 . 1% , 以 4~ 5 龄期幼虫的感染率最高, 约占总感染率的 90% 左右。处于刚蜕去旧表皮而新表 皮尚属初生阶段的 4~ 5 龄期幼虫最易被感染, 老熟 6 龄虫很少被感染, 3 龄以下幼虫不被感染, 这与蝠蛾幼 虫不同龄期的活动、取食和体内抗菌物质的强弱有关。 在自然情况下, 幼虫第 2 次蜕皮高蜂期(8 月上旬至下 旬)的土壤温度在 6 . 5~ 9 . 2℃之间, 与幼虫最适生长温 度 (6~ 12℃) 基本相一致, 而土壤的含水量在 40% 以 上, 有利于冬虫夏草菌子囊孢子渗入土壤, 并在高湿环 境中萌发, 加之此时的日夜气温变化幅度大, 平均可达 13℃左右, 地温变化幅度亦相对增大, 幼虫随温度变化 上下转移的频率亦随之增加, 因而与冬虫夏草菌子囊 孢子接触的机会亦相对增加, 从而使其感染率增高。
3 冬虫夏草的理化成分
不同产地、不同人工培育条件下的冬虫夏草, 其理 化成分稍有差异, 总体趋向一致。据测定, 冬虫夏草含 粗蛋白 23 . 5%~ 35 . 8%; 粗纤维 16 . 2%~ 19 . 5%; 碳水 化合物 26%~ 29 . 1%; 脂肪 7 . 6%~ 9 . 1% (其中饱和脂 肪酸11 . 1%~ 13 . 6%; 不饱和脂肪酸80 . 2%~ 82 . 5% ); 水分 8 . 9%~ 11 . 3%; 维生素B122 . 6~ 4 . 4Λgg kg; 维生 素B1401~ 635 mgg kg; 维生素 E223~ 301 mgg kg;D2甘露 醇 6 . 5%~ 7 . 6%。含有 19 种氨基酸, 其中人体必需 的 8 种氨基酸齐全, 氨基酸总含量比率为: 冬虫夏草子 座为 21 . 2%~ 25 . 8% , 蝙蝠蛾幼虫为 41 . 7%~ 48 . 8%。 冬虫夏草子座和蝙蝠蛾幼虫都含有微量元素 K、 N a、 Ca、 M g、 P、 Fe、 M n、 Zn、 Cu、 Ge 和 Se 等 20 余种。此外, 冬虫夏草还含有抗菌、抗病毒、抗癌、抗辐射损伤、钙离 子拮抗及杀虫等功能的核苷类物质; 有调节机体免疫 能力、抗癌和抗辐射损伤的真菌多糖; 有免疫调节机能 及细胞分裂抑制作用的吲哚类物质; 有抗菌、杀虫和免 疫调节功能的环状缩羧肽类等生物活性物质。