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沈南英与他的《中国冬虫 夏草研究》

分类:虫草人物 作者:阳光虫草 评论:1 热度: 2,962 ℃

阳光虫草
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1981年,我把中国冬虫夏草研究的“接力棒”递给了柯传奎,当时我们才认识几个月。1990年,他完成了中国冬虫夏草菌种的第一代产品——中药百令胶囊的研制。今年是我们合作的第二十五个年头。去年,他又应我的邀请、带了一批年轻人继 续着手开发中国冬虫夏草菌的第二代产品,甚至第三代产品。他说,他也想完成让他“死不瞑目”的冬虫夏草研究。在柯传奎重新启动冬虫夏草研究后不久,他告诉 我:“中国冬虫夏草研究资料太多太多了,连我都看糊涂了,难了百姓,难了世人,应该整理一下告诉大家中国冬虫夏草研究真相。”半年过去了,他的《中国冬虫 夏草研究》一书即将完稿,我应柯传奎的邀请,写个序,一则,说说他的贡献,二则,写写我的过去。
沈南英
关于冬虫夏草菌种的液体培养

1981~1987年间,柯传奎工程师,对这一史无前例的、极喜低温的、生长极慢的特殊真菌,经过多年的潜心研究,终于能够使它在大规模的发酵工业设备中“随心所欲” 地生产出大量的人工冬虫夏草菌粉。规模化工业生产,不是科学研究的简单放大,每进展一步都要做大量的试验。例如:培养基配方的组成和选择时,科学研究时往 往只要求它能长好就行,而不考虑培养基成分的价格和资源的多少。而产业化研究时,不但要考虑使用价格最低的培养原料,也要考虑来源是否容易得到,还要保证 冬虫夏草菌生长得好。他先后选用过188种培养基配方。才确定现在的还在用的发酵生产的培养基配方和工艺。另外,这一真菌是低温菌,只能在18℃以下才能 正常生长,所以,完成四级发酵要40天,一般真菌只要4~10天。为了保证能在这么长时间无菌条件下生长,不被染菌,需要有创新、经验和才华,才能完成, 所以,才有今天中国几家在采用的冬虫夏草菌低温发酵的生产工艺。

低等生物,随着生活条件的改变,生长特性和化学成分也相对容易变动。要寻找出遗传性比较稳定与天然冬 虫夏草基本保持一致的成分,难度也很大。柯传奎在实践中经多年大量测试,选择了几项遗传性比较稳定,使得人工冬虫夏草菌粉和天然冬虫夏草基本保持一致的成 份分作为检验产品质量的依据,得到今天中国食品药品监督管理局的认可,颁发了这一产品的国家药典标准。1987年,由我所在的单位——青海省畜牧兽医科学院和柯传奎所在的单位——杭州第二制药厂共同申请了国家一类中药新药《发酵虫草菌粉(Cs-Q80)和百令胶囊》,为今天在杭州中美华东制药有限公司生产百令胶囊打下了基础。

关于冬虫夏草菌种分离条件

20世纪80年代初,为什么众多的冬虫夏草研究单位都在分离冬虫夏草菌种上走了弯路,都没有得到真正的冬虫夏草菌?七八年后,还是我建议中国科学院微生物研究所的科研人员必 须到冬虫夏草产区去分菌,才拿到了这个菌。因为我们得天独厚的条件就是在冬虫夏草产区研究,占有天时地利的优势。仔细想想冬虫夏草主产区的生态条件与低海 拔地区的差别不单是温度、湿度。光的质量和空气成分也有很大差异,这是低海拔地区无法克服的难点。在产区研究就不存在这些问题了。

总的说有以下几个方面条件:

第一、气温和湿度方面的条件。我们的实验室建立在青海省冬虫夏草主产区玉树州所在地,海拔为3700m,夏天7月份最高气温只有16℃,试验基地在 4600m的冬虫夏草生产区。在那里可以得到成熟的冬虫夏草子囊孢子。在沿海和内地研究冬虫夏草的人,分离菌种的季节总是在5月中下旬,因那时产区虫草才 长出地面,必须长出地面后,才能采到分菌标本。那时,低海拔地区实验室气温已经超过25℃,冬虫夏草菌种已不能生长,这是研究工作者所想不到的。有一次,我到中科院微 生物所访问虫草菌种鉴定专家陈庆涛研究员,陈先生引我到他的实验室,告诉我,他已经从新鲜活虫草上分离到50多种真菌,其中多半是新种,而且大都是喜低温 菌,要我鉴别其中有没有我分到的那个菌,那时他的实验室气温已经超过25℃。当时我拿出了一张在相同培养基上、而分别培养在 16~19℃,20℃,22℃,25℃,30℃温度下的冬虫夏草菌照片,只有16~19 ℃条件生长最好,22 ℃只能长一点菌丝,25 ℃就死掉了。陈先生看了很信服。他说作为真菌专家还没有发现过有对生长温度如此严格要求的菌种。他很感谢我诚恳地给他公开了这一难点,也认可我们的工作做 得很细致。从此我们就成了知心朋友了。

第二、培养基条件。这是最重要的一个难点。中国冬虫夏草菌种是专一性极强的昆虫寄生真菌,它对寄主的要求十分严格。在产区,虽然与冬虫夏草寄主虫—— 蝙蝠蛾幼虫生长在一起的昆虫还有好几种昆虫,如地老虎、蛴螬等。但从未发现任何类似昆虫被冬虫夏草菌寄生的。说明它在生长过程中对营养的要求严格。人工配 制的培养基很难适合它的营养需求。我们因为研究了寄主虫分布,它虽生活在看不见也不摸不着的地下,我们上山挖掘,每人一天能挖到300条以上。三四个人上 山可以掘到千条以上的寄主虫,早期开始分离冬虫夏草菌时,我们直接用虫草寄主虫来做培养基。得到冬虫夏草菌后,再反过来用各种真菌培养基做试验,观察它对 各种不同培养基的反应。真是不试不知道,一试吓一跳。我们选用的数十种真菌培养基,只有20 %~30 % 的培养基能长一点菌丝,还都长得很不好。我们把各种能使它长一点的培养基配方,主要成分拿出来组合在一起,反复试验,反复选择,才找到长得越来越好的培养基,最终,选出能使它完成发育周期的培养基。你想,我们的许多研究单位,要想弄一条寄主虫——蝙蝠蛾幼虫做个标本也很困难。因为我们在盛产冬虫夏草的产区 开展菌种分离研究,才有此得天独厚的条件。

第三、分离材料。其他研究单位必须在冬虫夏草长出地面时才能收集到用来分离冬虫夏草菌的组织体。而我们在每年的8月下旬至9月上旬,表层土壤已开始冻 结,常常一次上山就能掘到10条以上、刚被寄生的僵虫,头顶部只有小米大小的子座“芽”,这些冬虫夏草菌的僵虫要到明年5月份化冻后才长出子座,露出地 面。用这种僵虫来作分离冬虫夏草菌的分离材料来分离,要容易得多,可大大提高成功率。因为僵虫期寄主组织体还很坚硬,组织中很洁净,冬虫夏草菌也很丰满强 壮。到了来年春,随着子座逐渐生长,僵虫体内的水分和营养也渐渐往生长的子座上方运送,僵虫组织体逐渐松软,虫体外部土壤中的各种杂菌也随着水分侵入僵虫 体组织,所以待子座长出地面时,虫草的虫体组织内必然感染了很多杂菌,因此,很难分到纯的冬虫夏草菌。分离的难度就增加了。

另外,我们有条件在盛产冬虫夏草高海拔的4600m主产地建立人工保护起来的试验基地,把冬虫夏草连土一起掘起,集中在一起培养,用铁丝网把试验基地 保护起来,以避免7月份牛羊群上山采食时遭到破坏。同时,我们用消毒纸袋套在冬虫夏草子座上,收集大量成熟的弹射出的子囊孢子,因为只有这样最适合生长的 环境下,采集到的子囊孢子才有很强的萌发力,如果把它移栽到低海拔处所获得的子囊孢子就不能发芽。有了大量的成熟子囊孢子,就可以用不同浓度的蔗糖溶液高 速离心,用这种方法净化子囊孢子上附着的杂菌,再使它在适当的温湿度条件下在平皿培养基上萌发,用解剖镜跟踪观察,将四周比较洁净单个萌发的子囊孢子移入 灭菌的斜面试管或平皿培养基上,看着冬虫夏草菌丝逐渐长大,形成菌落,形成分生孢子。然后设法使它生长出子座,最后生长出子囊孢子,完成在无菌条件下人工 培养基中完整的发育周期:成熟子囊孢子——萌发成菌丝——形成菌落——生长分生孢子——生长子座——喷出子囊孢子。经鉴定,我们所分离的冬虫夏草菌种的子 囊孢子与野生冬虫夏草子囊孢子一样。这就完成了俗话所说的“种瓜得瓜、种豆得豆”的生物循环,完成了冬虫夏草无性型菌种的生物学鉴定。这是1983年的故事。直到现在为止,在中国冬虫夏草的研究领域中还没有第二家实验室能完成这一步。

关于冬虫夏草菌的定名。

由于我在微生物菌种分类上的无知,使冬虫夏草无性型菌种上造成一些混乱。20世纪80年代初,全国冬虫夏草研究工作进入了互相保密的时期,我虽然最先 拿到了真正冬虫夏草无性型菌种,也能够用生物方法证明是正确的,但其在真菌分类学上应该如何正确定名。这本来应当由真菌分类专家来定学名。但因为当时的真 菌分类专家都参与冬虫夏草菌种分离,深陷其中,认识各不相同,以至对立情绪很重,专家不肯接受为与自己分离不同的菌种鉴定学名。只好由外行自己查些资料, 看起来像什么就粗略选个名称。因为当时要申报专利和申报新药,新菌种没有名称是不行的。

1984年,我开始申报专利时,就自己定名为冬虫夏草头孢菌(Cephalospcrium dongchongxiacao)。由于我的错误,后来的研究者也跟着认为冬虫夏草菌无性型菌种是头孢属。直到1985年12月真菌分类专家陈庆涛研究员 才同意鉴定,定名为蝙蝠蛾被毛孢(Hisratalla hapiali),但这个学名没有赶上专利公开,只在青海专利档案中加有此学名。又因种种原因这个学名我一直没有正式发表。

1983年,印象初院士参加了青海省科委组织的冬虫夏草菌种技术鉴定会,他当时就觉得鉴定学名非常重要,他是蝗虫分类专家,在昆虫分类鉴定学名有很深 造诣,我同意由他来鉴定学名,后来他定名为中华束丝孢新种(Synnematium sinensis ),1990年公开发表在《高原生物研究集刊》上。定名为束丝孢属也是对的,因为在1982年国际真菌学术界已经把束丝孢属(Synnematium)并入被毛孢属(Hirsutalla)。

2004年11月,中国科学院微生物研究所真菌地衣系统学重点实验室副主任、博士导师姚一建研究员从全国很多有地域差异的冬虫夏草产区分离了冬虫夏草 无性型菌,都把它直接统称为中国冬虫夏草菌(Cordyceps sinensis(Berkeley) Secc.)。我们分离的菌种与真菌分类学家陈庆涛研究员的学生郭英兰研究员和刘锡琎研究员于1987~1989 年间在四川康定分离到的冬虫夏草菌(定名为中华被毛孢Hirsutalla sinensis)是同一个种。姚一建研究员把它统称为中国冬虫夏草菌,把它从真菌分类学的思想约束中解放了出来,有道理的!

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沈南英与他的《中国冬虫 夏草研究》:目前有1 条留言

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    2018-08-04 上午7:04 [回复]

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