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    冬虫夏草关键性能高通量发酵及产品研发

    冬虫夏草关键性能高通量发酵及产品研发

    项目基本信息

           该项目经过30余年的系统研究,整合多项技术和研究成果,研发完成4种虫草的人工发酵、人工栽培和活体寄主栽培生产工艺,并研制成功多种下游产品,形成了系统完整的研究成果。1997年完成了药理及发酵技术的项目鉴定, 2009年《4种虫草研究及人工栽培技术》,经专家鉴定为国际领先水平。

           经过长期的研究完成原生体杂交和变温进化过程,冬虫夏草的液体发酵水平显著改善,独特的控制体系,在液体发酵过程中可定向调节代谢产物的产量和生产周期,将发酵周期由原来的10天缩短至3天,明显缩短了生产周期,降低生产成本,提高生产效率。一级种子培养7天(公开报道10-30天),发酵周期3天(公开报道10天),菌丝体生物量(干重)达12 g/L,胞外多糖产量达4.6 g/L,虫草素含量为菌丝体干重的0.27%,核苷类含量为菌丝体干重的0.47%,明显高于已有的冬虫夏草发酵工艺。该项技术转化后将实现500吨/年冬虫夏草菌丝体、100吨/年冬虫夏草多糖及2吨/年虫草核苷的生产能力,年产值达到3亿元,实现利税9400万元。将其用于新资源食品、保健食品、化妆品、医药等行业的生产,其产品市场价值将达20亿元以上。

           发酵生产冬虫夏草,主要采用葡萄糖、蔗糖,玉米粉等碳源,蛋白胨、酵母粉、酵母膏等氮源,原料来源广泛,价格便宜,生产规模不受原料限制,分离纯化工艺简单,可以规?;纳?。

           冬虫夏草发酵菌丝体含有腺苷、虫草多糖、虫草酸、甘露醇等活性物质,具有多种生理活性和生物功能,可以代替冬虫夏草应用于食品、医药等领域。本项目目的为持续稳定的发酵生产符合预期质量要求的菌丝体,进而开发菌丝体胶囊。主要技术问题为发酵优化生产高活性成分含量的菌丝体和胶囊配方研制及质量研究。

    优势

           1、发酵周期短:经过长期的研究完成原生体杂交和变温进化过程,冬虫夏草的液体发酵水平显著改善,独特的控制体系,在液体发酵过程中可定向调节代谢产物的产量和生产周期,将发酵周期由原来的10天缩短至3天,明显缩短了生产周期;降低生产成本,提高生产效率。

           2、产量大:菌丝体生物量(干重)达12 g/L,胞外多糖产量达4.6 g/L,明显高于已有的冬虫夏草发酵水平。菌丝体核苷类含量为0.47%,腺苷含量0.11%,符合药典要求(腺苷≥0.01%)且明显高于野生冬虫夏草。

    项目背景

           冬虫夏草(Cordyceps sinensis)特指产于四川、青海、西藏、新疆、云南等省海拔3500-5000m高原高寒草甸中的,由麦角菌科冬虫夏草菌寄生于蝙蝠蛾科幼虫体后发育成的真菌子座和充满菌丝的僵死幼虫形成的复合体,是我国特有的虫生真菌。冬虫夏草含有多种药理活性成分,是一种名贵的滋补中药材,由于其自身独特的生理活性和药用价值而成为近年来各国研究的热点。我国传统中医认为,虫草中的“草”性寒、“虫”性热,合用则兼具阴阳,入肺肾二径,既补肺阴,又补肾阳,是唯一一种能调和阴阳的中药,药性温和,一年四季均可食用?!吨谢嗣窆埠凸┑洹?记载其功用为:“补肺益肾,止血化痰。用于久咳虚喘。劳嗽咯血,阳瘘遗精,腰膝酸痛?!倍嫦牟莼咕哂锌怪琢?,抗衰老,抗器官纤维化,增强人体免疫功能等多方面的作用。

           我国的野生虫草资源主要分布在海拔3500~5000m的西藏、青海等高原地区,分布地区狭窄,自然寄生率低,对生活环境条件要求苛刻,因此资源十分有限。近年来,出于对巨额经济利益的追逐,大量采集者涌入高原地区,人为无序的盲目采挖使得野生虫草资源更加匮乏;同时随着人民生活水平逐步提高和健康意识逐渐增强,虫草产品的市场需求量逐年加大,并且价格仍在不断攀升。因此寻找冬虫夏草的替代物成为近年来研究的热点。

           由于冬虫夏草生长条件特殊,子实体形成和生长所需的条件都很苛刻,各种条件难于同时满足,目前尚无法实现规?;斯ぴ耘?。目前冬虫夏草的工业化生产多采用液体发酵技术,菌丝细胞处于最适温度、酸碱度、氧气和碳氮比等条件下生长,新陈代谢旺盛,菌丝生长分裂迅速,能在短时间内产生大量的菌丝体及代谢产物,具有成本低廉,生产周期短,条件容易控制,菌丝体及代谢产物稳定等优点,而且采用深层发酵培养所获得的菌丝体及代谢产物,成分、活性类似于子实体,完全可以替代野生冬虫夏草。而且发酵液通过深加工可以实现全质利用,提升附加值。

           目前经专家鉴定且药典收录的用于冬虫夏草液体发酵的无性型菌种为虫草被毛孢,已审批上市的被毛孢发酵虫草菌丝体产品有保健食品久实宝虫草胶囊和国家一类新药百令胶囊,两者均价格高昂,且使用量较大,但由于冬虫夏草菌种及发酵条件苛刻,现有的发酵菌丝体产量无法满足需要,厂家发酵生产菌丝体均仅提供给自己使用,不对外销售,形成了极强的产品?;ず图鄹癖;?。本项目在实验室基础研究的基础上,发酵生产冬虫夏草菌丝体并研制菌丝体胶囊,以优质的质量和相对低廉的价格,打破已有产品的?;け诶?,抢占日益壮大的虫草产品市场。

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