中国是世界上最大的药用菌生产国和消费国,我国常用的药用真菌有270多种,其中灵芝属的赤芝、紫芝、薄盖树芝和松杉灵芝是重要的药用真菌资源,赤芝又是所有药用真菌中研究最多和最深入的菌株。灵芝是担子菌纲、多孔菌科、灵芝属赤芝(Ganoderma lucidum)和紫芝(Ganoderma japonicum)的总称,是中华民族传统医药瑰宝,具有扶正固本的功效。我国最早的药学著作《神农本草经》将其列为有效无毒之上品,2000年版的《中华人民共和国药典》首次把灵芝收录,指定赤芝(Ganoderma lucidum)和紫芝(G.sinensis)的子实体为法定中药材。2001年,国家卫生部在“可用于保健食品的真菌菌种名单”中把赤芝(G.lucidum)、紫芝(G.sinensis)和松杉灵芝(G.tsugae)列为可作为保健食品的真菌菌种。2023年11月9日,国家卫生健康委员会和国家市场监管总局联合发布公告,将灵芝等9种物质纳入按照传统既是食品又是中药材的物质目录。2023年12月18日,国家市场监管总局会同国家卫生健康委员会和国家中医药管理局制定并发布了《保健食品原料目录灵芝》,并于2024年5月1日起正式施行。
浙江省龙泉市地处亚热带季节气候区,年平均气温17.6℃,年降雨量1665毫米。境内森林资源丰富,生态优良,森林覆盖率84.7%,有“中国生态第一市”“浙江林海”之称,非常适宜灵芝生长。
龙泉从1987年开始进行人工菌种培育灵芝试验,并取得成功,1992年开始规模化种植段木灵芝,1996年被授予“中华灵芝第一乡”的荣誉称号,2010年和2011年“龙泉灵芝”和“龙泉灵芝孢子粉”分别获得国家地理标志产品保护,是中国道地灵芝核心产区。三十多年来,灵芝菌种和制种技术设备也发生了阶段性改变,以适应不断变化的市场需求。
近代灵芝菌种和设备的演变
林志彬教授在《灵芝现代研究》一书中,将我国灵芝分布按气候划分为四个类型,热带亚热带型、温带型、低温型、广泛分布型,指出“热带亚热带是灵芝类真菌分布集中地区”。灵芝菌种是灵芝产业的“芯片”,是灵芝遗传育种和生产应用的基础。人工种植灵芝菌种主要通过野生灵芝驯化、引进国外菌株在国内诱变选育,以及原生质体融合技术等途径获得。丰富的龙泉灵芝种质资源,为灵芝菌种培育打下了良好的基础。
第一个阶段(1987—2000年)
这个阶段主要是从日本引进信州、京大两个灵芝菌种作为主栽品种。1995年,为了寻找优质高产的灵芝菌株,龙泉市真菌研究所对Ga908、Ga914、信州、京大、慧州和NG-7号等六个不同菌株进行对比试验。不同菌株在相同条件下,原基的出现、开片的早迟都存在着差异,在菌盖、菌柄、色泽和产量方面也存在明显的差异。根据对比试验和大田生产来看,信州,抗逆性强、经济性状好、菌盖大且厚、单生,朵形完整、商品性能好、产量高,生物学效率稳定,是出口创汇的优良品种;其次是慧州,表现为商品价值高,单生、菌盖中型且厚,产量高,很受外商欢迎;第三是NG-7号,特别表现柄短,对外界条件要求不高,较低温度和较高二氧化碳浓度下,对它的生殖生长影响不大,表现较差的是京大,产量虽较高,但经济性状差,商品价值低,不宜推广使用。
这个阶段灵芝菌种的母种(一级种)以试管培养为主,原种(二级种)以玻璃瓶培养为主,生产种(三级种)以短袋培养为主。培养基灭菌设备以土灶和小型高压锅进行灭菌,接种以木制接种箱进行三级菌种和段木接种。拌料、装袋、扎袋以人工操作为主。
第二个阶段(2001—2010年)
这个阶段主要是从韩国引进南韩1号灵芝菌种和信州作为主栽品种。两个品种表现为适应性广,稳定性好,抗杂抗污能力强;芝大形好,一级品率高,产量高等特点,是龙泉灵芝种植的理想品种。另外还有G801、日本二号、植保六号、台湾一号等。在这个阶段灵芝种植技术也在不断改进与完善。2001年,龙泉市科协李朝谦同志在反复试验的基础上,发明了扎袋套筒培育技术。该技术为野外种植段木灵芝创造了一个独立、稳固、封闭的空间。孢子粉不外扬,充分回收,产量高,外界杂质不混入,保证孢子纯度。当年试验89朵灵芝,孢子单朵产量达到了26.6%。2003年浙江省科技厅组织科技成果鉴定,认定该技术达国内领先水平,获国家发明专利。以后七年,龙泉进一步研究孢子粉产量与灵芝菌种、培养基树种、种植环境、套筒培育时间之间的关系,产量得到进一步提高。套筒采集灵芝孢子粉的菌株主要是南韩1号品种,该品种破壁灵芝孢子粉多糖含量达2.10%,三萜化合物含量达3.55%,含油率34.1%。
这个阶段灵芝菌种的母种(一级种)以试管培养为主,原种(二级种)以短袋培养为主,生产种(三级种)以长袋培养为主。培养基灭菌设备以土灶和小型高压锅进行灭菌,母种和原种接种以木制接种箱或接种室进行,生产种和段木接种以接种室和接种棚进行。拌料、装袋、扎袋基本以人工操作为主。
第三个阶段(2011—2024年)
2007年我国开始灵芝菌种选育审定,至2016年经国家和省级品种审定委员会审定的新品种有19个。在这些品种中有赤芝。多年的连续性栽种,龙泉灵芝品种已经产生一定程度的菌种退化情况,抗逆性、抗病性能力降低,灵芝整体质量以及产量明显下降。在这种情况下,龙泉积极进行灵芝种质资源的收集并进行菌种选育方面的研究。2010年引进上海市农科院食用菌研究所选育的“沪农灵芝1号”,试栽两年后,2012年进行大面积推广,该品种在种植上表现良好的菌株特性:繁殖孢子力强,早熟,比同类品种早熟10〜15天,受种植者欢迎。产量高,种植经济效益良好。品质好,含多糖3.75%、三萜0.78%。抗病力强,对绿霉木霉菌有较好抗病能力。
同时龙泉市兴龙生物科技有限公司等积极与浙江省农业科学院合作于2013年和2018年成功选育灵芝新品种“龙芝2号”和“龙芝1号”。这些品种在种植中都有其自身特点。龙芝1号产孢后子实体菌盖厚,质量好,三萜和甾醇含量达3.13%,麦角甾醇含量0.453%。“龙芝2号”是我国目前种植灵芝子实体的唯一专用菌株,该菌株在种植中具有显著优势:一是菌管内有一层类胶质物盖于菌管的网状结构上,孢子弹射能力弱、产量低,但子实体产量高;二是子实体朵形大,盖径15〜30厘米,一般单朵干重400克,较大的个体直径可达60厘米,重达1500克,质地坚硬底色好;三是品质好,经检验子实体含多糖2.27%,三萜1.75%,显著高于同类品种;四是市场广阔,菌株子实体可作为观赏灵芝,或加工成芝片、细粉,也可提取多糖等,近几年我国出口韩国、日本、欧盟、美国等地的灵芝,90%系这个菌株培育。
这个阶段灵芝菌种的母种(一级种)以试管培养为主,原种(二级种)以短袋培养为主,生产种(三级种)以长袋培养为主。培养基灭菌设备以蒸汽发生器、智能生物质锅炉和微压灭菌柜进行灭菌,母种和原种接种以木制接种箱或接种室进行,生产种和段木接种以接种室和接种棚进行。拌料、装袋、扎袋实现全自动化,龙泉市菇友自动化设备有限公司符金泉、符水根两兄弟等研发了灵芝菌种破碎机、菌种清洗机和节能蒸汽发生炉,大大提高了段木灵芝接种效率。灵芝液体菌种开始小规模试验示范,2018年浙江双益菇业有限公司灵芝液体菌种产业化应用于工厂化生产。
灵芝菌种和设备的未来展望
灵芝是著名的药用真菌,是一种已有数千年应用历史的名贵中药材。历代医学家均认为灵芝是滋补强身、扶正培本的珍贵药品,有久服轻身延年之功效。随着人们对健康的日益重视,灵芝的市场需求大幅增加,生产规模也将随之扩大。灵芝多糖、三萜类化合物是灵芝主要的活性物质之一,具有增强免疫力、抗肿瘤、抗炎、保肝护肝、保护神经、降血脂、降血糖、抗菌、抗衰老等功效。研究表明,灵芝的药理作用与其含有的多糖、三萜密切相关。以往灵芝的育种工作注重产量指标,而忽视功能性产物的指标,导致有效成分含量高的灵芝新品种极少,生产上可使用的高产多糖三萜灵芝新品种更少,且一个品种长期使用会导致其种性退化,因此急需开发高三萜含量灵芝新品种,以满足市场需求,更好地促进灵芝产业可持续发展。利用原生质体单核化技术获得灵芝单核菌株,通过杂交的方法,选育出集双亲优良性状为一体,具有抗杂菌能力强、生物学效率高且多糖三萜含量高的灵芝新品种。随着科技的发展,灵芝种植和精深加工产业也得到了快速发展,市场规模迅速扩大。随着产业的快速发展,灵芝深加工产业对优质品种的需求也越来越强烈。因此,选育更多市场需求的优良灵芝品种以促进灵芝产业的发展尤为重要。灵芝品种的传统选育方法包括杂交育种、诱变育种、原生质体融合及野生驯化。与其他方法相比,诱变育种能在短时间内创制大量突变株,可从中筛选出符合需求的新种质。展望采用物理诱变育种创制灵芝新品种的前景,以期为今后的灵芝靶向育种研究提供有益参考。
灵芝深层液体发酵的目的产物主要有两个用途:一是代替子实体,从菌丝体及发酵液中提取生物活性物质;二是代替固体菌种,作为液体菌种投入生产,以获得子实体。与固体菌种相比,液体菌种因其具有流动性,菌丝球和菌丝片段可以流散在不同部位萌发,因而发育点多,生长速度快,菌龄一致,对于缩短生产周期,降低污染都有重要意义。利用液体菌种来进行人工种植和液态发酵灵芝材料具有周期短、质量稳定、易定向富集目标产物和可实现工业自动化生产等优势已引起国内外学者的广泛关注。1988年,龙泉县真菌研究所周功和、杨久根等共生产香菇液体菌种46批次(计菌种32.5万毫升),每批均按微生物检验检查均未出现外界污染情况。用液体菌种接种香菇代料菌棒比固体菌种更加省时、省工、节约成本、增加效益。由于液体菌种生产时间短,菌种活力强,接种后成活率也高。
随着自动化、智能化和数字化技术的不断发展,灵芝液体菌种技术日益完善,灵芝菌种生产设备将更新换代、日新月异,从而使得灵芝菌种生产逐渐实现拌料、装袋、扎袋、灭菌和接种的全部自动化,以提高劳动生产率,降低灵芝生产成本,使灵芝这一祖国瑰宝服务更多人民群众,为中国大健康产业添砖加瓦。
互联网新闻信息服务许可证10120170062
京公网安备 11010802021749号 京ICP备14010675号-1
中国农村杂志社唯一官网 版权所有 仿冒必究 转载请注明