专利名称：培育富硒北冬虫夏草的方法
技术领域：
本发明涉及一种培育富硒冬虫夏草的方法，属于功能保健品生产技术领域。
背景技术：
硒是人体必需的微量元素，与人体健康息息相关，硒具有抗癌、保护心脏、抗肝坏死、防治近视和白内障、解毒、提高免疫力、延缓衰老和增强生殖功能等多种药理作用。具不完全统计，世界上有40多个国家和地区缺硒，而我国有72%的地区属于缺硒地区，因此，寻找和开发富硒产品，以保证人体摄入充足的硒，正被各国科学工作者关注。北冬虫夏草又名蛹虫草，在生物分类学上与中华冬虫夏草同属真菌的子囊菌纲、
虫草属。虫草素是在1950年从北虫草的培养基中分离出来的一种3’-脱氧腺嘌呤核苷，它具有显著的药理作用，如抑菌作用、抗肿瘤作用、抑制病毒作用，以及增起免疫功能、防治心脑血管疾病等。现代科学研究表明，虫草素是北冬虫草的重要的活性成分，北冬虫草中虫草素含量为冬虫夏草的数十倍，是获得虫草素的主要来源。目前北冬虫夏草的人工栽培已取得成功，大量的药理和化学分析证实，北冬虫夏草与天然的冬虫夏草成分、药理基本相同，其功能成分虫草素甚至高于冬虫夏草。北冬虫夏草作为野生虫草的替代品，市场空间大。北冬虫夏草可将硒通过虫草菌丝细胞内物质的代谢，结合到大分子活性上，转化为有机硒多糖和硒蛋白，从而发挥硒和北冬虫夏草固有的以及协同的生理作用。目前已有部分专利开展人工富硒北冬虫草的培育与生产，“富硒蛹虫草培养方法(专利申请号201010252973. 6)”、“一种富硒北冬虫夏草的培育方法(专利申请号200710010750. 7)”、“富硒蛹虫草的人工培养方法及子实体的应用(专利申请号200610046673. 6)”、“富硒北冬虫夏草人工栽培方法”(专利申请号93117344. 2)等技术方案都是进行北冬虫夏草的富硒强化，但上述技术方案采用的都是在培养基中添加无机亚硒酸盐或喷施含亚硒酸盐的硒肥营养液，采用亚硒酸盐为硒元素的来源虫草难以吸收，利用率不高，所以采用上述方法培养的虫草，硒的富集系数不高，这些技术方案中培养的北冬虫夏草的子实体硒含量最高为
3.83 81. 95 u g/g，其对应的栽培料硒浓度为I 32 mg/L，且得到的虫草子实体其硒形态中无机硒所占的比例较大，难以提高虫草的营养和药用价值。“一种富硒北冬虫夏草的培育方法”(专利申请号201010621575. 7)、“富硒北冬虫夏草母种培育方法”(专利申请号201110279521. I)等技术方案则将硒源进行了改进，采用有机硒酵母作为栽培料的硒源，但是有机硒酵母由于细胞壁太厚，虫草无法有效的吸收利用硒，导致硒利用率较低,硒的富集系数很低，上述技术方案中采用硒酵母使得培养基硒浓度为50 mg/L，培育的富硒北冬虫夏草硒含量仅为35 50 mg/L。而且有机硒酵母成本较高，若破壁处理也较为复杂,且成本也较高，不适合作为硒源培养富硒虫草。
发明内容
本发明的目的是要提供一种富硒北冬虫夏草的培养方法，用该培养方法相对于现有技术培养的北冬虫夏草能大幅度提高北冬虫夏草的子实体的硒含量，而且，北冬虫夏草子实体中硒形态绝大部分为有机硒，硒形态安全。上述发明的目的是通过以下技术方案实现的，包括如下流程步骤
(1)在PDA固体培养基进行菌种活化，冰箱中保存的优良菌种，每两个月在PDA固体
培养基上活化一次；
(2)北冬虫夏草菌种的硒驯化利用一系列的含硒浓度为I 50mg/kg的液体培养基对北虫草菌种进行硒驯化，最后得到耐受浓度下的北冬虫夏草菌种，然后在硒浓度为20mg/kg的液体培养基中扩大培养作为栽培料原种。其中液体培养基的配方为粉状葡萄糖20 g、黄豆粉10 g、维生素BI 50 mg、硫酸镁2 g、磷酸二氢钾3 g、食用味精lg、食盐2 g、水1000 ml。然后根据设计的液体培养基的硒浓度加入2. 19 109. 5 mg的含硒物质形成硒浓度为I 50 mg/kg的液体培养基。上述的含硒物质可以是亚硒酸盐、硒酸盐、高硒植物或微生物中的一种或几种； (3)富硒北冬虫夏草的栽培料添加剂的制备采用无机硒经过二次生物转化的植物性含硒材料作为原料，经过粉碎、筛选、干燥作为栽培过程中的硒源，在此基础上设计出栽培富硒北冬虫夏草所需的栽培料添加剂。上述的富硒植物材料可以是天然或经人工强化的高硒小麦粉、高硒玉米粉、高硒黄豆粉、高硒西兰花粉、高硒紫云英粉或高硒苜蓿花粉中的一种或几种混合；
(4)子实体富硒培养a、子实体富硒培养基的配方如下它由大米、硒酸盐、谷蛋白水解液组成；谷蛋白水解液系是富含蛋氨酸、胱氨酸和半胱氨酸的麦类或稻米谷蛋白的酶解水溶液；按重量分数比大米重量分数20 25份，谷蛋白水解液30 35份，富硒植物材料粉I 10份，其形成的培养基硒浓度为I 20 mg/kg ;b、子实体富硒培养方法在上述配方的子实体富硒培养基内接入上述经过硒驯化的原种，培养时间40 50天，其中的发菌期管理菌丝培养温度控制在10 25°C，空气湿度60% 70%，完全黑暗条件培养；转色期管理培养温度在18 26°C，每天光照时间10小时以上，同时进行连续变温刺激，昼夜温差在10 20之间；子实体生长阶段管理料面上出现菌蕾后，温度适当降低，控制在19 230C，空气湿度80% 90%，光照刺激，促进子实体形成，且生长强壮、色泽鲜艳；采收当子实体高度达到5— 8 Cm，约50%子实体顶端膨大即可采收烘干。其中，上述的富硒植物材料可以是天然或经人工强化的高硒小麦粉、高硒玉米粉、高硒黄豆粉、高硒西兰花粉、高硒紫云英粉或高硒苜蓿花粉中的一种或几种混合。上述的富硒北冬虫夏草培养方法，其方法之一是PDA固体培养基配方如下它是由土豆、葡萄糖、KH2P04、琼脂、水组成，按重量份数比土豆150 250份，葡萄糖15 25份，KH2P04 I. 7 2. 3份，琼脂13 20份，水950 980份。本发明有益效果表现在
首先在北冬虫夏草的母种培养上就进行硒驯化，使其能够适应高浓度的硒环境，进行硒的积累和吸收，这种环境下得到的富硒菌种其吸收利用硒的效率高，更利于虫草从培养基中累积砸；
其次，采用天然或经人工强化的植物材料作为硒源，其中的硒绝大部分都为有机硒，其对北冬虫夏草的毒害作用更小，且更利于虫草的吸收利用，相对于其他无机硒或酵母硒，可以达到更加的累积效果，相对于现有技术中的富硒栽培中富集系数一般小于1，本发明中硒的富集系数可达4. 85倍，且子实体硒浓度和栽培料硒浓度两者之间呈线性关系，线性方程为y=4.86x (R2=0. 98)，栽培得到的子实体总硒含量可达4 100 mg/kg，且硒形态中有机硒比例高达90%以上，在富集倍数和吸收转化效率上均有较大的提高。
具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例I :硒浓度为I 10 mg/kg下北冬虫夏草的硒驯化
(1)在PDA培养基上进行菌种的活化，冰箱中保存的优良菌种，每两个月在PDA固体培养基上活化一次；PDA培养基配方按重量分数比经过去皮煮汁取滤液的土豆200 g，葡萄糖 20 g, KH2P04 2 g，琼脂 15 g，水 970 ml ； (2)北冬虫夏草菌种的硒驯化利用含硒浓度为I 10mg/kg的液体培养基对北虫草菌种进行硒驯化，最后得到耐受浓度下的北冬虫夏草菌种，其中液体培养基的配方为粉状葡萄糖20 g、黄豆粉10 g、维生素BI 50 mg、硫酸镁2 g、磷酸二氢钾3 g、食用味精lg、食盐2 g、水1000 ml。然后根据设计的液体培养基的硒浓度加入2. 19 21. 9 mg的亚硒酸钠形成硒浓度为I 10 mg/kg的液体培养基。实施例2 :硒浓度为I 30 mg/kg下北冬虫夏草的硒驯化
(1)在PDA培养基上进行菌种的活化，冰箱中保存的优良菌种，每两个月在PDA固体培养基上活化一次；PDA培养基配方按重量分数比经过去皮煮汁取滤液的土豆200 g，葡萄糖 20 g, KH2P04 2 g，琼脂 15 g，水 970 ml ；
(2)北冬虫夏草菌种的硒驯化利用含硒浓度为I 30mg/kg的液体培养基对北虫草菌种进行硒驯化，最后得到耐受浓度下的北冬虫夏草菌种，其中液体培养基的配方为粉状葡萄糖20 g、黄豆粉10 g、维生素BI 50 mg、硫酸镁2 g、磷酸二氢钾3 g、食用味精lg、食盐2 g、水1000 ml。然后根据设计的液体培养基的硒浓度加入2. 19 65. 7 mg的硒酸钠形成硒浓度为I 30 mg/kg的液体培养基。实施例3 :硒浓度为I 50 mg/kg下北冬虫夏草的硒驯化
(1)在PDA培养基上进行菌种的活化，冰箱中保存的优良菌种，每两个月在PDA固体培养基上活化一次；PDA培养基配方按重量分数比经过去皮煮汁取滤液的土豆200 g，葡萄糖 20 g, KH2P04 2 g，琼脂 15 g，水 970 ml ；
(2)北冬虫夏草菌种的硒驯化利用含硒浓度为I 50mg/kg的液体培养基对北虫草菌种进行硒驯化，最后得到耐受浓度下的北冬虫夏草菌种，其中液体培养基的配方为粉状葡萄糖20 g、黄豆粉10 g、维生素BI 50 mg、硫酸镁2 g、磷酸二氢钾3 g、食用味精lg、食盐2 g、水1000 ml。然后根据设计的液体培养基的硒浓度加入2. 19 109. 5 mg的酵母硒形成硒浓度为I 50 mg/kg的液体培养基。实施例4 :北冬虫夏草子实体的富硒培养
(1)在PDA培养基上进行菌种的活化，冰箱中保存的优良菌种，每两个月在PDA固体培养基上活化一次；PDA培养基配方按重量分数比经过去皮煮汁取滤液的土豆200 g，葡萄糖 20 g, KH2P04 2 g，琼脂 15 g，水 970 ml ；
(2)子实体富硒培养a、子实体富硒培养基的配方如下它由大米、由富硒玉米粉配置的添加剂、稻米谷蛋白的酶水解液；按重量分数比大米重量份数25份、谷蛋白水解液形成的溶液重量份数35份、富硒玉米粉I份，最终形成硒浓度为I mg/kg的富硒培养基；
b、子实体富硒培养方法在上述的子实体富硒培养基内接入经过硒驯化的得到的富硒虫草菌种，接入的菌种重量是子实体富硒培养基的5 %;培养时间45天。经过发菌管理、转色管理和子实体生长阶段管理，最终培养得到北冬虫夏草的子实体，采收即可；
(3)实施效果
经过检测，北冬虫夏草的生物量与普通对照组相比，略有提高，但不明显，子实体总硒含量为4. 79 mg/kg (DW)，是普通栽培组的10倍，硒形态主要以各种硒代氨基酸为主，有机硒所占比例达90 %以上，子实体在生长周期中，含硒量的相对标准偏差可控制在15%以内，可实现均匀富硒栽培。
实施例5 :北冬虫夏草子实体的富硒培养
(1)在PDA培养基上进行菌种的活化，冰箱中保存的优良菌种，每两个月在PDA固体培养基上活化一次；PDA培养基配方按重量分数比经过去皮煮汁取滤液的土豆200 g，葡萄糖 20 g, KH2P04 2 g，琼脂 15 g，水 970 ml ；
(2)子实体富硒培养
a、子实体富硒培养基的配方如下它由大米、由富硒小麦粉配置的添加剂、稻米谷蛋白的酶水解液；按重量分数比大米重量份数25份、谷蛋白水解液形成的溶液重量份数30份、富硒小麦粉5份，最终形成硒浓度为10 mg/kg的富硒培养基；
b、子实体富硒培养方法在上述的子实体富硒培养基内接入经过硒驯化的得到的富硒虫草菌种，接入的菌种重量是子实体富硒培养基的5 %;培养时间45天。经过发菌管理、转色管理和子实体生长阶段管理，最终培养得到北冬虫夏草的子实体，采收即可；
(3)实施效果
经过检测，北冬虫夏草的生物量与普通对照组相比，略有提高，但不明显，子实体总硒含量为48. 2 mg/kg(DW)，硒形态主要以各种硒代氨基酸为主，有机硒所占比例达90 %以上，子实体在生长周期中，含硒量的相对标准偏差可控制在15%以内，可实现均匀富硒栽培。实施例6 :北冬虫夏草子实体的富硒培养
(1)在PDA培养基上进行菌种的活化，冰箱中保存的优良菌种，每两个月在PDA固体培养基上活化一次；PDA培养基配方按重量分数比经过去皮煮汁取滤液的土豆200 g，葡萄糖 20 g, KH2P04 2 g，琼脂 15 g，水 970 ml ；
(2)子实体富硒培养
a、子实体富硒培养基的配方如下它由大米、由富硒黄豆粉配置的添加剂、稻米谷蛋白的酶水解液；按重量分数比大米重量份数20份、谷蛋白水解液形成的溶液重量份数30份、富硒黄豆粉10份，最终形成硒浓度为20 mg/kg的富硒培养基；
b、子实体富硒培养方法在上述的子实体富硒培养基内接入经过硒驯化的得到的富硒虫草菌种，接入的菌种重量是子实体富硒培养基的5 %;培养时间45天。经过发菌管理、转色管理和子实体生长阶段管理，最终培养得到北冬虫夏草的子实体，采收即可；
(3)实施效果
经过检测，北冬虫夏草的生物量与普通对照组相比，略有提高，但不明显，子实体总硒含量为97. 02 mg/kg (DW)，硒形态主要以各种硒代氨基酸为主，有机硒所占比例达90 %以上，子实体在生长周期中，含硒量的相对标准偏差可控制在15%以内，可实现均匀富硒栽培。实施例7 :北冬虫夏草子实体的富硒培养
(1)在PDA培养基上进行菌种的活化，冰箱中保存的优良菌种，每两个月在PDA固体培养基上活化一次；PDA培养基配方按重量分数比经过去皮煮汁取滤液的土豆200 g，葡萄糖 20 g, KH2P04 2 g，琼脂 15 g，水 970 ml ；
(2)子实体富硒培养
a、子实体富硒培养基的配方如下它由大米、由富硒西兰花粉配置的添加剂、稻米谷蛋白的酶水解液；按重量分数比大米重量份数20份、谷蛋白水解液形成的溶液重量份数30份、富硒西兰花粉10份，最终形成硒浓度为30 mg/kg的富硒培养基；
b、子实体富硒培养方法在上述的子实体富硒培养基内接入经过硒驯化的得到的富硒虫草菌种，接入的菌种重量是子实体富硒培养基的5 %;培养时间45天。经过发菌管理、转色管理和子实体生长阶段管理，最终培养得到北冬虫夏草的子实体，采收即可；
(3)实施效果
经过检测，北冬虫夏草的生物量与普通对照组相比，略有提高，但不明显，子实体总硒含量为146. 58 mg/kg (DW)，硒形态主要以各种硒代氨基酸为主，有机硒所占比例达90 %以上，子实体在生长周期中，含硒量的相对标准偏差可控制在15%以内，可实现均匀富硒栽培。
权利要求
1.一种培育富硒北冬虫夏草的方法，其特征在于包括以下步骤(1)冬虫夏草菌种对硒的耐受性驯化；(2)富硒培养基的配制和接种；(3)对子实体的富硒培养。
2.根据权利要求I所述的培育富硒北冬虫夏草的方法，其特征在于所述进行硒的耐受性驯化的培养基除了基础培养基外，还包括浓度为I 50 mg/kg的含硒物质。
3.根据权利要求2所述的培育富硒北冬虫夏草的方法，其特征在于所述含硒物质为亚硒酸盐、硒酸盐、高硒植物或微生物中的一种或几种。
4.根据权利要求I所述的培育富硒北冬虫夏草的方法，其特征在于所述进行硒的耐受性驯化的培养基为液体培养基，其配方为粉状葡萄糖20 g、黄豆粉10 g、维生素BI 50mg、硫酸镁2 g、磷酸二氢钾3 g、食用味精lg、食盐2 g、水1000 ml，并加入硒浓度为I 50 mg/kg的亚硒酸钠。
5.根据权利要求I所述的培育富硒北冬虫夏草的方法，其特征在于所述富硒培养基中的硒源物质是经过二次生物转化的高硒植物材料。
6.根据权利要求5所述的培育富硒北冬虫夏草的方法，其特征在于所述富硒植物材料可以是天然或经人工强化的高硒小麦粉、高硒玉米粉、高硒黄豆粉、高硒西兰花粉、高硒紫云英粉或高硒苜蓿花粉中的一种或几种混合。
7.根据权利要求I所述的培育富硒北冬虫夏草的方法，其特征在于所述富硒培养基的配方为大米、硒酸盐、谷蛋白水解液；其中谷蛋白水解液系是富含蛋氨酸、胱氨酸和半胱氨酸的麦类或稻米谷蛋白的酶解水溶液；按重量分数比大米重量分数20 25份，谷蛋白水解液30 35份，富硒植物材料粉I 10份，其形成的培养基硒浓度为I 20 mg/kg。
8.根据权利要求I所述的培育富硒北冬虫夏草的方法，其特征在于所述对子实体富硒培养的方法为在富硒培养基内接入经过硒驯化的原种，培养时间40 50天，其中的发菌期管理菌丝培养温度控制在10 25°C，空气湿度60% 70%，完全黑暗条件培养；转色期管理培养温度在18 26°C，每天光照时间10小时以上，同时进行连续变温刺激，昼夜温差在10 20之间；子实体生长阶段管理料面上出现菌蕾后，温度适当降低，控制在19 23°C，空气湿度80% 90%，光照刺激，促进子实体形成，且生长强壮、色泽鲜艳；采收当子实体高度达到5— 8 Cm，约50%子实体顶端膨大即可采收烘干。
9.根据权利要求I所述的培育富硒北冬虫夏草的方法，其特征在于进行冬虫夏草菌种对硒的耐受性驯化之前在PDA固体培养基进行菌种活化，冰箱中保存的优良菌种，每两个月在PDA固体培养基上活化一次。
10.根据权利要求I所述的培育富硒北冬虫夏草的方法，其特征在于包含以下步骤(I)在PDA固体培养基进行菌种活化；(2)北冬虫夏草菌种的硒驯化利用一系列的含硒浓度为I 50 mg/kg的液体培养基对北虫草菌种进行硒驯化，最后得到耐受浓度下的北冬虫夏草菌种，然后在硒浓度为20 mg/kg的液体培养基中扩大培养作为栽培料原种；其中液体培养基的配方为粉状葡萄糖20 g、黄豆粉10 g、维生素BI 50 mg、硫酸镁2 g、磷酸二氢钾·3 g、食用味精lg、食盐2 g、水1000 ml ;然后根据设计的液体培养基的硒浓度加入2. 19 ·109. 5 mg的亚硒酸钠形成硒浓度为I 50 mg/kg的液体培养基；(3)富硒北冬虫夏草的栽培料添加剂的制备采用富硒玉米粉作为原料，经过粉碎、筛选、干燥作为栽培过程中的硒源，在此基础上设计出栽培富硒北冬虫夏草所需的栽培料添加剂；(4)子实体富硒培养a、子实体富硒培养基的配方如下它由大米、硒酸盐、谷蛋白水解液组成；谷蛋白水解液系是富含蛋氨酸、胱氨酸和半胱氨酸的麦类或稻米谷蛋白的酶解水溶液；按重量分数比大米重量分数20 25份，谷蛋白水解液30 35份，富硒玉米粉I 10份，其形成的培养基硒浓度为I 20 mg/kg ;b、子实体富硒培养方法在上述配方的子实体富硒培养基内接入上述经过硒驯化的原种，培养时间40 50天，其中的发菌期管理菌丝培养温度控制在10 250C，空气湿度 60% 70%，完全黑暗条件培养；转色期管理培养温度在18 26°C，每天光照时间10小时以上，同时进行连续变温刺激，昼夜温差在10 20之间；子实体生长阶段管理料面上出现菌蕾后，温度适当降低，控制在19 23°C，空气湿度80% 90%，光照刺激，促进子实体形成，且生长强壮、色泽鲜艳；采收当子实体高度达到5— 8 Cm，约50%子实体顶端膨大即可采收烘干。
全文摘要
本发明提供了一种培育富硒北冬虫夏草的方法，包括以下步骤(1)冬虫夏草菌种对硒的耐受性驯化；(2)富硒培养基的配制和接种；(3)对子实体的富硒培养。本发明可以使富硒冬虫夏草培育效果从现有技术中的富集系数小于1提升到4.85以上，栽培得到的子实体总硒含量可达4～100mg/kg，且硒形态中有机硒比例高达90%以上，在富集倍数和吸收转化效率上均有较大的提高。
文档编号A01G1/04GK102771314SQ20121029010
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者罗磊 申请人:苏州硒谷科技有限公司