牛樟芝(Antrodra camphorata或Antrodra cinnamomea)又名樟芝、牛樟菇、樟生薄孔菌等,是一种担子菌亚门、层菌纲、非褶菌目、多孔菌科、薄孔菌属的珍稀药用真菌[1]。
近二十年来,台湾及大陆的医疗界、相关机构进行的多项研究证实牛樟芝不仅对化学性引起的肝损伤具有保护作用,能够抑制癌细胞生长,并且具有抗氧化、抗过敏、增强免疫力、降血压、降血脂、预防心血管疾病的功效[3]。这使得牛樟芝在医药行业、食品行业,甚至化妆品行业都具有极高的研究及生产开发价值。
然而,由于适宜牛樟芝生长的牛樟树数量稀少,牛樟芝生长速度十分缓慢,加之不法商人滥采,导致野生的牛樟芝资源稀缺,价格昂贵[4]。因此对其开发技术的研究应以扩大繁殖,实现大规模培养作为起点。
1 樟芝的生物学特性
牛樟芝野生子实体无柄,木质或木栓质,多有浓郁的香樟味。多呈板状,平铺于寄主植物表面。菌盖表面红褐色,厚约0.6 cm,布有密集小孔[5]。人工培养的子实体呈圆锥状,直径15~20 cm,厚20~25cm[6]。液体发酵培养的菌丝体呈暗红色或棕色[1].
该菌的天然寄主牛樟树(Cinnamomum Kanehirai)仅生长于台湾海拔450--2 000 m的山区中,属于特有的“国宝”级保护类树种。牛樟芝适应幽暗、潮湿的环境,多生长于百年以上腐朽的牛樟树树干心材内壁,少数生于枯死倒伏的牛樟树木材潮湿表面。生长缓慢,生长期仅为每年的6 ---10月[7]。
牛樟芝子实体
2 牛樟芝传统培育方式
由于樟芝中含有丰富的药用成分,使樟芝的开发利用成为研究热点。然而由于资源有限,樟芝的培育技术就成为实现其开发利用的一个前提技术。
目前培育牛樟芝多参照传统栽培食药用菌的方法,然而由于牛樟芝生长缓慢、寄主单一、难形成子实体等特点,使得这些方法在应用于牛樟芝的栽培中,各自都表现出了一定的缺陷[6]。
牛樟芝的人工培养主要分液体培养、固体培养和段木培养三大类。
2.1 椴木培养法
指利用樟芝原有宿主牛樟树的一截椴木直接作为樟芝的培养基质,用喷洒或浸泡的方法接种液体菌种后,将椴木放置于合适的温湿度环境中,进行培养的一种方法。
此法能够使樟芝长出子实体,活性成分与野生樟芝最接近。但由于牛樟树数量稀少,培养成本高,加上樟芝生长速度极慢,培养时间长达2~3年,此期间还容易被杂菌污染。由于以上原因,用椴木栽培樟芝的方法未能应用于大规模生产中[8]。
2.2 固体培养法
通常的做法是在太空包中填充人纤维物、谷物、杂粮等培养料,经灭菌后均匀地接人液体状或颗粒状菌种,待菌丝分散布满培养料时,开口通气培养,更利于菌丝深入基质且形成子实体[9]。
此法用于牛樟芝的栽培能够将培养时间缩短至3个月,获得产物为菌丝体或与野生牛樟芝外形相似的子实体。但实验表明无论菌丝体或子实体,其所含化学成分与野生牛樟芝均有较大差别,不能保证产品质量,这可能是由于发酵基质的成分与牛樟树成分存在差别[10]。此外,3个月的周期仍然较长,因此固体栽培法仍难应用于大规模的自动化生产中。
牛樟芝固体培养
2.3 深层液体发酵法
通常的步骤是将营养物质按一定配比制成液体状培养基,装入培养容器中灭菌,而后接人菌种,振荡培养特定时间后获得菌体及代谢产物[11]。
此法是多数药用真菌实现工业化生产的必然途径,具有周期短、成本低、质量可控的优点,也是目前大多科研单位对牛樟芝进行大量培育的主要方式。不足之处是发酵产生的牛樟芝菌丝体所含化学成分与子实体有较大区别,尤其药用成分三萜类化合物的种类和数量都较子实体大量减少,药用价值较低[12]。
牛樟芝菌丝体液体发酵培养
椴木栽培法所产牛樟芝,功效成分与野生牛樟芝相近,含丰富萜类化合物和β-D-葡聚糖,其萜类化合物含量在上述三种培养方法中最高。非牛樟树段木培养的牛樟芝缺乏牛樟树段木培养牛樟芝所特有的香味。