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工厂化培育 中国虫草走向世界
时间:2018-01-10 14:29:09 来源:中国食品报

  国家863项目人工培育北冬虫夏草(蛹虫草)通过验收

  日前,国家十一五、十二五863项目人工培育北冬虫夏草(蛹虫草)通过验收。项目承担单位上海国宝企业发展中心20多年来坚持深入科研,在北冬虫夏草的成果研发、产品产业化、市场化等多方面取得了可喜的成绩,为我国野生虫草资源保护和生态环境资源保护以及大规模满足市场需求做出了贡献。

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  我国是野生虫草资源的主产国和出口大国,也是世界上最早发现、认识和应用虫草的国家,可追溯的历史约有二千多年。

  自古以来,虫草作为珍稀名贵滋补中药材,与人参、鹿茸一起被列为我国中药“三大宝”。但是,作为中国特有资源,虫草在开发、利用和替代上,缺乏现代社会的语言和符号。至今为止,野生虫草产品还只是多为原料或粗制品,应用水平几乎千年不变;对野生虫草工厂化产品及制剂以及特有活性成分,缺乏引领产业发展的标准以及龙头企业,因此导致对外缺乏高层次、高水平的交流、对话和合作;并且对虫草和虫草特有活性物质开发研究的知识产权、菌种和主要核心技术,也缺乏有效保护。

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  因此,“十一五”国家科技部提出了“北冬虫夏草人工替代品规模化生产关键技术的研究”,并在“十二五”提出了“珍稀药用生物替代品规模化关键技术研究与产品开发”的两项“863计划”课题,课题均由上海国宝企业发展中心承担。课题指标明确将虫草特有活性物质“虫草素”和“虫草多糖”作为项目产业化技术考核主要指标。特别在“十二五”的863计划课题中,十分明确地提出:课题目标是围绕珍稀、药用生物替代品规模化生产进行关键技术研究,并进行产品研发;建立并完善我国特殊食药用真菌野生冬虫夏草代替品,北冬虫夏草等菌株改良关键技术和冬虫夏草等珍稀真菌的重要功能组分的提取、分离、纯化以及化合物的结构解析技术,高效获得单体化合物;筛选高效积累虫草素和虫草多糖等特殊活性物质的优良新菌种,并进行虫草素和虫草多糖深度开发研究,重点开发属北冬虫夏草素抗癌活性的临床研究。

  全世界虫草有几百种,但最有营养与药用价值的是我国的冬虫夏草与北冬虫夏草。冬虫夏草是一条虫一根草,北冬虫夏草是一个蛹一根草,这二者的有效成分,例如:虫草素、腺苷、虫草多糖、虫草酸,十八类氨基酸等,都基本相似,甚至一致。课题要求创制一种在有效成分及功效上接近和超越野生虫草,特有活性物质优于野生虫草且无毒无害的资源替代品。项目要求达到的指标是实现北冬虫夏草的规模化生产,达到年产100吨干子实体,菌种优化率达到70%,虫草素含量达到1.2%,虫草酸含量达到5.5%,虫草多糖达到9.5%。

  上海国宝企业发展中心承担国家“863计划”课题的10年来,始终以工厂化培育北冬虫夏草子实体替代濒危的野生虫草资源为出发点和落脚点;以实现工厂化大规模培育关键技术重大突破为重点;以规模化高纯度虫草素制备技术的探索与开发为核心,建立以标准、专利、关键技术与专用技术为产业化要素和核心竞争力;开展以国家药典规定的虫草功能、主治、用途和功效研究,对工厂化培育的北冬虫夏草子实体和虫草素展开药学、药理、毒理等方面临床前的相关研究。

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  在实现北冬虫夏草(蛹虫草)子实体工厂化培育的关键技术重大突破过程中,上海国宝企业发展中心完成了近三百代的菌种选育;培养剂、营养液的优化组合,培育器皿和培养条件的研究;生长周期质量标准和转化率的控制;自动化与智能化生产方式的探索等方面初步研究;质量标准、工艺规程、操作方法与控制办法等管理条例及制度的制订;根据GMP规范要求,建立起了可年产60吨,虫草素含量≥1.2%、虫草多糖含量≥15%的北冬虫夏草(蛹虫草)子实体干品的原料基地。

  研究成果经生物学、组织学和基因序列测定,证明是北虫草子实体(蛹虫草);研究成果的质量经SGS、NSF认证公司、国家食品质量监督检验中心以及国家兴奋剂检测中心等权威机构长期跟踪,以及对产品十二大类555项项目质量的严格检测证实:工厂化培育的北虫草子实体与天然虫草和蛹虫草在主要化学成分和基本营养与药理作用相似,主要活性营养成分完全达到和超过野生虫草,各类氨基酸多达二十个,各种微量元素和有机物质极为丰富;且无农残、重金属超标或三致等毒副反应,可持续地大规模工厂化培育。

  就国家“十二五”863计划中还提出开展北冬虫夏草和虫草素抗肿瘤活性研究,上海国宝企业发展中心会同中国医药工业研究总院、上海中医药大学、北京大学、清华大学、复旦大学、交通大学等院校及所属单位,通过产学研相结合和项目委托等方法,针对危害广大人民健康的恶性疾患及亚健康等方面,展开了工厂化培育的北虫草子实体和虫草素的临床前初步研究和动物实验,取得了突破性进展。例如,课题组在研究中发现:虫草素具有成药性好、生物利用度高的优点,完全可以成为拥有我国自主知识产权的原创性新药的研发方向。

  据了解,该项目的相关研究成果已在国家学术期刊上发表论文三十篇;在可以公开的相关范围内申报专利三十项,已获得十五项国家专利的授权;并建立了首个工厂化培育虫草制剂的指纹图谱;工厂化培育的北冬虫夏草子实体和虫草素都已建立“企业标准”,并报地方政府备案。

  2017年8月,国家科技部下达了“863”计划北冬虫夏草项目验收结论书,验收专家组指出:该课题筛选出稳定性强、生物转化率高的北冬虫夏草菌,并对虫草中活性成分的生产工艺进行了优化;产生了一定的经济、社会和生态效益。该课题申请了国家发明专利,在国内外学术刊物发表了相关论文,培养了博士和硕士研究生,并为企业培养了产业化所需人才。 (何建昆)  

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