نحوه پرورش مصنوعی قارچ دارویی کرم ابریشم (Ophio-cordyceps sinensis)
چکیده
قارچ کرم ابریشم یا کرم صدپا به عنوان یک ترکیب دارویی و مکمل غذایی در چین بسیار ارزشمند است. سال هاست از ترکیب قارچ و حشرات مرده در طب سنتی چین استفاده می شود و نتایج نشان می دهد اثرات تعدیل کنندگی بر سیستم ایمنی دارد. در طول چند سال گذشته، به دلیل افزایش تقاضای جهانی، قیمت این قارچ رو به افزایش بوده است. مطالعات زیادی به منظور تعیین روش های پرورش مصنوعی قارچ کرم ابریشم در تجارت جهانی صورت گرفته است. در این مطالعه، جنبه های مختلف پرورش مصنوعی از جمله جداسازی آنامورف، کشت میسلیوم، کشت اندام زایشی، ویژگی های زیست شناختی حشره میزبان و دو الگوی پرورش مصنوعی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، این مطالعه وضعیت فعلی، محدودیت ها، روش های درمانی و چشم انداز های آینده را در این زمینه بررسی کرده است.
مقدمه
قارچ Ophiocordyceps sinensis متعلق به خانواده Ophiocordycipitaceae و شاخه Ascomycetes، یکی از ارزشمندترین گیاهان در چین بوده که حدود ۳۰۰ سال است که به عنوان دارو در این کشور مورد استفاده قرار می گیرد. در چین، این قارچ تحت عنوان Dong Chong Xia Cao نامیده می شود که از اصطلاح تبتی Yartsa gunbu ترجمه شده است و به معنای “علف تابستانه، کرم زمستانه” می باشد. این قارچ برای اولین بار توسط Nyamnyi Dorje در اواخر قرن ۱۵ ثبت شد. این گونه های قارچی زندگی خود را از طریق رابطه انگلی با لارو حشره Thitarodes ادامه می دهند، بطوریکه کل بدن آن را در بر میگیرند و اندام زایشی در بالای لارو رشد می کند. اخیرا بیش از ۵۰ گونه میزبان برای این قارچ شناسایی شده است. قارچ کرم ابریشم برای اولین بار در جامعه غرب در قرن ۱۷ معرفی شد. در سال ۱۸۷۸، نام آن از Cordyceps sinensis به Ophiocordyceps sinensis تغییر پیدا کرد. قارچ کرم ابریشم زیستگاه بسیار محدودی دارد و معمولا در چمن زار هایی با ارتفاع ۵۰۰۰-۳۵۰۰ متر در استان هایی همچون Sichuan، Qinghai، Yunnan، Gansu و منطقه خود مختار تبت یافت می شود. علاوه بر این، در نپال، بوتان و هند هم گزارش شده است.
قارچ کرم ابریشم در طب سنتی چین و تبت به عنوان منبع فراوانی از ترکیبات زیست فعال شناخته می شود که به عنوان یک مکمل غذایی و ترکیب دارویی در افراد با وضعیت نامساعد بخصوص افراد سالمند استفاده می شود. اخیرا، با محبوبیت بیشتر طب سنتی چین، این قارچ از اهمیت زیادی بین مردم و جامعه علمی برخوردار شده است. بسیاری ترکیبات زیستی از جمله پلی ساکارید ها، مانیتول، کوردیسپین، آمینوفنول و ارگوسترول گزارش شده است. مطالعات گسترده در زمینه ترکیبات حاصل از این قارچ نشان دهنده اثرات حفاظتی از کبد و کلیه، ویژگی های ضد التهابی، آنتی اکسیدانی و ضد آپوپتوزی همچون تاثیر بر آسم، دیابت، اختلالات نعوظ در مردان، سرفه، سرما خوردگی و غیره می باشد. با این حال، به دلیل کمبود این منابع و آشنایی محدود با روش های پرورش مصنوعی، این قارچ به طور کامل پاسخگوی نیاز های دارویی نمی باشد.
در اوایل دهه ۱۹۸۰، برخی موسسات علمی شروع به انجام مطالعاتی در زمینه پرورش مصنوعی قارچ کرم ابریشم کردند و دستاورد های بزرگی به دست آمد. به دلیل وجود رابطه انگلی و شرایط جغرافیایی خاص آن برای رشد، تولید طبیعی آن نمی تواند پاسخگوی نیاز بالای بازار باشد و بنابراین قیمت آن بسیار بالا است. در سال های اخیر، برداشت طبیعی این قارچ بسیار بالا بوده است بطوریکه موجب آسیب رسیدن هم به قارچ هم به محیط زیست شده است. از طرف دیگر، منابع آن کاهش یافته و دیگر قادر به رفع نیاز های سلامتی و دارویی نمی باشد. در نتیجه بررسی روش های پرورش مصنوعی قارچ کرم ابریشم اهمیت زیادی یافته است. با توجه به تمایل زیاد به این قارچ هم از نظر دارویی و هم قارچ شناسی، این مطالعه با هدف بررسی روش های پرورش مصنوعی انجام شده است.
-
تحقیقات در زمینه قارچ کرم ابریشم
جداسازی آنامورف
وجود آنامورف در پرورش این قارچ در مقیاس بزرگ به منظور پاسخ به نیاز دارویی بالا از اهمیت زیادی برخوردار است. نتایج بررسی ما نشان داد که بیش از ۲۰ نام از ۱۳ جنس مختلف به آنامورف قارچ کرم ابریشم مرتبط بوده است (جدول ۱). بر اساس مطالعات قبلی، از بین ۸ نام آنامورفیک جدید، ۶ نام معتبر و ۲ نام دیگر نامعتبر بودند و ۴ نام دیگر به عنوان گونه های جدید معرفی شدند که مقالات معتبری در مورد آن ها وجود ندارد.گونه ۵ ترکیب جدا شده دیگر هم شناسایی نشده است. بنظر می رسد ۳ نام ثبت شده مربوط به آنامورف قارچ کرم ابریشم نباشد. چندین مطالعه مولکولی نشان داده است که Hirsutella sinensis آنامورف قارچ کرم ابریشم بوده است.
Liu و همکاران از آسکوسپور ها، استروماتا و اندوسکلروتیای ۱۴ نمونه از قارچ کرم ابریشم جمع آوری شده از Kangding چین استفاده کردند تا بخش آنامورفیک آن ها را جداسازی کنند. بدین منظور از ۱ درصد پپتون پوتیتو دکستروز آگار (PDA) و سابراد آگار (SAB) استفاده شد. نتایج نشان داد که بیش از ۹۰ درصد کشت ها در مرحله کنیدیوم، همان قارچ بودند. این قارچ تحت عنوان H. sinensis معرفی شد و به روش های مختلفی همچون تلقیح میزبان، جداسازی پیوسته و چند مسیره و جداسازی آسکوسپور مورد آزمایش قرار گرفت. Mo و همکاران گونه هایی از H. sinensis را از اندام زایشی قارچ کرم ابریشم جمع آوری شده از کوه های Baima جدا کردند. فرایند تولید آسکوسپور به روش کنیدی نشان داده شد که به عنوان شاهدی برای تشخیص آنامورف قارچ کرم ابریشم می باشد. رابطه بین تلومورف و آنامورف قارچ کرم ابریشم به روش تجزیه و تحلیل توالی مولکولی ژن ITS متعلق به rDNA بررسی شد. اطلاعات مربوط به توالی و ریخت شناسی تایید کرد که H. sinensis آنامورف قارچ کرم ابریشم می باشد. علاوه بر این، Zhao و همکاران، Li و همکاران به کمک روش های بیوتکنولوژی مولکولی، صحت این نتایج را تایید کردند.
به منظور جداسازی آنامورف قارچ کرم ابریشم، از کیسه های ضدعفونی حاوی اندام زایشی برای جمع آوری آسکوسپور های تولید شده استفاده می شود و سپس به کمک یک سوزن تلقیح جداسازی شده و بلافاصله کشت داده می شوند و یا بعد از خشک شدن، در دمای ۴-۰ درجه سانتی گراد نگهداری می شوند. علاوه بر این، از اسلاید کشت استریل برای جمع اوری آسکوسپور های تولید شده برای جداسازی در یک محیط مرطوب استفاده می شود. محیط کشت های مناسب برای جداسازی و کشت شامل S31 آگار، گلیسرول میل پپتون آگار و میلک آگار می باشد. همچنین استفاده از ۱ درصد پپتون PDA و SAB می تواند نتایج مناسبی را حاصل کند.
جدول ۱٫ گونه های آنامورفیک گزارش شده مرتبط با قارچ کرم ابریشم
| دسته بندی | اسامی |
| اسامی معتبر | Hirsutella sinensis, Paecilomyces sinensis, Mortierella hepialid, Scytalidium hepialid, Tolypocladium sinense, Chrysosporium sinense, Metarhizium anisopliae, Paecilomyces hepialid, Sporothrix insectorum |
| اسامی نامعتبر | Cephalosporium dongchongxiacae, Cephalosporium sinensis, Hirsutella hepialid, Synnematium sinensis, Paecilomyces lingi, Verticillium sinensis |
| اسامی مشابه | Cephalosporium acremonium Corda = Acremonium
Strictum Isaria farinose (Holmsk.) Fr. = Paecilomyces farinosus |
| اسامی که هیچ گونه ای برای آن ها شناسایی نشده است | Verticillium sp., Isaria sp., Stachybotrys sp., Scydalium sp., Cephalosporium sp. |
کشت میسلیوم
گزارشاتی مبنی بر کشت غوطه وری میسلیوم قارچ کرم ابریشم در دسترس می باشد. Lu محیط کشت، شرایط کشت، روند تکنولوژیکی و تجهیزات لازم برای کشت غوطه وری این قارچ را بررسی کرده و ترکیبات شیمیایی قارچ طبیعی را با میسلیوم کشت داده شده به این روش مقایسه کرد. نتایج نشان داد ترکیبات حاصل از میسلیوم کشت داده شده با ترکیبات طبیعی قارچ مشابه بودند. محیط کشت مایع برای میسلیوم این قارچ به کمک تجزیه و تحلیل عمودی بهینه سازی شد. محیط کشت مناسب برای میسلیوم قارچ شامل ۱/۲۵ درصد گلوکز، ۱/۲۵ ساکاروز، ۰/۰۲ درصد پپتون، ۰/۰۶۲۵ درصد پودر مخمر، ۰/۰۲۵ درصد KH2PO4، ۰/۰۱۲۵ درصد MgSO4·۷H2O، ۰/۰۰۲۵ درصد ویتامین B1 و pH طبیعی بوده است. در شرایط کشت ۲۴ درجه سانتی گراد طی ۱۹۲ ساعت، حجم میسلیوم به ۱۹/۵ گرم/لیتر رسید که ۱/۵-۱/۲ برابر میزان آن نسبت به روش قبلی بود. در مطالعه Shang و همکاران، محیط کشت مناسب شامل ۲۰ درصد سیب زمینی، ۰/۰۸ درصد عصاره گوشت،۰/۲ درصد پپتون، ۰/۱۵ درصد KH2PO4، ۰/۱۵ درصد MgSO4·۷H2O، ۱/۵ درصد ساکاروز، ۲/۵ درصد گلوکز و pH طبیعی بوده است. در این مطالعه، در دمای ۲۳ درجه سانتی گراد، ۱۳۰ دور در دقیقه به مدت ۴ روز، حجم میسلیوم به ۱۹/۵ گرم/لیتر رسید که ۲ برابر مطالعه اولیه بوده است.
Liu و همکاران تاثیر کشت فلاسک و منبع نیتروژن را بر حجم پلی ساکارید و وزن میسلیوم با استفاده از روش فنل-سولفوریک اسید بررسی کردند. نتایج نشان داد حجم پلی ساکارید با استفاده از کشت فلاسک کاهش یافت اما وزن میسلیوم طی ۱۶-۰ روز با تکان دادن افزایش یافت. بررسی حجم پلی ساکارید و وزن میسلیوم توسط منابع نیتروژنی مختلف نشان داد که NH4NO3 منبع مناسبی بوده است. رشد هیف قارچ کرم ابریشم از سه منبع مختلف در محیط کشت های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تفاوت هایی بین محیط کشت های مختلف، زمان شروع رشد هیف در نژاد های مختلف، قطر هیف در ۴۰ روز و شکل ظاهری آن وجود داشته است. در همین حال، رشد هیف در یک محیط کشت مناسب ۳-۲ برابر افزایش یافت و هیف ها سفید تر، ضخیم تر و با کیفیت بهتری بودند. علاوه بر این، Liu و Cao تخمیر جامد میسلیوم قارچ کرم ابریشم را بررسی کردند و نتایج نشان داد که طی تخمیر در بستر جامد، حجم پلی ساکارید میسلیوم کشت داده شده نسبت به قارچ طبیعی بیشتر بوده و حجم اسید آمینه با میزان طبیعی آن مشابه بوده است. به طور خلاصه، در تولید میسلیوم در مقیاس بالا به دلیل مصرف انرژی بالا، چرخه تولید طولانی و افزایش خطر آلودگی، نیاز به ملزومات تکنیکی بالاتری می باشد. در نتیجه، نیاز به کشت و اهلی کردن گونه هایی با سرعت رشد بالا و متناسب با دمای اتاق ضروری می باشد.
-
تحقیقات در زمینه حشرات میزبان
در سال ۱۹۶۵، Chu برای اولین بار گزارش کرد که حشره میزبان قارچ کرم ابریشم Hepialus armoricanus Oberthü (Thitarodes armoricanus Oberthür) می باشد. پس از آن، ۳ جنس جدید و ۱۴ گونه جدید کشف شدند. Hepialus میزبان اصلی قارچ کرم ابریشم محسوب می شود. تا به امروز، بیش از ۵۰ گونه از Thitarodes شناسایی شده که می توانند میزبان های این قارچ باشند.
گونه ها و توزیع آن ها
جنس Thitarodes به عنوان حشرات میزبان اصلی قارچ کرم ابریشم به شمار می روند. تا به امروز، بیش از ۵۰ گونه شناسایی شده است بطوریکه ۱۲ گونه در Sichuan، ۱۴ گونه در تبت، ۹ گونه در Qinhai، ۳ گونه در Gansu، ۲ گونه در Heilongjiang و ۱ گونه در Xinjiang کشف شدند. علاوه بر این، تعداد کمی از گونه های Hepialiscus، Forkalus و Bipectilus می توانند در رابطه انگلی با قارچ کرم ابریشم مرتبط باشند.
Hepialus oblifurcus میزبان اصلی قارچ کرم ابریشم جمع آوری شده در Kangding و Sichuan می باشد. Hepialus baimaensis و Hepialus deqinensis حشرات اصلی میزبان این قارچ جمع آوری شده در Yunnanهستند.
توزیع این قارچ جهانی بوده و شامل تمامی مناطق غیر از قطب جنوب است و تنوع آن در ارتفاعات مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری بخصوص آسیای شرقی و جنوب شرقی بیشتر است. Yang و همکاران بیان کردند که Hepialus چینی عمدتا در ارتفاعات پوشیده از چمن تبت، Qinghai، Yunnan، Sichuan و Gansu وجود دارند (جدول ۲). در حالیکه تعداد کمی از این حشرات در چمنزار های Xinjiang، Heilongjiang و مغولستان داخلی پراکنده هستند، نزدیک ۹۵ درصد Thitarodes توزیع محدودی داشته و گونه های مختلف آن در کوه های مختلف پراکنده هستند. توزیع عمودی این حشرات از کمترین ارتفاع ۳۰۰۰ متر در مناطق جنوبی و ۲۵۰۰ متر در مناطق شمالی تا بالاترین ارتفاع ۵۱۰۰ متر (میانگین ارتفاع بالا ۴۸۰۰-۴۰۰۰ متر) متغیر است.
توزیع Thitarodes به طور عمده تحت تاثیر غذا، پوشش گیاهی، ساختار خاک، دما و رطوبت می باشد. با این حال، به دلیل تغییرات آب و هوای جهان و محیط زیست در فلات تبت در سال های اخیر، الگوی توزیع قارچ کرم ابریشم نشان داده که بهترین قارچ ها در ارتفاع بالای ۴۶۰۰ متر وجود داشته است، قارچ های کوچک و با کیفیت پایین تر در ارتفاع زیر ۳۶۰۰ متر بوده و برخی گونه ها در جنگل های مخروطی تاریک و درختچه های آلپی در ارتفاع کم هم رشد کردند. انواع پوشش های گیاهی قارچ کرم ابریشم شامل چمنزار های آلپی و نیمه آلپی می باشد. این مبحث حشرات میزبان قارچ کرم ابریشم در ارتفاعات مختلف را به منظور پرورش مصنوعی معرفی می کند.
جدول ۲٫ توزیع جغرافیایی و اکولوژیکی حشرات میزبان قارچ کرم ابریشم
| منطقه توزیع | حشرات میزبان | ارتفاع (متر) | نوع پوشش گیاهی | نوع خاک |
| Sichuan | Thitarodes armoricanus; Hepialus gonggaensis; H. kangdingensis; H. kangdingroides; H. sicuanus; H. alticola, H. nubifer | ۵۰۰۰-۳۰۰۰ | آلپی و نیمه آلپی | چمنزار های آلپی |
| Yunnan | H. yulongensis; H. albipictus; H.
renzhiensis Yang; H. lijiangensis; H. baimaensis; H. deqinensis; H. yunnanensis,; H. zhongzhiensis; Bipectilus yunnanensis |
۵۲۰۰-۳۲۰۰ | چمنزار های آلپی | چمنزار های آلپی |
| Tibet | H. baqingensis; H. damxvngensis; H. zhangmoensis; H.
jialangensis; H. flavus; H. zaliensis; H. zhayuensis |
۵۰۰۰-۲۲۰۰ | چمنزار های آلپی | چمنزار های آلپی |
| Qinghai | H. yushuensis; H. oblifurcus; H. guidera; H. menyuanicus | ۵۱۰۰-۳۴۰۰ | چمنزار های آلپی و بوته های آلپی | چمنزار های آلپی |
| Gansu | H. luquensis; H. cingalatus ; H. maquensis | ۳۶۰۰-۳۰۰۰ | چمنزار های آلپی | چمنزار های نیمه آلپی |
زیست شناسی
Chen و همکاران برای اولین بار در سال ۱۹۷۳، ویژگی های زیستی H. armoricanus را بیان کردند. پس از آن، مطالعات بیولوژیکی در مورد حشرات میزبان قارچ کرم ابریشم مرتبا انجام شد. Thitarodes با عبور از مراحل تخم، لارو، شفیره و حشره کامل و بالغ، یک حشره با دگردیسی کامل بوده که بیشترین بخش زندگی خود را در مرحله لاروی طی می کند.
ویژگی های بیولوژیکی به شرح زیر خلاصه می شود: ۱) تخم در دمای بالای ۱۰ درجه سانتیگراد تحت شرایط مرطوب نگهداری می شود. دوره نگهداری بین ۴۰-۳۰ روز در Sichuan، Qinghai، Yunnan و Gansu می باشد، در حالیکه تحت شرایط طبیعی در Nagqu و تبت حدود ۷۰ روز است. درصد تخم گشایی بین ۹۰-۷۰ درصد در اطراف منطقه توزیع بوده و رنگ پوسته تخم طی عبور از مرحله تخم گذاری تا تخم گشایی از سفید به سیاه تغییر پیدا می کند. ۲). لارو ها عمدتا در خاکی با عمق تقریبی ۱۵ سانتی متر توزیع مناسبی دارند. لارو هایی که از تخم بیرون آمده، رنگ سفید شیری داشته و و طول بدن آن ها حدود ۲ میلی متر است. سر لارو بالغ قرمز روشن بوده و بدن آن به رنگ بژ می باشد و طول بدن به ۴-۳ سانتی متر می رسد. درصد زنده ماندن لارو ها تحت شرایط طبیعی به علت حمله دشمنان زیر ۱۰% می باشد. سن لاروی در مناطق مختلف بین ۶-۴ سال متغیر بوده و دوره تکامل آن ها بر حسب سن متفاوت می باشد. ۳). شفیره در ماه های ژونن و جولای اتفاق می افتد و این مرحله در مناطق و ارتفاعات مختلف، متغیر بوده و حدود ۳۰ روز می باشد. زمانی که دما ۱۵-۱۰ درجه سانتیگراد و رطوبت ۵۰-۴۰ درصد باشد، دوره شفیرگی تا حدود ۴۰ روز افزایش می یابد. وقتی لارو بالغ به شفیره تبدیل می شود، ابتدا رنگ آن سفید شیری بوده اما بتدریج به زرد روشن، بژ و قهوه ای تغییر پیدا می کند. ۴). بطور کلی، نسبت جنسیت حشرات Thitarodes ماده بیشتر از نر بوده و جفت گیری آن ها بین ساعت های ۶ تا ۹:۳۰ عصر صورت می گیرد، در حالیکه اوج جفت گیری حشره Hepialus gonggaensis در ساعت ۱۰:۳۰ صبح می باشد. جنس ماده در طول زندگی خود یک بار جفت گیری کرده، در حالیکه جنس نر معمولا ۳-۲ مرتبه جفت گیری می کند. فاصله زمانی بین جفت گیری تا تخم گذاری بین ۴۰-۵ دقیقه می باشد. حشره ماده هر بار بین ۴۵-۵ تخم می گذارد و بلافاصله پس از تخم گذاری می میرد، اگرچه طول عمر حشره ماده بالغ بیشتر از جنس نر است. علاوه بر این، حشرات نر نسبت به نور واکنش داده و جذب آن می شوند، در حالیکه این ویژگی در جنس ماده بندرت دیده می شود و تمامی حشرات بالغ چیزی نمیخورند.
-
پرورش مصنوعی قارچ کوردیسپس
اثرات غذا، دما، رطوبت و بیماری در پرورش مصنوعی حشرات میزبان قارچ کرم ابریشم مورد مطالعه قرار گرفته است. Huang و همکاران عادت های تغذیه ای Hepialus را در Kangding بررسی کردند و نتایج نشان داد که غذای اصلی لارو آن ها ریشه های نازک و جوانه گیاهان خانواده Polygonaceae مانند Polygonum viviparum L.، P. sphaerostachyum Meisn. و P. capitatum می باشد.
گیاهان دیگر از ۹ خانواده مختلف (مانند Ranunculaceae، Juncaceae و Cyperaceae) غذای لارو ها محسوب می شوند، بنابراین عادت غذایی حشره Thitarodes متفاوت است. Yu گزارش کرد که حشرات میزبان قارچ کرم ابریشم طوری آموزش دیدند که قادر بوده در مناطقی با ارتفاع کم در مقیاس وسیع زندگی کرده و چرخه زندگی خود را در طول یک سال با لارو های فراوان به پایان برسانند. با این وجود اطلاعات بیشتری موجود نیست و در زمینه غذای آن ها اطلاعاتی گزارش نشده است. مالت، جوانه ارزن و هویج می توانند غذا های مناسبی در پرورش آن ها به شمار روند.
در روند پرورش مصنوعی، حالت های مختلف حشرات نیاز به دما و رطوبت متفاوتی دارد. دمای مطلوب طی دوره نگهداری، ۲۰-۱۵ درجه سانتیگراد و برای دوره لاروی ۱۸-۱۰ درجه سانتیگراد می باشد. درجه حرارت خیلی بالا موجب مرگ می شود و از طرف دیگر، در دمای پایین فعالیت تغذیه ای و رشد کاهش می یابد. دمای دوره شفیرگی باید بیشتر از دوره لاروی باشد که می تواند در حدود ۲۰ درجه سانتیگراد کنترل شود. رطوبت در دوره لاروی باید بین ۴۵-۳۶ درصد حفظ شود و بهتر است رطوبت خاک ۴۵-۴۲ درصد باشد.
بیماری هایی که طی روند پرورش ایجاد می شوند مانند بیماری موسکاردین سبز و سفید، عمدتا توسط قارچ ها بوده و گونه های جنس Paecilomyces نقش دارند. نماتود ها، مایت ها و حشرات کوچکتر که به عنوان ناقل عمل می کنند، برای فرایند پرورش مضر هستند. برای اطمینان از زنده ماندن لارو ها، غذا و محل پرورش باید در فواصل زمانی منظم ضدعفونی شود و خاک مورد استفاده برای پرورش باید ۲-۱ ساعت در معرض نور خورشید قرار گیرد.
پرورش مصنوعی اندام زایشی
از آنجایی که مطالعات قبلی بر قارچ های آنامورفیک مرتبط با قارچ کرم ابریشم تمرکز داشتند، اطلاعات کمی در زمینه پرورش اندام زایشی وجود داشته و مقالات کمی در دسترس است. Shen Nanying 35 جدایه از آسکوسپور، اسکلروتیوم، استروما و هیف حشرات جدا کرده و سپس آن ها را در ۲۳ محیط کشت مختلف برای آزمایش قرار داد. طی کشت در محیطی با نور مناسب و دمای ۱۷-۸ درجه سانتیگراد، یکی از جدایه H1 در محیط کشت S31 که غنی از مواد مغذی بوده است، بعد از ۷ ماه تبدیل به اندام زایشی با پریتسیوم بالغ شده است. نتایج نشان داد به منظور پرورش موفق اندام زایشی قارچ کرم ابریشم، عوامل متعددی باید در نظر گرفته شود: وراثت پذیری جدایه ها، دمای مناسب کشت، نور مناسب و محیط کشت حاوی ترکیبات زیستی فعال و منبع نیتروژن آلی.
موسسه دارویی وابسته به آکادمی علوم چین به پرورش قارچ کرم ابریشم دست یافت. با این حال، به دلیل قیمت بالا و ثبات کم، تولید تجاری آن هنوز انجام نشده است. در سال ۲۰۱۰، پیشرفت بزرگی در زمینه پرورش قارچ کرم ابریشم توسط Liu Xin در دانشگاه Sun Yat-Sen صورت گرفته است. Nyingchi منطقه ای در تبت در ارتفاع ۴۱۶۵ متر می باشد که وضعیت آب و هوا، خاک، پوشش گیاهی، میکروارگانیسم ها، پراکندگی حشرات و ویژگی های زیست محیطی مورد بررسی قرار گرفتند. این مطالعه منجر به ۱۰ پیشرفت علمی و ۱۲ حق ثبت اختراع در چین گردید.
در حال حاضر، روشی که در آزمایشگاه صورت می گیرد بدین صورت بوده که اندام زایشی بالغ یا جدایه های کشت داده شده به لارو T. armoricanus تلقیح شده و این لارو ها در حفره های مرطوب و سرسبز در کنار غذا های مورد علاقه لارو کشت داده می شود. لارو ها از مناطق طبیعی یا کشت داده شده، جمع آوری شده و تمامی آزمایشات تحت شرایط کنترل شده، انجام می شود. به طور خلاصه، برای پرورش موفق قارچ کرم ابریشم، در وهله اول اسپور های غیرجنسی باید تهیه شوند. در ضمن، مسائلی همچون چگونگی تشخیص کیفیت کنیدیوسپور ها و چگونگی تولید تعداد زیاد اسپور نیاز به راه حل های فوری دارند.
دو الگوی پرورش
در حال حاضر، پرورش مصنوعی قارچ کرم ابریشم دارای دو الگو می باشد: پرورش مصنوعی کامل و پرورش نیمه طبیعی. در پرورش مصنوعی کامل، لارو ها با سويه های کشت داده شده، تلقیح می شوند و سپس این لارو ها در یک مکان سرپوشیده تغذیه می شوند. بعد از ۲-۱ سال، قارچ کرم ابریشم قابل برداشت است. در این الگوی رشد، تمامی فرایند ها تحت شرایط مصنوعی صورت می گیرد. اگرچه الگوی رشد مصنوعی کامل موجب افزایش درصد زنده مانی لارو ها و کوتاه شدن دوره پرورش قارچ نسبت به الگوی پرورش نیمه طبیعی می شود، اما هزینه های آن بسیار بالا است. در روش پرورش نیمه طبیعی، لارو های آلوده در زیستگاه های طبیعی رها شده تا آزادانه رشد کنند. بعد از ۵-۳ سال، قارچ کرم ابریشم قابل برداشت است. در الگوی پرورش نیمه طبیعی، نه تنها بیشترین منابع زیست محیطی را به خود اختصاص می دهد، بلکه هزینه های پرورش به طور قابل توجهی کاهش می یابد، اگرچه دوره پرورش بسیار طولانی است. با توجه به عوامل مختلف از جمله آب و هوای نامناسب و دشمنان طبیعی، درصد زنده مانی لارو های آزاد شده ثابت نبوده و محدودیت های برای پرورش وجود دارد. تولید تجاری این دو الگوی پرورش هنوز صورت نگرفته است.
جایگزین های قارچ کرم ابریشم
با توجه به عدم پیشرفت پرورش مصنوعی تجاری، یافتن جایگزین هایی برای قارچ کرم ابریشم می تواند روش موثری برای حل مشکل کمبود منابع و عدم تناسب بین عرضه و تقاضا در بازار درمان های طبیعی باشد. تحقیقات زیادی در این زمینه در سراسر جهان انجام شده است. شواهد علمی و تجربی نشان می دهد که ترکیبات شیمیایی قارچ Cordyceps militaris تقریبا مشابه قارچ کرم ابریشم می باشد. در مقایسه با قارچ کرم ابریشم، پرورش مصنوعی قارچ C. militaris که کوردیسپین تولید می کند و فعالیت های دارویی مشابهی با قارچ کرم ابریشم دارد، آسان تر است و در اوایل دهه ۱۹۸۰، تولید یکپارچه این محصول به دست آمد. در حال حاضر، میسلیوم می تواند در محیط کشت برنج رشد کند و تولید اندام زایشی کند. فرایند تولید اندام زایشی قارچ C. militaris مشابه سایر قارچ های خوراکی بوده و به دو مرحله اصلی تقسیم می شود. مرحله اول شامل تهیه کشت اندام زایشی، کشت مادر، تخم گذاری مادر و تخم گیاه می باشد، در حالیکه مرحله دوم شامل فراهم کردن بستری برای پرورش قارچ است. در حال حاضر، انواع مختلفی از روش های کشت C. militaris وجود دارد که شامل کشت شیبدار، کشت صفحه ای، کشت طبیعی و کشت های آزمایشگاهی می باشد. علاوه بر این، انواع مختلفی از محیط کشت های جامد و مایع برای کشت این قارچ وجود دارد. دارو های تجاری قارچ کرم ابریشم شامل CordyMaxTM Cs-4، +WH30 و کپسول های Bailing می باشد.
وضعیت فعلی و مسائل موجود
با توجه به عوامل زیست محیطی، برداشت سالیانه قارچ کرم ابریشم به صورت طبیعی نمی تواند پاسخگوی نیاز بالای جهانی باشد. این وضعیت سبب شده که قیمت این قارچ در سال های گذشته با یک الگوی افزایشی رو به رو شود و انجام تحقیقاتی مبنی بر یافتن روش های پرورش قارچ کرم ابریشم می تواند در تجارت جهانی موثر باشد. مطالعاتی که در زمینه قارچ کرم ابریشم صورت گرفته، عمدتا بر ترکیبات شیمیایی، فعالیت های بیولوژیکی و دارویی آن تمرکز داشتند و در زمینه پرورش مصنوعی آن اطلاعات کمی وجود دارد. اگرچه گزارشاتی مبنی بر کشت مصنوعی این قارچ وجود دارد، اما به سطح تجاری نرسیده و بسیاری مسائل موجود از جمله رویکرد و مکانیسم انگلی و بررسی سویه های بسیار حاد باید حل شوند. بطور کلی، چالش ما در عصر مدرن، پرداختن به مسائل و ادعا های علمی از جمله غربالگری های بیولوژیکی، کشت مصنوعی قارچ، بررسی وضعیت آن در زیستگاه طبیعی و تفاوت بین قارچ و اجزای حشرات می باشد. یافتن راه حل این مشکلات به درک بهتر و منطقی تر در زمینه استفاده و کشت مصنوعی قارچ کرم ابریشم کمک می کند.
نتیجه گیری
با توجه به نظریه “بازگشت به طبیعت” افراد تمایل بیشتری به استفاده از دارو های طبیعی نسبت به دارو های مصنوعی دارند. روش های درمان طبیعی مانند انواع قارچ های دارویی با عوارض جانبی کم، می توانند موجب بهبود سلامتی انسان شوند. حدود ۳۰۰ سال است که قارچ کرم ابریشم به عنوان یک داروی سنتی در چین استفاده می شود و منطقی بنظر می رسد که برخی افسانه ها در مورد این قارچ حقیقت داشته باشد. اگرچه پرورش تجاری قارچ کرم ابریشم به طور کامل حاصل نشده است، بیشترین تولید کوردیسپین با استفاده از کشت مایع سطحی و جهش قارچ C. militaris بدست امده است. با توجه به پیشرفت علم و فناوری، صنعت دارویی قادر به حفظ تولید بالا با وسایلی با قیمت کم و ایمنی مناسب می باشد. بنابراین، متابولیت های استخراج شده از قارچ های دارویی همچون قارچ کرم ابریشم می تواند نیرو محرکه ای در صنعت داروسازی به شمار رود. ما بطور کلی با برخی شگفتی های این قارچ آشنا شدیم و هنوز برخی جنبه های آن برای ما شناخته شده نیست. فقط از طریق نظریه های علمی و فناوری می توان به تولید صنعتی این قارچ در مقیاس بالا دست یافت و سپس بهره برداری و استفاده منطقی آن باید در نظر گرفته شود.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.