蛹虫草[Cordyceps militaris(L.)Link]是一种具有多种生物学活性的食药用菌。本研究应用多种实验设计和数据分析方法，确定了蛹虫草菌株在生物量、菌丝多糖、甘露醇三者综合最优的液体深层培养条件和营养条件。本研究还对液体培养的蛹虫草菌丝以及人工栽培的子座进行提取，并对其水提物在体外的抗氧化活性以及人工栽培的子座水提物对肿瘤细胞的毒性作用进行了研究。　　 本研究通过菌种筛选、在液体基础培养条件下获得菌丝体，并用正交实验优化菌丝多糖和甘露醇的提取方法。通过研究培养条件(包括温度、初始pH、装液量、摇床转速和接种量)和营养元素(包括15种碳源、15种氮源、2种金属元素和维生素B1)对蛹虫草液体深层培养的综合影响，确定了在液体培养下蛹虫草菌丝生长、多糖和甘露醇三种产物综合最优的培养条件为：温度20℃，初始pH7.0-8.0(灭菌后)，250-ml三角瓶装液50 ml，150 rpm和10％接种量；最佳的培养基配方为：碳源14：20 g l-1、氮源4：0.5 gl-1、金属元素1：0.05％，金属元素2：0.05％。在最佳的培养条件下用最优的培养基配方培养8天后可获得菌丝体24.635 gl-1，其中含菌丝多糖4.152 gl-1、甘露醇1.905 gl-1，此含量均显著高于人工栽培的子座。此外，液体培养8天的菌丝体中的氨基酸种类与子座相同，但各种氨基酸的含量均低于子座。　　 为了同时考虑多个因变量，本研究采用了多元变量分析的有效方法--主成分分析方法对因变量进行线性组合以概括原始数据集中的差异，首次通过这个数学模型对蛹虫草产生的菌丝多糖和甘露醇的环境条件以及营养条件进行优化。这一主成分分析方法在丝状真菌的液体培养条件优化中迄今也未见报道。　　 本研究对液体培养的蛹虫草菌丝体和人工栽培的蛹虫草子座进行生物活性成分的提取，并对其水提物进行了体外抗氧化性能的实验，结果表明，蛹虫草子实体水提物具有显著的清除DPPH和羟基自由基，以及螯合亚铁离子的能力，并且能有效地抑制亚油酸体系中的脂质过氧化，具有一定的还原能力。实验结果还表明抗氧化能力随浓度的增加而提高。此外，蛹虫草人工栽培的子座水提物能够明显地抑制肿瘤细胞的生长，适当的剂量对提高人体健康水平可发挥重要作用。