食用菌菌丝体综合利用研究进展*

刘志远，谢纯良，朱作华，龚文兵，彭源德

（中国农业科学院麻类研究所，湖南 长沙 410205）

食用菌菌丝体综合利用研究进展*

刘志远，谢纯良，朱作华，龚文兵，彭源德**

（中国农业科学院麻类研究所，湖南 长沙 410205）

菌丝体作为食用菌生产过程中重要的副产物，其综合利用一直受到广泛关注。近年来，食用菌菌丝体综合利用研究不断深入并取得了重要进展。简要介绍了菌丝体综合利用在医用生物材料、绿色材料、饲料化等方面取得的重要成果和阶段性进展，分析了菌丝体综合利用研究面临的问题并提出了推动发展的建议。

食用菌；菌丝体；综合利用

食用菌是我国重要的经济作物。改革开放以来，我国食用菌产业迅速发展，产量从1978年的5.8万t快速增长到2013年的3 169.7万t，产业发展进入到了工厂化规模化生产阶段，目前集约化的规模栽培已经占总产量的90%以上[1]。食用菌产业快速发展为我国经济、社会发展做出了重要贡献，在提高人民群众收入、安置富余劳动力、维护社会稳定等方面发挥了积极作用[2]。但是，当前食用菌生产往往只利用可食用的子实体部分，对菌丝体等其他部分弃之不用，导致大量废弃物的产生，给生产地水源、空气、土壤与环境造成了严重污染，反过来也给食用菌产业的健康发展带来一定程度的影响。近年来，为解决食用菌菌丝体综合利用问题，国内外许多科研机构开展了菌丝体综合利用技术的研究，并在医用生物材料、建筑材料、包装材料、饲料化等方面取得了重要进展。

1 菌丝体综合利用研究进展

1.1 提取药用成分和制备医用生物材料

在菌丝体药用成分提取方面，日本科学家已经研发了从蘑菇菌丝体中提取多种药用成分的技术，如通过热水提取法从杂色革盖菌菌丝体培养物中提取了云芝多糖krestin（PS－K）[3]、从群交裂褶菌菌丝体培养物提取了sizofilan[4]以及从埃杜香菇提取了香菇多糖[5]，这些物质已作为抗肿瘤活性物质并得到了商业化运用。在制备医用生物材料方面，Chinghua Su等[6]利用灵芝类菌丝体制备成皮肤替代品。经小鼠皮肤切创试验，结果表明，覆有皮肤替代品的伤口30 d后痊愈情况与Beschitin基本相同。可见利用菌丝体提取药用成分和制备医用生物材料具有一定的应用前景。

1.2 开发畜禽优质饲料

食用菌菌丝和子实体含有丰富的蛋白质，非常适合作为生产饲料的原料。一些酵母和真菌可以不经加工直接作为饲料，如啤酒酵母等[7]。食用菌菌丝体也可和培养基直接混合加工成饲料。一方面，培养基经过菌丝分解转化后含有多种氨基酸、糖类，以及钙、铁、锰、钾等营养物质和微量元素，同时培养基中含有大量的菌丝体蛋白，使得培养基中的粗蛋白含量增加3倍，脂肪含量增加1倍[8]。另一方面，食用菌在生长过程中分泌出一些酶能大幅降低培养基中的粗纤维和木质素，改善饲料适口性，且具有菇类清香味[8]。因此开发出的饲料不仅营养价值高[8]而且受畜禽喜爱。此外，也可以将菌丝体用于其它微生物的培养，改善其营养成份或口感，进而转化为饲料。目前，利用菌丝体开发出的饲料已经在生产上运用[9]，并取得了较好的经济效益。

1.3 生产绿色材料

近年来，利用食用菌菌丝体制造绿色材料受到科研人员的重视，并且取得了重要进展。美国伦斯勒理工学院研究人员[10]发明了用食用菌菌丝复合材料替代泡沫塑料作为包装塑料，目前已有相关产品进入市场。该技术具有2个显著优点：一是能耗低，能耗只相当于传统泡沫包装材料生产的1/8；二是二氧化碳排放量少，排放量只有传统泡沫包装材料生产的1/10。其主要原因在于该复合材料是通过菌丝分解利用生物培养材料（主要是棉籽或木纤维）进行生长来完成制造，不需要消耗光和其他能源。此外，加拿大不列颠哥伦比亚大学研究人员[11]利用蚝菇和桤木木屑2种原料制成建筑构件和环保砖等菌丝体生物复合材料；孟婷婷等[12]利用菌丝复合材料作为新型的室内设计材料，美国Ecovative公司与福特汽车公司合作利用食用菌的菌丝研制出可分解的环保汽车部件[13]。这些绿色产品的研发大大拓展了食用菌菌丝体的应用范围，且菌丝体材料短时间内便可自然降解，具有良好的环保特性，发展前景广阔。

1.4 制作可循环利用的塑料复合材料

塑料产品的广泛使用不仅加剧了当前的能源危机，而且造成了严重的环境污染，因此研发生物降解塑料受到了越来越多的重视。臧建荣等[14]研发出1种可部分生物降解的菌丝体/废旧塑料复合材料。该复合材料以废旧塑料为基材，菌丝体纤维为连续相，具有可部分生物降解、吸音降噪等特点，且复合材料抗压强度跟废旧塑料和废旧金属的含量成正比。这种材料可代替部分苯乙烯类泡沫塑料，也可用于包装材料和隔热材料，避免了完全生物降解塑料成本高、加工技术难度大、对环境要求苛刻等问题。因此，采用该技术生产的复合材料，不仅可推动废塑料处理和回收，也有利于解决我国塑料工业原料紧张和环境污染问题，市场前景广阔。

1.5 研发功能或特色食品

食用菌菌丝体富含蛋白质等多种营养物质，具备研发功能或特色食品的潜在价值。日本已经研发出从菌丝体中提取营养和风味物质的工厂化技术[15]。一些企业从培养出的香菇菌丝体中提取香菇鲜味成分（含有14种氨基酸），作为调味品或食品添加剂使用[15]。同时也有企业利用蘑菇的菌丝体开发成保健饮料，其中含有40多种酶、多糖多肽、18种氨基酸、B族维生素等多种营养物质，这些产品已经成为了备受青睐的健康饮品[16]。朝鲜也研发出利用透明灵芝、杂色革盖菌、裂蹄木层孔菌和冬虫夏草的菌丝体制作饮料和化妆品的技术，并生产出相关产品。国内现在也有少数厂家开始培养菌丝体用以制作饮料，如在肉汤中培养银耳（Tremella auranita），将其用作胡桃甜食、薄脆饼、面包和饮料的添加剂，但都处于研发阶段尚未未形成规模[16]。

1.6 制备重金属生物吸附剂和土壤修复剂

工业上经常利用化学、物理方法处理重金属等污染物，容易造成二次污染，且成本高，对大面积低浓度的污染物处理难度更大。多种食用菌的菌丝体可以用作金属离子的生物吸附剂，不仅操作简单、投资少、而且不造成二次污染[17]。刘洁玉等[18]研究了不同种类的食用菌菌丝对重金属富集能力，发现食用菌菌丝能有效富集Pb、Cd、As和Hg等有毒重金属，随着培养基添加重金属浓度的增加，菌丝富集倍数也相应增加。刘剑飞等[19]探讨了食用菌在修复重金属污染地中对重金属Cu、Cd、Pb、Zn、As、Cr的富集作用，揭示了食用菌富集重金属的可能机理。这种利用菌丝体制作的生物吸附剂和修复剂成本低，选择性高且容易获得，为土壤、废水中有毒重金属的治理提供一个新途径，在生产上具有重要的利用价值[20]。

2 菌丝体综合利用研究存在的问题

2.1 菌丝体生产技术和培养条件限制较多

食用菌菌丝体生产技术含量高。首先食用菌菌丝体的培养需要经过许多环节，包括孢子分离或组织分离菌种，母种、原种、生产种的培养制作，培养基的合理配制，菌丝体生长环境的控制，菌种的提纯复壮，严密的菌丝体工厂化生产条件的建立、加工、检验及质量保证等，这些环节需要一系列复杂技术的支撑与保障。其次食用菌菌丝体的培养需要满足一系列较为严格的生产条件，既要符合其生理和营养方式的特点，又要满足其生长过程中需要的碳源、氮源、无机盐和生长素等营养物质的需求，还要保证其生长发育的环境条件（温度、湿度、水分、pH、空气、光线）。这些生产中所要求具备的技术和条件限制了菌丝体综合利用技术的进一步研发。

2.2 研究不成熟，市场尚未开发

尽管菌丝体在医用生物材料、建筑材料、包装材料方面展示了良好的前景，但这些研究尚停留在实验或者是探索阶段，其推广应用还需要加大力度；同时还需要进一步培育市场，提高消费者的认知度。欧美等发达国家民众环保意识强，容易接受绿色产品，但其食用菌市场较小，生产规模有限；中国等发展中国家，尽管食用菌消费市场比较大，生产规模也很大，但局限于可食用的子实体，而对基于菌丝体研发的绿色产品的消费能力有限，需要加强宣传和推广，扩大市场。

3 食用菌菌丝体综合利用研究建议

3.1 加强研发经费投入

国外许多发达国家对绿色产品的研发非常重视，在菌丝体综合利用方面已经取得了重要进展，显示出了良好的发展前景。国内在食用菌菌丝体综合利用研究方面尽管起步较晚，但也取得了初步进展。目前国内食用菌菌丝体综合利用的研究主要受困于研究经费的缺乏，导致相关工作进展缓慢，因此政府或者企业等要加强对菌丝体综合利用研究经费的投入，推动相关技术快速研发和熟化。

3.2 大力开展科技协作和攻关

国内相关大专院校和科研机构应围绕当前食用菌菌丝体综合利用技术存在的难点和技术瓶颈大力开展合作研究攻关和科技成果推广，进一步提高资源利用率，大幅降低生产成本，增加企业收益，提高企业生产和研发动力，从而推动菌丝体综合利用技术的研发。

3.3 出台扶持政策

食用菌菌丝体综合利用研究不仅有利于环境保护和产业发展，还可减少资源浪费，兼具生态和社会效益。国家财政、科技、环保等相关部门，应出台扶持鼓励政策，积极给予财政补贴，以及税收、银行贷款等方面的倾斜，营造良好的政策环境。

随着食用菌产业向国际化、科技化、市场化的纵深发展，其必将会迎来新的发展契机，而人们对食用菌菌丝体的认识和利用也必将不断深入和拓展，菌丝体综合利用研究必然会发展的越来越好。目前，尽管菌丝体综合利用仍处在起步探索阶段，但未来菌丝体开发利用具有巨大的市场潜力和美好的发展前景。我国应该重视菌丝体综合利用研究力度，推动食用菌产业的发展，抢先占领国际市场。

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[13]刘霞.科学探索让我们的生活更安全便利[N].科技日报，2013-12-11.

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Advances Research on Comprehensive Utilization of Edible Fungus Mycelium

LIU Zhi-yuan,XIE Chun-liang,ZHU Zuo-hua,GONG Wen-bing,PENG Yuan-de
(Institute of Bast Fiber Crops,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410205,China)

As an important byproduct to production process of edible fungus,the comprehensive utilization of mycelium has been widely concerned in the world.In recent years,the research on comprehensive utilization of edible fungi mycelium has been continuing deeping and got important progress.The achievements and periodic progress of mycelium were simply introduced in this article,inculding mycelium that applied as medical biological materials,green materials,feed and so on.The problems which existed in the development of comprehensive utilization technology were analysed and some suggestions were put forward in order to promote the development of technology.

edible fungus;mycelium;comprehensive utilization

S646.9

A

1003-8310（2017）03-0007-03

10.13629/j.cnki.53－1054.2017.03.002

中国农业科学院农业创新工程（ASTIP－2017－IBFC）；国家麻类产业技术休系（CARS－19－E26）。

刘志远（1983－），男，硕士，助理研究员，主要从事微生物遗传改良与应用研究。E－mail:zyliu07＠163.com

**通信作者：彭源德（1965－），男，本科，研究员，主要从事农产品加工微生物遗传改良与应用研究。E－mail:ibfcpyd313＠126.com

2017－03－12