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菌丝体。原图链接

菌丝体(英语:Mycelium),又称为菌丝球,指真菌的营养生长部分(相对于生殖生长部分的子实体),由许多分枝的菌丝组成。菌丝体可以存在土壤或许多其他基质中,它的大小可以小到肉眼难以观察,也可以十分庞大,大块的菌丝体有时会被称为“shiro”,特别是可以形成仙女环的菌丝体。

概述

菌丝体就是一般蕈类植物(菇类)的根部,通常所谓的蕈类则是由菌丝开始成长,没有根、茎的区别,而我们一般所看到菇类伞状物体,就是蕈类植物的子实体。因为蕈类不含有叶绿素,无法自己制造养份,所以必须附著在树木或腐木上生长;初期以菌丝的形态在土壤或腐木中开始成长,直至繁殖时期则会形成蕈(伞状物)。

蕈类主要借由其长在菌伞下的孢子来繁殖后代,孢子的体积非常小,成熟后会随著风飘散,并逐渐长成丝状构造,即为菌丝,经由不断生长、分裂然后聚集交错成一大片白色的菌丝,便称为菌丝体,经由菌丝体吸收养分、成长、长大,最后再生成蕈。在蘑菇的可见表面以下,有著长长的根,称为菌丝体。

角色

菌丝体可将生物残渣分解,在水域与陆域生态系中都扮演著重要的角色,它们将有机的碳源分解,并在生长的过程中将其以二氧化碳的形式释放到大气中,完成碳循环。菌根真菌的菌丝体可以提升植物吸收水分与无机盐的效率,并抵抗部分植物病原。对许多土壤中的无脊椎动物来说,菌丝体是重要的食物来源。

这些菌丝是极细的白色丝状物,向四周发展,形成一个快速生长的复杂网路。将真菌植入一个合适的基质时,菌丝就会像胶水一样,将基质黏合起来,使其变坚实。合适的基质可以由锯末、磨木、秸秆、各种农作物残渣或其他类似的材料组成,而这些材料通常是会被废弃的。[1]

菌丝体。原图链接

生长

真菌透过菌丝体来从环境吸收水分与矿物质,也透过胞外消化吸收有机养分。首先菌丝释放酶到周围的基质中,将多糖、多肽等生物聚合物分解成单体,这些小分子养分随后透过促进性扩散或主动运输进入菌丝体中。 一颗典型的孢子可萌发出一个同源的菌丝体,尚不能进行有性生殖,两个同源菌丝体进行融合并形成一个双核菌丝体后才能进行有性生殖,并产生子实体(例如蕈类)。 菌核是由菌丝体特化而成的坚硬构造,为低温、缺水等逆境时,真菌在土壤中形成的休眠构造。

发明者

发明者是Ecovative Design公司的艾本·巴耶尔(Eben Bayer)和盖文·迈金泰尔(Gavin McIntyre),他们先以稻壳、荞麦壳与棉花籽等农业废弃物做成模型,以过氧化氢去除杂菌后,再将平菇接种在基质上。长出的菌丝体会与基质交结成紧密的网路,之后以高温烘烤阻止菌丝继续生长。 Greensulate是成本低但强度强,且不会造成污染的生物材料,这项发明已获得两个奖项,并被Steelcase公司使用来制作家具包装。

真菌过滤

真菌在生态系中最重要的角色之一就是分解有机养分。石化工业产物、杀虫剂与污染物等有机物质都可能成为真菌生长的基质,所以只要它们的毒性不会影响真菌的生长,真菌即有能力将它们分解并移除,此即为真菌修复(Mycoremediation)。美国真菌学家保罗·史塔曼兹提倡了以菌丝体作为生物过滤材料的方法,可过滤掉水或土壤中的重金属与化学物质,这个方法称为真菌过滤(Mycofiltration)。 当菌丝体被洒在伐林带上时,可在木本植物新长成前一定程度地固著土壤,避免受到冲刷而导致水土流失。

副产品

菌丝体和农作物的副展品结合可作成能取代塑胶的可再生隔热、包装材料,这样的产品有Greensulate与Ecocradle。

其这项应用在时代杂志、科技新时代等媒体被广泛讨论,艾本·巴耶尔与保罗‧史塔曼兹曾在TED大会针对该主题,分别以“蘑菇是新的塑胶吗?”(Are Mushrooms the New Plastic)与“真菌拯救世界的六种方法”(6 Ways Mushrooms Can Save the World)为题发表演讲。

菌丝体也用以产生给素食者食用的肉类替代品真菌蛋白。

应用

可持续性和功能性材料

位于美国旧金山在2013年成立之新创企业MycoWorks开发以菌丝体制作为可持续性产品的原料,并且成功应用于家具材料、建筑材料、鞋材和服装用皮革等多方面。已成功开发菌丝体作为可多方应用的可持续性和功能性材料,是为一项兼具有机与耐用性的环保原料。MycoWorks从自然界中获取真菌,然后将初期的菌丝体组织放入一罐废弃的有机材料中,这些有机材料包括玉米、木屑和其他农业废弃物,经过3~7天培养期间,再将菌丝体置入特定尺寸或形状的模具中,然后干燥、成型。当公司于2013年成立时,主要致力于开发可以替代建筑用砖,并且成本更低的菌丝体;近期MycoWorks宣布将与两家鞋类产品公司合作,将菌丝体材料推向鞋材皮革与纺织服装应用市场。

另有纽约生物材料公司Ecovative Design也成功开发以菌丝体作为建筑用复合材料,以及包装材料、绝缘材料、纺织服装用纤维等多方面的应用。 [2]

参考资料