Помимо еды, какое еще магическое применение имеют грибы?

Когда речь заходит о грибах, у людей они сразу ассоциируются с едой. Хотя грибы всегда считались в обществе «овощами», это не растения, а грибы.

 

Более того, эти части, которые мы обычно считаем пищей, не являются целыми грибами. В подземельях (или в разлагающейся древесине), где они растут, также имеется сеть мицелия, состоящая из бесчисленных клеток, называемая мицелием.

Мицелий — основная структурная единица грибов, обычно трубчатой ​​формы, с фиксированными клеточными стенками, преимущественно бесцветная и прозрачная, диаметром 1-30 мкм, отвечает за поглощение, транспортировку и хранение питательных веществ. Чтобы получить питательные вещества, грибы во время роста непрерывно излучают и расширяют свои гифы наружу, проникая в промежутки между почвой и гниющими деревьями, и непрерывно разветвляясь, в конечном итоге образуя под землей огромную сеть гиф.

 

Основными компонентами клеточной стенки мицелия являются хитин, глюкан и белок. Внешний слой клеточной стенки в основном состоит из белков и глюканов, а внутренний слой состоит из хитина, переплетенного с другими полисахаридами в виде микроволокон, образующих прочный скелет.

 

Хитин имеет прочность на разрыв, сравнимую с углеродным волокном, а также превосходную термическую стабильность и огнестойкость. А глюкан, подобно клею, может помочь сети мицелия более прочно связываться с растущим субстратом, чтобы лучше усваивать из него питательные вещества. Именно благодаря этим выдающимся характеристикам мицелий постепенно вошел в поле зрения материаловедов.

Учитывая структуру и характеристики мицелия, некоторые ученые-новаторы попытались применить его для разработки и производства новых материалов из биомассы, а также в различных областях дизайна.

 

При создании подходящих условий культивирования мицелий грибов постепенно вырастает в единый трубчатый мицелий, который затем искусственно вызывает образование плотной пластинчатой ​​структуры за счет переплетения и агрегации.

 

В связи с тем, что весь процесс формирования достигается за счет естественного роста мицелия и не требует химического синтеза, этот материал также известен как материал биологической сборки.

В настоящее время существует два основных типа материалов мицелия: чистые материалы мицелия и композиционные материалы мицелия. Чистый мицелий существует в плоской форме и естественным образом выращивается из чистого мицелия. Его текстура похожа на кожу животных, и он широко используется в таких областях, как производство одежды, обуви и головных уборов.

 

В последние годы многие всемирно известные люксовые бренды последовательно выпускают изделия из кожи мицелия. По сравнению с выращиванием скота для производства кожи, выбросы углекислого газа при производстве кожи из мицелия намного ниже. Именно по этой причине гиганты предметов роскоши увидели огромные скрытые возможности для бизнеса, ведь защита окружающей среды в настоящее время является наиболее важным и популярным элементом моды.

 

Благодаря постоянному углублению исследований ученые обнаружили, что материалы из чистого мицелия обладают интерактивными характеристиками, такими как возможность печати, окрашивания и сшивания, а также позволяют мицелию продолжать расти на других тканях, в дальнейшем образуя композитные ткани мицелия.

 

Более того, этот материал демонстрирует сопротивление растяжению за счет переплетения и сжатия мицелия, а при обработке глицерином он может еще больше повысить свои свойства на растяжение, достигая свойств, аналогичных резине. Этот вид поролона, произведенный из мицелия, имеет множество преимуществ, таких как портативность, воздухопроницаемость, огнестойкость, водонепроницаемость и т. д. В настоящее время он применяется в бытовых товарах для младенцев и детей раннего возраста, а также стал коммерческим продуктом в Северной Америке. .

Кроме того, ученые обнаружили, что путем смешивания материалов из кожи из чистого мицелия с натуральными или синтетическими полимерами для получения композиционных материалов можно дополнительно улучшить их усталостную прочность и износостойкость. Этот тип материала нежный и износостойкий.

Что еще более ценно, так это то, что, будучи чистыми натуральными продуктами, они обладают отличным биологическим родством, не вызывают раздражения кожи человека и не вызывают аллергических реакций, а также имеют достаточно высокую безопасность при использовании. Поэтому из них изготавливаются продукты медицинского ухода и красоты, такие как маски для лица, маски для глаз и косметические пуховки, имеющие огромный потенциал применения на рынке.

 

По сравнению с чистыми материалами мицелия, композиционные материалы мицелия в основном существуют в трехмерной форме и представляют собой композиционный материал, образованный путем объединения грибного мицелия с сельскохозяйственными отходами, такими как рисовая шелуха, кукурузные початки, солома и опилки. В процессе смешанного культивирования с этими отходами мицелий разлагает отходы, чтобы получить питательные вещества для собственного роста, при этом плотно интегрируя отходы в свои собственные ростовые придатки.

 

Цвет материала будет варьироваться от белого до коричневого в зависимости от времени выращивания. Разница в цвете в основном обусловлена ​​количеством разрастания мицелия на поверхности материала. Обычно чем белее цвет, тем энергичнее рост мицелия. Самым большим преимуществом этого композитного материала является его высокая пластичность, которой можно придать любую форму в зависимости от формы выращивания.

Кроме того, этот материал сочетает в себе характеристики мицелия, растительных волокон, соломы и других субстратов и обладает превосходными свойствами, такими как легкий вес, высокая устойчивость к сжатию, теплоизоляция, звукоизоляция и шумоподавление, огнестойкость и водонепроницаемость. Поэтому мицелиевые композиционные материалы в основном используются для изготовления прокладочной упаковки, строительного кирпича, звукоизоляционных стеновых панелей, абажуров, столов и стульев, а также материалов внутренней отделки автомобилей.

Что еще более важно, этот композитный материал обладает естественным разлагаемым и пригодным для вторичной переработки экологическим воздействием и может эффективно решить проблему повторного использования сельскохозяйственных отходов. Представьте себе, что в ближайшем будущем для создания баз человеческой деятельности на Луне или Марсе нам не придется рассматривать дорогостоящий и трудоемкий метод использования космических кораблей для транспортировки строительных материалов с Земли в космос. Используя грибной мицелий и простые матричные материалы, можно быстро и эффективно производить строительные материалы, необходимые нам на космической станции.

 

Что касается питания, ученые применили мицелий для исследования замены белковой пищи. На основе технологии материалов из кожи из чистого мицелия появилось новое искусственное мясо из мицелия.

В США есть компании, производящие мицелиальный искусственный бекон. По сравнению с искусственным мясом, изготовленным из соевого белка, оно не только не имеет бобового запаха, но и имеет вкус, близкий к настоящей свинине. Кроме того, его пищевая ценность выше, чем у свинины, которая не только легко переваривается и усваивается, но и богата большим количеством витаминов и минералов, что делает ее все более популярной среди вегетарианцев.

В будущем, в долгом межзвездном исследовательском путешествии, нам больше не придется терпеть неприятный запах выращивания скота и птицы в узких и закрытых каютах только для того, чтобы съесть кусочек мяса, как морякам европейской эпохи великих 14-го века. навигация. Применение мицелиальной технологии для производства искусственных заменителей мяса станет чистым и эффективным методом.

 

Более того, даже на Земле эта технология по-прежнему имеет большой потенциал. По сравнению с традиционным животноводством и птицеводством выбросы углерода, возникающие при использовании мицелиальной технологии для производства равных количеств искусственного мяса, составляют лишь несколько десятков выбросов углерода и могут значительно сократить использование земельных и водных ресурсов. В сегодняшних все более актуальных экологических и климатических проблемах появление этой технологии имеет большое значение для устойчивого развития человечества.

 

Будь то мицелиальная кожа, искусственное мясо или строительные материалы, производственный процесс может быть полностью контролируемым, что позволяет производить стандартизированную продукцию в больших масштабах, а также регулировать толщину, вес и ощущение готового продукта для формирования дифференцированная кастомизация. Это также важная причина, почему эта технология процветала всего за 20 лет с момента ее изобретения.

Кроме того, благодаря различиям в основных компонентах, таких как хитин и глюкан, в клетках мицелия разных грибов, ученые могут выбирать разные виды грибов в качестве объектов культивирования в соответствии с различными потребностями в производстве мицелиальных материалов.

Например, использование мицелия съедобных грибов, таких как шампиньоны, для производства искусственного мяса может эффективно избежать рисков для безопасности пищевых продуктов; Использование грибов с высокой степенью лигнификации, таких как Ganoderma lucidum и мезопористых грибов, для производства резиновых материалов и строительных материалов позволяет значительно повысить их прочность и вязкость.

В природе существует более 20 000 видов крупных грибов, известных как шампиньоны, и эти богатые грибные ресурсы открывают почти безграничные возможности для производства и применения мицелиальных материалов.

 

Я верю, что вскоре различные виды мицелиальных материалов и продуктов появятся в тысячах домохозяйств, делая нашу жизнь более разнообразной и красочной. Независимо от эпохи, всегда существует множество неожиданных прорывных технологических инноваций, которые создали светлое будущее для нашего человечества.