蘑菇没上餐桌,却被做成了面膜?
挑走鲜嫩的蘑菇,留下菇柄、长得不够好看的菇体,还有采收后的培养基质。这些东西接下来去哪儿?一项研究给出了颇有画面感的答案:做成能弯折的面膜基材、硬挺的包装片,甚至是能吸走油污的海绵。
发表于《Advanced Functional Materials》(IF:19.9,Q1)的研究,把目光放在食用菌生产中容易被忽略的部分。研究者想知道,除了提取多糖等成分,能不能把真菌原有的纤维结构也利用起来,让它们直接成为材料的一部分?
先别扔掉蘑菇留下的两种原料
这里有两类原料,需要分清。第一类是蘑菇子实体残余物,例如菇柄和不符合商品外观要求的菇体。第二类是采完蘑菇后的废弃栽培基质,通常叫菌渣或废菌料,里面仍有植物纤维和残留菌丝。它们的组成不同,适合做的东西也不同。
为了探索子实体材料的用途,研究者以双孢蘑菇和猴头菇制备浆料,再通过抽滤、干燥等步骤形成薄片。其中一张还被切出了眼睛、鼻子和嘴巴的位置:蘑菇面膜的样子,就这样出现了。
图1 从真菌浆料到柔性薄片及面膜原型。
让蘑菇变成柔软薄片的关键
面膜形状好切,难的是材料能不能弯、会不会一拉就裂。蘑菇细胞壁含有几丁质和葡聚糖等成分,可以保留为纤维网络,为薄片提供支撑。但网络干燥后,如果纤维之间“抱得太紧”,材料也会变脆。
研究者加入了一个熟悉的配角:甘油。它在这里充当增塑剂,让纤维之间更容易发生相对移动。打个比方,原来绷得很紧的结构获得了一点活动空间,薄片受到拉伸时,就不必立刻断裂。
实验中,不加甘油的一组材料断裂伸长率只有约0.8%;加入甘油后,部分配方的伸长率可达到约45%。这意味着材料在拉断前能承受更大的变形。不过,柔软也有代价:刚度和强度可能下降,配方需要在“柔”和“韧”之间找平衡。
图2 薄片内部并非一整块致密固体,而是具有不同层状和多孔结构。
甘油还影响吸湿表现。在90%相对湿度条件下,部分含甘油薄片的吸湿量可接近自身干重。这是材料吸收水汽的能力,距离“敷在脸上能保湿多久”,还隔着配方、使用方式和皮肤测试。
研究也检测到真菌浆料的体外自由基清除活性,温和处理有利于保留相关组分。因此,它是值得继续开发的面膜基材原型。要成为真正的护肤产品,还需要验证皮肤相容性、使用舒适度和实际功效。
蘑菇住过的地方还能做包装
柔软薄片来自菇体,硬挺包装则用上了另一份原料:种过香菇的栽培基质。蘑菇在生长过程中会改变木质纤维原料,采收之后,基质里仍留着可以利用的纤维结构。
研究者把这些原料机械细化,制成浆料,再通过抽滤和压制做成片材。超细研磨得到的材料较为均匀,表面平滑,呈棕褐色;换用挤出处理,得到的片材外观和性能又不一样。加工方式会影响纤维的细化程度,也影响最后一张片材的表现。
图3 菌渣片材与聚乳酸(PLA)的外观、润湿性、拉伸性能及模拟堆肥表现。
其中,研磨菌渣片材的拉伸强度约为42兆帕,杨氏模量约为5吉帕。前者反映承受拉力的能力,后者反映材料有多“硬挺”。它在干燥条件下还表现出阻氧性能,提示其用于包装的可能性。不过,这类片材的断裂伸长率只有约1%,更接近硬质薄片。
还有一个容易被忽略的结果:在本研究的模拟堆肥条件下,菌渣片材到90天仍基本保持完整,而作为对照的聚乳酸已经出现明显崩解。所以,“来自天然原料”并不自动等于“丢进土里很快消失”。材料最终怎样降解,同样需要实验回答。
同一份菌渣换个做法就成了吸油海绵
如果不把浆料压成薄片,而是先冻结,再通过冷冻干燥除去冰,会发生什么?原来被水占据的位置留下孔隙,纤维构成的三维网络便成了多孔海绵。
这次,研究者把海绵分别放进水和机油里。浸泡5分钟后,其吸水量可达到自身重量的约21倍,吸油量约为28倍。换句话说,按这组测试结果,1克材料可以吸收约28克机油。吸收液体后,它仍能维持整体结构。
图4 菌渣海绵的制备、孔隙结构、吸液测试及移除染色机油的演示。
下方演示更直观:研究者把染红的机油放入水中,加入海绵后,油被逐渐吸走。但它也很能吸水,因此不能简单理解成“只吸油、不吸水”的选择性材料。真实油污清理中的效率、重复使用能力和处置方式,还值得继续研究。
值得重新认识的是那些剩下的东西
这篇研究有趣的地方,是让我们换一种方式看蘑菇。菇体里的纤维网络可以支撑柔性薄片,采收后的基质可以做成硬片,也可以保留孔隙变成海绵。原料的组成、加工方式和目标用途,需要一起考虑。
下一次看见被切下的菇柄,或者采收后堆着的菌渣,或许可以多问一句:这些东西里面,是否还留着一张膜、一片包装,或者一块海绵的可能?
参考文献
Zhao A, Berglund L, Rosenstock Völtz L, et al. Fungal Innovation: Harnessing Mushrooms for Production of Sustainable Functional Materials. Advanced Functional Materials, 2025, 35: 2412753. DOI: 10.1002/adfm.202412753
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