包装领域食用菌菌丝体材料研究进展

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来源:中国食用菌协会
2026-07-31 09:08:48
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核心提示:该综述针对石油基塑料带来的白色污染问题,系统梳理食用菌菌丝体生物复合材料的菌种筛选、基质调配、全套制备工艺、性能评价与改性手段,总结其在缓冲包装、食品包装的应用现状;指出产业化面临成本、耐水阻隔性能、行业标准、规模化生产等瓶颈,并提出菌株改良、复合改性、智能化制造等发展方向,推动农林废弃物基菌丝材料替代传统发泡塑料。

传统石油基包装塑料,如发泡聚苯乙烯(expandable polystyrene,EPS)、发泡聚乙烯(expandable polyethylene,EPE)和发泡聚丙烯(expanded polypropylene,EPP)的大规模使用与低效回收,已引发全球性“白色污染”与资源浪费[1]。据统计,2015—2023年,全球塑料产量从3.2×108t增加至4.3×108t,预计2050年超过8.0×108t;而我国2022年废塑料产量超过6.0×107t,材料化回收率约30%[2],揭示末端治理模式的局限性。在此背景下,发展可再生绿色包装材料,不仅是应对“白色污染”的治本之策,更是实现“双碳”目标与循环经济的关键路径。

我国是农业大国,每年产生巨量农林废弃物,资源化利用水平亟待提升。食用菌菌丝体材料是以农林废弃物为基质,利用菌丝体作为“天然黏合剂”,通过生长过程中对基质的缠绕与固定,形成具有一定形状和功能的生物复合材料,其制作方式开创“以废代塑、以菌治废”的绿色制造新路径[3-5]。菌丝体材料兼具原料来源广泛、可生物降解、生产能耗低和环境友好等优势,对于缓解塑料污染压力、践行可持续发展理念具有重要意义。此外,菌丝体材料良好的机械性能与缓冲特性,使其在食品包装、电子产品防护和物流运输等领域具有替代传统塑料包装的潜力[6]。笔者综述包装领域食用菌菌丝体材料的制备技术、性能评估与改进、应用现状、面临挑战及发展趋势,为其在包装领域进一步研究提供参考。

 

菌丝体材料制备技术

菌丝体材料制备的本质是生物驱动制造过程,最终性能取决于物种、培养基质和制备工艺三大要素的协同与优化;构建一套可控、高效、可放大的技术体系,是实现该材料从实验室研究迈向产业化应用的基础。

 

1.1 物种

鉴于材料制备对食用菌在木质纤维素降解能力、生长速率及菌丝网络强度方面的要求,研究与实践多聚焦于真菌担子菌门,尤其是食用菌能分泌独特的胞外酶系(如木质素降解酶和多糖水解酶),可有效解构植物细胞壁,为后续菌丝成功定植与致密网络构建奠定基础[7-9]。用于菌丝体材料制备的常见食用菌见表1;出于知识产权保护原因,只有部分文献标明使用的物种,其中以灵芝(Ganoderma lucidum)和平菇(Pleurotus spp.)最为常见[7]。

 

 

不同物种的菌丝形态、分支模式及胞外聚合物分泌特性差异显著,直接决定菌丝体材料的宏观性能。菌丝定植率、菌丝厚度、分支趋势和菌丝体材料表面形貌也因物种不同而变化[3,7,10-11]。夏慧敏和张显权[12]比较灵芝与黑木耳(Auricularia auricula)菌丝体材料,发现其结构稳定性和强度因物种而异。

当前,菌丝体材料的种质资源开发正从广泛筛选走向定向设计。一方面,研究人员通过构建真菌-基质匹配数据库,系统挖掘具有特定性能(如耐水性、高强度)的天然菌株。TACER-CABA等[13]研究表明,能够在含有纤维素、半纤维素和木质素等材料上快速定植和生长的真菌包括灵芝、平菇、香菇(Lentinula edodes)、金针菇(Flammulina velutipes)和双孢蘑菇(Agaricus bisporus)等。张皓越等[14]系统筛选10种真菌与17种原料组合,进一步拓展真菌-基质匹配数据库。另一方面,合成生物学与基因工程为菌株改良提供全新工具。APPELS等[15]敲除裂褶菌(Schizophyllum commune)疏水蛋白基因sc3[16],菌丝体抗拉强度与断裂伸长率提升3~4倍。这些研究标志着菌丝体材料种质资源开发已进入“功能定制”新阶段。

 

1.2 基质

作为菌丝生长营养来源与结构骨架,农林废弃物是实现“变废为材”的关键。理想的基质应兼具营养性、结构性与经济性。

 

1.2.1基质成分

基质成分(纤维素、半纤维素、木质素比例)与碳氮比是影响菌丝生长速度与材料性能的核心因素。木本类基质(如木屑)因木质素含量高,通常能赋予材料更高的强度和疏水性;而草本类基质(如秸秆、甘蔗渣)则可能利于菌丝快速定植,形成多孔轻质的结构[7,19]。

 

1.2.2基质物理结构

基质的颗粒度、形状与孔隙率直接影响菌丝扩展路径、网络密度及最终材料的力学性能。丁榕[23]通过正交实验确定颗粒度是影响平菇菌丝体材料力学性能的最主要因素。较小的颗粒有助于形成致密均一的材料[10],但可能影响通气性;而适度的颗粒分布则有利于构建稳固的三维结构[24]。

 

1.2.3配方优化

通过优化将不同特性的基质(如木屑和麸皮)进行复配,可以取长补短,实现对材料性能“微调”。KARANA等[25]研究菌丝在多种有机与无机基质上的生长情况,发现农业废弃物和果皮类基质更有利于菌丝扩展。TACER-CABA等[13]比较双孢蘑菇菌丝在燕麦壳与油菜籽饼上的生长状况,发现后者培育出的材料具有较优异的耐高湿性能。HANEEF等[26]指出,与纤维素-马铃薯葡萄糖肉汤混合基质相比,在纤维素基质上生长的灵芝和平菇形成的菌丝体材料含有更多几丁质,表现出更高的杨氏模量和更低的延伸率。

 

1.3 制备工艺

菌丝体材料生产本质是固态发酵与生物组装过程,工艺流程环环相扣;控制每个环节是实现产品一致性的保障。常见的菌丝体材料制备工艺见表2。

 

 

1.3.1基质预处理

在菌丝体材料生产中,对基质进行预处理是必要环节,旨在为菌丝生长创造最佳初始条件。常规方法包括粉碎(控制颗粒度)和湿热灭菌(消除杂菌)[27]。此外,碱液处理、微波处理能有效破坏植物细胞壁的木质素,提升菌丝与纤维的结合效率。近年来,生物预处理方法堆置发酵也得到应用,通过微生物预先降解改善基质的可及性与营养组成。

 

1.3.2接种

接种方式主要包括液体接种和固体接种。液体菌种具有萌发快、分布均匀的优势,更适于自动化与规模化生产;固体菌种以菌块形式接入,操作简便,适合中小规模制备。接种量的精确控制对于平衡生长速度和成本、防止过度生长导致基质养分过快消耗至关重要。部分工艺采用混合菌种策略,以利用不同菌种生长特性,提升材料综合性能。

 

1.3.3菌丝培养

菌丝培养需要对温度、湿度、光照及CO2浓度等环境参数进行精确调控。维持较高的CO2浓度通常可有效抑制子实体形成,从而促进菌丝体持续进行营养生长。环境参数不仅影响菌丝生长速率,还深度调控菌丝代谢途径和形态,从而决定最终材料微观结构和宏观性能。根据材料性能要求,培养过程可分为一次培养和多次培养。多次培养(如二次或三次培养)在菌丝初步长满基质脱模后继续培养,进一步强化菌丝网络的密实度和整体性,从而提升材料机械性能。

 

1.3.4后处理与成型

后处理与成型的主要目标包括终止菌丝生长、实现材料定型及性能强化;该阶段通常采用热风烘干、紫外照射或高温短时处理等方式实现菌丝灭活,有效防止后续霉变,确保材料稳定性。干燥过程采用梯度控温策略,避免因水分急剧蒸发导致材料收缩变形,最终含水量为10%~13%。在成型工艺方面,根据应用需求可采用直接成型、加压(热压、冷压)成型或切割组装等不同方法;其中,加压成型技术对材料性能提升尤为显著,此阶段的工艺参数(温度、压力、时间)直接决定产品的最终密度和强度。APPELS等[11]采用热压处理可使平菇菌丝体材料弯曲强度和拉伸强度提升10倍以上。

 

菌丝体材料性能评估与改进

 

2.1 性能评估

通常通过测定菌丝体材料密度、抗压强度、弯曲强度、耐热性、吸水率及尺寸稳定性等一系列物理性质进行系统评估[38];此外,部分菌丝体包装材料要求有良好的阻隔性能[39-40]和抗菌性能[26,41]。为进一步理解材料内部结构,常结合微观分析揭示菌丝体材料本质特征。李享[42]结合力学测试和显微观察发现,预处理使玉米秸秆颗粒比表面积增大、内部孔隙增多,菌丝与秸秆形成更致密的网络结构,阐明菌丝体材料力学性能提升原因。

除物理特性之外,作为一种生物基材料,生物降解性是菌丝体材料可持续性的重要体现。评估生物降解性最常用的方法有重量损失测量法[43-44]和气体分析法(二氧化碳释放量[45]或者氧气消耗量[46])。菌丝体材料主要由几丁质酶、纤维素酶进行降解,其降解速率受材料自身化学组成(几丁质、木质素)、孔隙结构(微生物可及性)和环境条件(如温度、湿度)共同调控。作为包装材料,菌丝体材料在使用期内需保持性能稳定,而在废弃后需快速降解,两者之间的平衡是设计的重要考量[46]。

目前,由于尚未建立针对菌丝体材料的标准化生产与表征体系,相关性能评估多借鉴特性相近的商业材料标准,其中EPS为最常用的参照对象。未来,建立针对此类多孔、吸湿性生物复合材料的国际或行业标准测试方法(如ASTM或ISO标准),将成为科学评价该材料性能、推动其从实验室研究迈向规模化应用的关键环节。

 

2.2 性能改进

对菌丝体材料性能改进的研究多集中于通过综合调控基质配方、培养条件、微观结构及后处理等工艺系统提升物理特性。丁嘉耀[47]发现用氢氧化钠-尿素和氢氧化钠-过氧化脲预处理玉米秸秆,菌丝体材料抗压强度分别提升3.3倍和11.2倍;在基质中加入羧甲基壳聚糖水凝胶,菌丝体材料抗压强度提升约2.6倍,可达1.56MPa;对制备成型后的菌丝材料进行纳米防水喷雾喷涂,材料24h吸水率和厚度膨胀率分别降低约21%和62%。HANEEF等[26]研究表明,通过选择不同基质(如纤维素或纤维素-葡萄糖)可定向调控菌丝体材料化学成分(几丁质、脂质、蛋白质比例),从而调节其力学性能(刚性和延展性)与疏水性。于博[48]指出可从基质配比、成型工艺条件、真菌菌种等方面,对菌丝和木屑复合材料进行研究,以期在缓冲、吸声性能方面有所提高。闫宁[49]通过优化棉籽粕和聚氨酯两种氮源配比、培养时间以及成型工艺中的热压条件,获得满足刨花板国家标准(GB 4897—2015)中内结合强度要求(≥0.28MPa)的复合材料。吴晓茉[50]研究运用原子力显微镜技术测量细胞宽频域黏弹性的方法,为菌丝体材料微观结构优化和制备工艺精细化提供理论依据。APPELS等[11]研究表明,以山毛榉锯末和棉纤维为基质制备的糙皮侧耳(P.ostreatus)菌丝体材料经冷压、热压处理后,弯曲强度分别提高4倍和11倍。

通过工艺优化与结构调控,菌丝体材料已在多项关键性能上接近甚至超越传统EPS塑料。ZIEGLER等[41]指出,由菌丝与天然纤维构成的低密度多孔生物复合材料具有较强的亲水性(浸泡6d后吸水率达298%~350%)、高可变形性(表面硬度17.5~38.7N)和较低抗压缩性(60%形变压缩强度为0.67~1.18MPa)。BRUSCATO等[8]将血红密孔菌(Pycnoporus sanguineus)、白侧耳(P.albidus)及绒毛香菇(L.velutinus)以松树木屑和麦麸为基质制备菌丝体材料,其抗压强度较EPS高60%,且具备良好的生物降解性,具有作为石油基塑料替代品的潜力。JOSE等[51]以平菇菌丝体结合锯末基质制备环保包装材料,发现其热稳定性显著优于EPS:菌丝体材料在热重分析中显示出多重分解谱,完全转变在500℃左右达到,而EPS完全转变发生在420℃。JOSHI等[52]研究表明,以农业废弃物为原料、平菇菌丝为黏合剂制成的生物块,抗压强度可达6.0~7.5N·mm-2,为EPS材料的5~6倍。

 

菌丝体材料在包装领域的应用

菌丝体材料以其可生物降解、轻质及适应性强等特性,在减少不可再生资源依赖和降低环境足迹方面展现显著优势,已广泛应用于包装和产品设计领域,并逐步扩展至建筑、电子产品和住房等行业,显示出跨领域应用潜力[53-54]。在包装方面,菌丝体材料已在缓冲包装和绿色食品包装两大方向取得显著研究进展与实际应用。

 

3.1 缓冲包装材料

菌丝体材料具有轻质、多孔的结构,能够有效吸收冲击能量,保护内部物品免受损坏,尤其适用于缓冲包装和易碎物品防护。侯佳希[1]以玉米秸秆为主要基质,以金针菇、香菇和平菇菌丝为天然黏合剂,研制用于缓冲包装的真菌菌丝-玉米秸秆多孔复合材料。赵诗婷[55]研究表明,菌丝体复合材料可在较小的材料厚度和面积承受较大应力,该特性使其适用于包装内衬结构,尤其可用于对贵重物品局部薄弱部位进行针对性缓冲保护,具备替代当前电子产品包装及易碎品防护材料的潜力。曾昕[56]研究表明菌丝体材料凭借可降解性和优良力学性能,有望成为化妆品包装的理想替代材料。吴豪等[57]分析菌丝体材料的静态缓冲性能,并与EPS材料进行对比,证明平菇类“蘑菇包装”能够替代一般缓冲材料。SONG等[58]利用平菇和灵芝制备菌丝体缓冲材料,优化基质长度和培养时间后,所得材料抗压强度和热导率与EPS相当,有望作为EPS的替代品,在运输和包装领域具有广阔应用前景。在国际应用方面,菌丝体材料已实现商业化。作为行业先锋,Ecovative Design LLC公司的产品已被戴尔科技集团、福特汽车公司和宜家集团等企业采用,展现出强大的市场应用前景[38]。

 

3.2 绿色食品包装材料

菌丝体材料要符合可持续包装联盟(sustainable packaging coalition,SPC)提出的四项基本原则[59]。此外,菌丝体材料具有天然、无毒特性,可用于食品包装,尤其是在需要生物可降解外壳领域。JOSE等[51]通过热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)和差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)发现,与EPS相比,菌丝体材料结构更稳定;EDS(energy dispersive spectrometer,能谱仪)与SEM(scanning electron microscope,扫描电子显微镜)图像显示,EPS呈板状结构,而菌丝体材料则呈开孔结构;此外,菌丝体材料在燃烧时释放的有毒物质较少,在食品包装中具备替代传统塑料的潜力。TAJUDDIN等[60]研究发现,菌丝体材料的抗折强度为4.6~17.9kPa,抗拉强度为29.90~79.90kPa,表明其适用于电子产品、食品对抗压性能要求不高的包装领域。

阻隔性能是菌丝体材料用于食品包装的关键指标,直接影响食品保鲜效果与货架期[61]。通过表面涂覆或添加纳米材料等方式,可有效提升阻氧与阻水能力,并增强抗菌、抗氧化性能,从而全面提升食品包装功能[62-64]。张凯[65]利用香菇菌柄研制兼具机械强度与阻隔性能的可食性纤维膜,验证其在食品包装中的应用潜力。目前菌丝体材料在食品包装中的实际应用仍有限,其与食品的相互作用、储存期间食品成分稳定性维持方面,仍需进一步评估[60]。

 

菌丝体材料面临的挑战

随着制备工艺持续优化与功能性能不断改进,菌丝体材料综合性能有望显著提升。在绿色环保理念普及和政策支持加强的背景下,菌丝体材料预计将有更广阔的市场与应用前景,但目前仍面临成本较高、性能一致性不足、标准缺失以及规模化生产难等挑战。

 

4.1 成本控制

菌丝体材料的成本涵盖原材料和生产过程两大部分。在原材料中,农业废弃物(如木屑、稻草、秸秆等)虽然价格低廉、来源广泛,但其供应易受地域和季节因素影响[66],稳定性较差,为成本控制带来不确定性。在生产过程中,品种选育与培养是影响总成本的重要因素,选用生长速度快、抗杂能力强的菌株,有助于缩短生产周期,从而降低培养成本;另一方面,生产过程中的能源消耗、人工支出和设备投入也在总成本中占比较高。菌丝体培养过程要求对环境条件(如温度、湿度)进行精确控制[67],制备工艺相对复杂,生产成本高,通过优化制备工艺(例如引入自动化控制系统、提高能源利用效率),可有效控制整体生产成本。

 

4.2 性能提升

菌丝体材料在力学性能、耐水性和阻隔性等方面尚不稳定,一致性较差,制约其商业化应用。尽管可通过优化培养基配方、调控生长环境以及引入增强材料(如纤维素、木质素)提升菌丝体材料强度和韧性[68],但目前该类方法尚未形成稳定工艺,不同批次产品性能差异显著,仍需通过改性、复合方式进行改善[69-70]。

 

4.3 标准建立

目前,菌丝体材料缺乏统一的质量标准和检测方法,市场监管与认证体系尚未建立,限制其推广应用[71];标准缺失不仅限制材料的大规模推广,还增加生产中的质量波动与不确定性;推动标准化建设将有助于稳定产品质量、提升生产效率、降低单位成本,并改善产品在仓储和物流中的通用性[72]。

 

4.4 规模化生产

菌丝体材料的规模化生产面临技术瓶颈。首先,菌丝体材料生产周期较长,通常需数周甚至数月,且当前成型工艺多依赖手工和传统模具,自动化程度低,限制产能提升。其次,生产过程对环境条件(温湿度、光照等)要求严格,需配套调控设备及持续能源供应以维持环境稳定,进一步增加生产难度与成本[53]。此外,菌丝体材料在生产过程中面临较高的微生物污染风险,必须实施严格的无菌控制,否则易导致产品不合格;因此,污染防控也成为其规模化生产的关键挑战之一[60]。

 

菌丝体材料发展方向

为推进菌丝体材料的实际应用与产业升级,未来应在复合材料和功能材料开发、智能化与规模化制造方面持续突破,以实现绿色、高效和多功能化的统一。

 

5.1 复合材料和功能材料开发

对不同材料进行复合和改性处理是提升菌丝体材料综合性能并拓展其应用范围的关键发展方向。一方面,可通过调整菌丝体生长的基质调控其本质特征,例如,采用富含纤维素的农业废弃物作为基质能够增强材料的机械强度与韧性[63,73];在培养基中添加纤维素、木质素、几丁质等天然高分子材料,也可显著提高材料的力学性能[74]。另一方面,复合纳米材料、生物活性成分或其他天然高分子的使用可构建具有协同增强效应的复合材料体系,从而显著改善其功能性[75]。例如,将天然抗菌剂整合到菌丝体材料中,可提供环保、可持续的抗菌包装解决方案[63,75];通过添加抗菌剂、抗氧化剂,能赋予材料抗菌、保鲜附加功能[76-77]。

表面处理与涂层技术是功能化改良的另一重要途径。采用涂层、等离子处理、化学接枝等技术可有效改善材料表面性能,如疏水性、抗菌性和阻隔性[78];通过在菌丝体表面涂覆几丁质、纤维素、淀粉等生物基薄膜,可进一步提高其阻隔性能和防水性能[79]。静电喷涂技术可实现抗菌剂在食品表面或包装薄膜上的高效、均匀喷涂,提升食品保鲜效果[80]。此外,基因工程[15]等手段可用于改良菌株,进而提高菌丝生长速率、降解能力及材料性能。

性能改良与功能化策略可显著拓展菌丝体材料在食品、医药及电子等高附加值领域的应用潜力,有力推动个性化与定制化包装产品的发展。SHAO等[68]通过菌丝体自组装构建三维生物聚合物网络,成功制备出菌丝体薄膜,经甘油处理后使其拉伸强度、断裂伸长率和韧性分别提升160%、84%和440%,充分展示材料改性策略的巨大潜力。

 

5.2 智能化和规模化制造

为实现菌丝体材料高效、稳定与可持续生产,智能化和规模化制造是重要发展方向。通过引入自动化控制系统与先进传感技术,可实现对生产过程的智能化监控与管理,有效减少人为误差和资源浪费,大幅提高生产效率和产品一致性[81-82]。同时,通过改进生产设备结构、构建模块化生产线,能够进一步提升生产的稳定性和处理效率,为实现大规模制造奠定基础。

规模化制造还需系统应对多项挑战,包括原材料稳定供应、能耗控制及废弃物处理等问题,以保障全流程的绿色环保和经济可行。为推进规模化生产,还可采取以下措施:通过工艺优化缩短生产周期;构建无菌生产环境以降低污染风险;研发新型生产设备,减少初期投入与长期运行成本[60,82];这些策略共同助力菌丝体材料在生产效率、质量控制与成本优化方面的全面提升。

菌丝体材料凭借其独特的生物制造模式与绿色可持续性,为解决农林废弃物资源化和塑料污染治理提供极具前景的循环经济方案。目前,通过菌株选育、基质优化与工艺革新等方面的持续创新,菌丝体材料研发正逐步克服其在材料性能、生产成本与规模化生产方面的制约。未来,需依托多学科交叉与产学研协同,系统推进从菌株创制、智能制造到标准建立的全链条集成创新,从而将该绿色技术转化为可规模化推广的产业解决方案,最终为包装等行业的可持续转型提供关键支撑。

 


参考文献

[ 1 ] 侯佳希. 真菌菌丝/玉米秸秆基多孔复合材料的制备[D]. 长春: 吉林农业大学, 2020.

[ 2 ] 李景虹. 加快推动废塑料化学循环, 有效应对塑料污染[J]. 科技导报, 2024, 42(16): 1-2.

[ 3 ] JONES M, MAUTNER A, LUENCO S, et al. Engineered mycelium composite construction materials from fungal biorefineries: a critical review[J]. Materials & Design, 2020, 187: 108397.

[ 4 ] LIVNE A, WÖSTEN H A B, PEARLMUTTER D, et al. Fungal mycelium bio-composite acts as a CO2-sink building material with low embodied energy[J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2022, 10(37): 12099-12106.

[ 5 ] ABHIJITH R, ASHOK A, REJEESH C R. Sustainable packaging applications from mycelium to substitute polystyrene: a review[J]. Materials Today: Proceedings, 2018, 5(1): 2139-2145.

[ 6 ] 杨丽, 陈红, 钟土华. 菌丝体复合材料制备与应用的研究进展[J]. 复合材料学报, 2025, 43(1): 98-113.

[ 7 ] ATTIAS N, DANAI O, ABITBOL T, et al. Mycelium bio-composites in industrial design and architecture: Comparative review and experimental analysis[J]. Journal of Cleaner Production, 2020, 246: 119037.

[ 8 ] BRUSCATO C, MALVESSI E, BRANDALISE R N, et al. High performance of macrofungi in the production of mycelium-based biofoams using sawdust—Sustainable technology for waste reduction[J]. Journal of Cleaner Production,2019, 234: 225-232.

[ 9 ] SÁNCHEZ C. Lignocellulosic residues: Biodegradation and bioconversion by fungi[J]. Biotechnology Advances, 2009,27(2): 185-194.

[ 10 ] JIANG L, WALCZYK D, MCINTYRE G, et al. Manufacturing of biocomposite sandwich structures using myceliumbound cores and preforms[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2017, 28: 50-59.

[ 11 ] APPELS F V W, CAMERE S, MONTALTI M, et al. Fabrication factors influencing mechanical, moisture- and waterrelated properties of mycelium-based composites[J]. Materials & Design, 2019, 161: 64-71.

[ 12 ] 夏慧敏, 张显权. 真菌菌丝-木屑复合材料的物理力学性能——以灵芝菌、木耳菌为例[J]. 东北林业大学学报,2018(4): 63-66.

[ 13 ] TACER-CABA Z, VARIS J J, LANKINEN P, et al. Comparison of novel fungal mycelia strains and sustainable growth substrates to produce humidity-resistant biocomposites[J]. Materials & Design, 2020, 192: 108728.

[ 14 ] 张皓越, 黄橙紫, 彭源德, 等. 制备工艺对菌丝复合材料抗压性能的影响[J]. 农业工程学报, 2025, 41(3): 301-308.

[ 15 ] APPELS F V W, DIJKSTERHUIS J, LUKASIEWICZ C E, et al. Hydrophobin gene deletion and environmental growth conditions impact mechanical properties of mycelia by affecting the density of the material[J]. Scientific Reports, 2018,8: 4703.

[ 16 ] VAN WETTER M A, WÖSTEN H A B, SIETSMA J H, et al. Hydrophobin gene expression affects hyphal wall composition in Schizophyllum commune[J]. Fungal Genetics and Biology, 2000, 31(2): 99-104.

[ 17 ] GHAZVINIAN A, FARROKHSIAR P, VIEIRA F, et al. Mycelium-based bio-composites for architecture: assessing the effects of cultivation factors on compressive strength[C]//Blucher Design Proceedings. Porto, Portugal. Editora Blucher, 2019: 505-514.

[ 18 ] VAŠATKO H, GOSCH L, JAUK J, et al. Basic research of material properties of mycelium-based composites[J]. Biomimetics, 2022, 7(2): 51.

[ 19 ] 彭柳城. 基于不同农业副产物的菌丝体生物质复合材料制备及其性能研究[D]. 上海: 上海海洋大学, 2023.

[ 20 ] MADUSANKA T G C, UDAYANGA S D, NILMINI A H L R, et al. Fabrication and characterization of myceliumbased composites from Lentinus squarrosulus and Pleurotus ostreatus with improved physico-mechanical properties for versatile applications[J]. Proceedings of Conference on Transdisciplinary Research in Engineering, 2024, 1(1): 1-12.

[ 21 ] CHAN X Y, SAEIDI N, JAVADIAN A, et al. Mechanical properties of dense mycelium-bound composites under

accelerated tropical weathering conditions[J]. Scientific Reports, 2021, 11: 22112.

[ 22 ] LY L, JITJAK W. Biocomposites from agricultural wastes and mycelia of a local mushroom, Lentinus squarrosulus (Mont.) Singer[J]. Open Agriculture, 2022, 7(1): 634-643.

[ 23 ] 丁榕. 平菇菌丝体材料制备及其性能研究[D]. 上海: 上海海洋大学, 2022.

[ 24 ] ELSACKER E, VANDELOOK S, BRANCART J, et al. Mechanical, physical and chemical characterisation of mycelium-based composites with different types of lignocellulosic substrates[J]. PLoS ONE, 2019, 14(7): e0213954.

[ 25 ] KARANA E, BLAUWHOFF D, HULTINK E J, et al. When the material grows: a case study on designing (with) mycelium-based materials[J]. International Journal of Design, 2018, 12(2): 119-136.

[ 26 ] HANEEF M, CESERACCIU L, CANALE C, et al. Advanced materials from fungal mycelium: fabrication and tuning of physical properties[J]. Scientific Reports, 2017, 7: 41292.

[ 27 ] LI X, MA J X, TANG L X, et al. Novel fabrication strategy of fungal mycelium-based composite insulating materials to substitute for expanded polystyrene[J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2025, 13(27): 10655-10664.

[ 28 ] 吉林农业大学. 一种真菌菌丝体基包装纸板的制备方法及所得包装纸板和应用: 202211662800.0[P]. 2023-03-28.

[ 29 ] 李彭, 张莉琼, 李新芳, 等. 一种真菌菌丝纤维生物质全降解缓冲包装材料的制备方法: 117568186A[P]. 2024-02-20.

[ 30 ] 徐超, 顾姜欣, 雷语林, 等. 一种基于酒糟的菌丝复合包装生物材料及其制备方法: 119429414A[P]. 2025-02-14.

[ 31 ] 韩雪容, 肖世俊, 李东阳, 等. 一种基于灵芝菌种的菌丝体复合包装材料及其制备方法: 120591114B[P]. 2025-11-14.

[ 32 ] 董继锋, 叶兴凯, 陶红, 等. 采用农废弃物制备缓冲包装材料的方法: 104401585A[P]. 2015-03-11.

[ 33 ] 张洁婧, 赵婕, 张建峰, 等. 一种菌丝缓冲材料的制备方法: 113773665A[P]. 2021-12-10.

[ 34 ] 张倩, 孙瑞祥, 席寅生, 等. 一种基于木腐菌菌丝体的复合材料及其制备方法和应用: 114175968A[P]. 2022-03-15.

[ 35 ] 彭志立, 陈金凤, 黄梦婷, 等. 一种低密度高弹性的可降解生物质缓冲材料及其制备方法: 116692246A[P]. 2023-09-05.

[ 36 ] 深圳市泽青源科技开发服务有限公司. 一种便于快速生产推广可降解生物质缓冲材料的制备方法:

202311246326.8[P]. 2023-12-22.

[ 37 ] 北京智尚机电科技有限公司. 一种菌类防损防撞包装材料及其生产方法: 201910276256.8[P]. 2020-11-24.

[ 38 ] HOLT G A, MCINTYRE G, FLAGG D, et al. Fungal mycelium and cotton plant materials in the manufacture of biodegradable molded packaging material: evaluation study of select blends of cotton byproducts[J]. Journal of

Biobased Materials and Bioenergy, 2012, 6(4): 431-439.

[ 39 ] PELLETIER M G, HOLT G A, WANJURA J D, et al. An evaluation study of pressure-compressed acoustic absorbers grown on agricultural by-products[J]. Industrial Crops and Products, 2017, 95: 342-347.

[ 40 ] TRAVAGLINI S, NOBLE J, ROSS PG, et al. Mycology matrix composites [C]//Proceedings of the American Society for Composites Twenty-Eighth Technical Conference. 2013.

[ 41 ] ZIEGLER AR, BAJWA SG, HOLT GA, et al. Evaluation of physico-mechanical properties of mycelium reinforced green biocomposites made from cellulosic fibers[J]. Applied Engineering in Agriculture, 2016, 32(6): 931-938.

[ 42 ] 李享. 菌丝材料的制备工艺及性能研究[D]. 长春: 吉林农业大学, 2022.

[ 43 ] FARRAHNOOR A, AHMAD SAZALI N A, YUSOFF H, et al. Effect of beeswax and coconut oil as natural coating agents on morphological, degradation behaviour, and water barrier properties of mycelium-based composite in modified controlled environment[J]. Progress in Organic Coatings, 2024, 196: 108763.

[ 44 ] AIDUANG W, JATUWONG K, JINANUKUL P, et al. Sustainable innovation: fabrication and characterization of mycelium-based green composites for modern interior materials using agro-industrial wastes and different species of fungi[J]. Polymers, 2024, 16(4): 550.

[ 45 ] FRITZ C, OLIVERA J F, GARRIDO-MANQUE V, et al. Development and evaluation of mycelium-based composites from agroforestry residues: a sustainable approach to the design of innovative building materials[J]. Buildings, 2025, 15(11): 1764.

[ 46 ] ANGELOVA G, YEMENDZHIEV H, ZAHARIEVA R, et al. Mycelium-based composites derived from lignocellulosic residual by-products: an insight into their physico-mechanical properties and biodegradation profile[J]. Applied Sciences, 2025, 15(11): 6333.

[ 47 ] 丁嘉耀. 菌丝材料的制备工艺改进及其在包装领域的应用研究[D]. 长春: 吉林农业大学, 2023.

[ 48 ] 于博. 真菌菌丝/木屑复合材料生物成型及性能研究[D]. 哈尔滨: 东北林业大学, 2014.

[ 49 ] 闫宁. 两种氮源灵芝栽培基质制备菌丝体复合材料性能研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2024.

[ 50 ] 吴晓茉. 基于原子力显微镜的细胞宽频域粘弹性测量方法研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2022.

[ 51 ] JOSE J, UVAIS K N, SREENADH T S, et al. Investigations into the development of a mycelium biocomposite to substitute polystyrene in packaging applications[J]. Arabian Journal for Science and Engineering, 2021, 46(3): 2975-2984.

[ 52 ] JOSHI K, MEHER M K, POLURI K M. Fabrication and characterization of bioblocks from agricultural waste using fungal mycelium for renewable and sustainable applications[J]. ACS Applied Bio Materials, 2020, 3(4): 1884-1892.

[ 53 ] YANG L B, PARK D, QIN Z. Material function of mycelium-based bio-composite: a review[J]. Frontiers in Materials,2021, 8: 737377.

[ 54 ] CAMILLERI E, NARAYAN S, LINGAM D, et al. Mycelium-based composites: an updated comprehensive

overview[J]. Biotechnology Advances, 2025, 79: 108517.

[ 55 ] 赵诗婷. 菌丝体增强泡沫缓冲材料的制备及其性能研究[D]. 广州: 华南理工大学, 2024.

[ 56 ] 曾昕. 可生物降解的化妆品包装材料研究进展[J]. 包装工程, 2020, 41(19): 129-133.

[ 57 ] 吴豪, 赵鹏, 章琦, 等. 基于菌丝体的缓冲包装材料制备及性能研究[J]. 浙江科技学院学报, 2015, 27(1): 22-27.

[ 58 ] SONG X W, CHEN S Y, WU J X, et al. The effects of the substrate length and cultivation time on the physical and mechanical properties of mycelium-based cushioning materials from Salix psammophila and peanut straw[J].

Biomimetics, 2025, 10(6): 371.

[ 59 ] KIM Y, RUEDY D R. Mushroom packages: an ecovative approach in packaging industry[M]//Sustainable Development and Environmental Stewardship. Cham: Springer International Publishing, 2023: 199-223.

[ 60 ] TAJUDDIN R Y, ASFAR M, DIRPAN A. An overview-is mycelium composite foam can be used as a food packaging[J].2ND International Conferences on Sciences and Mathematics (2ND Icsm), 2023, 2704: 040010.

[ 61 ] JOSHI N C, GURURANI P, KUMAR N. A mini-review on the role of polymer-based materials in active food packaging[J]. Journal of Food Measurement and Characterization, 2024, 18(10): 8673-8687.

[ 62 ] YU Z Y, JI Y, BOURG V, et al. Chitin- and cellulose-based sustainable barrier materials: a review[J]. Emergent Materials, 2020, 3(6): 919-936.

[ 63 ] DUGUMA H T, KHULE P, MCARDLE A, et al. Turning agricultural waste into packages for food: a literature review from origin to end-of-life[J]. Food Packaging and Shelf Life, 2023, 40: 101166.

[ 64 ] PROKISCH J, SÁRI D, MUTHU A, et al. Biotechnology of nanofiber in water, energy, and food sectors[J]. Agronomy,2023, 13(11): 2734.

[ 65 ] 张凯. 香菇菌柄纤维的制备及成膜性研究[D]. 天津: 天津科技大学, 2019.

[ 66 ] SOELISTIANTO F A, HASLINAH A, MEGAVITRY R. The role of mycelium-based biomaterials in eco-friendly packaging and product design[J]. West Science Nature and Technology, 2025, 3(1): 32-37.

[ 67 ] LI W Y, ZOU G, BAO D P, et al. Current advances in the functional genes of edible and medicinal fungi: research techniques, functional analysis, and prospects[J]. Journal of Fungi, 2024, 10(5): 311.

[ 68 ] SHAO G Q, XU D, XU Z J, et al. Green and sustainable biomaterials: Edible bioplastic films from mushroom mycelium[J]. Food Hydrocolloids, 2024, 146: 109289.

[ 69 ] MADUSANKA C, UDAYANGA D, NILMINI R, et al. A review of recent advances in fungal mycelium based composites[J]. Discover Materials, 2024, 4(1): 13.

[ 70 ] 林毅, 朱品玲, 严飞, 等. 改性淀粉基生物降解塑料包装的进展[J]. 塑料, 2024(6): 113-120.

[ 71 ] THOMPSON A. Enhancing the potential of eco-friendly mycelial materials[J]. Scilight, 2024, 2024(11): 111103.[ 72 ] CEYHAN Ö, TÜRK M, HELVACı H, et al. Standardization of packaging materials for various products and cost optimization in packaging[C]//Proceedings of the International Symposium for Production Research 2019. Cham:Springer, 2020: 775-790.

[ 73 ] VAN DEN BRANDHOF J G, WÖSTEN H A B. Risk assessment of fungal materials[J]. Fungal Biology and Biotechnology, 2022, 9(1): 3.

[ 74 ] PUNIA BANGAR S, ILYAS R A, CHAUDHARY N, et al. Plant-based natural fibers for food packaging: a green approach to the reinforcement of biopolymers[J]. Journal of Polymers and the Environment, 2023, 31(12): 5029-5049.

[ 75 ] KAUR J, SINGH J, RASANE P, et al. Natural additives as active components in edible films and coatings[J]. Food Bioscience, 2023, 53: 102689.

[ 76 ] CHANG B P, TRINH B M, TADELE D T, et al. Natural antioxidant and antimicrobial agents and processing technologies for the design of active food packaging polymers[J]. Polymer Reviews, 2023, 63(4): 961-1013.

[ 77 ] 司徒垣秋, 赵光磊. 基于壳聚糖的抗氧化复合材料制备及其在食品包装中的应用[J]. 现代食品科技, 2019, 35(11):206-211.

[ 78 ] GUI X C, SHANG B Y, YU Y D. Applications of electrostatic spray technology in food preservation[J]. LWT, 2023,190: 115568.

[ 79 ] WANI N R, DAR A H, DASH K K, et al. Recent advances in the production of bionanomaterials for development of sustainable food packaging: a comprehensive review[J]. Environmental Research, 2023, 237: 116948.

[ 80 ] 于祥慧. 碳点基复合薄膜的制备及在食品保鲜上的应用研究[D]. 固原: 宁夏师范大学, 2025.

[ 81 ] DU H Y, SUN X L, CHONG X N, et al. A review on smart active packaging systems for food preservation: Applications

and future trends[J]. Trends in Food Science & Technology, 2023, 141: 104200.

[ 82 ] 王明友, 宋卫东, 吴今姬, 等. 中国食用菌生产装备发展现状与重点分析[J]. 江苏农业科学, 2016, 44(12): 1-6.

原文来源:李子坤,王倩,岳一鸿,等.包装领域食用菌菌丝体材料研究进展[J].食用菌学报,2026,33(3) :116~127.

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