藥用菌及其產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來研究趨勢(shì)（上）

張樹庭 Solomon P. Wasser

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藥用菌及其產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來研究趨勢(shì)（上）

張樹庭1Solomon P. Wasser2

（1. 香港中文大學(xué)，澳大利亞 安斯利；2. 海法大學(xué)自然科學(xué)學(xué)院進(jìn)化與環(huán)境生物學(xué)系進(jìn)化研究所，以色列 海法 迦密山）

分析藥用蕈菌在農(nóng)業(yè)和生物醫(yī)學(xué)中的研究現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)。蕈菌子實(shí)體是一種異養(yǎng)生物，其從基質(zhì)中獲得所需的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。蕈菌栽培基質(zhì)是農(nóng)-工業(yè)的植物殘?bào)w和森林副產(chǎn)品，通常稱為木質(zhì)纖維素材料。一種好的菌類生長(zhǎng)基質(zhì)必須在化學(xué)和物理性狀上都是合適的，同時(shí)具備適當(dāng)?shù)奈⑸锘顒?dòng)條件。在適當(dāng)?shù)臈l件下，蕈菌能夠分泌關(guān)鍵酶來降解難以分解消化的木質(zhì)纖維素，以提供蕈菌生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)來源。蕈菌菌絲分泌的酶在菌落定植過程中起著至關(guān)重要的作用，是決定蕈菌產(chǎn)量的重要因素。同時(shí)簡(jiǎn)要論述蕈菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)和愿景。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，具有抗植物病害和殺蟲特性的菌類提取物的應(yīng)用被高度關(guān)注。在文章第二部分，總結(jié)提出目前藥用菌的生物醫(yī)學(xué)用途：（1）膳食食品，（2）膳食補(bǔ)充劑產(chǎn)品，（3）一類被稱為“蘑菇藥”的新型藥物，（4）具有殺蟲、殺菌、除草、殺線蟲、抗病毒活性的天然植物保護(hù)生物調(diào)節(jié)劑，（5）藥妝。還旨在引起人們對(duì)21世紀(jì)藥用菌科學(xué)未來發(fā)展中許多至關(guān)重要的未解決問題的關(guān)注，包括蕈菌膳食補(bǔ)充劑產(chǎn)品的生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化和安全性問題；討論新開發(fā)基于β-葡聚糖和低分子量次級(jí)代謝物的藥用菌制劑的問題。

藥用菌；農(nóng)業(yè)和生物醫(yī)學(xué)用途；蕈菌工業(yè)用途；蕈菌酶；膳食補(bǔ)充劑；蕈菌醫(yī)學(xué)；蕈菌產(chǎn)品；多糖；β-葡聚糖；抗癌抗菌素；免疫調(diào)節(jié)活性

縮寫詞 BRM，生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑；CAPE，咖啡酸苯乙酯；DS，膳食補(bǔ)充劑；IMMC，國(guó)際藥用菌大會(huì)；ISMS，國(guó)際蘑菇學(xué)會(huì)；MM，藥用菌；NF-κB，核因子κB；WSMBMP，世界食用菌生物學(xué)與產(chǎn)品學(xué)會(huì)

1 前 言

傘菌綱和子囊菌綱的一些菌類可以有效地將木質(zhì)纖維素廢料直接轉(zhuǎn)化為人類食品/藥品或動(dòng)物飼料。蕈菌可以在農(nóng)村進(jìn)行原始栽培，也可以在城市進(jìn)行高度工業(yè)化生產(chǎn)。然而，蕈菌周年化栽培的成功需要依靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)知識(shí)兩方面的積累。蕈菌科學(xué)和其他任何科學(xué)分支一樣，都需要作系統(tǒng)的研究，以確定未來發(fā)展的路徑和原則。包括農(nóng)法栽培在內(nèi)的蕈菌產(chǎn)業(yè)，是通過新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用而獲得效益。

人類一直在不斷尋找新的物質(zhì)，以改善生物功能，使人類更健康，更快樂。往常，特別是近30年，人們把植物、藥草、蕈類和非傳統(tǒng)食物作為增進(jìn)健康的新來源。蕈菌長(zhǎng)期以來被用作健康食品、滋補(bǔ)品和藥物。與所有其他真菌一樣，蕈菌缺乏葉綠素，是非綠色生物，無法像綠色植物那樣將太陽能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。但它們可以將農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的大量木質(zhì)纖維素廢棄物轉(zhuǎn)化為人類食品、動(dòng)物飼料和農(nóng)作物肥料。蕈菌種植的另一個(gè)重要作用是其有助于創(chuàng)造無污染的環(huán)境。國(guó)際食藥用菌會(huì)議的連續(xù)不斷召開吸引了越來越多的參與者，充分表明人們對(duì)蕈菌種植和利用的興趣在日益增加。這些會(huì)議主要由三大國(guó)際蕈菌學(xué)會(huì)組織主辦。其中，國(guó)際蘑菇學(xué)會(huì)（ISMS）于1950年在英國(guó)成立，主要研究食用菌（以蘑菇為主）。自成立以來，每3～5年舉辦一次大會(huì)。世界食用菌生物學(xué)與產(chǎn)品學(xué)會(huì)（WSMBMP），于1993年在香港成立，專注于蕈菌生物學(xué)及藥用菌產(chǎn)品研究，每2年舉辦一次國(guó)際性會(huì)議。為了促進(jìn)蕈菌藥用價(jià)值的提高，《國(guó)際藥用菌》雜志于1999年在美國(guó)創(chuàng)刊。兩年后的2001年，首屆國(guó)際藥用菌大會(huì)（IMMC）在烏克蘭基輔召開，此后每2年舉辦一次，2012年在北京召開的第七屆國(guó)際藥用菌大會(huì)上，正式成立國(guó)際藥用菌學(xué)會(huì)，并在加拿大注冊(cè)。本文綜述蕈菌現(xiàn)代化種植及蕈菌產(chǎn)業(yè)的生物學(xué)特性、栽培學(xué)、生物醫(yī)學(xué)的最新研究進(jìn)展和增強(qiáng)人類健康的蕈菌產(chǎn)品。

2 農(nóng)業(yè)應(yīng)用

蕈菌種植是一個(gè)復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)。它涉及許多不同的操作環(huán)節(jié)，包括合適菌種的選擇、基質(zhì)/堆肥材料的準(zhǔn)備、培養(yǎng)基的制作、接種、培養(yǎng)、采摘、保存，以及產(chǎn)品銷售。每一個(gè)環(huán)節(jié)都由許多連續(xù)的步驟組成，這些步驟對(duì)于蕈菌種植的成功都同樣重要。本節(jié)只選取其中幾個(gè)重要因素作深入闡述[1]。

2.1 蕈菌栽培基質(zhì)

蕈菌栽培基質(zhì)可以簡(jiǎn)單地定義為，一種能夠支持菇類菌絲、子實(shí)體生長(zhǎng)發(fā)育的木質(zhì)纖維素材料?；|(zhì)的發(fā)酵過程通常被稱為“堆肥”。目前正在人工栽培或?qū)砜赡苓M(jìn)行人工栽培的菌類，根據(jù)其在自然界的發(fā)生情況和栽培實(shí)踐，一般可分為以下幾類，有的需要堆肥，有的則不需要。

（1）在新鮮或幾乎新鮮的植物殘?bào)w上生長(zhǎng)的菌類，如香菇（Lentinulla）、側(cè)耳（Pleurotus）、金針菇（Flammulina）、木耳（Auricularia）、鱗傘（Pholiota）、銀耳（Tremella）、茶樹菇（Agrocybe）、靈芝（Ganoderma）、鬼傘（Coprinus）。