キノコには食べる以外にどんな魔法のような用途があるのでしょうか？

キノコといえば、人々はすぐに食べることを連想せずにはいられません。 キノコは人々に常に「野菜」として認識されてきましたが、キノコは植物ではなく菌類です。

 

また、私たちが普段食べ物としている部分は、きのこ全体ではありません。 それらが生育する地下（あるいは朽木）にも、菌糸体と呼ばれる無数の細胞からなる菌糸体ネットワークが存在します。

菌糸体は真菌の基本構造単位であり、一般に管状で、直径が 1-30 μM の固定細胞壁を持ち、ほとんどが無色透明で、栄養素の吸収、輸送、貯蔵を担当します。 菌類は養分を得るために、絶えず菌糸を外側に放射状に伸ばしながら成長し、土や朽木の隙間に入り込み、枝分かれを続け、最終的には地下に巨大な菌糸網を形成します。

 

菌糸体の細胞壁の主成分には、キチン、グルカン、タンパク質が含まれます。 細胞壁の外層は主にタンパク質とグルカンで構成され、内層は他の多糖類がマイクロファイバーの形で織り込まれたキチンで構成され、固体の骨格を形成しています。

 

キチンは炭素繊維に匹敵する引張強度を持ち、熱安定性、難燃性に優れています。 そしてグルカンは、接着剤のように、菌糸体ネットワークがその成長基質にしっかりと結合するのを助け、そこから栄養素をよりよく吸収することができます。 菌糸体はまさにこのような優れた特性により、材料科学者の視野に徐々に入ってきました。

菌糸体の構造と特性を考慮して、一部の革新的な科学者は、菌糸体を新しいバイオマス材料の開発と製造に適用し、さまざまな設計分野に適用しようと試みてきました。

 

キノコの菌糸体は、適切な培養条件を確立することにより、徐々に一本の管状菌糸体に成長し、絡み合い、凝集して緻密なシート状構造を人工的に形成させます。

 

形成プロセス全体が菌糸体の自然な成長によって達成され、化学合成を必要としないという事実により、この材料は生物学的集合材料としても知られています。

現在、菌糸体材料には、純粋な菌糸体材料と菌糸体複合材料の 2 つの主なタイプがあります。 純粋な菌糸体材料は平らな形状で存在し、純粋な菌糸体から自然に成長します。 動物の皮革に似た質感があり、衣料品、靴、帽子の加工などの分野で幅広く使用されています。

 

近年、世界的に有名な高級ブランドが菌糸体レザーを使用した製品を相次いで発表しています。 皮革を生産するために家畜を飼育する場合と比較して、菌糸体レザーの生産による炭素排出量ははるかに低くなります。 環境保護は現在最も関心があり、人気のあるファッション要素であるため、高級品の大手企業はまさにこの理由から、隠れた巨大なビジネスチャンスに目を向けています。

 

研究の継続的な深化により、科学者たちは、純粋な菌糸体素材が印刷適性、染色性、可縫性などの相互作用特性を備えていると同時に、菌糸体が他の生地上で成長し続け、さらに菌糸体複合生地を形成できることを発見しました。

 

また、この素材は菌糸体の絡み合いと圧縮により引張耐性を示し、グリセロールで処理することにより引張特性がさらに向上し、ゴムに近い特性が得られます。 この種の菌糸体から製造される発泡ゴムは、携帯性、通気性、難燃性、防水性などの多くの利点を備えています。現在、乳児や幼児向けの家庭用品に応用されており、北米では商品化されています。 。

さらに、科学者らは、純粋な菌糸体レザー素材を天然または合成ポリマーと混合して複合材料を形成することにより、耐疲労性と耐摩耗性をさらに向上できることを発見しました。 このタイプの素材は肌に優しく、耐摩耗性に優れています。

さらに貴重なのは、純粋な天然物であるため生体親和性に優れ、人間の皮膚を刺激したりアレルギー反応を起こしたりすることがなく、使用安全性が非常に高いことです。 そのため、フェイシャルマスク、アイマスク、化粧用パウダーパフなどの医療・美容製品として活用されており、大きな市場応用の可能性を秘めています。

 

純粋な菌糸体材料と比較して、菌糸体複合材料は主に三次元形態で存在し、キノコの菌糸体と、もみ殻、トウモロコシの穂軸、わら、おがくずなどの農業廃棄物を組み合わせて形成された複合材料です。 これらの廃棄物と混合培養する過程で、菌糸体は廃棄物を分解して自身の成長のための栄養を獲得し、同時に廃棄物を自身の成長アタッチメントにしっかりと統合します。

 

栽培時期により材料の色は白から茶色に変化します。 色の違いは主に、材料の表面に成長する菌糸体の数によって引き起こされます。 通常、色が白いほど、菌糸体の成長が活発です。 この複合材料の最大の利点は、その強い可塑性であり、成長型に応じて任意の形状に作ることができます。

さらに、この材料は菌糸体、植物繊維、わらなどの基質の特性を組み合わせており、軽量、強力な圧縮耐性、断熱性、遮音性および騒音低減、難燃性、防水性などの優れた特性を備えています。 そのため、菌糸体複合材料は主に緩衝包装材、建築用レンガ、防音壁パネル、ランプシェード、テーブルや椅子、自動車の内装材などに使用されています。

さらに重要なことは、この複合材料は自然に分解可能でリサイクル可能な環境効果があり、農業廃棄物の再利用の問題を効果的に解決できることです。 近い将来、月や火星に人類の活動拠点を設立するために、宇宙船を使って建築資材を地球から宇宙に輸送するという高価で手間のかかる方法を考える必要がなくなることを想像してみてください。 キノコの菌糸体と単純なマトリックス材料を使用すると、宇宙ステーションに必要な建築材料を迅速かつ効率的に生産できます。

 

食べるという点では、科学者たちは菌糸体をタンパク質食品の代替研究に応用してきました。 純粋菌糸体皮革素材の技術をもとに、新しい菌糸体人工肉が誕生しました。

米国には菌糸体人工ベーコンを生産する会社がある。 大豆たんぱくから作られた人工肉に比べ、豆臭さがなく、本物の豚肉に近い味わいです。 また、豚肉よりも栄養価が高く、消化吸収が良いだけでなく、ビタミンやミネラルも豊富に含まれているため、ベジタリアンの間で支持が高まっています。

将来、私たちは、長い星間探査の旅で、14世紀のヨーロッパの偉大な時代の船員のように、肉を一口食べるためだけに、狭く密閉された船室で家畜や家禽を飼育する不快な臭いに耐える必要がなくなります。ナビゲーション。 菌糸体技術を応用して人工肉代替品を製造することは、クリーンで効率的な方法となるでしょう。

 

さらに、地球上においても、この技術は依然として大きな可能性を秘めています。 従来の家畜や家禽の飼育と比較して、菌糸体技術を使用して同量の人工肉を生産することによって発生する炭素排出量は、前者のわずか数十分の１であり、土地と水資源の使用を大幅に削減できます。 環境・気候問題がますます顕著になっている今日、この技術の登場は人類の持続可能な発展にとって非常に重要です。

 

菌糸体レザー、人工肉、建材など、生産プロセスを高度に制御できるため、規格化された製品を大規模に生産したり、完成品の厚さ、重量、感触を調整して成形したりすることができます。差別化されたカスタマイズ。 これは、この技術が発明からわずか 20 年で普及した重要な理由でもあります。

さらに、異なるキノコの菌糸体細胞のキチンやグルカンなどの主成分が異なるため、科学者は菌糸体材料の生産におけるさまざまなニーズに応じて、培養対象として異なる種類のキノコを選択することができます。

たとえば、マッシュルームなどの食用キノコの菌糸体を使用して人工肉を製造すると、食品の安全性リスクを効果的に回避できます。 霊芝やメソポーラス菌などの木化度の高いキノコをゴム材料や建築材料の製造に使用すると、強度や靱性が大幅に向上します。

自然界には、キノコとして知られる大型菌類が 20,000 種以上あり、これらの豊富な菌類資源は、菌糸体材料の生産と応用にほぼ無限の可能性をもたらします。

 

近いうちに、さまざまな種類の菌糸体素材や製品が数千世帯に届き、私たちの生活がより多様でカラフルになると信じています。 いつの時代にも、予期せぬ破壊的な技術革新が数多く生まれ、人類に明るい未来をもたらしてきました。