一種從子菇體中提取白色菌絲漿的新方法

菌絲纖維，在子菇體中發(fā)現(xiàn)的纖維細(xì)胞，由于其優(yōu)異的可成形性，已經(jīng)成為制造皮革和包裝的可持續(xù)材料。最近，來自日本信州大學(xué)的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一種簡單的方法，可以從子菇體中獲得被稱為“菌絲漿”的菌絲纖維，并在保持菌絲結(jié)構(gòu)完整的情況下使用陽光對其進(jìn)行漂白。

每年，人類產(chǎn)生數(shù)百萬噸垃圾，其中近38%的垃圾最終被填埋。其中很大一部分是由塑料或石油基材料組成的，這些材料既不能分解也不能隨著時間的推移而降解。這促使科學(xué)家們開發(fā)出既有效又對環(huán)境有益的材料。

一種這樣的替代和可再生資源是蘑菇為基礎(chǔ)的材料。蘑菇的根狀子實(shí)體，也被稱為菌絲纖維，作為新時代的環(huán)保材料，在廣泛的消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用中顯示出有希望的結(jié)果。來自子實(shí)體的菌絲纖維含有蛋白質(zhì)、幾丁質(zhì)和多糖，這使它們成為制作包裝材料、隔音材料、紡織品等的理想材料。它們不僅用途廣泛，而且對環(huán)境影響小，可生物降解，生產(chǎn)成本低。然而，傳統(tǒng)的化學(xué)或機(jī)械處理獲得菌絲體纖維有明顯的缺點(diǎn)。許多提取過程往往會給材料帶來不需要的顏色，并經(jīng)常破壞它們復(fù)雜的菌絲結(jié)構(gòu)，從而限制了它們的納米級應(yīng)用。

現(xiàn)在，最近的ACS Sustainable Chemistry & Engineering論文，于2023年10月21日在線發(fā)布，并于2023年11月6日發(fā)表，提供了一種簡單有效的方法，可以在不破壞蘑菇結(jié)構(gòu)的情況下從蘑菇中獲得菌絲漿和纖維。

“蘑菇，以前主要被認(rèn)為是一種食物資源，現(xiàn)在將被用于日常家居用品，讓人們選擇安全、可靠、環(huán)保的產(chǎn)品，”信州大學(xué)工程學(xué)院助理教授Satomi Tagawa說，他領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。

Tagawa博士和她的團(tuán)隊(duì)成員，日本科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(JSPS)青年科學(xué)家研究獎學(xué)金獲得者Hiroya Nakauchi博士和信州大學(xué)工程學(xué)院教授Yoshihiko Amano博士提出了一種提取纖維的新方法，該方法可確保菌絲結(jié)構(gòu)保持完整。

研究小組用氫氧化鈉和過氧化氫處理了益木菇和不可食用靈芝菇的子實(shí)體。然后他們將獲得的物質(zhì)暴露在陽光下進(jìn)行漂白(或脫色)?，F(xiàn)在白色的材料受到超聲處理，在菌絲體水平上除顫牙髓。該過程產(chǎn)生的分散體含有微米大小的菌絲纖維，菌絲結(jié)構(gòu)完整，經(jīng)傅里葉變換紅外光譜驗(yàn)證。

通過該工藝獲得的纖維具有良好的可變形性，可用于設(shè)計(jì)3D多孔海綿、2D薄膜和1D紗線等產(chǎn)品。

除了獲得一種多功能的蘑菇基材料外，這種簡單的方法還為制造蘑菇材料的廢料和建造方法提供了有價值的補(bǔ)充，可以補(bǔ)充現(xiàn)有的自下而上的方法。“這項(xiàng)技術(shù)為蘑菇產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的不需要的副產(chǎn)品的升級回收提供了可能性，使蘑菇材料更循環(huán)，更容易再利用。我們相信，對這種可持續(xù)材料和方法的進(jìn)一步研究可以創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)，提供就業(yè)機(jī)會，并振興當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)，”Tagawa博士強(qiáng)調(diào)了他們的研究結(jié)果的科學(xué)和社會影響。

我們希望這項(xiàng)研究將有助于減少地球上的浪費(fèi)，促進(jìn)生物經(jīng)濟(jì)

來源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering

異丁醛（也稱為2-丁醛，化學(xué)式：C4H8O）是一種有機(jī)化合物，屬于醛類化合物。以下是異丁醛的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 功能團(tuán)：異丁醛分子中含有一個醛基（─CHO功能團(tuán)），即碳氧雙鍵和一個氫原子。

2. 溶解性：異丁醛具有一定的溶解性。它可以在水和許多有機(jī)溶劑中溶解，如乙醇、醚等。

3. 氧化性：異丁醛易被氧氣氧化成相應(yīng)的酸。

4. 反應(yīng)活性：異丁醛是一種活潑的化合物，可以與多種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生以下反應(yīng)：

   - 還原反應(yīng)：可以被還原劑還原為相應(yīng)的醇。

   - 加成反應(yīng)：與親核試劑（如氨、氫氯化物）加成反應(yīng)，形成相應(yīng)的加成產(chǎn)物。

   - 導(dǎo)入反應(yīng)：與親電試劑（如酸性條件下的醇或酰氯）反應(yīng)，發(fā)生導(dǎo)入反應(yīng)，形成醇或酯。

5. 異構(gòu)性：異丁醛和正丁醛（1-丁醛）是同分異構(gòu)體，它們的分子結(jié)構(gòu)不同。

需要注意的是，異丁醛是一種具有刺激性氣味的液體，在處理和使用時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時，由于異丁醛易燃，應(yīng)避免與火源接觸和存放在易燃物質(zhì)附近。