建筑行业是全球能源消耗、材料使用、二氧化碳（CO2）排放和废物产生的主要贡献者。例如，2018年约36%的全球能源使用和39%的CO2排放可归因于建筑活动。此外，该行业还消耗了大量原材料并产生了大量废物。为了减少建筑行业的环境足迹，使用可生物降解、资源需求较低、蕴含能源消耗和CO2排放更少的材料是一种有效途径。菌丝体复合材料（Mycelium Bound Composites, MBCs）是一种新兴材料，其生产利用真菌菌丝在木质纤维素废弃物（如大麻或油菜籽秸秆）上生长。真菌在生长过程中部分降解基质，同时将未降解的颗粒粘结在一起。最终得到的泡沫状复合材料可用于非承重墙结构或隔音隔热材料。目前，商业蘑菇和MBCs生产广泛使用谷物（如小米）作为种源（spawn），但这与食物和饲料供应形成了竞争。
为了解决这一问题，乌得勒支大学的研究团队在《Bioresource Technology》上发表了一项研究，评估了使用再生纤维素（Reclaimed Cellulose, RC）作为替代种源，生产灵芝（Ganoderma resinaceum）菌丝体绝缘材料的可行性。研究人员比较了混合或未混合的固体/液体RC种源与传统的固体小米（Millet Grain, MG）种源在接种油菜籽秸秆基质后的表现。他们通过量化基质定殖情况（采用灰度值变化并结合Gompertz方程建模）、测量最终MBCs的热导率、杨氏模量，并进行从摇篮到大门的生命周期分析（LCA），来全面评估不同种源的性能。
为开展研究，研究人员运用了几个关键技术方法：利用高分辨率平板扫描技术非侵入性地监测菌丝在基质中的定殖动态，并通过图像处理量化灰度值变化，使用Gompertz模型拟合生长曲线参数；制备了基于再生纤维素（RC）的固体和液体种源，并优化了液体种源的培养条件和接种参数（如初始含水量IWS、接种物浓度、培养时间）；采用热特性分析仪测量MBCs的体积热容量和热导率；使用万能材料试验机进行压缩测试以确定杨氏模量；并进行了从摇篮到大门的生命周期分析（LCA），评估不同种源生产MBCs的蕴含能量（EE）和蕴含碳（EC）。
3.1. 使用固体或液体再生纤维素基种源定殖油菜籽秸秆
研究结果显示，固体未混合RC种源与MG种源在最大定殖程度（Amax）和达到半最大定殖程度所需时间（τ）上表现相似。而固体混合RC种源则显示出显著更高的Amax。对于液体RC种源，研究优化了接种条件，发现基质初始含水量（IWS）为60%、使用未稀释的3天培养物、并对种液进行混合时，能获得较好的定殖效果。不过，未混合的液体RC种源定殖效果显著较差。
3.2. MBCs的热导率和机械性能
使用不同种源生产并培养7天的MBCs，其密度、热导率（范围在23.7至25.4 mW m-1∙K-1之间）和压缩杨氏模量（范围在4.3至6.8 MPa之间）在不同种源条件下均未显示出显著差异。所有制备的材料在杨氏模量-密度材料图表中都落在现有材料类别之外，具有类似于天然材料的杨氏模量但密度低得多。
3.3. 从摇篮到大门的分析
生命周期分析表明，未混合固体RC种源和MG种源的蕴含能量（EE）最低。在蕴含碳（EC）方面，MG种源导致CO2排放，而所有RC基种源均表现为碳汇，其中固体RC基种源的负排放最高（即碳封存效果最好）。
研究的讨论部分指出，利用高分辨率平板扫描监测菌丝定殖是一种低成本且有效的替代方法。固体混合RC种源在定殖效率方面表现最佳，但综合考虑环境效益，未混合固体RC种源因其较低的EE和较高的CO2封存能力而成为首选。研究还强调，MBCs生产过程中的大部分能量消耗和碳排放来自菌丝生长所需的培养箱，因此探索户外培养或缩短生长周期是未来降低环境足迹的关键方向。
研究结论明确，再生纤维素（RC）是生产菌丝体复合材料（MBCs）的优秀替代种源。与传统的谷物种源相比，RC不竞争食物和饲料供应链，并且是升级循环废弃物流的一个范例。综合考虑基质的定殖速率和程度、材料的热性能、杨氏模量以及生产过程中的环境影响，固体未混合RC种源具有最佳的综合性能。这项研究为开发更可持续的建筑绝缘材料提供了重要的技术支持和科学依据，对推动建筑行业向绿色、低碳转型具有重要意义。
