CN113163721B - 菌丝体生长床 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于具有受控或可预测性质的纯菌丝体或纯菌丝体复合物的最佳生产的菌丝体生长床,该床包括托盘、传送平台、可渗透膜、底物、多孔材料和盖。可渗透膜安置在托盘内的传送平台上。底物安置在可渗透膜上而多孔材料安置在底物之上。该系统提供了这样的配置,其中底物重量与周围空间体积之比在0.5与5.0g/cc之间,空气体积(周围空间)与底物体积之比在0.01与1.0之间,空气体积(周围空间)与底物面积之比在0.5与5cc/cm之间,其中在稳态条件下CO2浓度保持在3%以上、相对湿度保持在40%以上并且O2浓度保持在20%以下,以产生无子实体的皮革样菌丝体。
Description
相关申请
本申请要求于2018年10月18日提交的美国临时专利申请62/747571的权益,该申请的公开内容通过全文引用并入本文。
技术领域
本发明总的涉及真菌菌丝体生物制造的新兴产业,更具体而言,涉及一种具有最佳配置的菌丝体生长床以制造无任何子实体的菌丝体皮革。
背景技术
菌丝体是一种可再生的自然资源,其生长是真菌生命周期的一部分。蘑菇是自然界最好的分解者之一,它从其环境吸收养分,将有机废物转化为新材料。当这发生时,真菌可呈大量分枝菌丝的形式。菌丝将酶分泌到底物食物源之中或之上,从而分解食物源,使得其可被吸收到菌丝体中。通过控制和引导这些菌丝和菌丝体的生长,并通过在特定的时间框架下停止和重启其生长,可产生出皮革样材料。
近年来,作为其机械性能可用于多种用途的材料,皮革样真菌菌丝体引起了人们相当大的兴趣。菌丝体可作为通用材料用于各种各样的应用中,其可替代各种化石燃料或动物衍生材料如塑料和皮革。一些这样的材料包括聚苯乙烯样包装材料或皮革样生物织物(菌丝体皮革)。通常,这些材料来源于传统的在真菌子实体生长之前和生长准备过程中(例如用于食品)生长菌丝体的方法。
生长有机物的常规措施涉及多种系统,包括生物反应器、容器如袋或箱、培养箱、发酵器、浸没式反应器和用于固态发酵的托盘。这样的生长容器被用于其他行业如大豆生长和曲发酵中。在可食用蘑菇工业种植领域中使用的一种这样的常规生长容器使用锯末或其他基于纤维的培养基来进行腐生真菌制种。虽然生长了大量的木质纤维素材料,但这通常在大袋或大瓶中进行以实现这些行业中产生菌种和生成大量子实体用于烹饪和/或医药目的的主要功能,而不是制造无子实体的皮革样菌丝体。
对于目标是基于菌丝体的成品的真菌生长,这样的常规方法是不够的。为了使菌丝体生长最大化,已发现需要限制性的环境控制。本领域技术人员应理解,尽管已证实可经由这样的方法来生长基于菌丝体的材料,但优化菌丝体在其底物外部的生长而不是菌丝体在其底物内的生长或子实体的生长既不是无关紧要的,也不是很容易理解的。迄今为止,基于菌丝体的材料,特别是菌丝体皮革,已从以与可食用真菌子实体(蘑菇)生产一致的方式进行的菌丝体生长衍生得到,如在瓶、袋或槽中,或在特殊控制的生物培养箱中,其广泛的可调节性导致了超大的成本和复杂性。换句话说,外部营养性菌丝和菌丝体生长响应于环境、化学、材料、趋触性和其他可变条件。
此外,当前用于生长菌丝体片材的方法需要多个容器,并且在整个过程中需要多个转移步骤。每次转移材料时,都存在感染或是引入次要元素的可能性,其可能通过感染而破坏发酵过程。除了这种风险外,由于需要更多的设备和人力,故增加的材料交换和转移意味着增加的费用。每一次额外的顺序转移也会引入造成污染和感染的媒介物。此外,当前用于生长菌丝体片材的设备不是专用于所述特定方法的,而是必须对针对其他目的所制造的设备加以改造来实现菌丝体生长所必要的特定配置以生成适合于商业用途的片材。而且,这些方法不会产生皮革样菌丝体并且不能产生具有一致的厚度、均匀性或机械性能的菌丝体,因此其用途受到限制。
菌丝体生长床的现有技术需要精巧的控制系统,该控制系统引入气体、温度、湿度和总体环境的人工条件。当前一个或多个实施方案的新进展利用真菌菌落生成其自身的微环境的能力,在此微环境中,菌丝体生长被促进,感染媒介物被促退,并且菌丝体不像自然界中自然生长过程那样倾向于推进子实体的形成。现有技术没有像当前一个或多个实施方案中那样很好地利用在反应器设计内生成的被动环境状态。
因此,需要改进的菌丝体生长床及制造皮革样菌丝体材料和复合物的方法。这样的菌丝体生长床将提供最佳的配置以制造无底物颗粒和子实体的皮革样菌丝体。这样的生长床将具有在狭窄且特定的范围内的尺寸、内含物和气体交换以促进菌丝体生长,这有利于制备具有受控或可预测性质的纯菌丝体或纯菌丝体复合物以及其他含纯菌丝体的材料和复合物。此外,这样的生长床将产生具有一致的厚度、均匀性和机械性能的菌丝体以用作皮革样材料。而且,这样的生长床将提供自然界罕见或新颖的特定条件。此外,这样的生长床将提供自然界中从未发现的环境条件,该环境条件使得能够产生不同批次之间一致生长的均匀皮革样菌丝体,并且没有子实体形成,子实体形成是传统蘑菇发酵反应器势在必行的。本发明的实施方案通过实现这些关键目标克服了本领域中的缺点。
发明内容
为了使现有系统和方法中存在的限制最小化,并使阅读本说明书后将显而易见的其他限制最小化,本发明的优选实施方案提供了用于生产菌丝体皮革的菌丝体生长床和实现菌丝体皮革的最佳生产的方法。
所述菌丝体生长床包括托盘、传送平台、可渗透膜、底物、多孔材料和一组可互换的盖。托盘包括一组围壁、底板和盖。底板适于与围壁分离和附连。托盘由选自以下的硬质材料制成:塑料、木材、玻璃纤维和金属。
包括底板、壁和盖的材料被选择为具有特定的厚度、刚度(或顺应性)和热阻;所有这些都是为了适当地控制床内以及床内底物内训练环境的温度。壁的顺应性在允许整个发酵过程中的操纵和操作期间轻松地移除菌丝体化的底物方面也是关键的。
传送平台配置为适配在托盘内并适于支撑接种有产生菌丝体的真菌菌株的底物的重量。传送平台优选具有比其所放置于之内的托盘的内部尺寸小至少1mm的尺寸,然而,也提供了大于或小于1mm的尺寸。可渗透膜包含多个孔隙并被安置在传送平台上,底物被安置在可渗透膜上。所述多个孔隙在整个可渗透膜上规则地间隔开以促进菌丝体穿过其中均匀而规则地生长。
底物可以是任何典型且合适的真菌菌丝体食物源,例如但不限于马铃薯葡萄糖、木质素、一种或多种谷物、一种或多种小麦、一种或多种矿物质或纤维素。在优选的实施方案中,底物包含硬木和软木颗粒的混合物,并补充有黑麦麦粒或富含氮的材料例如但不限于小米。多孔材料被安置在底物之上并保持靠近于可渗透膜。多孔材料包括但不限于引入在生长中的底物之上的可渗透膜之上的织造或毡制(非织造)织物。
盖具有多个开口并适于与托盘的一个或多个围壁可拆卸地附连。盖上的多个开口允许包括水蒸气、二氧化碳、氮气和氧气在内的气体的交换。具有传送平台的托盘、具有底物的可渗透膜、多孔材料和盖配置为获得最佳配置,该配置精确地控制体积、重量、底物面积及空气和气体交换参数以产生纯菌丝体或包含菌丝体穿过其中生长的多孔层的菌丝体-织物复合物的皮革样材料。
产生具有皮革样性质的纯菌丝体或菌丝体复合物的最佳配置设计为确保在床内仅生长营养菌丝体而不形成子实体或任何子实体前体。
所述配置使得底物重量与空气体积(托盘内未被底物占据的空白空间的体积)之比为每立方厘米空气体积大约2.65克底物,较不优选在0.5与5g/cc之间。空气体积与底物体积之比在0.01与1.0cc/cc之间,空气体积与底物面积之比在0.5与5.0cc/cm2之间,其中在稳态条件下CO2浓度保持在3%以上,在稳态条件下相对湿度保持在40%以上,并且其中在稳态条件下O2浓度保持在20%以下;所有都将促进菌丝体生长而无子实体形成。在本文件中,术语“空气体积”可用于描述托盘的未被底物占据的留白空间或体积。虽然通常该空白空间体积将充满气体,并且非常通常的情况是该气体为常规地称为“空气”的气体,但应理解,任何气体均可占据该体积或甚至该体积可不存在气体。
所述改进的系统还包括一种利用菌丝体生长床生产菌丝体皮革的方法,所述方法包括以下步骤:提供具有一组围壁、可能可分离或可能不可分离的底板并且可能需要或可能不需要配置为适配于其中的传送平台的托盘,将具有多个孔隙的可渗透膜安置在传送平台上。然后,将接种有真菌菌株的底物安置在可渗透膜上,将多孔材料安置在底物上方使得多孔材料保持靠近于可渗透膜,并用盖封闭托盘以产生最佳配置使得底物重量与空气体积之比为每立方厘米空气体积大约2.65克底物,较不优选在0.5与5g/cc之间。空气体积与底物体积之比在0.01与1.0cc/cc之间,空气体积与底物面积之比在0.5与5.0cc/cm2之间,其中在稳态条件下CO2浓度保持在3%以上,在稳态条件下相对湿度保持在40%以上,并且其中在稳态条件下O2浓度保持在20%以下;所有都将促进菌丝体生长而无子实体形成。
本实施方案的第一个目的在于提供一种改进的菌丝体生长床和一种制造皮革样菌丝体材料的方法。
本实施方案的第二个目的在于提供一种菌丝体生长床和一种提供用于制造不含底物颗粒和子实体的皮革样菌丝体的最佳配置的方法。
本实施方案的第三个目的在于提供一种菌丝体生长床,其尺寸、内含物和气体交换在狭窄且特定的范围内,以促进有利于用作皮革的菌丝体生长。
本实施方案的第四个目的在于提供一种菌丝体生长床,其将产生具有一致的厚度、均匀性和机械性能的菌丝体以用作皮革样材料。
本实施方案的第五个目的在于提供一种菌丝体生长床,其将提供自然界中罕见且在实验室环境中极难建立的特定条件。
本实施方案的另一个目的在于提供一种菌丝体生长床,其将提供自然界中从未发现的环境条件,该环境条件使得能够产生不同批次之间一致生长的均匀皮革样菌丝体。
将具体描述本发明的这些及其他优点和特征以使本领域普通技术人员能够理解本发明。
附图说明
为了增强其清晰度并增进对各种元件和实施方案的理解,附图中的元件不一定按比例绘制。此外,为了提供本发明的各种实施方案的清晰视图,未描绘已知是本行业技术人员常见且很了解的元件。因此,出于清楚和简洁起见,附图在形式上是非具体的。
图1示意了根据本发明的优选实施方案的菌丝体生长床的分解透视图;
图2示意了根据本发明的优选实施方案的菌丝体生长床的托盘的透视图;
图3示意了根据本发明的优选实施方案的菌丝体生长床的托盘和盖的分解透视图;
图4示意了根据本发明的优选实施方案的菌丝体生长床的横截面视图;
图5A示意了根据本发明的优选实施方案呈第一取向的菌丝体生长床的横截面视图;
图5B示意了根据本发明的优选实施方案呈第二倒置取向的菌丝体生长床的横截面视图;和
图6示意了根据本发明的优选实施方案利用菌丝体生长床生产菌丝体皮革的方法的流程图。
具体实施方式
在对本发明的许多实施方案和应用的以下讨论中,参考了附图,附图构成本发明的一部分,并且附图中以示意的方式示出了可实践本发明的具体实施方案。应理解,可采用其他实施方案并可作出改变而不偏离本发明的范围。
下文将描述各种发明特征,这些特征可各自独立于彼此使用或与其他特征结合使用。然而,任何单个发明特征都可能无法解决上文讨论的任何问题或仅解决上文讨论的问题之一。此外,上文讨论的问题中的一个或多个可能无法由下文描述的任何特征完全解决。
除非上下文另有明确指示,否则如本文所用单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。除非另有明确陈述,否则如本文所用“和”与“或”可互换使用。如本文所用,术语“约”指的是所记载参数的+/-5%。除非上下文另有明确指示,否则可组合使用本发明的任何方面的所有实施方案。
除非上下文另有明确要求,否则在整个说明书和权利要求书中,词语“包括”、“包含”等应在包容性意义上而非排他性或穷举性意义上理解;也就是说,应在“包括但不限于”的意义上理解。使用单数或复数的词语也分别包括复数和单数。另外,当在本申请中使用时,词语“本文中”、“其中”、“然而”、“上文”和“下文”及类似意思的词语应指整个本申请而不是本申请的任何特定部分。
本公开的实施方案的描述并非旨在穷举或限制本公开于所公开的精确形式。虽然本文出于示意性目的描述了本公开的具体实施方案和实施例,但如相关领域技术人员将认识到的,可以在本公开的范围内作各种等效修改。
参照图1-3,其示意了根据优选实施方案用于生产菌丝体皮革的菌丝体生长床10的分解透视图。本发明的优选实施方案的菌丝体生长床10提供在狭窄且特定的范围内的尺寸、内含物和气体交换以以新颖的方式促进菌丝体生长,该新颖的方式使得这样的菌丝体有利于用作环境友好的皮革替代材料。为了将菌丝体用作皮革,所产生的菌丝体必须不含任何底物材料和子实体。而且,菌丝体细胞应延伸到其底物的边界之外但尚未开始分化成具有繁殖性的蘑菇。需要特定且特别的条件来生长菌丝体细胞以延伸过其底物而不形成子实体。本发明的菌丝体生长床10为这种罕见且难以实现的真菌菌丝体生长提供了最佳配置并使得能够产生不同批次之间一致生长的均匀皮革样菌丝体。
用于皮革样材料的最佳生产的菌丝体生长床10包括托盘12、传送平台18、可渗透膜20、底物22、多孔材料24和盖26。托盘12包括围壁14和底板16,如图2中所示意。底板16适于与围壁14可拆卸地附连,如图3中所示意。托盘12由选自以下的硬质材料制成:塑料、木材、玻璃纤维、纤维-聚合物复合材料和金属。托盘12的表面抵抗其所容纳的活性培养基的浸润。
传送平台18配置为适配在托盘12内并适于支撑接种有产生菌丝体的真菌菌株(未示出)的底物22的重量。传送平台18可以是任何刚性表面,其尺寸使其在放置在托盘12内时能够适配在托盘12内。传送平台18以支撑定殖底物22的重量的方式构造并在从托盘12向任何第二位置转移时适于适配在托盘12内。传送平台18的尺寸必须优选比其所放置于之内的托盘12的内部尺寸小至少1mm,然而在替代的实施方案中也可以预见1mm或小于1mm的量。传送平台18可具有被认为对于充当定殖底物22的传送滑板或承载平台这一功能适宜的任何其他更小的尺寸。
可渗透膜20包含多个孔隙28并被安置在传送平台18上,底物22被安置在可渗透膜20上。可渗透膜20容纳底物22并调节菌丝体穿过其中的均匀生长。可渗透膜20的所述多个孔隙28中的每一个的尺寸可在1微米与1毫米之间的范围内。所述多个孔隙28在整个可渗透膜20上规则地间隔开以促进菌丝体穿过其中均匀而规则地生长。可渗透膜20可通过设计而是可降解的或者可选自:网、纤维、尼龙或其他能够抵抗因与腐生真菌的物理缔合而分解的材料。在一个替代的实施方案中,膜20可通过设计而是可以可预测地降解的,例如其在菌丝体生长过程中被消耗和/或在收获后弃去底物时可作为有机废物被生物降解。
底物22可以是任何典型的真菌菌丝体食物源如马铃薯葡萄糖、木质素或纤维素。在一个实施方案中,底物22为离散颗粒和供菌丝体生长的养分以及特定水分含量(水)的混合物。在优选的实施方案中,底物22包含硬木和软木颗粒的混合物,其补充有黑麦麦粒或富含氮的材料。对于本发明的优选最佳配置,硬木和软木颗粒的混合物占底物22的固体培养基组成部分的至多95%。这些硬木和软木颗粒补充有黑麦麦粒或富含氮的其他合适材料。黑麦麦粒或其他合适材料占底物22的总质量的5-15%。通过添加碳酸钙或其他钙源,可进一步改变底物22的pH平衡,使得底物22适合于菌丝体的最佳生长和繁殖。向底物22中添加水使得底物22的水合作用提供适合于菌丝体的最佳生长和繁殖的饱和条件。在此实施方案中,根据真菌种类制备奏效的底物22,真菌种类包括灵芝属和栓菌属(多孔菌目)并包括所有从木质素和富纤维素源获得营养的腐生真菌候选物;通常例如褐腐和白腐真菌种类。多孔材料24被安置在底物22之上并保持靠近于可渗透膜20。多孔材料24包括但不限于引入在生长中的底物22之上的棉织物。在一个实施方案中,多孔材料24可包含不同种类的尼龙和棉、其他网如电子网、合成网如([-CO-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-]n,DuPont deNemours,Inc.(特拉华州威尔明顿)制造)、或可直接掺入在生长中的底物22内的其他专用材料。在当前的实施方案中,多孔材料可包含单个层或以不同的取向依次添加的多个层,并具有多种独特的材料以促进宏观机械性能的独特设计。
盖26,如图1和3中所示意,适于与托盘12的一个或多个围壁14可拆卸地附连。盖26具有多个开口30,所述开口允许气体通过其交换。盖26上用于气体和蒸气交换的所述多个开口30最少占盖26的表面积的0.2%。当托盘12被盖26盖住时,其允许一些气体或包括水蒸气、二氧化碳、氮气和氧气在内的全部气态物质的交换。当前实施方案中的所述多个开口为一组离散的孔,这些离散的孔按数学设计分布;在另一个实施方案中,这些孔可被可选择性渗透的材料层所覆盖或其自身包含可选择性渗透的材料层,所述可选择性渗透的材料有如闪纺高密度聚乙烯纤维,如DuPont de Nemours,Inc.(特拉华州威尔明顿)制造的
具有传送平台18的托盘12、具有底物22的可渗透膜20、多孔材料24和盖26配置为获得最佳配置,该配置精确地控制体积、重量、底物面积及空气和气体交换参数以产生菌丝体皮革。本发明的优选实施方案的最佳配置使得空气体积与底物重量之比为每立方厘米空气体积大约2.65克底物,较不优选在0.5与5g/cc之间。空气体积与底物体积之比在0.01与1.0cc/cc之间,空气体积与底物面积之比在0.5与5.0cc/cm2之间,其中在稳态条件下CO2浓度保持在3%以上,在稳态条件下相对湿度保持在40%以上,并且其中在稳态条件下O2浓度保持在20%以下。在本文件中,术语“空气体积”可用于描述托盘的未被底物占据的留白空间或体积。虽然通常该空白空间体积将充满气体,并且非常通常的情况是该气体为常规地称为“空气”的气体,但应理解,任何气体均可占据该体积或甚至该体积可不存在气体。
此最佳配置将促进皮革样菌丝体生长而无子实体。
在一个实施方案中,托盘12的尺寸为宽24英寸×长36英寸以产生具有商业利益和可行性的菌丝体皮革。本公开的限制不受这些尺寸的束缚,而是可采用任何宽度×任何长度的托盘。托盘12在活性底物之外产生菌丝体的顶端表达。托盘12的构造及不与菌丝体反应的可渗透膜20和直接整合在底物22之中和之内的多孔材料24允许从底物22生长顶端表达的(营养)菌丝体。另外,托盘12及不与菌丝体反应的可渗透膜20和多孔材料24提供了在需要时轻易移除菌丝体的措施。
在本发明的一个实施方案中,托盘12和盖26的尺寸可以是任何尺寸,如但不限于宽24英寸×长36英寸,底物重量与空气体积之比在0.05与1.5cc/g之间。托盘12的空气体积与底物体积之比在0.05与1.5之间,其空气体积与底物面积之比在0.5与5cc/cm2之间,在稳态条件下CO2浓度优选保持在3%以上,在稳态条件下相对湿度优选保持在40%以上,并且在稳态条件下O2浓度优选保持在20%以下。在其他替代方案中,CO2浓度保持在4%以上,在其他的替代方案中,CO2浓度保持在10%以上。
在本发明的另一个实施方案中,托盘12和盖26的尺寸可以是任何尺寸,并且空气体积与底物重量之比在0.1与1.0cc/g之间。托盘的空气体积与底物体积之比在0.1与1.0之间,其空气体积与底物面积之比在1.0与2cc/cm2之间,在稳态条件下CO2浓度保持在4%以上,在稳态条件下相对湿度保持在40%以上,并且在稳态条件下O2浓度保持在20%以下。在其他替代方案中,CO2浓度保持在10%以上。
图4示意了根据本发明的优选实施方案的菌丝体生长床10的横截面视图。图4中示意了配置为取得最佳配置的菌丝体生长床10,其具有带可拆卸底板16的托盘12、传送平台18、具有底物22的可渗透膜20、多孔材料24和盖26。该最佳配置精确地控制体积、重量、底物面积及空气和气体交换参数以产生菌丝体皮革。
在本发明的另一个替代实施方案中,托盘12的围壁14由热塑性材料制成并且高度在1至6英寸之间。托盘12的围壁14包含的材料具有能够承受木材分解底物的制备中所需的灭菌温度的能力,耐刮擦,耐光,并且能够重复使用1-120个或更多个循环。
在本发明的另一个优选实施方案中,托盘12的底板16以使得其可易于固定到托盘12的围壁14并在固定后结合在一起形成气密和水密连接的方式构成。在与围壁14结合之后,托盘12能够容纳所分配体积的定殖底物22并具有在其各种制备和处理步骤内输送底物22的能力。
参照图5A和5B,其分别示意了呈第一取向和第二倒置取向的菌丝体生长床10的横截面视图。底板16和盖26易于互换。在第一取向中,盖26安置在托盘12之上并与托盘12的围壁14附连。在第二倒置取向中,底板16安置在围壁14之上而盖26与围壁14的底部附连。托盘12允许生长菌丝体所需的拓扑部件(topological components)的倒置(inversion)和逆转(reversion)。托盘12允许容易地移动部件和改变生长培养基而不引起其内的内含物的变形。
在本发明的另一个实施方案中,托盘12和盖26的尺寸可以是任何尺寸,如包括但不限于宽24英寸×长36英寸,盖26用于调节托盘12内的环境与托盘12外的环境之间的气体交换,使得盖26的可渗透面积等于所述多个开口30,所述多个开口30等于盖26的1.75”见方面积,或覆盖底物22的24”×36”盖的0.2%比例的面积。盖26以使得其可易于固定到托盘12的围壁14并在固定后结合在一起形成合适的气密和水密连接的方式构成。托盘12的底板16和盖26以使得它们可易于可互换地附连的方式设计和构造,并且其固定机械和部件易于拆解并以托盘12的顶部和底部相逆转的顺序重新组合起来,如图5A和5B中所示意。
在本发明的其他的替代实施方案中,与使用膜贴片相反,托盘12的盖26和元件可包括有源器件或元件如电子端口。此外,在此实施方案中,电子监测器可实现对气体的实时分析(和表征),气泵和调节器可控制气体交换,抽吸器可用于控制湿度。也可采用温度控制、变量设置、响应控制系统作为替代的实施方案。
或者可添加包括有源或设计元件作为盖26的一部分的本发明的又一个实施方案以减少来自大气湿度的降水。
本发明的另一个实施方案包括通过远程动作或控制如声音或振动、不同持续时间的光和声的变化波长以及用于致动和操纵菌丝和菌丝体生长的其他替代方案来影响菌丝体的生长和方向。元件包括向触性影响、声波或其他信号、激光、(气动或液动压差、大气化学、生物信号)或振动的空气或任何其他使得菌丝体运动而因此与其自身接触的致动措施。在另一个替代的实施方案中,可在下方安置与托盘12内的球或其他金属物体链接的磁性装置,其绕表面滚动和移动而实现照料生长中的菌丝体所需的功能。
可对生长中的底物22进行修饰以在表达中获得相似的生长参数而无中间非反应性层。虽然可使用可渗透的物理材料例如但不限于棉、亚麻、聚酯、人造丝、金属网、塑料例如带有诱导孔隙的乳胶、尼龙、羊绒羊毛、丝绸、缎子或丝网印刷品,但可通过施用抗生素物质实现在生长中的底物表面的特定XY坐标上菌丝体的确定表达或不表达的类似结果,所述抗生素物质施用于底物的表面从而产生与光刻术中通过冲印底片确定地球物理限制所用类似的投射掩模或稀松布。类似地,可使用激光或其他加热元件来烧结活性底物的表面以获得与尼龙相同的渗透能力,从而通过该合成构建体来促进、促退或调节菌丝和菌丝体的生长。
图6示意了根据本发明的优选实施方案利用菌丝体生长床生产菌丝体皮革的方法的流程图。该方法包括步骤:提供具有围壁和底板的托盘,该托盘具有配置为适配于其中的传送平台,如框100处所示。将具有多个孔隙的可渗透膜安置在传送平台上,如框102处所示。然后,将接种有真菌菌株的底物安置在可渗透膜上,如框104处所示。将多孔材料安置在底物之上使得多孔材料保持靠近于可渗透膜,如框106处所示,并用盖封闭托盘来创建生产菌丝体皮革的最佳配置,如框108处所示,使得底物重量与空气体积之比在0.5与5g/cc之间。空气体积与底物体积之比在0.01与1.0cc/cc之间,空气体积与底物面积之比在0.5与5.0cc/cm2之间,其中在稳态条件下CO2浓度保持在3%以上,在稳态条件下相对湿度保持在40%以上,并且其中在稳态条件下O2浓度保持在20%以下;所有都将促进菌丝体生长而无子实体形成。
所述最佳配置将精确地控制体积、重量、底物面积及空气和气体交换参数以产生菌丝体皮革。所述方法提供菌丝体在活性底物之外的顶端表达并允许在需要时轻易移除菌丝体。
已出于示意和描述的目的给出了本发明的优选实施方案的前述描述。其并非旨在穷举或限制本公开于所公开的精确形式。鉴于以上教导,可以有许多修改和变化。意图是,本发明的范围不由该详细描述限制,而由附随的权利要求书及权利要求书的等同物限制。
Claims (27)
1.一种菌丝体生长床,所述菌丝体生长床包括:
托盘,所述托盘具有配置为适配在所述托盘内的传送平台、安置在所述传送平台上的具有多个孔隙的可渗透膜、安置在所述可渗透膜上的接种有真菌菌株的底物、安置在所述底物之上的多孔材料和与所述托盘附连的盖以形成使得所述底物重量与托盘空白空间体积之比在0.5与5.0g/cc之间,所述托盘空白空间体积与底物体积之比在0.01与1.0之间,所述托盘空白空间体积与底物面积之比在0.5与5.0cc/cm2之间的配置,其中在稳态条件下CO2浓度保持在3%以上,在稳态条件下相对湿度保持在40%以上,并且其中在稳态条件下O2浓度保持在20%以下,以促进无子实体的菌丝体生长。
2.根据权利要求1所述的菌丝体生长床,其中所述托盘包括围壁或适于与所述围壁可拆卸地附连的底板中的至少之一。
3.根据权利要求1所述的菌丝体生长床,其中所述可渗透膜上的所述多个孔隙调节菌丝体的均匀生长。
4.根据权利要求1所述的菌丝体生长床,其中所述托盘具有提供灭菌温度、底物定殖和耐刮擦的物理属性,并消除对在不同的容器之间转移底物的需要。
5.根据权利要求1所述的菌丝体生长床,其中所述盖包含多个气体交换开口。
6.根据权利要求5所述的菌丝体生长床,其中所述多个气体交换开口最少占所述盖的表面积的0.2%。
7.根据权利要求1所述的菌丝体生长床,其中所述可渗透膜选自:网、纤维和尼龙。
8.根据权利要求1所述的菌丝体生长床,其中所述底物包含硬木和软木颗粒的混合物,其补充有富含氮的谷物。
9.根据权利要求1所述的菌丝体生长床,其中所述底物重量与托盘空白空间体积之比在0.75与4.0g/cc之间,所述托盘空白空间体积与底物体积之比在0.1与0.45之间,所述托盘空白空间体积与底物面积之比在1.5与3.0cc/cm2之间。
10.根据权利要求1所述的菌丝体生长床,其中所述托盘具有不与菌丝体反应的所述可渗透膜和直接整合在所述底物中和内的所述多孔材料的构造允许从所述底物生长顶端表达的菌丝体和所述菌丝体的轻易移除。
11.一种用于生产具有受控的可预测性质的纯菌丝体或菌丝体复合物的菌丝体生长床,所述菌丝体生长床包括:
托盘,所述托盘具有围壁和附连的底板;
传送平台,所述传送平台配置为适配在所述托盘内并适于支撑接种有产生菌丝体的真菌菌株的底物的重量;
安置在所述传送平台上的具有多个孔隙的可渗透膜,所述可渗透膜容纳所述底物并提供菌丝体的均匀生长;
安置在所述底物之上的多孔材料,所述多孔材料保持靠近于所述可渗透膜;和
盖,所述盖适于与所述托盘的所述围壁可拆卸地附连,以形成使得所述底物重量与托盘空白空间体积之比在0.5与5.0g/cc之间,所述托盘空白空间体积与底物体积之比在0.01与1.0之间,所述托盘空白空间体积与底物面积之比在0.5与5cc/cm2之间的配置,其中在稳态条件下CO2浓度保持在3%以上,在稳态条件下相对湿度保持在40%以上,并且其中在稳态条件下O2浓度保持在20%以下,以促进无子实体的菌丝体生长;
由此,具有所述传送平台的所述托盘、具有所述底物的所述可渗透膜、所述多孔材料和所述盖配置为获得精确地控制体积、重量、底物面积和气体交换参数的配置以产生菌丝体。
12.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述托盘包含选自以下的硬质材料:塑料、木材、玻璃纤维和金属。
13.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述托盘具有提供灭菌温度、保持光滑内表面、底物定殖、耐刮擦、耐光的物理属性,能够重复使用1-120个循环并消除对在不同容器之间转移底物的需要。
14.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述底物由真菌菌丝体食物源组成。
15.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述底物包含真菌菌丝体食物源。
16.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述盖包含多个气体交换开口。
17.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述可渗透膜允许菌丝体穿过其中生长并选自:网、纤维和尼龙。
18.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述底物包含硬木和软木颗粒的混合物,其补充有富含氮的谷物材料。
19.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述托盘在所述底物之外产生菌丝体的顶端表达。
20.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述底板和盖可易于互换。
21.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述盖具有多个气体交换开口,所述多个气体交换开口最少占所述盖的表面积的0.2%。
22.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述托盘允许生长菌丝体所需的拓扑部件的倒置和逆转。
23.根据权利要求11所述的菌丝体生长床,其中所述底板和盖是可拆卸的。
24.一种生产具有受控的可预测性质的纯菌丝体或菌丝体复合物的方法,所述方法包括步骤:
a.提供具有围壁和底板的托盘及配置为适配于其中的传送平台;
b.将具有多个孔隙的可渗透膜安置在所述传送平台上;
c.将接种有真菌菌株的底物安置在所述可渗透膜上;
d.将多孔材料安置在所述底物之上使得所述多孔材料保持靠近于所述可渗透膜;和
e.用盖封闭所述托盘来创建使得所述底物重量与托盘空白空间体积之比在0.5与5.0g/cc之间,所述托盘空白空间体积与底物体积之比在0.01与1.0之间,所述托盘空白空间体积与底物面积之比在0.5与5cc/cm2之间的配置,其中在稳态条件下CO2浓度保持在3%以上,在稳态条件下相对湿度保持在40%以上,并且其中在稳态条件下O2浓度保持在20%以下,以促进无子实体的菌丝体生长。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述配置精确地控制体积、重量、底物面积和气体交换参数以产生菌丝体皮革。
26.根据权利要求24所述的方法,其中在所述底物之外产生菌丝体的顶端表达并允许所述菌丝体的轻易移除。
27.根据权利要求24所述的方法,所述方法允许生长菌丝体所需的拓扑部件的倒置和逆转。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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