張樹庭 Solomon P.Wasser

(1.國際蕈菌生物技術(shù)服務(wù)中心,香港中文大學(xué)生物系,香港;2.國際生物多樣性與真菌生物技術(shù)中心,海法大學(xué)自然科學(xué)院進化研究所進化與環(huán)境生物學(xué)系,以色列,海法;烏克蘭國家科學(xué)院國家科學(xué)院霍洛德內(nèi)植物研究所,烏克蘭,基輔)

1 引言

當(dāng)今人類的福祉面臨著前所未有的挑戰(zhàn):地區(qū)性食物短缺,缺乏新的對健康飲食的深刻認(rèn)識,人類健康質(zhì)量下降,以及日趨惡化的環(huán)境。這些問題會隨著世界人口的持續(xù)增長而愈加嚴(yán)重。世界人口已從20世紀(jì)初的16億增加到20世紀(jì)末的60億。根據(jù)聯(lián)合國人口司的統(tǒng)計,2011年10月底,全球人口已達70億。世界人口將以每年約8000萬的數(shù)量繼續(xù)增長,預(yù)計到2050年,世界人口總數(shù)可能達到105億,其中大部分的增長來自欠發(fā)達國家。這實在讓人震驚。隨著人口的增長,每個人所能獲得的食物數(shù)量和醫(yī)療服務(wù)水平會相應(yīng)減少和下降,全球生態(tài)系統(tǒng)也將加劇惡化。據(jù)最近報道:全球人口增長對世界糧食生產(chǎn)、供水及健康質(zhì)量的影響大于氣候變化所造成的影響。人們已經(jīng)注意到食物的營養(yǎng)平衡及在和諧環(huán)境下的積極生活方式可以幫助實現(xiàn)生命最佳的健康狀態(tài)。

我們生活在一個人類健康危機的時代,我們面臨著艾滋病等許多致命疾病的嚴(yán)重威脅。如:斯威士蘭是當(dāng)今世界上艾滋病毒/艾滋病疫情最嚴(yán)重的國家,孕婦感染率為41%,人的預(yù)期壽命只有43歲,31%的兒童是孤兒[1];黑死病 (鼠疫,由巴氏桿菌鼠疫菌引起的)是14世紀(jì)的災(zāi)難,在歐洲和亞洲有50萬人因此病喪生;當(dāng)今世界各地高血壓、糖尿病和心血管疾病高發(fā),美國超過三分之二的成年人和超過三分之一的兒童超重或肥胖[2]。癌癥的發(fā)生也不斷升級,如乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、肝癌以及其他各種腫瘤等,據(jù)估計,2011年美國新增癌癥病例1596670例、病死571950例[3];瘋牛病 (一種障礙和影響神經(jīng)系統(tǒng)的病毒)、口蹄疫 (一種目前在歐洲肆虐,對牛、豬、綿羊、山羊傳染性很強的病毒),以及其他疾病(其中許多與我們的飲食有關(guān))大量發(fā)生,正迫使全世界人民徹底改變對食物的選擇。人類是世界上唯一懂得如何控制食物供應(yīng)的物種,現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是確保人類不受食物控制[2]。

藥用蕈菌 (MM)和食用蕈菌產(chǎn)品已然面市。他們正日益成為世界各地人們飲食的重要組成部分。蕈菌的形態(tài)特征和生理功能可以用一首迷人的詩來簡要介紹:“無葉,無芽,無花,自身結(jié)果;可食,可補,可藥,周身是寶?！盵4]第一句介紹了蕈菌的形態(tài)特征,而第二句則概括了蕈菌的生理功能 (圖1)。

圖1 蕈菌用途 (產(chǎn)業(yè))的金字塔模型

圖1中關(guān)于蕈菌產(chǎn)業(yè)的金字塔模型完全符合中國的一句古話:“藥食同源”。蕈菌的營養(yǎng)價值、膳食補充品 (DSs)與藥用屬性早已得到了認(rèn)可。利用食物維持、改善健康狀況或治療疾病的飲食療法,已得到了普通民眾的廣泛運用,早在2000年前,中國的宮廷中即有使用[5]。人類健康可分濰三種狀態(tài):健康、亞健康和患病。蕈菌主要作為起保健作用的食品、治療疾病的藥品和調(diào)理亞健康人群,以及健康與患病人群的膳食補充品。

從全球的角度,對蕈菌進行重新定義是有益的。我們都清楚,“mushroom”對于不同國家的不同的人可能意味著不同的東西,這類似于傳說中的 “三個瞎子摸象”。他們根據(jù)觸摸大象時的感覺,對大象的模樣發(fā)揮了各自的想象,摸到蜿蜒扭動著的鼻子的,認(rèn)為大象像一條蛇;摸到結(jié)實的尾巴的,認(rèn)為大象像一根繩子;摸到粗糙而巨大的腿的,則認(rèn)為大象很像一棵樹[6]。廣義上的mushroom包括所有大型真菌,或者說所有具菌柄和菌蓋的真菌,或所有的大型肉質(zhì)真菌;狹義的mushroom只包括那些較大的具有食用或藥用價值的真菌。最狹義的mushroom則僅指可食用的蘑菇屬品種。例如,英國和其他西方國家的蕈菌產(chǎn)業(yè)幾乎100%以雙孢蘑菇為主導(dǎo),這可能會導(dǎo)致錯誤的概念,認(rèn)為 “mushroom”僅指雙孢蘑菇,一些地區(qū)的產(chǎn)業(yè)人士甚至把棕色蘑菇視為珍稀菇種[7]。其實,“mushroom”涵蓋了成千上萬不同種蕈菌。據(jù)我們所知,“mushroom”一般被認(rèn)為是一類具有較大子實體的大型真菌。據(jù)Chang和Miles所下的定義[8],蕈菌是一種生長在地上或地下,具有肉眼明顯可見、用手可采摘的子實體的大型真菌。因此,“mushroom”不一定都是擔(dān)子菌,不一定都是長在地上的,不一定都是肉質(zhì)的,也不一定都是可食用的。蕈菌有些是子囊菌。蕈菌大致可分為六大類:食用,不宜食用,致幻,藥用,有毒和其他仍未明確界定的種類。這個定義雖不夠完善,也還比較主觀、不夠嚴(yán)謹(jǐn),但到目前為止,還沒有提出可供替代的定義[9]。因此,該定義可以在世界蕈菌生物學(xué)和蕈菌產(chǎn)業(yè)中運用。相信這個簡單的定義優(yōu)于一些國家僅用“食用菌”和 “毒菌(toadstool)”來區(qū)分。這是因為蕈菌是大型真菌 (不包括微真菌),而 “食用菌”則可包含大型真菌和微真菌;“毒菌”一詞是沒有意義的,為防止混亂,應(yīng)避免使用。

3億年歷史的木化石上發(fā)現(xiàn)有蕈菌的存在[10]。大體可以肯定,史前人類就在野外采食蕈菌。有充分證據(jù)表明,具有偉大的早期文明的埃及人、希臘人、羅馬人、中國人和墨西哥人均視蕈菌為美味佳肴,傳說具有治療疾病價值,并且在某些情況下,被作為宗教儀式的珍品。縱觀歷史文獻,關(guān)于蕈菌的食用和藥用價值有反復(fù)記載,這完全基于非常早就開始了蕈菌的人工栽培。中國可以引以為豪,因為中國是許多受大眾歡迎的蕈菌的人工栽培發(fā)源地,如黑木耳 (大約公元600年),金針菇 (公元800—900年),香菇 (公元1000—1100年),草菇 (公元1700年)和銀耳 (公元1800年)。在20世紀(jì)以前,雙孢蘑菇 (公元1650年,在法國)是唯一一種首次人工栽培不是在中國的商業(yè)化栽培的蕈菌[4]。

隨著時間的推移,對為數(shù)眾多的蕈菌新種類的認(rèn)識不斷增加。據(jù)Hawksworth[9,11～13]估計,150多萬種真菌中,約有14萬種能產(chǎn)生足夠大的子實體,并具有被認(rèn)為與大型真菌相稱的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述定義,這些可以被稱為 “mushroom”。應(yīng)當(dāng)指出,如果沒有一個全球公認(rèn)的 “mushroom”的術(shù)語,就不可能估計出地球上稱為“mushroom”的數(shù)量。已報道認(rèn)識的蕈菌數(shù)量為14000種[9,11～13],僅占14萬種蕈菌中的10%。因此,目前仍有許多未知種類有待發(fā)現(xiàn) (約126000種)。在已知的蕈菌種類中,約有7000種 (50%)被認(rèn)為具有不同程度的可食性,其中隸屬于231個屬超過3000種的蕈菌被視為優(yōu)質(zhì)食用蕈菌。但只有約200種優(yōu)質(zhì)食用蕈菌進行了實驗性栽培,100種進行了經(jīng)濟栽培,約60種實行了商業(yè)化栽培,有10種以上在許多國家進行工廠化規(guī)模生產(chǎn)。此外,在已知的14000種蕈菌中約有700種被認(rèn)為具有藥用價值并對人體安全[14],接近500種為有毒蕈菌。中國估計擁有約2000種蕈菌,其中981種已知可以食用。到2002年時,已有92種被馴化,而其中50種已實現(xiàn)商業(yè)化栽培[15]。

許多已知的食用蕈菌發(fā)展前景光明。目前食用蕈菌的年產(chǎn)量已達2400萬噸,三類主要產(chǎn)品 (食用蕈菌、蕈菌產(chǎn)品和野生蕈菌)的全球市場總值超過600億美元。全球蕈菌的生產(chǎn)一直穩(wěn)步增長,主要貢獻來自發(fā)展中國家,如中國、印度、波蘭、匈牙利、越南等。蕈菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展已使生產(chǎn)能力得到提高,最終產(chǎn)品得到改善,并利用蕈菌自身特性改善環(huán)境。然而,我們總是需要在保持目前趨勢的同時繼續(xù)尋求新的發(fā)展機遇。應(yīng)該意識到,世界人口的增加將使市場容量日益擴大。要抓住機遇,通過積極宣傳蕈菌特性,利用現(xiàn)代營銷技術(shù)積極推廣,促進蕈菌消費量的增加。當(dāng)然,質(zhì)量控制對穩(wěn)固和爭取消費者對蕈菌產(chǎn)業(yè)的信心至關(guān)重要。我們希望并相信,本文能像催化劑一樣促進人們在飲食中增加蕈菌的食用,促進對全球蕈菌生物群的研究和開發(fā),并視蕈菌為解決當(dāng)今人類健康問題的可能途徑之一。

表1 世界蕈菌產(chǎn)量

2 國際蕈菌產(chǎn)量

自第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,基于農(nóng)業(yè)的蕈菌產(chǎn)業(yè)得到了穩(wěn)步增長。過去數(shù)年全球栽培的食用蕈菌產(chǎn)量如表1。數(shù)據(jù)顯示,1981年世界食用蕈菌總產(chǎn)量為125.7萬噸,而到了1986年,便達到了218.2萬噸。在這五年的時間里食用蕈菌的產(chǎn)量增長了73.6%,平均年增長14.7%。1987到1990年的短短四年時間里,世界食用蕈菌總產(chǎn)量又增長了72.5%達到376.3萬噸,年均增長18.1%。到1994年時總產(chǎn)量達490.9萬噸,四年增幅達30.5%,年均增長7.6%;到1997年,總產(chǎn)量達到615.8萬噸,三年的時間增長了25.4%,年均增長8.5%?？v觀這些數(shù)據(jù),從1981年到1997年的16年里,世界蕈菌總產(chǎn)量的年增長率超過12%。期間,雙孢蘑菇的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比例有所下降,這主要是由于其他食用蕈菌的需求量不斷增大所致,如香菇的產(chǎn)量和占總產(chǎn)量的百分比分別從1981年的18萬噸、14.3%提高到了1997年的156.44萬噸、25.2%;16年中側(cè)耳類蕈菌的總產(chǎn)量從3.5萬噸提高到87.56萬噸,增加了24倍,占世界蕈菌總產(chǎn)量的百分比從2.8%提高到14.2%;木耳產(chǎn)量從1981年的1萬噸增長到了1997年的48.56萬噸,增長了47.5倍,占世界蕈菌總產(chǎn)量的百分比從1981年的0.8%上升至1997年的7.9%?？傮w而言,世界蕈菌生產(chǎn)穩(wěn)步增長,主要是來自發(fā)展中國家的貢獻,包括中國、印度、波蘭和匈牙利。相比之下,西歐國家、美國和日本的蕈菌產(chǎn)量則一直停滯不前甚至下降。值得注意的是,中國見證了蕈菌栽培量的大幅增長,現(xiàn)已成為全球蕈菌產(chǎn)量的最大貢獻者,占世界總產(chǎn)量的80%以上 (表2)。此外,近些年中國已開始栽培和銷售一些新的蕈菌種類 (表3)。印度2001年的蕈菌產(chǎn)量為5000噸,至2004年增加到10000噸,在短短的3年里翻了一番,可望在可預(yù)見的未來將以年均增幅約25%的速度繼續(xù)增長。

表2 1978年以來中國對世界蕈菌發(fā)展的貢獻

表3 近年來中國栽培和銷售的蕈菌新品種 單位:噸

在拉丁美洲,自1995年以來蕈菌的年產(chǎn)量穩(wěn)步增長。1995—2001年間,在這一地區(qū)商業(yè)化蕈菌生產(chǎn)量增長了32%(49975至65951噸),相當(dāng)于年均增長5%。由于蕈菌栽培是一項勞動力密集的農(nóng)工業(yè)活動,可以產(chǎn)生很大的經(jīng)濟和社會影響,能為婦女和青年創(chuàng)造就業(yè)機會、增加收入,特別是可為發(fā)展中國家的農(nóng)村地區(qū)提供就業(yè)和增收途徑。以中國為例,1978年中國的蕈菌總產(chǎn)量僅60000噸,不到世界總產(chǎn)量的6%。然而,到2009年,中國的蕈菌總產(chǎn)量達到2020萬噸,超過世界總產(chǎn)量的80%。根據(jù)最近的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2009年中國蕈菌總產(chǎn)值為200億美元,出口額為13億美元。據(jù)估計,2010年的總產(chǎn)量為2200萬噸,總產(chǎn)值約230億美元,出口額為20億美元,出口額占總產(chǎn)值的10%左右。2006年中國蕈菌產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)超過3000萬人,其中只有10%的從業(yè)人員是從事實際生產(chǎn)的菇農(nóng),其他人員分布在如食品、飲料制造業(yè),貿(mào)易和管理,運輸、銷售和進出口等不同的行業(yè)中。蕈菌產(chǎn)業(yè)具有更大的正溢出效應(yīng),生成一些如住宿、餐飲服務(wù)等互補領(lǐng)域的就業(yè)機會。還值得注意的是,在中國的一些縣市,總?cè)丝诓贿^20萬人,而從事蕈菌生產(chǎn)與經(jīng)營的人口約占60%。蕈菌產(chǎn)業(yè)成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟收入的主要來源。中國的蕈菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展可以作為其他欠發(fā)達國家的一個榜樣。

由于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的不平衡,中國蕈菌發(fā)展模式/方法和市場的發(fā)展已呈現(xiàn)多元化。北京、上海、深圳等大城市涌現(xiàn)出眾多大型、現(xiàn)代化的珍稀蕈菌農(nóng)場/工廠,傳統(tǒng)的家庭經(jīng)營的菇場數(shù)量開始下降。城市居民更喜愛新鮮的珍稀蕈菌,如新鮮的金針菇 (Flammulina velutipes)、蟹味菇 (Hypsizygus marmoreus)和杏鮑菇 (Pleurotus eryngii)。在一般情況下,采用瓶裝系統(tǒng)的現(xiàn)代化菇場每天可以生產(chǎn)5～10噸鮮菇,一些現(xiàn)代化菇場日產(chǎn)鮮菇超過40噸。中國超過90%的產(chǎn)品在國內(nèi)市場銷售。大約十年前,中國才開始進口蕈菌,2009年中國進口蕈菌量創(chuàng)下新紀(jì)錄,成交額超過600萬美元,是2008年的3倍。其中,從韓國進口的鮮金針菇約占總額的70%,從越南進口的新鮮和罐裝草菇數(shù)量也很可觀。

中國蕈菌產(chǎn)業(yè)在1990—2009年間發(fā)展迅猛,產(chǎn)量從1990年的100萬噸增長到2009年的2020萬噸,其主要的原因在于:

(1)強有力的領(lǐng)導(dǎo)推進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,省、市、縣地方政府積極地抓技術(shù)、促生產(chǎn),主產(chǎn)縣市通常設(shè)立專門的 “食用菌生產(chǎn)辦公室”,主要負(fù)責(zé)蕈菌的研究、生產(chǎn)和培訓(xùn)工作。他們經(jīng)常組織菇農(nóng)開展栽培技術(shù)培訓(xùn)。

(2)強有力的科技支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。眾多蕈菌科學(xué)家和學(xué)者分布在全國各學(xué)術(shù)機構(gòu)。據(jù)估計,有超過500個研究生在攻讀蕈菌生物學(xué)和應(yīng)用蕈菌生物學(xué)不同領(lǐng)域的碩士和博士學(xué)位[25]。

表4 雙孢蘑菇、香菇、側(cè)耳類對美國蕈菌產(chǎn)業(yè)的貢獻

(3)大量的食用和藥用蕈菌新品種被馴化并進行商業(yè)化栽培。其中,作為食用的主要有:杏鮑菇 (Pleurotus eryngii),阿魏蘑 (P.ferulae),白靈菇 (P.nebrodensis),鮑魚菇(P.abalonus),肺形側(cè)耳 (P.pulmonarius),黃白側(cè)耳 (P.corucopiae),虎奶菇 (P.tuber-regium),金針菇 (Flammulina velutipes),雞腿菇 (Coprinus comatus),茶薪菇 (Agrocybe chaxingu),短裙竹蓀 (Dictophora duplicata),斑玉蕈(Hypsizygus marmoreus),洛巴伊大口蘑 (Macrocybe lobayensis),猴頭菇 (Hericium erinaceus);主要作為藥用的有:裂蹄木層孔菌 (Phellinus linteus),牛樟芝 [Antrodia cinnaomea(=Taiwanofungus camphorates)],蛹蟲草(Cordyceps militaris),烏靈參 (Xylaria nigripes),桑黃 (Phellinus baumii)。

(4)大量的蕈菌栽培技術(shù)被智慧的菇農(nóng)不斷創(chuàng)新。福建省古田縣菇農(nóng)彭兆旺發(fā)明了香菇合成料袋栽技術(shù)。這一發(fā)明使農(nóng)民的生活水平得到了提高。

(5)國內(nèi)市場得到培育擴大。過去30年中國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,是中國食藥用菌生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。最近進行的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn),世界蕈菌生產(chǎn)和產(chǎn)品行業(yè)已把關(guān)注轉(zhuǎn)向了亞洲新興經(jīng)濟體國家,特別是中國。

表5 雙孢蘑菇、香菇、側(cè)耳類對亞洲蕈菌產(chǎn)業(yè)的貢獻

不同地理區(qū)域所采用的生產(chǎn)格局也不同,雖然雙孢蘑菇是許多食用蕈菌中唯一一種全球化栽培的品種,在英國和其他大多數(shù)西歐國家,蕈菌產(chǎn)業(yè)絕大多數(shù)專注于雙孢蘑菇。但歐盟的第三大蕈菌生產(chǎn)國——西班牙則略有不同,雙孢蘑菇占西班牙蕈菌總產(chǎn)量的80%。西班牙1992年的總產(chǎn)量為26512噸,而2004年上升至110000噸,增長了315%。在美國,大約有98%的蕈菌產(chǎn)量仍然是雙孢蘑菇。然而,2003年,雙孢蘑菇占中國和韓國蕈菌總產(chǎn)量的百分比分別只有12.8%和11.6%,而在日本則是0%。

相比之下,雙孢蘑菇以外的蕈菌品種在東亞國家更受歡迎,根據(jù)最近的生產(chǎn)數(shù)字顯示,香菇和側(cè)耳類蕈菌已經(jīng)成為世界上栽培最普遍的兩個菇種。應(yīng)當(dāng)注意到,一直在亞洲受大眾歡迎的蕈菌,如香菇、金針菇、側(cè)耳類蕈菌等正在進軍西方市場。在西班牙,側(cè)耳類蕈菌和香菇分別占蕈菌總產(chǎn)量的15%和5%,而在美國則分別僅占0.5%和1%(表4)。美國和西班牙雙孢蘑菇產(chǎn)量大,加上香菇和側(cè)耳類蕈菌的產(chǎn)量,幾乎占總產(chǎn)量的100%;而這三類蕈菌在韓國、中國和日本分別僅占總產(chǎn)量的72.7%、58.2%和12.3%(表5)。顯然,有更多種類的食藥用蕈菌在這三個亞洲國家栽培和銷售,特別是日本。雖然近幾年來很少有所謂的特色蕈菌被引入西方市場,但它們無疑將在世界蕈菌產(chǎn)業(yè)中占據(jù)越來越重要的地位。(待續(xù))