综述：真菌生物技术驱动可持续菌丝体基生物复合材料：生物合成机制、加工策略与应用综述

《Molecules》：Fungal Biotechnology for Sustainable Biocomposites: From Mycelium Growth to Material Translation

　　

摘要

真菌生物技术已成为开发可持续生物复合材料的有前景的平台，利用了真菌将复杂聚合物基质转化为结构一体化材料的固有能力。本综述重点评估了菌丝体基生物复合材料（MBCs），特别关注真菌生物合成、基质转化、加工策略与所得材料性能之间的关系。主要生化组分，包括几丁质、壳聚糖和β-葡聚糖，从分子结构、生物合成途径及其对复合材料性能的贡献等方面进行了考察。真菌定殖过程中聚合物基质的化学改性，包括酶解降解、基质重塑和界面结合机制，得到了深入讨论。本综述进一步考察了化学功能化、复合增强和致密化策略，以调控机械性能、热绝缘性、防火性能和耐久性，突出了近期在加工驱动的材料优化方面的进展。在包装、建筑、隔热、环境治理和功能材料等领域的应用，连同可持续性考量（包括生物降解性、循环性和生命周期影响），也进行了全面评述。最后，讨论了当前面临的挑战和未来研究方向，强调整合合成生物学、先进材料化学和数字化生物制造技术，以实现可规模化、高性能和多功能的MBCs。