食藥用菌保健金字塔模型對增進人類福祉的作用(一)*

張樹庭 Solomon P.Wasser

(1.國際蕈菌生物技術服務中心,香港中文大學生物系,香港;2.國際生物多樣性與真菌生物技術中心,海法大學自然科學院進化研究所進化與環境生物學系,以色列,海法;烏克蘭國家科學院國家科學院霍洛德內植物研究所,烏克蘭,基輔)

1 引言

當今人類的福祉面臨著前所未有的挑戰:地區性食物短缺,缺乏新的對健康飲食的深刻認識,人類健康質量下降,以及日趨惡化的環境。這些問題會隨著世界人口的持續增長而愈加嚴重。世界人口已從20世紀初的16億增加到20世紀末的60億。根據聯合國人口司的統計,2011年10月底,全球人口已達70億。世界人口將以每年約8000萬的數量繼續增長,預計到2050年,世界人口總數可能達到105億,其中大部分的增長來自欠發達國家。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量和醫療服務水平會相應減少和下降,全球生態系統也將加劇惡化。據最近報道:全球人口增長對世界糧食生產、供水及健康質量的影響大于氣候變化所造成的影響。人們已經注意到食物的營養平衡及在和諧環境下的積極生活方式可以幫助實現生命最佳的健康狀態。

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重威脅。如:斯威士蘭是當今世界上艾滋病毒/艾滋病疫情最嚴重的國家,孕婦感染率為41%,人的預期壽命只有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世紀的災難,在歐洲和亞洲有50萬人因此病喪生;當今世界各地高血壓、糖尿病和心血管疾病高發,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系統的病毒)、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)大量發生,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的物種,現在的挑戰是確保人類不受食物控制[2]。

藥用蕈菌 (MM)和食用蕈菌產品已然面市。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,自身結果;可食,可補,可藥,周身是寶。”[4]第一句介紹了蕈菌的形態特征,而第二句則概括了蕈菌的生理功能 (圖1)。

圖1 蕈菌用途 (產業)的金字塔模型

圖1中關于蕈菌產業的金字塔模型完全符合中國的一句古話:“藥食同源”。蕈菌的營養價值、膳食補充品 (DSs)與藥用屬性早已得到了認可。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: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”。他們根據觸摸大象時的感覺,對大象的模樣發揮了各自的想象,摸到蜿蜒扭動著的鼻子的,認為大象像一條蛇;摸到結實的尾巴的,認為大象像一根繩子;摸到粗糙而巨大的腿的,則認為大象很像一棵樹[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業幾乎100%以雙孢蘑菇為主導,這可能會導致錯誤的概念,認為 “mushroom”僅指雙孢蘑菇,一些地區的產業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。據我們所知,“mushroom”一般被認為是一類具有較大子實體的大型真菌。據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”不一定都是擔子菌,不一定都是長在地上的,不一定都是肉質的,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、不夠嚴謹,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和蕈菌產業中運用。相信這個簡單的定義優于一些國家僅用“食用菌”和 “毒菌(toadstool)”來區分。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,應避免使用。

3億年歷史的木化石上發現有蕈菌的存在[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,關于蕈菌的食用和藥用價值有反復記載,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化栽培的蕈菌[4]。

隨著時間的推移,對為數眾多的蕈菌新種類的認識不斷增加。據Hawksworth[9,11～13]估計,150多萬種真菌中,約有14萬種能產生足夠大的子實體,并具有被認為與大型真菌相稱的結構。根據上述定義,這些可以被稱為 “mushroom”。應當指出,如果沒有一個全球公認的 “mushroom”的術語,就不可能估計出地球上稱為“mushroom”的數量。已報道認識的蕈菌數量為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現 (約126000種)。在已知的蕈菌種類中,約有7000種 (50%)被認為具有不同程度的可食性,其中隸屬于231個屬超過3000種的蕈菌被視為優質食用蕈菌。但只有約200種優質食用蕈菌進行了實驗性栽培,100種進行了經濟栽培,約60種實行了商業化栽培,有10種以上在許多國家進行工廠化規模生產。此外,在已知的14000種蕈菌中約有700種被認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種已實現商業化栽培[15]。

許多已知的食用蕈菌發展前景光明。目前食用蕈菌的年產量已達2400萬噸,三類主要產品 (食用蕈菌、蕈菌產品和野生蕈菌)的全球市場總值超過600億美元。全球蕈菌的生產一直穩步增長,主要貢獻來自發展中國家,如中國、印度、波蘭、匈牙利、越南等。蕈菌產業技術的發展已使生產能力得到提高,最終產品得到改善,并利用蕈菌自身特性改善環境。然而,我們總是需要在保持目前趨勢的同時繼續尋求新的發展機遇。應該意識到,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,利用現代營銷技術積極推廣,促進蕈菌消費量的增加。當然,質量控制對穩固和爭取消費者對蕈菌產業的信心至關重要。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,并視蕈菌為解決當今人類健康問題的可能途徑之一。

表1 世界蕈菌產量

2 國際蕈菌產量

自第二次世界大戰結束后,基于農業的蕈菌產業得到了穩步增長。過去數年全球栽培的食用蕈菌產量如表1。數據顯示,1981年世界食用蕈菌總產量為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年時總產量達490.9萬噸,四年增幅達30.5%,年均增長7.6%;到1997年,總產量達到615.8萬噸,三年的時間增長了25.4%,年均增長8.5%。縱觀這些數據,從1981年到1997年的16年里,世界蕈菌總產量的年增長率超過12%。期間,雙孢蘑菇的產量占總產量的比例有所下降,這主要是由于其他食用蕈菌的需求量不斷增大所致,如香菇的產量和占總產量的百分比分別從1981年的18萬噸、14.3%提高到了1997年的156.44萬噸、25.2%;16年中側耳類蕈菌的總產量從3.5萬噸提高到87.56萬噸,增加了24倍,占世界蕈菌總產量的百分比從2.8%提高到14.2%;木耳產量從1981年的1萬噸增長到了1997年的48.56萬噸,增長了47.5倍,占世界蕈菌總產量的百分比從1981年的0.8%上升至1997年的7.9%。總體而言,世界蕈菌生產穩步增長,主要是來自發展中國家的貢獻,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,現已成為全球蕈菌產量的最大貢獻者,占世界總產量的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,可望在可預見的未來將以年均增幅約25%的速度繼續增長。

表2 1978年以來中國對世界蕈菌發展的貢獻

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年以來蕈菌的年產量穩步增長。1995—2001年間,在這一地區商業化蕈菌生產量增長了32%(49975至65951噸),相當于年均增長5%。由于蕈菌栽培是一項勞動力密集的農工業活動,可以產生很大的經濟和社會影響,能為婦女和青年創造就業機會、增加收入,特別是可為發展中國家的農村地區提供就業和增收途徑。以中國為例,1978年中國的蕈菌總產量僅60000噸,不到世界總產量的6%。然而,到2009年,中國的蕈菌總產量達到2020萬噸,超過世界總產量的80%。根據最近的統計數據,2009年中國蕈菌總產值為200億美元,出口額為13億美元。據估計,2010年的總產量為2200萬噸,總產值約230億美元,出口額為20億美元,出口額占總產值的10%左右。2006年中國蕈菌產業從業人數超過3000萬人,其中只有10%的從業人員是從事實際生產的菇農,其他人員分布在如食品、飲料制造業,貿易和管理,運輸、銷售和進出口等不同的行業中。蕈菌產業具有更大的正溢出效應,生成一些如住宿、餐飲服務等互補領域的就業機會。還值得注意的是,在中國的一些縣市,總人口不過20萬人,而從事蕈菌生產與經營的人口約占60%。蕈菌產業成為當地經濟收入的主要來源。中國的蕈菌產業發展可以作為其他欠發達國家的一個榜樣。

由于區域經濟發展的不平衡,中國蕈菌發展模式/方法和市場的發展已呈現多元化。北京、上海、深圳等大城市涌現出眾多大型、現代化的珍稀蕈菌農場/工廠,傳統的家庭經營的菇場數量開始下降。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,采用瓶裝系統的現代化菇場每天可以生產5～10噸鮮菇,一些現代化菇場日產鮮菇超過40噸。中國超過90%的產品在國內市場銷售。大約十年前,中國才開始進口蕈菌,2009年中國進口蕈菌量創下新紀錄,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量也很可觀。

中國蕈菌產業在1990—2009年間發展迅猛,產量從1990年的100萬噸增長到2009年的2020萬噸,其主要的原因在于:

(1)強有力的領導推進產業發展,省、市、縣地方政府積極地抓技術、促生產,主產縣市通常設立專門的 “食用菌生產辦公室”,主要負責蕈菌的研究、生產和培訓工作。他們經常組織菇農開展栽培技術培訓。

(2)強有力的科技支撐產業發展。眾多蕈菌科學家和學者分布在全國各學術機構。據估計,有超過500個研究生在攻讀蕈菌生物學和應用蕈菌生物學不同領域的碩士和博士學位[25]。

表4 雙孢蘑菇、香菇、側耳類對美國蕈菌產業的貢獻

(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),肺形側耳 (P.pulmonarius),黃白側耳 (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被智慧的菇農不斷創新。福建省古田縣菇農彭兆旺發明了香菇合成料袋栽技術。這一發明使農民的生活水平得到了提高。

(5)國內市場得到培育擴大。過去30年中國經濟的迅速發展,是中國食藥用菌生產發展的關鍵因素之一。最近進行的一項調查發現,世界蕈菌生產和產品行業已把關注轉向了亞洲新興經濟體國家,特別是中國。

表5 雙孢蘑菇、香菇、側耳類對亞洲蕈菌產業的貢獻

不同地理區域所采用的生產格局也不同,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西歐國家,蕈菌產業絕大多數專注于雙孢蘑菇。但歐盟的第三大蕈菌生產國——西班牙則略有不同,雙孢蘑菇占西班牙蕈菌總產量的80%。西班牙1992年的總產量為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,根據最近的生產數字顯示,香菇和側耳類蕈菌已經成為世界上栽培最普遍的兩個菇種。應當注意到,一直在亞洲受大眾歡迎的蕈菌,如香菇、金針菇、側耳類蕈菌等正在進軍西方市場。在西班牙,側耳類蕈菌和香菇分別占蕈菌總產量的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量大,加上香菇和側耳類蕈菌的產量,幾乎占總產量的100%;而這三類蕈菌在韓國、中國和日本分別僅占總產量的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業中占據越來越重要的地位。(待續)