Gombában a jövő?

Egy kis háttér

Meglepő lehet, de a szárazföldi élőlények közül a gombák képesek a legnagyobb testméretet elérni, és egyben a legnagyobb biomasszát képezni, korlátlan növekedésüknek köszönhetően. Az Armillaria bulbosa nevű farontó gomba például több száz méter átmérőjű micéliumtelepeit is vizsgálták már amerikai kutatók.

A csupán néhány mikrométer átmérőjű, csúcsnövekedésű gombafonalak intenzív térfoglalásra alkalmas képletek, amelyek növekedése korlátlan lehet, ha megfelelő mennyiségű tápanyag áll rendelkezésre. A környezetükben lévő tápanyagforrások (például növényi, vagy állati maradványok) belsejébe a vékony hifák a legkisebb, sokszor maguk által emésztett résen keresztül jutnak be, majd belenőnek, és átszövik annak anyagát. Mivel a hifák növekedése erősen tápanyagfüggő folyamat, a hifák annál dúsabban ágaznak el, és szövik át az úgynevezett szubsztrátot, minél gazdagabb az a tápanyagokban (Jakucs E., 2008). A gombafonalaknak ez az átszövési képessége az, amelyet egyes iparágak felhasználnak.

A gomba-biotechnológia napjainkban felívelőben van, és hozzájárul a kőolaj alapú gazdaságról a biológiai alapú, körforgásos gazdaságra való átálláshoz, amely összhangban van az európai zöld megállapodás környezetterhelés csökkentésére vonatkozó irányelveivel, valamint az ENSZ fenntartható fejlődési célkitűzéseivel is. A fenntartható textiltermékeket előállító vállalatok, az építő-, és közlekedési ipar, a bútorgyártás számos ponton kamatozhat ennek az egyre népszerűbb alapanyagnak köszönhetően.

A gomba energiatermelésben való felhasználása kapcsán érdemes megemlíteni Dr. Nagy Adrienn, a Pilze-Nagy Kft. biolaskagomba-termesztő vállalat ügyvezetőjének (a MATE Zöldségtermesztési Tanszék fennállásának 75. évfordulóján elhangzott) gondolatait. Mint mondta, a bio laskagomba termesztése és forgalmazása mellett a letermett táptalajból saját biogáz üzemükben biogázt, majd abból elektromos és hőenergiát állítanak elő, amely összecseng az Európai Unió által egyre inkább szorgalmazott „circular economy”, vagyis körforgásos gazdálkodás alapelveivel, mivel az egyik termelési részfolyamat, illetve annak terméke képezi a következő folyamat alapanyagát. Ezek szerint nem csak a – köztudatban élő ,,gombaként” ismert – termőtest, hanem a micélium (gombafonal) is nagy értéket képvisel.

Elgondolkodtató, hogy szemléletváltással milyen sokszínűen használhatnánk fel a szántóföldön hátramaradó növényi részeket (például 3 tonna gabonaszalma és 6 tonna víz segítségével 2 tonna friss laskagomba állítható elő. Nem is beszélve arról, hogy a gombák 5 tonna letermett komposztból, 0,5 tonna trágyából és 25 tonna folyadékból akár 1000 kWh villamos energiát, 800 kWh hőenergiát, valamint 29 m³ biotrágyát is képesek előállítani!). Látható, hogy a bioenergia termelésének milyen távlatait nyílnak meg a technológiának köszönhetően.

A fehér korhasztó gombák ígéretes környezet-biotechnológiai lehetőségei

Az úgynevezett fehér korhasztó gombák számos organikus környezeti szennyezőt képesek lebontani, melynek alapja jelentős peroxidáz és lakkáz enzim aktivitásuk. Technológiai szempontból kiemelkedően fontos, hogy a gombák szilárd, folyékony és gázfázisban is felhasználhatók, ami lehetővé teszi ilyen közegekben való széleskörű hasznosításukat.

A különböző gombafajok potenciális jövőbeni környezet-biotechnológiai alkalmazásai a következő területeket fedik le: az egyes szerves anyagok és toxikus fémek eltávolítása felszíni talajrétegekből, nagy sűrűségű szennyezők (olívaolaj-sajtolók magas fenol és lipid koncentrációjú, valamint textilipari, cukoripari és papíripari szennyvizek) eltávolítása szennyezett vízből. Kis sűrűségű szennyezőanyagok (gyógyszer hatóanyagok, agrokemikáliák, illatszer-összetevők) eltávolítása szennyvízből. Légszennyezők, például illékony kémiai anyagok, eltávolítása gombákat tartalmazó filterekkel (Dr. Pócsi I., 2015)

A DDT-ről…

Az rovarölő hatású DDT (diklór-difenil-triklóretán) használatát a második világháború idején vezették be a malária és tifusz megbetegedések megakadályozása céljából. Bár mára a világ legtöbb országában betiltották, egyes harmadik világbeli országokban mostanáig alkalmazzák a malária szúnyogok ellen. A talajban és az üledékekben lévő DDT lassú lebomlása miatt még a többi, DDT-t ma már nem használó országban is egészségügyi problémákat okozhat. A DDT kedvezőtlen élettani hatásai emberen függnek a dózisoktól és az kitettség idejétől. A jelentős egészségügyi kockázattal járó vegyület környezetből való eltávolítása lehetséges fizikai-kémiai és biológiai módszerekkel. Utóbbi a baktériumokkal, továbbá barna korhasztó gombákkal (Gloeophyllum trabeum, Fomitopsis pinicola és a Daedalea dickinsii fajok) megvalósított biodegradáció (Dr. Pócsi I., 2015)

Dr. Pócsi István, egyetemi tanár, az MTA doktora szerint említést érdemelnek még azok a biotechnológiai folyamatok, melyekben a DDT lebontása szarvasmarhatrágya-komposzttal, illetve az ebben található Mucor és Galactomyces fajokkal, továbbá a gombatermesztés kimerített tápközegével történik (ami jelentős oxidáz aktivitással bír).

A divat, textilipar, építészet is

Mind az állattenyésztés, mind a bőrgyártás etikai kérdések sorát vetik fel, arról nem is beszélve, hogy jelentős környezetszennyező ágazatokról van szó (pl. erdőirtás a legelők bővítése érdekében, üvegházhatású gázok kibocsátása, a bőrcserzési folyamatok során felhasznált veszélyes anyagok). A szintetikus bőrutánzatok műanyagból való előállítása (polivinil-kloridból (PVC) vagy poliuretánból (PU)) szintén fosszilis és más vegyi alapanyagoktól függ. Itt jönnek a képbe a gombákból származó bőrszerű anyagok, amelyek környezetkímélők, mivel élettartamuk lejártakor biológiailag lebomlanak. A divat olyan neves szereplői, mint a Hermès, Stella McCartney, Lululemon vagy akár az Adidas is együttműködnek „micéliumbőrt” készítő vállalatokkal. Az ilyen kezdeményezések hatására egyre szélesebb társadalmi rétegekhez juthatnak el a technológia termékei.

Az építőipari fejlesztések területén érdemes megemlíteni a berlini székhelyű szakmaközi szervezet, a SciArt kollektívának a MY-CO-X által tervezett MY-CO SPACE koncepcióját, amely ötvözi a környezetbarát anyaghasználatot, a dizájnt, és építészetet, és ezzel nyilvánvalóan túlmutat a klasszikus értelemben vett lakóterek kivitelezésén.

A gombafonalak szövedéke az alternatív húskészítmények megalkotásában is remek lehetőségeket kínál. Ez nem újdonság, hiszen a Quorn® már 1985-ben piacra dobta fehérjében gazdag, Fusarium venenatum gombafajból készült húspótló termékét. Azonban, amint arról a Good Food Institute nemrégiben készült jelentésében beszámolt, számos vállalat a fermentációs technológiákra építve foganatosít újításokat, a mikoprotein alapú élelmiszer-fejlesztés érdekében. Jelenleg olyan kutatások is zajlanak, amelyek segítségével még inkább a húsra hajazó termékek hozhatók létre laboratóriumi körülmények között.

A micélium alapú, következő generációs bioanyagokat eredményező technológiák annak ellenére, hogy egyre nagyobb teret hódítanak, még gyerekcipőben járnak. További fejlesztésekre van szükség annak érdekében, hogy a végtermék olyan univerzális anyagtípussá válhasson, mint például a műanyagok. Mivel a gombafonalak növekedése mikroszkopikus és makroszkopikus szinten egyaránt nagymértékben befolyásolható, bizonyos adalékanyagok hozzáadásával, valamint a sejtfal összetevőinek kémiai módosítási lehetőségeivel kombinálva, a micélium a jövő ipari alapanyagának tekinthető. Az anyagok kedvező biológiai tulajdonságai és az előállítási folyamatok körforgásos jellege azok a tényezők, amelyek tovább fokozzák a környezetbarát termékek piacára való betörést.

Források:

https://fungalbiolbiotech.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40694-021-00128-1
Jakucs Erzsébet, Gombaszakértői praktikum, Flaccus Kiadó, 2008
Dr. Pócsi István, A biotechnológia újabb eredményei, Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar, Biotechnológiai és Mikrobiológiai Tanszék, 2015