Houby by mohly jednou nahradit plasty

Pokud se řekne houba nebo plíseň, každý z nás si vybaví buď košík plný hříbků a radostné očekávání na chutný pokrm, nebo ve druhém případě plesnivé a zapáchající potraviny. Houby však zasluhují více respektu. Mají fantastické vlastnosti, za určitých podmínek mohou růst do libovolných tvarů a jsou rozložitelné. Pokud by i to bylo málo, nový výzkum ukazuje, že mají obrovský potenciál nahradit v budoucnu plasty. Tajemství je v jejich propletené síti miliard buněk, tzv. myceliu.

Profesora Steva Hortona z Union College zaujala mikroskopická podzemní část hub (makroskopické plodnice, které vyrůstají na povrch půdy a které sbíráme v lese slouží pouze k reprodukci) tvořená tenkými biologickými řetízky tubulárních buněk. „Tyto propojené řetízky houbových buněk, mycelií, jsou schopné komunikovat s okolním světem a vycítit, jestli jsou v okolí vhodné živiny, světlo nebo vlhkost. Mycelium dokáže přijímat živiny z dostupných organických materiálů jako je dřevo a výsledkem je růst houby a v některých případech i tvorba makroskopických plodnic“, říká profesor Horton.

„Zamyslíme-li se nad podstatou hub a jejich myceliem, zjistíme, že jejich hlavní funkce je z ekologického hlediska degradovat a rozkládat široké spektrum organickým materiálů, ať už jsou to tlející listy nebo odpadní látky,“ dodává Horton. „Bez hub a bakterií bychom se všichni zanedlouho topili v tunách odpadů z mrtvých rostlin a živočichů. Během růstu tvoří houby rozsáhlé propojené sítě mycelií, které prorůstají rozkládaný materiál, vše propojují a váží do hustého mycelárního koberce“. Současný výzkum ukazuje, že tyto micelární koberce můžeme donutit růst do určitých tvarů, ze kterých pak ve výsledku můžeme například složit kartonovou krabici.

Firma Ecovative Design (Green Island, N.Y., http://www.ecovativedesign.com/) již 3 roky vyrábí nejrůznější produkty na bázi houbových mycelií od různých obalových materiálů až po stavební izolace. Firma používá několik druhů hub a vytváří tak ekologicky šetrné, rozložitelné materiály. Celý proces začíná u vedlejších produktů zemědělství jako odpad z produkce bavlny, konopí, slupky z rýže, pohanky a ovsa a dalších rostlinných materiálů. Ty jsou pak v továrně sterilizovány, smíchány s potřebnými živinami a schlazeny. Poté se tato směs inokuluje čistým myceliem houby, která během několika dnů vytvoří v materiálu hustou síť milionů tenkých vláken. Kultivace se odehrává v předem vytvarovaných formách a tím je dosaženo kýženého tvaru výsledného produktu. Po dosažení požadované hustoty, tuhosti, textury a dalších parametrů produktu je z formy vyjmut, zahřát a vysušen. Tím se mycelium zahubí a zastaví se jeho růst. Ovšem jeho pevná struktura a tvar zůstane zachován.

Výroba těchto přírodních polymerů trvá méně než 5 dní, nevyvolávají alergie a nejsou toxické. Působivé je i to, že tento materiál odolává do určité míry ohni, je voděodolný podobně jako Styrofoam (extrudovaný polystyren), na druhou stranu je plně rozložitelný a nebude nás „strašit“ na skládkách desítky až stovky let. Mikroorganismy ho dokáží zcela rozložit za přibližně 180 dní. Oproti plastům vyrobených z ropy neuvolňuje při vystavení UV záření škodlivé těkavé organické sloučeniny, tzv. VOC.

Celá produkce je velmi levná, jelikož houbové mycelium roste na odpadech ze zemědělských výrob, které nelze použít ani jako krmivo nebo palivo. Houby k růstu nepotřebují světlo, tudíž je lze pěstovat v uzavřených kontejnerech.  Nevyžadují ani kontrolované pěstování ve sklenících při vyšší teplotě, což by produkci neúměrně prodražilo. Rostou velmi efektivně při pokojové teplotě. Ekologická stopa je tedy velmi malá. Zakladatelé firmy Ecovative hledí optimisticky do budoucnosti a těší se na den, kdy tyto produkty nahradí plasty a umělé pěny.

A právě zde je prostor pro spolupráci s týmem prof. Steva Hortona. V jeho laboratořích spolu se studenty zkoumá houby, které firma Ecovative pro výrobu používá. „Zkoušíme různé manipulace na molekulární a genetické úrovni, abychom houbu přiměli dělat to, co firma vyžaduje pro speciální výrobky, např. nutíme houbu růst rychleji,“ říká prof. Horton. Další tým kolem prof. Ronalda Bucinella se věnuje experimentální mechanice a testuje pevnost a odolnost materiálu. Také testují, k jakému rostlinnému materiálu se mycelium lépe váže a do jaké míry tepelné opracování a vysušení mycelia ovlivní jeho pevnost a pružnost.

„Prof. Horton se věnuje genetice a fyziologii hub více než 28 let a jeho zkušenosti a znalosti jsou pro nás velmi cenné, na druhé straně Ron Bucinell je expert na kompozitní design. Stojíme na prahu zcela nového odvětví a spolupráce s vědci nám umožňuje proces neustále vylepšovat. To je velmi důležité pokud do budoucna chceme zcela nahradit výrobu plastů,“ říká jeden ze spoluzakladatelů Ecovative Gavin McIntyre.

Nezbývá než držet vědcům a zakladatelům firmy Ecovative palce, že se jim jejich výrobky na celosvětovém trhu povede prosadit.

Autor: Ing. Jiří Bárta, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použité zdroje:

http://www.ecovativedesign.com/

Union College (2013, March 12). Fungi may be able to replace plastics one day. ScienceDaily. Retrieved March 16, 2013, from