NAUKA

Grzyby zbawią świat

Jest nadzieja, że nie utoniemy w śmieciach. Uczeni z Uniwersytetu Yale odkryli, że mikroskopijni smakosze tworzyw sztucznych zjedzą nawet piankę z samochodowych foteli. Grzyby są jutrem energetyki, rolnictwa i medycyny.


 

 

Czekaliśmy na tę sensację pół wieku. Grzybek Pestalotiopsis microspora, zamieszkujący roślinność m.in. Puszczy Amazońskiej, zauważony w gałązkach cisa i opisany już w latach 60., dopiero nie tak dawno temu został okrzyknięty nową nadzieją ekologii. Okazało się, że gdyby opracować odpowiednią technologię transportu śmieci na wysypisko, byłby w stanie zjeść sporą ich część jeszcze przed dojechaniem na miejsce. W zamian stworzyłby bogaty w mikroelementy kompost dla kwiatów i traw. Do takich wniosków doszła studencka ekspedycja z amerykańskiego Uniwersytetu Yale badająca ekwadorskie lasy deszczowe. Informację o odkryciu opublikowało czasopismo „Applied and Environmental Microbiology”.

Obserwacje kierowanej przez profesora biochemii molekularnej Scotta Strobela grupy badawczej są o tyle ważne, że Pestalotiopsis microspora nie tylko żywi się poliuretanem, ale także potrafi funkcjonować bez dostępu do tlenu i światła. Dzięki temu doskonale radzi sobie w warunkach, jakie panują na dnie wysypisk. Poliuretan, który normalnie rozkłada się dziesiątki, a nawet setki lat, wchodzi w skład takich odpadów, jak stare gąbki i pianki używane w przemyśle, węże ogrodowe, kombinezony do nurkowania, meble, fotele samochodowe czy obuwie z tworzywa sztucznego. Wszystkie te śmieci mają odtąd szansę na naturalną, całkowitą utylizację w niedalekiej przyszłości.

Wnioski naukowe prof. Strobela to niejedyna rewelacja ostatnich lat dotycząca zbawiennego działania grzybów na zanieczyszczone środowisko i inne problemy cywilizacyjne, z którymi od dawna nie potrafimy sobie poradzić. Mykologia (nauka o grzybach) coraz częściej służy pomocą lekarzom, energetykom, leśnikom, specjalistom od eko-upraw czy przemysłowcom. Zyskujemy coraz więcej dowodów, że nie docenialiśmy dotąd mocy grzybów: – To organizmy o niezwykłych możliwościach. Nie tylko dlatego, że są w stanie żyć w trudnych warunkach – mówi prezes Polskiego Towarzystwa Mykologicznego dr Marta Wrzosek z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskeigo. – Poza tym, że potrafią przetrwać w ciemności, niektóre bez powietrza, jedne w bardzo wysokiej, inne w niskiej temperaturze, każdy gatunek jest skarbnicą rozmaitych enzymów. W wielu wypadkach wykazują one zaskakująco dobroczynne działanie na człowieka i środowisko – wyjaśnia. – To najbardziej aktywne i najsilniejsze enzymy w przyrodzie.

Znamy około stu tysięcy gatunków grzybów. To dużo? Bynajmniej. Uczeni szacują, że żyje ich na planecie ponad 1,5 miliona, czyli sześć razy więcej niż gatunków roślin nasiennych. Wychodzi na to, że nie znamy nawet 10 procent tych organizmów ani niezwykłych możliwości, jakie w sobie kryją.

Jednak przy zaangażowaniu uczonych grzyby w XXI wieku mają szansę zmienić świat na lepsze.

 

 

1.
Oczyszczą planetę

 

…zjedzą ropę

Apetyt na niektóre odmiany plastiku to niejedyna nadzieja dla współczesnej ekologii związana z grzybami. W kręgu zainteresowań uczonych znalazł się w ubiegłym roku organizm Hormoconis resinae, którego puszyste kolonie zauważono na paliwie lotniczym. Grzybek zamieszkujący baniaki, w których magazynuje się benzynę, stwarza wprawdzie duże niebezpieczeństwo blokowania silników samolotu, jednak przeniesiony w miejsca zanieczyszczone resztkami paliw zjada je w oka mgnieniu.

Światowa produkcja ropy obecnie wynosi 3500 mln ton rocznie. Rosnące zapotrzebowanie na produkty naftowe oraz konieczność ich magazynowania i dystrybucji stwarzają ogromne zagrożenie dla środowiska. Ze wszystkich awarii i wypadków prowadzących do jego skażenia, niemal 40 proc. to zanieczyszczenia paliwami, olejami i smarami. Szacuje się, że ok. 35 mln ton ropy rocznie wpływa do mórz, niszcząc ich faunę i florę.

Źródłami zanieczyszczeń związkami ropopochodnymi są też ścieki. Część tych związków, zgromadzonych na powierzchni ziemi udaje się odzyskać, ale zdecydowana ich większość nasyca glebę, przenikając do głębszych jej warstw, co powoduje degradację gruntu. Hormoconis – ekologiczny hit ubiegłego roku – wydaje się być doskonałym remedium na te problemy. Naukowcy pracują nad technologią, która pozwoli używać go do oczyszczania środowiska na szeroką skalę.

 

…wchłoną ołów

Bolączką dla środowiska jest zatrucie gleby ołowiem i innymi metalami ciężkimi, które trafiają do naszego organizmu w postaci na przykład skażonych zbóż i warzyw. Grzyby wprawdzie nie są w stanie rozłożyć ołowiu, ale skutecznie wchłaniają metale ciężkie do wnętrza swoich strzępek. W kręgu zainteresowań uczonych znalazł się ostatnio Glomus larum, żyjący w glebie i wchodzący w symbiozę z korzeniami roślin. Precyzyjnie wychwytuje atomy ołowiu i wciąga je w swoją grzybnię, nie pozwalając im przenikać do roślin. Gatunek ten jest nadzieją dla skażonych ołowiem pól uprawnych. Cząsteczki tego metalu wprawdzie pozostaną w glebie, ale dzięki nawożeniu sporami grzyba przestaną być niebezpieczne. Będziemy mogli bezpiecznie jeść wyhodowane na takiej ziemi ziemniaki, zboża, marchewkę.

 

2.
Zjedzą plastik i zastąpią plastik

 

Grzyby nie tylko rozłożą poliuretan. One zajmą jego miejsce. Produkcja plastiku pochłania dużo energii, a jego utylizacja jest kłopotliwa, tymczasem znany od wieków boczniak ostrogowaty, czyli Pleurotus ostreatus rośnie sam, bez naszego udziału. Przyczynia się do rozkładu różnych odpadów, obrastając je strzępkami, ale też tworzy strukturę, która sama nadaje się do wykorzystania. Niewykluczone, że już niebawem grzyb ten zastąpi niektóre elementy plastikowych opakowań i używany będzie niczym styropian.

W 2010 roku młody amerykański przedsiębiorca Eben Bayer zasłynął pomysłem produkcji naturalnych tworzyw z niektórych grzybów kapeluszowych. Boczniak ma wśród nich właściwości najbardziej przydatne. Po usunięciu cząsteczek wody tworzy trwałą, elastyczną strukturę. Bayer proponuje masowe hodowle tego grzyba na odpadach zbożowych. Pracuje wspólnie z naukowcami nad technologią szybkiej obróbki boczniaka.

Wyprodukowanie styropianu, w który pakowany jest średniej wielkości telewizor, wymaga energii porównywalnej z dostarczaną przez aż 1,5 litra benzyny. Gra zdecydowanie warta jest świeczki.

 

3.
Zastąpią toksyczne substancje w przemyśle

 

Mikroskopijny zielonkawy grzybek Trichoderma reesei zasłynął ostatnio z powodu swoich niezwykłych enzymów wybielających. Co prawda nie można go wykorzystać do wybielania zębów, ale okazał się pomocny w przemyśle papierniczym. Od ubiegłego roku pierwsze fabryki papieru wypuszczają na rynek śnieżnobiałe ryzy uzyskane nie przy pomocy szalenie toksycznych związków chloru, które dodatkowo z trudem rozkładają się na śmietniskach, ale właśnie dzięki grzybowi Trichoderma. Intryguje on uczonych, jest bowiem dodatkowo silnie grzybobójczy i bakteriobójczy. Wielkie nadzieje budzą perspektywy wykorzystania go jako wybielacza w przemyśle bawełnianym. Moglibyśmy wykluczyć z procesu produkcyjnego kilkadziesiąt toksycznych związków używanych do barwienia odzieży. A gdyby tak nasze T-shirty dodatkowo zabijały bakterie?…

 

4.
Wyleczą nas z ciężkich chorób

 

…zabiją komórki rakowe

Znany od wieków efektowny rudy grzyb hubkowaty Lakownica lśniąca (Gandoderma lucidum), rosnący w Azji choćby na figowcach, może zrewolucjonizować medycynę tak, jak kiedyś pleśń użyta do produkcji pierwszego antybiotyku – przekonują naukowcy. Wprawdzie lista grzybów dobrych dla zdrowia jest długa i liczy kilkadziesiąt różnych gatunków stosowanych często, choć czasem lokalnie, ten jest naprawdę wyjątkowy. W Japonii i Chinach uważany był od wieków za gwarancję długowieczności, a nie tak dawno temu zbadał go prof. Zhupei Gen z Akademii Rolniczej w chińskim Fujian. Okazało się, że organizm ten wykazuje silne działanie antyrakowe za sprawą zawartych w nim triterpenoidów. Związki te wprowadzone do organizmu człowieka wykazują się niezwykłym instynktem rozpoznawania komórek rakowych. Co więcej, blokują im dostęp do substancji odżywczych, mimo że komórkom zdrowym nie utrudniają życia. Badania wykazały, że Gandoderma lucidum hamuje rozrost raka piersi oraz raka prostaty. Eksperymenty mające wykazać, jak grzyb ten wpływa na inne nowotwory, jeszcze trwają.

 

…ochronią świat przed malarią

Opisany już w 1883 roku grzyb Metarhizium anisopliae coraz bardziej zadziwia uczonych. Nie tylko wchłania spaliny z powietrza, ale i wyjątkowo skutecznie zwalcza owady – i to akurat te, które sprawiają nam szczególny kłopot. Światowej sławy popularyzator mykologii Paul Stamets okrzyknął go w ubiegłym toku doskonałym środkiem na termity. Przeprowadził eksperyment, który wykazał, że Metarhizium nie tylko wabi te insekty, ale i – spożyty – zabija je, mumifikując ciała w kilka godzin. Podobnie rzecz się ma z mrówkami. Największe nadzieje budzi jednak zdolność tego grzyba do walki z moskitami.

Statystyki są zastraszające: około 3,3 miliarda ludzi – blisko połowa ludności naszego globu – jest zagrożonych malarią. Rocznie umiera na tę chorobę milion osób, w tym co 40 sekund dziecko. Każdego roku notuje się około 350-500 milionów nowych przypadków malarii.

Uczeni pracują nad technologią masowego suszenia zarodników tego grzyba i rozpylania ich na obszarach dużych skupisk moskitów. Być może już za kilka lat, jadąc w tropiki, będziemy mogli spać bez moskitiery, a ciężko tolerowane przez organizm tabletki przeciwmalaryczne zastąpią repelenty na bazie grzyba Metarhizium.

 

…rozpuszczą cholesterol

Dzięki ciekawemu smakowi Twardziaki jadalne (Lentinus edodes), czyli popularne grzybki shii-take, jako element dań orientalnych znane są praktycznie już na całym świecie. Rzadko kto wie, że są zbawieniem nie tylko dla podniebienia, ale i naczyń krwionośnych. Zawierają lentinan – wielocukier, który rozpuszcza płytkę cholesterolową i usuwa ją z naczyń w bezpieczny sposób. Nie ma ryzyka, że zbyt duża blaszka miażdżycowa po oderwaniu spowoduje zator.

Lentinus edodes daje nadzieję na skuteczną walkę z chorobami układu krążenia, główną przyczynę śmierci w krajach rozwiniętych. Wysoki cholesterol, miażdżyca, a co za tym idzie nadciśnienie, wylewy czy zatory, to tylko niektóre konsekwencje niezdrowego stylu życia i braku naszej dbałości o właściwe odżywianie. Kto by pomyślał, że remedium na te kłopoty znajdziemy wśród grzybów od dawna znanych i stosowanych?

Prof. Takashi Kaneda z Uniwersytetu Tohoku w Japonii podawał pacjentom przez tydzień 100 gramów grzybków shii-take dziennie. Już po tygodniu poziom cholesterolu zmalał u nich o 12 proc. Drugiej grupie w tym czasie podawano 100 gramów grzybków z 60 gramami masła. Okazało się, że i u tych pacjentów, mimo „tłustej diety”, poziom cholesterolu spadł o 4 proc. Jaki z tego wniosek? Włączając twardziaka na stałe do jadłospisu, możemy jeść tłuszcze zwierzęce bez obawy, że spowodują miażdżycę. Oczywiście wszystko z umiarem.

 

5.
Staną się naturalnym źródłem energii

 

Światło i ogrzewanie w domu dzięki grzybom z przydomowej szklarni? Dziś brzmi to jak science fiction, ale już wkrótce może stać się faktem.

Nie potrafimy jeszcze wykorzystać grzybów jako paliwa energetycznego, choć wydawałoby się, że to wcale nie takie trudne. Grzyby przecież jako nieliczne organizmy rozkładają szalenie skomplikowane polimery – ligninę i celulozę – potencjalne składniki materiałów wybuchowych. Uczeni zastanawiają się jak wykorzystać tę zdolność do wytworzenia paliwa. Synteza substancji łatwopalnej z produktów rozpadu grzyba mogłaby rozwiązać kryzys energetyczny.

Testowane pod tym kątem grzyby to przede wszystkim Gliocladium roseum. Niewykluczone jednak, że znajdą zastosowanie również Xylaria hypoxylon, czyli próchnilec gałęzisty oraz bardzo intensywnie obecnie badany przez naukowców grzyb workowy Chaetomium thermophilum, doskonale czujący się nawet w wysokich temperaturach. Wiemy też, że drożdżaki sprawnie fermentują odpady organiczne. Temperatura zawierającej je pryzmy kompostowej – specjalnie nawożonego miejsca, gdzie zgromadzone są odpady do utylizacji – rośnie tak bardzo, że czasem dochodzi do samozapłonu. Uczeni pracują nad tym, by wykorzystać to zjawisko w praktyce. Jednak, jak zaznaczają, przed nimi jeszcze daleka droga. Ale światełko w tunelu już widać.

 

konsultacja: mykolog dr Marta Wrzosek z Uniwersytetu Warszawskiego

 

Artykuł opublikowałam w tygodniu „Wprost”