Sådan kan svampe redde verden – fra rensning af vand til nedbrydning af plastik

Svampe – er de en videnskabelig guldmine? Det indikerer en artikel i tidsskriftet Trends in Biotechnology i hvert fald. Svampe kan nemlig godt tage plads blandt bæredygtighedens 'superhelte'.

Mange af os har hørt om svampenes rolle i at skabe et mere bæredygtigt alternativ til læder, og faktisk har man brugt svampenes mycelium til at producere kunstigt læder (amadou) i omkring 5.000 år.

Mycelium-læderalternativer har været i fokus for nylig. Svampens stærke myceliestrenge danner et kraftigt rodlignende netværk, der slanger sig gennem dødt træ og jord under svampene.

Svampe bruges til at fremstille mange gærede mad- og drikkevarer som øl, vin, brød, sojasovs og tempeh. Mange populære veganske proteinprodukter, eksempelvis Quorn, er egentlig bare en masse af svampemycelium.

Hvad er det, der gør, at svampene er så alsidige? Og hvad kan de ellers bruges til?

Skumagtig og fleksibel

Svampevækst er en billig, enkel og miljøvenlig måde at binde biprodukter fra landbruget, som eksempelvis risskaller, hvedestrå, sukkerrør-bagasse (et naturmateriale lavet af de resterende fibre fra sukkerrør, red.) og melasse, i biologisk nedbrydelig og CO₂-neutral skum.

Svampeskum er i stigende grad et populært og bæredygtigt valg til emballagematerialer; blandt andet har IKEA givet tilsagn om at bruge produktet.

Svampeskum kan også bruges i byggebranchen til isolering, gulve og paneler. Forskning afslører, at de sagtens kan konkurrere med kommercielle materialer i forhold til effektive lyd- og varmeisoleringsegenskaber.

Desuden kan tilsætning af industriaffald som glasfiner (knust glas) i disse skumprodukter forbedre brandmodstandsdygtigheden.

Ved udelukkende at bruge mycelie kan man producere et mere fleksibelt og svampet skum, der er egnet til produkter som svampe til ansigtet, kunstig hud, blæk- og farvestofbærere, skoindlæg, lette isoleringslofter, polstring, boliginventar og tekstiler.

Papir af svampe

For andre produkter er det sammensætningen af svampe, der betyder noget.

Svampefilamenter indeholder kitin, som er det typiske grundmateriale i cellevæggene hos svampe: En bemærkelsesværdig polymer, der også findes i krabbeskaller og som en hovedbestanddel af leddyrs ydre skelet.

Kitin har en fibrøs struktur, der ligner cellulose i træ. Det betyder, at svampefibrene kan bruges til at fremstille tynde lag på samme måde, som papir bliver produceret.

Papir fremstillet af svampe er stærkere end mange plastmaterialer og kun en smule svagere end mange ståltyper af samme tykkelse.

Vi har dog endnu ikke testet svampepapirets egenskaber, når de udsættes for forskellige kræfter.

Svampepapirets styrke kan erstattes af en gummiagtig fleksibilitet ved hjælp af specifikke svampearter eller andre dele af svampen. Papirets gennemsigtighed kan tilpasses på samme måde.

Når svampene bliver dyrket i mineralrige miljøer, resulterer det i naturlig brandhæmmende egenskaber i svampen, fordi den absorberer de letantændelige mineraler og inkorporerer dem i dens struktur.

Desuden gør vand ikke svampens overflade våd; vandet glider derimod af, hvilket kan være en nyttig egenskab.

Løsning på snavset vand

Men hvad skal vi egentlig med svampepapir, når vi allerede har papir fremstillet af træ?

Det er her, de andre interessante kitin-egenskaber kommer ind i billedet – eller nærmere betegnet egenskaberne associeret med biproduktet chitosan.

Chitosan er kitin, der er blevet kemisk modificeret gennem eksponering af en syre eller alkali. Det betyder, at svampepapir ved hjælp af et par enkle trin kan bruges til en række andre anvendelser.

Chitosan er eksempelvis elektrisk ladet og kan bruges til at tiltrække tungmetalioner.

Så hvad sker der, hvis du parrer det med et mycelium-filamentnetværk, der er snørklet nok til at forhindre, at faste stoffer, bakterier og endda virusser (som er meget mindre end bakterier) passerer igennem?

Resultatet er en miljøvenlig membran med imponerende vandrensningsevner.

Mine kolleger og jeg fandt, at dette materiale er stabilt, let at fremstille og nyttigt til laboratoriefiltrering.

Selvom teknologien endnu ikke er kommercialiseret, ser det lovende ud i forbindelse med reduktion af miljøeffekterne ved syntetiske filtreringsmaterialer samt at levere mere sikkert drikkevand, hvor det ikke er tilgængeligt.

Svampe i lægemidler

Måske er chitosans betydelige biomedicinske potentiale endnu mere interessant.

Svampematerialer er blevet brugt til at skabe forbindinger med aktive sårhelende egenskaber. Selvom de ikke er kommercielt tilgængelige i øjeblikket, har det vist sig, at de har antibakterielle egenskaber, hæmmer blødninger og understøtter cellers vækst og sammenhængskraft.

Svampenzymer kan også bruges til at bekæmpe bakterier, der er aktive i tænderne, øge blegning og ødelægge forbindelser, der er årsag til dårlig ånde.

Svampe spiller også en rolle i antibiotika. Penicillin, fremstillet af Penicillium-svampene, er et videnskabeligt gennembrud, der har reddet millioner af liv og er blevet et dagligt syn i moderne sundhedspleje.

Mange slags antibiotika bliver stadig produceret af svampe eller jordbakterier.

Og i en tid med stigende antibiotikaresistens gør genomsekventering os endelig i stand til at identificere svampenes uudnyttede potentiale til fremstilling af fremtidens antibiotika.

Svampe til undsætning

Svampe kunne spille en stor rolle i bæredygtighed ved at afhjælpe eksisterende miljøskader.

For eksempel kan de hjælpe med at rense forurenede industrianlæg gennem en populær teknik kaldet mycoremediering, og de kan nedbryde eller absorbere olier, forurenende stoffer, toksiner, farvestoffer og tungmetaller.

De kan også kompostere visse syntetiske plastmaterialer, som polyurethan.

I denne proces bliver plasten gravet ned i jorden, og dets biprodukter fordøjes af specifikke svampe, i takt med at den bliver nedbrudt.

De utrolige organismer kan også hjælpe med at raffinere biobrændstoffer. Vi kan endda producere kister af svampe, så vores jordiske rester kan blive til næringsstoffer til planter, når den dag kommer.

Én ting er i hvert fald helt sikkert: Svampe har et kæmpe potentiale til en hel række formål, som vi kun lige er begyndt at forstå.

Det kan være den øl, vi drikker, det næste måltid, antibiotika, en ny taske af kunstlæder eller emballagen, den blev leveret i – vi ved aldrig, hvilken form den ydmyge svamp vil tage i morgen.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.