Ніколас Буллоса, 14 червня 2011 р
Життя відновлює життя, навіть якщо процес іноді триває десятиліття чи сотні років.
Якщо неможливо пришвидшити природні процеси відновлення (біоремедіація), використовуючи організми, які, наприклад, харчуються кадмієм, свинцем, ртуттю, нафтою або навіть ядерною радіацією. І воно є.
Що станеться, якщо такі організми, здатні перетворити процес десятиліть чи століть на процес днів чи місяців, також служать для боротьби зі шкідниками або створюють біологічно розкладається матеріал, здатний замінити пластик?
Після мільйонів років остракізму гриби виходять на сцену
Вони складають ціле царство організмів, незалежно від рослин, тварин та бактерій. Його заплутані підземні структури, схожі на коріння або нервову систему тварин, діють як шлунок лісів, перетворюючи органічну речовину в поживні речовини.
Так само вони змінили нашу їжу, гастрономію чи вірування предків; на додаток до просування сучасної медицини. Однак грибки залишаються непоміченими у нашому житті та освіті.
Потрачене королівство, потенціал "врятувати світ"
Незважаючи на рішучу присутність грибів (що складаються з цвілі, дріжджів та грибів) в природі та культурі людини, це найневідоміше і марне царство.
На думку міколога Пола Стаметса, їхній потенціал допомогти вирішити людські проблеми настільки вирішальний, що їх широке використання може "врятувати світ".
Економічна важливість цього тваринного царства не викликає сумнівів: вони відповідають за бродіння пива та хліба, гастрономічні ринки грибів і трюфелів, і їх значення зростає у фармацевтичному секторі, оскільки вони присутні у численних промислових антибіотиках та ферменти (протеази). Однак до цього часу вони не розглядалися як поле розвідки зелених технологій.
Неофобія проти неофілії
Майкл Поллан, співробітник New York Times, професор журналістики в Університеті Берклі, заявляє, що гриби через свою потенційно отруйну природу пробуджують у нас "дилему всеїдного", як жоден інший організм: конфлікт між неофобією (страх перед проковтнути щось нове, що може заподіяти нам шкоду), і неофілію (ризикований, але необхідний прийом, щоб відчути нові укуси).
Якщо гастрономічно гриби стикаються з нами одночасно з одними з найбільших їстівних винагород у світі, і в той же час з деякими найбільшими ризиками, їх здатність розщеплювати органічні молекули прискорить різні технологічні досягнення, зазначають кілька досліджень.
Еволюційна мудрість
Не маючи хлорофілу, гриби фундаментально відрізняються від рослин: вони не здатні виробляти енергію від сонця. Їх стратегія наближається до стратегії тварин, оскільки вони харчуються органічною речовиною, створеною рослинами або тваринами, які їх їдять (Майкл Поллан цитує Ендрю Вейля, який у "Шлюбі Сонця і Місяця" припускає, що гриби містять замість сонячних калорії, величезна кількість місячної енергії).
Більшість відомих грибів отримують свою енергію двома шляхами: сапрофітно (розкладаються органічні речовини, особливо рослинні); або пов’язуючи його структуру з рослинами для створення симбіозу (мікоризи), який приносить користь обом організмам. Рослина отримує мінеральні поживні речовини та воду, тоді як гриб отримує вуглеводи та вітаміни від сонця.
Гриби-мікоризи співіснували з деревами, з якими вони асоціюються, обмінюючись результатами різних метаболізмів. Якщо хлорофіл рослин перетворює сонячне світло, воду та мінерали ґрунту на вуглеводи, мікориза розщеплює органічні та мінеральні молекули на прості молекули завдяки дії їх ферментів.
Ферменти травної системи планети
В обміні спеціальними стравами дерева отримують додаткову користь, захищаючи рослину-симбіотик від інших грибів та бактеріологічних захворювань. Якщо лісова підстилка - це шлунок землі, гриби забезпечують ферменти для травного циклу екосистем. Буквально.
Травну роботу органічної речовини лісів здійснює міцелій. Це вегетативне тіло грибів, лабіринтна мережа мікроскопічних ниток, що губчасто грунтує, на якому осідає гумус і підлісок.
За конструкцією нитчастої структури (гіф) міцелії були описані як нервова система (або нейрони) лісів. За словами Пола Стейменса, міцелій грибів - це буквально нейрони, які разом складають орган земного інтелекту, ідея, сумісна з гіпотезою Гея. Сам Стаметс пояснює труднощі, пов'язані з вивченням міцелію, враховуючи їх крихкість. Його крихітні взаємопов’язані нитки, що тягнуться сотнями кілометрів по поверхні, еквівалентно одному квадратному футу.
Зелена реставрація, нові матеріали, боротьба зі шкідниками тощо
Якби гриби спеціалізувались на розщепленні органічних сполук, пояснює Пол Стаметс, широкомасштабне вирощування видів грибів, ефективних для цього завдання, може забезпечити нову галузь екологічного відновлення або мікромедіації.
Для грибів вуглеводні та їх похідні, такі як нафта та її розливи, смола із покинутих доріг або дитячі підгузники, що накопичуються на звалищі, є ще однією органічною сполукою. Ваша їжа.
Але грибки та їх міцелії є не лише потенційною основою для очищення розливів. Завдяки своїм можливостям, нове покоління підприємців хоче остаточно вивести гриби з остракізму, плануючи їх використання у всіх видах програм, пов’язаних із зеленими технологіями: заміною полімерних полімерів у композиційні та біологічно розкладаються промислові матеріали; домашнє вирощування здорової харчової добавки; технології мікроремедіації; або органічні добрива без використання вуглеводнів (біоконтроль шкідників).
Тут ми розглянемо п’ять можливих видів використання грибів, які можуть принести користь підприємцям у всьому світі.
1. Використовуйте гриби для «вирощування» упаковки
Чи можуть гриби стати дешевою та біологічно розкладається заміною пластику? У цьому переконаний Ебен Байєр, генеральний директор Ecovative Design.
Технологія MycoBond компанії Ecovative Design виробляє дешеві та біологічно розкладаються композити-замінники пластику, використовуючи міцелій, утворюючи природний полімер на основі будь-яких рясних рослинних відходів у даній області, роблячи виробництво місцевим. Наприклад, у районі, де виробляються горіхи, їх шкаралупа складає основу місцевого та біологічно розкладаного полімеру.
Таким чином, MycoBond виробляє матеріали без використання олії та енергії, оскільки ці замінники полімерних полімерів включають лише місцеві рослинні залишки, які за добу перетворюються на міцелії (грибкові “коріння”), посіяні на відходах.
За допомогою цього процесу досягається органічний та біологічно розкладається полімер, який перетворює відходи, які не використовують енергію, здатні конкурувати з пластиком (та наслідки його використання).
Композити, виготовлені з міцелієвим клеєм і рослинними речовинами за допомогою техніки MycoBond, мають стільки ж застосування, скільки і сам полістирол. Ecovative Design починається з двох конкретних продуктів:
- EcoCradle: пакувальний матеріал, виготовлений з рослинних відходів (лушпиння бавовни, гречки) та грибкового клею. Доступний і формований, як пінополістирол (EPS) та поліпропілен (EPP), без екологічних недоліків.
- Greensulate: жорстка панель для використання в якості ізолятора в будівельному секторі.
Інші компанії розробляють продукти, які замінюють екструдований полістирол (XPS) в таких областях, як упаковка, також використовуючи рослинні залишки, такі як бавовна, рис та пшеничні відходи, і фіксуючи їх міцелієм.
Комп’ютерна компанія Dell продає нову упаковку на основі цих рослинних залишків та міцелію. В даний час це пілотна програма для перевірки ефективності біологічно розкладаного органічного полімеру.
Dell заявляє, що упаковка міцелію для своїх серверів PowerEdge R710 продемонструвала оптимальну продуктивність у лабораторіях, тому її можна поширити на інші продукти.
2. Вирощуйте вдома гриби для власного споживання
Гриби не є рослинами, а також знання про вирощування рослин не стосуються їх розведення. Через свою нездатність виробляти їжу з сонця та структуру її клітинних стінок, що складаються з хітину, а не целюлози, царство грибів ближче до тварин, ніж до рослин.
Люди використовували гриби, цвілі та дріжджі для приготування їжі та напоїв протягом тисячоліть. Однак, коли мова заходить про вирощування грибів, сама природа цих організмів означає, що багато їстівних видів ростуть лише дико, і їх не можна вирощувати вдома.
Ці види залежать від симбіозу з рослинами (мікориза) для отримання вуглеводів та вітамінів в результаті фотосинтезу, тоді як гриби забезпечують рослини мінералами та водою. Не вдалося відтворити складне середовище, яке сприяє симбіотичній асоціації з рослинами для контрольованого вирощування мікоризних грибів.
На відміну від мікоризи, існує безліч їстівних видів, які отримують свою енергію, розкладаючи органічні речовини (сапрофітні).
Гриби-сапрофіти можна вирощувати вдома будь-ким, докладаючи невеликих вкладень чи зусиль. Існує багата література про цей процес, дуже схожа на різні види.
Досить прищепити ложе розкладається органічної речовини (старий стовбур, гній, зерно) спорами гриба, який буде культивуватися: грибами (Agaricus campestris та Agaricus bisporus), шиїтаке (lentinula edodes), гливою (pleurotus ostreatus) ), солом’яний гриб (volvariella volvacea) та енокітакес (flammulina).
Ці види, зібрані на грядках, попередньо підготовлених до вирощування, є економічним та здоровим доповненням до кухні. Вирощувані в їжу види грибів поділяють основні властивості: високий вміст білка, низьку калорійність, залізо, клітковина, мінерали та вітаміни.
Через велику кількість врожаю та його кулінарних властивостей збільшується вітчизняне вирощування гливи (також гливи, кураги або звичайного гриба). З білуватим м’ясом та м’яким смаком подається як у вареному вигляді (соуси, всілякі страви та рагу), так і в сирому вигляді (салати, з олією та трохи солі тощо).
У своєму природному середовищі існування глива росте пізньої осені та на початку зими на мертвих колодах. Однак вдома вирощування може тривати практично цілий рік. Для його вирощування він служить будь-якому куточку з мінімальним освітленням, бажано природним.
Кілька компаній продають в Інтернеті невелику грядку, вже прищеплену гливою, вже підготовлену до вирощування. Однак можна провести весь процес в домашніх умовах за допомогою простих інструментів: посуду для посіву грибниці та ящика або кімнати з ложем розкладається речовини для поширення грибка.
Збільшується і вітчизняне виробництво грибів та шиїтаке, широко використовуваних в азіатській кухні. Її традиційно вирощують на деревині, хоча сьогодні її виробляють на необроблених деревних тирсах.
Серед компаній, які надають набори для вирощування грибів, деякі починають з простих ідей, але з великим потенціалом. Це випадок із невеликою компанією Back to the Roots, яка збирає кавову гущу у закладах і використовує її як основу для своїх ящиків для вирощування грибів.
Його засновники Нікхіл Арора та Алекс Велес - молоді підприємці, які нарешті обрали зелені технології, а не заснували Інтернет-компанію.
3. Використовуйте гриби для прискорення розкладання на звалищах
Немає чарівної формули для перетворення продуктів, що утворюють відходи і стають екологічною проблемою за одну ніч, у продукти, які повертаються до природи, не забруднюючи та не вимагаючи великої кількості енергії для переробки.
Переходячи до походження проблеми, основною причиною того, що поліетиленові пакети, підгузники та інші товари щоденного користування породжують економічні та екологічні проблеми, є її власна конструкція, яка не враховує весь життєвий цикл товару.
Навмисне нерозуміння продукту компаніями та користувачами після закінчення терміну його експлуатації може бути пом'якшено за допомогою біорозкладаних конструкцій або конструкцій, що легко переробляються.
Йдеться про великий виклик екологічного дизайну - від продуктів "від колиски до колиски" до конструкцій, що імітують природу (біомімікрія), через регенеративний дизайн, так звану відповідну технологію чи екологічну інженерію, щоб згадати основні тенденції в екологічній промисловості конструкція, яка прагне покласти край проблемі відходів з основи, молекулярної структури продукту.
Поки на звалищах поступово з’являються продукти, що мінімізують або повністю усувають відходи, проблема зберігається. Гриби та міцелій можуть бути частиною рішення, коли йдеться про утилізацію потенційно небезпечних відходів на звалищах, таких як вуглеводні, важкі метали, пластмаси, і так, використані дитячі підгузники.
Поки всі підгузники, що продаються у світі, не піддаються біологічному розкладанню, їх споживання продовжуватиме створювати екологічну проблему, яку, як вважає Алетія Васкес-Морільяс з Автономного столичного університету Мехіко, можна полегшити за допомогою біоремедіаційного процесу, який використовує гриби (мікроремедіація ).
Професор Васкес-Морільяс пояснює The Economist, що розкладання використаних підгузників можна пришвидшити, вирощуючи правильний тип гриба, який харчувався б цими відходами. До речі, каже Васкес-Морільяс, в результаті цього процесу можна було б створити їжу (гливи).
Процес ламає 90% використаних підгузників за 2 місяці, і протягом 4 місяців підгузник зникає. За словами команди Васкеса-Морільяса, незважаючи на дієту грибів гливи, що використовуються в процесі, вирощувані гриби повністю їстівні.
У цьому випадку мікромедіація вирішує забруднення, викликане відходами (використані підгузники), які живлять грибок, який є не тільки нешкідливим, але і їстівним.
4. Гриби та міцелій для очищення розливів (біоремедіатори)
Мікроремедіація - це форма біоремедіації, яка використовує гриби для знезараження ділянки. У процесі використовується міцелій, вегетативне тіло гриба, важко вивчене через його підземний характер і крихкість, ферменти якого діють як шлунок, який поглинає органічні сміття, такі як токсини та вуглеводні, і перетворює їх на мінеральні поживні речовини для рослин і води.
Міцелія зменшує токсини із забрудненого навколишнього середовища in situ, не потребуючи переміщення суші, модифікації екосистем або великих інвестицій. Це пов’язано з тим, що фундаментальною роллю грибів в екосистемі є розкладання органічної речовини, завдяки чому важкі метали, пластмаса та вуглеводні є їжею для підземних мереж міцелію.
Міцелій виділяє ферменти та кислоти, які еволюціонували, руйнуючи клітинні стінки рослин (лігнін та полімери целюлози), основу рослинної клітковини. По суті, це органічні сполуки, що складаються з довгих ланцюгів вуглецю та водню, за структурою подібною до структури більшості органічних забруднювачів - від нафти та інших вуглеводнів до нервових газів та зарину.
Можливості мікології як інструменту біоремедіації лише зараз почали досліджуватись, завдяки працям Пола Стаметса або С. А. Томаса, серед інших.
5. Гриби як органічне добриво
Серед 22 патентів, опублікованих мікологом Полом Стаметсом, одним з найбільш перспективних є той, що стосується пестицидів на основі грибів.
Згідно опису Стаметса, пестицид обманює комах, приваблюючи їх апетит.
Як тільки шкідники харчуються грибками, якими були посіви посівів, міцелія буквально росте всередині комахи, викликаючи її загибель. Потім гриби перетворюють загнилу речовину шкідника в іншу поживну речовину для ґрунту, перетворюючи потенційну проблему на користь.
Інші мікологи працюють над комерційною версією міцелію, здатною контролювати шкідників, думаючи як у сільському, так і в житловому секторах.
Тредд Коттер, засновник Грибної гори в Південній Кароліні, вважає, що знайшов штам гриба, який є смертельним для термітів і мурах. Для боротьби з шкідником у фермі чи будинку, Тредд прищеплює грибок у різних стратегічних точках. Спосіб вирощування їстівних грибів, уникаючи пошкодження певними комахами.