Το μυκήλιο του μανιταριού turkey tail σε συνδυασμό με νανοΐνες κυτταρίνης δίνει ένα υλικό ανθεκτικό στο νερό και στα λίπη
Η αναζήτηση για βιώσιμες εναλλακτικές στις πλαστικές συσκευασίες τροφίμων έχει οδηγήσει ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Maine σε μια λύση που βρίσκεται κυριολεκτικά στη φύση και αυτό είναι το μυκήλιο των μανιταριών. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Langmuir και παρουσιάζουν για πρώτη φορά ένα υλικό συσκευασίας χωρίς πλαστικό, χωρίς χημικές ουσίες ανησυχίας και με πλήρη βιοαποδομησιμότητα, το οποίο μπορεί να παραχθεί σε τρεις ημέρες και να εφαρμοστεί σε βιομηχανική κλίμακα.
Το μυκήλιο είναι το ριζικό σύστημα των μυκήτων, το δίκτυο νηματοειδών δομών που αναπτύσσεται κάτω από την επιφάνεια του εδάφους ή μέσα σε οργανικά υποστρώματα. Είναι φυσικά ανθεκτικό στο νερό. Οι ερευνητές το συνδύασαν με νανοΐνες κυτταρίνης ξύλου, γνωστές ως CNF, ένα φυσικό πολυμερές που προέρχεται από φυτά και παρέχει αντοχή στα λίπη και τα έλαια. Ο συνδυασμός των δύο υλικών αξιοποιεί τα πλεονεκτήματα και των δύο συστατικών ταυτόχρονα, δημιουργώντας ένα υλικό κατάλληλο για συσκευασία τροφίμων που έρχεται σε επαφή τόσο με υγρά όσο και με λιπαρά τρόφιμα.
Πώς αναπτύσσεται το υλικό και γιατί επιλέχθηκε το συγκεκριμένο μανιτάρι
Η διαδικασία παραγωγής ακολουθεί τη λογική της φύσης. Οι ερευνητές καλλιέργησαν τον μύκητα Trametes versicolor, γνωστό και ως turkey tail mushroom, ένα είδος που στη φύση αναπτύσσεται πάνω σε σαπισμένα δέντρα. Η επιλογή του δεν ήταν τυχαία: Επειδή το συγκεκριμένο μανιτάρι αναπτύσσεται φυσικά σε υπόστρωμα ξύλου, μπορεί να χρησιμοποιήσει τις νανοΐνες κυτταρίνης ξύλου ως θρεπτικό υπόστρωμα κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Αυτό σημαίνει ότι οι CNF δεν αποτελούν μόνο δομικό συστατικό του τελικού υλικού, αλλά και τροφή για το μυκήλιο κατά την ανάπτυξή του, μια αξιοσημείωτη διπλή λειτουργία.
Το μυκήλιο αναμειγνύεται με θρεπτικό μείγμα και νανοΐνες κυτταρίνης. Τα υφίδια, δηλαδή τα διακλαδιζόμενα νήματα που αποτελούν τη δομή του μύκητα, αναπτύσσονται ομοιόμορφα μέσα στο μείγμα, ακριβώς όπως θα έκαναν στη φύση όταν ψάχνουν να περάσουν μέσα από κενά. Μόλις ολοκληρωθεί η ανάπτυξη και το υλικό στεγνώσει, το αποτέλεσμα είναι ένα φύλλο περίπου 25 μικρών πάχος. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε ως επίστρωση πάνω σε χαρτί είτε ως αυτόνομη μεμβράνη από CNF και μυκήλιο. Η μία πλευρά της μεμβράνης έχει ελαφρώς χνουδωτή υφή, ενώ η άλλη μοιάζει στην αφή με πλαστικό.
Το κόστος, η ασφάλεια και η κλιμάκωση της παραγωγής
Ένα από τα σημαντικότερα εμπόδια για τα υλικά βάσης μυκηλίου ήταν μέχρι τώρα ο χρόνος παραγωγής. Συνήθως απαιτούνταν εβδομάδες για την ανάπτυξη και επεξεργασία του υλικού σε χρηστική μορφή. Η ομάδα του Πανεπιστημίου του Maine κατάφερε να μειώσει αυτό τον χρόνο σε τρεις ημέρες, κάτι που αλλάζει ριζικά την οικονομία της παραγωγής. Η προσαρμογή της μεθόδου επίστρωσης σε συνηθισμένες βιομηχανικές μηχανές θα μπορούσε να αυξήσει την παραγωγή από τετραγωνικά εκατοστά σε τετραγωνικά μέτρα ανά ώρα, φέρνοντας το υλικό πιο κοντά στις απαιτήσεις της βιομηχανίας.
Το ζήτημα της ασφάλειας αντιμετωπίζεται με ένα επιχείρημα που είναι συγχρόνως απλό και ουσιαστικό. Η επικεφαλής της έρευνας, Caitlin Howell, αναπληρώτρια καθηγήτρια Βιομηχανικής Μηχανικής, επισημαίνει ότι οι μύκητες τρώγονται από ανθρώπους εδώ και χιλιάδες χρόνια, γεγονός που παρέχει ήδη επαρκή ένδειξη για τη μακροπρόθεσμη ασφάλειά τους. Το πλαστικό, αντίθετα, περιέχει χιλιάδες χημικές ουσίες με άγνωστες ή υπό διερεύνηση μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στην υγεία, κάτι που η επιστημονική κοινότητα αναγνωρίζει ολοένα και πιο έντονα. Το υλικό του Maine δεν περιέχει ουσίες ανησυχίας και αποσυντίθεται εύκολα, χωρίς να αφήνει επιβλαβή κατάλοιπα στο περιβάλλον.
