Gljive bi mogle postati glavno oružje protiv plastike

Procijenjenih dva do četiri milijuna vrsta gljiva u svijetu nudi nam beskrajne mogućnosti — od stvaranja alternativnih građevinskih materijala i tekstila, preko čišćenja toksina iz okoliša, do pružanja novih izvora biljnih proteina. Sada se znanstvenici okreću gljivama kako bi one pomogle pri riješavanju problema zagađenja plastikom

Što je Mikoremedijacija?

Gljive koje rastu na mjestu obnove staništa u Hylebos Creeku, Tacoma, Washington 2010. Luka Tacoma / Flickr

Mikoremedijacija je oblik bioremedijacije: uvođenje mikroorganizama ili drugih oblika života za razgradnju zagađivača okoliša u zagađenim područjima. Bioremedijacija se koristi za čišćenje izlivene nafte i raznih zagađenih industrijskih lokacija uvođenjem bakteriae da razgrade zagađivače i vrate hranjive tvari natrag u okoliš. Mikoremedijacija je drugačija po tome što za to koristi gljivice umjesto bakterija. Micelij, korijenski sustav gljiva koji raste ispod gljive, konzumira hranu iz okoliša i koristi svoje enzime za razgradnju molekula zagađivača i toksina. U osnovi on “probavljuje” površinu na kojoj raste i pretvara ju u hranjive tvari.

Ovo je pšosebna metoda koja se koristi za čišćenje industrijskog i poljoprivrednog otpada – poput cijanotoksina, herbicida i pesticida – i ponekad ga pretvara u jestive gljive s visokim udjelom bjelančevina. Gljive su već korištene za čišćenje izlivene nafte, kontaminiranog tla i teških metala u zagađenim područjima. Bukovače su sposobne ukloniti Escherichiu coli iz kontaminiranih voda i pepeo pun toksina iz šumskih požara koji dospijeva u vodene tokove. A sada počinjemo uviđati njihov potencijal da razgrade jedan od najraširenijih zagađivača naše generacije: plastiku.

Potencijalne upotrebe gljiva za razgradnju plastike

Plastika se ne razgrađuje, već se s vremenom samo raspada na manje dijelove. To znači da 8,3 milijarde tona plastike proizvedene od 1950-ih još uvijek postoji u ovom ili onom obliku. Posebno su zabrinjavajuća odlagališta na kojima se od 2018. nakupilo 27 milijuna tona plastike. Međutim, kako se gljive mogu koristiti za razgradnju plastike u tim okruženjima u kojima nema zraka ni sunca?

Pestalotiopsis microspora bi mogao biti na to pitanje. Studija iz 2011. provedena na Sveučilištu Yale izjavljuje da ova rijetka gljiva, koju su pronašli studenti na studijskom putovanju u amazonsku prašumu Ekvadora, zajedno s nekoliko drugih gljiva iz roda Pestalotiopsis može razgraditi uobičajenu vrstu polimerne plastike koja se zove poliester poliuretan. Pestalotiopsis microspora to čak može činiti u tekućinama i suspenzijama tla u tamnim okruženjima bez kisika, što znači da bi mogla biti korisna na odlagalištima, centrima za obradu otpada pa čak i u oceanskim plastičnim vrtlozima poput Velike pacifičke mrlje smeća. Radeći brzo, razgrađuje dijelove plastike u samo dva tjedna.

Godine 2017. znanstvenik Sehroon Khan s Instituta za botaniku Kunming u Kini, prikupio je Aspergillus tubingensis koji raste na gradskom odlagalištu smeća u Islamabadu u Pakistanu. Otkrio je da je gljivica u nekoliko tjedana uspjela razgraditi poliuretan – plastiku koja se široko koristi u proizvodnji velikih kućanskih aparata, umjetne kože, spužvi i sintetičkih vlakana. Enzimi i micelij gljive rade na razbijanju veza između molekula, a zatim ih rastavljaju.

Materijal koji se ne može reciklirati

Ne može se sva plastika reciklirati ili je to iznimno teško učiniti. Polipropilen, na primjer, čini 28 posto globalnog plastičnog otpada, ali samo 1 posto se reciklira. Koristi se za izradu kućanskih predmeta poput igračaka, industrijskih proizvoda poput dijelova automobila, plastične ambalaže poput spremnika za dostavu hrane, prozirne folije te tekstila, što ga čini široko korištenom plastikom za koju postoji malo rješenja za recikliranje.

Istraživanje koje je proveo Fakultet za kemijsko i biomolekularno inženjerstvo Sveučilišta u Sydneyu otkrilo je da dvije vrste gljivica koje se obično nalaze u biljkama i tlu, Aspergillus terreus i Engyodontium album, mogu razgraditi ovu vrstu plastike nakon što je prethodno toplinski obrađena. Nakon 30 dana inkubacije plastika se smanjila za 21 posto, a nakon 90 dana za 25 do 27 posto. Istraživači vjeruju da će, ako još više optimiziraju uvjete procesa, smanjiti vrijeme razgradnje.

Bukovače također mogu razgraditi predmete koji sadrže plastiku koja se ne može reciklirati. Jedno ispitivanje koje je provela tvrtka Fungi Solutions u Melbourneu otkrilo je da su one sposobne razgraditi većinu toksina i mikroplastike u opušcima cigareta, koji su jedan od najvećih zagađivača oceana, u roku od sedam dana. Grupa vjeruje da može ukloniti 1,2 milijuna opušaka s odlagališta i zbrinuti ih na ovaj način.

Pomažu i u kućanstvu

Čak i za plastični otpad u vlastitom domu, bukovače mogu biti od pomoći. Pleurotus ostreatus i Pleurotus pulmonarius, obje vrste gljiva bukovača, mogu razgraditi PET (polietilen tereftalat) plastiku tijekom 30 do 60 dana. PET se obično koristi za izradu plastičnih boca za vodu i napitke, kojih se svake godine proizvede 600 milijardi, a samo mali postotak se zapravo reciklira.

Katharina Unger sa Sveučilišta Utrecht u Nizozemskoj, kreirala je sustav za recikliranje koji sadrž agar, glukozu i plastiku tretiranu UV zračenjem. Bukovače i druge gljive hranjene su ovim mahunama nekoliko mjeseci. Znanstvenici predviđaju da će se manje verzije ovog sustava nazvanog Fungi Mutarium koristiti u domovima, a veći sustavi u centrima za recikliranje ili obradu otpada. Dok neke gljive bioakumuliraju previše toksina kada razgrađuju zagađivače iz okoliša, ovakve gljive koje se hrane plastikom su čak jestive.