Sēnes, kuras var izmantot ražošanā, latviešu zinātniekiem atnes pasaules slavu

Valsts koksnes ķīmijas institūtā izstrādāti inovatīvi micēlija biokompozīti, kuri ir konkurētspējīgi ar sintētiskajiem putu materiāliem un tradicionālajiem kompozītmateriāliem, piemēram, plastmasu, no kuras izmantošanas cenšas atteikties.

Lielā balva par labāko iepakojumu

“Veidojam micēlija kompozītus, tas nozīmē, ka izmantojam dzīvas sēnes micēliju, kuru audzējot un apstrādājot iegūstam materiālu, ar ko aizstāt putuplasta materiālus, piemēram, perspektīva ir to izmantot kā izolācijas materiālu iepakojumam, nākotnē var pat izaudzēt dažādas mēbeles un dizaina priekšmetus,” “Kas Jauns Avīzei” stāsta institūta vadošā pētniece, bioloģijas doktore Ilze Irbe, kuras darba lauks ir raibā tauriņpiepe.

Zinātniece kopā ar komandu ir radījusi micēlija kompozīta granulas, kas šogad 550 pretendentu konkurencē no 40 valstīm saņēma uzvarētāja balvu “WorldStar Winner” un ieguva “Grand Prix” nacionālajā konkursā “Labākais iepakojums Latvijā”. Micēlija kompozīta materiāls izaudzēts, pateicoties arī raibajai tauriņpiepei.

Var aizstāt putuplastu

“Mēs esam tikai pētījumu sākuma stadijā, bet redzam, ka šiem materiāliem pasaulē ir milzīga perspektīva,” saka Irbe. Kā tad no sēnes var iegūt pat mēbeli? Proti, raibās tauriņpiepes micēlijs labi aug uz koka skaidām un kaņepju spaļiem. Būtībā uz visa, kas paliek pāri pēc vērtīgo pamatmateriālu iegūšanas, kaņepju gadījumā – šķiedras atdalīšanas. Tas, uz kā augs micēlijs un sēne barosies, saucas substrāts.

“Micēlijs, kas līdzinās baltai pūkai, sākumā tiek audzēts laboratorijā, kolbiņās šķidrā barotnē, kad trauks pieaudzis pilns, tad uzlejam izaugušo maisam ar substrātu,” procesu skaidro Irbe.

Tad piepe aug tālāk, micēlijs kā mikroskopiski pavedieni izvijas cauri substrātam un, vienkāršoti sakot, salīmē visu kopā. Dabīgos apstākļos sēne dara tieši tāpat, cauraugot, piemēram, nokritušā koka stumbru, kad tiek iegūtas barības vielas.

Sēne uz sagatavotā substrāta – kaņepju vai koksnes skaidām – aug aptuveni divas nedēļas. Tā kļūst par masu, kas atgādina mīklu, kuru tālāk var veidot visdažādākajās formās. Var būt, piemēram, granulas, ko pēc tam, kad viss process būs noslēgts, kā gatavu materiālu varēs iebērt kastē, lai pasargātu sūtījumu pārvadāšanas laikā. Tagad tam izmanto putuplasta granulas, bet nākotnē var būt no sēņu micēlija iegūtās.

Lai skapis nav ar piepēm

Sintētiskie siltumizolācijas un iepakojuma materiāli piesārņo vidi, jo nav biodegradējami – paši vidē neizzūd vai izzūd ilgā laika posmā, tāpēc arvien tiek meklēti jauni risinājumi. Micēlija kompozīta granulas turpretim augsnē sadalās dažu nedēļu laikā. To pierāda kompostēšanas eksperimenti, komposts vai augsne tā vēl papildus bagātinās ar organiskām barības vielām.

Zinātniece apraksta granulu iegūšanas noslēguma posmu: “Kad micēlijs ir pietiekami cauraudzis visu substrātu, tā augšanu aptur, izmantojot augstu temperatūru – 70 grādu. Tādos apstākļos sēne pēc neilga laika pārstāj augt, bet saglabā izveidoto formu. Šodien tās ir granulas, bet rīt – dizaina mēbeles, tāpēc nepieciešams, lai ar garantiju uz priekšmeta, sēnei atkal nonākot augšanai labvēlīgos apstākļos, nesāktu veidoties mazi, krāsaini augļķermeņu vēdeklīši un tā neturpinātu dzīvot.” Te vietā piebilst, ka skapis, kas sāk apaugt ar piepēm, būtu visai neparasts skats.

Kā radās ideja

Idejas zinātnē ir visa pamats. “Mums šī sēne jau bija laboratorijā, to izmanto dažādiem koksnes ilgizturības testiem, piemēram, koksni apstrādā ar kādu aizsarglīdzekli un, izmantojot raibās tauriņpiepes micēliju, pārbauda, cik šis līdzeklis ir efektīvs,” saka doktore.

“Man sēne bija kolekcijā, pētīju literatūru un atradu, ka sēne sastāv no trīs veidu hifām, labi un salīdzinoši ātri izaug dažādos substrātos un materiālam, ko iegūstam ir labas īpašības. Citās pasaules laboratorijās pētījumos tiek izmantotas daudzas un dažādas trupes sēnes. Taču kompānijas lielākoties tur noslēpumā to, ar kādu sēņu micēlijiem strādā. Mēs nolēmām pamēģināt tauriņpiepi.”

Pētījumi sākās 2019. gadā, tad vēl kā brīvprātīgais darbs, jo oficiālu projektu un naudas šādiem eksperimentiem nebija. Ieraugot, ka izdodas izaudzēt, un pārbaudot galvenās īpašības, radās pamats iesniegt projektus. Šobrīd darbs rit Latvijas Zinātnes padomes projektā “Inovatīvi micēlija biokompozīti (MB) no augu atlikumu biomasas ar uzlabotām īpašībām ilgtspējīgiem risinājumiem”, kas ilgs līdz 2026. gada beigām.

Zaļākais un arī inovatīvais risinājums ir tas, ka tiek izmantoti koksnes vai lauksaimniecības ražošanas blakus produkti vai atkritumi, piemēram, zāģu skaidas. Tas, kam nav īsti saprātīga izmantojuma. “Pagaidām vēl jaunu dīvānu, piemēram, no makulatūras vai zāģu skaidām katrs mājās pats sev izaudzēt vēl nevarēs, jo procesam nepieciešama sterilitāte, ko varam nodrošināt tikai laboratorijā,” piebilst Irbe.

Visdažādākās iespējas ražotājiem

“Mēs neesam ražotāji, bet esam gatavi izstrādāt prototipus vai ko tādu, ko jau varētu izmantot tālāk plašam ilgtspējīgu produktu klāstam,” par nākotnes plāniem stāsta pētniece. Iespējams veidot diezgan daudz interesantu lietu, piemēram, materiālam ir īpašības, kas nepieciešamas akustiskajām plāksnēm. Var veidot arī zārciņus, kuros apglabāt mīļdzīvniekus, viss atkarīgs no ražotāja idejas un iespējām.

Zinātnieki ir atvērti investoru piedāvājumiem, jo tas, kas panākts un izstrādāts tagad, ir aptuveni puse no darba, kas vajadzīgs, lai nodrošinātu patērētājus ar drošu, ērtu un videi draudzīgu materiālu, kam formas ziņā var būt neierobežotas iespējas.

Pasaulē, izmantojot dažādas metodes, audzē pat apģērba industrijā izmantojamo – “sēņu ādu” kā alternatīvu liellopu ādai. No tās izgatavo dažādus priekšmetus –  jostas, cepures, somiņas. Tiek audzēta arī “miko gaļa” vegāniem, sēņu šķiņķis no micēlija tiem, kuri vēlas baudīt gaļai līdzīgu garšu, bet nenodarot pāri dzīvniekiem.

“Amerikā Zinātnes fonds uzskata, ka dzīvais materiāls ir viens no četriem galvenajiem pētījumu virzieniem, kas nākotnē attīstīsies ļoti strauji. Tātad arī micēliju kompozītiem ir nākotne,” pārliecināta ir Irbe.

Raksts tapis sadarbībā ar Valsts meža attīstības fondu.