نجات با قارچ راه حل بازیافت پلاستیک
ایده استفاده از قارچ در صنایع مختلف، دانشمندان زیادی را به خود جلب کرده و در جایگزینی از میسلیوم انواع قارچ به جای پلاستیک، پژوهشگران بسیاری در سراسر دنیا مشغول به مطالعه هستند.
اهمیت این پژوهشها، وقتی پررنگتر می‌شود که به یاد بیاوریم امروزه پلاستیک‌ها تقریبا بخشی جدانشدنی از زندگی روزمره ما هستند و برآورد‌ها نشان از تولید جهانی پلاستیک به ۱.۱ میلیارد تن در سال تا تا سال ۲۰۴۰ خواهد رسید. به همین ترتیب میزان ضایعات نیز در حال افزایش و انباشت در اماکن دفن زباله‌ها و در عمق اقیانوس‌هاست که یک تهدید جدی و بحران برای چرخه غذایی و اکوسیستم‌ها محسوب می‌شود.
پژوهشهای مهمی که در چند ماه گذشته در این رابطه انجام شد، نتایج بسیار جالبی را برای جامعه دوستدار محیط زیست به ارمغان آورد. عمده‌ترین این نتایج عبارتند از:
استفاده از قارچ چوب‌خوار (سم اسبی) به جای پلاستیک
مرکز تحقیقات فنی VTT فنلاند، اعلام کرد که محققان این مرکز، خواص نوعی قارچ چوب‌خوار یا سم اسمی با نام علمی Fomes fomentarius را برای استفاده به عنوان پلاستیک تجزیه‌پذیر و سایر مواد مشابه کشف کرده‌اند. میسیلیوم این قارچها که در طول تاریخ برای کاهش جرقه در هنگام آتش سوزی استفاده می‌شده، و در صنعت لباس و دارو هم اکنون کاربرد دارد. با قرار گرفتن در کنار یکدیگر عنوان یک جایگزین زیست تخریب پذیر برای پلاستیک‌ها عمل می‌کنند.
پژوهشگران با استفاده از نمونه‌های جمع‌آوری‌شده در فنلاند، ترکیب ساختاری و شیمیایی بدنه مربوط به میوه‌دهی قارچ سم اسبي را بررسی کردند. متوجه شدند که بخش‌هایی از قارچ با وجود وزن کمتر، به‌اندازه یک تخته نئوپان، کاج و چرم قدرتمند هستند. آنها با تحقیقات بیشتر متوجه شدند که هیف‌ها می‌توانند در برابر فشار و نیرو غیرقابل انتظاری مقاومت کنند و دچار دررفتگی یا تغییر شکل عمده نمی‌شوند.
افزایش مقاومت شیشه‌های جلو خودرو‌ها
نکته قابل توجه در مورد قارچ سم اسبی این است که از سه لایه با خواص متمایز، تشکیل شده که هر کدام می‌توانند به روش‌های مختلفی مفید باشند. پوسته بیرونی بسیار سخت، می‌تواند برای افزایش مقاومت شیشه‌های جلو خودرو‌ها استفاده شود. لایه میانی آن روی پوست اثرات بسیار مفید سلامتی و شادابی دارد، و می‌تواند چرم را شبیه‌سازی کند و لایه داخلی سوم شبیه چوب است.
قارچ سم اسبی در حال حاضر نقش مهمی در طبیعت ایفا می‌کند، زیرا به درختان مرده می‌چسبد و مواد مغذی مهمی را آزاد می‌کند که در غیر این صورت در پوست باقی می‌ماند. اکنون می‌تواند حتی در زمینه علم مواد بیشتر مفید باشد.
استفاده از قارچ افشانکچه به جای پلی اتیلن
در بین انواع پلاستیک، پلی‌اتیلن‌ها (PE) به طور خاص بحران‌زا هستند. زیرا هم به طور متداولی در تمام زندگی ما بکارگیری می‌شوند و هم فرایندهای محدودی برای بازیافت آنها وجود دارد. آنها بسیار سخت و محکم هستند و به همین دلیل به دشواری تجزیه می شوند و به چرخه طبیعت برمیگردند. آنچه باعث استحکام آنها می شود این است که ستون هیدروکربنی آن دارای هیچ «نقطه شکست» خوبی نیست. تا بتوان از آنجا پلیمر را به قطعاتی با طول تعریف شده‌ای، تکه تکه و جدا کرد.
یک تیم پژوهشی از دانشگاه جنوب کالیفرنیا، روش تازه شیمیایی – بیولوژیکی را با استفاده از یک نوع قارچ راه حل بازیافت پلاستیک و ضایعات پلاستیکی پلی‌اتیلنی ابداع نمود. این تیم توانست این مواد را به محصولات متابولیکی مفید دارویی تبدیل کند. به این ترتیب استفاده از قارچ به جای پلاستیک، برای آینده‌ای عاری از زباله های پلاستیکی رویایی دست یافتنی به نظر می‌رسد.
این تیم، به مهمترین مشکلات اکولوژیک و اقتصادی جهان امروز یعنی بازیافت انبود ضایعات پلاستیک پرداخت و دستاورد خود را در نشریه Angewandte Chemie به صورت یک مقاله ارائه کرد. این مقاله روش شیمیایی-بیولوژیکی جدیدی برای بازیافت بهینه (upcycling) ضایعات پلی‌اتیلن معرفی نموده که در آن از برش کاتالیزوری برای ساخت دی‌اسید‌های کربوکسیلیک استفاده میگردد. در مراحل بعدی این مواد از طریق قارچ مهندسی ژنتیکی، به محصولات طبیعی مفید دارویی تبدیل می‌شوند.
زنجیره‌کوتاه
اعضای این تیم، در گام اول پلی‌اتیلن را تحت O2 و به طور کاتالیزوری تبدیل کردند. تا طیف مختلفی از دی‌اسید‌های کربوکسیلیک (زنجیره‌های هیدروکربنی با دو گروه اسیدی) بسازند. در گام دوم، این مواد به قارچ‌هایی افزوده می‌شوند تا محصولات طبیعی مفیدی از آنها تولید شود. این تیم موفق شد پس از اینکه پلی‌اتلین جداسازی شد، هرگونه دی‌اسید کربوکسیلیک زنجیره‌کوتاه را از ترکیب جدا نماید؛ چون آنها برای قارچ، سمی هستند. به این ترتیب مواد به دست آمده را می‌توان به عنوان خوراک سنتز برای پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر بیولوژیک در کشاورزی بکارگیری کرد.
این تیم با یک برنامه راهبردی دقیق و خاص، که برای اصلاح ژنتیکی مسیر‌های متابولیک، قارچ افشانکچه (آسپرژیلوس نیدولانس (A. nidulans)) که هم اکنون به عنوان مواد اولیه داروهای مقابله با باکتری یا سرطان و آلزایمر استفاده می‌شود، تدوین کردند. توانستند قارچ محصولات مورد نظر را در مقادیر زیاد بسازد.
به نظر می‌رسد هر روز خبرهای بیشتری برای استفاده از قارچ یا میسلیوم آن در صنعت در راه باشد و شاید خبرساز بعدی شما باشید! برای آشنایی با کاربردهای متنوع قارچ برای نجات زمین مطالعه مقالات زیر را پیشنهاد میکنیم:
- کلید نجات زمین در دستان قارچها
- موج سواری بر روی قارچها
- نقش قارچ در محیط زیست
- قارچها، پلاستیک جدید
- نقش شگفت‌انگیز «قارچ» در فناوری های آینده
- آیا قارچ ها پلاستیک های زنده هستند
