Oamenii folosesc puterea drojdiei de mii de ani. Aceste ciuperci permit fermentarea, procesul molecular prin care celulele vii transformă, de obicei zahărul sau amidonul, în molecule sau substanțe chimice mai complexe. Descoperită în urmă cu 10.000 de ani, tehnologia fermentării lichide – de la bere, la băuturi spirtoase – și fermentația în stare solidă – pâine și brânză – a ajutat umanitatea să progreseze accelerat.
În urmă cu aproximativ trei decenii, oa-menii au aplicat potențialul fermentației lichide pentru a crea medicamente. În 1978, Arthur Riggs și Keiichi Itakura au produs prima insulină biosintetică folosind E. coli, ca fabrică unicelulară. Epifania conform căreia bacteriile unicelulare și drojdia sunt microfabrici alimentate cu zahăr, care pot fi utilizate pentru a sintetiza compuși noi, este una dintre cele mai importante descoperiri din ultimii 100 de ani.
De când a apărut această idee revoluționară, știința s-a dedicat înțelegerii, cultivării și reprogramării, în cele din urmă, a organismelor unicelulare, precum drojdia, bacteriile și algele. Am folosit aceste procese pentru a face mai multe medicamente, pentru a salva vieți, a produce combustibili bio, precum etanolul din porumb și am creat parfumuri – exemple care reflectă o infimă parte din impactul produs de noile dezvoltări ce au la bază drojdia. Fermentarea lichidului este o industrie de 150 de miliarde de dolari și se dezvoltă rapid: multe dintre produsele pe care le folosim astăzi se mută din combinatele chimice, în fermentatoarele biologice.
Dar aceste celulele pot face mult, mult mai mult decât să producă compuși simpli – putem vedea acest lucru în propriile corpuri: celulele noastre construiesc oase, piele și organe. Este combinația dintre fabricarea de molecule mici și asamblarea lor în structuri ce conferă tehnologiei naturale proprietățile sale miraculoase. Ca exemplu, aceasta permite unei plante să capteze un foton de la soare și să genereze un fruct de pădure sau un măr – combinații de materiale precis dozate și complexe.
Lumea, regândită
Miceliul este, din punct de vedere tehnic, un fel de drojdie, dar spre deosebire de majoritatea celulelor de drojdie, care cresc ca o singură celulă, miceliul este multicelular și se poate dezvolta în structuri de dimensiuni macro pe care le recunoaștem cel mai adesea ca ciuperci. Nu numai că miceliul produce molecule mici, dar le reunește ușor și cu o precizie supremă în structuri complexe atât de mici încât sunt invizibile pentru ochiul uman. Funcționând la fel ca drojdia unicelulară, miceliul preia molecule mici de alimente
– în mod obișnuit zahăr, dar deseori din surse precum lemn sau deșeuri vegetale
– prin excretarea enzimelor care descompun aceste materiale în morcile digerabile. Pe măsură ce miceliul crește, adună o rețea densă de fibre lungi, microscopice, care se dezvoltă prin substrat, ca un sistem super-rutier.
Odată ce miceliul și-a construit complet rețeaua, trece la următoarea etapă: construirea unei ciuperci. Aici pot interveni oamenii. În loc să lase o ciupercă să iasă din substrat, miceliul poate fi coaxial pentru a construi structuri previzibile controlând temperatura, CO2, umiditatea și fluxul de aer pentru a influența creșterea țesutului.
Aria creșterii fibrelor de ciuperci poate să nu pară mare însă urmează o progresie geometrică precisă iar această calitate, în biofabricare, înseamnă să transformăm modul în care producem, consumăm și trăim. Care sunt posibilitățile? Fibrele cu creștere rapidă ale Mycelium-ului produc materiale utilizate pentru ambalare, îmbrăcăminte, alimente și construcții, iar atunci când este utilizat ca tehnologie, ajută la înlocuirea materialelor plastice care se acumulează rapid și distrug mediul. Toate aceste beneficii vin cu costuri reduse pentru mediu: procesul de creștere are ca rezultat deșeuri limitate (în majoritate compostabile) și necesită un consum minim de energie.
Tehnologia de utilizare a miceliului pentru a asambla lucrurile de care avem nevoie la scară există deja. Ambalajele Mushroom sunt pe piață ca un înlocuitor pentru polistiren și sunt disponibile atât în SUA, cât și în Europa. Între timp, cercetarea pe miceliu se accelerează, deoarece grupurile din întreaga lume, inclusiv instituțiile academice de frunte și guverne, încep să creeze programe în jurul materialelor de miceliu. De exemplu, structurile autoreparatoare pe bază de miceliu sunt în prezent dezvoltate de DARPA.
