- Tham gia
- 25/11/2012
- Bài viết
- 351
(kenhsinhvien.vn) Nấm – một mỏ vàng khoa học? Ừ thì đó là điều bài đánh giá đăng trên tạp chí “Trends in Biotechnology” đã nhận định. Bạn có thể nghĩ nấm chỉ là những tên choàng áo bền vững. Nhưng hãy nghĩ lại mà xem.
Nhiều người trong số chúng ta chắc hẳn đã nghe về vai trò của nấm trong việc tạo ra sản phẩm thay thế da thuộc bền bỉ hơn. Đồ giả da Amadou được chế tác từ các bào tử nấm đã tồn tại khoảng 5000 năm trước.
Gần đây hơn, các sản phẩm sợi nấm thay thế da thuộc đã lên ngôi. Chúng được sản xuất từ sợi nấm có cấu trúc giống rễ cây, len lỏi trong các thân gỗ mục hoặc đất bên dưới cây nấm.
Bạn hẳn đã biết cách nấm giúp chúng ta làm ra nhiều loại đồ ăn thức uống lên men như bia, rượu, bánh mì, nước tương và tương nén (tempeh). Nhiều sản phẩm protein phổ biến, bao gồm thịt nhân tạo Quorn, chỉ là các khối sợi nấm có hương vị.
Nhưng điều gì khiến nấm linh hoạt đến vậy? Và chúng còn làm được gì khác nữa?
Bọt xốp và tính dẻo
Quá trình phát triển của nấm mang lại một phương pháp vừa rẻ, vừa đơn giản lại còn thân thiện với môi trường trong việc kết dính các phụ phẩm nông nghiệp (như vỏ trấu, rơm lúa mì, bã mía đường và mật đường) thành các bọt cacbon trung tính và có thể phân huỷ sinh học.
Bọt nấm ngày càng trở nên phổ biến với vai trò là nguyên liệu đóng gói bền bỉ; IKEA là một trong số các công ty đã cam kết sử dụng chúng.
Bọt nấm cũng được sử dụng trong ngành xây dựng để cách nhiệt, lót sàn và ốp ván. Nghiên cứu cho thấy chúng sẽ là đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ so với các nguyên liệu thương mại về đặc tính cách âm và cách nhiệt hiệu quả.
Bọt nấm cứng và dẻo có nhiều ứng dụng trong xây dựng bao gồm (a) ván ép và lõi cách nhiệt, (b) mút tiêu âm, (c) miếng xốp và (d) tấm lót sàn. (Theo Jones và cộng sự)
Hơn nữa, khi thêm vào các chất thải công nghiệp như bụi thuỷ tinh (các mảnh thuỷ tinh nghiền nát) vào bọt nấm có thể cải thiện tính chịu lửa của chúng.
Và nếu chỉ tách lấy sợi nấm ta có thể sản xuất loại bọt dẻo hơn và xốp hơn thích hợp cho các sản phẩm như bọt biển rửa mặt, da nhân tạo, chất mang mực và thuốc nhuộm, đế giày, gác cách nhiệt nhẹ, lót đệm, đồ nội thất và hàng dệt mềm.
Giấy không làm từ cây cối? Đúng vậy, mà là từ kitin
Đối với các sản phẩm khác, thành phần của nấm rất quan trọng. Những sợi nấm có chứa kitin, là một loại polyme đáng chú ý cũng có trong vỏ cua và bộ xương ngoài của côn trùng.
Kitin có cấu trúc dạng sợi, giống với xenlulozo có trong gỗ. Điều này nghĩa là sợi nấm có thể được xử lý thành các trang tương tự giấy.
Khi bị kéo căng, giấy làm từ nấm chắc khoẻ hơn nhiều loại nhựa và không dễ đứt bằng một số loại thép có cùng độ dày. Chúng tôi vẫn chưa kiểm tra đặc tính của chúng khi chịu các lực tác động khác.
Tính bền của giấy làm từ nấm có thể thay thế cho tính dẻo từ cao su bằng cách sử dụng các loài nấm cụ thể, hoặc một bộ phận khác của cây nấm. Độ trong suốt của giấy cũng có thể được điều chỉnh theo cách tương tự.
Các trang giấy với độ trong suốt khác nhau làm từ vỏ cua nâu (C. pagurus) (cột 1), nấm Daedaleopsis confragosa (cột 2) và nấm Agaricus bisporus (cột 6). Cột 3, 4, 5 thể hiện các loại giấy làm từ nấm có độ trong suốt thay đổi dựa theo hỗn hợp của 2 loài. (Theo Wan Nawawi và cộng sự)
Trồng nấm trong môi trường giàu khoáng chất làm tăng khả năng chịu lửa vốn có của chúng, vì chúng hấp thụ các khoáng chất dễ cháy, kết hợp các chất này vào cấu trúc của mình. Ngoài ra nước không làm ướt được bề mặt nấm mà chỉ chảy trên bề mặt, thế là bạn đã có được một loại giấy khá hữu ích.
Giải pháp sạch cho nước bẩn
Một số người sẽ thắc mắc: giấy làm từ nấm có ích lợi gì khi chúng ta đã làm giấy từ gỗ rồi? Đây là lúc các thuộc tính thú vị khác của kitin phát huy tác dụng – hay cụ thể hơn, là các thuộc tính phái sinh của nó, chất chitosan.
Chitosan là kitin đã biến đổi hoá học qua tiếp xúc với axit hoặc kiềm. Điều này nghĩa là với một vài bước đơn giản, giấy làm từ nấm có thể thực hiện một loạt các ứng dụng hoàn toàn mới.
Ví dụ như, chitosan tích điện có thể được sử dụng để hút các ion kim loại nặng. Vậy chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn kết hợp chúng với một mạng lưới sợi nấm đủ dày đặc để ngăn chất rắn, vi khuẩn và thậm chí là virut (nhỏ hơn nhiều so với vi khuẩn) khỏi đi qua?
Kết quả là nó tạo ra một lớp màng thân thiện môi trường với đặc tính lọc nước ấn tượng. Trong nghiên cứu của chúng tôi, tôi và đồng nghiệp nhận thấy chất liệu này ổn định, dễ chế tạo và hữu ích cho quá trình lọc trong phòng thí nghiệm.
Giấy kitin làm từ nấm có nguồn gốc từ nấm nút trắng là một sản phẩm thay thế thân thiện môi trường cho các vật liệu lọc tiêu chuẩn. Ảnh: Shutterstock
Mặc dù công nghệ này vẫn chưa được thương mại hoá, nhưng nó nắm giữ hứa hẹn đặc biệt trong việc làm giảm tác động môi trường của chất liệu lọc tổng hợp, và cung cấp nước uống an toàn hơn ở những nơi không có nước uống.
Nấm trong y học hiện đại
Có lẽ thú vị hơn nữa là tiềm năng y sinh đáng kể của chitosan. Chất liệu từ nấm dã được sử dụng để tạo ra băng gạc với đặc tính chữa lành vết thương tích cực.
Dù hiện chưa có mặt trên thị trường, chúng đã được chứng minh là có đặc tính kháng khuẩn, cầm máu, đồng thời hỗ trợ tăng sinh và gắn kết tế bào.
Enzim từ nấm cũng có thể được dùng để chống vi khuẩn hoạt động gây sâu răng, cải thiện tẩy trắng và khử các hợp chất gây hôi miệng.
Sau đó là vai trò nổi tiếng của nấm trong thuốc kháng sinh. Pennicilin, được bào chế từ nấm Penicilium, là một đột phá khoa học đã cứu sống hàng triệu người và trở thành loại thuốc chủ yếu trong chăm sóc sức khoẻ hiện đại.
Nhiều thuốc kháng sinh vẫn đang được bào chế từ nấm hoặc vi khuẩn trong đất. Và trong thời đại kháng thuốc kháng sinh ngày càng gia tăng, giải trình bộ gen cuối cùng cũng cho phép chúng ta xác định tiềm năng chưa được khai thác của nấm nhằm sản xuất kháng sinh trong tương lai.
Nấm hàn gắn môi trường
Nấm đóng vai trò lớn đối với phát triển bền vững bằng cách khắc phục những thiệt hại môi trường hiện có.
Chẳng hạn như chúng có thể giúp làm sạch các khu công nghiệm bị ô nhiễm thông qua một kỹ thuật phổ biến là xử lý khử nhiễm môi trường bằng nấm, cũng như có thể phân huỷ hoặc hấp thụ dầu, chất gây ô nhiễm, chất độc, thuốc nhuộm và các kim loại nặng.
Chúng cũng có thể ủ phân một số loại nhựa tổng hợp, như polyuretan. Trong quá trình này, nhựa được chôn vào đất được điều chỉnh và các phụ phẩm của nó bị tiêu hoá bởi loại nấm cụ thể khi phân huỷ.
Những sinh vật đánh kinh ngạc này thậm chí có thể giúp tinh chế nhiên liệu sinh học. Liệu chúng ta có tiến xa đến việc sử dụng quan tài từ nấm để phân huỷ xác chúng ta thành chất dinh dưỡng nuôi cây hay không – đó lại là một chủ đề tranh luận khác.
Nhưng điều chắc chắn là: nấm có tiềm năng không thể phủ nhận để sử dụng vào nhiều mục đích mà chúng ta chỉ mới vừa biết đến.
Có thể là loại bia bạn uống, bữa ăn tiếp theo của bạn, thuốc kháng sinh, một chiếc túi giả da mới hay bao bì được gửi đến bạn – bạn sẽ không bao giờ biết được hình dáng loài nấm khiêm tốn ngày mai sẽ ra sao.
Nhiều người trong số chúng ta chắc hẳn đã nghe về vai trò của nấm trong việc tạo ra sản phẩm thay thế da thuộc bền bỉ hơn. Đồ giả da Amadou được chế tác từ các bào tử nấm đã tồn tại khoảng 5000 năm trước.
Gần đây hơn, các sản phẩm sợi nấm thay thế da thuộc đã lên ngôi. Chúng được sản xuất từ sợi nấm có cấu trúc giống rễ cây, len lỏi trong các thân gỗ mục hoặc đất bên dưới cây nấm.
Bạn hẳn đã biết cách nấm giúp chúng ta làm ra nhiều loại đồ ăn thức uống lên men như bia, rượu, bánh mì, nước tương và tương nén (tempeh). Nhiều sản phẩm protein phổ biến, bao gồm thịt nhân tạo Quorn, chỉ là các khối sợi nấm có hương vị.
Nhưng điều gì khiến nấm linh hoạt đến vậy? Và chúng còn làm được gì khác nữa?
Bọt xốp và tính dẻo
Quá trình phát triển của nấm mang lại một phương pháp vừa rẻ, vừa đơn giản lại còn thân thiện với môi trường trong việc kết dính các phụ phẩm nông nghiệp (như vỏ trấu, rơm lúa mì, bã mía đường và mật đường) thành các bọt cacbon trung tính và có thể phân huỷ sinh học.
Bọt nấm ngày càng trở nên phổ biến với vai trò là nguyên liệu đóng gói bền bỉ; IKEA là một trong số các công ty đã cam kết sử dụng chúng.
Bọt nấm cũng được sử dụng trong ngành xây dựng để cách nhiệt, lót sàn và ốp ván. Nghiên cứu cho thấy chúng sẽ là đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ so với các nguyên liệu thương mại về đặc tính cách âm và cách nhiệt hiệu quả.
Bọt nấm cứng và dẻo có nhiều ứng dụng trong xây dựng bao gồm (a) ván ép và lõi cách nhiệt, (b) mút tiêu âm, (c) miếng xốp và (d) tấm lót sàn. (Theo Jones và cộng sự)
Hơn nữa, khi thêm vào các chất thải công nghiệp như bụi thuỷ tinh (các mảnh thuỷ tinh nghiền nát) vào bọt nấm có thể cải thiện tính chịu lửa của chúng.
Và nếu chỉ tách lấy sợi nấm ta có thể sản xuất loại bọt dẻo hơn và xốp hơn thích hợp cho các sản phẩm như bọt biển rửa mặt, da nhân tạo, chất mang mực và thuốc nhuộm, đế giày, gác cách nhiệt nhẹ, lót đệm, đồ nội thất và hàng dệt mềm.
Giấy không làm từ cây cối? Đúng vậy, mà là từ kitin
Đối với các sản phẩm khác, thành phần của nấm rất quan trọng. Những sợi nấm có chứa kitin, là một loại polyme đáng chú ý cũng có trong vỏ cua và bộ xương ngoài của côn trùng.
Kitin có cấu trúc dạng sợi, giống với xenlulozo có trong gỗ. Điều này nghĩa là sợi nấm có thể được xử lý thành các trang tương tự giấy.
Khi bị kéo căng, giấy làm từ nấm chắc khoẻ hơn nhiều loại nhựa và không dễ đứt bằng một số loại thép có cùng độ dày. Chúng tôi vẫn chưa kiểm tra đặc tính của chúng khi chịu các lực tác động khác.
Tính bền của giấy làm từ nấm có thể thay thế cho tính dẻo từ cao su bằng cách sử dụng các loài nấm cụ thể, hoặc một bộ phận khác của cây nấm. Độ trong suốt của giấy cũng có thể được điều chỉnh theo cách tương tự.
Các trang giấy với độ trong suốt khác nhau làm từ vỏ cua nâu (C. pagurus) (cột 1), nấm Daedaleopsis confragosa (cột 2) và nấm Agaricus bisporus (cột 6). Cột 3, 4, 5 thể hiện các loại giấy làm từ nấm có độ trong suốt thay đổi dựa theo hỗn hợp của 2 loài. (Theo Wan Nawawi và cộng sự)
Trồng nấm trong môi trường giàu khoáng chất làm tăng khả năng chịu lửa vốn có của chúng, vì chúng hấp thụ các khoáng chất dễ cháy, kết hợp các chất này vào cấu trúc của mình. Ngoài ra nước không làm ướt được bề mặt nấm mà chỉ chảy trên bề mặt, thế là bạn đã có được một loại giấy khá hữu ích.
Giải pháp sạch cho nước bẩn
Một số người sẽ thắc mắc: giấy làm từ nấm có ích lợi gì khi chúng ta đã làm giấy từ gỗ rồi? Đây là lúc các thuộc tính thú vị khác của kitin phát huy tác dụng – hay cụ thể hơn, là các thuộc tính phái sinh của nó, chất chitosan.
Chitosan là kitin đã biến đổi hoá học qua tiếp xúc với axit hoặc kiềm. Điều này nghĩa là với một vài bước đơn giản, giấy làm từ nấm có thể thực hiện một loạt các ứng dụng hoàn toàn mới.
Ví dụ như, chitosan tích điện có thể được sử dụng để hút các ion kim loại nặng. Vậy chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn kết hợp chúng với một mạng lưới sợi nấm đủ dày đặc để ngăn chất rắn, vi khuẩn và thậm chí là virut (nhỏ hơn nhiều so với vi khuẩn) khỏi đi qua?
Kết quả là nó tạo ra một lớp màng thân thiện môi trường với đặc tính lọc nước ấn tượng. Trong nghiên cứu của chúng tôi, tôi và đồng nghiệp nhận thấy chất liệu này ổn định, dễ chế tạo và hữu ích cho quá trình lọc trong phòng thí nghiệm.
Giấy kitin làm từ nấm có nguồn gốc từ nấm nút trắng là một sản phẩm thay thế thân thiện môi trường cho các vật liệu lọc tiêu chuẩn. Ảnh: Shutterstock
Mặc dù công nghệ này vẫn chưa được thương mại hoá, nhưng nó nắm giữ hứa hẹn đặc biệt trong việc làm giảm tác động môi trường của chất liệu lọc tổng hợp, và cung cấp nước uống an toàn hơn ở những nơi không có nước uống.
Nấm trong y học hiện đại
Có lẽ thú vị hơn nữa là tiềm năng y sinh đáng kể của chitosan. Chất liệu từ nấm dã được sử dụng để tạo ra băng gạc với đặc tính chữa lành vết thương tích cực.
Dù hiện chưa có mặt trên thị trường, chúng đã được chứng minh là có đặc tính kháng khuẩn, cầm máu, đồng thời hỗ trợ tăng sinh và gắn kết tế bào.
Enzim từ nấm cũng có thể được dùng để chống vi khuẩn hoạt động gây sâu răng, cải thiện tẩy trắng và khử các hợp chất gây hôi miệng.
Sau đó là vai trò nổi tiếng của nấm trong thuốc kháng sinh. Pennicilin, được bào chế từ nấm Penicilium, là một đột phá khoa học đã cứu sống hàng triệu người và trở thành loại thuốc chủ yếu trong chăm sóc sức khoẻ hiện đại.
Nhiều thuốc kháng sinh vẫn đang được bào chế từ nấm hoặc vi khuẩn trong đất. Và trong thời đại kháng thuốc kháng sinh ngày càng gia tăng, giải trình bộ gen cuối cùng cũng cho phép chúng ta xác định tiềm năng chưa được khai thác của nấm nhằm sản xuất kháng sinh trong tương lai.
Nấm hàn gắn môi trường
Nấm đóng vai trò lớn đối với phát triển bền vững bằng cách khắc phục những thiệt hại môi trường hiện có.
Chẳng hạn như chúng có thể giúp làm sạch các khu công nghiệm bị ô nhiễm thông qua một kỹ thuật phổ biến là xử lý khử nhiễm môi trường bằng nấm, cũng như có thể phân huỷ hoặc hấp thụ dầu, chất gây ô nhiễm, chất độc, thuốc nhuộm và các kim loại nặng.
Chúng cũng có thể ủ phân một số loại nhựa tổng hợp, như polyuretan. Trong quá trình này, nhựa được chôn vào đất được điều chỉnh và các phụ phẩm của nó bị tiêu hoá bởi loại nấm cụ thể khi phân huỷ.
Những sinh vật đánh kinh ngạc này thậm chí có thể giúp tinh chế nhiên liệu sinh học. Liệu chúng ta có tiến xa đến việc sử dụng quan tài từ nấm để phân huỷ xác chúng ta thành chất dinh dưỡng nuôi cây hay không – đó lại là một chủ đề tranh luận khác.
Nhưng điều chắc chắn là: nấm có tiềm năng không thể phủ nhận để sử dụng vào nhiều mục đích mà chúng ta chỉ mới vừa biết đến.
Có thể là loại bia bạn uống, bữa ăn tiếp theo của bạn, thuốc kháng sinh, một chiếc túi giả da mới hay bao bì được gửi đến bạn – bạn sẽ không bao giờ biết được hình dáng loài nấm khiêm tốn ngày mai sẽ ra sao.
Dịch bởi Kenhsinhvien.vn
(Theo The Conversation)
(Theo The Conversation)
