Pilzmyzel lässt sich zu Materialien formen, verliert bei Trocknung oder anderer Verarbeitung aber häufig seine biologische Aktivität. Ein Team am Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) hat gemeinsam mit einem Forscher der Berliner PEELSPHERE GmbH aus dem Pilz Cordyceps militaris flexible Materialbahnen hergestellt, deren Pilzgeflecht nach der Formgebung metabolisch aktiv bleibt. Dadurch kann das Material bei Zugabe von Nährstoffen und Feuchtigkeit weiterwachsen, seine Oberfläche erneuern und zusätzliche Funktionen wie Farbe, Wasserabweisung und UV-Schutz erhalten. Das könnte es besonders für kurzlebige oder einmalig genutzte Anwendungen interessant machen.

Pilzgeflecht wächst nach der Formgebung weiter

Für die Herstellung kultivierte das Team Cordyceps militaris in einem flüssigen Nährmedium. Dabei entstehen kompakte Myzelkügelchen aus miteinander verflochtenen Pilzfäden. Die Forschenden brachten diese in Formen und trockneten sie zu flächigen Materialstücken. Das zunächst spröde Material wurde schließlich mit Glycerin behandelt und ließ sich daraufhin falten, schneiden und vernähen. Entscheidend ist, dass ein Teil des Myzels biologisch aktiv bleibt. Werden ausgewählte Bereiche mit Nährstoffen und Feuchtigkeit versorgt, wachsen feine Lufthyphen aus der Oberfläche. Durch ihre charakteristische mikroskopische Struktur machten die Lufthyphen die Oberfläche wasserabweisend. Beschädigte Stellen konnten sich regenerieren, indem frische Myzelkügelchen ergänzt und durch erneutes Wachstum wieder verbunden wurden.

Hefe bringt Farbe und ein zweiter Pilz UV-Schutz

Für zusätzliche Funktionen kombinierte das Team das Myzel mit anderen Mikroorganismen. Gentechnisch veränderte Zellen der Hefeart Saccharomyces cerevisiae erzeugten verschiedene Farbtöne und wurden in das Pilzgeflecht eingebunden. So entstanden unter anderem blaue, rote, orangefarbene und violette Materialproben. Melaninhaltige Hyphen des Pilzes Aspergillus niger verstärkten zudem die UV-Absorption und damit den UV-Schutz. Aus unterschiedlich funktionalisierten Materialstücken nähte das Team schließlich einen Kleidungsprototypen. Er zeigt, dass sich die biologisch aktiven Materialmodule zuschneiden, verbinden und zu größeren Strukturen verarbeiten lassen. Der Kleidungsprototyp ist allerdings noch kein marktreifes Produkt.

Für Alltagskleidung noch nicht bereit

Ein kleiner Probekörper aus dem Material war in einem 41-tägigen Bodentest nahezu vollständig strukturell zerfallen. Die Ökobilanz der Studie zeigt zugleich, dass Nährmedien, Wasser, Filtration und die Behandlung mit Glycerin zu relevanten Umweltwirkungen beitragen. Bei den Produktionskosten entfiel der größte Anteil auf die Rohstoffe, insbesondere die Nährmedien. Waschbarkeit, Abriebfestigkeit, Atmungsaktivität und Tragekomfort wurden noch nicht systematisch untersucht. Auch eine gleichmäßige Herstellung im größeren Maßstab und die Kontrolle der biologischen Aktivität unter wechselnden Bedingungen bleiben offene Aufgaben. Die Forschenden sehen das Material deshalb zunächst eher für kurzlebige oder einmalig genutzte Anwendungen wie Verpackungen, temporäre Ausstellungen oder künstlerische Textilien.

lk