Kleidung aus Pilzen klingt zunächst etwas unappetitlich. Dabei ist das Wurzelgeflecht von Pilzen, das sogenannte Mycel, schon länger als umweltfreundlicher Ersatz von Plastik im Gespräch, etwa als Baustoff. Forschende vom Shenzhen Institute of Advanced Technology gingen nun noch einen Schritt weiter: Sie arbeiten mit lebendem Myzelium. Der Vorteil: Es kann sich selbst reparieren und nachträglich noch bestimmte Eigenschaften ändern. Außerdem lässt es sich ohne großen Einsatz an Energie und Rohstoffen herstellen und rückstandslos abbauen.
In einem Science-Paper beschreiben die chinesischen Forscher ihr Vorgehen: Zunächst kultivierten sie die Sporen des Pilzes Cordyceps militaris („Puppen-Kernkeule“) in einer Nährlösung. Dabei bilden sich kleine Mycel-Pellets. Diese werden abfiltriert und dienen dann als Bausteine, die sich in beliebige zwei- oder dreidimensionale Formen bringen lassen. Nach dem Trocknen bilden sie eine feste, homogene, aber auch recht spröde Struktur. Um sie geschmeidiger zu machen, tauchten die Forschenden das trockene Myzel in Glycerol. Das Ergebnis ist ein flexibles, reißfestes Tuch aus lebendem Mycel.
Füttern statt drucken
Risse oder Löcher lassen sich nahtlos flicken, indem frische, feuchte Pellets auf die schadhaften Stellen gelegt werden. Beträufelt man das Mycel an bestimmten Stellen mit Nährstoffen, wachsen dort Mycel-Fasern empor. Auf diese Weise ließen die Forschenden das Logo ihres Instituts aus einem Tuch herauswachsen. Mit der gleichen Methode entsteht auch eine selbstreinigende Oberfläche, denn die herauswachsenden Mycel-Fäden sind stark wasserabweisend. Und sprüht man Sporen des Schwarzschimmels Aspergillus niger auf das Myzel, erzeugt dieses Melanin, das vor UV-Strahlung schützt.
Das wohl spektakulärste Experiment betrifft aber die Farbe: Die Forschenden entwickelten vier Stränge von Bäckerhefen, die bestimmte Farbstoffe produzieren: hellblau, rot, orange und tiefes Violett. Sie wurden gemeinsam mit dem Mycel kultiviert und färbten es in den gewünschten Tönen. All diese Varianten hat das Forschungsteam mit einem Kleid, einem Schmetterling und einer Deko-Blume demonstriert.
Zu guter Letzt vergrub das Team die Mycel-Textilien im Boden. Nach 41 Tagen hatten sie sich komplett zersetzt. Für dauerhafte Kleidung kommen sie nach derzeitigem Stand eher nicht infrage, geben die Forschenden zu. Ob und wie sich das Material waschen lässt, wie es auf mechanische Belastung sowie auf wechselnde Feuchtigkeit und Temperaturen reagiert, und wie bequem es zu tragen ist, müsse noch näher untersucht werden. Die Robustheit ließe sich beispielsweise erhöhen, indem man Biofasern in die Pellets integriert. Bis dahin schweben den Forschenden Verpackungen, Kunst- oder Architekturinstallationen als Anwendung vor.
Plug-and-play-Plattform
Vor allem aber sehen sie in ihrem Ansatz eine „Plug-and-play-Plattform für synthetische Biologie“, welche die Herstellung einer Struktur von ihrer gentechnischen Funktionalisierung trennt. „Das reife Mycel-Netzwerk liefert mechanische Stabilität, während die erhalten gebliebene biologische Aktivität adaptierbare Funktionen ermöglicht“, heißt es im Paper. In Zukunft wolle man daran arbeiten, die verschiedenen Funktionen direkt durch genetische Veränderung des Pilzes selbst zu realisieren, um die Herstellung zu vereinfachen.
