aiheuttamia muutoksia muoveille ja polymeereille. Myös muovin pai- non vähenemistä on seurattu sekä lakkaasi entsyymin määrää, mutta nämä eivät kerro yksinään mitä muutoksia muovin rakenteeseen voi- nut tapahtua. Sienet erittävät lakkaasi entsyymiä, joka osallistuu mm. ligniinin hajotukseen. Muutamista kasvatuksista määritimme ja löy- simme myös lakkaasi entsyymiä. Muovissa tapahtuvien muutosten li- säksi hankkeessa oltiin kiinnostuneita siitä, mikä vaikutus muoveilla oli sienen ja itiöemien kasvuun ja ominaisuuksiin. Itiöemän elintarvi- kekelpoisuutta oli tarkoitus myös tutkimuksissa arvioida kokeellisesti. Hankkeen tutkimukset, kasvatukset ja analyysit toteutet- tiin Metropolia ammattikorkea koulun Urbanfarmlabin-oppimis ympäristössä. Kasvatuskokeet tehtiin hallituissa olosuhteissa, joiden parametrejä seurattiin erilaisin anturein ja olosuhteita voitiin tarpeen mukaan hallitusti muuttaa. Kokeissa käytettiin ns. koulutettuja sieniä, jotka mahdollisesti pystyisivät oppivat hajottamaan muovia parem- min mitä enemmän ja pidempiä aikoja ne kasvatuksissa altistuvat muoville. Sieniä ”koulutettiin” käyttämällä ensimmäisessä kasvatuk- sessa ollutta sienirihmastoa seuraavassa ja seuraavan kasvatuksen rihmastoa kolmannessa jne. Tämä ilmiö myös kuvastaa sienten tutki- muksen kokeellisen toiminnan haastavuutta. Mikromuovit ja elintarvikekelpoisuus Mikromuoveja on viime vuosina tutkittu paljon ja tunnetusti ne ovat levinneet laajalle. Mikromuoveja tutkittiin kasvatetuista itiöemistä. Kasvatuslämpötila oli 20,1 °C –24,9 °C ja kosteus noin 85–90 %:a. Valaistus kytkettiin päälle, kun ensimmäiset sienen itiöemät näkyi- vät ja sitä käytettiin 5 h vuorokaudessa. Sienien itiöemät kerättiin talteen, kun ne olivat noin 5–10 cm ko- koisia. Osterivinokas SEM-näytteet otettiin leikkaamalla ohut siivu sie- nen jalasta. Sen jälkeen näytettä kuivattiin 5 päivää eksikaattorissa, jonka jälkeen näyte pinnoitettiin kullalla. Saatuja osterivinokasnäyt- teitä analysoitiin valo- ja SEM-mikroskoopilla (Kuvat 1–3). Molemmilla menetelmillä oli selkeästi nähtävissä mikromuovia sienten rakenteis- sa, jotka olivat kasvaneet muovissa. Verrokkikokeissa, jotka tehtiin puhtaassa olkipellettikasvatusalustassa, ilman lisättyä muovia (vain LD-PE kasvatuspussi), ei löytynyt mikromuovia (Kuva 5). Sienen ja lisätyn muovin vaikutukset Sienten kasvatuspusseihin lisättiin eri määriä pieniksi pilkottuja PE, PA ja PET muoveja 0 %, 25 % ja 50 % -olkipellettikasvatusalustaan. Muovit valikoituvat tutkimuksiin niiden kemiallisten rakenne-erojen vuoksi. Osterivinokasta kasvatettiin kaikilla näillä alustoilla noin 3 kuukauden ajan. Jotta muovin erottaminen ja karakterisointi olisi hel-
pompaa niin muutamissa kokeissa käytettiin pienten kappaleiden si- jaan yhtä isoa muovin palaa. Kasvatusalustassa olleet muovipalat otettiin talteen kokeen pää- tyttyä ja niistä tutkittiin mahdollisia pintarakenne muutoksia valomi- kroskoopilla sekä elektronimikroskoopilla (SEM). Kasvatuskokeiden jälkeen mikroskopoitiin eri muovilajit ja verrattiin niiden pintara- kennetta käsittelemättömiin muovinäytteisiin. Tämän jälkeen muo- veista mitattiin värinmuutos kolorimetrillä ja rakennetta analysoitiin FTIR:llä. Tuloksena saatiin, että värinmuutos oli vähäinen kaikilla muoveilla sekä muovien kemiallinen rakenne ei ollut muuttunut käy- tettyjen menetelmien perusteella. Mahdolliset muutokset muoveissa olivat pieninä eikä niitä esim. pystytty havaitsemaan punnitsemalla muovinäytteitä. Puhtaalla olkipellettialustalla osterivinokkaat kasvoivat noin kuu- kaudessa, kun taas muovi/olkipellettialustalla 2–3 kuukautta. Kasvu oli huomattavasti nopeampaa puhtaalla olkipellettialustalla. Yhteenveto Osterivinokkaat kasvoivat hyvin kaikilla muovikasvatusalustoilla, vaikka verrokkikokeisiin nähden huomattavasti hitaammin. Yksi sie- nistä pystyi tekemään reiän ulos muovisesta kasvatuspussista (joka oli LDPE), ehkä tämä tapahtui sienen omien entsyymien avulla tai sitten muovissa olevan mikroskooppisen reiän tai vaurion kautta. Sienien ulkonäössä ei havaittu eroja kasvatusalustojen välillä, kuvat 4 ja 5. Vaikka kirjallisuudessa on raportoitu osterivinokkaan ja muiden sienien kyvystä hajottaa teollisesti valmistettuja muoveja hankkeen kokeiden perusteella ei voitu osoittaa muovin merkittävästi hajonneen tai muuttuneen sienen vaikutuksesta. Kasvatuksissa käytetty aika 1–3 kk on linjassa kirjallisuudessa julkaistujen tutkimusten keston kanssa eli sienten mahdollinen muovin hajotus etenee varsin hitaasti. Tässä tutkimuksessa kasvatukset lopetettiin kuin ensimmäinen sato itiöemiä muodostui eikä varsinaisesti hajotustyötä tekevän rihmas- ton kasvua pyritty tarkemmin seuraamaan. Jatkossa voisi olla syytä jatkaa kokeita pidempään, jotta sienen entsyymit saavat enemmän aikaa muovin hajotukseen ja helposti käytettävät hiilen lähteet kulu- vat kasvatusalustalla loppuun. Viitteet: Carmen Sánchez, Fungal potential for the degradation of petroleum- based polymers: An overview of macro- and microplastics biodegra- dation, Biotechnology Advances 40 (2020) 107501Munuru Srikanth et al., Biodegradation of plastic polymers by fungi: a brief review Bioresources and Bioprocessing (2022) 9:42
Kuva 3. Mikromuovi osterivinookkaasta valomikroskoopilla
Kuva 5. Olkipelletissä kasvanut osterivinokas
Kuva 4. Osterivinokas Polyamidimuovi- olkipellettialustalla
MUOVIPLAST 5/2024 15
Made with FlippingBook - Online magazine maker