İpliksi Mantarlar

“Hiçbir insan çevre dostu olamaz” diyor üniversitedeki İsveçli profesör hanımefendi. Sözün altındaki derin manayı bilsem de yine de soruyorum: “Greta bile mi?” Vegan beslenen, fosil yakıtları kullanmamak için uçağa binmeyen ve yakınlarını da bindirmeyen, çevre aşkına 16 yaşında bir genç olarak kendine yeni kıyafet almayan ve ikinci el giysi kullanan “Friday for future” denilen global çevre hareketinin kahramanı, tarihe” Greta etkisi” olarak da geçmiş, inanan küçük bir kalbin Dünyaya nasıl tesir edebileceğini bizlere gösteren çevre aktivisti Greta..

Soru karşısında biraz duraklayıp cevap veriyor okuldaki hocam Agneta: “Eğer atık üretiyorsa, havayı, toprağı, suyu kullanıyorsa ve tabii kirletiyorsa çevre dostu olamaz. Yalnızca çevreyi daha az kirletmiş olur o kadar. Çevrenin en büyük düşmanı nüfustur çünkü “. Üç çocuğum olduğunu iyi ki söylemedim diyorum içimden. Sonra iyi ki buradayım ve bu tartışmaların içerisindeyim diyerek bir iç çekiyorum.

Bu yazımdan sizlere İsveç’te Borås Üniversitesinde yüksek lisans eğitimi yapan bir çevre mühendisi olarak oradaki bazı çalışmalardan bahsetmek istiyorum. İlginizi çekerse, okumaya devam edebilirsiniz.

Elbette nüfusun artmasını çevre acısından sorgulayacak değilim. Nüfusun ve tüketimin hızla artması sonucunda doğal kaynaklar hızla tükenmektedir, yeryüzü daha çok kirlenmekte, tüketimin artmasına paralel olarak da atıklar artmakta bunun da pek çok sonucu oluyor ve olacaktır… Ancak bu sorunu kabullenip çözüm üreten yine o nüfusun içinden çıkan kimseler olacaktır; çeşitli projeler yapanlar ve çözümler için kafa yoranlar. Bu yazıda size bu konuya çözümcü yaklaşan bazı ekiplerden ve onların çalışmalarından bahsetmek istiyorum.

Atık yönetimi prensiplerinin ilk basamağı doğal kaynakları mümkün olduğunca az kullanmaktır.  Aklınıza gelebilecek küllendiğiniz her meta yelin beşikten mezara denilen bir hikayesi vardır, buna LCA (life-cycle assessment: yaşam döngüsü değerlendirmesi) denilmektedir. Kullandığınız ürünün ham maddesinin taşınmasından tutun da yapımı, satışı, kullanılan paketlerin cinsi ve çevreye etkisi, ardından bu ürünün kaç yıl kullanıldığı, yılda kaç kez yıkanıp ne kadar sabun kullanıldığına kadar ve sonunda geri dönüşümüne kadar ve dönüştürülmeyen kısmin da nasıl bertaraf edildiğine kadar olan kısmı incelenerek çeşitli değerlendirmeler yapılıyor. Buna beşikten mezara kadar ürünün analizi de diyebiliriz.

Kırmızı kazak kullanmak mı daha az çevreye zarar verir yoksa beyaz mı? Şehir içinde özel arabanızı kullanmak mı yoksa otobüsle gitmek mi daha çevreci bir yaklaşımdır? Tabii ki şartlara, sayıya, kullanılan hammaddeye, harcadığı yakıtın çevreye etkisine, ürünün rengine, kalitesine, kaç yıl kullanıldığına varana kadar her birinin cevabı üzerinde yapılan analizdir LCA, basit bir anlatımla. Doğal kaynakları az kullanalım ama, bunun yanında tüketim toplumunda yaşıyoruz ve tüketilen her ürünün de kullanım süresini nasıl maksimum yaparız, yani beşikten mezara denilen süreyi nasıl uzatabiliriz? Bu bağlamda, akla şu soru geliyor: “Pahalı ve kaliteli bir çanta saatin almak mı daha çevreci bir yaklaşımdır, yoksa uygun fiyatlı ama daha kısa ömürlü bir çanta kullanmak mı?” Cevabı erkeklerin hoşuna gitmese de “evet”.  Kaliteli, daha pahalı çantalar kullanmak çevreci bir yaklaşım. Yalnız tek şartla, uzun soluklu kullanabilecek misiniz? O zaman tekrar ayni sonuca varıyoruz. Şartlara, zamana, hammaddeye ve daha pek çok şeye bakmadan kesin bir şey söylenemez. Bildiğimiz net bir çevresel yaklaşım varsa, o da israf etmemek olsa gerek!

Ne diyordu atik yönetimi? 3R, yani reduce (azalt) – reuse (tekrar kullan)- recycle (geri dönüştür). Dünyamızın doğal kaynaklarının kısıtlı oluşu ve artan atık miktarı gibi sorunlara cevap ararken, bu konuda yoğun çalışmalar yapan İsveç’teki bir ekibin varlığından bahsetmek isterim. İran asıllı Profesör Mohammad Taherzadeh ve ekibi çalışmalarıyla kendinden bahsettiriyor…

Borås üniversitesinde mantarların kullanım alanları hakkında çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. 20 yıl önce Endonezya gezisinde bir mantar türünü fark eden Prof. Taherzadeh, bunu İsveç’e getirip geliştirir. Mantardan yola çıkmasının sebebi ise %50 protein içermesi ve çevreye zarar vermemeleridir. İncelenen bu mantarların farklı şekerleriözellikleri vardır ve yüksek oranda etanol üretebilirler. Araştırmayı bir adım öteye götürerek mantarların hücre duvarının içeriğinde bulunan kıtsan maddesi ile bioplastik film üretme projeleri de var. Filamentli (ipliksi) mantarların en önemli özellikleri ise, farklı atıklarda (biyolojik atıklar, toprak, bitki ve alg biokütlesi gibi) yetişebilmeleridir. Ayrıca, protein acısından zengin biokütle üretebilirler. Yan ürün yelpazeleri ise oldukça geniştir; alkoller, enzimler ve organikler gibi [1]. Farklı atıklarda yetişebilme özelliklerinden dolay pek çok projede kullanılmaktadırlar. Bunlardan biri de atık ekmeklerden tekstil ipliği üretmek… Kulağa ilginç gelse de bunlar için çalışan bir ekip var İsveç’te…

Alışveriş merkezlerindeki yeme içme reyonlarında en fazla oluşan atık hangisidir? Meyve sebze, ekmek atıklarının yaşam döngüsü analizinin incelendiği bir makaleye göre İsveç’e dakika da 350 somun ekmek çöpe atılıyor. Buna çevresel acıdan baktığımızda hem ciddi bir atık hem de enerji kaybı söz konusudur [2]. Ekolojik ve ekonomik anlamda hangi sürdürülebilir çözümler ele alınmalıdır? İşte tam da bu noktada ipliksi mantarları kullanmak karşımıza sürdürülebilir bir çözüm olarak çıkmakta.

İpliksi mantarların biokütlesi yüksek protein içeriklidir.  Aminoasit ve çoklu doymamış yağ asidi yönüyle zengindir. Ayrıca, hücre duvarları da bağışıklık uyarıcı aktiviteye sahiptir. Yapılan çalışmalardan şunu söyleyebiliriz ki, ileride bu mantarlar hayvan yemi olarak balık unu ve soya fasulyesinin yerini alabilir [3]

Tüm mantar türleri farklı amaçlar için kullanılabilirken örneğin neurospora intermediate türünün yüksek etanol üretimi etkinliğine sahip olduğu bilinmektedir. Bu tür Saccharomyces maya ile kıyaslandığında daha fazla biokütle  verimine sahiptir. Bu nedenle farklı uygulamalarda kullanılabilirler. Maya ile kıyaslandığında neurospora intermedia’nın kullanım alanı daha geniştir. İpliksi mantar ailesinden olan neurospora intermedia çeşitli enzimler üretir ve karmaşık maddeleri bile parçalayabilir, hatta mayanın asimile edemediği bazı şekerleri bile (ksiloz gibi) asimile edebilirler [4].

İpliksi mantarlar pigment maddesi de  üretebildikleri için  kozmetik ve gıda sektöründe de kullanılabilirler [5]. Orman veya tarımsal atıklardaki selülozu parçalayabilme verimleri, gerek farklı şekerler parçalayabilme özellikleri, gerekse etanol üretebilme verimleri dolayısıyla endüstri sektöründe kullanım alanları artmıştır [6]. Enzimler hayvanlardan, bitkilerden ya da mikroorganizmalardan elde edilebilirler. Ancak mikroorganizmalardan elde dilen enzimler yüksek verimleri ve ekonomik olmaları gibi bazı sebeplerden dolayı daha çok tercih edilirler [7].

Şimdi biraz da mantarların atıksu arıtımındaki kullanımına göz atalım ne dersiniz? Tarımsal, hastane veya evsel kaynaklı kirleticiler atıksu arıtma tesislerinde çeşitli aşamalardan geçerler. Buna benzer olarak içme sularının arıtımında da belirli aşamalar vardır: Pıhtılaştırma, yumaklaştırma, yavaş ve hızlı karıştırma, çökeltme, süzme ve adsorpsiyon gibi.

Tüm bu arıtma ünitelerinden geçen su elbette içilebilir hale gelse de çevresel açıdan baktığımızda, bu tesislerin kurulum ve işletim aşamalarında   yüksek miktarda enerji harcanıyor; bu enerji de çoğunluk itibariyle çeşitli fosil kaynaklardan elde ediliyor. Fosil yakıtlar ise karbon dioksit salınımı ile küresel ısınmaya sebebiyet veriyor. İşletme maliyetini göz önüne aldığımızda ve tüm bu kaynakların da sınırlı olduğunu düşününce çevresel acıdan yenilenebilir çözümlerden biri olarak ipliksi mantarlar ufuk verici duruyor. Mühendislikte 4 E kuralı vardır. Yaptığınız çalışma ekonomik, estetik, ergonomik ve emniyetli olmalıdır.  Bu yönüyle de baktığımızda ipliksi mantarlar hem çevreci hem de ekonomik açıdan uygun görünüyor.

İpliksi mantarlar, döngüsel bioekonomi açısından da potansiyel bir role sahiptir ve hücre duvarlarındaki kitin ve kıtsan tarafından biyoemilim yaparak kirletici maddeleri sudan uzaklaştırabilirler. Ayrıca protein açısından da zengin biokütle ihtiva etme özellikleri vardır [8]. “Tek sınırınız hayallerinizdir” diyor Borås Üniversitesindeki “Doğal Kaynakları Geri Kazanma” ekibinin başındaki Prof. Taherzadeh. Atık da değerli olabilir, yeter ki etrafımızdaki kaynakları görebilelim. İşte o zaman nüfus ve atık da tehlikeli olmak yerine hayatımıza katkıda bulunabilirler. Yalnız onu fark edecek göze sahip olmak ve bunu gayrete dönüştürerek üzerinde çalışmalar yapmak lazım

Biraz olsun bakış açınızı genişletebildiyse, bu yazı görevini yerine getirmiştir.

Kaynaklar

1. Ferreira, J.A., P.R. Lennartsson, and M.J. Taherzadeh, Production of ethanol and biomass from thin stillage using food-grade Zygomycetes and Ascomycetes filamentous fungi. Energies, 2014. 7(6): p. 3872-3885.
2. Brancoli, P., Rousta, K., & Bolton, K. (2017). Life cycle assessment of supermarket food waste. Resources, Conservation and Recycling, 118, 39-46.
3. Sar, T., et al., New Insights on Protein Recovery from Olive Oil Mill Wastewater Through Bioconversion with Edible Filamentous Fungi. Processes, 2020. 8(10): p. 1210.
4. Bátori, V., et al., Ethanol and protein from ethanol plant by-products using edible fungi Neurospora intermedia and Aspergillus oryzae. BioMed research international, 2015. 2015.
5. Gmoser, R., et al., Filamentous ascomycetes fungi as a source of natural pigments. Fungal biology and biotechnology, 2017. 4(1): p. 1-25.
6. https://www.hb.se/en/about-ub/current/news-archive/2020/juli/after-20-years-of-research–new-products-made-from-the-super-fungus-are-ready-for-the-market/. [cited 2021 18/05]
7. Shahryari, Z., et al., Amylase and xylanase from edible fungus Neurospora intermedia: production and characterization. Molecules, 2019. 24(4): p. 721.
8. Bulkan, G., J.A. Ferreira, and M.J. Taherzadeh, Removal of organic micro-pollutants using filamentous fungi.Current developments in biotechnology and bioengineering, 2020: p. 363-395.