Schimmel in huis vinden veel mensen niet zo’n prettig idee. Toch zijn er onderzoekers die juist dit voor elkaar willen krijgen, en onderzoek doen naar manieren om huizen te bouwen en meubels te maken van schimmels. Deze onderzoekers hebben het dan wel specifiek over mycelium, het netwerk van schimmeldraden dat schimmels creëren als ze groeien. Dit mycelium kun je namelijk drogen om een licht, duurzaam en makkelijk te verwerken product te maken. En de mogelijkheden met dit product lijken haast eindeloos. 

Om myceliummaterialen te maken meng je schimmels met een substraat dat als voedingsbron dient en zet het vervolgens in een warme en vochtige kamer om te groeien. Als je voldoende materiaal hebt, bak je het af om de schimmels te doden en houd je een vrij poreus uitziend maar stevig materiaal over. ‘Schimmels groeien door de afvalstroom heen en binden met hun draden deeltjes aan elkaar vast’, vertelt Han Wösten, hoogleraar microbiologie aan de Universiteit Utrecht. ‘Het is een vrij gemakkelijk proces dat heel duurzaam is, want de schimmels vinden afvalproducten zoals zaagsel heerlijk. Ze kunnen eigenlijk overal wel voedingsstoffen uit halen.’ 

Combinatie 

De grootste uitdaging zit hem daarom niet in de voedingsbron, maar in het vinden van de juiste combinatie van schimmels en substraten. ‘Er is een aantal veelgebruikte schimmelsoorten’, vertelt Karin Scholtmeijer, onderzoeker aan de Wageningen University & Research. ‘Dit zijn bekende soorten zoals oesterzwam en champignon, maar ook eetbare paddenstoel-soorten die niet commercieel gekweekt worden. En waar de ene soort het best groeit op stro, is de ander meer geschikt om te gebruiken in combinatie met aardappelschillen.’ 

‘Schimmels kunnen eigenlijk overal wel voedingsstoffen uit halen’

Han Wösten 

Om de beste combinaties te vinden zijn eerst nog wat antwoorden op fundamentele vragen nodig. ‘We weten nog weinig over de precieze samenstelling van mycelium’, zegt Wösten. ‘Vaak vermalen onderzoekers het hele mycelium voor ze het analyseren, maar dan krijg je slechts gemiddeldes. Wij fuseerden daarom fluorescente moleculen aan eiwitten om te zien hoe deze eiwitten verdeeld zitten over de draden van het mycelium, en gebruikten fluorescente suikeranalogen om te zien welke draden de voeding opnemen.’ 

Met deze aanpak hebben Wösten en zijn collega’s ontdekt dat verschillende myceliumdraden verschillende functies en samenstellingen hebben. De ene draad blijkt enzymen uit te scheiden die het substraat afbreken en voedingsstoffen vrijmaken, terwijl een andere geen enzymen uitscheidt maar resistent is tegen stress zoals antibiotica. Wösten: ‘Als de schimmel dan een bacterie tegenkomt is een deel van de draden resistent en kan hij doorgroeien. Er is dus een enorme taakverdeling waar we nog weinig van weten.’  

Ook de samenstelling van individuele cellen blijkt anders dan altijd gedacht: ‘Wij hebben met solid state NMR gekeken naar de celwanden van schimmeldraden en vonden allerlei nieuwe structuren.’ De variatie doet haast denken aan de verschillen tussen menselijke cellen: ‘Schimmels zijn eigenlijk best complex, ze lijken meer op dieren dan op planten. Maar dit beseffen we ons eigenlijk pas net, dus er is nog veel te ontdekken.’  

Snel naar de markt 

Hoewel we dus nog niet alles van mycelium weten, springen al veel bedrijven op de trend. Geluidsdichte panelen, tassen, verpakkingen en zelfs doodskisten van mycelium zijn inmiddels al te koop. ‘Het veld is de afgelopen twintig jaar echt ontploft en we zien heel veel start-ups en grote bedrijven die iets met mycelium willen’, zegt Scholtmeijer. ‘Deze bedrijven willen graag snel naar de markt, terwijl wij eigenlijk net begonnen zijn met het uitzoeken van alle details van het materiaal, dus dat is soms een lastige balans.’ 

[lees verder onder de foto]

Zo is er bijvoorbeeld veel interesse voor mycelium als bron voor voedingsstoffen en hier doet Scholtmeijer zelf ook onderzoek naar: ‘Paddenstoelen zijn al in trek als alternatieve eiwitbron, maar mycelium bevat ook eiwitten. Daarvoor hoef je de paddenstoelen niet eens te laten groeien.’ Om dit voor elkaar te krijgen groeien de onderzoekers de schimmels op reststromen van de voedingsindustrie. ‘Het zou heel mooi zijn als we op deze manier toch iets met deze restproducten kunnen maken wat wij kunnen eten’, zegt Scholtmeijer. ‘We zijn daarom druk bezig met het zoeken naar de juiste combinaties, de juiste schimmel bij de juiste reststroom.’ 

‘Het schimmelmaterialenveld is de afgelopen twintig jaar echt ontploft’

Karin Scholtmeijer 

Scholtmeijer en haar collega’s hebben de laatste jaren al een aantal interessante combinaties gevonden. ‘Sommige combinaties lijken meer eiwit te maken dan andere, maar dat is in vergelijking met bijvoorbeeld vlees nog niet erg hoog.’ Voor veel mensen is dat niet heel erg omdat voldoende alternatieve eiwitten voorhanden zijn, maar in de toekomst en in ontwikkelingslanden is er wel behoefte aan meer alternatieve eiwitbronnen. ‘Op termijn willen we daarom het eiwitgehalte van mycelium optimaliseren, bijvoorbeeld door de soorten aan te passen.’ 

Hout en metaal 

Naast voeding is de meest onderzochte toepassing van mycelium in de richting van bouwmaterialen. Dit komt onder andere door de flexibiliteit, denkt Wösten: ‘Afhankelijk van je substraat en de verwerking kan mycelium even sterk zijn als hout, of zo flexibel worden als leer of plastic. Stro geeft bijvoorbeeld een luchtiger netwerk dan zaagsel. Zo kun je spelen met de samenstelling.’ 

Het is de onderzoekers al gelukt om hout-, papier-, leer-, plastic- en rubberachtige materialen te maken. In de groep van Wösten proberen ze zelfs materiaal te maken dat op metaal lijkt: ‘Je kunt mycelium heel goed fijn persen, en dan krijg je een soort spaanplaat. Volgens mij moet het mogelijk zijn om meerdere van deze lagen nog harder samen te persen, en dan metaalachtige stevigheid te krijgen.’  

Daarnaast werkt Wösten ook aan een zelfhelende baksteen: ‘Je kunt je voorstellen dat je de schimmel in zo’n baksteen niet dood maar in slaapstand brengt, zodat hij zichzelf weer kan herstellen als er een scheur in de muur ontstaat.’ Dit is natuurlijk nog wel een flinke uitdaging, want die schimmel moet dan niet de rest van het huis opeten of door blijven groeien. ‘We moeten kijken welke vorm het gaat krijgen, misschien komen we wel eerder uit op een soort schimmel-alabastine die je in de scheur smeert om hem dicht te laten groeien.’ 

Als het om schimmels gaat, lijkt geen toepassing te ver te gaan, ziet ook Scholtmeijer: ‘Het is een super dynamisch veld dat zich heel snel ontwikkeld. En als we de schimmels over een paar jaar echt begrijpen, gaat het denk ik pas echt los.’ Misschien gaan de draden zelfs onze eigen aarde voorbij, zegt Wösten: ‘Ik heb vorige maand voor NASA meegedacht over schimmels als bouwmateriaal op de maan of mars. Ik droom van een bouwmarkt vol schimmelmaterialen, maar misschien gaan we daar wel ver aan voorbij. We gaan het ontdekken!’