Die versteckten Superkräfte der Pilze

Pilze dienen vielen als uns als schmackhaftes Nahrungsmittel. Doch ein in Nature Communications veröffentlichter Artikel gibt jetzt einen Überblick über viele weitere Einsatzmöglichkeiten jenseits der klassischen Rezepte. Es wurden die Lösungen von 163 Biotechnologie-Startups untersucht und in vier Bereichen zusammengefasst.

1. Nachhaltigkeit

Landwirtschaft

Die Bewirtschaftung von Feldern mit Pilzen kann laut der Studie die Bodenstruktur und Nährstoffverfügbarkeit verbessern, den Kohlenstoff‑, Stickstoff‑, Phosphor- und Kaliumkreislauf fördern, sowie zur Bodensanierung beitragen. Ausgewählte Startups, die in dem Artikel genannt werden, haben Möglichkeiten zur Kompostierung, Bodensanierung, erhöhten Baumgesundheit oder Produktion sicherer Pestizide entwickelt.

Materialien

Pilze und ihr Myzel können zusätzlich, insbesondere unterstützt durch synthetische Biologie und Materialwissenschaften, zur Entwicklung innovativer und nachhaltiger Materialien beitragen. So wurde ein ​“Mycofabrication” genannter Prozess entwickelt, der die Verbindung von Myzel und Nebenprodukten der Lignocellulose-Industrie beinhaltet. Hierbei dient das Myzel als eine Art Klebstoff. Ausgewählte Startups haben Materialien wie Verpackungen, unter anderem als Polystyrol-Ersatz, Lederalternativen für die Modeindustrie, Bodenbeläge oder Isolierungsschäume.

2. Nahrungsmittelsicherheit

Alternative Proteine

Die Fähigkeit von Pilzen, auf Agrarabfällen oder Holzresten zu wachsen, macht sie zu einer nachhaltigen und gesunden Fleischalternative. Optimierung des Stoffwechsels und der Prozesse erhöhen die Menge, Verfügbarkeit und Zusammensetzung der Proteine. Hier werden Startups genannt, die Fleischalternativen mit hohem Proteingehalt, zum Teil auch im Weltall produzierbar, Myzel-basierte Speckalternativen, oder verschiedene auf Kreislaufwirtschaft basierende Produkte, unter anderem Aromastoffe entwickelt haben.

Lebensmittel

Neben dem Proteingehalt haben Pilze viele weitere Vorteile als Nahrungsmittel: Ballaststoffe, essenzielle Mineralien wie Eisen, Phosphor, Klium und Selen, sowie Fettsäuren und Vitamine. Auch für ihren Umami-Geschmack sind sie beliebt. Innovationen gibt es hier insbesondere im Bereich der Effizienz und Nachhaltigkeit der Pilzproduktion. Die in der Studie genannten Startups haben beispielsweise vertikale Landwirtschaftssysteme mit integrierter Künstlicher Intelligenz und Ernterobotern für eine effizientere und verlässliche Produktion entwickelt oder Ernteroboter, die zusätzlich die Pilze verpacken und prozessieren können.

3. Gesundheit und Wohlbefinden

Psychische Gesundheit

Psychische Erkrankungen, insbesondere Depressionen, stellen nach wie vor große Herausforderungen für Gesellschaft und Medizin dar. Psilocybin, eine psychedelische Substanz aus manchen Pilzen, kann in Kombination mit strukturierter psychologischer Unterstützung zur schnellen und nachhaltigen Verbesserung depressiver Symptome führen. Hier setzen einige Startups an, um Psylocibin-basierte Therapien zu entwickeln.

Wohlbefinden

Auch in der Prävention spielen Pilze eine immer größere Rolle. Bioaktive Substanzen können unser Immunsystem beeinflussen, Entzündungen hemmen, oxidative Prozesse reduzieren und unsere Nerven schützen. Auch Stoffwechselerkrankungen und Leberschäden kann so vorgebeugt werden. Verschiedene Startups und etablierte Unternehmen haben mit bioaktiven Substanzen aus Pilzen angereicherte Getränke, Snacks, Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel auf den Markt gebracht. Auch Produkte in den Bereichen Kosmetik und Körperpflege werden verkauft.

4. Datenmanagement

Biocomputing

Biocomputing ist die Nutzung biologischer Moleküle wie DNA, Proteine oder Nervenzellen, um Rechenaufgaben durchzuführen. Hier sind Pilze besonders interessant, da ihr Myzel Selbstheilungskräfte hat, komplexe dreidimensionale Netzwerke ausbaut und elektrische Impulse leiten kann, ähnlich zu Nervenzellen. In ersten Untersuchungen konnte das Myzel von Shiitake-Pilzen als Memristor eingesetzt werden, Komponenten, die elektrische Informationen speichern und verarbeiten können. Dabei sind sie sehr energieeffizient und anpassungsfähig. In einem anderen Labor wird das Potenzial von Myzel untersucht, Berechnungstechniken, Architekturen und funktionsfähige Prototypen nichtlinearer Comuter zu entwickeln.

Architektur von KI-Modellen

Pilznetzwerke haben verschiedene KI-Algorithmen und Computermodelle inspiriert, die die Effizienz in der Problemlösung, dezentralisierte Intelligenz und dynamische Anpassungsfähigkeit nachahmen. 

Den Originalartikel lesen Sie hier.