Maan alta
Sienirihmastojen avulla pystytään tuottamaan ruokaa, lääkkeitä, nahkaa ja jopa rakennusmateriaaleja. Sienten älyäkin hyödynnetään.
10
MIN
Rihmastoa ei ollut tarkoitus syödä.
Se oli kasvatettu Helsingin yliopiston Viikin laboratoriossa ja siitä kuivatettiin ja puristettiin uudenlaista biomateriaalia elintarvikepakkauksia varten.
Se vain tuoksui niin hyvälle, että teki mieli maistaa. Laboratoriomestari Jutta Varis siivutti ja paistoi, valmisti risoton koko tutkimusryhmälle.
Koelajit olivat kyllä ruokasieniä, mutta niiden maanalaista osaa ei ole ennen syöty – eihän sitä ole kyetty keräämäänkään. Kun puhumme sienistä, tarkoitamme useimmiten sateen jälkeen maan pinnalle putkahtelevia itiöemiä.
Rihmasto osoittautui kuitenkin sellaisenaan erinomaiseksi.
Päähänpistosta kasvoi kolmivuotinen MyShroom-hanke, joka päättyi viime vuoden lopussa. Nyt sieniraaka-aine on etenemässä kohti laajempaa tuotantoa.
”Keskustelut tuotteen kaupallistamiseksi ovat meneillään, ja harkitsemme spin-off-yrityksen perustamista”, kertoo hanketta johtanut elintarviketieteiden professori Kirsi Mikkonen.
Tuotteessa on proteiinin lisäksi runsaasti kuitua sekä miellyttävä maku ja rakenne. Siitä voi tehdä monenlaisia pihvejä, levitteitä tai leikkeleitä. Koiranruokanakin sitä on kokeiltu.
Mutta vaikka sieniä on syöty iät ja ajat, niiden rihmastosta tehty valmiste kuuluu EU:n uuselintarvikelainsäädännön piiriin. Jotta tuote pääsisi kauppoihin, on ensin tehtävä kattavat turvallisuusselvitykset.
Sienet tulivat mukaan sattumalta. Alun perin Mikkonen tutki lignoselluloosaa eli erilaisia kasviperäisiä biomassoja, joita syntyy esimerkiksi maatalouden sivuvirtoina ja joille olisi hyvä löytää käyttöä.
Kansainvälisessä konferenssissa hän kuuli, että lignoselluloosassa voi kasvattaa sienirihmastoja. Hän mietti, sopisivatko hänenkin tutkimansa biomassat sienten ruoaksi.
”Siitä se oikeastaan lähti.”
”Myseelikomposiitit” eli sienipohjaiset biomateriaalit sekä syötävät sienirihmastot kulkevat nyt kehitystyössä rinnakkain. Samalla opitaan paljon perustietoa rihmastojen kasvattamisesta.
Sienten maanalaisesta elämästä tiedetään yhä ihmeen vähän.
Erilaisista sienistä, homeista ja hiivoista tunnetaan vain pieni osuus verrattuna kasveihin. Pitkään luonnontieteilijät kiistelivät siitä, mitä sienet edes ovat. Ne määriteltiin omaksi eliökunnakseen vasta viime vuosisadalla.
Ilman sieniä maapallosta ei kuitenkaan olisi muovautunut tuntemaamme vihreää planeettaa. Kasvit tarvitsivat hajottajien apua saadakseen karusta maankamarasta irti ravinteita ja noustakseen meristä rannoille.
Edelleen valtaosa kasvilajeista on riippuvaisia sienistä. Ne muodostavat yhdessä molempia hyödyttäviä sienijuuria. Rihmastot yhdistävät kasveja eläviksi verkostoiksi, joissa vesi, ravinteet ja jopa jonkinlaiset sähköiset viestit kulkevat.
Verkostojen mittakaavaa, toimintaa ja eri eliöiden vuorovaikutusta on vasta vähitellen alettu ymmärtää.
”Sienirihmasto on luonnon sidekudosta, maailmaa kokoon tikkaavaa elävää ommelta”, kuvaa mykologi Merlin Sheldrake kirjassaan Näkymätön valtakunta (Gummerus 2024, suomentanut Ulla Lempinen).
Tutkijoista on alkanut vaikuttaa siltä kuin maanalaisessa kudoksessa olisi jopa omanlaistaan älyä. Aivottomat eliöt osaavat ikään kuin ajatella, ratkoa pulmia, tietävät näkemättäkin mihin suunnata.
Eräs Sheldraken tuntema sieniharrastaja keksi rakentaa limasienilleen Ikea-myymälää jäljittelevän sokkelon. Ne löysivät kuin löysivätkin nopeasti lyhimmän reitin ulos.
Limasieniä on käytetty apuna myös esimerkiksi liikenneverkostojen mallintamisessa ja rakennusten hätäpoistumisteiden suunnittelussa.
Yhdysvaltalaistutkijat ovat kehittäneet rihmasienestä itseään korjaavaa betonia, jolla voisi paikata murenevaa infrastruktuuria. Sieni voi uinua pitkäänkin, mutta kun johonkin ilmaantuu rako tai murtuma, se havahtuu täyttämään sitä.
Kasvualustaa säätämällä sienirihmastoa voidaan kätevästi ohjata mihin tahansa muotoon.
Osin juuri siksi erilaiset sienipohjaiset biomateriaalit ovat tutkimuskohteena nousussa ympäri maailman. Sienirihmastoista kehitetään rakennusmateriaaleja, pakkauksia ja käyttöesineitä, nahan korviketta tai keinoihoa kirurgiseen haavanhoitoon.
Helsingin yliopistossa rihmastoista on puristettu erilaisia koepaloja. Komposiitti on kovaa ja sitkeää, kestävää mutta kevyttä, Kirsi Mikkonen kuvailee.
Kokeiden perusteella se kestää myös kosteuden vaihtelua paremmin kuin kasvipohjaiset materiaalit. Sitä kehitetään nyt uudessa hankkeessa esimerkiksi rakennusten eristeeksi.
Toinen iso etu on halpa ja energiapihi tuotantotapa.
Sienirihmasto ei tarvitse tarkkaan säädeltyjä lämpöolosuhteita, ei edes valoa. Se kasvaa nopeasti monenlaisissa liemissä.
Mikkosen työryhmä on käyttänyt puu- ja viljapohjaisia biomassoja, kuten oluen valmistuksen sivuvirtoja, kaurankuorta ja sahanpurua. Myös kosteikkokasvit, kuten paju ja osmankäämi, voisivat toimia.
”Meitä kiinnostaa erityisesti käyttää sellaisia biomassoja tai jätemateriaaleja, joita on vaikea muuten hyödyntää.”
Toisen maailmansodan aikaan Tyynenmeren Salomonsaarilla Yhdysvaltain armeijan teltat alkoivat mystisesti lahota.
Paljastui, että maaperässä yleisesti esiintyvä ahnas rihmasieni oli alkanut hajottaa puuvillaisia varusteita.
Armeijan tutkimuslaitos eristi hajottajaeliön, ja vuosikymmenten kuluessa se valjastettiin laajasti teollisuuden palvelukseen.
1970-luvulla Trichoderma reesei saapui Valtion teknologiseen tutkimuskeskukseen. Suomalaistutkijoitakin kiinnosti sen kyky tuottaa entsyymejä, jotka pilkkoivat selluloosaa sokereiksi.
Entsyymeillä alettiin valkaista sellua ja käsitellä tekstiilejä. Niitä opittiin käyttämään juuston juoksuttamiseen, mehujen kirkastamiseen ja pesuaineiden tehon parantamiseen.
Reilut 40 vuotta myöhemmin rihmasieni työllistää VTT:llä jo kymmeniä ihmisiä.
Yksi heistä on erikoistutkija Nina Aro. Hän on tehnyt valtaosan urastaan töitä trichoderman kanssa, väitteli sen sellulaasigeenien säätelystä ja on sittemmin ollut kehittämässä uusia teollisia sovelluksia.
Kun tunnetaan oikeat geenit ja niitä säätelevät alueet, halutun proteiinin koodi voidaan kopioida sienen oman geenin tilalle. Sieni alkaa tuottaa haluttua proteiinia oman entsyyminsä sijasta.
Näin voidaan valmistaa melkein mitä tahansa proteiineja: ruokaa, lääkkeitä, biomateriaaleja.
Periaatteessa.
Käytännössä esimerkiksi sienen ja ihmisen proteiinien sokeriketjut eroavat toisistaan. Jos valkaistaan farkkuja, sokeriketjun kanssa ei ole niin tarkkaa. Jos kyse on lääkkeestä tai ruoasta, sen pitää olla juuri oikea.
Silloin yksittäisen geenin säätely ei riitä, vaan tarvitaan laajempaa muokkausta. Kehitystyö vie aikaa.
Mutta esimerkiksi eläinproteiinien valmistus ilman eläimiä onnistuu jo.
VTT:n tutkijat ovat muokanneet T. reesein tuottamaan munan valkuaisproteiinia ovalbumiinia, joka vastaa ravintoarvoiltaan täysin elävästä kanasta tullutta. Tutkimuslaitoksesta irtautunut yritys Onego Bio edistää nyt tuotteen kaupallistamista elintarviketeollisuuden käyttöön Yhdysvalloissa ja Euroopassa.
Samoin bioreaktoreissa on pystytty tuottamaan maidon heraproteiinia ilman lehmää.
Rihmasienen avulla voi tuottaa myös esimerkiksi syöpähoidoissa käytettäviä vasta-aineita ja muita biologisia lääkkeitä, joita yleensä valmistetaan eläinsoluissa.
Eläinsolut tarvitsevat kasvutekijöitä ja erityispuhdasta kasvualustaa, mutta rihmasieni pärjää Aron mukaan paljon vähemmällä. Sitä pystytään kasvattamaan tuhansien litrojen tankeissa yksinkertaisilla kasvualustoilla, syöttämällä esimerkiksi glukoosia ja ammoniumtyppeä.
Vuosikymmenten varrella VTT on kehittänyt omia trichodermakantojaan yhä tuottavammiksi ja muokattavammiksi, osin sattuman kautta.
”Sientä on mutatoitu ja etsitty parhaiten toimivat yksilöt. Aina emme itsekään tiedä, miksi ne ovat parhaita”, Aro kertoo.
T. reesei on päätähti, mutta lisäksi laitoksella on valtava, satojen rihmasienten kantakokoelma. Jos proteiinien lisäksi halutaan alkaa tuottaa vaikkapa erilaisia rasva-aineita, on kaiveltava varastoja ja etsittävä siihen sopivampia vaihtoehtoja.
Aro toivoo kehityksen kulkevan kohti suljettuja kiertoja, joissa hukkaa ei synny. Sienen kasvatukseen käytettäisiin erilaisia sivuvirtoja, sitten hyödynnettäisiin sen erittämä arvokas päätuote ja lopulta jäljelle jäävä rihmastomassa.
”Jos ei ihmisten ruoaksi, niin vaikka rehuna.”
Eräs sienipohjainen rehuproteiini ehdittiin kehittää metsäteollisuudessa jo puoli vuosisataa sitten.
Suomalaisinsinöörit keksivät 1970-luvulla tuottaa pekilosieneksi nimetyn mikrosienikannan avulla sellutehtaan jäteliemistä valkuaista siipikarjalle ja lehmille. Pekilo-proteiinia tuotettiin vuosien ajan Jämsänkoskella ja Mäntässä, mutta homma lopahti sulfiittisellutehtaiden sulkeutuessa 1991.
Uudella vuosituhannella vanha innovaatio heräsi henkiin.
Vuonna 2020 bioalan startup Enifer hankki oikeudet sienikantaan ja ryhtyi kehittämään prosessia eteenpäin. Se on nyt kerännyt mittavan rahoituksen, jonka turvin Kirkkonummelle nousee ensimmäinen kaupallinen tuotantolaitos käymistankkeineen.
Pekilo-mykoproteiinijauheelle on tarkoitus hakea uuselintarvikelupaa. Siis saada se tällä kertaa myös ruokapöytiin, ehkä vuonna 2026.
Ihmiskunnan ruokkiminen kestävästi vaatii uusia proteiininlähteitä, mutta tottumukset muuttuvat hitaasti. Osa kuluttajista vierastaa esimerkiksi palkokasvipohjaisten tuotteiden karvasta vivahdetta.
Taas katse kääntyy sieniin: niissä on umaminen, vähän lihaisa maku.
Viime vuonna perustettu kolmen naisen startup Three Mushketeers on kehittänyt sienijauheen, joka tuo kasviproteiinituotteisiin umamisen aromin ja samalla peittää ei-toivottuja sivumakuja.
Alun perin Helsingin yliopistossa tutustuneet elintarviketieteilijät osallistuivat Helsinki Think Companyn ideakiihdyttämöön vuonna 2021. Silloin ajatuksena oli vielä uusi sieniproteiini, mutta pian kärki muuttui.
”Kun haastattelimme yrityksiä, kävi ilmi, että makupuoli onkin ehkä enemmän haaste kasvipohjaisissa tuotteissa tällä hetkellä”, kertoo Emmi Korjus, yksi perustajista.
He alkoivat prosessoida hävikkiherkkusienistä jauhetta, jossa halutut makuominaisuudet tiivistyvät ja korostuvat.
Toimivuutta testataan ensisijaisesti kotimaisten yhteistyökumppanien kanssa erilaisissa pyöryköissä ja pihveissä, mutta hiljattain Korjus lähetti näytteitä myös esimerkiksi soluviljeltyä keinolihaa valmistavalle yritykselle Yhdysvaltoihin.
Palautteen pohjalta viimeistelty jauhe on määrä saada tuotantoon vielä tänä vuonna.
Maan päällä osterivinokkaana tunnetun valkolahosienen on huomattu popsivan mieluusti ravinnokseen käytettyjä vaippoja, Merlin Sheldrake kertoo kirjassaan. Eräs itseoppinut sienitutkija opetti osterivinokkaan rihmaston hajottamaan tupakantumppeja.
Siinä missä eläimet syövät tunkemalla ruokaa sisäänsä ja hajottamalla sitä elimistössään, sienirihmasto tunkeutuu itse ravintoon ja hajottaa sitä ulkopuolellaan. Eikä se ole nirso: hankalimmatkin ihmisen tuottamat jätteet saattavat kelvata.
Sienten huikea kyky hajottaa yhtä sun toista voisi auttaa aikamme viheliäisissä ongelmissa. Niin ainakin Sheldrake uskoo.
Jotkin sienet pystyvät käsittelemään torjunta- ja väriaineita, räjähteitä, muoveja ja synteettisiä hormoneja, raakaöljyäkin. Rihmastojen avulla voidaan suodattaa saastuneita vesiä ja ennallistaa pilaantuneita ekosysteemejä.
Kyky sinnitellä ja jopa kukoistaa tuhoisissa muutoksissa on sienille tyypillistä, Sheldrake kirjoittaa.
”Sienet ovat kekseliäitä, sopeutuvia ja yhteistyökykyisiä. Nyt kun ihminen uhkaa toiminnallaan lähes kaikkea elämää, olisiko meidän mahdollista liittoutua sienten kanssa ja saada niiltä apua sopeutumiseen?”
Eihän yhteiselo sienten kanssa ole sinänsä ihmiskunnalle uutta. Ne ovat ammoisista ajoista sekä auttaneet että sairastuttaneet. Oma elimistömmekin kuhisee mikrobeja ja hiivoja.
Ilman sieniä ei olisi alkoholia tai soijakastiketta, rokotteita tai sitruunahappoa. Jo neandertalilaiset ilmeisesti ymmärsivät pureskella tautien parantamiseksi homesientä, jonka myöhemmin havaittiin tuottavan penisilliiniä.
Tämä pitkä historia unohtuu niiltä, jotka kavahtavat bioreaktoreissa tuotettua ruokaa. Se vähän harmittaa VTT:n Nina Aroa.
”Ajatellaan, että se ei ole normaalia ja luonnollista. Esimerkiksi diabeetikkojen insuliinia on kuitenkin tuotettu jo vaikka kuinka kauan sieniä käyttäen, ja se kelpaa ihmisille. Olisi hyvä ymmärtää, että olemme hyödyntäneet rihmasieniä jo iät ja ajat.”
Ja silti: on vasta raapaistu pintaa.
”Sienet ovat toisaalta kauhean yksinkertaisia. Sen kun vain laitat vähän sokeria ja typpeä ja sekoitat, niin hienosti kasvaa. Sitten toisaalta esimerkiksi tavallista kantarellia ei vain ole onnistuttu kasvattamaan laboratoriossa”, Aro sanoo.
”Se vetää vähän nöyräksikin. Tutkittavaa riittää.”