mantar - Tıpacı

10. Temmuz 2016

Ekmek Küfünden Şarj Edilebilir Bataryalar Üretilebilir mi?

Muhtemelen mantarlar hakkında, özellikle ekmeği küflendirenler hakkında pek fikriniz yoktur, fakat Cell Press dergisi Current Biology’de yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar düşüncelerinizi değiştirebilecek bir kanıt sundular. Bulguları, kırmızı ekmek küfünün, şarj edilebilir bataryalarda kullanılmak üzere, daha sürdürülebilir elektrokimyasal malzemelerin üretimi için anahtar rol üstlenebilir.

Araştırmacılar ilk defa, Neurospora crassa türü mantarların, manganezi, uygun elektrokimyasal özelliklere sahip kompozit minerallere dönüştürdüğünü gösterdi.

İskoçya’daki Dundee Üniversitesi’nden Geoffrey Gadd çalışmalarını şöyle anlatıyor: “Mantarlara ait manganeze biyomineral oluşturma sürecini kullanarak, elektokimyasal olarak aktif malzemeler elde ettik. Mantarlara ait karbonize biyokütleli mineral kompozitleri, bir süperkondansatörce bir lityum-iyon pilinde test edildi ve bu kompozitin olağanüstü elektrokimyasal özelliklere sahip olduğu bulundu. Bu sistem, sürdürülebilir elektrokimyasal malzemelerin hazırlanması için, daha önce benzeri görülmemiş biyoteknolojik bir yöntem vaat ediyor.”

Gadd ve çalışma arkadaşları, uzun zamandır mantarların metalleri ve mineralleri kullanışlı ve şaşırtcı biçimlerde dönüştürme yeteneklerini araştırıyorlar. Daha önceki çalışmalarda, araştırmacılar, örneğin mantarların zehirli kurşun ve uranyumu stabilize ettiğini göstermişlerdi. Bu da araştırmacıların, benzersiz elektrokimyasal malzemelerin hazırlanması için, mantarların alternatif bir kullanışlı yöntem önerip önermediğini merak etmelerine yol açtı.

karbonize biyokütleli mineral kompozitleri-bilimfilicom

Credit: Qianwei Li and Geoffrey Michael Gadd

Bu tür biyomineralize karbonatların oksitlere ayrıştırılmasının, önemli elektrokimyasal özelliklere sahip benzersiz metal oksit kaynağı olabileceğini düşündüklerini söylüyor Gadd.

Aslında karbon nanotüpler ve diğer manganez oksitler gibi alternatif elektrot materyaller kullanarak lityum-iyon pil veya süperkondansatör performansını arttırmak için çok fazla uğraş var. Fakat bunların çok azı, üretim sürecinde mantarların kullanımını ele aldı.

Bu yeni çalışmada, Gadd ve çalışma arkadaşları N. crassa mantarlarını, üre vemanganez klorit (MnCl2) ile değiştirilmiş bir ortamda kuluçkaya yatırdılar ve neler olduğuna baktılar. Araştırmacılar, uzunca dallanmış mantar filamentlerinin (veya hifaların) biyomineralize olduğunu ve/veya mineraller tarafından çeşitli şekillerde zırhlandığını gözlemlediler. Bu ortamın ısıtılmasından ardından, geriye karbonize biyokütlenin ve manganez oksitlerin bir karışımı kaldı. Daha sonra yapılan bir çalışmada, bu yapıların süperkondansatörlerde veya lityum-iyon pillerde kullanılabilmesi için ideal elektrokimyasal özelliklere sahip olduğu gösterildi.

“Hazırlanan karbonize mantar biyokütle-manganez oksit kompozitinin, diğer çalışmalarda rapor edilen lityum-iyon pillerdeki manganez oksitlere kıyasla, iyi performans çıkarması bizi şaşırttı. Muhteşem bir çevrim kararlılığı gösterdi ve kapasitenin %90’ından fazlası 200 şarjdan sonra korunmaya devam etti” diye anlatıyor Gadd.

Bu yeni çalışma, mantar biyomineralleştirme işlemi kullanılarak aktif elektrot materyallerin kullanımını gösteren ilk çalışma ve bu mantar işlemlerinin kullanışlı biyomateryalleri kaynağı olarak büyük bir potansiyel taşıdığını da resmediyor.

Gadd, çeşitli kullanılabilme potansiyeli taşıyan metal karbonatların üretimi için mantarların kullanımını araştırmaya devam edeceklerini anlatıyor. Ayrıca diğer kimyasal formlardaki değerli veya nadir metallerin biyo-dönüşümü için bu tür süreçlerin kullanımını da araştırmayı düşünüyorlar.

Kaynak ve İleri Okuma:

Bilimfili,
Cell Press. “Could bread mold build a better rechargeable battery?.” ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2016/03/160317145852.htm (accessed March 23, 2016).
Qianwei Li, Daoqing Liu, Zheng Jia, Laszlo Csetenyi, Geoffrey Michael Gadd. Fungal Biomineralization of Manganese as a Novel Source of Electrochemical Materials. Current Biology, 2016; DOI:10.1016/j.cub.2016.01.068

15. Mayıs 2016

Mitokondri Bulundurmayan İlk Ökaryot Hücre Keşfedildi

Her bir dokusu ve organı, o organın görev ve işleyişini sürdürebilen, gerçekleştirebilen birbirinden farklı hücrelerden oluşmuştur. Ancak her ne kadar farklı olsalar da, temelde aynı organelleri bulunduran hücrelerimiz, çoğunlukla farklı genleri aktifleştirdikleri, inaktifleştirdikleri, bir takım genlerden daha fazla veya daha az protein sentezledikleri için birbirlerine göre farklılaşırlar. Elbette bu özet hücrelerin birbirinden farklılıklarını bütün detayları ile anlatmıyor, keza bu yazıda ökaryot tüm hücrelerde ortak olarak var olduğunu düşündüğümüz mitokondri ile ilgileneceğiz.

Tüm hayvanlar, tüm bitkiler, mantarlar ve birçok mikroskobik canlı ökaryot hücrelerden oluşur. Ökaryot hücre tipi ise diğer bir hücre tipi olan prokaryot hücre tipinden, zarlı organeller bulundurabilmesi ve bulundurması bakımından ayrılmaktadır. Mitokondri, lizozom, hücre çekirdeği ve kloroplast bunlardan yalnızca birkaç tanesidir. Bitki, hayvan ve mantar hücreleri bahsi geçen tüm zarlı organelleri ortak olarak bulundurmazlar. Hayvan hücrelerinde örneğin; bitkilerde bulunan kloroplast organeli bulunmaz. Buna karşılık mitokondrinin tüm ökaryot hücrelerde ortak olarak bulunduğunu düşünürken, yeni bir araştırmada mitokondrisinden kurtulmuş ilk ökaryot canlı keşfedildi.

Mitokondri olmadan yaşamayacaklarını düşündüğümüz ökaryot hücreler ve ökaryot hücrelerden oluşan canlılar açısından bakıldığında keşfin önemi daha iyi anlaşılabilir. Hücrenin enerji santrali gibi çalışan mitokondri organelinin, erken evrimsel süreçte bazı hücre yapılarının içine girmiş bakterilerin kalıntıları olduğu çok geniş bir kitle tarafından öne sürülmektedir. Bu yönden ökaryot hücrelerin bir anlamda imzası olduğunu düşündüğümüz bu organelin, aslında sanıldığı kadar zorunlu olmayabileceği görülmüş oldu. Daha önceleri de araştırılan -mitokondrisiz ökaryot hücrelerin varlığı- konusu için bugüne kadar başarılı bir örnek bulunamamıştı.

Yapılan araştırmada, araştırmacılardan birine ait olan bir çinçillanın (amerika tavşanı) bağırsaklarından elde edilen Monocercomonoides cinsinden mikrobik bir canlı test edildi. Bütün genomu dizilenen canlının araştırılmasının sebebi ise, daha önceden de mitokondrilerinden kurtuldukları düşünülen cinse ait olmasıydı.

Genomu dizileyen ve inceleyen araştırma ekibi, mitokondrilerin kendine has olan DNA’lara sahip organeller olmalarına bakarak mitokondriyel genlerin varlığına dair izler aradı ve genomda buna dair bir ize rastlanmadı. Daha detaylı incelemeler, canlının genomunda mitokondrinin düzgün işlemesini sağlayacak kilit bir takım proteinlerin de eksik olduğu görüldü.

Monocercomonoides‘in, bizzat zarar vermediği bağırsakta yaşadığı için mitokondriye ihtiyaç duymuyor olabileceğini öne sürülüyor. Burada kendisi için de besin bol bulunmasına rağmen, mitokondrinin enerji üretiminde kullanacağı oksijen son derece az olabiliyor. Dolayısıyla Monocercomonoides, mitokondri yerine hücre içinde bulunan ve besinleri parçalayarak enerji üretmelerini sağlayan enzimler sayesinde yaşamını sağlıklı olarak sürdürebiliyor. Bununla birlikte, bu cins mitokondrinin diğer bir görevi olan proteinlerin sağlıklı enzimler olarak çalışmalarını sağlayacak olan yardımcıları (demir ve sülfür gibi) kümeler halinde sentezlemesinden de mahrum kalmış oluyor. Yapılan ileri incelemeler Monocercomonoides türünün, bu konuya aynı fonksiyonu gösteren bir takım bakteriyel genleri bünyesine katarak bir çözüm getirdiği görüldü.

Çığır açıcı nitelikteki bu araştırma Current Biology‘de tüm detayları ve sonuçları ile yayımlandı.

Kaynak :

Bilimfili,
Anna Karnkowska, Vojtěch Vacek, Zuzana Zubáčová, Sebastian C. Treitli, Romana Petrželková, Laura Eme, Lukáš Novák, Vojtěch Žárský, Lael D. Barlow, Emily K. Herman, Petr Soukal, Miluše Hroudová, Pavel Doležal, Courtney W. Stairs, Andrew J. Roger, Marek Eliáš, Joel B. Dacks, Čestmír Vlček, Vladimír Hampl A Eukaryote without a Mitochondrial Organelle Current Biology DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.053

2. Ocak 201625. Şubat 2024

Yeni çağın plastiği mantarlar olabilir mi?

Sentetik biyoloji, biyolojik bileşenlerden ürün tasarımı yapabilmek için mühendislik ilkelerini kullanan ve aynı zamanda ICT, biyoteknoloji ve nanoteknoloji gibi disiplinlerin birbiriyle buluştuğu ve birbirini güçlendirdiği yeni ortaya çıkmış bir alandır. Bu prensiple işleyen şirketlerden birisi de Ecovative‘dir.

Ecovative Design; Eco (“ekoloji”) – vative (“innovative” yani yenilikçi) Tasarım, kendi materyallerinin deldirilmesi, pompalanması veya inceltilmesi gerektiğine inanmıyor. Bunun yerine, onları büyütmek gerektiğine inanıyor. Evet, büyütmek! Green Island ve Troy, New York’taki Ecovative tesislerinde olan şey tam olarak da bu.

Ecovative, yenilenebilir ambalaj ya da fiber levha ürünleri oluşturmak için tarımsal atıkları bir arada tutacak bir “biyolojik tutkal” olarak doğal mantarları kullanıyor.

New York State’de bulunan Ecovative firması Eben Bayer ve Gavin Mclntyre tarafından 2007 yılında kuruldu. Tarımsal atık ve mantar (fungal) miselini birleştirerek bir yalıtım malzemesi üretmek olan orijinal fikirleri, Rensselaer Politeknik Enstitüsü’nde projeyi hayata geçirmeden bir yıl öncesinde yaratıcı/girişimcilik sınıfında beraber çalıştıkları dönem oluşturuldu. Bu konuya ciddi anlamda eğilmeden önce, ilk ürünlerinin “Mushroom Packaging” denilen misel-bağlı paketleme malzemesi olması gerektiği planını yaptılar.

press-kit-36 — Ecovative’in kurucu ortakları Gavin McIntyre ve Eben Bayer

Peki, Nasıl İşliyor?

Mantarlar (funguslar) miselyum ya da misel olarak bilinen beyazımsı renkte ipliksi filamentler üretirler. Sahip oldukları makul seviyedeki yapısal gücün, üzerinde büyüdükleri bitkisel materyale yapışabilme yeteneğiyle birleşmesi sonucu bu misel denen yapılar oldukça uzun olacak şekilde büyüyebilirler. Bu durum aynı zamanda, başka türlü işe yaramaz olarak görülen tarımsal atıkların yeniden değerlendirilip mantarla inkübe edilebileceği ve miselin her şeyi bir arada tutabilecek bir materyal rolünü üstleneceği anlamına gelir. Bu bitkisel atık ve mantar miseli karışımını istediğiniz şekli yaratacağınız bir kalıba ekleyip biraz ısıtarak (geriye kalan fungusları öldürmek için) hızlı, kolay ve yenilenebilir bir biyo-malzeme elde edebilirsiniz.

Tahıl mahsul atıkları misel için bir yiyecek görevi görür. Son derece gelişmiş Green Island ve Troy’daki tesislerde bu içerikler şirketin özelliklerine göre karıştırıldığı, mini “seralarda” büyütülmek için sıkıca paketlendiği ve kalıba sokulduğu birkaç aşamadan geçer. Daha sonra miselin büyüme işlemini durdurmak için bu kalıplar kurutulur. Geriye kalan ise bir mantar materyalidir.

Bu süreçle ilgili harika olan şey ise Ecovative’in birçok yerel çiftçiyle ilişki kurması ve tarımsal atığı direkt olarak kendilerinden sağlamasıdır. Geleneksel paketleme için gerekli içeriğin aksine, bu biyokütleye kolayca ulaşılabilir. Bunu elde etmesi için Ecovative’in sadece çiftçiden istemesi yeterlidir.

Ecovative’in bu yenilikçi yöntemi sayesinde mantar paketleme ürünleri var olan plastik köpük paketleme ürünlerinin yerini almaktadır. Bu paketleme sistemi hoparlörden bilgisayara kadar her şeye uyabilecek şekilde ısmarlama olarak üretilebiliyor.

Doğa dostu alternatif ürünleri, strafor da denen genişletilmiş polistren yapılı plastik köpüklerin yerini tutmaktadır.

Myco Foam denen mantar miselinden yapılmış malzemenin koruyucu plastik ambalaj köpüğünün yerini tuttuğu kanıtlanmıştır ve sırada bu malzemenin izolasyon ve akustik fayans yapımında kullanılması beklenmektedir. Günümüzün en yaygın kullanılan yalıtım malzemeleri ciddi negatif çevresel sonuçlar doğurmaktadır. Ecovative’in sağlıklı, kolay kurulabilir, yangına dayanıklı ve işe yarayan mantar izolasyon ürünleri, petrol türevi inşaat malzemelerine de doğal bir alternatif sunuyor.

Aynı zamanda, mantar miselinden yapılan bu biyo-malzemeler kullanım süreleri sonunda bahçede veya bitkiler için kompost olarak kullanılabiliyor.

Temel misyonunun, geleneksel sentetiklerin aksine, üzerinde yaşadığımız gezegenin ekosistemine pozitif etki edebilecek doğa dostu malzemeler tasarlamak ,geliştirmek, üretmek ve piyasaya sürmek olduğunu belirten firmanın el attığı ürünler sadece köpüklü ambalaj malzemeleri değil.

Aynı firma tarafından üretilen diğer bir ürün ise Myco Board denilen, işlenmiş odun ve diğer yapısal malzemelerin yerini tutan sürdürülebilir ve yüksek performanslı bir üründür.

Alışılmış ahşap işleme aşamalarında kullanılan formaldehit, bilinen kansorejenik bir kimyasaldır. Mobilyalarımızda, evlerimizin yapısında ve hayatımızdaki diğer birçok üründe bulunan kompozit maddeleri birbirine bağlamak için kullanılır. Doğal, hızlı şekilde yenilenebilen misel teknolojisi ile bu tarz kimyasallar içermeden üretilen Myco Board, CNC ya da diğer şekil verme süreçleri olmaksızın kalıba girebilme yeteneğine sahip bir malzemedir. Bu da herkesin sıfır atık elde etmesine yardımcı olan daha ucuz ve çok daha verimli bir üretim demektir.

Kendiniz Büyütün!

Ecovative kendi mantar materyal kitlerinden ne tarz yeni ve ilginç ürünler yapabileceğinizi görmek istiyor. Bu yüzden, mutfağınızda kendi mantar materyalinizi kendiniz üretebileceğiniz bir “GIY” (Kendin Büyüt) kiti sunuyor. Bu fikir, Ecovative’in üretmediği şeylerle ilgili çok fazla sayıda talep almasından sonra ortaya çıkmış ve böylelikle firma, insanları bu ürünleri mobilyadan süs eşyasına kadar kendi tasarımları doğrultusunda büyütmeleri açısından teşvik ediyor. Siz olsanız nasıl bir ürün yapardınız?

Görüntülenme: 194

Ecovative, yenilenebilir ambalaj ya da fiber levha ürünleri oluşturmak için tarımsal atıkları bir arada tutacak bir “biyolojik tutkal” olarak doğal mantarları kullanıyor.

Peki, Nasıl İşliyor?

Doğa dostu alternatif ürünleri, strafor da denen genişletilmiş polistren yapılı plastik köpüklerin yerini tutmaktadır.

Aynı zamanda, mantar miselinden yapılan bu biyo-malzemeler kullanım süreleri sonunda bahçede veya bitkiler için kompost olarak kullanılabiliyor.

Aynı firma tarafından üretilen diğer bir ürün ise Myco Board denilen, işlenmiş odun ve diğer yapısal malzemelerin yerini tutan sürdürülebilir ve yüksek performanslı bir üründür.

Kendiniz Büyütün!

Daha fazla bilgi almak için Ecovative Design adresini ziyaret edebilirsiniz.

Kaynak: Dec

Hazırlayan: Ceyda Zazoğlu(Gaiadergi)

9. Aralık 2015

Çernobil Faciası’nın Kalbinde Bir Şeyler Hayatta Kaldı!

Keşif oldukça eski tarihli, ancak ülkemizdeki medyada beklenen etkiyi yaratmadı (tabii ki). Bu sebeple 2007’de yapılan bu baş döndürücü keşfi sizlerle şimdi paylaşmak istiyoruz.

Albert Einstein Tıp Fakültesi’nden araştırmacılar, belli tip mantarlarda, normalde yaptıkları gibi maddeyi parçalamak haricinde çok ilginç bir yetenek keşfetti: radyoaktiviteyi kullanarak enerji üretmek ve gelişmek!

PLoS One dergisinde yayınlanan makale, 2002 senesinde insanların halen giremediği Çernobil Nükleer Reaktörü’ne gönderen robotun çektiği ve reaktörün tam kalbinde birikmeye başlayan siyah, melanince zengin küf mantarı görüntülerinden ilham aldı. Araştırmacılardan Arturo Casadevall şunları söylüyor:

“Bunu çok ilginç buldum ve meslektaşlarımla konuyu tartışmaya başladık. Düşüncemiz, bu mantarın reaktördeki radyasyonu enerji kaynağı olarak kullandığı yönündeydi.”

Casadevall ve arkadaşları iki farklı mantar kullanarak çeşitli testler yürüttüler. Bunlardan biri yapay yollarla melanin üretimi sağlanan Crytococcus neoformans mantarı, ikincisi ise melanini doğal olarak barındıran Wangiella dermatitidis mantarıydı. Bu ikiliyi normalden 500 kat fazla radyasyona maruz bırakarak değişimleri incelediler.

Sonuçlar çok netti: iki mantar da, 500 kat şiddetli radyasyon etkisi altında, normal düzeye göre çok daha hızlı büyüyordu. Araştırmacılardan Ekaterina Dadachova şunları söylüyor:

“Tıpkı klorofil pigmentinin güneş ışığını kimyasal enerjiye dönüştürerek bitkilerin büyümesini ve yaşamasını sağlaması gibi, araştırmamız da melanin pigmentinin, elektromanyetik spektrumun farklı bir bölgesinde olan iyonize radyasyonu enerjiye çevirdiğini düşündürüyor. Bu sayede mantar, bu enerjiyi kullanabiliyor.”

Bu konuyu daha derinlemesine masaya yatıran araştırmacılar, radyasyona maruz kalan melaninin elektron spin rezonans sinyallerini ölçtüler ve gerçekten de, radyasyonun melaninin elektron düzenini değiştirdiğini gösterdiler. Düşündüklerine göre bu, radyasyonun yakalanıp farklı bir enerjiye ve besine dönüştürüldüğüne dair ilk örnek. Bugüne kadar melaninin mantarlardaki görevi bir gizem olarak kalmıştı. İlginç bir şekilde, mantarlardaki melanin, cildimizde bulunan ve bize renk veren melaninden hiç farklı değil. Bu gerçek, Casadavell’in cilt hücrelerimizin melanin sayesinde radyasyondan enerji üretip üretemediğini düşünmesine neden oluyor.

Radyasyon yiyici mantarlar, gelecekteki uzay görevlerinin de başrolünü oynayabilir. Dadachova şöyle izah ediyor:

“İyonize radyasyon uzayda bol miktarda bulunduğundan astronotlar uzun dönem uzay görevleri için mantarla beslenebilirler. Bu, aynı zamanda, diğer gezegenlerin kolonize edilmesinde de kullanılabilir.”

Çeviren: ÇMB (Evrim Ağacı)

Kaynak: Scienceagogo