MYCELIUM: SOORTEN, KENMERKEN, FUNCTIES EN TOEPASSINGEN - BIOLOGIE - 2025

Mycelium is de naam die wordt gegeven aan het vegetatieve deel van een schimmel. Deze vegetatieve lichamen bestaan ​​uit meercellige filamenten, hyfen genaamd, die op lange draden lijken, omdat ze alleen apicaal groeien.

Deze hyfen, en dus het mycelium, kunnen meer dan 1 mm per uur groeien. Mycelium kan groeien in aarde en op vele andere substraten. Een mycelium kan klein of erg groot zijn.

Microscopisch beeld van een mycelium. Foto door: Bob Blaylock - Eigen werk, CC BY-SA 3.0. Genomen en bewerkt vanaf commons.wikimedia.org

In het oosten van Oregon werd een mycelium gevonden waarvan de geschatte omvang gelijk was aan 1.665 voetbalvelden en de leeftijd werd geschat op ongeveer 2.200 jaar oud.

De mycelia van filamenteuze schimmels bestaan ​​uit onderling verbonden hyfen die apicaal groeien en subapicaal vertakken. Tijdens de levenscyclus van een schimmel zal een spoor ontkiemen in een homokaryoot mycelium.

Mycelia bestaat uit haploïde hyfen. Sommige haploïde hyfen kunnen in paren samensmelten om tweekernige haploïde hyfen te vormen, dikaryoten genaamd. Deze mycelia kunnen vruchtlichamen vormen.

Soorten

Vegetatief mycelium

Het is verantwoordelijk voor de opname van voedingsstoffen, groeit naar beneden en dringt door het substraat om te worden afgebroken om zijn functie te vervullen. Het heeft een hoog metabolisme. De hyfen zijn zeer goed in staat om opgeloste stoffen in het medium osmotrofisch te absorberen.

Dit gebeurt in twee fasen. Hyphae scheiden enzymen af ​​op of in de voedselbron. De functie van deze enzymen is om biologische polymeren af ​​te breken in kleinere eenheden.

Deze eenheden, monomeren genaamd, worden door het mycelium opgenomen door middel van gefaciliteerde diffusie en actief transport.

Reproductief mycelium

Dit mycelium groeit naar het externe oppervlak van de omgeving en is verantwoordelijk voor de vorming van de voortplantingsstructuren (endosporieten). Het heeft de neiging luchtig te zijn.

Zijn functie is om de ontwikkeling van sporen te ondersteunen. Het reproductieve mycelium ontwikkelt zich in sectoren waar de voedingsstoffen zijn uitgeput. Hierdoor kan de schimmel die zijn sporen van die plek verlaat om omgevingen te koloniseren die rijk zijn aan voedingsstoffen.

Enkele kenmerken van mycelia

Vanwege de groeivorm van de hyfen wordt de periferie van het mycelium gevormd door vegetatieve hyfen, jong, snelgroeiend en met een hoge metabolische activiteit.

Richting het centrum van de kolonie is het mycelium ouder. De omgeving waarin het groeit, is meestal arm aan voedingsstoffen. In dit gebied is de kans groter dat het reproductieve mycelium zich ontwikkelt.

Myceliumgroei heeft de neiging cirkelvormig te zijn als gevolg van vertakking en kruising van hyfen. Dit kenmerk duidt op de aanwezigheid van schimmels.

Het kan worden waargenomen in menselijke huidlaesies, bladeren van planten en fruitrot bij dergelijke cirkelvormige groei. Ook de zogenaamde heksenringen zijn het bewijs van deze groei.

Mycelia en planten

Arbusculaire mycorrhiza-schimmels vormen een symbiose met ongeveer 80% van de landplanten. Deze schimmels kunnen aan de binnen- of buitenkant van de corticale cellen van de planten die ze koloniseren groeien.

Het mycelium van de schimmel fungeert als een aanvulling op de wortel van de plant bij het opnemen van voedingsstoffen. Bovendien profiteert de plant door de opname van fosfor te verhogen en resistentie tegen sommige pathogenen te verwerven.

Andere voordelen van de associatie zijn een toename van de tolerantie voor abiotische stressomstandigheden, een verbetering van de bodemkwaliteit en een toename van de stikstofbinding.

Het bewijs hiervan is de toename van de diversiteit en productiviteit van planten in omgevingen waar deze schimmels groeien.

Sclerotia

Sclerotia zijn structuren die door sommige schimmels zijn ontwikkeld en waardoor ze kunnen overleven in extreme omgevingsperioden. Het zijn compacte of verharde massa's mycelium. Ze bevatten voedselreserves.

Bij sommige soorten schimmels werpen de sclerotia af en kunnen ze inactief blijven totdat de omgevingsomstandigheden gunstig zijn voor de ontwikkeling van een nieuw mycelium.

Sclerotia in gerstoor. Overgenomen van commons.wikimedia.org

Belang van mycelia

Mycelium is van vitaal belang voor terrestrische en aquatische ecosystemen vanwege zijn rol bij de afbraak van plantaardig materiaal. Draagt ​​bij aan de organische fractie van de bodem.

Het bevordert stikstoffixatie in bodems en bij de groei komt kooldioxide vrij in de atmosfeer. Het verhoogt ook de productiviteit en weerstand van planten en is een belangrijke voedselbron voor veel ongewervelde bodemdieren.

Mycelium kan tijdens het kappen als grondbinder in bosgewassen werken. Het houdt de grond op zijn plaats en voorkomt dat deze wordt weggespoeld terwijl er nieuwe houtachtige planten worden aangelegd.

Toepassingen

Bioremediatie

Een van de belangrijkste functies van schimmels in een ecosysteem is het afbreken van organische verbindingen. Het mycelium van de schimmel scheidt extracellulaire enzymen en zuren af ​​die lignine en cellulose kunnen afbreken.

Dit zijn organische verbindingen die bestaan ​​uit lange ketens van koolstof en waterstof, structureel vergelijkbaar met veel organische verontreinigende stoffen. Hierdoor kunnen sommige schimmels aardolieproducten en sommige pesticiden als koolstofbron gebruiken.

Daarom hebben ze het potentieel om deze verontreinigingen uit te roeien van het substraat waar ze zich ontwikkelen. Sommige auteurs noemen dit type bioremediatie microremediatie.

Biofiltratie

Er is gesuggereerd dat myceliummatten potentieel hebben als biologische filters. Mycelia functioneren als membranen en filteren micro-organismen en chemische en biologische verontreinigingen uit de bodem en het water.

Bovendien vermindert het mycelium de stroom deeltjes, waardoor erosie wordt beperkt. De dunne filamenten van het mycelium vangen niet alleen verontreinigingen op, maar verteren ze vaak ook. Dit type biofiltratie wordt ook wel micofiltratie genoemd.

Bioplastics

De myceliumverbindingen maken deel uit van netwerken van filamenteuze hyfen. Deze gebruiken biologische groei om goedkoop organisch afval om te zetten in economisch levensvatbare en milieuvriendelijke materialen.

Ze worden over het algemeen gekenmerkt als schuimen van polymere kwaliteit en worden voornamelijk gebruikt voor constructie- en verpakkingstoepassingen. Er is echter een aantal mogelijke toepassingen voor deze verbindingen voorgesteld.

Mogelijke toepassingen zijn onder meer akoestische dempers, superabsorberende polymeren, papier, textiel, structurele en elektronische componenten.

Composteren

Composteren is een proces waarbij organisch materiaal wordt omgezet om een ​​natuurlijke meststof te verkrijgen, compost genaamd. Schimmels zijn essentieel voor het composteringsproces.

Deze organismen breken grondstoffen af, zoals lignine, die veel andere composterende micro-organismen niet kunnen. Compostering kan de hoeveelheid vast afval die naar stortplaatsen gaat aanzienlijk verminderen.

Referenties

1. M. Jones, T. Huynh, C. Dekiwadia, F. Daver, S. John (2017). Myceliumcomposieten: een overzicht van technische kenmerken en groeikinetiek. Journal of Bionanoscience.
2. AA Meharg (2001). Het potentieel voor het gebruik van mycorrhiza-associaties bij de bioremediatie van bodems. Bij GM Gadd. Schimmels in biorremediatie. Cambridge University Press. Verenigd Koningkrijk.
3. Mycelium. Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org
4. CJ Rhodes (2014). Mycoremediatie (bioremediatie met schimmels) - het kweken van paddenstoelen om de aarde schoon te maken. Chemische specificatie en biologische beschikbaarheid.
5. Sclerotium. Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
6. P. Stamets (2005). Mycelium loopt. Hoe paddenstoelen de wereld kunnen helpen redden. Heb Speed ​​Press. New York.