Пригадайте одну з ваших прогулянок у лісі. Можливо, ви помічали, що на стовбурах дерев де-не-де, поодинокі чи групами, ростуть гриби, трохи схожі на копитце. Це — трутовики, на перший погляд непримітні лісові мешканці, які насправді мають чимало феноменальних властивостей. Сьогодні науковці активно вивчають, як ми можемо застосовувати їх у медицині, будівництві та навіть у космосі. У цьому матеріалі разом із науковою співробітницею відділу мікології Інституту ботаніки імені М.Г. Холодного Марією Шевченко зʼясовуємо, яке місце трутовики займають у сучасній науці та чи зможемо ми колись побудувати будинок із грибів на Марсі.
Трутовики1 — це велика група грибів із доволі різноманітним походженням. Вони переважно ростуть на деревах або пнях та мають дуже характерний вигляд — корковидні, копитоподібні, вони схожі на химерні нарости на стовбурах, а їхня колірна гама варіюється від біло-блідої до бурої і майже чорної.
Більшість трутовиків живиться деревиною. Саме тому найбільше їхнє різноманіття спостерігається в лісах. У степу також можна знайти окремі види, але їх значно менше. Трутовики поширені по всьому світі, але найбільше — в країнах північної Європи, у північній частині помірного кліматичного поясу. Зазвичай ці гриби невибагливі й можуть жити як у хвойних, так і в листяних лісах. Проте існує декілька вузькоспеціалізованих видів, які віддають перевагу конкретному виду дерева, наприклад, клену чи дубу.
Плодові тіла трутовиків — видима частина, яку ми й називаємо грибом, — мають тверду, здерев’янілу структуру, чим суттєво відрізняються від м’яких, пружних печериць чи сироїжок. А от міцелій гриба — вегетативне тіло, що складається з мікроскопічних ниток, або гіфів, і забезпечує ріст та живлення плодового тіла — ховається глибоко в деревині. Його важко побачити неозброєним оком, тож для його дослідження потрібні молекулярні методи, як-от чи деревини, які часто недоступні в Україні. Проте світова наукова спільнота активно досліджує трутовики та їхні непересічні властивості.
Як трутовики зберігають лісові екосистеми
Основна роль трутовиків в екосистемі — розкладати мертву деревину. Без них наша планета потерпала б від мегатонн деревини, накопиченої в лісах. Трутовики ж мають потужні ферментні комплекси, що розщеплюють і целюлозу — основні компоненти рослинної стінки дерева, які не можуть перетравити інші організми.
Зазвичай трутовики заселяються на вмерлу деревину, наприклад, на опале гілля, повалений стовбур чи пні. Процес розкладання може тривати десятиліття. Спочатку за роботу беруться ті гриби, що розщеплюють лігнін, згодом — види, які розщеплюють целюлозу. Зрештою деревина переходить у стан, близький до компосту, та може слугувати добривом для ґрунтів чи їжею для комах або інших грибів.
Деякі види трутовиків здатні заселятися і на живі дерева. Проте їх вкрай складно назвати паразитами у класичному сенсі. На відміну від справжніх паразитичних грибів — наприклад, збудників борошнистої роси або іржастих — трутовики здебільшого не мають механізмів агресивного проникнення в живу рослину. Тож їхні спори можуть потрапити в дерево, коли те зазнає якогось пошкодження. Наприклад, якщо від дерева відрізали гілку і лишився відкритий зріз, або воно має тріщину від морозу. Спори грибів можуть дістатися всередину такого стовбура й існувати там роками у вигляді міцелію, поки дерево лишається сильним і здоровим. Коли ж воно почне втрачати сили через посуху чи низькі температури, гриб може скористатися цією можливістю та почати процес розкладання деревини, що, врешті, призведе до поступової загибелі всього дерева. На виснаженому дереві починають утворюватися плодові тіла гриба зі спорами, що поступово поширюються на сусідні дерева.
Трутовики в медицині
Гриби часто вивчають у медицині. Це зумовлено їхніми еволюційними властивостями. Вони постійно конкурують із іншими видами за ресурси та субстрат, на якому можуть рости. Через це в процесі еволюції вони синтезували специфічні сполуки, які пригнічують ріст інших організмів і дають їм перевагу. Саме тому серед грибів є багато видів, які мають антимікробні властивості — проти бактерій, вірусів і навіть інших грибів. Один із прикладів2 — це гливи рожеві. У 2024 році дослідники провели експеримент на мишах і з’ясували, що екстракт із глив може бути ефективним проти золотистого стафілококу.
Трутовиками найбільше цікавиться східна медицина — там їх використовують для створення різноманітних добавок, що далеко не завжди мають доказову ефективність. Але й західна медицина звертає на них увагу, зокрема на полісахариди, які містяться у грибах. Ці речовини мають здатність3 активувати макрофаги та Т-клітини, що допомагають імунній системі краще розпізнавати та знешкоджувати патогени. Саме тому трутовики активно досліджують в онкології.
Варто одразу зазначити — трутовики не лікують онкологічні захворювання і ніколи не зможуть замінити протокольне лікування: хімієтерапію чи променеву терапію. Науковці досліджують їх лише як супутні препарати, що здатні покращити імунну відповідь після лікування.
Наприклад, одне з досліджень3, проведених у США, вивчало вплив трутовика різнобарвного (Trametes versicolor) на імунну систему жінок після курсу хіміє- та променевої терапії від раку молочної залози. У межах першої фази клінічних випробувань дев’ять учасниць щодня приймали від трьох до дев’яти грамів препарату гриба протягом шести тижнів. Результати показали, що в учасниць дослідження зросла кількість лімфоцитів та функціональна активність природних клітин-кілерів (NK-клітин). Це вказує на ймовірну здатність гриба покращувати імунний статус пацієнток, ослаблених стандартним онкологічним лікуванням, але потребує подальших, масштабніших досліджень.
Інше дослідження4 фокусується на меланіні трутовика справжнього (Fomes fomentarius). Вчені виявили, що в певній модифікації можна підвищити антибактеріальні властивості меланіну гриба. Отримані сполуки продемонстрували високу ефективність у боротьбі з бактеріями Cutibacterium acnes, що спричиняють акне, та здатність руйнувати їхні захисні біоплівки. У деяких тестах ефективність препаратів із трутовика дорівнювала ефективності антибіотика еритроміцину. Крім того, дослідження in vitro показало, що грибні компоненти безпечні для людських клітин та ще й мають сонцезахисні властивості. Тож меланіни трутовиків є перспективними кандидатами для створення нових ліків проти акне та сонцезахисних засобів.
Однак медичне застосування здебільшого перебуває на етапі лабораторних тестів чи дуже обмежених клінічних випробувань. До моменту широкого застосування трутовиків у фармакології ще далеко. Попри це, вже зараз можна побачити чимало добавок, порошків і настоянок у вільному продажі. Важливо пам’ятати, що ці продукти не мають доведеної ефективності. І хоча вони не є токсичними — адже серед трутовиків майже немає отруйних видів — їхня шкода набагато критичніша. Вживаючи такі продукти замість затвердженого лікування, ви ризикуєте суттєво погіршити свій стан.
Біоматеріали: екологічна альтернатива
Вже понад 15 років міцелій трутовиків (найчастіше — трутовика лакового, Ganoderma lucidum) досліджується як біоматеріал: архітектори та інженери експериментують з ним як із потенційною альтернативою традиційним будівельним матеріалам. Міцелій гриба складається з густої мережі тонких ниток — гіфів — які містять білки, глюкани та хітин. Саме хітин формує міцну скелетну структуру та робить її придатною для використання у різних сферах.
Спочатку експерименти з міцелієм переважно проводили в пакувальній індустрії. Завдяки його легкості та біорозкладності з міцелію можна було виготовляти надійне паковання5, яке потім просто розкладалося. Згодом сфера застосування розширилася: сьогодні пробують робити вогнестійкі матеріали, декоративні елементи та панельні плити, з яких потім виготовляють меблі або навіть каркаси будівель.
Виробництво біоматеріалів — багатоступеневий процес6. Спочатку обирають органічний субстрат — ґрунт для вирощування міцелію. Часто субстратом стають тирса, солома, рисове лушпиння, кукурудзяні стебла, коноплі, папір чи картон. Від типу субстрату залежать властивості майбутнього матеріалу. Наприклад, науковці з’ясували, що додавання7 піску до дерев’яної тирси може збільшити міцність майбутнього матеріалу на 300%. Субстрат подрібнюють до 1–4 міліметрів, зволожують і стерилізують за температури 110–125 градусів протягом 15–30 хвилин, щоб знищити сторонні мікроорганізми. Після цього його інокулюють міцелієм, і приблизно за сім днів починається первинний ріст. Далі матеріалу надають потрібну форму, а повний цикл виробництва триває 35–45 днів. На завершення його висушують або пресують, щоб зупинити ріст грибів.
Біоматеріали з трутовиків мають чимало переваг. Вони легкі, міцні, шумоізоляційні та не вимагають великих витрат на виробництво. Міцелій природно проростає у задану форму, що зменшує потребу в складній обробці. Але передусім це — екологічний матеріал. Він залишає низький вуглецевий слід, що особливо важливо для будівельної індустрії, яка відповідальна за приблизно 5–12% національних викидів8 у країнах ЄС. Заміна традиційних матеріалів на «грибні» могла б зменшити ці викиди на 80%.
Але існують і недоліки. Біоматеріали з трутовиків мають обмежені механічні властивості. Часто їхні вогнетривкість та вологостійкість доволі низькі — хоча нові методи обробки потроху усувають цю проблему. Крім того, такі виробництва складно масштабувати: біоматеріали важко стандартизувати і тестувати, тому поки що про масове використання не йдеться.
Існує також і психологічний9 бік питання. Попри те, що технічні недоліки можна з часом усунути, «грибні» матеріали сприймають неоднозначно. Гриби — це живі організми, які можуть бути непередбачуваними, а деякі з них — ще й патогенними. Опитування10 серед студентів-архітекторів показало, що більшість із них вважає біоматеріали красивими та приємними на вигляд, але вони не ризикнули б використовувати їх у власних домівках. Дослідники припускають, що такі подвійні стандарти пов’язані з глибинною недовірою до грибів, що інтегрована у нашу культуру.
Попри це, можливо, в майбутньому ми будемо змушені перейти на біоматеріали для збереження клімату. Група науковців із країн ЄС активно працює над дослідницьким проєктом Fungateria8, який вивчає можливість поєднувати міцелій із певними бактеріями. Такі матеріали здатні не лише рости, але й відновлюватися самостійно, а потенційно — ще й підлаштовуватися під зміни навколишнього середовища. Поки що ця ініціатива залишається в межах наукової спільноти, яка шукає способи мінімізувати негативний вплив на клімат. Але біоматеріал із грибів можна вже побачити у нашому повсякденному житті.
Наприклад, дизайнер Саймон Керрол створив павільйон11 із деревини та міцелію на музичному фестивалі Glastonbury. Його мета — продемонструвати екологічну альтернативу пінополістиролу, який часто використовують для зведення тимчасових конструкцій на фестивалях. Також відомий в Україні ресторан «Грибова хата», що в Буковелі, недавно оновив свій інтер’єр12 — дизайнери використали ширми з міцелію, щоб зонувати простір. Вироби з грибів також можна зустріти в модній індустрії. Наприклад, компанія Hermès13 разом із екологічним стартапом MycoWorks розробляє аксесуари з грибної «шкіри», а бренд Stella McCartney14, відомий своїм негативним ставленням до тваринної продукції, використав таку ж екошкіру для створення сумки Frayme Mylo.
Дослідження трутовиків виходять і за межі Землі. Так, у NASA15 розглядають міцелій як потенційний матеріал для будівництва споруд на Місяці та Марсі. Астронавти могли б привезти міцелій із собою та використовувати органічні відходи як субстрат для вирощування гриба. Далі з такого біоматеріалу можна було б зводити міцні, легкі теплоізоляційні будівлі та меблі безпосередньо на місці. А якщо якась із будівель потребувала б ремонту — завжди можна виростити ще трохи біоматеріалу, не витрачаючи на це багато ресурсів.
Проте перш ніж досліджувати властивості міцелію в космосі, варто подбати про те, щоб зберегти трутовики на Землі. Ці гриби існують у тісному зв’язку з лісом. Тож коли ліси зникають через зміни клімату або нелегальну вирубку, біорізноманітність і виживання трутовиків опиняються під загрозою. Глобальне потепління може впливати на трутовики і опосередковано — вже зараз науковці спостерігають за появою тропічних видів у наших широтах.
Наприклад, в Україні поширюється16 австралійський гриб квіткохвісник Арчера. Поки що невідомо, як він взаємодіятиме з українською флорою загалом і трутовиками зокрема, але науковці знають багато випадків, коли чужорідні види агресивно відбирають територію у ендемічних видів.
Чому небезпечно заводити червоновухих черепах в Україні
До того ж не варто забувати про вплив війни — великі лісові масиви на сході України були знищені внаслідок пожеж та обстрілів. Разом з ними зникають і ті види, що жили в лісах і не мали змоги мігрувати в інше місце. Трутовики можуть ховати в собі ще багато наукових відкриттів, але, не зберігши ці види у природі, ризикуємо так ніколи їх і не дізнатися.
