№ 3

Сентябрь/2022

Russian Traveler 03/2022

Как колонизировать Марс с помощью чайного гриба?

Фото: Wikimedia Commons

Эта скользкая хтонь в банке поможет завоевать целую планету.

Международная исследовательская группа изучила шансы на выживание культур чайного гриба в условиях, подобных марсианским. Чайный гриб, также известный как комбуча, представляет собой симбиотическую культуру бактерий и дрожжей, которую настаивают на воде и употребляют как прохладительный напиток.

Однако для микробиологов биопленка симбиотических дрожжей и бактерий, которые сбраживают сахара с образованием глюконовой и уксусной кислоты, а также различных ферментов и других молекул, представляет собой научную золотую жилу.

Чайный гриб – настолько интересный организм, что группа ученых отправила обезвоженную биопленку чайного гриба на Международную космическую станцию ​​(МКС) ещё в 2014 году, чтобы увидеть, как микрогравитация повлияет на ее рост. Часть этого материала была помещена в атмосферу марсианского типа на 18 месяцев, где она подвергалась воздействию космического излучения.

Затем образцы были возвращены на Землю, где культивировались еще два с половиной года. Потом ученые сравнили их составные геномы с контрольными образцами, которые не отправлялись в космос.

«Основываясь на нашем метагеномном анализе, мы обнаружили, что смоделированная марсианская среда резко нарушила микробную экологию культур чайного гриба. Однако мы были удивлены, обнаружив, что бактерии рода Komagataeibacter, производящие целлюлозу, выжили», – Бертрам Брениг, ведущий автор исследования.

Как и в любом симбиотическом сообществе, разные микробы в культуре чайного гриба выполняют разные роли. Бактерии Komagataeibacter oboediens производят целлюлозу, наиболее известную благодаря формированию клеточных стенок растений и большей части хлопкового волокна.

В то время как другие члены сообщества погибли от воздействия космической радиации и атмосферы, почти полностью состоящей из углекислого газа, К. oboediens выжили и оказались в состоянии производить даже больше целлюлозы после того, как их вернули в более благоприятную среду. Более того, по возвращении на Землю их геном был очень похож на наземный образец по большинству показателей.

Чайный гриб находился за пределами МКС в специальных контейнерах, в которых была воспроизведена марсианская атмосфера

Ранее чайный гриб изучался как возможный пробиотический напиток для астронавтов в дальних космических путешествиях, однако его потенциал для производства целлюлозы гораздо важнее. В биопленке целлюлоза действует как барьер против враждебных микробов и защищает от диффузии кислорода и ультрафиолетового излучения. Авторы подозревают, что благодаря целлюлозному «щиту» K. oboediens и смогли пережить это испытание.

Для потенциальных марсианских колонистов целлюлоза представляет собой возможность производить волокна для одежды, бумаги и других вещей, а также защищать организмы, фиксирующие азот, что является ключом к тому, чтобы сделать марсианские почвы пригодными для выращивания пищи.

Интересный факт

Чайный гриб может очистить воду лучше искусственных фильтров. Мембраны из чайного гриба оказались эффективным средством при очистке воды. Американские ученые выяснили, что на биофильтрах не образуется опасная пленка из микроорганизмов.

По их данным, чайный гриб эффективнее очищает воду за счет бактерий рода Acetobacter, которые способны образовывать уксусную кислоту, уничтожающую вредоносные микроорганизмы.