Pioneer Labs вывела штамм бактерий для производства биопластика на Марсе

Некоммерческая исследовательская группа Pioneer Labs разработала специализированный бактериальный штамм sPL.001. Модифицированный микроорганизм способен вырабатывать биопластик в марсианских условиях, используя растворимые соединения из местного грунта и углекислый газ из атмосферы планеты. Разработка призвана решить одну из ключевых логистических проблем дальних космических экспедиций — избавить колонистов от необходимости везти полимеры с Земли.

В качестве основы ученые взяли почвенную бактерию Cupriavidus necator H16, которая способна естественным путем накапливать полигидроксиалканоаты. Эти биополимеры отлично подходят для аддитивного производства и трехмерной печати деталей, крепежа и строительных элементов. Чтобы отобрать наиболее живучий вид, авторы протестировали 16 микроорганизмов, остановившись на Cupriavidus necator и Pseudomonas putida, после чего подвергли их адаптации к стрессовой среде.

В ходе направленной лабораторной эволюции популяции прошли более триллиона клеточных делений в условиях высокой концентрации солей марсианского реголита и ацетата. Наилучшие результаты показал штамм sPL.001: в тестах с имитацией марсианской среды он синтезировал более чем втрое больше полигидроксиалканоатов по сравнению с исходной дикой бактерией.

Авторы проекта подчеркивают, что бактерии не будут жить открыто на марсианской поверхности. Производство планируется наладить внутри мобильных герметичных биореакторов с контролируемым климатом, защищающих культуру от губительной радиации, перепадов температур и низкого давления. Питательным субстратом для микроорганизмов послужит ацетат, полученный электрохимическим методом из атмосферного углекислого газа. Без регулярной искусственной подпитки и подогрева бактерии существовать не способны, поэтому риск случайного заражения планеты исключен.

Оценки Pioneer Labs показывают высокую практическую ценность концепции: одна партия оборудования для культивации способна за четыре года изготовить объем материала, достаточный для возведения герметичных куполов и технических построек небольшой базы. Штамм sPL.001 стал первым из пяти запланированных микроорганизмов, которые организация готовит в рамках долгосрочной программы биологических технологий для Марса.