Pioneer Labs вывела бактерию для производства биопластика из ресурсов, доступных на Марсе

Некоммерческая исследовательская организация Pioneer Labs представила бактерию sPL.001, которую адаптировали для производства биопластика из ресурсов, доступных на Марсе. Микроорганизм вырастили в среде, имитирующей растворимые компоненты марсианского грунта, воде и ацетате, который можно получать из углекислого газа марсианской атмосферы.

В основе sPL.001 лежит Cupriavidus necator H16 — почвенная бактерия, которая естественным образом накапливает полигидроксиалканоаты (ПГА). Это семейство полиэфиров можно применять в качестве биопластика, в том числе для изготовления деталей и материалов с помощью 3D‑печати.

Во время исследования команда проверила 16 микроорганизмов и выбрал из них два наиболее перспективных вида — Cupriavidus necator и Pseudomonas putida. Финалистов отбора адаптировали к повышенным содержаниями ацетата и веществ из имитации марсианского реголита. В рамках лабораторной эволюции популяции прошли более 10¹² клеточных делений. Лучший штамм получил название sPL.001. В эксперименте он произвёл более чем втрое больше ПГА, чем исходная бактерия.

Исследователи отмечают, что речь идёт не о способной самостоятельной жизни бактерии на Марсе, а о выращивании микроорганизмов в перемещаемых и обогреваемых биореакторах. Устройства будут защищать бактерии от воздействий температуры, давления и радиации. Источником углерода будет служить ацетат, который планируют получать из атмосферного CO₂ электрохимическим способом. Без такой подкормки микроорганизмы не будут расти.

Исследователи рассматривают технологию в рамках программы использования местных ресурсов. Вместо доставки больших объёмов пластика с Земли на Марс можно будет отправить необходимое оборудование и получать сырьё уже на месте. По расчётам Pioneer Labs, комплект оборудования, которое можно доставить за один раз, сможет за четыре года произвести достаточно материала, чтобы построить защищённые и герметичные сооружения небольшого поселения.

Помимо этого, исследователи проверили бактерию в условиях нехватки доступной воды и углерода. Разработчики считают, что sPL.001 не сможет размножаться на поверхности планеты, и риска биологического загрязнения Марса нет.

sPL.001 — первый из пяти микроорганизмов, которые исследователи планируют разработать в рамках долгосрочной программы по созданию биологических технологий для Марса.

Полный текст научной работы по sPL.001 опубликован на bioRxiv, а исследование биологической безопасности доступно на arXiv. Оба препринта пока не прошли этап рецензирования научным журналом.