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科技信息: 微生物可以回收宇航员的废物来制造营养物质和工具

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宇航员需要轻装旅行。每多一盎司的食物都可能会阻碍火箭的发射,而且某些重要的食物可能在美国国家航空和宇宙航行局(NASA)计划的火星任务期间无法存活。但是科学家们正在设计一种创造性的方法来最大限度地提高储存效率——包括回收宇航员的尿液和呼吸。

“随着任务持续时间的延长,宇航员将产生更多的垃圾。所以问题是,我们该怎么处理这些垃圾?化学工程师兼克莱姆森大学合成生物学家马克·布伦纳问道。Blenner和他的同事们并没有将其带回地球,而是证明了酵母可以将废物转化为必要的营养物质——甚至可以用来制造工具的塑料。

研究人员发现,与面包酵母有亲缘关系的酵母Yarrowia lipolytica可以靠食用人类尿液中的一种成分生存。另外,他们培育藻类,将呼出的空气中的二氧化碳转化为富含碳的营养物质,然后酵母用这些营养物质生产脂肪酸。通过将藻类和浮游植物的一些基因剪接到酵母的基因组中,Blenner的团队让微生物将这些脂肪酸“升级”为-3脂肪酸,而-3脂肪酸对人类的心脏、眼睛和大脑健康至关重要。在另一株Y. lipolytica中,Blenner和他的团队改变了脂肪酸生产途径,生产塑料聚酯,可用于太空中的3d打印工具。研究人员在8月举行的美国化学学会(American Chemical Society)半年度会议上公布了他们的发现。

美国国家航空航天局高级探索系统技术整合主管Jitendra Joshi没有参与这项工作,他说:“酵母是一种用于这种创新研究的很好的有机体。”

研究人员仍然需要证明,在低重力、高辐射的太空环境中,微生物能够以同样的速度繁殖并生产出有用的产品。但是Blenner希望未来的宇航员将“使用酵母作为他们自己的灵活的制造平台。”

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