Дрожжи Yarrowia lipolytica способны превратить мочу космонавтов в чернила для 3D-печати

Москва, 12:36, 28 Авг 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Манипуляции с человеческими отходами являются одной из проблем, с которыми сталкиваются космонавты в длительных миссиях. Исследователи из Университета Клемсона показывают, что можно найти решение для этого с помощью специально разработанных дрожжей.

Сконструированные штаммы дрожжей Yarrowia lipolytica оказались способны превращать необработанную человеческую мочу в пластиковые полимеры, которые можно использовать для 3D-печати.

Эта технология полезна для освоения космоса, поскольку астронавты не смогут взять с собою с Земли много расходных материалов для исследования космоса, особенно для путешествий за пределы лунной орбиты. В основном это связано с увеличением количества топлива для ракеты.

«Если астронавты собираются совершать путешествия, которые охватывают несколько лет, нам нужно будет найти способ повторного использования и утилизации всего, что они принесут с собой», — сказал автор, Марк А. Бленнер.

Исследователи сосредоточились на идее рециркуляции и перепрофилирования отходов, поэтому астронавтам понадобилась моча, углекислый газ из дыхания и дрожжи, чтобы превратить биологические отходы в нечто более полезное.

Как работают дрожжи

Yarrowia lipolytica для своего роста, как правило, нуждается в азоте и углероде, поэтому исследователи искали возможные источники этих веществ, и нашли их у самих космонавтов.

Согласно исследованию, космические путешественники могут использовать азот из необработанной мочи и углерод из выдыхаемого ими воздуха, чтобы ускорить рост дрожжей. Однако дрожжи нуждаются в помощи, чтобы отделить углерод из CO2, и помощь приходит в виде сине-зеленых водорослей, называемых цианобактериями.

При наличии всех ингредиентов дрожжи будут создавать мономеры и связывать их вместе для создания полиэфирных полимеров. Эти полимеры затем могут быть использованы для 3D-печати инструментов или деталей, которые потребуются космонавтам.

Перспективы и практика использования отходов в космосе

Тем не менее, это не простые пластиковые полимеры, которые дрожжи могут производить из человеческих отходов. Попутно дрожжи могут также продуцировать из мочи жирные кислоты Омега-3, которые очень важны для здоровья сердца и обмена веществ у человека. Синтезированные кислоты Омега-3 можно добавлять в пищу космонавтов.

Известен также тот факт, что космонавты МКС уже перерабатывают свои отходы для потребления, получая из них дополнительное питание.

«В настоящее время мы пьем нашу обработанную мочу и пот на МКС», — заявил в интервью бывший астронавт NASA Леланд Мелвин.