Международная группа учёных из проекта BIOMEX (BIOlogy and Mars EXperiment) отправила на МКС обезвоженную биоплёнку чайного гриба. Её разместили на платформе Европейского космического агентства EXPOSE-R2, установленной за пределами космической станции в открытом космосе и имитирующей марсианские условия. Эксперимент длился полтора года. Когда образцы вернули на Землю для изучения, оказалось, что штамм рода бактерий из чайного гриба, Komagataeibacter, не только смог выжить в суровых условиях, но и сохранил ген, благодаря которому микроорганизмы продуцируют целлюлозу.
Мультимикробное сообщество чайного гриба представляет собой совокупность бактерий и дрожжей, живущих в метаболическом сотрудничестве. Это сообщество покрыто тонкой целлюлозной плёнкой, продуцируемой бактериями рода Komagataeibacter. Исследование авторов показало, что эта плёнка способна сохранять свою прочность в экстремальных марсианских условиях. Кроме того, ключевой штамм K. oboediens в полной мере сохранил опероны, ответственные за продуцирование целлюлозы.
Авторы предположили, что K. oboediens либо сохраняет стабильность в космосе и продолжает продуцировать целлюлозу, либо выживает и восстанавливает активность уже после возвращения в более благоприятную среду. Причиной столь удивительной сохранности бактерии также может служить биоплёнка чайного гриба, защитившая микроорганизмы от экстремальной среды. В таком случае, утверждают авторы, защитные свойства биоплёнки нуждаются в более тщательном изучении. Если предположение подтвердится, её можно будет использовать в космических биотехнологиях.
Кроме того, авторы предположили, что целлюлоза может стать биомаркером для поиска внеземной жизни в виде продуцирующих её бактерий. Целлюлоза сравнительно долго разлагается, а также способна частично защищать от радиации.
Подробности исследования изложены в открытом доступе в статье The Space-Exposed Kombucha Microbial Community Member Komagataeibacter oboediens Showed Only Minor Changes in Its Genome After Reactivation on Earth журнала Frontiers DOI:10.3389/fmicb.2022.782175.
В начале этого года ученые показали, что натуральный фильтр или мембрана, выращенная из культур чайного гриба, лучше предотвращает формирование биоплёнки из микроорганизмов, чем существующие коммерческие решения. 97% бактерий на мембранах из чайного гриба относятся к роду Acetobacter, доминирующему в составе микробного сообщества. Эти же бактерии и помогают эффективнее очищать воду. По своей природе они окисляют органические источники углерода, к которым можно отнести сахарозу, глюкозу и этанол, в уксусную кислоту, известную своими противомикробными свойствами.
