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当微生物从太空归来,可以大显身手……

编辑:我要健康网 时间:2021-07-29

当微生物从太空归来,可以大显身手……

(原创文章www.9y9y.com)

海报设计:程思琪
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作为地球上最大的生物类群,微生物被誉为“地球之王”,在地球上已存在35亿年,在生物圈和地球物质循环中发挥着重要作用。 (原创文章www.9y9y.com)

随着人类航天技术发展,地球上的微生物也登上了太空。强辐射、微重力、弱磁场、高真空、极度温差、高能粒子辐射等极端特殊的太空环境,可以诱导微生物产生基因突变,进而影响微生物的生物学性状和功能。

为了让从太空归来的微生物为人类造福,“空间微生物学”正方兴未艾。据我国空间微生物学家刘长庭教授介绍,微生物体积小、培养条件简单、相对于高等生物在空间特殊环境下更易变异。空间环境诱变微生物,在一定程度上丰富了微生物菌种资源;研究微生物对空间环境的响应,有利于微生物技术的发展。

作为我国空间微生物学开拓者和奠基人,自1997年以来,刘长庭带领团队开展空间生物医学研究,先后进行了神舟八、九、十、十一号飞船,天宫一号飞船、天宫二号空间实验室微生物搭载任务,进行了众多开拓性研究。截至目前,已获得国家专利23项,实用新型和外观设计专利7项,并建立了空间微生物数据中心。

在刘长庭等一批科学家共同努力下,我国空间微生物学取得长足进展。与此同时,我国空间微生物应用技术也迈出了可喜步伐,太空啤酒、太空酸奶、太空化妆品等纷纷面世。

北京富乐顿空间生物研究院与刘长庭团队合作,通过对空间酵母菌进行筛选育种,成功获得多株性能优良的突变菌株,能在高温和低温中发酵,可用于啤酒、葡萄酒、果酒酿造工业的酿酒酵母。

经过多年培育,一种可酿造啤酒的葡萄酒发酵酵母今年已投入生产、成功上市。这款用“空间啤酒酵母”生产的“太空啤酒”,能有效缩短啤酒酿造的时间、改善啤酒风味,在啤酒特有的清爽中,含有丁香花的香气。针对单一纯种酸奶发酵剂,该公司还成功筛选出了“空间罗伊氏乳杆菌”,也正在进行产业化前期准备。

2013年,伽蓝集团与中国航天合作,通过神舟十号搭载科研项目进入“太空实验室”,成功开发出“太空酵母”,并运用这种酵母开发出“太空化妆品”,可有效修护太空微重力、强辐射等极端环境引起的航天员肌肤加速衰老,促进基底源生蛋白和弹性蛋白大量生成,提高航天员肌肤自我修护能力。目前,伽蓝集团成功研发的多款航天员专用清洁、护肤、化妆用品,已搭载天舟二号货运飞船送到了中国空间站,供航天员们日常使用。

利用搭载进行“太空药”的研制,也成为我国制药企业关注的热点。近年来进行的空间生命飞行实验表明:某些具有医学价值的细胞因子和细胞代谢产物,在微重力环境下呈现高浓度分泌,展示了空间细胞培养在生物医学及商业等方面的广阔前景。

经过多年研究,刘长庭教授还发现了空间环境下病原微生物遗传变异规律,提出空间微生物毒力突变致病理论。通过“神舟”系列飞船搭载,筛选鉴定出118株空间环境变异毒株,并在国内外首次发现空间诱变的肺炎克雷伯菌出现罕见的溶血现象。

他带领团队经过深入研究,初步研究揭示了空间环境对病原菌的作用效应和分子机制,特别是致病性和耐药性的变化和产生机制,为空间和地面上难治性感染提供了新思路和新靶点;提出空间微生物代谢通路改变相关的制药理论,为空间生物制药奠定了理论基础。

“载人航天是人类认识宇宙、拓展生存空间、开发太空资源的伟大实践。随着人类开展太空活动增加和空间搭载技术成熟,充分利用空间环境对微生物的多种影响,未来我们可以让更多从太空归来的微生物大显身手,为造福人类。”刘长庭说。(记者张建松)

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