Одной из причин невозможности полета астронавтов в космос на длительный период является нехватка ресурсов для обеспечения жизнедеятельности экипажа космического корабля. Астронавты не могут взять с собой в полет все необходимые биологически активные добавки и технические инструменты, поскольку это приведет к утяжелению ракеты. Американские ученые создали систему микроорганизмов для преобразования человеческих отходов в химикаты.
22 августа 2017 года доктор Марк А. Бленнер (Mark A. Blenner) из Университета Клемсона выступил на 254-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества, где показал биологическую систему на основе дрожжей вида Yarrowia lipolytica. Она может производить различные питательные вещества и даже сложные полиэфиры.
Биологическая система Бленнера состоит из множества штаммов дрожжей Yarrowia lipolytica. Для роста этих микроорганизмов необходим азот и углерод. Ученые обнаружили, что дрожжи могут получить необходимый им азот из мочевины в необработанной моче, а углерод — из углекислого газа, выдыхаемого человеком. Однако для усвоения углерода необходим организм, который преобразовывает его в необходимую бактериям форму — с этим отлично справляются фотосинтетические цианобактерии или водоросли.
Один из штаммов бактерий производит омега-3 жирные кислоты, улучшающие работу глаз, сердца и мозга. Другая культура бактерий вырабатывает полиэфирные полимеры, которые можно использовать в 3D-принтере для создания пластиковых деталей.
На данный момент биологическая система Бленнера вырабатывает слишком мало полезных материалов, однако ученые работают над повышением ее продуктивности. Сложность заключается в том, что биохимическая природа Yarrowia lipolytica отличается от таковой в других дрожжах — исследователи попросту еще не изучили все особенности этих микроорганизмов.