Τα μικρόβια μπορεί να βοηθήσουν τους αστροναύτες να μετατρέψουν τα περιττώματά τους σε τρόφιμα

Το ταξίδι στο Άρη είναι κάτι που οι άνθρωποι μελετούν εδώ και πολύ καιρό. Η NASA λέει ότι θέλει να στείλει ανθρώπους εκεί τη δεκαετία του 2030, ενώ ιδιωτικές εταιρείες έχουν προτείνει την οικοδόμηση αποικιών στον Κόκκινο Πλανήτη. Υπάρχουν, βέβαια, πολλές δυσκολίες που πρέπει να ξεπεραστούν για να επιτευχθεί ο στόχος αυτός. Μια από αυτές είναι η συμβίωση σε κλειστό χώρο με άλλους ανθρώπους για μήνες. Μια άλλη είναι η ανθρώπινη ανάγκη για φαγητό. Η αποθήκευση όλων των απαραίτητων τροφίμων και του νερού για μια αποστολή στον Άρη απαιτεί πολύ χώρο και καύσιμα, όπως και η προσπάθεια καλλιέργειας για την οποία απαιτείται πολύ ενέργεια.

Γεωεπιστήμονες του Πανεπιστημίου Penn State στην Πενσυλβανία κατανόησαν και απέδειξαν κάτι που οι βιοκαλλιεργητές γνωρίζουν ήδη: τα πεπτικά απόβλητα μπορούν να βοηθήσουν στην παραγωγή τροφίμων. Αλλά ενώ οι γεωργοί εδώ στη Γη μπορούν να αφήσουν τα μικρόβια στο χώμα να μετατρέψουν τα απόβλητα σε λιπάσματα, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την καλλιέργεια τροφίμων, οι ερευνητές του Penn State έπρεπε να ακολουθήσουν μια διαφορετική πορεία. Προσπάθησαν να καταλάβουν με ποιο τρόπο θα μπορούσαν τα μικρόβια να μετατρέψουν τα απόβλητα απευθείας σε τροφή. Η περίεργη μελέτη τους δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Life Sciences in Space Research. Οι επιστήμονες διερεύνησαν εάν οι αστροναύτες σε αποστολές στον Άρη ή αλλού θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τα δικά τους περιττώματα για παραγωγή ενέργειας ώστε να μετατρέψουν τα τυχόν θρεπτικά συστατικά τους σε μια μορφή τροφής.

"Οραματιστήκαμε και δοκιμάσαμε την ιδέα της ταυτόχρονης επεξεργασίας των αποβλήτων των αστροναυτών με μικρόβια με την παραγωγή μιας βιομάζας που είναι βρώσιμη είτε άμεσα είτε έμμεσα ανάλογα με τις τυχόν ανησυχίες για την ασφάλεια κατανάλωσής τους", δήλωσε ο Christopher House από το Penn State. Σήμερα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), οι Αμερικανοί αστροναύτες ανακυκλώνουν τα ούρα τους, αλλά τα στερεά απόβλητα στέλνονται για να καούν στην ατμόσφαιρα της Γης. Ενώ κάτι τέτοιο μπορεί να ακούγεται λίγο ή πολύ αηδιαστικό, αποδεικνύεται ότι τα στερεά απόβλητα θα μπορούσαν πραγματικά να είναι αρκετά χρήσιμα για όσους βρίσκονται εκτός τροχιάς της Γης.

Επίκεντρο της μελέτης τους είναι οι μικροβιακοί αντιδραστήρες. Πρόκειται για δοχεία που έχουν σχεδιαστεί για να μεγιστοποιούν την επιφάνεια πάνω στην οποία θα εξαπλωθούν τα μικρόβια. Αυτοί οι τύποι αντιδραστήρων χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία λυμάτων εδώ στη Γη, αλλά όχι για την παραγωγή βρώσιμης βιομάζας. Στην έρευνά τους, η ομάδα των επιστημόνων δεν χρησιμοποίησε πραγματικά ανθρώπινα περιττώματα, αλλά ένα τεχνητό στερεό και υγρό απόβλητο που χρησιμοποιείται συχνά για δοκιμές διαχείρισης αποβλήτων. Τα έβαλαν μέσα σε ένα κύλινδρο μήκους 1,2 μέτρων, αρκετά συμπαγή ώστε να μπορεί να ταιριάζει σε ένα διαστημόπλοιο, μέσα στον οποίο τα μικρόβια διέσπασαν τα απόβλητα μέσω αναερόβιας χώνευσης (χωρίς οξυγόνο). Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πέψης, διαπίστωσαν ότι παρήχθη μεθάνιο, το οποίο θα μπορούσε να αναπτύξει ένα άλλο μικρόβιο που ονομάζεται Methylococcus capsulatus που χρησιμοποιείται στις ζωοτροφές. Από αυτό, παρήγαγαν ένα μικρόβιο M. capsulatus που ήταν 52% πρωτεΐνη και 36% λίπος, που θα μπορούσε να είναι πηγή τροφής για τον άνθρωπο. Επίσης, ήταν σε θέση να αυξήσουν το επίπεδο pH και τη θερμοκρασία ώστε να αναπτύξουν δύο εξίσου θρεπτικά μικρόβια, τα Halomonas desiderata και Thermus aquaticus, απομακρύνοντας έτσι επίσης και οποιαδήποτε επιβλαβή παθογόνα. Το αν οι αστροναύτες τροφοδοτήσουν τελικά με τα "στερεά απόβλητα" τους έναν μικροβιακό αντιδραστήρα στις μελλοντικές διαστημικές αποστολές, θα αφήσουμε τη NASA να το αποφασίσει.

Φωτεινή Πουρνάρα

Πηγές: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180125230406.htm, http://news.psu.edu/story/502406/2018/01/25/microbes-may-help-astronauts-transform-human-waste-food