Bakterie mogą produkować kosmiczny krem z filtrem. Na Marsie będzie jak znalazł
Jednym z poważniejszych problemów, jakie musimy rozwiązać, zanim człowiek będzie w stanie polecieć na Marsa i zostać tam na dłużej, jest zapewnienie mu ochrony przed olbrzymimi ilościami promieniowania kosmicznego. Być może pomoże nam w tym specyficzny filtr słoneczny.
Tak samo jak plażowicze smarują się filtrem słonecznym, aby chronić się przed zbyt dużą ilością promieniowania słonecznego, może i kiedyś badacze Księżyca czy Marsa będą smarowali się nieco innymi kremami zawierającymi nową, specjalnie opracowaną przez inżynierów substancję.
W przypadku opalania w kosmosie mowa o selenomelaninie powstałej w procesie wzbogacania naturalnego pigmentu - melaniny selenem.
Poza ochronnym polem magnetycznym Ziemi astronauci będą według NASA narażeni na wiele rodzajów niebezpiecznego i szkodliwego promieniowania, tj. promieni X czy gamma pochodzących ze Słońca, ale także superszybkich galaktycznych promieni kosmicznych pochodzących spoza Układu Słonecznego.
Uszkodzenia DNA spowodowane przez takie promienie kosmiczne mogą prowadzić do chorób nowotworowych, a w przypadku wysokich dawek, choroby popromiennej i śmierci. Tradycyjne metody ochrony przed promieniowaniem takie jak ołów czy osłony zawierające grubszą warstwę wody, choć skuteczne, znacząco zwiększają masę, a tym samym i koszt budowy i wynoszenia statków kosmicznych.
Melanina na pomoc
Melanina to szeroka paleta naturalnie występujących u zwierząt, roślin, grzybów i bakterii pigmentów. To właśnie liczne rodzaje melaniny odpowiadają za szeroką paletę kolorów skóry, włosów czy oczu u ludzi.
Melanina jest bardzo enigmatyczną substancją. Wciąż do końca jej nie poznaliśmy – mówi Nathan Gianneschi, biochemik z Uniwersytetu Northwestern w Evanston, Illinois.
W przypadku zwierząt melaniny dzielą się na dwie główne grupy: eumelaniny i feomelaniny. Eumelanina odpowiedzialna jest za kolor czarny i ciemne barwy skóry i włosów, podczas gdy feomelanina zawiera siarkę i jest raczej czerwonowa lub żółta – odpowiada za rudy kolor włosów i czerwony kolor ust.
Feomelanina oprócz tego pochłania promieniowanie rentgenowskie dużo skuteczniej od eumelaniny. Bazując na tej informacji, Gianneschi wraz ze swoim zespołem postanowił pobrać trochę feomelaniny z piór koguta i sprawdzić, czy da się poprawić jej skuteczność w ochronie przed promieniowaniem.
Siarkę w feomelaninie badacze zamienili na selen, pierwiastek znajdujący się dokładnie pod siarką w układzie okresowym pierwiastków, który znany jest z ochrony przed chorobami nowotworowymi. W ten sposób powstała selenomelanina – związek, którego jak dotąd nie zaobserwowano w naturze.
Podczas eksperymentów w laboratorium, komórki skóry potraktowane seloenomelaniną były w stanie ochronić się przed promieniowaniem rentgenowskim w dawkach, które byłyby śmiertelne dla człowieka. Selenomelanina została wchłonięta przez komórki i utworzyła swoiste „mikroparasole” chroniące jądro komórki, w którym znajduje się DNA. Po wchłonięciu selenomelaniny komórki zmieniły kolor na brązowy, przypominający opaleniznę.
Zapasy będzie można produkować w przestrzeni kosmicznej
W ramach dodatkowych testów dowiedziono, że specjalnie spreparowane bakterie po podaniu selenu produkują selenomelaninę, co oznacza, że można ją teoretycznie produkować w przestrzeni kosmicznej. Wyniki badań i testów opublikowano w periodyku Journal of the American Chemical Society.
Teraz pora na testy na ludziach oraz testy w przestrzeni kosmicznej. W ich ramach naukowcy sprawdzą, czy faktycznie selenomelanina oferuje taki sam poziom ochrony przed promieniowaniem kosmicznym. Na wyniki przyjdzie nam jeszcze poczekać, ale potencjał do rozwiązania jednego z ważnych problemów stojących na drodze do podboju przestrzeni kosmicznej jest duży.
