美国国家航空航天局发现了一种细菌,可以提高一些防晒霜的SPF值
许多人将NASA与探索太空新世界联系在一起,但很少有人知道它也在这里寻找新的微观生态系统。
几年前,Kasthuri Venkateswaran,一位为飞往火星的航天器消毒的科学家,在他的棉签末端发现了一种奇怪的微生物。他将这种细菌命名为短小芽状杆菌,这种细菌非常有弹性,通常的清洁溶液——紫外线和过氧化氢——都无法*死它。
这一发现促使科学家们把一个标本送到国际空间站,宇航员把它挂在离地球250英里的实验室外面,看看会发生什么。当样本返回时,即使在暴露于宇宙辐射18个月后,许多孢子仍然存活。
这项研究被搁置了,一份微生物样本真的被放进了冰箱。但在它首次被发现25年后,一家总部位于马萨诸塞州的公司正在利用它来制造一种新的防晒霜成分,利用它的抗紫外线能力。
从宇宙飞船到护肤品的故事曲折曲折,角色也不寻常。它始于凯尔·兰德里,他的职业生涯始于食品科学。兰德里在极端微生物——可以在最恶劣的地球环境中生存的生物——方面发展了专业知识,甚至发现了一种新的真菌。
兰德里一直致力于从某些在高温下生长的真菌中寻找新的、独特的酶。当添加到食物中时,这些成分有助于产生鲜味。
哈佛医学院(Harvard Medical School)的遗传学家戴维·辛克莱(David Sinclair)注意到了兰德里的工作,并在自己的实验室为他提供了一个博士后职位。辛克莱的研究重点是人类衰老的原因以及如何减缓衰老的影响,他对了解极端微生物如何在恶劣的环境中存活这么长时间并进行自我修复很感兴趣。
从那以后,兰德里开始为自由生物安全公司工作,这是一家生物防御领域的公司,由辛克莱共同创立,试图用擅长分解有机物质的极端微生物酶来中和炭疽和黑死病。
Kasthuri Venkateswaran于1999年在NASA的一间无尘室的航天器上发现了细小芽孢杆菌
承包商最终开始与美国国家航空航天局合作,开发可以保护人类基因组免受宇宙辐射有害影响的化合物。
“并不是火箭限制了我们去火星,”兰德里说。“我们自己的生理机能能够承受六个月不间断的辐射。”
这种合作关系使兰德里在正确的时间和地点了解了美国宇航局的极端微生物宝库,这些宝藏已经成熟,可以进行更多的研究和商业化。在美国宇航局的喷气推进实验室,科学家们在试图在航天器硬件离开地球之前清理航天器时,发现了数百种这种顽强的小生命形式。美国签署了一项国际条约,以避免将污染物引入地外环境。
NASA的喷气推进实验室,科学家们在硬件进入其他世界之前清理航天器时,发现了数百种这种顽强的小生命形式
为了遵守这一规定,美国宇航局已经寻求对火星探测器进行消毒,使其暴露在火星环境中的任何表面区域的细菌孢子不超过30万个。这个过程揭示了许多微生物可以在高温、低营养和缺乏水分的情况下生存。
文卡特斯瓦兰一直在收集这些标本,以记录可能留在NASA设备上的所谓“死虫尸体”的类型。这样,如果一个漫游者用铲子挖出一些火星上的泥土,并将其放入试管中,科学家们就能知道一个原始生物的潜在证据是外星人还是仅仅是来自地球的搭便车者。尽管NASA尽了最大的努力,但没有完全可靠的方法可以让航天器一尘不染,这是NASA前首席科学家约翰·格伦斯菲尔德(John Grunsfeld)在2015年强调的一点。
“我们已经知道火星上有生命,因为我们把它们送到了那里,”他当时说。
一家位于马萨诸塞州的公司利用它来制造一种新的防晒霜成分,利用它的抗紫外线能力
Venkateswaran保存极端微生物样本的另一个原因是学习如何改进清洁方法。美国国家航空航天局技术转移项目主管丹·洛克尼(Dan Lockney)说,例如,矮芽孢杆菌菌株就被用作消灭洁净室中其他所有物质的最后见证。
“如果细菌被消灭了,他们就认定洁净室是尽可能消毒的。”
现在来看看这种细菌是如何进入防晒霜行业的。
Delavie Sciences推出了自己的护肤品品牌Aeonia,使用的是其版本的芽孢杆菌裂解液
美国宇航局敦促兰德里看看它的专利生物目录。当他看到这种细菌吸收紫外线辐射的潜力时,他批准了它,然后花了两年时间研究如何从细菌中提取一种提取物。(这种专利产品本身被称为芽孢杆菌裂解液,不含任何活细菌。)
洛克尼说:“我们努力确保我们为这些太空任务开发的所有东西也能进入消费品、工业应用、制造过程、医院和杂货店。”
看到生物防御公司在化妆品领域没有立足之地,兰德里成立了一家名为德拉维科学(Delavie Sciences)的衍生公司,现在用1.5万升的反应器生产SPF增强剂,并批量销售给防晒霜制造商。
到目前为止,防晒霜是减少皮肤损伤的最好方法,这已经是常识了。过多的紫外线照射会导致癌症和与年龄有关的皮肤问题,如皱纹和斑点。
Delavie Sciences的首席执行官在石油钻井平台和废弃的金矿中寻找可能成为极端微生物下一个重大事件的新生物
防晒霜有防晒系数(SPF),即太阳防护系数(sun Protection Factor)的缩写,它衡量的是需要多少紫外线辐射才能穿透屏障造成灼伤。根据2023年10月发表在《化妆品》杂志上的一项研究,使用德拉维科学公司的裂解芽孢杆菌,可以吸收紫外线,可以使SPF 30的防晒霜增加22%到33%,这个范围取决于测试的不同量。
Delavie Sciences还推出了自己的品牌护肤产品,名为Aeonia,将其版本的裂解杆菌用于另一种应用。这种成分似乎可以激活皮肤细胞自身产生的透明质酸,而透明质酸已被证明有助于胶原蛋白和弹性蛋白的生长。
就像威利·旺卡寻找下一种奇异的巧克力味道一样,兰德里现在也在石油钻井平台和废弃的金矿中寻找可能成为极端微生物下一个大事件的新生物。但他强调,如果没有NASA,他的生意就不可能成功。
“人们认为NASA只是火箭、卫星和冻干冰淇淋,”他说。“NASA向我们提供了很多不为人知的信息。”
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