由于一种令人印象深刻的抗氧化剂，*Deinococcus radiodurans*，通常被称为“细菌的康纳”，能够承受28,000倍于对人类致命的辐射水平。最近的研究揭示了这种抗氧化剂的工作机制，这可能导致专门抗氧化剂的创建，以保护宇航员免受宇宙辐射。
由于其在极端环境中生存的非凡能力，Deinococcus radiodurans被称为“细菌的康纳”，它能够承受的辐射剂量是人类和所有其他生物致死剂量的几千倍。
这种细菌惊人的耐受力源于与锰相结合的一系列简单代谢物，形成了强大的抗氧化剂。来自西北大学和军校大学（USU）的研究人员最近揭示了这种抗氧化剂的作用机制。
研究介绍了一种名为MDP的合成抗氧化剂，其设计受到Deinococcus radiodurans强韧性的启发。研究小组发现，MDP的成分——锰离子、磷酸盐和小肽——结合形成一个三元复合体，这种复合体提供的辐射保护明显优于单独使用锰与其他任一成分的防护效果。
这一发现可能导致新型合成抗氧化剂的开发，旨在人类应用中，比如在深空任务期间保护宇航员免受强辐射、应对辐射紧急情况，以及制造受到辐射灭活的疫苗。
该研究将在12月9日当周的美国国家科学院院刊上发表。
来自西北大学的布赖恩·霍夫曼（Brian Hoffman）与USU的迈克尔·达利（Michael Daly）合作研究，表示：“三元复合体是MDP抗辐射效果的显著屏障。虽然早先已知锰离子和磷酸盐能够共同创造强大的抗氧化剂，但揭示第三个成分如何增强效能是一个重要发现。这项研究揭示了这一组合为何作为强大且前景广阔的辐射保护剂的根本原因。”
霍夫曼担任西北大学韦恩伯格艺术与科学学院的查尔斯·E·和艾玛·H·莫里森化学讲席教授，并且是分子生物科学的教授。达利是Deinococcus radiodurans的专家，担任USU的病理学教授，同时也是国家科学院行星保护委员会的成员。
微生物中的不可思议的浩克
这一新研究建立在霍夫曼与达利早期进行的研究基础上，旨在更好地理解Deinococcus radiodurans在火星上生存辐射的能力。在那项研究中，霍夫曼的团队利用先进的光谱技术监测了微生物细胞中锰抗氧化剂的积累。
霍夫曼和达利指出，微生物或其孢子在辐射下的生存率与它们所含锰抗氧化剂的数量直接相关。更多的锰抗氧化剂会导致对高辐射水平的更大抵抗力。
在早期的研究中，其他科学家发现*Deinococcus radiodurans*可以耐受高达25,000戈瑞（辐射剂量单位）。然而，在他们2022年的研究中，霍夫曼和达利发现这种细菌可以承受高达140,000戈瑞的辐射剂量，这一剂量是人类致死剂量的28,000倍。因此，如果在火星上存在休眠的、被冻结的微生物，它们可能至今仍有效承受着宇宙辐射和太阳质子的严酷影响。
三重力量
继续探索微生物的辐射耐受能力，霍夫曼和达利的团队研究了一种名为DP1的合成十肽。当与磷酸盐和锰结合时，DP1生成MDP，能够有效保护细胞和蛋白质免受辐射损伤。在另一项研究中，达利及其合作者发现MDP在开发辐射灭活的多价疫苗方面具有潜力。
利用先进的顺磁共振光谱技术，研究人员确定MDP中的活性成分是这一三元复合体——磷酸盐和肽与锰相互作用的精细构造。
达利表示：“对MDP的新见解可能为创建更有效的基于锰的抗氧化剂铺平道路，这些抗氧化剂可应用于医疗保健、工业、国防和太空探索。”
这项题为“三元复杂的Mn2+、合成十肽DP1（DEHGTAVMLK）和正磷酸盐是极好的抗氧化剂”的研究得到了国家卫生研究院（拨款编号GM111097）、国家科学基金（拨款编号CHE-2333907）和防御威胁减少局（拨款编号HDTRA1620354）的支持。
