用于各种应用的微生物必须能够耐受极端条件以及长期存储的制造过程。麻省理工学院的科学家们设计了一种方法，以增强微生物在这种恶劣环境下的韧性。
他们的方法涉及将细菌与FDA批准为安全的食品和药物添加剂混合。通过研究，他们发现了能够稳定不同类型微生物如酵母和细菌的配方，使它们能够抵御高温、辐射和可能危害未保护微生物的工业过程。
在一次显著的试验中，一些微生物暴露于国际空间站的条件下，目前研究人员正在评估这些微生物在这些挑战中耐受的情况。
麻省理工学院机械工程副教授、该研究的资深作者乔凡尼·特拉维索表示：“我们的目标是稳定在极端条件下的生物体，考虑到参与太空任务、人类健康或农业等多种应用。”
论文的首席作者、波士顿大学生物医学工程助理教授米格尔·希门尼斯指出，该研究将发表在自然材料期刊上。
适应恶劣条件
大约六年前，在NASA的空间健康转化研究所(TRISH)的支持下，特拉维索的团队开始开发策略，以增强益生菌和治疗性微生物的韧性。他们最初分析了13种商业益生菌，发现一些产品并不像标签上所述那样含有预期的活细菌。
“我们的发现表明了显著的差异，促使我们探索解决这一问题的方案，”特拉维索解释道。
在实验中，团队针对四种不同的微生物：三种细菌和一种酵母，包括大肠杆菌 Nissle 1917、蜜蜂豆根菌、乳酸菌 和布拉迪酵母。
当微生物用于医疗或农业目的时，通常通过冷冻干燥转化为粉末。然而，将它们制成片剂或药丸需要暴露于有机溶剂，这可能对细菌有害。麻省理工学院的研究人员寻求能够增强微生物在这一过程中的存活率的添加剂。
该团队设计了一种过程，将微生物与大约100种FDA批准的成分结合，以确定哪些组合能改善它们在室温下存储30天的生存率。这项研究揭示了特定成分，主要是糖和肽，支持每种微生物物种的生存。
所选的一个微生物E. coli Nissle 1917被进一步优化。该益生菌通常用于治疗由于摄入含有有害细菌的水而引起的“旅行者腹泻”。研究人员发现，通过将咖啡因或酵母提取物与一种名为美利糖的糖结合，他们能够创造出一种高度稳定的E. coli Nissle 1917配方，称为配方D。该混合物在37摄氏度下存储六个月后表现出超过10%的存活率，而商业配方的E. coli Nissle 1917在类似条件下仅在11天内就失去了所有活性。
