人類の宇宙探査が地球から遠ざかるにつれ、定期的な補給ミッションが現実的ではなくなるため、地元の資源を入手する持続可能な方法の必要性がますます緊急になっています。小惑星（その一部には白金族元素などの貴重な金属が豊富に含まれている）が、特に有望な標的として浮上している。国際宇宙ステーション（ISS）での新しい実験では、科学者らは微小重力下で小惑星物質から44の元素を抽出するために細菌と菌類を使用することをテストした。

NASA の宇宙飛行士マイケル・スコット・ホプキンスは、国際宇宙ステーションで微重力実験を行っています。画像クレジット: NASA。

生物小惑星プロジェクトでは、エディンバラ大学のチャールズ・コッケル教授とその同僚が細菌種を使用しました。 スフィンゴモナス デシビリス そして菌類の種 ペニシリウム・シンプリシマム L-コンドライト小惑星物質からどのような元素が潜在的に抽出できるかを確認するため。

しかし、微小重力下で微生物が岩石とどのように相互作用するかを理解することも同様に重要でした。

コーネル大学とエディンバラ大学の研究者、ローザ・サントマルティーノ博士は、「これはおそらく、国際宇宙ステーションでの隕石を使ったこの種の実験では初めてだろう」と語った。

「私たちは、その効果を最大化するために、アプローチをカスタマイズしたものにしつつも、一般的なものにしたいと考えました。」

「これら 2 つはまったく異なる種であり、異なるものが出てくるでしょう。」

「そこで、私たちは、何をどのように理解するのかを理解したいと考えましたが、宇宙での微生物の行動に影響を与えるメカニズムについてはあまり知られていないため、その結果をより広い視野に関連させたいと考えました。」

これらの微生物は、錯体形成を通じてミネラルに結合し、その放出を誘導できる炭素分子であるカルボン酸を生成するため、資源抽出のための有望なツールです。

しかし、このメカニズムがどのように機能するかについては多くの疑問が残っているため、著者らはメタボローム解析も実施しました。これにより、完成した実験サンプルから液体培養物の一部が収集され、研究者はその中に含まれる生体分子、特に二次代謝産物を調べます。

NASA の宇宙飛行士マイケル・スコット・ホプキンスは微小重力をテストするために ISS 実験を実施しましたが、研究者たちは実験室で独自の制御バージョンを実施して地上の重力をテストし、宇宙の結果と比較しました。

次に科学者たちは、44 種類の異なる元素を含む収集された大量のデータを分析し、そのうち 18 種類は生物学的に抽出されました。

2 つの重力条件における L-コンドライト断片の走査型電子顕微鏡 (SEM) 画像。画像クレジット: サントマルティーノ その他.、土井:10.1038/s41526-026-00567-3。

「私たちは分析を 1 つの要素に分解し、宇宙では抽出の動作が地球上とは異なるのではないかと考え始めました。」コーネル大学とエディンバラ大学のアレッサンドロ・スティルペ博士は述べた。

「細菌や真菌が存在する場合、あるいはその両方が存在する場合、これらの元素はより多く抽出されますか?」

「それは単なるノイズでしょうか、それとも少しは意味のあるものがあるでしょうか? 大きな違いは見られませんが、非常に興味深い違いがいくつかあります。」

この分析により、宇宙における微生物の代謝、特に真菌の代謝における特定の変化が明らかになり、カルボン酸を含むいくつかの分子の生産量が増加し、パラジウムや白金などの元素の放出量が増加した。

多くの元素について、微小重力環境では、非生物学的浸出は地球上よりも効果が低かった。一方、微生物は両方の設定で一貫した結果を示しました。

「このような場合、微生物自体は抽出を改善しませんが、重力条件に関係なく、抽出を一定レベルに保ちます」とサントマルティーノ博士は言いました。

「これはパラジウムだけでなく、すべてではありませんが、さまざまな金属にも当てはまります。」

「実際、もう一つの複雑だが非常に興味深い結果は、抽出率が検討している金属によって大きく異なり、微生物や重力の条件にも依存するという事実だと思います。」

結果は雑誌に掲載されました NPJ微重力。

_____

R サントマルティーノ その他。国際宇宙ステーションの小惑星物質からの微生物バイオマイニング。 NPJ微重力2026 年 1 月 30 日にオンラインで公開。 DOI: 10.1038/s41526-026-00567-3