Una nuova specie di batteri utili alle piante è stata scoperta sulla ISS

L'astronauta giapponese Soichi Noguchi controlla la crescita di ravanelli sulla ISS. ©NASA

Tre nuovi ceppi finora sconosciuti e appartenenti al genere Methylobacteriaceae sono stati scoperti sulla Stazione Spaziale Internazionale e il loro futuro utilizzo aiuterà gli astronauti a crescere piante nello spazio.

Il genere Methylobacterium, appartenente all’ordine Rhizobiales e alla famiglia Rhizobiaceae, consiste in 45 specie che sulla Terra si trovano quasi ovunque: aria, suolo, acqua dolce e sedimenti. Questi batteri possono esistere in forma libera o più comunemente in simbiosi con le radici delle piante leguminose, dove formano noduli che trasformano l’azoto atmosferico gassoso in forma ammoniacale, facilmente assimilabile dalle piante che in cambio cedono carboidrati e proteine. Altri benefici della simbiosi batteri/leguminose sono la solubilizzazione dei fosfati, tolleranza agli stress e controllo dei patogeni.

Noduli radicali su pianta di erba medica comune (Medicago sativa). ©Simone Montrasio

La scoperta dei tre nuovi ceppi è avvenuta grazie all’esperimento NASA Microbial Tracking, condotto sulla Stazione Spaziale Internazionale tra il 2015 e 2016, in cui gli astronauti incaricati hanno campionato alcune superfici interne e l’aria dei moduli.
Tornati sulla Terra, i campioni sono stati processati e analizzati da un gruppo di ricerca coordinato dal NASA Jet Propulsion Laboratory, in collaborazione con la University of Southern California, la Cornell University e l’università indiana di Hyderabad.

Per classificare i tre nuovi ceppi: IF7SW-B2 T, IIF1SW-B5 e IIF4SW-B5 è stata proposta una nuova specie, chiamata Methylobacterium ajmalii, in onore dello scienziato indiano Ajmal Khan, studioso della biodiversità.
Il ceppo IF7SW-B2 T è stato isolato nel marzo 2015 sul pannello di controllo del Materials Science Research Rack 1, all’interno del modulo statunitense Destiny, il ceppo IIF1SW-B5 è stato isolato nel maggio 2015 all’interno della Cupola, mentre il ceppo IIF4SW-B5 è stato isolato nel maggio 2015 sul “tavolo” da pranzo e da lavoro all’interno del modulo statunitense Unity.

L’astronauta italiana Samantha Cristoforetti prepara un pranzo sul tavolo del modulo Unity. ©ESA

Questi nuovi batteri sono di colore rossiccio, hanno forma a bastoncino, lunghezza compresa tra 2,2 e 3,2 µm, larghezza compresa tra 1,6 e 1,8 μm e sono dotati di mobilità. Le condizioni ottimali per la crescita e proliferazione sono comprese tra i 25 e 30 °C, pH neutro (6–8) e al massimo 1% di salinità.
Le analisi ne hanno inoltre dimostrato la capacità di assimilare diversi zuccheri quali: L-arabinosio, destrosio, maltosio, D-mannitolo e D-mannosio, oltre che all’acido malico, potassio gluconato e citrato trisodico.
L’estrazione del DNA e il sequenziamento dell’intero genoma hanno riscontrato una similarità filogenetica superiore al 95% con il Methylobacterium Indicum, isolato per la prima volta nel 2015 in semi di riso. Nessuna informazione è stata ancora rilasciata su quali fattori abbiano favorito la mutazione e il luogo di origine sulla ISS.

Questi nuovi batteri, essendo geneticamente adattati all’ambiente di microgravità e molto tolleranti a situazioni di stress ossidativo, potrebbero quindi essere utilizzati per favorire la crescita di piante edibili durante le future missioni di lunga durata.

Modello in scala reale di un futuro modulo botanico marziano. ©NASA

Dopo aver analizzato centinaia di campioni, i ricercatori si augurano che questa importante scoperta possa accelerare il ritorno sulla Terra degli oltre 1000 raccolti negli ultimi sei anni e ancora stivati sulla ISS, che potrebbero rivelare ulteriori nuove scoperte. L’obbiettivo finale sarebbe comunque quello di effettuare le prime analisi direttamente a bordo, utilizzando tecnologie già sviluppate e validate per la ISS.

Fonte: Frontiers in Microbiology

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Simone Montrasio

Appassionato di astronautica fin da bambino, gli studi e il lavoro mi hanno tenuto occupato nel settore chimico industriale fino al 2011 quando ho deciso di cambiare completamente vita e dedicarmi alla campagna. Collaboro felicemente con AstronautiNEWS dalla sua fondazione con una pausa sabbatica tra il 2011 e il 2013.