รู้จักกับ "โคนัน เดอะ แบคทีเรีย" ที่นักวิทย์ยกให้เป็นเชื้อแข็งแกร่งที่สุดในปฐพี

นักวิทยาศาสตร์ไขปริศนาความสามารถในการทนต่อรังสีของ “โคนัน เดอะ แบคทีเรีย” ซึ่งเป็นเชื้อแบคทีเรียที่ได้ชื่อว่าแข็งแกร่งที่สุด

ข้อมูลจาก Guinness World Records ระบุว่า สิ่งมีชีวิตบนโลกที่สามารถต้านทานรังสีได้มากที่สุดคือแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่เรียกว่า Deinococcus radiodurans หรือมีชื่อเล่นคือ “โคนัน เดอะ แบคทีเรีย” (Conan the Bacterium)

แบคทีเรียโคนันสามารถอยู่รอดในสภาวะที่รุนแรงที่สุดได้ โดยมันสามารถทนต่อรังสีได้มากกว่าปริมาณรังสีที่สามารถฆ่ามนุษย์ได้ถึง 28,000 เท่า อยู่รอดนอกสถานีอวกาศนานาชาติได้นานถึง 3 ปี นอกจากนี้ยังทนต่อกรด ความเย็น และการขาดน้ำได้อีกด้วย

ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์พยายามหาคำตอบมาตลอดว่า อะไรที่ทำให้แบคทีเรียโคนันมีความสามารถในการต้านทานรังสีสูงขนาดนี้ และงานวิจัยล่าสุดพบแล้วว่า คำตอบอยู่ที่ “สารต้านอนุมูลอิสระ”

ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีการทำงานของสารต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งเปิดโปงความเป็นไปได้ที่สารต้านอนุมูลอิสระอาจใช้ปกป้องสุขภาพของมนุษย์ได้ ทั้งบนโลกและในโลกที่สำรวจโลกภายนอกในอนาคต

สารต้านอนุมูลอิสระประกอบด้วยโมเลกุลขนาดเล็กกลุ่มหนึ่งที่เรียกว่าเมตาบอไลต์ ซึ่งรวมถึงแมงกานีส ฟอสเฟต และเปปไทด์หรือโมเลกุลของกรดอะมิโนขนาดเล็ก

นักวิจัยพบว่า เมื่อทั้ง 3 องค์ประกอบรวมกัน จะมีประสิทธิภาพในการปกป้องรังสีมากกว่าแมงกานีสที่รวมเข้ากับองค์ประกอบอื่นเพียงอย่างเดียว ผลการวิจัยดังกล่าวอาจนำไปใช้ในการปกป้องนักบินอวกาศจากรังสีคอสมิกปริมาณสูงในภารกิจอวกาศลึกในอนาคตได้

ไบรอัน ฮอฟฟ์แมน ศาสตราจารย์ด้านเคมีและชีววิทยาศาสตร์ระดับโมเลกุลที่วิทยาลัยศิลปะและวิทยาศาสตร์เวนเบิร์ก มหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์น หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวว่า “เราทราบมานานแล้วว่า ไอออนแมงกานีสและฟอสเฟตเมื่อรวมกันจะเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ”

เขาเสริมว่า “แต่การค้นพบและทำความเข้าใจถึงศักยภาพอันน่ามหัศจรรย์ที่ได้จากการเพิ่มองค์ประกอบที่สามนี้ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญ การศึกษาครั้งนี้ได้ให้กุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่า เหตุใดการผสมผสานนี้จึงเป็นสารป้องกันรังสีที่ทรงพลังและมีแนวโน้มที่ดี”

ในการศึกษาก่อนหน้านี้ ทีมวิจัยได้วัดปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระแมงกานีสในเซลล์ของแบคทีเรีย นักวิจัยพบว่า ปริมาณรังสีที่จุลินทรีย์สามารถอยู่รอดได้นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระแมงกานีส ดังนั้น ยิ่งมีสารต้านอนุมูลอิสระแมงกานีสมากเท่าไร ก็ยิ่งต้านทานรังสีได้มากขึ้นเท่านั้น

เมื่อแบคทีเรียโคนันถูกทำให้แห้งและแช่แข็งไว้ จะสามารถอยู่รอดได้ 140,000 เกรย์ (หน่วยของรังสีเอกซ์และแกมมา) ซึ่งมากกว่าปริมาณรังสีที่สามารถฆ่าคนได้ถึง 28,000 เท่า

สำหรับการวิจัยล่าสุด ไมเคิล ดาลี ศาสตราจารย์ด้านพยาธิวิทยา หนึ่งในทีมวิจัย ได้ใช้ “MDP” หรือเมลาโทนิน-ไดเรกทิฟเซฟติฟ ซึ่งเป็นสารต้านอนุมูลอิสระสังเคราะห์ที่ดาลีออกแบบโดยได้รับแรงบันดาลใจจากแบคทีเรียคัน

สารต้านอนุมูลอิสระชนิดนี้ถูกนำมาใช้ในวัคซีนชนิดที่อาศัยรังสีเพื่อหยุดการทำงานของเชื้อโรค เช่น หนองใน

ทีมศึกษาวิเคราะห์ว่า ส่วนประกอบที่ออกฤทธิ์ของ MDP ซึ่งรวมถึงแมงกานีส ฟอสเฟต และเปปไทด์ที่เรียกว่า DP1 ช่วยปกป้องเซลล์และโปรตีนจากการได้รับรังสีได้อย่างไร เมื่อเปปไทด์และฟอสเฟตจับกับแมงกานีส พวกมันจะสร้างสารประกอบ 3 ชนิดที่มีประสิทธิภาพสูงในการปกป้องจากรังสี ฮอฟฟ์แมนกล่าวว่าเมตาบอไลต์ใน MDP ร่วมกันสร้าง “สูตรลับความสำเร็จ”

ดาลีกล่าวว่า นักบินอวกาศที่ปฏิบัติภารกิจในอวกาศลึกจะได้รับรังสีในระดับสูง โดยส่วนใหญ่มาจากอนุภาคพลังงานสูงที่เดินทางผ่านจักรวาลที่เรียกว่ารังสีคอสมิก

“MDP ซึ่งเป็นสารป้องกันรังสีที่เรียบง่าย คุ้มต้นทุน ไม่เป็นพิษ และมีประสิทธิภาพสูง สามารถรับประทานทางปากเพื่อลดความเสี่ยงจากรังสีในอวกาศเหล่านี้ได้” เขากล่าว

ฮอฟฟ์แมนบอกว่า ขณะนี้ ทีมวิจัยอยากรู้ว่า สารประกอบเชิงซ้อน 3 ชนิดที่อยู่เบื้องหลังสารต้านอนุมูลอิสระของแบคทีเรียโคนันนี้มีอยู่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตอื่นหรือไม่ และหากมี สิ่งมีชีวิตอื่นเหล่านั้นจะสามารถต้านทานรังสีได้ขนาดนี้หรือไม่