Математически инструмент от изследователите на UMass Amherst ще осигури правилното хранене за астронавтите на дълги мисии

Екип от учени по храните в Университета на Масачузетс Амхерст разработи новаторски, лесен за използване математически модел за НАСА, за да гарантира, че храната на астронавтите остава богата на хранителни вещества по време на продължителни мисии в космоса.

създаден

Новото изследване, публикувано в списанието Food Chemistry, дава на НАСА пряк път, спестяващ време, за да предскаже разграждането на витамините в храната в космоса с течение на времето и по-точно и ефикасно да планира снабдяването с пътувания. Разследването е финансирано с безвъзмездна финансова помощ от НАСА в размер на 982 685 долара.

„Нямаше налична информация от литературата, която директно да отговори на въпросите и притесненията, които НАСА имаше“, казва старшият автор Ханг Сяо, професор и стипендиант на Clydesdale по хранителни науки. "Използвахме реални данни от реалния живот в нашето проучване, за да обучим математическия модел и да определим колко предсказуем и надежден ще бъде моделът."

Изследователите старателно приготвят и съхраняват над 3000 торби с храна за космически полети според точните рецепти на НАСА, термична обработка и спецификации за съхранение, които се използват за хранене на астронавтите в Международната космическа станция.

Сяо и колеги показаха за първи път как тиаминът (витамин В1) се разгражда за две години в три опции от менюто на екипажа: кафяв ориз, раздробена супа от грах и говеждо месо. Сяо казва, че е било "доста изненадващо" да се установи, че докато супата от кафяв ориз и разцепен грах, съхранявана при 20 ° С, демонстрира устойчивост на разграждане на тиамина, тиаминът в телешкото гърди е бил много по-малко стабилен, запазвайки само 3% от витамина след две години.

"Доказването на модела беше толкова просто, колкото сравняването на тези измерени стойности от две години съхранение с това, което беше предсказано още преди 12 месеца", казва водещият автор Тимъти Гулет, който е бил доктор на науките за храните в UMass Amherst. студент през учебния период.

Установено е, че моделът е в състояние да предскаже разграждането на витамините с течение на времето с „висока точност“, казва Сяо, което ще позволи на НАСА да осигури на астронавтите нужното им хранене, без да прибягва до използването на добавки.

„НАСА ще може да използва минимално количество данни за бързо и точно прогнозиране на съдържанието на витамини в дадена храна по всяко време при разумна температура“, казва Гулет. „Инструментът може да се използва за няколко приложения, не само витамини, но и други биологични съединения.“

Инструментът за моделиране ще бъде особено важен, тъй като НАСА планира първата човешка мисия на Марс. „При най-продължителните им мисии необходимостта от разбиране на хранителното съдържание на техните храни е от първостепенно значение“, обяснява Гулет.

Изследователите отбелязват, че НАСА подчертава значението на естественото получаване на хранителни вещества от храната. „Предпочита се за по-добро здраве“, казва Сяо. "Все повече изследвания показват, че тялото ви се справя с хапчета витамини по различен начин от истинската храна като граховата супа."

Поддържането на храненето им чрез позната храна носи ползи за космическите екипажи извън физическото им здраве, особено при по-дълги мисии, отбелязва Гулет. "НАСА иска да се увери, че екипажът получава този психологически предимство да има връзка със завръщането си у дома на Земята. Има голямо емоционално и психологическо привличане към храната, когато нищо около вас не ви напомня за дома."

Изследователският екип на UMass Amherst, включващ също съавтори Micha Peleg, David Julian McClements, Eric Decker и Mark Normand, изказва хипотезата, че изненадващо по-високата степен на разграждане на витамините в говеждото месо може да е свързана с липидното окисляване на мазнините по време на термична обработка или с течение на времето.

„Различните храни имат различни физични и химични свойства, които правят тиамина повече или по-малко стабилен“, казва Гулет.