Хранителните и безопасни култури биха били хранителна добавка за подпомагане на космически мисии на дълги разстояния

космическа

ОБРАЗ: Астронавтът Стив Суонсън прибира част от реколтата през юни 2014 г. вижте повече

Кредит: НАСА (безплатно за използване и разпространение)

Астронавтите в космоса живеят на преработени, предварително опаковани космически дажби като плодове, ядки, шоколад, коктейли от скариди, фъстъчено масло, пиле и говеждо, за да назовем само няколко. Те често са стерилизирани чрез нагряване, сушене чрез замразяване или облъчване, за да бъдат последни и ключово предизвикателство за Американската космическа агенция НАСА е да разбере как да отглежда безопасна, прясна храна на борда.

В ново проучване в Frontiers in Plant Science д-р Кристина Ходадад, изследовател от Космическия център Кенеди, и съавтори съобщават за успешното отглеждане на салата - червена маруля от сорта „Outredgeous“ - на борда на International Космическа станция (МКС). Те показват, че марулята, отглеждана в космоса, не съдържа микроби, причиняващи болести, и е безопасна за консумация и е поне толкова питателна, колкото растенията, отглеждани на Земята. Това е въпреки, че е отглеждано при по-ниска гравитация и по-интензивна радиация, отколкото на Земята.

Освен добре дошла промяна в диетата, пресните продукти ще осигурят на астронавтите допълнително калий, както и витамини К, В1 и С - хранителни вещества, които са по-малко в предварително опаковани дажби и са склонни да се разграждат по време на дългосрочно съхранение. Освен това отглеждането на култури би било особено полезно при космически мисии на дълги разстояния, като предстоящите мисии Artemis-III (планирани за кацане на хората на лунния южен полюс до 2024 г.), текущата програма SpaceX и първата планирана мисия на НАСА до Марс, планирана за края на 2020-те.

"Способността да се отглежда храна в устойчива система, която е безопасна за консумация на екипажа, ще стане критична, тъй като НАСА се насочва към по-дълги мисии. Салатните листни зеленчуци могат да се отглеждат и консумират пресни с малко ресурси", казва Ходадад.

Между 2014-2016 г. марулята се отглежда на борда на МКС от повърхностно стерилизирани семена в Системи за производство на зеленчуци (с прякор "Veggie"), камери за растеж, оборудвани с LED осветление и система за поливане, специално предназначена за отглеждане на култури в космоса. Културите растат необезпокоявани във вегетарианските звена в продължение на 33 до 56 дни, докато членовете на екипажа изядат част от зрелите листа (без вредни ефекти!). Останалата част беше дълбоко замразена до транспортирането обратно на Земята за химически и биологичен анализ.

Като контрол учените отглеждат контролни растения на Земята при същите условия, което беше възможно, тъй като данните за температурата, въглеродния диоксид и влажността бяха записани на борда на МКС и възпроизведени в лабораториите на Космическия център Кенеди с 24-48 часа закъснение.

Отглежданата в космоса маруля е подобна по състав на контролите, отглеждани на Земята, с изключение на това, че в някои (но не във всички) опити отглежданата в космоса растителна тъкан има тенденция да бъде по-богата на елементи като калий, натрий, фосфор, сяра и цинк, както и във феноли, молекули с доказана антивирусна, противоракова и противовъзпалителна активност. Космическата и земната маруля също имаше сходни нива на антоцианин и други антиоксиданти, които могат да предпазят клетките от увреждане от свободни, реактивни кислородни радикали.

Изследователите са изследвали и микробните съобщества, растящи по растенията. Типичните растения, отглеждани на Земята, съдържат разнообразен набор от микроби. Те могат да включват специализирани, полезни гости, наречени коменсали (които нито увреждат, нито облагодетелстват домакина им), или случайни сътрудници. Тъй като те могат да повлияят на здравето на растенията и тяхната годност като храна, изследователите са използвали технология за секвениране на ДНК от следващо поколение, за да характеризират общностите на гъбички и бактерии, растящи на марулята.

Те идентифицираха 15-те най-разпространени микробни рода по листата и 20 в корените и установиха, че разнообразието и идентичността на тези микроби е сходно за марулята, отглеждана в космоса и Земята. Това сходство беше изненадващо, предвид уникалните условия в МКС: вместо това учените очакваха, че те ще благоприятстват развитието на отделни микробни общности.

Важно е, че нито един от откритите бактериални родове не е известен с това, че причинява заболявания при хората. По-нататъшни тестове потвърждават, че листата никога не са съдържали опасни бактерии, за които е известно, че понякога замърсяват култури, като колиформни Е. coli, Salmonella и S. aureus, докато броят на спорите на гъби и плесени върху тях също е в нормалния диапазон за годност на продуктите за консумация от човека.

Авторите заключават, че марулята, отглеждана във вегетариански единици, е безопасна за консумация. Тези обнадеждаващи резултати отварят вратата за експерименти с други хранителни и вкусни култури на борда на космическата станция, за да помогнат на астронавтите да прокарат по-нататък в космоса.

"Международната космическа станция служи като изпитателно легло за бъдещи дългосрочни мисии и тези видове тестове за растеж на културите помагат да се разшири наборът от кандидати, които могат ефективно да се отглеждат в микрогравитация. Бъдещите тестове ще изследват други видове листни култури както и малки плодове като пипер и домати, за да осигурят допълнителни пресни продукти за диетата на астронавтите ", заключава съавторът д-р Джоя Маса, учен по проекта в Космическия център Кенеди.

Бележки към редакторите

Съответстващ автор 1: Д-р Джоя Д. Маса
Имейл: [email protected]
Съответстваща авторска институция: Gioia D. Massa
Космическият център на Кенеди на НАСА
Кейп Канаверал, Флорида, САЩ

Автор-кореспондент 2: Д-р Кристина Л. Ходадад
Имейл: [email protected]
Съответстваща авторска институция: Космическият център на Кенеди на НАСА
Кейп Канаверал, Флорида, САЩ

Frontiers е награждавана платформа Open Science и водещ научен издател с отворен достъп. Нашата мисия е да направим резултатите от научните изследвания открито достъпни за света, като по този начин ускорим научните и технологични иновации, обществения прогрес и икономическия растеж. Ние даваме възможност на учените с иновативни решения на Open Science, които коренно подобряват начина, по който науката се публикува, оценява и разпространява сред изследователи, иноватори и обществеността. Достъпът до резултатите от изследванията и данните е отворен, безплатен и персонализиран чрез Интернет технологията, като по този начин дава възможност за бързи решения на критичните предизвикателства, пред които сме изправени като човечество. За повече информация посетете http: // www. границив. org и следвайте @Frontiersin в Twitter.

Форум за граници 2020

Форумът за границите има традиция на визионери - и 2020 г. няма да бъде изключение. В поредица от разговори и панели експерти от различни области ще покажат нови вълнуващи начини за ликвидиране на болестите, създаване на по-добри култури, разработване на безопасни и чисти енергийни източници, премахване на CO2 от атмосферата, защита на биологичното разнообразие. всичко със съществуващи знания и технологии. Те ще демонстрират силата на данните - и че науката има решения, които да позволят на всеки човек на Земята да живее здравословно на здрава планета. За да заявите покана за медия, моля, свържете се с Джейми Баркли. [email protected]

Опровержение: AAAS и EurekAlert! не носят отговорност за точността на съобщенията за новини, публикувани в EurekAlert! чрез допринасящи институции или за използване на каквато и да е информация чрез системата EurekAlert.