Űsaláta

A tápláló és biztonságos növények étrend-kiegészítők lennének a távolsági űrmissziók segítésére

KÉP: Steve Swanson űrhajós 2014 júniusában betakarítja a termés egy részét

Hitel: NASA (szabadon felhasználható és terjeszthető)

Az űrhajósok az űrben feldolgozott, előre csomagolt űrtartalomban élnek, például gyümölcsök, diófélék, csokoládé, garnélarák-koktélok, mogyoróvaj, csirke és marhahús, hogy csak néhányat említsünk. Ezeket gyakran hevítéssel, fagyasztva szárítással vagy besugárzással sterilizálták, hogy tartóssá váljanak és kulcsfontosságú kihívást jelentenek az Egyesült Államok Űrügynöksége számára. A NASA az volt, hogy kitalálja, hogyan lehet biztonságos, friss élelmiszereket termeszteni a fedélzeten.

A Frontiers in Plant Science című új tanulmányban Dr. Christina Khodadad, a Kennedy Űrközpont kutatója és társszerzői beszámolnak egy salátanövény - az „Outredgeous” fajta vörös római saláta - sikeres termesztéséről az International fedélzetén. Űrállomás (ISS). Megmutatták, hogy az űrben termesztett saláta mentes a betegségeket okozó mikrobáktól és biztonságos enni, és legalább olyan tápláló, mint a földön termesztett növények. Ennek ellenére alacsonyabb gravitáció és intenzívebb sugárzás alatt nőttek fel, mint a Földön.

Az étrend örvendetes változásán kívül a friss termékek az űrhajósok számára további káliumot, valamint K-, B1- és C-vitamint - tápanyagokat tartalmaznak, amelyek kevésbé vannak előre csomagolt adagokban, és hosszú távú tárolás során hajlamosak lebomlani. Ezenkívül a növénytermesztés különösen hasznos lenne távolsági űrmissziókban, például a közelgő Artemis-III küldetésekben (amelyeket 2024-ig terveznek embereket szállítani a Hold déli sarkára), a jelenlegi SpaceX programot, valamint a NASA első legénységgel tervezett Mars-misszióját. a 2020-as évek végére.

"Az élelmiszer-termesztés képessége a fenntartható rendszerben, amely biztonságos a személyzet fogyasztása szempontjából, kritikus fontosságúvá válik, amint a NASA hosszabb küldetések felé halad. A saláta típusú, leveles zöldségeket kevés erőforrással lehet frissen fogyasztani és fogyasztani" - mondja Khodadad.

2014 és 2016 között salátát termesztettek az ISS fedélzetén felületen sterilizált magokból a Vegetable Production Systems (becenevén "Veggie"), LED világítással és öntözőrendszerrel ellátott növekedési kamrákból, amelyeket kifejezetten az űrben termesztettek. A növények zavartalanul nőttek a Veggie egységekben 33–56 napig, amíg a személyzet tagjai meg nem ették az érett levelek egy részét (káros hatások nélkül!). A maradékot mélyhűtötték, amíg kémiai és biológiai elemzés céljából vissza nem szállították a Földre.

Kontrollként a tudósok ugyanolyan körülmények között növesztették a kontroll növényeket a Földön, ami lehetséges volt, mivel a hőmérsékleti, szén-dioxid- és páratartalmi adatokat naplózta az ISS fedélzetén, és a Kennedy Űrközpont laboratóriumaiban 24-48 órás késéssel reprodukálták.

Az űrben termesztett saláta összetétele hasonló volt a Földön termesztett kontrollokhoz, azzal a különbséggel, hogy néhány (de nem minden) kísérletben az űrben termesztett növényi szövet általában gazdagabb volt olyan elemekben, mint a kálium, nátrium, foszfor, kén és cink, valamint fenolokban, bizonyítottan vírusellenes, rákellenes és gyulladáscsökkentő hatású molekulákban. Az űrben és a földön termesztett salátában hasonló mennyiségű antocianin és más antioxidáns található, amelyek megvédhetik a sejteket a szabad, reaktív oxigéngyökök károsodásától.

A kutatók a növényeken növekvő mikrobaközösségeket is megvizsgálták. A tipikus földi növények sokféle mikrobát hordoznak. Ide tartozhatnak speciális, jótékony vendégek, akiket kommenzáloknak hívnak (amelyek nem ártanak és nem is szolgálnak a vendéglátójuknak), vagy véletlenszerű munkatársak. Mivel ezek befolyásolhatják a növények egészségét és táplálékként való alkalmasságát, a kutatók a következő generációs DNS-szekvenálási technológiával jellemezték a salátán növekvő gombák és baktériumok közösségeit.

Meghatározták a leveleken a 15 és a gyökerekben a 20 leggyakoribb mikrobiális nemzetséget, és megállapították, hogy ezen mikrobák sokfélesége és azonossága hasonló volt az űrben és a földön termesztett salátához. Ez a hasonlóság meglepő volt, tekintettel az ISS egyedülálló körülményeire: a tudósok ehelyett arra számítottak, hogy ezek elősegítik a különféle mikrobaközösségek fejlődését.

Fontos, hogy a kimutatott baktérium nemzetségek egyike sem ismert, hogy emberben okozna betegséget. További vizsgálatok megerősítették, hogy a levelek soha nem hordoztak olyan veszélyes baktériumokat, amelyek ismerten időnként szennyeznék a növényeket, mint például a coliform E. coli, Salmonella és S. aureus, míg a rajtuk található gomba- és penészspórák száma szintén a normál tartományban volt emberi fogyasztásra.

A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy az űrben lévő Veggie egységekben termesztett saláta biztonságos fogyasztása. Ezek a biztató eredmények megnyitják az ajtót az űrállomás fedélzetén található más tápláló és ízletes növényekkel folytatott kísérletek előtt, hogy az űrhajósokat az űrbe tovább hajthassák.

"A Nemzetközi Űrállomás a jövőbeni hosszú távú küldetések próbapadjaként szolgál, és az ilyen típusú termésnövekedési tesztek segítenek kibővíteni a mikrogravitációban hatékonyan termeszthető jelöltállományt. A jövőbeni tesztek más típusú leveles növényeket fognak vizsgálni. valamint olyan apró gyümölcsök, mint a bors és a paradicsom, hogy segítsen kiegészítő ételek termelésében az űrhajós étrend számára "- összegzi Dr. Gioia Massa társszerző, a Kennedy Űrközpont projekt tudósa.

Megjegyzések a szerkesztőknek

1. levelező szerző: Dr. Gioia D. Massa
E-mail: [email protected]
Levelező Szerző Intézmény: Gioia D. Massa
NASA Kennedy Űrközpont
Cape Canaveral, FL, USA

2. levelező szerző: Dr. Christina L. Khodadad
E-mail: [email protected]
Levelező szerző intézménye: NASA Kennedy Űrközpont
Cape Canaveral, FL, USA

A Frontiers egy díjnyertes Open Science platform és vezető Open Access tudományos kiadó. Küldetésünk, hogy a kutatási eredményeket nyíltan elérhetővé tegyük a világ számára, ezáltal felgyorsítva a tudományos és technológiai innovációt, a társadalmi haladást és a gazdasági növekedést. Innovatív Open Science megoldásokkal ruházzuk fel a tudósokat, amelyek gyökeresen javítják a tudomány publikálását, értékelését és terjesztését a kutatók, az újítók és a nyilvánosság számára. A kutatási eredményekhez és adatokhoz való hozzáférés nyitott, ingyenes és személyre szabott az internetes technológián keresztül, ezáltal gyors megoldást kínálva az emberiség előtt álló kritikus kihívásokra. További információ: http: // www. határon. org és kövesse @Frontiersin a Twitteren.

Határok Fórum 2020

A határok fórumának hagyománya a látnoki előadók - és 2020 sem lesz kivétel. Beszélgetések és panelek sorozatában a különböző területek szakértői új, izgalmas módszereket mutatnak be a betegségek felszámolására, jobb termények létrehozására, biztonságos és tiszta energiaforrások fejlesztésére, a szén-dioxid eltávolítására a légkörből, a biológiai sokféleség védelmére. mindezt a meglévő tudással és technológiákkal. Bemutatják az adatok erejét - és hogy a tudománynak vannak olyan megoldásai, amelyek lehetővé teszik a Föld minden egyes emberének, hogy egészséges életet éljen egy egészséges bolygón. Média meghívás kéréséhez vegye fel a kapcsolatot Jamie Barclay-val. [email protected]

Jogi nyilatkozat: AAAS és EurekAlert! nem felelősek az EurekAlert-hez eljuttatott sajtóközlemények pontosságáért! közreműködő intézmények által vagy bármilyen információ felhasználása az EurekAlert rendszeren keresztül.