Rumsalat:Nærende og sikre afgrøder ville være et kosttilskud til at hjælpe langdistance-rummissioner

Astronauter i rummet lever på bearbejdet, færdigpakkede rumrationer såsom frugter, nødder, chokolade, reje cocktails, jordnøddesmør, kylling, og oksekød for at nævne nogle få. Disse er ofte blevet steriliseret ved opvarmning, frysetørring, eller bestråling for at få dem til at holde og nøglen til en udfordring for US Space Agency NASA har været at finde ud af, hvordan man vokser sikkert, frisk mad ombord.

I en ny undersøgelse i Grænser i plantevidenskab , Dr. Christina Khodadad, en forsker ved Kennedy Space Center, og medforfattere rapporterer om den vellykkede dyrkning af en salatafgrøde - rød romainesalat af sorten 'Outredgeous' - om bord på den internationale rumstation (ISS). De viser, at rumdyrket salat er fri for sygdomsfremkaldende mikrober og sikker at spise, og er mindst lige så nærende som jorddyrkede planter. Dette er på trods af at den er dyrket under lavere tyngdekraft og mere intens stråling end på Jorden.

Bortset fra en velkommen ændring i kosten, friske råvarer ville give astronauterne yderligere kalium samt K-vitaminer, B1, og C-næringsstoffer, der er mindre rigelige i færdigpakkede rationer og har tendens til at nedbrydes under langtidsopbevaring. Derudover dyrkning af afgrøder ville være særlig nyttig på langdistance-rummissioner, ligesom de kommende Artemis-III-missioner (planlagt til at lande mennesker på månens sydpol i 2024), det nuværende SpaceX-program, og NASAs første bemandede mission til Mars, planlagt til slutningen af ​​2020'erne.

"Evnen til at dyrke mad i et bæredygtigt system, der er sikkert for besætningsforbrug, vil blive kritisk, efterhånden som NASA bevæger sig mod længere missioner. Salat-type, bladgrønt kan dyrkes og indtages frisk med få ressourcer, " siger Khodadad.

Mellem 2014-2016, salat blev dyrket om bord på ISS fra overfladesteriliserede frø inden for Vegetable Production Systems (kaldet "Veggie"), vækstkamre udstyret med LED-belysning og et vandingssystem, specielt designet til at dyrke afgrøder i rummet. Afgrøderne voksede uforstyrret inde i Veggie-enhederne i 33 til 56 dage, indtil besætningsmedlemmerne spiste en del af de modne blade (uden skadelige virkninger!). Resten blev dybfrosset indtil transport tilbage til Jorden til kemisk og biologisk analyse.

Som kontrol, forskerne dyrkede kontrolplanter på Jorden under de samme forhold, hvilket var muligt, fordi temperatur, carbondioxid, og fugtdata blev logget om bord på ISS, og replikeres i Kennedy Space Centers laboratorier med 24-48 timers forsinkelse.

Rum-dyrket salat lignede i sammensætning til de jord-dyrkede kontroller, bortset fra at i nogle (men ikke alle) forsøg, rumdyrket plantevæv havde en tendens til at være rigere på elementer som kalium, natrium, fosfor, svovl, og zink, såvel som i phenolics, molekyler med dokumenteret antiviral, mod kræft, og antiinflammatorisk aktivitet. Rum- og jord-dyrket salat havde også lignende niveauer af anthocyanin og andre antioxidanter, som kan beskytte celler mod skade ved gratis, reaktive iltradikaler.

Forskerne undersøgte også de mikrobielle samfund, der voksede på planterne. Typiske jorddyrkede planter rummer et mangfoldigt sæt af mikrober. Disse kan omfatte specialiserede, gavnlige gæster kaldet commensals (som hverken skader eller gavner deres vært), eller tilfældige medarbejdere. Fordi disse kan påvirke planters sundhed og deres egnethed som føde, forskerne brugte næste generations DNA-sekventeringsteknologi til at karakterisere samfundene af svampe og bakterier, der vokser på salaten.

De identificerede de 15 mest udbredte mikrobielle slægter på bladene og 20 i rødderne, og fandt ud af, at mangfoldigheden og identiteten af ​​disse mikrober var ens for rum- og jord-dyrket salat. Denne lighed var overraskende, givet de unikke forhold i ISS:Forskerne havde i stedet forventet, at disse ville fremme udviklingen af ​​forskellige mikrobielle samfund.

Vigtigt, ingen af ​​de påviste bakterieslægter vides at forårsage sygdom hos mennesker. Yderligere test bekræftede, at bladene aldrig bar nogen farlige bakterier, der er kendt for lejlighedsvis at forurene afgrøder, såsom coliform E. coli, Salmonella, og S. aureus, mens antallet af svampe- og skimmelsporer på dem også var i normalområdet for produkter egnet til menneskeføde.

Forfatterne konkluderer, at salat dyrket i rumbårne Veggie-enheder er sikkert at spise. Disse opmuntrende resultater åbner døren for eksperimenter med andre nærende og velsmagende afgrøder ombord på rumstationen, at hjælpe med at drive astronauterne længere ud i rummet.

"Den Internationale Rumstation tjener som en testseng for fremtidige langvarige missioner, og disse typer af afgrødevæksttest er med til at udvide rækken af ​​kandidater, der effektivt kan dyrkes i mikrogravitation. Fremtidige tests vil studere andre typer bladafgrøder såvel som små frugter som peber og tomater, at hjælpe med at give supplerende friske produkter til astronautdiæten, " konkluderer medforfatter Dr. Gioia Massa, projektforsker ved Kennedy Space Center.