Zaopatrzenie w żywność jest jedną z głównych trosk związanych z ewentualną załogową misją na Marsa. Wyniki tych badań są zimnym prysznicem
NASA udało się wyhodować sałatę na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), co stanowi kluczowy postęp dla przyszłości żywienia w kosmosie. Jednak badania naukowe ujawniły nieoczekiwaną wadę: uprawy kosmiczne tracą znaczną część niezbędnych składników odżywczych, co może utrudnić przetrwanie ludzi na Marsie lub Księżycu.
Sałata uprawiana poza Ziemią wygląda identycznie jak ta z szklarni, ale jej wartość odżywcza jest znacznie niższa. Wyniki, opublikowane w czasopiśmie Nature i opracowane na podstawie danych z otwartego repozytorium NASA, potwierdzają spadek zawartości wapnia o 29% do 31% i magnezu o 25%. Ponadto poziom żelaza ulega zmianom, a potas ma tendencję do wzrostu.
Wpływ mikrograwitacji na uprawy
Badanie wskazuje, że mikrograwitacja zmienia sposób, w jaki rośliny wchłaniają minerały, zarządzają wodą i reagują na stres. Naturalne przeciwutleniacze, takie jak karotenoidy i fenole, ulegają zmniejszeniu, osłabiając zdolność roślin do obrony przed promieniowaniem kosmicznym. Ta chemiczna nierównowaga powoduje, że rośliny wchodzą w stan podobny do stanu przetrwania, co wpływa zarówno na ich smak, jak i skład odżywczy.
Naukowcy wyjaśniają, że chociaż sałata kosmiczna może wydawać się idealna, nie dostarcza takiej samej energii ani takich samych składników odżywczych jak jej ziemski odpowiednik. „Kosmiczna sałatka może wyglądać idealnie na zdjęciach, ale nie wzmacnia kości” – ostrzegają autorzy badania. Odkrycie to potwierdza pogląd, że życie poza Ziemią wymaga zrozumienia, w jaki sposób środowisko kosmiczne zmienia biologię roślin i ludzi.
Ciało ludzkie również słabnie na orbicie
Skutki nie ograniczają się do roślin. Eksperyment jest powiązany z badaniem bliźniąt przeprowadzonym przez NASA, w ramach którego analizowano zmiany genetyczne u dwóch braci bliźniaków, jednego na Ziemi, a drugiego w kosmosie. Wyniki wykazały 163 zmienione geny związane z metabolizmem wapnia i funkcją odpornościową. Zmiana ta przyspiesza utratę gęstości kości i osłabia mechanizmy obronne organizmu.
Ponadto analizy medyczne wykazały oznaki tzw. zespołu nieszczelnego jelita, zaburzenia powodującego zwiększenie porowatości ścianek jelit, utrudniającego wchłanianie składników odżywczych i zwiększającego ryzyko stanów zapalnych. W tym kontekście dieta uboga w żelazo i przeciwutleniacze zwiększa zmęczenie, skurcze i podatność na promieniowanie.
Pomimo tej sytuacji naukowcy pracują nad możliwymi rozwiązaniami. Jedną ze strategii jest genetyczna biofortyfikacja, mająca na celu wzmocnienie poziomu wapnia, magnezu i żelaza w uprawach. Eksperymentuje się również z roślinami zawierającymi więcej flawonoidów, takimi jak soja, czosnek czy pietruszka, które mogą zapewnić lepszą ochronę przed zużyciem komórek i promieniowaniem.
Wyzwanie dla kolonizacji Marsa
Innym obiecującym kierunkiem badań jest fermentacja mikrobiologiczna. Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej udało się sfermentować miso, produkt spożywczy, który nie tylko poprawia smak, ale także sprzyja równowadze mikroflory jelitowej. Proces ten pokazuje, że mikroorganizmy mogą przystosować się do warunków panujących w kosmosie i przyczynić się do lepszego odżywiania podczas długotrwałych misji.
Albert Sanchis
Badania te nabierają znaczenia w kontekście przyszłych załogowych misji na Marsa, podczas których astronauci będą musieli przetrwać wiele lat bez możliwości uzupełnienia zapasów. Jeśli rośliny uprawiane w kosmosie będą nadal tracić składniki odżywcze, zdrowie załogi może być zagrożone na długo przed dotarciem na Czerwoną Planetę. Autorzy są jednoznaczni: „Poprawa odżywiania na orbicie dzisiaj stanowi podstawę przetrwania na Marsie jutro”.
