Αρχική Υγεία - Διατροφή H υπερτροφή των αστροναυτών στο διάσημα για γερά κόκκαλα

H υπερτροφή των αστροναυτών στο διάσημα για γερά κόκκαλα

Το διαγονιδιακό μαρούλι που καλλιεργείται στο διάστημα, σύμφωνα με τους επιστήμονες, είναι ικανό να παράγει μια ορμόνη που διεγείρει τα οστά, καθιστώντας το χρήσιμο για την καταπολέμηση της οστεοπόρωσης και στη Γη.

0
plants in space
NASA's Matt Romeyn in the Veggie Lab of the Space Station Processing Facility at the agency's Kennedy Space Center in Florida.
Διαφήμιση

Σύνταξη: ecozen.gr

Το σούπερ μαρούλι που καλλιεργείται στο διάστημα θα βοηθήσει τους μελλοντικούς αστροναύτες που θα φτάσουν στον Άρη να αντιμετωπίσουν  καταλυτικά την απώλεια οστικής μάζας. Εάν όλα πάνε σύμφωνα με τον σχεδιασμό, η NASA θα στείλει ανθρώπους στον Άρη μέσα στα επόμενα δέκα με είκοσι χρόνια.

Η επόμενη αποστολή θα διαρκέσει αρκετά χρόνια, πράγμα που σημαίνει ότι οι αστροναύτες θα πρέπει να ζουν με τη μικροβαρύτητα για παρατεταμένο χρονικό διάστημα, καθιστώντας τους ευάλωτους σε πιθανή απώλεια οστικής μάζας.

Το διαγονιδιακό μαρούλι που καλλιεργείται στο διάστημα, σύμφωνα με τους επιστήμονες, είναι ικανό να παράγει μια ορμόνη που διεγείρει τα οστά.

Το μαρούλι μπορεί επίσης να είναι χρήσιμο εδώ στη Γη για την καταπολέμηση της οστεοπόρωσης.

 

astronaut serena harvest iss
Η αστροναύτης Serena Auñón-Chancellor συλλέγει κόκκινο λαχανάκι και μαρούλι από τον «κήπο» για την Ημέρα των Ευχαριστιών. Το πλήρωμα ανέφερε ότι το μαρούλι ήταν “νόστιμο!” (ESA/Alexander Gerst)

Οι αστροναύτες χάνουν 1% οστικής μάζας κάθε μήνα

Απώλεια οστικής μάζας στο διάστημα συμβαίνει συνήθως κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης. Οι αστροναύτες τείνουν να χάνουν περίπου το 1% της οστικής τους μάζας για κάθε μήνα στο διάστημα, πράγμα που σημαίνει ότι είναι ένα πρόβλημα που εμφανίζεται μόνο κατά τη διάρκεια μακράς διάρκειας διαστημικών πτήσεων.

Οι αστροναύτες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό πρέπει να εργάζονται καθημερινά για να αντιμετωπίσουν τις επιπτώσεις της μικροβαρύτητας. Συνήθως οι επιβάτες μένουν για περίπου 6 μήνες στο ISS. Για να το θέσουμε σε μια προοπτική, ένα ταξίδι στον Άρη διαρκεί περίπου 10 μήνες.

Οι επόμενες αποστολές στον Άρη αναμένεται να διαρκέσουν περίπου 3 χρόνια, ενώ επί του παρόντος οι αστροναύτες παραμένουν στον κόκκινο πλανήτη για περίπου 1 χρόνο. Δυστυχώς, ένα τέτοιο εγχείρημα 3 ετών μπορεί να κάνει τους αστροναύτες ευάλωτους στην οστεοπενία και, τελικά, στην οστεοπόρωση.

 

Ενέσεις για την πρόληψη της οστικής απώλειας

Μια λύση για την καταπολέμηση της οστικής απώλειας θα ήταν μια καθημερινή ένεση με πεπτιδικό θραύσμα ανθρώπινης παραθυρεοειδούς ορμόνης (PTH). Η PTH προάγει τον σχηματισμό οστών και βοηθά στην αποκατάσταση της οστικής μάζας σε περιβάλλοντα χαμηλής βαρύτητας.

Το πρόβλημα με αυτή τη λύση είναι ότι η μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων φαρμάκων (και αντίστοιχων συριγγών) θα ήταν ανέφικτη και θα κόστιζε μια περιουσία.

Για να βρει μια λύση, η ομάδα ερευνητών του UC Davis Chemical Engineering αναζήτησε έναν τρόπο ώστε οι αστροναύτες να παράγουν οι ίδιοι το φάρμακο στο διάστημα.

Η ομάδα βρήκε την απάντησή της στο προαναφερθέν διαγονιδιακό μαρούλι που καλλιεργήθηκε στο διάστημα. Εκτός από τα οφέλη για την πρόληψη της απώλειας οστικής μάζας, το μαρούλι θα δώσει μία ευχάριστη «πινελιά» στα κονσερβοποιημένα τρόφιμα που καταναλώνονται στις διαστημικές πτήσεις.

Σύμφωνα με τον Δρ Somen Nandi (ένας από τους ερευνητές), μερικές χιλιάδες διαγονιδιακοί σπόροι θα χωρέσουν σε ένα φιαλίδιο στο μέγεθος του αντίχειρα. Αυτό σημαίνει ότι τα μαρούλια είναι κατάλληλα για ένα ταξίδι στον κόκκινο πλανήτη.

Μετά την ανάπτυξη των φυτών, οι αστροναύτες θα μπορούν να συνθέσουν τα απαραίτητα φαρμακευτικά προϊόντα και στη συνέχεια να φάνε τα φυτά.
kalliergeia ftwn space
Το APH που υποβάλλεται σε δοκιμή στο Kennedy είναι πανομοιότυπο με αυτό του σταθμού και χρησιμοποιεί κόκκινα, πράσινα και ευρέως φάσματος λευκά φώτα LED για την καλλιέργεια φυτών σε έναν περιβαλλοντικά ελεγχόμενο θάλαμο. Οι σπόροι που καλλιεργήθηκαν κατά τη διάρκεια της δοκιμής επαλήθευσης θα αναπτυχθούν στο σταθμό για να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς αυτά τα φυτά προσαρμόζονται στις διαστημικές πτήσεις.

 

Η καλλιέργεια φυτών στο διάστημα δεν είναι κάτι νέο

Οι αστροναύτες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό καλλιεργούν διάφορα φυτά εδώ και χρόνια τόσο για αισθητικούς όσο και για πρακτικούς λόγους.

Οι επιβάτες του ISS αναδημιούργησαν ένα μικρό κομμάτι της Γης μέσα στον διαστημικό σταθμό αναπτύσσοντας λουλούδια και λαχανόκηπους καθώς η έρευνα δείχνει ότι τα λουλούδια και τα φυτά ενισχύουν την ψυχολογική ευεξία .

Επιπλέον, τα φυτά που καλλιεργούνται στο διάστημα μπορούν να παρέχουν την απαραίτητη ώθηση βιταμίνης C στη διατροφή των αστροναυτών. Η απλή λήψη ορισμένων πολυβιταμινών δεν θα είναι αρκετή για να διατηρήσει τους αστροναύτες υγιείς κατά τη διάρκεια της εξερεύνησης του διαστήματος. Θα απαιτήσουν επίσης φρέσκα προϊόντα.

Η καλλιέργεια του «σούπερ» μαρουλιού

Η ερευνητική ομάδα είχε στόχο να αναπτύξει διαγονιδιακό μαρούλι που εξέφραζε το πεπτίδιο PTH σε κατάσταση που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από το στόμα σε αντίθεση με τις καθημερινές ενέσεις. Το APH που υποβάλλεται σε δοκιμή στο Kennedy είναι πανομοιότυπο με αυτό του σταθμού και χρησιμοποιεί κόκκινα, πράσινα και ευρέως φάσματος λευκά φώτα LED για την καλλιέργεια φυτών σε έναν περιβαλλοντικά ελεγχόμενο θάλαμο.

Οι σπόροι που καλλιεργήθηκαν κατά τη διάρκεια της δοκιμής επαλήθευσης θα αναπτυχθούν στο σταθμό για να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς αυτά τα φυτά προσαρμόζονται στις διαστημικές πτήσεις.

Προκειμένου να ενισχυθεί η βιοδιαθεσιμότητα και η σταθερότητα της PTH στο σώμα, η ομάδα συνέδεσε ένα μέρος μιας άλλης πρωτεΐνης. Επέλεξαν τον κρυσταλλοποιήσιμο θραύσμα (Fc) τομέα ενός ανθρώπινου αντισώματος, καθώς προηγούμενη έρευνα έχει δείξει ότι το θραύσμα Fc προάγει τον χρόνο, κατά τον οποίο το συνδεδεμένο πεπτίδιο κυκλοφορεί στο αίμα, με αποτέλεσμα να είναι πιο αποτελεσματικό.

Growing+plants+in+space

Η πρώτη δοκιμή ανάπτυξης των καλλιεργειών στο Advanced Plant Habitat στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό έδωσε εξαιρετικά αποτελέσματα. Οι σπόροι Arabidopsis – μικρά ανθοφόρα φυτά που σχετίζονται με το λάχανο και τη μουστάρδα – αναπτύχθηκαν για περίπου έξι εβδομάδες και το νάνο σιτάρι για πέντε εβδομάδες. Το APH είναι πλέον έτοιμο να υποστηρίξει δοκιμές μεγάλων εγκαταστάσεων στο ISS. Το APH είναι ένα πλήρως κλειστό σύστημα κλειστού βρόχου με περιβαλλοντικά ελεγχόμενο θάλαμο ανάπτυξης. Χρησιμοποιεί κόκκινα, μπλε και πράσινα φώτα LED και ευρέως φάσματος λευκά φώτα LED. Οι περισσότεροι από 180 αισθητήρες του συστήματος θα αναμεταδώσουν πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, της περιεκτικότητας σε οξυγόνο και των επιπέδων υγρασίας στην ομάδα του Διαστημικού Κέντρου Κένεντι. 

Τα πρώτα αποτελέσματα

Κατά μέσο όρο, τα φυτά εμπεριέχουν περίπου 10-12 mg της τροποποιημένης πεπτιδικής ορμόνης ανά κιλό μαρουλιού. Με αυτούς τους αριθμούς, οι αστροναύτες θα πρέπει να καταναλώνουν περίπου 380 γραμμάρια μαρουλιού την ημέρα για να λάβουν επαρκή ποσότητα της απαιτούμενης ορμόνης, υποθέτοντας περίπου 10% βιοδιαθεσιμότητα.

Η ομάδα προσπαθεί επί του παρόντος να βελτιώσει περαιτέρω το μαρούλι της, στοχεύοντας σε μια πιο συμπυκνωμένη περιεκτικότητα της επιθυμητής ορμόνης.

Το επόμενο βήμα θα ήταν να ελεγχθεί πόσο καλά αναπτύσσεται στο ISS και αν παράγει την ίδια ποσότητα PTH-Fc όπως στη Γη.

Παρόλο που οι επιστήμονες δεν έχουν δοκιμάσει οι ίδιοι το μαρούλι (η ασφάλειά του δεν έχει εξακριβωθεί ακόμη), αναμένουν ότι η γεύση του θα είναι συγκρίσιμη με το συμβατικό μαρούλι, παρόμοια με τα περισσότερα άλλα διαγονιδιακά φυτά.

Αν και απαιτούνται περαιτέρω δοκιμές, ο Kevin Yates (ένας από τους ερευνητές) δήλωσε ότι θα ήταν πολύ έκπληκτος «αν, μέχρι τη στιγμή που στέλνουμε αστροναύτες στον Άρη, τα φυτά δεν χρησιμοποιούνται για την παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων και άλλων ευεργετικών ενώσεων». ‘

Πηγή: Universal SCI / NASA

Διαφήμιση