Космічний салат містить менше кальцію та магнію за земний

Місії на Місяць та Марс створюють серйозні виклики для харчування астронавтів. Нове дослідження, проведене волонтерами з робочих груп аналізу NASA Open Science Data Repository (OSDR-AWG), виявило значні недоліки у космічному вирощуванні продуктів харчування.

Робочі групи аналізу вивчають біомедичні дані з місій NASA та космічних експериментів, зібраних у відкритому науковому репозиторії даних NASA. Ці команди використовують дані для відповіді на питання базової науки, прикладної науки та наслідків для здоров'я під час космічних досліджень.

Останнє дослідження космічно вирощених продуктів проаналізувало дані про салат, вирощений на Міжнародній космічній станції та китайській космічній станції Tiangong II. Результати показали, що врожай містив на 29−31% менше кальцію та на 25% менше магнію порівняно із земним салатом, що не відповідає потребам астронавтів.

Дослідження виявило два додаткові виклики для здоров'я астронавтів, які покладаються на космічно вирощені овочі. По-перше, порушена сигналізація кальцію — аналіз показав, що астронавти зазнали змін в експресії 163 генів кальцію, що може прискорити втрату кісткової маси. По-друге, синдром проникної кишки — дані Японського агентства аерокосмічних досліджень показують, що астронавти зазнали порушення кишкових бар'єрів через зміни у виробництві та регуляції білків, що, ймовірно, порушує їхню здатність засвоювати поживні речовини.

Дослідники запропонували рішення цих проблем через біоінженерні культури. Можливо, можна було б розробити рослини, збагачені кальцієм або терапевтичними білками, щоб компенсувати недоліки, виявлені у космічно вирощеному салаті.

Це дослідження стало результатом співпраці між ALSDA (Архів даних наук про життя Еймса), робочими групами аналізу людини та рослин OSDR (розширення NASA Genelab з центром у NASA Еймс), а також BioAstra, некомерційною організацією космічних наук про життя. Дані надійшли переважно з OSDR з внесками від Space Omics та Medical Atlas у Weill Cornell.

Результати дослідження підкреслюють складність забезпечення належного харчування астронавтів під час тривалих космічних місій. Недостатність кальцію та магнію у космічно вирощених продуктах може мати серйозні наслідки для здоров'я кісток астронавтів, особливо в умовах мікрогравітації, де втрата кісткової маси вже є проблемою.

Порушення кишкових бар'єрів також становить значну загрозу, оскільки може призвести до зниження засвоєння поживних речовин та потенційних запальних процесів. Це особливо критично в умовах космосу, де доступ до медичної допомоги обмежений.

Біоінженерні рішення можуть стати ключем до вирішення цих проблем. Розробка генетично модифікованих рослин, здатних виробляти більше кальцію та магнію в космічних умовах, або рослин, збагачених специфічними терапевтичними білками, може забезпечити астронавтів необхідними поживними речовинами.

Дослідження також демонструє важливість міжнародної співпраці у космічних науках. Використання даних як з американської, так і з китайської космічних станцій дозволило отримати більш повну картину проблем космічного землеробства.

Робочі групи OSDR-Analysis продовжують працювати над плануванням майбутнього людських космічних досліджень. Десятки проектних груп активні в будь-який час, досліджуючи різні аспекти космічної біології та медицини.