宇航員在太空中靠預(yù)先包裝好的口糧生活(如水果、堅(jiān)果、巧克力、蝦雞尾酒、花生醬、雞肉和牛肉)。這些食物通常通過(guò)加熱、冷凍干燥或輻射進(jìn)行消毒，以使它們經(jīng)久耐用，美國(guó)宇航局的主要挑戰(zhàn)之一是找出如何在船上種植安全的新鮮食物。
在《植物科學(xué)前沿》的一項(xiàng)新研究中，肯尼迪航天中心的研究人員和合著者克里斯蒂娜科達(dá)德博士報(bào)告說(shuō)，沙拉作物“非凡的”紅生菜空間站(ISS)在國(guó)際上成功種植。他們表明，生長(zhǎng)在太空中的萵苣不含致病微生物，可以安全食用，其營(yíng)養(yǎng)至少與本土植物相同。雖然它生長(zhǎng)在比地球更低的重力和更強(qiáng)的輻射下。
除了可喜的飲食變化，新鮮農(nóng)產(chǎn)品還能為宇航員提供額外的鉀和維生素K、B1和C-營(yíng)養(yǎng)素，這些營(yíng)養(yǎng)素在預(yù)包裝飲食中含量較低，在長(zhǎng)期儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)降解。此外，種植農(nóng)作物對(duì)于遠(yuǎn)距離太空任務(wù)特別有用，例如即將到來(lái)的Artemis-III任務(wù)(計(jì)劃是在2024年讓人類登陸月球南極)、當(dāng)前的SpaceX計(jì)劃以及NASA在2020年代末計(jì)劃的首次載人火星任務(wù)。
霍大德說(shuō)：“隨著NASA任務(wù)的延長(zhǎng)，在安全和可持續(xù)的系統(tǒng)中種植食物的能力將變得至關(guān)重要。NASA可以種植沙拉狀的綠葉蔬菜，并且可以用很少的資源吃它們?！?
2014年至2016年，國(guó)際空間站(ISS)從蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)(綽號(hào)“Veggie”)的表面消毒種子和配備LED照明和澆水系統(tǒng)(專門(mén)為在太空種植作物而設(shè)計(jì))的生長(zhǎng)室種植生菜。整個(gè)蔬菜在Veggie裝置中生長(zhǎng)33到56天，直到機(jī)組人員吃了一部分成熟的葉子(沒(méi)有不良影響！)。其余的被深度冷凍，直到它們被運(yùn)回地球進(jìn)行化學(xué)和生物分析。
作為對(duì)比，科學(xué)家在同樣的條件下在地球上種植控制植物，這是可能的，因?yàn)闇囟取⒍趸己蜐穸鹊臄?shù)據(jù)已經(jīng)在國(guó)際空間站上記錄下來(lái)，并在肯尼迪航天中心的實(shí)驗(yàn)室復(fù)制了24到48小時(shí)。
太空中生長(zhǎng)的萵苣的成分與地球上生長(zhǎng)的對(duì)照組相似，只是在一些(但不是全部)實(shí)驗(yàn)中，太空中生長(zhǎng)的植物組織往往富含鉀、鈉、磷、硫和鋅等元素，以及酚醛樹(shù)脂中公認(rèn)的具有抗病毒、抗癌和抗炎活性的分子。太空中生長(zhǎng)的萵苣具有相似水平的花青素和其他抗氧化劑，可以保護(hù)細(xì)胞免受游離活性氧自由基的傷害。
研究人員還檢查了生長(zhǎng)在植物上的微生物群落。典型的生土植物攜帶多種微生物。這些可能包括敬業(yè)和樂(lè)于助人的客人，被稱為“禮物”(這對(duì)他們的房東既不傷害也沒(méi)有好處)，或者沒(méi)有組織的同事。因?yàn)檫@些會(huì)影響植物的健康和它們作為食物的適宜性，研究人員使用了下一代DNA測(cè)序技術(shù)來(lái)表征生長(zhǎng)在萵苣上的真菌和細(xì)菌群落。
他們鑒定了葉片上15個(gè)最豐富的微生物屬和根上20個(gè)最豐富的微生物屬，發(fā)現(xiàn)這些微生物的多樣性和同一性與氣運(yùn)萵苣和本地萵苣相似。考慮到國(guó)際空間站的獨(dú)特條件，這種相似性令人驚訝：科學(xué)家最初預(yù)計(jì)這些條件將有利于獨(dú)特微生物群落的發(fā)展。
重要的是，眾所周知，沒(méi)有細(xì)菌能引起人類疾病。進(jìn)一步的測(cè)試證實(shí)，這些葉子從未攜帶任何已知偶爾會(huì)污染農(nóng)作物的危險(xiǎn)細(xì)菌，如大腸桿菌、沙門(mén)氏菌和金黃色葡萄球菌，上面的真菌和霉菌孢子數(shù)量處于正常水平，適合生產(chǎn)供人食用。
作者的結(jié)論是，生長(zhǎng)在太空蔬菜單位的萵苣可以安全食用。這些令人鼓舞的結(jié)果為在空間站上進(jìn)行其他營(yíng)養(yǎng)和美味作物的實(shí)驗(yàn)打開(kāi)了大門(mén)，從而有助于將宇航員推向更遠(yuǎn)的太空。
“國(guó)際空間站是未來(lái)長(zhǎng)期任務(wù)的測(cè)試臺(tái)。這些類型的作物生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)有助于擴(kuò)大能夠在微重力條件下有效生長(zhǎng)的候選植物。未來(lái)的實(shí)驗(yàn)將研究其他類型的多葉作物和小水果，如胡椒和西紅柿，以幫助為宇航員的飲食提供新鮮的農(nóng)產(chǎn)品。”合著者、肯尼迪航天中心項(xiàng)目科學(xué)家喬亞馬薩博士總結(jié)道。
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