Космическое меню: Ученые ищут спасение от авитаминоза вдали от Земли

Продолжительные миссии на Луну и Марс ставят перед астронавтами серьезные проблемы, связанные с питанием. Недавнее исследование, посвященное выращиванию пищи в космосе, лишь подчеркивает эти трудности. Однако добровольцы из рабочих групп по анализу данных (OSDR-AWG) NASA, работающие с репозиторием открытых научных данных, объединяют усилия, чтобы проанализировать информацию о здоровье астронавтов и найти решения.

Эти рабочие группы изучают биомедицинские данные, собранные во время миссий NASA и космических экспериментов. Их цель — найти ответы на фундаментальные и прикладные научные вопросы, а также улучшить медицинское обеспечение будущих исследований.

Например, исследование, опубликованное в журнале npj Microgravity, проанализировало данные о салате-латуке, выращенном на Международной космической станции и на станции \"Тяньгун-2\". Оказалось, что в космическом салате содержится на 29–31% меньше кальция и на 25% меньше магния, чем в земном, что не соответствует пищевым потребностям астронавтов.

Но дефицит витаминов — это лишь вершина айсберга. Исследование выявило две еще более серьезные проблемы для здоровья астронавтов, полагающихся на космические овощи:

1. Нарушение кальциевой сигнализации: Анализ показал, что у астронавтов происходят изменения в экспрессии 163 генов, связанных с кальцием. Это может ускорить процесс потери костной массы — и без того одну из главных медицинских проблем в невесомости.

    

2. Синдром \"дырявого кишечника\": Данные Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) свидетельствуют, что из-за изменений в выработке и регуляции белков кишечный барьер астронавтов становится более проницаемым. Это, вероятно, нарушает способность организма усваивать питательные вещества.

В качестве решения этих проблем исследователи предложили использовать биоинженерные культуры. Например, можно вывести растения, обогащенные кальцием или терапевтическими белками, которые компенсируют недостатки, обнаруженные в космическом салате.

Эта работа стала результатом сотрудничества между Архивом данных наук о жизни им. Эймса (ALSDA), Рабочими группами по анализу данных о человеке и растениями в рамках OSDR, а также некоммерческой организации BioAstra, занимающейся космической биологией. Данные были предоставлены primarily репозиторием OSDR при участии Атласа космической омики и медицины Вейл Корнелл.

Что дальше? Будущее космического питания

Эти открытия поднимают новые вопросы. Ученым предстоит выяснить, как микрогравитация и космическая радиация влияют на метаболизм растений на генетическом уровне. Следующим шагом может стать создание замкнутых биологических систем жизнеобеспечения, где растения не только дают пищу, но и участвуют в регенерации воздуха и воды.