خبر ناامیدکننده برای مسافران فضا؛ محصولات کاشتهشده در فضا مواد مغذی کافی ندارند
پژوهشهای جدید نشان میدهد گیاهانی که در ایستگاههای فضایی رشد میکنند، در ظاهر سالماند اما از نظر تغذیهای فقیرتر از همتایان زمینی خود هستند؛ مسئلهای که میتواند سلامت فضانوردان را در ماموریتهای طولانیمدت، از جمله سفر به مریخ، به خطر اندازد. در ماموریتهایی که به مقصد مریخ انجام میشود و ممکن است سالها طول بکشد، دسترسی به منابع زمینی وجود ندارد. بنابراین هر آنچه در فضا کاشته و مصرف میشود باید بتواند بدن و ذهن فضانوردان را در بهترین وضعیت نگه دارد. اما نتایج تازه نشان میدهد که محصولات پرورشیافته در فضا الزاما از نظر تغذیهای کافی نیستند.
در مخزن دادههای علمی عمومی ناسا (NASA) اطلاعاتی از چند دهه ماموریت فضانوردان و آزمایشهای کشاورزی فضایی نگهداری میشود. گروههای تحقیقاتی مردمنهاد ناسا موسوم به گروههای کاری تحلیلی (Analysis Working Groups) با استفاده از این دادهها به بررسی جنبههای تغذیه، زیستشناسی و سلامت انسان در فضا پرداختهاند. یافتههای اخیر این گروهها نشان میدهد که شرایط بیوزنی به غیر از بدن انسان، ترکیب شیمیایی گیاهان را نیز دگرگون میکند.
کاهش مواد معدنی و نشانههای استرس در محصولات فضایی
نمونهای بارز از این تغییرات در کاهوهای پرورشیافته در ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) و ایستگاه فضایی چین، تیانگونگ (Tiangong) دیده شده است. آزمایشها نشان میدهد این گیاهان بین ۲۹ تا ۳۱ درصد کلسیم و حدود ۲۵ درصد منیزیم کمتری نسبت به کاهوی زمینی دارند. این کمبودها میتواند برای فضانوردان خطرناک باشد، زیرا استخوانها در شرایط بیوزنی ضعیفتر میشوند و کمبود کلسیم این روند را تسریع میکند. علاوه بر آن، سطح آهن نیز معمولا پایینتر از حد معمول است، در حالی که میزان پتاسیم در برخی موارد افزایش مییابد. نتیجه نهایی، گیاهانی است که از نظر ظاهری سالماند، اما نمیتوانند در درازمدت نیازهای بدن را برآورده کنند.
تغییرات شیمیایی در گیاهان فضایی نشان میدهد که آنها در معرض استرس محیطی قرار دارند. آنتیاکسیدانهایی مانند فنولیکها (Phenolics) کاهش مییابند و در نتیجه، توان محافظتی گیاه در برابر تابشهای کیهانی پایین میآید. همچنین میزان کاروتنوئیدها (Carotenoids) کاهش و ترکیبات دیگر افزایش مییابد که حاکی از آن است که گیاهان برای سازگاری با بیوزنی و تابش شدید در حالت دفاعی هستند. اما این تغییرات به سود فضانوردان نیست. کاهش کلسیم منجر به پوکی استخوان و سنگ کلیه میشود، افت آهن موجب کمخونی و خستگی، کمبود منیزیم باعث گرفتگی عضلات و افزایش فشار خون، و کمبود آنتیاکسیدانها بدن را در برابر پرتوها آسیبپذیر میکند.
تلاش برای تولید گیاهان مقاوم و غنیتر
دانشمندان برای رفع این مشکل به روشهای زیستمهندسی روی آوردهاند تا گیاهانی با محتوای بالاتر کلسیم یا حتی پروتئینهای درمانی تولید کنند. یکی از راهکارهای امیدبخش، زیستغنیسازی (Biofortification) است؛ یعنی پرورش گیاهانی که بهطور طبیعی و یا با دستکاری ژنتیکی، دارای ویتامینها و مواد معدنی بیشتری باشند. برای نمونه، گیاهانی مانند سویا، سیر و جعفری بهطور طبیعی کلسیم بیشتری نسبت به کاهو دارند و در آزمایشهای فضایی نیز نتایج بهتری نشان دادهاند. همچنین ترکیباتی نظیر کورستین (Quercetin) که در پیاز، کلم بروکلی و کاهوی قرمز یافت میشود، در کاهش التهاب، بهبود سلامت استخوان و محافظت سلولی در برابر تابشها مؤثر است.