Το γενετικά τροποποιημένο διαστημικό μαρούλι θα μπορούσε να βοηθήσει στη διατήρηση των οστών των αστροναυτών σε μακρινό ταξίδι στον Άρη

Ερευνητές στο UC Davis αναπτύσσουν διαγονιδιακά μαρούλια που θα μπορούσαν μια μέρα να προσφέρουν φάρμακα καθώς και τρόφιμα που τονώνουν το ηθικό στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και όχι μόνο

Περιεχόμενο του άρθρου

Οι αστροναύτες έφαγαν την πρώτη τους μπουκιά διαστημικό μαρούλι το 2015. Η «εξωφρενική» κόκκινη ρομά έγραψε ιστορία ως η εναρκτήρια τροφή που καλλιεργείται, συγκομίζεται και τρώγεται σε τροχιά — αν και οι αστροναύτες έχουν ακόμη δρόμο να διανύσουν μέχρι να φτιάξουν μια σαλάτα. φυτά όπως οι ντομάτες, τα αγγούρια και οι πιπεριές, θα πρέπει να συμπληρώσουν τις μέλισσες ως επικονιαστές.

Διαφήμιση 2

Περιεχόμενο του άρθρου

Ακόμη και μόνο του, χωρίς άλλα συστατικά σαλάτας, το διαστημικό μαρούλι είχε «υπέροχη» γεύση, σύμφωνα με τον Αμερικανό αστροναύτη Kjell Lindgren. Αν και με μια πικρία μεγαλύτερη από το μαρούλι που καλλιεργείται στη Γη, επειδή, όπως και οι άνθρωποι, τα φυτά υποφέρουν από τη μικροβαρύτητα στο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS).

Το διαστημικό μαρούλι δεν έχει απλά υπέροχη γεύση, είναι και θρεπτικό. Μια μελέτη του 2020 που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Σύνορα στην Επιστήμη των Φυτών βρήκε ότι περιείχε τις ίδιες βιταμίνες και μέταλλα με το μαρούλι που καλλιεργείται στη Γη.

Τώρα, σε μια απόδειξη της ιδέας που χρηματοδοτήθηκε από τη NASA μέσω του Κέντρου Αξιοποίησης της Βιολογικής Μηχανικής στο Διάστημα (CUBES), ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis, College of Engineering αναπτύσσουν διαγονιδιακό μαρούλι που θα μπορούσε μια μέρα να προσφέρει φάρμακα αλλά και ηθικό ενίσχυση της τροφής στον ISS και όχι μόνο.

Διαφήμιση 3

Περιεχόμενο του άρθρου

Η NASA αναμένει να στείλει ανθρώπους στον Άρη τη δεκαετία του 2030 και αναμένει ότι ένα ταξίδι μονής διαδρομής θα διαρκέσει περίπου εννέα μήνες. Για να μετριάσουν την απώλεια οστικής πυκνότητας στο ταξίδι 225 εκατομμυρίων χιλιομέτρων στο βάθος του διαστήματος, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα γενετικά τροποποιημένο μαρούλι που παράγει ένα κόκκαλο – διεγερτικό φάρμακο.

«Στη μικροβαρύτητα υπάρχει μια σειρά από φυσιολογικές επιδράσεις στο ανθρώπινο σώμα, μία από τις οποίες είναι η μείωση της οστικής πυκνότητας», εξήγησε ο Kevin Yates, ένας μεταπτυχιακός φοιτητής που συνεργάζεται με την καθηγήτρια Karen McDonald και τον επίκουρο καθηγητή Somen Nandi στο UC Davis. παρουσίαση στην εαρινή συνάντηση της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας.

“Έτσι, κανονικά στη βαρύτητα της Γης, το σώμα διασπά συνεχώς τα οστά και τα ξαναχτίζει για να επιδιορθώσει τα μικροκατάγματα και να ρυθμίσει την παροχή ασβεστίου στο αίμα. Αλλά αυτό δεν ισορροπεί στη μικροβαρύτητα.”

Διαφήμιση 4

Περιεχόμενο του άρθρου

Θα ήταν ένα καλό διάλειμμα από το φαγητό σε σκόνη και αφυδάτωση

Μελέτες έχουν δείξει ότι η άσκηση από μόνη της δεν είναι αρκετή για να αποτρέψει την απώλεια οστικής πυκνότητας στο διάστημα, είπε ο Yates. Εάν η απόδειξη της ιδέας τους είναι επιτυχής, οι αστροναύτες θα μπορούσαν να αναπτύξουν τη δική τους θεραπεία σε μεγάλες διαστημικές πτήσεις, όπως το ταξίδι μετ’ επιστροφής περίπου 21 μηνών Άρης (εννιά για να φτάσουν εκεί, τρεις για να περιμένουν την κατάλληλη πλανητική ευθυγράμμιση και εννέα για να επιστρέψουν στη Γη).

Τα ταξίδια στο βαθύ διάστημα θα απαιτούσαν από τους αστροναύτες να μεταφέρουν και να αναπληρώσουν τις προμήθειες ευπαθών φαρμάκων, όπως η παραθυρεοειδική ορμόνη (PTH), η οποία είναι το ενέσιμο φάρμακο που χρησιμοποιείται για την προστασία των οστών τους. Οι διαγονιδιακοί σπόροι θα δημιουργούσαν ελαφρύτερο, πιο ανθεκτικό φορτίο.

Οι ερευνητές επέλεξαν το μαρούλι ως όχημα για την PTH επειδή έχει αναπτυχθεί με επιτυχία στο ISS, λέει ο Nandi σε συνέντευξή του στο National PostΕίναι επίσης πολύ παραγωγικό: Ένα φυτό παράγει χιλιάδες σπόρους.

Διαφήμιση 5

Περιεχόμενο του άρθρου

“Λαμβάνετε αυτή τη βιολογική ενίσχυση της ποσότητας του υλικού”, είπε ο McDonald στην παρουσίαση. “Έτσι, είναι ένας πολύ απλός και οικονομικός τρόπος για να φτιάξετε ένα θεραπευτικό”.

Η ομάδα προσγειώθηκε σε δύο τύπους μαρουλιού για την απόδειξη της ιδέας: romaine και crisphead (γνωστός και ως παγόβουνο). Το πρώτο αναπτύσσεται καλά στις συνθήκες που θα περίμεναν να έχουν στο διάστημα· επέλεξαν το δεύτερο επειδή έδειξε την καλύτερη απόδοση στην αρχική τους επιλογή.

Όταν καλλιεργούνται φυτά στο διάστημα, είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη οι φαινότυποι και η μορφολογία τους, λέει ο Yates σε συνέντευξή του στο National Post. “Πρέπει να εξετάσετε πόση επιφάνεια χρειάζεστε για να αναπτυχθεί ένα φυτό; Πόσο ψηλό έχει; Πόσο απλωμένα είναι τα φύλλα; Πόσο ευαίσθητο είναι το κάψιμο από το πολύ φως;

Διαφήμιση 6

Περιεχόμενο του άρθρου

“Λοιπόν, θέλετε να επιλέξετε ένα φυτό που είναι το καταλληλότερο για να αναπτυχθεί στον τύπο του φυτικού αντιδραστήρα στον οποίο πρόκειται να το αναπτύξετε.”

Διαγονιδιακό μαρούλι
Οι αστροναύτες θα μπορούσαν ενδεχομένως να αναπτύξουν τη δική τους θεραπεία για την απώλεια οστικής πυκνότητας σε μεγάλες διαστημικές πτήσεις, όπως στον Άρη και πίσω, λένε οι ερευνητές του UC Davis. Φωτογραφία από τον Kevin Yates /UC Davis

Οι αστροναύτες θα πρέπει να τρώνε περίπου οκτώ φλιτζάνια μαρούλι την ημέρα για να λάβουν την επιθυμητή δόση.Εφόσον πρόκειται για πολλή σαλάτα, οι ερευνητές προσπαθούν να αυξήσουν την ποσότητα του φαρμάκου έτσι ώστε οι αστροναύτες να μην χρειάζεται να καταναλώνουν τόση ποσότητα.

«Είμαστε αισιόδοξοι ότι μπορούμε… (να το βελτιώσουμε),» λέει ο Nandi. «Έτσι, αυτός δεν είναι ένας τελικός αριθμός».

Ο Yates προσθέτει ότι η συμπεριφορά του μορίου – που αποτελείται από δύο μέρη – θα επηρεάσει επίσης τη δόση. Αφού το δοκιμάσουν σε ζωικά μοντέλα, θα μπορούν να προσδιορίσουν πώς συνδέονται τα δύο μέρη. «Αυτό μπορεί επίσης να επηρεάσει τη δόση . με πιθανή μείωση στο μισό.»

Απαιτούνται περαιτέρω δοκιμές για τον προσδιορισμό της βιοδιαθεσιμότητας του φαρμάκου του μαρουλιού που διεγείρει τα οστά, λέει ο Nandi. Η ομάδα αξιολογεί επίσης άλλους παράγοντες, όπως πόσο φάρμακο μπορούν να παράγουν τα φυτά, τα οποία φύλλα περιέχουν τα υψηλότερα επίπεδα και τον ιδανικό χρόνο συγκομιδής .

Διαφήμιση 7

Περιεχόμενο του άρθρου

Οι ερευνητές ελπίζουν να δοκιμάσουν το μαρούλι σε διαστημικές συνθήκες και να αναλύσουν τη σταθερότητά του σε πολλές γενιές για να διασφαλίσουν ότι διατηρεί το επίπεδο παραγωγής του.

Ενώ το μαρούλι που καλλιεργείται στον ISS έχει αποδειχθεί ότι έχει μια ευχάριστα πικρή γεύση που μοιάζει με ρόκα, η γεύση της διαγονιδιακής ποικιλίας της ομάδας μένει να βιωθεί. Προτού μπορέσουν οι άνθρωποι να το φάνε, πρέπει να γίνουν μελέτες σε ζώα και κλινικές δοκιμές για να δοκιμαστεί αποτελεσματικότητα και ασφάλεια.

Αλλά ο Yates ελπίζει ότι θα έχει «εξίσου νόστιμη γεύση όσο το κανονικό μαρούλι και ότι θα ήταν ένα καλό διάλειμμα από τα κονιοποιημένα και αφυδατωμένα τρόφιμα που διαφορετικά θα έτρωγαν τις περισσότερες φορές οι ταξιδιώτες του διαστήματος μεγάλης διάρκειας».

Διαφήμιση 8

Περιεχόμενο του άρθρου

Ο Nandi σημειώνει ότι «η ευκαιρία είναι εξαιρετική» για το διαγονιδιακό μαρούλι τους στη Γη καθώς και στο βαθύ διάστημα.

Στην CUBES, ειδικεύονται στη χρήση βιολογίας για την επίλυση προκλήσεων σε περιβάλλοντα χαμηλών πόρων. Οι τεχνολογίες που σχεδιάζουν για χρήση σε διαστημόπλοια ή πλανητικές επιφάνειες μπορούν επίσης να βελτιώσουν τη ζωή στη Γη.

“Υπάρχουν μέρη όπου χρειάζονται φάρμακα, αλλά δεν είναι εφικτό να δημιουργηθεί μια μονάδα που να μπορεί να παράγει θεραπευτικές πρωτεΐνες. Αλλά θα ήταν δυνατό να χτιστεί ένα θερμοκήπιο, για παράδειγμα, και να αναπτυχθούν φυτά για την παραγωγή φαρμάκων”, λέει ο Yates.

«Έτσι, πολλά πράγματα που αναπτύσσουμε για διαστημικές πτήσεις έχουν σίγουρα εφαρμογές και στη Γη».

Διαφήμιση

Σχόλια

Η Postmedia δεσμεύεται να διατηρεί ένα ζωντανό αλλά πολιτικό φόρουμ για συζήτηση και ενθαρρύνει όλους τους αναγνώστες να μοιραστούν τις απόψεις τους για τα άρθρα μας. Τα σχόλια ενδέχεται να χρειαστούν έως και μία ώρα για εποπτεία πριν εμφανιστούν στον ιστότοπο. Σας ζητάμε να διατηρήσετε τα σχόλιά σας σχετικά και με σεβασμό. Έχουμε ενεργοποιήσει τις ειδοποιήσεις μέσω email—θα λάβετε τώρα ένα email εάν λάβετε απάντηση στο σχόλιό σας, υπάρχει ενημέρωση σε ένα νήμα σχολίων που ακολουθείτε ή εάν κάποιος χρήστης ακολουθεί τα σχόλια. Επισκεφτείτε τις Οδηγίες κοινότητας για περισσότερες πληροφορίες και λεπτομέρειες σχετικά με τον τρόπο για να προσαρμόσετε τις ρυθμίσεις email σας.

Leave a Comment