В недавнем исследовании космические биологи выяснили, что выращенные во внеземных условиях овощи менее питательны, чем обычные. Длительная диета на их основе может усугубить потерю костной массы, ослабить защиту от радиации и усилить хроническое воспаление у астронавтов. Рассказываем, как специалисты пытаются решить проблему обеспечения будущих колонизаторов Луны и Марса полноценной едой.
Ученые проанализировали питательный состав растений, в основном салата, выращенного в специальных установках на МКС, и сравнили их с контрольными образцами с Земли. Параллельно были изучены медицинские данные и биологические образцы астронавтов, взятые до, во время и после космических полетов, с акцентом на показатели здоровья костей и желудочно-кишечного тракта.
Исследователи также измерили активность генов, которые помогают усваивать питательные вещества, прежде всего кальций, и выяснили, как невесомость и радиация влияют на пищеварение астронавтов на клеточном уровне. Затем данные о растениях, физиологии и генах объединили, чтобы получить целостную картину питания человека в условиях космического полета.
Растения, выращенные на орбите, существенно уступают земным по питательной ценности. В них обнаружился выраженный дефицит минералов, а уровень полезных антиоксидантов оказался нестабильным и мог как снижаться, так и повышаться в результате стрессовой реакции растения. Причиной таких аномалий ученые считают воздействие на растения микрогравитации, космической радиации и общего стресса, что нарушает их метаболизм.
Серьезные физиологические изменения выявили и у самих астронавтов. Космическая среда провоцирует синдром повышенной кишечной проницаемости, из-за чего в кровь попадают вещества, вызывающие системное воспаление и препятствующие нормальному усвоению еды. Ускоренными темпами идет потеря костной массы, что усугубляется как невесомостью, так и недостатком кальция в пище. Все это в совокупности с дисфункцией кишечника закономерно ослабляет иммунную систему.
Ученые видят выход в создании специальных сортов растений, адаптированных к космическим условиям. Генные инженеры уже добились успехов в выращивании сои, чеснока и петрушки с высоким содержанием кальция. А у лука, брокколи и краснокочанной капусты получилось усилить выработку кверцетина — природного защитника от воспаления. Такие модифицированные культуры смогут не только расти в невесомости, но и давать максимум пользы для здоровья астронавтов.
Ученые предлагают проверять гены астронавтов перед полетом, потому что именно от ДНК зависит, как организм усваивает витамины и минералы. Например, одни люди от природы хорошо усваивают кальций из пищи, а другим его не хватает даже при правильном питании — их гены работают иначе. Зная эти особенности заранее, можно точно подобрать каждому космонавту те витамины и добавки, которые действительно нужны. Такой персональный подход поможет снизить риски для здоровья во время длительных космических миссий.
