Aussetzen Blattgemüse während Raumfahrt gewachsen, um ein paar helle Lichtimpulse täglich könnte die Höhe der Augenschutz Nährstoffe von den Pflanzen produziert zu erhöhen, die nach einer neuen Studie von Forschern an der University of Colorado in Boulder.
Eines der Anliegen für künftige Astronauten während längeren Raumflügen wird der Ansturm der AugenschädigendeStrahlung werden sie ausgesetzt sein können. Aber Astronauten sollten strahleninduzierten Schäden an ihren Augen durch den Verzehr von Pflanzen, die Carotinoide enthalten , vor allem Zeaxanthin , die bekannt ist , um die Gesundheit der Augen fördern mildern .
Zeaxanthin könnte als Ergänzung eingenommen werden , aber es gibt Hinweise darauf, dass menschliche Körper besser zu absorbieren Carotinoide aus Vollwertkost , wie grünem Blattgemüse .
Schon NASA studiert seit Möglichkeiten, um frische Produkte während des Tiefraummissionenwachsen, um die Moral der Crew zu halten und insgesamt zu verbessern Ernährung . Die aktuelle Forschung in den Weltraum Garten eher darauf, die Pflanzen , um so groß wie möglich so schnell wie möglich durch eine optimale Licht, Wasser und Dünger zu wachsen zu konzentrieren. Aber die Bedingungen , die sich ideal für die Herstellung von Biomasse sind nicht notwendigerweise ideal für die Herstellung von vielen verschiedenen Nährstoffen, wie Zeaxanthin.
"Es gibt einen Trade-off ", sagte Barbara Demmig - Adams, Professor der Unterschied in der Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie und ein Co-Autor der in der Zeitschrift Acta Astronautica veröffentlichten Studie . "Als wir verwöhnen Pflanzen auf dem Feld , sie produzieren eine Menge von Biomasse aber sie sind nicht sehr nahrhaft Wenn sie auf sich allein gestellt sind . - Wenn sie sich gegen Krankheitserreger zu verteidigen oder wenn es ein wenig körperliche Stress in der Umwelt - Pflanzen machen Abwehrstoffe , die sie überleben helfen. Und das sind die Antioxidantien, die wir brauchen. "
Pflanzen produzieren Zeaxanthin , wenn ihre Blätter absorbieren mehr Sonnenlicht als die sie verwenden können , die geschehen , wenn die Pflanzen gestresst neigt . Zum Beispiel könnte ein Mangel an Wasser der Anlage Fähigkeit, all das Sonnenlicht es wird für die Photosynthese nutzen zu begrenzen. Um die überschüssige Sonneneinstrahlung beschädigt biochemischen Wege der Anlage zu halten , produziert sie Zeaxanthin, eine Verbindung, die hilft, überschüssige Licht sicher zu entfernen.
Zeaxanthin , die der menschliche Körper nicht selbst produzieren , spielt eine ähnliche schützende Rolle in unseren Augen.
" Unsere Augen sind wie ein Blatt - sie sind beide zu Sammeln von Licht ", sagte Demmig -Adams . "Wir brauchen den gleichen Schutz zu uns sicher vor intensivem Licht zu halten. "
Die CU- Boulder Forschungsteam - die sich auch auf Bachelor- Forscher Elizabeth Lombardi, Postdoc-Forscher Christopher Cohu und Ökologie und Evolutionsbiologie Professor William Adams - dargelegt, um festzustellen, ob sie einen Weg finden könnten " den Kuchen haben und ihn auch essen " durch gleichzeitiges Maximierung des Pflanzenwachstums und Zeaxanthin -Produktion.
Mit Hilfe der Modellpflanze Arabidopsis zeigte das Team , dass ein paar Impulse von hellem Licht auf einer täglichen Basis spornte die Pflanzen zu beginnen, Zeaxanthin in der Vorbereitung für einen erwarteten Überschuss von Sonnenlicht. Die Impulse ausreichend kurz , dass sie nicht mit den ansonsten optimale Wachstumsbedingungen stören , aber lang genug, um die Ansammlung von Zeaxanthin verursachen.
"Wenn sie bekommen stocherte ein wenig mit Licht , die wirklich kein Problem , bekommen sie die biomechanische Maschine bereit , und ich denke, sie sagte:" Morgen kann es eine riesige Explosion , und wir wollen nicht unvorbereitet zu sein '", Demmig -Adams sagte .
Arabidopsis ist keine Ernte , aber Vergangenheit Forschung hat gezeigt, dass sein Verhalten ist ein guter Indikator für das, was viele essbare Pflanzenarten wird unter ähnlichen Umständen zu tun.
Die Idee für die Studie kam von Lombardi, der Gedanken über die Herausforderungen der wachsenden Pflanzen bei langen Raumflügen während der Arbeit mit der CU- Boulder Exploration Habitat graduate Projekte Team in der Abteilung für Luft- und Raumfahrtingenieurwissenschaften, der eine Roboter- Gartenarbeit -System, das verwendet werden könnte, gebaut begann im Weltraum.
Während die Studie in einer Fachzeitschrift Astronautik , sagt Lombardi die Ergebnisse sind auf der Erde erhoben , wie gut und könnte für die zukünftige Erforschung pflanzlicher Basis der menschlichen Ernährung und städtischen Nahrungsmittelproduktion, die das Pflanzenwachstum in kleinen Bereichen zu maximieren, muss besonders relevant sein. Die Ergebnisse unterstreichen auch das Potenzial für die Untersuchung , wie man Pflanzen prod um Merkmale, die bereits in ihrer genetischen Codes entweder stärker oder weniger vollständig geschrieben sind Ausdruck bringen.
"Weitere Informationen über das, was Pflanzen bereits " wissen " , wie zu tun und zu versuchen, sie durch die Veränderung ihrer Umgebung und nicht ihre Gene könnte eine wirklich fruchtbare Forschungsgebiet sein zu manipulieren ", sagte Lombardi .