كيف تؤثر جاذبية منخفضة على جودة الطعام.. الخضروات المزروعة في الفضاء ناقصة العناصر
(أبين الآن) خاص
المحاصيل المزروعة في الفضاء المحاصيل المزروعة في الفضاء
عندما يغادر رواد الفضاء الأرض، يصبح الطعام أكثر من مجرد مصدر للطاقة؛ فهو يمثل الرعاية الصحية والراحة والبقاء في آن واحد.
قد تستمر مهمة المريخ لسنوات بعيدًا عن سفن الإمداد، لذا يجب أن يحافظ ما يُزرع على متن المركبة على قوة الجسم وصفاء الذهن.
ومع ذلك، تظهر أبحاث حديثة أن الطعام المزروع في الفضاء لا يفي دائمًا بالاحتياجات الغذائية المطلوبة.
نشرت الدراسة في دورية npj Microgravity.
تحتفظ قاعدة بيانات ناسا المفتوحة بالعديد من سجلات رواد الفضاء وتجارب الزراعة، ويستخدم العلماء والمتطوعون في مجموعات التحليل Working Groups هذه البيانات لدراسة التغذية وعلم الأحياء وصحة الرواد.
وتكشف النتائج الأخيرة التأثيرات الخفية للجاذبية الصغرى ليس فقط على أجسام البشر، بل أيضًا على النباتات التي يُفترض أن تغذيهم.
فقدان العناصر الغذائية في الخضروات الفضائية
أحد أبرز الأمثلة هو الخس المزروع على محطة الفضاء الدولية ومحطة تيانقونغ الصينية الثانية، حيث فقدت تلك المحاصيل 29 إلى 31٪ من الكالسيوم و25٪ من المغنيسيوم مقارنة بالخس المزروع على الأرض.
بالنسبة لرواد الفضاء، يمثل هذا النقص خطرًا كبيرًا، إذ تضعف العظام بالفعل في بيئة الجاذبية الصغرى، ونقص الكالسيوم يزيد المشكلة سوءًا.
كما تظهر العناصر الأخرى مشاكل مشابهة؛ الحديد يقل غالبًا، بينما يرتفع البوتاسيوم أحيانًا.
النقص في المغنيسيوم يؤدي إلى تقلصات وآلام وضغط دم غير متوازن، أما انخفاض مضادات الأكسدة فيزيد من مخاطر تلف الخلايا بسبب الإشعاع.
كيف تؤثر جاذبية منخفضة على جودة الطعام.
كيف تؤثر جاذبية منخفضة على جودة الطعام.
النباتات تحت الضغط
يظهر الخس المزروع في الفضاء وغيره من المحاصيل تغيرات تشير إلى تعرض النباتات للإجهاد.
إذ تنخفض مضادات الأكسدة مثل الفينولات، كما تقل الكاروتينات، بينما ترتفع مركبات أخرى، في محاولة من النباتات للتكيف مع الجاذبية الصغرى والإشعاع.
تلك التغيرات قد تساعد النبات على البقاء، لكنها لا تفي بالاحتياجات الغذائية لرواد الفضاء.
كيف تؤثر جاذبية منخفضة على جودة الطعام.
كيف تؤثر جاذبية منخفضة على جودة الطعام.
بيولوجيا الرواد وتأثير الغذاء الفضائي
تزيد بيولوجيا الرواد من تعقيد الأمر. أظهرت بيانات من دراسة التوأم التابعة لناسا وتجارب JAXA اضطرابات في 163 جينًا مرتبطًا بالكالسيوم، تتحكم بعضها في بناء العظام، والبعض الآخر ينظم التوازن المناعي.
تؤدي هذه الاضطرابات إلى فقدان أسرع لكثافة العظام وضعف المناعة. كما يتأثر صحة الأمعاء، حيث أظهرت تحاليل JAXA علامات متلازمة الأمعاء المتسربة، ما يقلل امتصاص المغذيات ويزيد الضغط على الجهاز المناعي.
بناء محاصيل فضائية أفضل
يعمل العلماء على حل هذه المشكلات عبر الهندسة الوراثية لزيادة الكالسيوم أو إضافة بروتينات علاجية للنباتات الفضائية، إضافة إلى الزراعة المحصنة بالفيتامينات والمعادن Biofortification.
بعض النباتات مثل الصويا والثوم والبقدونس توفر كميات أعلى من الكالسيوم وتظهر نتائج واعدة.
كما أن بعض المركبات مثل الكيرسيتين تساعد على مكافحة الالتهاب ودعم صحة العظام وحماية الخلايا من الإشعاع.
كيف تؤثر جاذبية منخفضة على جودة الطعام.
كيف تؤثر جاذبية منخفضة على جودة الطعام.
التغذية ودعم الأمعاء
فيتامينات A وD ومركبات B تدعم تقوية خلايا الأمعاء، بينما الأحماض الأمينية مثل الغلوتامات والتريبتوفان تحافظ على جدار الأمعاء وتنظم الجهاز المناعي.
تساعد الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة الناتجة عن الميكروبات الصحية في الحفاظ على الحاجز المعوي.
التكيف الشخصي
لا يستجيب كل رائد الفضاء بنفس الطريقة للعناصر الغذائية، فالاختلافات الجينية تؤثر على امتصاص الكالسيوم والحديد والفيتامينات.
توجيه النظام الغذائي حسب التحليل الجيني Pharmacogenomics يمكن أن يقلل المخاطر في المهمات الطويلة.
نحو رحلات المريخ
تزداد أهمية هذه المشكلات مع التخطيط لمهمات المريخ الطويلة، حيث يعتمد كل طعام على المحاصيل المزروعة خلال الرحلة.
إن حل مشكلة التغذية في المدار اليوم يمهد الطريق للبقاء الصحي على الكوكب الأحمر غدًا.
المحاصيل الفضائية كدواء
الزراعة الفضائية تتحول من مجرد توفير الغذاء إلى نظام صحي متكامل، حيث قد تُصمّم المحاصيل لتوفر الأدوية والمركبات المناسبة للجينات الفردية للرواد.
تعتبر محطات الفضاء المستقبلية مطابخ وصيدليات في الوقت ذاته، ويعتمد هذا المستقبل على العمل الجاري حاليًا باستخدام بيانات مفتوحة ومساهمين جدد.
