Zelena salata i drugo lisnato zeleno povrće deo su zdrave, uravnotežene ishrane – čak i za astronaute na misiji.
Prošlo je više od tri godine otkako je Nacionalna uprava za aeronautiku i svemir uvrstila salatu uzgajanu u svemir kao stavku na meniju za astronaute na Međunarodnoj svemirskoj stanici. Pored tortilje od brašna i kafe u prahu za svemirsku ishranu, astronauti mogu da jedu salatu, uzgojenu iz kontrolnih komora na ISS-u, koje predstavljaju idealnu temperaturu, količinu vode i svetlosti koje su biljke potrebne za sazrevanje.
Ali postoji problem. Međunarodna svemirska stanica ima puno patogenih bakterija i gljivica. Mnogi od ovih mikroba koji izazivaju bolesti na ISS-u su veoma agresivni i mogu lako da kolonizuju tkivo zelene salate i drugih biljaka. Kada ljudi pojedu zelenu salatu koju su preplavile E. coli ili salmonela, mogu da se razbole.
Pošto NASA i privatne kompanije poput SpaceKs-a svake godine ulažu milijarde dolara u istraživanje svemira, neki istraživači su zabrinuti da bi izbijanje bolesti koje se prenose hranom na Međunarodnoj svemirskoj stanici moglo poremetiti misiju.
U novom istraživanju objavljenom u Scientific Reports i npj Micrograviti, istraživači sa Univerziteta Delaver uzgajali su salatu u uslovima koji su imitirali bestežinsko okruženje na Međunarodnoj svemirskoj stanici. Biljke su majstori da osete gravitaciju i koriste korenje da je pronađu. Biljke uzgajane na UD-u bile su izložene simuliranoj mikrogravitaciji rotacijom. Istraživači su otkrili da su te biljke pod proizvedenom mikrogravitacijom zapravo sklonije infekcijama od ljudskog patogena, salmonele.
Stomate, sitne pore u listovima i stabljikama koje biljke koriste da dišu, obično su blizu da brane biljku kada oseti stresor – poput bakterija – u blizini, rekao je Noah Totsline, bivši student UD-ovog Odeljenja za biljke i nauke o zemljištu. Kada su istraživači dodali bakterije u zelenu salatu pod svojom simulacijom mikrogravitacije, otkrili su da je lisnato zelenilo širom otvorilo svoje stomate umesto da ih zatvori.
„Činjenica da su ostali otvoreni kada smo im predstavljali nešto što bi izgledalo kao stres bila je zaista neočekivana“, rekao je Totslajn.
Totsline, vodeći autor oba rada, radio je sa profesorom biljne biologije Harsh Baisom, kao i profesorom za bezbednost hrane za mikrobe Kali Kniel i Chandran Sabanaiagam sa Instituta za biotehnologiju Delavera. Istraživački tim je koristio uređaj koji se zove klinostat za rotaciju biljaka brzinom piletine na rotiseriji na spineru.
„U stvari, fabrika ne bi znala koji je pravac gore ili dole“, rekao je Totslajn. „Nekako smo zbunili njihov odgovor na gravitaciju.“
To nije bila prava mikrogravitacija, rekao je Totslajn, ali je uradila posao da pomogne biljkama da izgube osećaj usmerenosti. Na kraju, istraživači su otkrili da izgleda da salmonela može lakše upasti u tkivo lista pod simuliranim uslovima mikrogravitacije nego u tipičnim uslovima na Zemlji.
Pored toga, Bais i drugi istraživači UD-a pokazali su upotrebu pomoćne bakterije zvane B. subtilis UD1022 u promovisanju rasta i sposobnosti biljaka protiv patogena ili drugih stresora kao što je suša.
Dodali su UD1022 simulaciji mikrogravitacije koja na Zemlji može zaštititi biljke od salmonele, misleći da bi to moglo pomoći biljkama da se odbiju od salmonele u mikrogravitaciji.
Umesto toga, otkrili su da bakterija zapravo nije uspela da zaštiti biljke u uslovima sličnim svemiru, što bi moglo da proističe iz nesposobnosti bakterije da pokrene biohemijski odgovor koji bi primorao biljku da zatvori svoje stomate.
„Neuspeh UD1022 da zatvori stomate pod simuliranom mikrogravitacijom je i iznenađujući i zanimljiv i otvara još jednu konzervu crva“, rekao je Bais. „Sumnjam da sposobnost UD1022 da negira zatvaranje stomata pod simulacijom mikrogravitacije može preplaviti biljku i učiniti biljku i UD1022 nesposobnim da međusobno komuniciraju, pomažući salmoneli da napadne biljku.“
Mikrobi su svuda. Ove klice su na nama, na životinjama, na hrani koju jedemo iu životnoj sredini. Tako je prirodno, profesorka za bezbednost hrane na UD-u, Kali Kniel, rekla je, gde god da su ljudi, postoji potencijal da bakterijski patogeni koegzistiraju.
Prema NASA-i, oko sedam ljudi istovremeno živi i radi na Međunarodnoj svemirskoj stanici.
To nije najuže okruženje – otprilike kao kuća sa šest spavaćih soba – ali je i dalje vrsta mesta gde klice mogu da izazovu pustoš.
„Moramo biti spremni i smanjiti rizike u svemiru za one koji sada žive na Međunarodnoj svemirskoj stanici i za one koji bi mogli da žive tamo u budućnosti“, rekao je Kniel. „Važno je bolje razumeti kako bakterijski patogeni reaguju na mikrogravitaciju kako bi se razvile odgovarajuće strategije ublažavanja.“
Kniel i Bais imaju dugu istoriju spajanja svojih predmetnih oblasti bezbednosti mikrobne hrane i biologije biljaka kako bi proučavali ljudske patogene na biljkama.
„Da bismo najbolje razvili načine za smanjenje rizika povezanih sa kontaminacijom lisnatog zelenila i drugih proizvoda, moramo bolje razumeti interakcije između ljudskih patogena na biljkama koje se uzgajaju u svemiru“, rekao je Kniel. „A najbolji način da se to uradi je multidisciplinarni pristup.“
Možda će proći neko vreme pre nego što ljudi mogu da žive na Mesecu ili Marsu, ali istraživanje UD ima neke velike potencijalne uticaje na kohabitaciju u svemiru.
Prema izveštaju Ujedinjenih nacija, Zemlja bi mogla da bude dom za 9,7 milijardi ljudi 2050. godine i 10,4 milijarde ljudi 2100. godine.
Povrh toga, Bais, profesor biljne biologije UD, rekao je da su mere bezbednosti hrane i bezbednosti hrane već na vrhuncu širom sveta. Sa gubitkom poljoprivrednog zemljišta tokom vremena za uzgoj hrane, „ljudi će uskoro ozbiljno razmišljati o alternativnim prostorima za stanovanje“, rekao je on. „Ovo više nisu fikcija.
I čini se sve češće, Centri za kontrolu i prevenciju bolesti ili Američka uprava za hranu i lekove će povući određene vrste zelene salate na Zemlji, govoreći ljudima da je ne jedu zbog rizika od E. coli ili Salmonele.
S obzirom da je lisnato zelenilo hrana po izboru mnogih astronauta i da se lako uzgaja u zatvorenim okruženjima kao što je hidroponsko okruženje na Međunarodnoj svemirskoj stanici, Bais je rekao da je važno osigurati da je to zelje uvek bezbedno za jelo.
„Ne želite da cela misija propadne samo zbog izbijanja bezbednosti hrane“, rekao je Bais.
Dakle, ako biljke šire svoje stomate u mikrogravitacionom okruženju i dozvoljavaju bakterijama da lako uđu unutra, šta se može učiniti?
Ispostavilo se da odgovor nije tako jednostavan.
„Početak sa sterilizovanim semenom je način da se smanji rizik od pojave mikroba na biljkama“, rekao je Kniel. „Ali tada mikrobi mogu biti u svemirskom okruženju i na taj način mogu doći do biljaka.“
Bais je rekao da će naučnici možda morati da podese genetiku biljaka kako bi ih sprečili da otvore svoje stomate šire u svemiru. Njegova laboratorija već uzima različite sorte zelene salate koje imaju različitu genetiku i procenjuje ih pod simuliranom mikrogravitacijom.
„Ako, na primer, pronađemo jednu koja zatvara njihove stomate u poređenju sa drugom koju smo već testirali da otvara njihove stomate, onda možemo pokušati da uporedimo genetiku ove dve različite sorte“, rekao je Bais. „To će nam postaviti mnogo pitanja u pogledu toga šta se menja.
Svi odgovori koje pronađu mogli bi pomoći u sprečavanju budućih problema sa salatom od rukole (rukole).
