Согласно новому исследованию ученых из Университета Колорадо в Боулдере, если ежедневно подвергать листовые овощи, выращенные в условиях космического полета, нескольким ярким импульсам света, то в них может увеличиться количество производимых растениями питательных веществ, полезных для защиты глаз.
Одной из проблем, с которой астронавты столкнуться во время будущих длительных космических полетов, станет вредное для глаз излучение, которому они будут подвергаться. Но возможно космонавтам удастся смягчить вызываемое радиацией воздействие на глаза, за счёт употребления в пищу растений, содержащих каротиноиды, особенно зеаксантин, который, как известно, укрепляет здоровье глаз.
Конечно же, зеаксантин может поступать в организм и в качестве добавки, но существуют доказательства того, что человеческое тело лучше поглощает каротиноиды из цельных продуктов, таких как зеленые листовые овощи.
Именно поэтому уже сейчас НАСА изучает способы выращивания свежих продуктов во время дальних космических полетов для поддержания морального состояния экипажа и общего улучшения питание. Современные исследования в области космического садоводства обладают тенденцией сосредотачиваться на том, чтобы растения росли как можно больше и как можно быстрее, за счёт обеспечения оптимального освещения, полива и удобрения. Но условия, которые идеально подходят для производства биомассы, не обязательно также идеально подходят для производства большинства питательных веществ, в том числе зеаксантина.
Дело в том, что существует своего рода компромисс, – объясняет Барбара Деммиг-Адамс, профессор кафедры экологии и эволюционной биологии и соавтор исследования, опубликованного в журнале «Acta Astronautica». – Когда мы лелеем растения на грядке, они производят много биомассы, но они не очень богаты питательными веществами. А вот если им приходится постоять за себя – если им требуется защитить себя от болезнетворных микроорганизмов или если в окружающей их среде присутствует определённая доля физического стресса – то растения начинают производить защитные соединения, которые помогают им выжить. А это как раз те самые антиоксиданты, которые нам так необходимы.
Растения производят зеаксантин, когда их листья поглощают больше солнечного света, чем могут использовать, что, как правило, происходит, когда растения испытывают стресс. Например, нехватка воды может ограничить способность растения использовать весь солнечный свет, который они собирают для фотосинтеза. Чтобы защитить свои биохимические пути от повреждения излишками солнечного света, растения начинают синтезировать зеаксантин, соединение, которое помогает им безопасно удалить избыток света.
Зеаксантин, который человеческий организм не способен производить самостоятельно, играет аналогичную защитную роль и для наших глаз.
Наши глаза, как и листья растений – вбирают в себя свет, – рассказывает профессор Деммиг-Адамс. – И нам требуется точно такая же защита, чтобы сохранить их при интенсивном свете.
Научно-исследовательская группа из Колорадского университета в Боулдере занялась поиском способа совместить несовместимое, одновременно максимизируя рост растений и производство зеаксантина.
Использовав модельное растение, арабидопсис, команда учёных продемонстрировала, что несколько импульсов яркого света, получаемые растением ежедневно, стимулировали его начать синтезировать зеаксантин, как бы в преддверии ожидаемого избытка солнечного света. Импульсы были достаточно короткие, чтобы не помешать созданию оптимальных условий выращивания, но достаточно длительные, чтобы вызвать накопление зеаксантина.
Когда вы слегка тревожите растения при помощи света, то это действительно не становится проблемой, они подготавливают свою биомеханическую систему, и как мне кажется, они как бы говорят себе: Завтра может быть огромный взрыв, и мы не хотим, чтобы он застал нас врасплох, – отмечает профессор Деммиг-Адамс.
Арабидопсис не является сельскохозяйственной культурой, но предыдущие исследования доказали, что его поведение является хорошим показателем того, как многие съедобные виды растений будут себя вести в схожих обстоятельствах.
И хотя результаты данного исследования публикуются в журнале космонавтики, учёные полагают, что их вполне можно применить и на Земле, а также они будут особенно актуальны для будущих исследований растительной основы человеческого питания и выращивания продовольственных культур, призванных максимизировать рост растений в небольших районах. Кроме того, полученные результаты стимулируют исследования подталкивающие растения к тому, чтобы сильнее или слабее выразить черты, уже заложенные в их генетических кодах.
Выяснение того, что растения уже «знают» как что-то сделать, и попытки манипулировать ими посредством изменение их среды, а не их генов – вот по-настоящему плодотворное направление будущих исследований, – резюмирует Ломбарди.
По теме : NASA запускает первый овощной парник в космос
