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太空旅程中,「生菜」可不是你的好夥伴
明日科學
發布於 2 個月前

在國際太空站(ISS)上,太空人可以食用在太空站特製的溫室中種植的沙拉葉菜。這些蔬菜提供了新鮮的健康選擇,與太空人在太空站上常吃的脫水、預先包裝的食物形成鮮明對比。然而,最新的研究顯示,在微重力環境下生長的植物,更容易受到像「大腸桿菌」或「沙門氏菌」這樣的感染。

美國特拉華大學的科學家們進行的一項研究發現,當植物處於模擬微重力環境時,它們的天然防禦機制對壓力源的反應會減弱。植物的氣孔是葉子和莖上的微小孔隙,它們幫助植物呼吸,也是植物的防禦機制之一。當植物感知到像細菌這樣的壓力源時,這些氣孔通常會關閉。但在實驗中,當植物處於旋轉狀態並在細菌存在的情況下,這些氣孔反而打開了,使植物更容易受到沙門氏菌的侵襲。

研究結果顯示,像ISS這樣的模擬微重力環境下,沙門氏菌更容易侵入葉片組織。2020年發表的一項研究分析了2014年至2016年間在ISS上種植的第一批生菜,發現雖然這些生菜含有與地球上種植的同種生菜相同的營養素,但似乎具有更高的細菌含量。

植物氣孔是細菌入侵關鍵

實驗室中可以通過以精確的速度旋轉植物來模擬太空的微重力環境,使植物產生一種如同持續自由落體狀態的反應。研究人員發現,在太空中生長的植物與未在太空生長或在重力模擬條件下生長的植物相比,更容易受到沙門氏菌感染的原因。(圖/NASA)

為了降低太空人在微重力環境下食用太空生菜的細菌感染風險,研究人員建議調整植物的遺傳特性,以防止它們在太空中過度打開氣孔。研究人員已經開始測試不同遺傳特性的多種生菜品種,以觀察它們在模擬微重力環境中的反應。

特拉華大學的植物生物學教授Harsh Bais表示:「如果我們找到一種相比我們已經測試過的其他品種,能夠在微重力環境下關閉其氣孔的生菜,那麼我們可以嘗試比較這兩個不同品種的遺傳學。」他苦笑著補充說:「你並不會希望整個任務僅因食品安全問題而失敗。」

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:NASA cc By4.0

圖片來源:NASA cc By4.0

參考論文:

1.Microgravity and evasion of plant innate immunity by human bacterial pathogens

npj Microgravity

延伸閱讀:

1.NASA 在國際太空站種植出安全食用又營養的太空蔬菜

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