Овощи, выращиваемые в условиях космического полёта, которые ежедневно получают лишь несколько импульсов яркого света, содержат намного больше, необходимых для органов зрения, питательных веществ. К этому выводу пришли учёные из University of Colorado в ходе недавнего исследования.
Одна из проблем, с которой сталкиваются астронавты во время длительных космических миссий – это космическая радиация, негативно сказывающаяся на зрении. Астронавты, дабы минимизировать вред, который наносит космическое излучение их органам зрения, должны включать в свой рацион овощи, содержащие каротиноиды, в частности зеаксантин, который, как известно, накапливается в сетчатке глаза, благотворно влияя на зрение. Учёными установлено что именно органическое вещество зеаксантин поглощает ультрафиолетовое излучение, защищая глаза от фотохимических воздействий.
Учёными считают, что организм человека максимально эффективно восполняет потребность в каротиноидах, когда в рацион включены овощи, покрытые зелёной листвой.
NASA на протяжении нескольких лет занимается изучением способов выращивания свежих продуктов питания во время длительных космических миссий. Современные исследования в области космического овощеводства в больше степени направлены на то, чтобы вырастить конечный продукт как можно быстрее за счет подбора оптимальных условий освещения, полива и правильного внесения удобрений. Однако условия, которые идеально подходят для производства биомассы, довольно часто не подходят для производства многих питательных веществ, в том числе и зеаксантина.
По словам Barbara Demmig-Adams из Department of Ecology and Evolutionary Biology, которая является соавтором исследования, результаты которого опубликованы в журнале «Acta Astronautica», создавая для растений оптимальные условия для их скорейшего роста, крайне редко учитывается тот факт, что питательность такой биомассы в разы ниже. Barbara Demmig-Adams объясняет, что когда овощи произрастают в природных условиях, они вынуждены защищаться от болезнетворных микроорганизмов, именно поэтому они вырабатывают соединения, которые помогают им выжить, а человек, в свою очередь, чрезвычайно нуждается в этих антиоксидантах.
Растения вырабатывают зеаксантин, когда их листья поглощают больше солнечного света, чем они могут использовать, в частности в, так называемой, стрессовой ситуации. Например, нехватка воды способна ограничить возможность растения использовать весь поглощённый листьями солнечный свет. Дабы не допустить повреждения биохимических связей излишками солнечного света, растение производит зеаксантин, который помогает безопасно израсходовать избыток световой энергии.
Зеаксантин, который человеческий организм не способен производить сам, выполняют аналогичную роль в органах зрения человека.
Исследовательская группа из Колорадского университета, в которую также входила аспирантка Elizabeth Lombardi, исследователь Christopher Cohu и биолог William Adams, установили, что есть способ, который позволит выращивать растения в ускоренном темпе, максимизируя при этом содержание в них зеаксантина.
На примере Arabidopsis, команда продемонстрировала, что если ежедневно воздействовать на растения несколькими импульсами яркого света, то процессы выработки в них зеаксантина активизируются, так как возникает избыток солнечного света. Импульсы должны быть достаточно короткими, дабы не нарушить созданные оптимальные условия выращивания, но и достаточно продолжительными для того, чтобы «запустить» процесс выработки зеаксантина.
Arabidopsis относится к неурожайным растениям, но на его примеры, учёным удалось установить, что аналогично можно добиться аккумуляции зеаксантина и в используемых в пищу растениях.
Идея проведения данного исследования была предложена Elizabeth Lombardi, которую заинтересовала проблема выращивания овощей во время длительных космических миссий.
