太空沙拉会危害火星探测任务吗？

对于致病的沙门氏菌的低抵抗力可能意味着“火箭沙拉”不能在太空菜谱上。

一位研究员拿起一株在太空中培育的植物（图源：Evan Krape/特拉华大学）

虽然生菜和其他绿叶菜是均衡饮食的必要部分，但对于国际空间站（ISS）上的宇航员们来说，一份所谓的“火箭沙拉”可能不是最健康的食物。

最新研究表明，国际空间站的微重力环境可能会使得生菜更容易被一些病菌侵染，那些病菌有时会引发由食物传播的疾病。这项研究对于未来前往月球，乃至火星的宇航员乘组任务会有相当大的影响。

目前，国际空间站的乘组食用的绿色蔬菜来自空间站的温度、水分和光线可控的培养仓。他们也可以吃从地表送上来的食物。然而ISS中生活着许多可致病的细菌和真菌，如大肠杆菌和沙门氏菌。若它们在生菜的组织中繁殖，食用者可能会生病。

虽然细菌可以在任何地方生长，所以污染始终是一个风险，但NASA和其他空间机构以及象SpaceX之类的私人航天公司仍担忧，食品传播的疾病可能会严重扰乱一次太空发射任务，并导致数十亿美元的损失。

沙拉不喜欢太空飞行

特拉华大学的科学家们旨在精确研究微重力如何影响生菜，以及太空环境究竟会使沙拉蔬菜对致病微生物的抵抗力变强还是变弱。他们通过将植物放入回转器中旋转以模拟ISS中的微重力来得出结论。

植物可以用根系感应重力，并根据引力拉扯它们的方式呈现一种称为“向重力性”的生长模式。研究组最终发现在模拟微重力环境中生长的植物更容易被沙门氏菌寄生。

植物茎和叶表面用于进行气体交换的小孔被称作气孔。作为防御机制，它们在遭遇应激物如细菌时通常会关闭。

但出于某种原因，处在由旋转导致的微重力中的植物会在遭遇细菌时打开气孔。这意味着相对于在地面，它们在太空中受沙门氏菌侵染的概率大大增加。

“当我们向气孔施加一种压力时它们却保持张开的事实十分意外，”研究组中一位特拉华大学的科学家诺亚·托特斯利说道。

即使实验中的植物旋转的速度跟烤炉中的鸡旋转的速度差不多——即这不是真正的微重力，这足以扰乱它们的方向感并影响它们对于应激物，如细菌的反应。

“在微重力影响下，植物无法分辨上下，”托特斯利说。“我们大概扰乱了它们对于重力的感知。”

研究团队还在实验中测试了枯草芽孢杆菌UD1022，一种用于帮助植物生长并抵御寄生细菌的“助力细菌”。

结果显示，在微重力中，UD1022无法帮助植物防御沙门氏菌。这可能是其无法触发一种导致气孔关闭的生物反应的结果。

“UD1022在模拟的微重力中的失败既令人惊讶又有趣，还引出了又一个棘手的问题，”哈什·贝斯，研究团队中的一位特拉华大学的植物学家说到。“我猜测UD1022触发气孔关闭的能力在微重力环境中可能会使植物承受过重的刺激，使得它们无法进行交流，从而使沙门氏菌更容易侵入植物。”

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但是研究团队有了一个想法，可以帮助抵消因植物在微重力环境中张开气孔导致感染的风险。

“用无菌种子培育植物是一个降低其受到细菌侵袭的方法，”克尼尔说。“但是此后，太空环境中可能存在的细菌又会侵染植物。”

另一个方法是修改植物的基因，从根本上避免它们在太空中张开气孔。贝斯的实验室中的科学家们已经在评估各种具有不同基因的生菜种类对于微重力的反应。

“比如，如果我们发现了一个在另一已测试的品种会张开气孔的环境中关闭气孔的品种，我们可以将这两个品种的基因进行对比，”贝斯说到。“这会带给我们许多关于是什么在改变的线索。”

该团队的研究成果已经在本月的斯普林格科学报道网站发表。

BY: Robert Lea

FY: torreya

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