Astronautas no espaço vivem em processados, rações espaciais pré-embaladas, como frutas, nozes, chocolate, coquetéis de camarão, manteiga de amendoim, frango, e carne para citar alguns. Estes costumam ser esterilizados por aquecimento, liofilização, ou irradiação para fazê-los durar e um desafio fundamental para a NASA da Agência Espacial dos EUA tem sido descobrir como crescer com segurança, alimentos frescos a bordo.

Em um novo estudo em Fronteiras na ciência de plantas , Dra. Christina Khodadad, um pesquisador do Centro Espacial Kennedy, e os co-autores relatam o cultivo bem-sucedido de uma safra de salada - alface romana da cultivar 'Outredgeous' - a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS). Eles mostram que a alface cultivada no espaço está livre de micróbios causadores de doenças e é segura para comer, e é pelo menos tão nutritivo quanto as plantas cultivadas na Terra. Isso apesar de ter crescido sob gravidade mais baixa e radiação mais intensa do que na Terra.

Além de uma mudança bem-vinda na dieta, produtos frescos forneceriam aos astronautas potássio adicional, bem como vitaminas K, B1, e C - nutrientes que são menos abundantes em rações pré-embaladas e tendem a se degradar durante o armazenamento de longo prazo. Adicionalmente, o cultivo seria especialmente útil em missões espaciais de longa distância, como as próximas missões Artemis-III (programadas para pousar humanos no pólo sul lunar em 2024), o programa atual da SpaceX, e a primeira missão tripulada da NASA a Marte, planejado para o final da década de 2020.

“A capacidade de cultivar alimentos em um sistema sustentável que seja seguro para o consumo da tripulação se tornará crítica à medida que a NASA avança para missões mais longas. folhas verdes podem ser cultivadas e consumidas frescas com poucos recursos, "diz Khodadad.

Entre 2014-2016, alface foi cultivada a bordo do ISS a partir de sementes esterilizadas na superfície dentro de Sistemas de Produção Vegetal (apelidado de "Vegetal"), câmaras de crescimento equipadas com iluminação LED e sistema de irrigação, projetado especificamente para o cultivo no espaço. As safras cresceram sem perturbações dentro das unidades Veggie por 33 a 56 dias, até que os membros da tripulação comessem parte das folhas maduras (sem efeitos nocivos!). O restante foi ultracongelado até o transporte de volta à Terra para análises químicas e biológicas.

Como um controle, os cientistas cultivaram plantas de controle na Terra sob as mesmas condições, o que foi possível porque a temperatura, dióxido de carbono, e os dados de umidade foram registrados a bordo da ISS, e replicado nos laboratórios do Kennedy Space Center com um atraso de 24-48 horas.

A alface cultivada no espaço era semelhante em composição aos controles cultivados na Terra, exceto que em alguns (mas não todos) ensaios, tecido de planta crescido no espaço tendia a ser mais rico em elementos como potássio, sódio, fósforo, enxofre, e zinco, bem como em fenólicos, moléculas com antiviral comprovado, anticâncer, e atividade antiinflamatória. A alface cultivada no espaço e na Terra também tinha níveis semelhantes de antocianina e outros antioxidantes, que pode proteger as células de danos por radicais reativos de oxigênio.

Os pesquisadores também examinaram as comunidades microbianas que crescem nas plantas. As plantas cultivadas na Terra típicas abrigam um conjunto diversificado de micróbios. Isso pode incluir serviços especializados, convidados benéficos chamados comensais (que não prejudicam nem beneficiam seu hospedeiro), ou associados aleatórios. Porque podem afetar a saúde das plantas e sua adequação como alimento, os pesquisadores usaram a tecnologia de sequenciamento de DNA de última geração para caracterizar as comunidades de fungos e bactérias que crescem na alface.

Eles identificaram os 15 gêneros microbianos mais abundantes nas folhas e 20 nas raízes, e descobriram que a diversidade e a identidade desses micróbios eram semelhantes para a alface cultivada no espaço e na Terra. Essa semelhança foi surpreendente, dadas as condições únicas da ISS:em vez disso, os cientistas esperavam que isso favorecesse o desenvolvimento de comunidades microbianas distintas.

Mais importante, nenhum dos gêneros de bactérias detectados é conhecido por causar doenças em humanos. Outros testes confirmaram que as folhas nunca carregaram qualquer bactéria perigosa conhecida por ocasionalmente contaminar as plantações, como coliformes E. coli, Salmonella, e S. aureus, enquanto o número de esporos de fungos e mofo neles também estava na faixa normal para produtos próprios para consumo humano.

Os autores concluem que a alface cultivada em unidades Veggie transportadas pelo espaço é segura para o consumo. Esses resultados encorajadores abrem a porta para experimentos com outras culturas nutritivas e saborosas a bordo da estação espacial, para ajudar a impulsionar os astronautas ainda mais no espaço.

"A Estação Espacial Internacional está servindo como uma base de teste para futuras missões de longa duração, e esses tipos de testes de crescimento de safra estão ajudando a expandir o conjunto de candidatos que podem ser efetivamente cultivados em microgravidade. Testes futuros irão estudar outros tipos de culturas folhosas, bem como pequenas frutas como pimenta e tomate, para ajudar a fornecer produtos frescos complementares para a dieta dos astronautas, "conclui a co-autora Dra. Gioia Massa, cientista do projeto no Kennedy Space Center.