太空沙拉会危及火星任务吗？

熊明青

一名研究人员举起一株生长在太空中的植物（图片来源:Evan Krape/特拉华大学）

（）据美国太空网（罗伯特·李）：尽管生菜和其他绿叶蔬菜沙拉是均衡饮食的重要组成部分，但对于国际空间站（ISS）上的宇航员来说，真正的“火箭沙拉”可能不是最健康的选择。

新的研究表明，微重力（国际空间站宇航员生活的环境）会使生菜更容易受到病原体的影响——病原体有时会导致食源性疾病的爆发。这项研究可能会对未来载人登月并最终到达火星的太空任务产生相当大的影响。

目前，国际空间站的工作人员可以吃到在空间站的温控室、温控室、温控室种植的蔬菜沙拉。它们也可以吃从地球送到轨道上的物品。然而，众所周知，国际空间站上有很多病原体，如细菌和真菌，它们会导致疾病。如果这些病原体中的一些，如大肠杆菌和沙门氏菌，寄居在食用生菜的组织中，消费者可能会生病。

尽管细菌可以在任何地方生长，因此污染始终是一种风险，但美国国家航空航天局和其他太空机构以及太空探索技术公司等私营太空公司担心，食源性疾病的爆发可能会严重影响任务，并危及数十亿美元的投资。

沙拉不会在太空中打架

特拉华大学的科学家们旨在精确发现微重力如何影响生菜，以及环境是否会使沙拉蔬菜更容易受到致病微生物的影响。他们通过将植物置于一种叫做回转器的装置产生的旋转中来获得结果。这模拟了样品在国际空间站的微重力条件。

植物可以用它们的根来感受重力，由于重力对它们的拉动，植物通常表现出一种称为“向重力性”的差异生长。研究小组最终发现，在模拟微重力环境下生长的植物实际上更容易被病原体沙门氏菌定植。

茎叶中的微小气孔被称为“气孔”，植物利用这些气孔进行气体交换。作为一种防御机制，当植物暴露于细菌等应激源时，气孔通常会“关闭”。

然而，出于某种原因，在旋转诱导的微重力下生长的行星在暴露于细菌时会张开毛孔，这意味着它们在太空中比在地球上更容易受到沙门氏菌的入侵。

研究小组成员、特拉华大学的科学家诺亚·托兹林在一份声明中说:“当我们向它们展示似乎有压力的东西时，它们仍然张开着，这一事实真的出乎意料。”

尽管植物旋转的速度不比烤鸡的速度快——也就是说这不是真正的微重力——但这足以混淆它们的方向感，并影响它们对细菌等应激源的反应。

“实际上，这种植物不知道哪边是上还是下，”托茨林说。“我们有点搞不清它们对重力的反应。”

该团队还利用他们的实验测试了一种名为枯草芽孢杆菌UD1022的“辅助细菌”的使用，这种细菌用于帮助植物生长和抵御细菌殖民者。

研究小组发现，UD1022没有帮助植物在微重力下抵御沙门氏菌，而是未能保护植物，这可能是细菌无法引发生物反应导致植物关闭气孔的结果。

团队成员、特拉华大学植物生物学家哈什·拜斯在声明中说:“UD1022在模拟微重力条件下无法关闭气孔既令人惊讶又有趣，这打开了另一个难题。”“我怀疑UD1022在微重力模拟下否定气孔关闭的能力可能会压倒植物，使植物和UD1022无法相互交流，从而帮助沙门氏菌入侵植物。”

然而，研究小组有一个想法，可以帮助抵消植物在微重力环境下气孔开得更大所带来的污染风险。

“从消毒种子开始是降低植物携带微生物风险的一种方式，”克尼尔说。“但是微生物可能在太空环境中，并通过这种方式进入植物。”

一种替代方法是调整植物的遗传基因，防止它们在太空中张开气孔。Bais实验室的科学家已经在评估具有不同遗传基因的不同莴苣品种，并测试它们对微重力的反应。

“例如，如果我们发现一个关闭气孔的品种与我们已经测试过的另一个打开气孔的品种相比，那么我们可以尝试比较这两个不同品种的遗传学，”Bais说。“这将给我们带来很多问题，比如什么在发生变化。”

该团队的研究本月发表在《施普林格科学报告》网站上。