HOUSTON / LONDON (IT BOLTWISE) – Die Ernährung von Astronauten im Weltraum stellt eine erhebliche Herausforderung dar, wie eine neue NASA-Studie zeigt. Der Anbau von Salat auf der Internationalen Raumstation und der chinesischen Tiangong II ergab einen signifikanten Kalziummangel im Vergleich zu irdischen Pflanzen. Diese Erkenntnisse werfen Fragen zur langfristigen Gesundheit von Astronauten auf, die auf Marsmissionen angewiesen sind.
Die Ernährung von Astronauten im Weltraum ist eine komplexe Herausforderung, die weit über die bloße Versorgung mit Kalorien hinausgeht. Eine aktuelle Studie der NASA hat gezeigt, dass Salat, der auf der Internationalen Raumstation (ISS) und der chinesischen Tiangong II angebaut wird, etwa 30 Prozent weniger Kalzium enthält als sein irdisches Pendant. Diese Erkenntnis ist besonders relevant, da Astronauten auf Langzeitmissionen, wie etwa zum Mars, auf eine Kombination aus gelagerten Mahlzeiten und frischen Ernten angewiesen sind.
In der Schwerelosigkeit des Weltraums verlieren Knochen an Kalzium, da die Zellen weniger Zugkraft durch die Schwerkraft spüren. Die Forschung, die von B. Barbero Barcenilla an der Texas A&M University geleitet wurde, verglich die im Weltraum angebauten Pflanzen mit Kontrollproben, die unter denselben Licht- und Zeitbedingungen auf der Erde gezogen wurden. Die Ergebnisse zeigten signifikante Unterschiede in der Mineralstoffzusammensetzung.
Die Studie ergab, dass Kalzium und Magnesium im Weltraum abnahmen, während Kalium oft anstieg und Eisen variierte. Diese Veränderungen wurden in einer Analyse von ISS-Salat dokumentiert, die Mineralstoffe und Pflanzenantioxidantien maß. Die NASA testet derzeit im Rahmen des Plant Habitat 07, wie Wasserstände das Wachstum, die Nährstoffe und das Pflanzenmikrobiom beeinflussen.
Die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf die Pflanzen sind vielfältig. Sie verändert, wie Wurzeln Wasser bewegen und Mineralien aufnehmen, was die Zellchemie durcheinanderbringen kann. Ein Ergebnis ist ein Rückgang der Phenole, kleine antioxidative Moleküle, die Pflanzen helfen, oxidativen Stress zu bewältigen. In einem Experiment auf der ISS sanken die Gesamtphenole, während die antioxidative Kapazität stabil blieb, was auf Stressreaktionen hindeutet.
Die Forschung zeigt, dass Weltraumsalat nicht in allen Bereichen schwächer ist. Kalium blieb auf der ISS stabil und war auf der Tiangong II sogar höher, was auf eine Verschiebung der Nährstoffmischung hindeutet. Die Gesundheit der Astronauten ist eng mit diesen Veränderungen verbunden, da dieselben Gene, die mit Kalzium in Verbindung stehen, auch bei der Knochengesundheit eine Rolle spielen.
Ein weiterer Aspekt der Studie ist die Untersuchung der Darmgesundheit von Astronauten. Es gibt Hinweise auf einen durchlässigeren Darm, der es Reizstoffen ermöglicht, in den Blutkreislauf zu gelangen. Eine kürzlich durchgeführte Überprüfung verbindet Daten von Astronauten und Nagetieren mit Problemen der Darmbarriere während der Missionen.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, untersucht die NASA verschiedene Ansätze. Eine Möglichkeit ist die Biofortifikation, also die Züchtung oder genetische Veränderung von Pflanzen, um zusätzliche Mineralien zu enthalten. Eine andere Strategie besteht darin, Blätter und Kräuter anzubauen, die von Natur aus reich an Flavonoiden sind. Sojabohnensprossen, Petersilie und Knoblauch sind Kandidaten für frühe Versuche in den Gewächshäusern der Station.
Fermentierte Lebensmittel könnten ebenfalls eine Rolle spielen, da sie Vitamine, Aminosäuren und lebende Mikroben enthalten, die das Immunsystem trainieren. Ein 30-tägiges Experiment fermentierte Miso und brachte eine sichere, geschmackvolle Paste hervor, die einzigartige mikrobielle und genetische Signaturen im Orbit zeigte.
Die Erkenntnisse aus dieser Forschung sind entscheidend für zukünftige Marsmissionen. Die Astronauten werden monatelang auf gelagerte Lebensmittel angewiesen sein, bevor sie auf den Anbau von Pflanzen auf der Station umsteigen können. Wenn diese Pflanzen jedoch weniger Mineralien enthalten, schrumpfen die Gesundheitsreserven. Die NASA arbeitet daran, diese Herausforderungen zu meistern, indem sie die Kultivierungslücken schließt und die Ernährung der Besatzung optimiert.
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