Astronauter i rymden lever på bearbetade, färdigförpackade rymdransoner som frukt, nötter, choklad, räkcocktails, jordnötssmör, kyckling, och nötkött för att nämna några. Dessa har ofta steriliserats genom uppvärmning, frystorka, eller bestrålning för att få dem att hålla och en utmaning för den amerikanska rymdorganisationen NASA har varit att ta reda på hur man kan växa säkert, färsk mat ombord.

I en ny studie i Frontiers in Plant Science , Dr Christina Khodadad, en forskare vid Kennedy Space Center, och medförfattare rapporterar den framgångsrika odlingen av en salladsgröda - röd romainesallat av sorten "Outredgeous" - ombord på den internationella rymdstationen (ISS). De visar att rymdodlad sallad är fri från sjukdomsframkallande mikrober och säker att äta, och är minst lika näringsrik som jordodlade växter. Detta trots att den odlats under lägre gravitation och mer intensiv strålning än på jorden.

Förutom en välkommen förändring i kosten, färskvaror skulle ge astronauterna ytterligare kalium och vitaminer K, B1, och C—näringsämnen som är mindre förekommande i färdigförpackade ransoner och som tenderar att brytas ned under långtidslagring. Dessutom, odling av grödor skulle vara särskilt användbar vid långväga rymduppdrag, som de kommande Artemis-III-uppdragen (planerade att landa människor på månens sydpol 2024), det nuvarande SpaceX-programmet, och NASA:s första besättningsuppdrag till Mars, planerad till slutet av 2020-talet.

"Förmågan att odla mat i ett hållbart system som är säkert för besättningskonsumtion kommer att bli avgörande när NASA går mot längre uppdrag. Salladstyp, bladgrönsaker kan odlas och konsumeras färska med få resurser, säger Khodadad.

Mellan 2014-2016, sallad odlades ombord på ISS från ytsteriliserade frön inom Vegetable Production Systems (med smeknamnet "Veggie"), växtkammare utrustade med LED-belysning och ett bevattningssystem, speciellt utformad för att odla grödor i rymden. Grödorna växte ostört inne i Veggie-enheterna i 33 till 56 dagar, tills besättningsmedlemmarna åt en del av de mogna löven (utan negativa effekter!). Resten var djupfryst tills transporten tillbaka till jorden för kemisk och biologisk analys.

Som en kontroll, forskarna odlade kontrollväxter på jorden under samma förhållanden, vilket var möjligt eftersom temperatur, koldioxid, och fuktighetsdata loggades ombord på ISS, och replikeras i Kennedy Space Centers laboratorier med 24-48 timmars fördröjning.

Rymdodlad sallad liknade i sammansättning de jordodlade kontrollerna, förutom att i vissa (men inte alla) försök, rymdodlad växtvävnad tenderade att vara rikare på element som kalium, natrium, fosfor, svavel, och zink, såväl som i fenoler, molekyler med bevisad antiviral, anticancer, och antiinflammatorisk aktivitet. Rymd- och jordodlad sallad hade också liknande nivåer av antocyanin och andra antioxidanter, som kan skydda celler från skador genom gratis, reaktiva syreradikaler.

Forskarna undersökte också de mikrobiella samhällena som växer på växterna. Typiska jordodlade växter hyser en mångfald av mikrober. Dessa kan inkludera specialiserade, välgörande gäster som kallas kommensaler (som varken skadar eller gynnar deras värd), eller slumpmässiga medarbetare. Eftersom dessa kan påverka växternas hälsa och deras lämplighet som föda, forskarna använde nästa generations DNA-sekvenseringsteknik för att karakterisera samhällena av svampar och bakterier som växer på sallad.

De identifierade de 15 vanligaste mikrobiella släktena på bladen och 20 i rötterna, och fann att mångfalden och identiteten hos dessa mikrober var liknande för sallad som odlats i rymden och jorden. Denna likhet var överraskande, med tanke på de unika förhållandena i ISS:forskarna hade istället förväntat sig att dessa skulle gynna utvecklingen av distinkta mikrobiella samhällen.

Viktigt, ingen av de upptäckta bakteriesläktena är kända för att orsaka sjukdom hos människor. Ytterligare tester bekräftade att bladen aldrig bar några farliga bakterier som är kända för att ibland förorena grödor, såsom coliform E. coli, Salmonella, och S. aureus, medan antalet svamp- och mögelsporer på dem också var inom det normala intervallet för produkter lämpliga för mänsklig konsumtion.

Författarna drar slutsatsen att sallad som odlas i rymdburna Veggie-enheter är säker att äta. Dessa uppmuntrande resultat öppnar dörren för experiment med andra näringsrika och välsmakande grödor ombord på rymdstationen, för att hjälpa till att driva astronauter längre ut i rymden.

"Den internationella rymdstationen fungerar som en testbädd för framtida långvariga uppdrag, och dessa typer av tillväxttester för grödor hjälper till att utöka urvalet av kandidater som effektivt kan odlas i mikrogravitation. Framtida tester kommer att studera andra typer av bladgrödor samt små frukter som peppar och tomater, att hjälpa till att tillhandahålla kompletterande färskvaror för astronautdieten, " avslutar medförfattaren Dr. Gioia Massa, projektforskare vid Kennedy Space Center.