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未来 , 第一批前往火星的人类将面临各种挑战 。 其中一个挑战 , 已经被讨论了很多次 , 但还没有潜在的解决方案 , 这就是在为期三年的任务中宇航员可能会有大量的骨密度损失 。 在国际空间站的微重力环境下 , 宇航员的骨密度每月会下降1% 。 如果 , 他们只在空间站待6个月 , 这没什么大不了的 , 但两次为期10个月的火星太空之旅可能会令人担忧 。 现在 , 一组研究人员想出了一个解决办法 —— 让宇航员多吃沙拉 。
生菜通常被用作沙拉的基础原料 , 但它通常的形式对骨密度并不是特别有益 。 然而 , 一种被称为“人类甲状旁腺激素(PTH)”多肽片段可以刺激骨骼生长 , 从而对抗骨质减少症 , 即低重力环境导致的骨密度损失 。 一般来说 , 甲状旁腺激素是注射的 , 但这在太空任务中可能不可行 —— 提供必要数量的药物所需的血清和注射器发射起来会非常昂贵 。
幸运的是 , 注射并不是获得药物的唯一途径 。 在某些情况下 , 它们可以直接食用 。 到目前为止 , 还没有人费心去研究甲状旁腺激素 , 但现在加州大学戴维斯分校的研究生凯文·耶茨(Kevin Yates)和他的同事们已经开发出一种可以表达甲状旁腺激素的转基因生菜 。 他们在三月份的美国化学学会年会上展示了他们的研究 。
为了培育出这种转基因生菜 , 研究小组采用了一种标准技术 , 给植物一种特定的基因 —— 他们用一种“根癌农杆菌”感染了它 。 在初步研究中 , 这种细菌似乎发挥了良好的作用 , 使生菜每公斤产生10-12毫克甲状旁腺素 。 按照目前的水平 , 每个宇航员每天必须吃大约8杯生菜 , 以获得足够的甲状核激素 , 避免骨质流失 , 但凯文·耶茨也承认这是“相当大的沙拉量” 。
好在还有改进的空间 。 一个潜在的假设是 , 这种植物产生的甲状旁腺素只有10%会进入人体系统 , 但这一点尚未得到证实 。 到目前为止 , 研究人员还没有感染他们的改良作物 , 因为他们正在等待动物研究的结果来证明其安全性 。如果其他转基因作物有任何迹象 , 莴苣应该可以安全食用 , 味道应该与传统品种相似 。
转基因作物的一个优势是 , 科学家可以选择具有他们正在寻找的特性的最高比率的品种 , 并继续尝试改进最佳品种 。 耶茨和他的同事们希望用他们创造的生菜来实现这一目标 , 有可能显著提高产量 。
上图:生菜不会是太空中唯一的绿叶蔬菜 。
一旦他们找到了他们满意的菌株 , 他们就会想要在空间站上测试它 。 这将不是宇航员第一次在国际空间站种植生菜 , 但值得检查的是 , 这种经过改良的品种在微重力下是否会产生任何令人衰弱的副作用 。 如果没有的话 , 发射这些微小的种子将是相对简单和廉价的 , 这些种子最终可能会长成成熟的生菜 , 来生产 PTH 。
但是 , 这种生菜并不是唯一有用的地方 —— 地球上还有一些地区缺乏传统药物 , 甲状旁腺激素的缺乏 , 可能会导致这些人群的退行性骨病 。 在世界上的这些地区 , 这种新的生菜品种可以减少骨密度的损失 , 而不是用大规模和持续的药物治疗 。
这一切是否会实现仍是未知数 。 美国宇航局要到21世纪30年代才会计划第一次火星任务 , 所以 , 还有很多时间来完善作物 。 而且 , 执行这项任务的宇航员可能会每天享用一次美味的、不冷冻的多叶食物 。 如果它能帮助他们避免骨骼衰弱 , 那就更完美了 。
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