浮萍能滿足航天員對營養的需求
鳳凰網科技訊 北京時間8月5日消息，當前工業化的食品系統只針對一個目標進行優化：以最低的成本生產最多的食品 。但是，在空間和資源有限的情況下，例如太空旅行期間，食品系統需要針對不同目標進行優化，以滿足航天員對食品的需求。
美國航空航天局和太空健康轉化研究所要求芭芭拉·德米格-亞當斯（Barbara Demmig-Adams）的實驗室，找出一種適合在長期太空任務期間作為食品的植物。這種植物需要能在空間、資源有限的條件下生長，而且營養豐富。德米格-亞當斯的實驗室把目光轉向一種被稱作浮萍的植物。
浮萍是一種小型漂浮植物，在池塘表面生長。在亞洲，浮萍是一種常見的豬、鴨飼料，但在美國，它被認為是一種有害植物，因為能迅速「霸佔」整個池塘。
浮萍是地球上生長最快的植物之一，也是蛋白質密度最高的植物，同時富含多種重要的微量元素，其中包括具有消炎作用的抗氧化劑玉米黃質和葉黃素。玉米黃質更為重要，因為它在大多數多葉植物中含量很低，生長迅速的植物只有在光線很強的環境下才能累積玉米黃質。
德米格-亞當斯向太空健康轉化研究所建議，除最高的產量、空間和資源利用率外，還應當針對這些抗氧化劑的含量對浮萍的生長進行優化。
經過少量實驗，德米格-亞當斯實驗室認為，在光線亮度較低的環境下——不足夏季晴天正午太陽光線亮度的一半，浮萍累積的玉米黃質，多於陽光充足環境下其他生長迅速的植物。當然，在實驗中，研究人員確保浮萍與其他植物具有相同的生長速度和其他營養。
研究人員還對另外一種策略進行了測試，使浮萍生長在光線亮度更低的環境中，但輔以一些高亮度光線。他們發現，其他植物可以累積相當多的玉米黃質，而且生長迅速，需要的能量也更少。
在需要能量更少的低亮度光線環境下（左上），浮萍生長速度與在高亮度光線環境下（右下）相同
提高微量元素含量有什麼用？
受太空中電離輻射的影響，航天員會罹患慢性炎症和由細胞氧化引起的疾病。玉米黃質和葉黃素在治療輻射危害和眼病（航天員的另外一種常見病）方面效果不錯。
許多重要微量元素保質期有限，通常是數個月。如果航天員要長期執行航天任務，他們補充抗氧化劑的唯一途徑是在太空飛行器內合成這些抗氧化劑。
我們已經知道，高亮度光線可以使浮萍和其他植物合成玉米黃質，光線亮度下降時植物會迅速從葉子中清除玉米黃質。為了合成大量玉米黃質，研究人員需要進一步研究如何「誘騙」多葉植物在收穫後保留這種微量元素。
尚需進一步研究
這一項目利用了在無菌環境中生長的浮萍。由於優化土壤中的微生物能提高作物產量，研究人員下一步將探索利用有益的微生物群落進一步提高浮萍產量。
浮萍的應用相當廣泛，浮萍色拉可能成為未來許多航天員的高蛋白食物。
根據人類目前的知識，對影響植物生長的一些因素進行小的改變，增加它們合成的微量元素是可能的。對其他作物使用相似的方法，將惠及全人類而非僅僅惠及航天員。在科研成果支持下，對作物生長方式的小修改，使人類有機會大幅改進食物生產系統，減少投入，增加產量，提高食物品質。(作者/霜葉)
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