新研究表明这不是一个健康的选择

生菜和其他绿叶蔬菜是健康均衡饮食的一部分，即使对于执行任务的宇航员也是如此。自从美国国家航空航天局将太空种植的生菜列为国际空间站宇航员的菜单以来，已经过去三年多了。除了玉米饼和咖啡粉等太空饮食主食外，宇航员还可以吃沙拉，沙拉是从国际空间站的控制室种植的，控制室提供了植物成熟所需的理想温度、水量和光照。

但有一个问题。国际空间站有大量致病细菌和真菌。国际空间站中的许多致病微生物都非常具有攻击性，很容易在生菜和其他植物的组织中定殖。一旦人们吃了被大肠杆菌或沙门氏菌感染的生菜，他们就会生病。

美国国家航空航天局(NASA)和SpaceX等私营公司每年投入数十亿美元用于太空探索，一些研究人员担心国际空间站上爆发的食源性疾病可能会使任务脱轨。

在《科学报告》和《npj微重力》杂志上发表的新研究中，特拉华大学的研究人员在模仿国际空间站失重环境的条件下种植生菜。植物是感知重力的大师，它们利用根部来寻找重力。在UD生长的植物通过旋转暴露于模拟微重力。研究人员发现，那些在人造微重力下的植物实际上更容易受到人类病原体沙门氏菌的感染。

特拉华大学植物与土壤科学系的校友诺亚·托茨林(NoahTotsline)表示，气孔是植物用来呼吸的叶子和茎上的微小孔，通常会在植物感知到附近有压力源(例如细菌)时靠近以保护植物。当研究人员在微重力模拟下向生菜中添加细菌时，他们发现绿叶蔬菜的气孔打开而不是关闭。

托茨林说：“当我们给他们带来看似压力的情况时，他们却保持开放状态，这确实出乎意料。”

这两篇论文的主要作者Totsline与植物生物学教授HarshBais以及特拉华州生物技术研究所的微生物食品安全教授KaliKniel和ChandranSabanayagam合作。研究小组使用一种称为回转器的装置，以旋转器上烤鸡的速度旋转植物。

“实际上，工厂不知道哪条路是向上还是向下，”托茨林说。“我们有点混淆了它们对重力的反应。”

托茨林说，这不是真正的微重力，但它确实帮助植物失去了方向感。最终，研究人员发现，在模拟微重力条件下，沙门氏菌似乎比在地球上的典型条件下更容易侵入叶子组织。

此外，Bais和UD的其他研究人员还展示了一种名为枯草芽孢杆菌UD1022的辅助细菌在促进植物生长和抵抗病原体或其他压力源(如干旱)方面的用途。

他们将UD1022添加到微重力模拟中，在地球上可以保护植物免受沙门氏菌侵害，认为这可能有助于植物在微重力下抵御沙门氏菌。

相反，他们发现这种细菌实际上无法在类似太空的条件下保护植物，这可能源于细菌无法触发迫使植物关闭气孔的生化反应。

Bais说：“UD1022在模拟微重力下未能关闭气孔，这既令人惊讶又有趣，并打开了另一堆蠕虫。”“我怀疑UD1022在微重力模拟下取消气孔关闭的能力可能会压垮植物，使植物和UD1022无法相互通信，从而帮助沙门氏菌入侵植物。”

国际空间站上的食源性病原体

微生物无处不在。这些细菌存在于我们、动物、我们吃的食物和环境中。因此，特拉华大学微生物食品安全教授KaliKniel表示，无论人类在哪里，细菌病原体都有可能共存。

据美国宇航局称，国际空间站一次大约有七个人生活和工作。

这不是最狭窄的环境——大约有六间卧室的房子那么大——但它仍然是细菌可以肆虐的地方。

克尼尔说：“我们需要为现在居住在国际空间站上的人和未来可能居住在那里的人做好准备，并减少太空中的风险。”“为了制定适当的缓解策略，更好地了解细菌病原体对微重力的反应非常重要。”

Kniel和Bais长期以来一直致力于将微生物食品安全和植物生物学两个学科领域结合起来，研究植物上的人类病原体。

“为了最好地找到方法来减少与绿叶蔬菜和其他农产品污染相关的风险，我们需要更好地了解人类病原体与太空种植植物之间的相互作用，”克尼尔说。“做到这一点的最佳方法是采用多学科方法。”

地球上的人口不断增长，太空对安全食品的需求更大

人类可能还需要一段时间才能在月球或火星上生活，但UD的研究对于外太空的共居具有一些巨大的潜在影响。

根据联合国报告，到2050年，地球上可能有97亿人口，到2100年，地球人口将达到104亿。

最重要的是，特拉华大学植物生物学教授拜斯表示，世界各地的食品安全和食品保障措施已经达到顶峰。随着时间的推移，用于种植粮食的农田逐渐消失，“人们很快就会认真考虑替代的居住空间，”他说。“这些不再是虚构的了。”

似乎更常见的是，美国疾病控制与预防中心或美国食品和药物管理局会召回地球上的某些生菜，告诉人们不要食用它，因为存在大肠杆菌或沙门氏菌的风险。

拜斯表示，绿叶蔬菜是许多宇航员的首选食物，并且很容易在室内环境(例如国际空间站的水培环境)中生长，因此确保这些绿色蔬菜始终可以安全食用非常重要。

“你不希望整个任务因为食品安全爆发而失败，”拜斯说。

解决方案：灭菌种子和改良遗传学

那么，如果植物在微重力环境下气孔张得更大，细菌更容易进入，该怎么办呢?

事实证明，答案并不那么简单。

“从灭菌种子开始是降低植物上微生物风险的一种方法，”克尼尔说。“但是微生物可能存在于太空环境中，并且可以通过这种方式进入植物。”

拜斯说，科学家可能需要调整植物的遗传学，以防止它们在太空中打开更大的气孔。他的实验室已经在研究具有不同基因的不同生菜品种，并在模拟微重力下对它们进行评估。

“例如，如果我们发现一个关闭气孔的品种与另一个我们已经测试过的打开气孔的品种相比，那么我们就可以尝试比较这两个不同品种的遗传学，”拜斯说。“这会给我们带来很多关于正在发生的变化的问题。”

他们找到的任何答案都可以帮助防止未来出现芝麻菜(火箭)沙拉问题。