Astronautas têm sucesso no cultivo de alface no espaço

Experiência positiva com alface estimula novos cultivos, um complemento alimentar importante em missões espaciais de longa distância

O astronauta Steve Swanson com parte da colheita, em junho de 2014. Crédito: Nasa

Um dos principais desafios para a Nasa, a agência espacial dos EUA, tem sido descobrir como cultivar alimentos frescos e seguros a bordo das naves. Enquanto o problema não é solucionado, os astronautas vivem no espaço de rações espaciais processadas e pré-embaladas, como frutas, nozes, chocolate, coquetéis de camarão, manteiga de amendoim, frango e carne. Elas costumam ser esterilizadas por aquecimento, liofilização ou irradiação para torná-las duráveis.

Mas essas limitações podem ser vencidas num futuro próximo. Em um novo estudo publicado na revista “Frontiers in Plant Science”, Christina Khodadad, pesquisadora do Centro Espacial Kennedy, e coautores relatam o sucesso do cultivo de uma colheita de salada – alface romana vermelha do cultivar ‘Outredgeous’ – a bordo da Estação Espacial International (ISS, na sigla em inglês). Eles mostram que a alface cultivada no espaço é livre de micróbios causadores de doenças e segura para comer, e é pelo menos tão nutritiva quanto as plantas cultivadas na Terra. Isso apesar de ter crescido sob menor gravidade e radiação mais intensa do que na Terra.

Os produtos frescos representam não apenas uma mudança bem-vinda na dieta, mas também fornecem aos astronautas potássio adicional, vitaminas K, B1 e C – nutrientes que são menos abundantes em rações pré-embaladas e tendem a se degradar durante o armazenamento a longo prazo. Além disso, o cultivo seria especialmente útil em missões espaciais de longa distância, como as próximas missões Artemis-III (programadas para levar seres humanos ao polo sul da Lua até 2024), o atual programa SpaceX e a primeira missão tripulada da Nasa a Marte, planejada para o final da década de 2020.

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Consumo sem efeitos negativos

“A capacidade de cultivar alimentos em um sistema sustentável, seguro para o consumo da tripulação, se tornará crítica à medida que a Nasa avançar para missões mais longas. Os vegetais folhosos do tipo salada podem ser cultivados e consumidos frescos com poucos recursos”, disse Khodadad.

Entre 2014 e 2016, a alface foi cultivada a bordo do ISS a partir de sementes esterilizadas na superfície nos Sistemas de Produção Vegetal (apelidados de “Veggie”, ou “Vegetariano”), câmaras de crescimento equipadas com iluminação LED e um sistema de rega, projetado especificamente para cultivo no espaço. As lavouras cresceram sem perturbações dentro das unidades Veggie por 33 a 56 dias, até que os membros da tripulação comeram parte das folhas maduras (sem efeitos negativos!). O restante foi congelado até o transporte de volta à Terra para análise química e biológica.

Como comparação, os cientistas cultivaram plantas de controle na Terra sob as mesmas condições, o que foi possível porque os dados de temperatura, dióxido de carbono e umidade foram registrados na ISS e replicados nos laboratórios do Centro Espacial Kennedy com um atraso de 24 a 48 horas.

A alface cultivada no espaço era semelhante em composição aos controles cultivados na Terra, exceto que em alguns (mas não todos) ensaios, o tecido vegetal cultivado no espaço tendia a ser mais rico em elementos como potássio, sódio, fósforo, enxofre e zinco, bem como em fenólicos, moléculas com atividade antiviral, anticâncer e anti-inflamatória comprovadas. A alface cultivada no espaço e na Terra também apresentava níveis semelhantes de antocianina e outros antioxidantes, que podem proteger as células dos danos causados ​​pelos radicais livres e reativos ao oxigênio.

Semelhanças com o cultivo na Terra

Os pesquisadores também examinaram as comunidades microbianas que crescem nas plantas. Plantas típicas cultivadas na Terra abrigam um conjunto diversificado de micróbios. Isso pode incluir convidados especializados e benéficos chamados comensais (que não prejudicam nem beneficiam seus anfitriões) ou associados aleatórios. Como isso pode afetar a saúde das plantas e sua adequação como alimento, os pesquisadores usaram a geração seguinte de tecnologia de sequenciamento de DNA para caracterizar as comunidades de fungos e bactérias que crescem na alface.

Eles identificaram os 15 gêneros microbianos mais abundantes nas folhas e 20 nas raízes, e descobriram que a diversidade e a identidade desses micróbios eram semelhantes para a alface cultivada no espaço e a cultivada na Terra. Essa semelhança foi surpreendente, dadas as condições únicas da ISS: os cientistas esperavam que elas favorecessem o desenvolvimento de comunidades microbianas distintas.

É importante ressaltar que nenhum dos gêneros de bactérias detectados é conhecido por causar doenças em seres humanos. Testes adicionais confirmaram que as folhas nunca continham bactérias perigosas que ocasionalmente contaminam as culturas, como E. coli, Salmonella e S. aureus, enquanto o número de esporos de fungos e bolores também estava na faixa normal para o ajuste do produto para consumo humano.

Os autores concluem que a alface cultivada em unidades vegetarianas transportadas pelo espaço é segura para comer. Esses resultados encorajadores abrem as portas para experimentos com outras culturas nutritivas e saborosas a bordo da estação espacial.

“A Estação Espacial Internacional está servindo como banco de ensaio para futuras missões de longa duração, e esses tipos de testes de crescimento de culturas estão ajudando a expandir o conjunto de candidatos que podem ser efetivamente cultivados em microgravidade. Testes futuros irão estudar outros tipos de culturas frondosas, assim como frutas pequenas como pimenta e tomate, a fim de ajudar a fornecer produtos frescos suplementares para a dieta dos astronautas”, concluiu a coautora Gioia Massa, cientista do projeto no Centro Espacial Kennedy.