26 जनवरी 2024 — अंतरिक्ष शोधकर्ताओं ने अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) के भारहीन वातावरण की नकल करने वाली परिस्थितियों में सफलतापूर्वक सलाद पत्ता उगाया है। अमेरिका के डेलावेयर विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने पौधों को रोटेशन द्वारा सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी के संपर्क में लाया, जिससे पता चला कि निर्मित माइक्रोग्रैविटी के तहत ये पौधे वास्तव में मानव रोगज़नक़, साल्मोनेला से संक्रमण के प्रति अधिक संवेदनशील थे।
आईएसएस में कई रोगजनक बैक्टीरिया और कवक की मेजबानी के साथ, वैज्ञानिक इस खतरे की ओर इशारा करते हैं कि आईएसएस में रोग पैदा करने वाले कई रोगाणु बहुत आक्रामक हैं और लेट्यूस और अन्य पौधों के ऊतकों में आसानी से निवास कर सकते हैं। अंतरिक्ष यात्री अधिक मात्रा में खाए गए सलाद का सेवन कर रहे हैं ई कोलाई या साल्मोनेला आसानी से बीमार हो सकता है।
नासा और स्पेसएक्स जैसी निजी कंपनियों द्वारा हर साल अंतरिक्ष अन्वेषण में अरबों डॉलर खर्च किए जाते हैं, शोधकर्ताओं को चिंता है कि अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर खाद्य जनित बीमारी फैलने से मिशन पटरी से उतर सकता है।
अंतरिक्ष सलाद
तीन साल से अधिक समय हो गया है जब नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन ने आईएसएस पर सवार अंतरिक्ष यात्रियों के लिए अंतरिक्ष में उगाए गए सलाद को मेनू पर एक आइटम बनाया था।
तीन साल से अधिक समय हो गया है जब नासा ने अंतरिक्ष में उगाए गए सलाद को आईएसएस पर अंतरिक्ष यात्रियों के लिए मेनू पर एक आइटम बनाया था।
तीन साल से अधिक समय हो गया है जब नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन ने आईएसएस पर सवार अंतरिक्ष यात्रियों के लिए अंतरिक्ष में उगाए गए सलाद को मेनू पर एक आइटम बनाया था।
आटा टॉर्टिला और पाउडर कॉफी के अपने अंतरिक्ष आहार स्टेपल के अलावा, अंतरिक्ष यात्री सलाद खा सकते हैं, जो आईएसएस पर नियंत्रण कक्षों से उगाया जाता है जो पौधों को परिपक्व होने के लिए आवश्यक आदर्श तापमान, पानी और प्रकाश की मात्रा के लिए जिम्मेदार होता है।
स्टोमेटा, पत्तियों और तनों में छोटे-छोटे छिद्र होते हैं जिनका उपयोग पौधे सांस लेने के लिए करते हैं, आमतौर पर पौधे की रक्षा के लिए बंद होते हैं जब उसे पास में बैक्टीरिया जैसे तनाव का एहसास होता है, डेलावेयर विश्वविद्यालय के पौधे और मृदा विज्ञान विभाग के पूर्व छात्र नूह टॉट्सलाइन बताते हैं जिन्होंने अपनी पढ़ाई पूरी की है पिछले दिसंबर में स्नातक कार्यक्रम।
जब शोधकर्ताओं ने अपने माइक्रोग्रैविटी सिमुलेशन के तहत लेट्यूस में बैक्टीरिया को जोड़ा, तो उन्होंने पाया कि पत्तेदार सब्जियों ने अपने रंध्रों को बंद करने के बजाय उन्हें चौड़ा कर दिया।
टॉट्सलाइन का कहना है, “तथ्य यह है कि जब हम उन्हें तनाव पैदा करने वाली चीज़ पेश कर रहे थे तो वे खुले रह रहे थे, यह वास्तव में अप्रत्याशित था।”
टोट्सलाइन, जो दोनों पत्रों के प्रमुख लेखक हैं, ने पादप जीव विज्ञान के प्रोफेसर हर्ष बैस के साथ-साथ डेलावेयर बायोटेक्नोलॉजी इंस्टीट्यूट के माइक्रोबियल खाद्य सुरक्षा प्रोफेसर काली नील और चंद्रन सबनयागम के साथ काम किया।
अनुसंधान दल ने एक स्पिनर पर रोटिसरी चिकन की गति से पौधों को घुमाने के लिए क्लिनोस्टैट नामक एक उपकरण का उपयोग किया।
टोट्सलाइन का कहना है, “असल में, संयंत्र को पता नहीं चलेगा कि कौन सा रास्ता ऊपर या नीचे है।” “हम गुरुत्वाकर्षण के प्रति उनकी प्रतिक्रिया को लेकर भ्रमित थे।”
उन्होंने नोट किया कि यह वास्तविक माइक्रोग्रैविटी नहीं थी, लेकिन इसने पौधों को दिशाहीनता की भावना खोने में मदद करने का काम किया। अंततः, शोधकर्ताओं ने पाया कि ऐसा प्रतीत होता है कि साल्मोनेला पृथ्वी पर सामान्य परिस्थितियों की तुलना में सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी स्थितियों के तहत पत्ती के ऊतकों पर अधिक आसानी से आक्रमण कर सकता है।
जीवाणु सहायक
इसके अतिरिक्त, बैस और अन्य यूडी शोधकर्ताओं ने एक सहायक बैक्टीरिया का उपयोग दिखाया है जिसे कहा जाता है बी सबटिलिस यूडी1022 रोगजनकों या सूखे जैसे अन्य तनाव कारकों के खिलाफ पौधों की वृद्धि और फिटनेस को बढ़ावा देने में।
वे माइक्रोग्रैविटी सिमुलेशन में यूडी1022 जोड़ते हैं जो पृथ्वी पर पौधों को साल्मोनेला से बचा सकता है, यह सोचकर कि यह पौधों को माइक्रोग्रैविटी में साल्मोनेला से बचाने में मदद कर सकता है।
इसके बजाय, उन्होंने पाया कि जीवाणु वास्तव में अंतरिक्ष जैसी स्थितियों में पौधों की रक्षा करने में विफल रहा है, जो जैव रासायनिक प्रतिक्रिया को ट्रिगर करने में बैक्टीरिया की असमर्थता से उत्पन्न हो सकता है जो पौधे को अपने रंध्र को बंद करने के लिए मजबूर करेगा।
बैस कहते हैं, “सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी के तहत स्टोमेटा को बंद करने में यूडी1022 की विफलता आश्चर्यजनक और दिलचस्प दोनों है और यह कीड़े के एक और डिब्बे को खोलती है।”
“मुझे संदेह है कि माइक्रोग्रैविटी सिमुलेशन के तहत रंध्र को बंद करने की यूडी1022 की क्षमता पौधे को प्रभावित कर सकती है और पौधे और यूडी1022 को एक दूसरे के साथ संवाद करने में असमर्थ बना सकती है, जिससे साल्मोनेला को एक पौधे पर आक्रमण करने में मदद मिलेगी।”
NASA-EPSCoR द्वारा वित्त पोषित पेपर के निष्कर्ष प्रकाशित किए गए हैं वैज्ञानिक रिपोर्ट और में एनपीजे माइक्रोग्रैविटी,
हर जगह सूक्ष्मजीव
सूक्ष्म जीव प्रचलित हैं। ये रोगाणु मनुष्यों पर, जानवरों पर, हमारे द्वारा खाए जाने वाले भोजन पर और पर्यावरण में मौजूद होते हैं। स्वाभाविक रूप से, यूडी माइक्रोबियल खाद्य सुरक्षा प्रोफेसर काली नाइल इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि जहां भी मनुष्य हैं, वहां जीवाणु रोगजनकों के सह-अस्तित्व की संभावना है।
नासा के अनुसार, एक समय में लगभग सात लोग अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर रहते हैं और काम करते हैं। यह सबसे तंग वातावरण नहीं है – लगभग छह बेडरूम वाले घर जितना बड़ा – लेकिन यह अभी भी उस तरह की जगह है जहां रोगाणु कहर बरपा सकते हैं।
“हमें उन लोगों के लिए तैयार रहने और अंतरिक्ष में जोखिमों को कम करने की आवश्यकता है जो अभी अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर रह रहे हैं और उन लोगों के लिए जो भविष्य में वहां रह सकते हैं,” नाइल टिप्पणी करते हैं। “उचित शमन रणनीतियों को विकसित करने के लिए यह बेहतर ढंग से समझना महत्वपूर्ण है कि जीवाणु रोगज़नक़ माइक्रोग्रैविटी पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं।”
अध्ययन के निष्कर्षों से ताजा उपज के साथ भविष्य में पृथ्वी संबंधी और अंतरग्रहीय समस्याओं को रोकने में मदद मिलती है।नील और बैस के पास पौधों पर मानव रोगजनकों का अध्ययन करने के लिए माइक्रोबियल खाद्य सुरक्षा और पौधे जीव विज्ञान के अपने विषय क्षेत्रों को एक साथ लाने का एक लंबा इतिहास है।
नील कहते हैं, “पत्तेदार साग और अन्य उपज वस्तुओं के प्रदूषण से जुड़े जोखिमों को कम करने के सर्वोत्तम तरीकों को विकसित करने के लिए हमें अंतरिक्ष में उगाए गए पौधों पर मानव रोगजनकों के बीच बातचीत को बेहतर ढंग से समझने की आवश्यकता है।” “और ऐसा करने का सबसे अच्छा तरीका बहु-विषयक दृष्टिकोण है।”
अंतरिक्ष में सुरक्षित भोजन की अत्यधिक आवश्यकता
अलौकिक आवास एक दूर की अवधारणा प्रतीत हो सकती है, लेकिन अगली पीढ़ी के अंतरिक्षयात्री खोजकर्ताओं को खिलाना एक वैज्ञानिक लक्ष्य है जो भविष्य के अंतरिक्ष यात्री किसानों के साथ-साथ जलवायु मुद्दों से जूझ रहे वर्तमान उत्पादकों का भी समर्थन करता है।
पिछले साल सितंबर में, खाद्य सामग्री सबसे पहले नीदरलैंड में नेक्स्ट नेचर नेटवर्क द्वारा आयोजित “स्पेसफार्मिंग: द फ्यूचर ऑफ फूड” कार्यक्रम में प्रदर्शन करने वाले वैज्ञानिकों और कलाकारों से मुलाकात की – जिसमें प्रमुख भविष्य के समाधानों में मंगल ग्रह पर उगाए गए आलू पर प्रकाश डाला गया।
हालाँकि मनुष्यों को चंद्रमा या मंगल ग्रह पर रहने में कुछ समय लग सकता है, डेलावेयर विश्वविद्यालय के शोध में बाहरी अंतरिक्ष में सहवास के लिए कुछ बड़े संभावित प्रभाव हैं।
संयुक्त राष्ट्र की एक रिपोर्ट के अनुसार, पृथ्वी 2050 में 9.7 अरब लोगों और 2100 में 10.4 अरब लोगों का घर हो सकती है।
इसके अलावा, यूडी प्लांट बायोलॉजी के प्रोफेसर बैस का कहना है कि दुनिया भर में खाद्य सुरक्षा और खाद्य सुरक्षा उपाय पहले से ही अपने चरम पर हैं। समय के साथ भोजन उगाने के लिए कृषि भूमि के नष्ट होने से, “लोग जल्द ही वैकल्पिक आवास स्थानों के बारे में गंभीरता से सोचने लगेंगे,” उन्होंने रेखांकित किया।
“ये अब कल्पना नहीं हैं।”
इसके अलावा, रोग नियंत्रण और रोकथाम केंद्र या अमेरिकी खाद्य और औषधि प्रशासन नियमित रूप से पृथ्वी पर कुछ सलाद के पत्तों पर एक रिकॉल जारी करेगा, जिसमें लोगों को जोखिम के कारण इसे न खाने के लिए कहा जाएगा। ई कोलाई या साल्मोनेला.
कई अंतरिक्ष यात्रियों के लिए पत्तेदार साग पसंद का भोजन है और इनडोर वातावरण में उगाना आसान है – जैसे कि आईएसएस में हाइड्रोपोनिक वातावरण – बैस इस बात पर जोर देते हैं कि यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि वे साग हमेशा खाने के लिए सुरक्षित हों।
“आप नहीं चाहते कि केवल खाद्य सुरक्षा के प्रकोप के कारण पूरा मिशन विफल हो जाए,” वह टिप्पणी करते हैं।
रोगाणुरहित बीज और बेहतर आनुवंशिकी
यदि पौधे माइक्रोग्रैविटी वातावरण में अपने रंध्रों को व्यापक रूप से खोल रहे हैं और बैक्टीरिया को आसानी से प्रवेश करने की अनुमति दे रहे हैं, तो शोधकर्ता सवाल उठाते हैं – “क्या किया जा सकता है?”
जैसा कि बाद में पता चला, उत्तर इतना आसान नहीं है। “निष्फल बीजों से शुरुआत करना पौधों पर रोगाणुओं के होने के जोखिम को कम करने का एक तरीका है,” नाइल टिप्पणी करते हैं।
“लेकिन तब रोगाणु अंतरिक्ष वातावरण में हो सकते हैं और इस तरह से पौधों तक पहुंच सकते हैं।”
बैस का कहना है कि वैज्ञानिकों को पौधों के आनुवंशिकी में बदलाव करने की आवश्यकता हो सकती है ताकि उन्हें अंतरिक्ष में अपने रंध्रों को खोलने से रोका जा सके। उनकी प्रयोगशाला पहले से ही अलग-अलग आनुवांशिकी वाली विभिन्न सलाद किस्मों को ले रही है और सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी के तहत उनका मूल्यांकन कर रही है।
बैस ने कहा, “अगर, उदाहरण के लिए, हमें एक ऐसा मिलता है जो उनके रंध्रों को बंद कर देता है, जबकि हम पहले ही परीक्षण कर चुके हैं कि उनके रंध्रों को खोल देता है, तो हम इन दो अलग-अलग किस्मों के आनुवंशिकी की तुलना करने का प्रयास कर सकते हैं।” “इससे हमें क्या बदल रहा है इसके संदर्भ में बहुत सारे प्रश्न मिलेंगे।”
उन्हें मिलने वाला कोई भी उत्तर भविष्य में रॉकेट सलाद के साथ पृथ्वी संबंधी और अंतरग्रहीय समस्याओं को रोकने में मदद कर सकता है।