生菜可助太空人預防骨質疏鬆?

A+A-
過往太空人都有在國際太空站種植生菜。 圖片來源:NASA’s Kennedy Space Center/Twitter

太空人長時間在地球以外執行任務,難免面對由環境不同帶來的健康問題。不過,最近有科學家研發出「太空生菜」,有助太空人在漫長旅程中保持骨骼健康,未來甚至可以幫助有骨質疏鬆風險的人。

研究顯示,太空人留在太空每多一個月,就可能減少大約 1% 的骨質。根據美國太空總署(NASA)的雙胞胎研究,除了微重力(microgravity)會對骨骼造成影響,留在太空更可能會影響與骨骼健康有關的基因。有見及此,加州大學戴維斯分校的研究人員研發出一種實驗生菜,其含人類副甲狀腺素(Parathyroid hormone,PTH)肽,有助於刺激骨骼生長。研究近日發表於在美國化學學會的春季會議。

研究人員認為,這種新型「太空生菜」可以幫助太空人執行任務時保持骨質密度。他們指出,使用 PTH 治療骨質流失可能不適用於火星任務等長途行程。因含有 PTH 的藥物通常採用注射方式,若未來要前往火星等遙遠目的地逗留長達數年,注射劑並非理想的解決方案。

日後,太空人有望可以透過種植及食用新研發的生菜來獲得 PTH。研究作者兼加州大學戴維斯分校化學工程師 Somen Nandi 指出:「太空人可以攜帶體積極小的轉基因種子,能在拇指大小的小瓶裡裝上幾千顆,並像普通生菜一樣種植。」

為了開發出含有 PTH 的生菜品種,研究團隊用農桿菌 (Agrobacterium tumefaciens)感染生菜,這種細菌會將產生 PTH 所需的基因轉移到植物中。而為了讓 PTH 在人體內保持穩定及更易被身體處理,研究員亦將另一種蛋白質 —— 人體抗體中的 Fc 結構域(fragment crystallizable)連接到 PTH 的基因序列上。最終他們生產的生菜,每公斤含有 10 至 12 毫克 PTH-Fc。太空人每天必須吃大約 8 杯的分量,才能從生菜中獲得足夠的 PTH 來保持骨質密度。

研究員目前正探索哪種生菜的 PTH-Fc 含量最高,亦需要進行大量試驗,例如利用動物進行測試,再在人體進行臨床試驗,以測試生菜治療骨質流失的效用。另一方面,團隊亦需要太空人在國際空間站上種植生菜,以了解在太空種植的植物所含的 PTH-Fc 數量,是否與地球種植的相同。

若未來能正式生產太空生菜,有可能會為地球帶來更多好處。研究員相信,生菜最終能幫助營養不足,且有患骨質疏鬆症風險的人。