Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

On-demand productiesysteem voor voedingsstoffen voor langdurige ruimtemissies

NASA-astronaut en expeditie 68 boordwerktuigkundige Nicole Mann werkt in de Harmony-module van het internationale ruimtestation aan het BioNutrients-2-onderzoek waarbij genetisch gemanipuleerde microben worden gebruikt om voedingsstoffen, en mogelijk ook andere verbindingen en farmaceutische producten, on-demand in de ruimte te leveren. Krediet:NASA

Wanneer astronauten aan lange ruimtemissies beginnen, zullen ze hun eigen voedsel moeten verbouwen, omdat voorverpakte maaltijden van de aarde na verloop van tijd hun voedingswaarde verliezen. Het BioNutrients-project bij de Space Biosciences Division van het Ames Research Center heeft dit probleem opgelost door genetische manipulatie te gebruiken om voedsel op microbiële basis te creëren dat voedingsstoffen en verbindingen, zoals medicijnen, kan produceren met minimale middelen.

Het proces omvat het opslaan van gedroogde microben en voedselveilige media in kleine bioreactoren, die jaren later kunnen worden gerehydrateerd en gekweekt. Het project heeft al carotenoïden geproduceerd voor antioxidanten, follistatine voor spierverlies, en yoghurt en kefir voor een gezond darmbioom.

Er werden twee verschillende kunstmatige bakkersgisten gekweekt in de BioNutrients-1 (BN-1) Gen-0-bioreactoren, die bèta-caroteen en zeaxanthine produceerden, en hun houdbaarheid bij omgevingstemperatuur in het Internationale Ruimtestation (ISS) is nu aangetoond tot 3,9 jaar. . Er werden vier extra soorten organismen en producten gevlogen op BioNutrients-2 (BN-2), waarmee de productie van carotenoïden, follistatine, yoghurt en kefirproducten in de Gen-1-bioreactoren werd gedemonstreerd, die een 91% verminderde massa en een plat pakketontwerp hebben.

Astronaut mengt de gistculturen in de Gen-0 bioreactoren van het Bionutriënten-1 ISS-experiment. Na een succesvolle eerste missie werd een compactere container ontworpen als de flat-pack Gen-1 bioreactoren. Krediet:NASA

De houdbaarheid van producten op gistbasis zal naar verwachting 5 jaar bedragen bij normale opslagomstandigheden. Analyse van yoghurt en kefir is aan de gang.

De successen van BN-1 en BN-2 maken de weg vrij voor verdere bioproductieprocessen die de veilige consumptie van essentiële voedingsstoffen en verbindingen voor langdurige ruimtemissies zullen garanderen.

Geleverd door NASA