Un laureat al Premiului Nobel și un astronaut își împărtășesc gândurile

Laureați N obel au coborât în ​​Golful Yokohama luna trecută pentru a participa la Dialogul cu Premiul Nobel 2018. Evenimentul zilei, sponsorizat de Fundația Nobel, a reunit un sortiment de cercetători, medici, economiști, factori de decizie politică, intelectuali și laureați pentru a ajuta la răspunsul la întrebare, care este viitorul alimentelor? În ciuda temei ambițioase și a numărului enorm de subiecte, evenimentul nu a lipsit de minți inteligente pentru a încerca să reunească firele intelectuale - la un moment dat după-amiază, șase laureați ai Nobel au împărtășit aceeași etapă.

produselor

În mijlocul acestei zile pline, Metropolis s-a așezat cu doi dintre cei mai performanți oameni de știință japonezi la eveniment: prima femeie japoneză astronaut, Dr. Chiaki Mukai și câștigătorul Premiului Nobel pentru fiziologie 2016, Dr. Yoshinori Ohsumi, pentru o discuție cu privire la propriile lor cercetări, hrana spațială, proteinele din drojdie și ce ne rezervă viitorul hranei noastre.

Astronautul

„Chiaki Mukai, M.D., Ph.D., Astronaut”. Nu există o experiență mai umilitoare decât să vi se înmâneze o meishi de la cineva care a fost în spațiul cosmic. Mukai este actualul vicepreședinte al Universității de Științe din Tokyo și fost chirurg chirurg cardiovascular cu un doctorat. în fiziologie. Acestea nu sunt nici măcar acreditările ei cele mai impresionante. În 1994, ea a devenit prima japoneză din spațiu, apoi în 1998, prima cetățeană japoneză care a condus mai multe misiuni de navetă spațială. Poartă aceste superlative cu puțină fanfară. În schimb, cu entuziasm pentru subiectul la îndemână, ea sare direct într-o conversație despre viitorul mâncării în spațiu.

Mukai clarifică imediat un lucru: zilele meselor de curcan cu pastă de dinți și Tang nu mai sunt. Mâncarea de astăzi pentru astronauți este sofisticată, uneori delicioasă și aspiră la mai mult decât o hrană de bază. „Mâncarea pe care o mâncăm în spațiu se apropie de mâncarea pe care o mâncăm în viața de zi cu zi”, spune Mukai. „În prezent, suntem într-o eră în care alimentele spațiale nu sunt alimente tubulare așa cum vă așteptați”. Dar aceste progrese nu au venit dintr-o dată. În anii 1960, când John Glenn a devenit primul american care a orbitat pământul, oamenii de știință încă încercau să demonstreze că oamenii pot înghiți și digera alimente într-un mediu de microgravitate. „Toate sistemele corpului sunt proiectate într-un mod care să se potrivească mediului 1G, 20% oxigen al Pământului”. Nu exista nicio garanție că o funcție la fel de simplă precum mestecarea și înghițirea ar funcționa la fel în aproape 0G.

După decenii de cercetare și reglare fină, oamenii de știință au dezvoltat soluții pentru gama de probleme pe care le pune această schimbare a mediului. Când Mukai a zburat cel de-al doilea zbor spațial în 1998 - de fapt, alături de John Glenn în ultima sa misiune - unele dintre aceste inovații prindeau deja contur. Programe nutriționale detaliate au fost adoptate în timpul programului NASA Space Shuttle și continuă să fie utilizate pentru astronauți la Stația Spațială Internațională. Pentru unul, cercetătorii au început să ia în considerare psihologia, și nu doar fiziologia. Mukai explică faptul că acum se acordă mai multă atenție preferințelor, alimentelor preferate și bucătăriilor din țara de origine pentru a menține moralul astronautului. „Într-un mediu restrâns este o situație dificilă. Trebuie să oferiți în permanență membrilor echipajului o situație psihologică sănătoasă, nu numai singuri, ci și pentru dinamica grupului. ” Dar chiar și cu o marcă familiară de biscuiți sau cu un memento al meselor gătite acasă, nu puteți ignora consecințele călătoriei spațiale asupra sănătății.

„Pământul se află într-un nor, protejat de radiațiile cosmice de către apă și atmosferă, în special de radiațiile cosmice cu energie ridicată”, spune Mukai. Acest lucru nu este adevărat în spațiu. „Corpul tău este expus. Când corpul tău primește atât de multă radiație, va trebui îmbunătățit antioxidanții. ” În plus față de radiații, Mukai citează o pierdere a densității osoase și a masei musculare ca fiind probleme frecvente în timpul călătoriilor spațiale, ambele necesitând diete specializate pentru a contracara. Chiar și sistemul nervos autonom (procesele inconștiente cum ar fi respirația, fluxul de sânge și digestia) suferă, o experiență asemănătoare Mukai cu corpul care luptă împotriva unei boli. Nutriționiștii trebuie să insiste că astronauții consumă ingrediente selectate: „Trebuie să-l mănânci, deoarece corpul tău se va deteriora dacă nu ai acești nutrienți”. Reputația kitsch a alimentelor spațiale, datorită noutăților precum înghețata deshidratată, nu este nejustificată, dar există și probleme grave de sănătate de luat în considerare atunci când discutăm despre ceea ce mâncăm atunci când ne aventurăm dincolo de atmosfera pământului.

Deși programul NASA Space Shuttle și-a alimentat rachetele de rachete în 2011, planurile pentru o misiune pilotată pe Marte la mijlocul anilor 2030 au intensificat conversațiile în jurul hranei spațiale. Orice misiune pe Marte va necesita un spațiu pe termen lung și, spre deosebire de, să spunem o misiune pe Lună, nu există nicio șansă de asistență sau livrări de pe Pământ. Mukai este implicat în actualizarea gastronomiei astronauților pentru Marte și nu numai. Unul dintre cei mai importanți pași este dezvoltarea agriculturii spațiale fezabile. „Ceea ce îl face atât de dificil din punct de vedere al sistemului este că nu există gravitație decât dacă introduceți gravitația artificială. De obicei apa are vâscozitate, deci cultivarea hidroponică se poate face în microgravitate. ” Sistemele hidroponice suspendă plantele în solvenți de apă bogate în substanțe nutritive și minerale, ocolind cu totul nevoia de sol. Potrivit lui Mukai, „roșiile sunt una dintre culturile țintă [pentru cultivarea hidroponică]. De asemenea, cartofi și cartofi dulci și frunze ca salata. ”

Dar există, de asemenea, problema stabilirii unui habitat autosuficient, odată ce aterizați astronauții pe peisajul dur al lui Marte. „Terraformarea este una dintre problemele la care se gândesc cercetătorii”, spune Mukai. "Dacă doriți să cultivați plante speciale, poate fi necesar să schimbați solul." În acest caz, terraformarea, modificarea condițiilor existente ale planetei, ar însemna crearea unui micro mediu închis și schimbarea murdăriei caustice marțiene pentru ceva care imită solul Pământului. Dacă coloniile Lunii și Marte sunt mai mult decât râuri piped, lucrarea cercetătorilor din domeniul alimentelor spațiale va ajuta să le facă realitate.

Premiul Nobel

În timp ce cercetările lui Mukai contemplă hrana în legătură cu explorarea sistemului solar, laureatul Nobel Dr. Cercetările lui Yoshinori Ohsumi sunt micro. Sau mai precis, celular. De la sfârșitul anilor 1980, Ohsumi lucrează cu proteine ​​din drojdie, un organism experimental deja bine stabilit în biologie. „Mulți oameni se concentrează doar pe subiecte la modă, cu o aplicare mai rapidă. Când am început autofagia, nu atât de mulți oameni erau interesați ”, spune Ohsumi. Pe măsură ce colegii săi au urmărit domenii de studiu mai strălucitoare și au văzut că cererile lor de finanțare s-au bucurat de o aprobare mai frecventă, el a renunțat la ceea ce el se autodescrie ca „știință de bază”, examinând mecanismul puțin apreciat al degradării proteinelor numit autofagie. Abia zeci de ani mai târziu și un Premiu Nobel pentru fiziologie din 2016, importanța deplină a lucrării sale cu drojdie a devenit clară pentru comunitatea științifică.

Proteinele sunt elementele de bază ale majorității organelor noastre, structurile minuscule din celulele noastre care îndeplinesc funcții fundamentale în corpul nostru. Dar aceste organite, ca orice altă parte a bo, suferă de uzură și disfuncționalități ocazionale. Cade pe procesul autofagiei de a regla, îndepărta și recicla proteinele în aceste momente. În termeni laici, autofagia este distrugerea proteinelor - traducerea literală din greaca veche este „devorarea de sine”. După cum a aflat curând Ohsumi, este una dintre cele mai de bază operații în celulă. „Este surprinzător, dar aproape toate proteinele din corpul nostru sunt înlocuite la fiecare trei luni, fără modificări relevante în aparențe”, explică Ohsumi. Acest tip de înlocuire extinsă și constantă necesită o distrugere ordonată, una cu reguli și metodologii. De-a lungul deceniilor, Ohsumi a devenit unul dintre primii oameni de știință care a trasat aceste procese și această lucrare i-a adus premiul Nobel.

„Sentimentul meu este că 30 la sută din autofagia drojdiei este cunoscută, dar 70 la sută este încă necunoscută”, comentează Ohsumi. "Există încă atât de multe cercetări fundamentale necesare în acest domeniu." Chiar și cu atât de multe rămase de învățat, descoperirile lui Ohsumi au legat deja autofagia de unele dintre cele mai răspândite și distructive boli umane. Pentru unul, proliferarea proteinelor mutante în celulă este o parte de bază a formării tumorii și a cancerului. Bolile neurodegenerative, precum Alzheimer și Parkinson, sunt declanșate de degradarea proteinelor din creier și sunt susceptibile de a implica procesul de autofagie. „Autofagia este foarte importantă pentru eliminarea bacteriilor excesive sau dăunătoare din citoplasmă și pentru controlul calității din interiorul celulei. Dacă putem controla activitatea autofagică care va ajuta la calitatea vieții. ”

Oamenii de știință au observat întotdeauna procesul complicat și esențial de fabricare a proteinelor sau sinteza proteinelor. Ceea ce susține Ohsumi și premiul său Nobel este valabil, este că autofagia în viitor merită același tratament. „Viața este atât de întreținută dinamic. Trei milioane de celule sanguine sunt produse în corpul nostru pe secundă ”, spune Ohsumi, sugerând că proteinele hemoglobinei care cuprind aceste celule sunt în mod constant distruse și reciclate. „Viața este starea dinamică de sinteză și degradare. Degradarea este la fel de importantă ca sinteza. ”