“Lorsque nous avons examiné de près les défis liés à la nourriture dans l’espace, la première chose qui est devenue évidente et un peu surprenante lors de l’examen de la mission vers Mars est que même si nous avions la fusée, l’atterrissage et l’équipement en place, nous pourrions toujours ‘ Je n’y vais pas maintenant parce que nous n’avons pas de nourriture qui puisse nous faire aller et venir », a déclaré John Frostad, Ph.D., professeur adjoint en génie chimique et biologique à l’UBC.
Le Dr Frostad et son équipe appliquent une expertise interfaciale et en science alimentaire pour prolonger la durée de conservation de deux ans de l’huile de lin jusqu’à sept ans grâce à la technologie de microencapsulation.
Microencapsulation : Un pas de géant pour la nutrition spatiale ?
Comme le corps humain ne peut pas produire naturellement d’oméga-3, ils doivent être consommés dans des aliments comme le poisson et les graines de lin ou souvent par le biais de compléments alimentaires pour atteindre la dose quotidienne recommandée. Les graisses polyinsaturées sont considérées comme essentielles à la santé du système cardiovasculaire et nerveux, et des études parrainées par la NASA ont montré que les oméga-3 présents dans l’huile de poisson peut également contrecarrer les effets négatifs des vols spatiaux sur les fonctions osseuses, musculaires et immunitaires et potentiellement les radiations.
“Pour les astronautes et les autres personnes en mission spatiale, la partie la plus difficile est de s’assurer que les oméga-3 restent frais et viables sous quelque forme que ce soit – capsules ou liquide – dans lesquels ils sont stockés”,Le Dr Frostad a expliqué. “Nous devons créer une bonne barrière pour protéger de la dégradation et créer quelque chose que votre corps peut digérer.”
Dans le laboratoire Frostad, l’équipe explore l’incorporation de gouttelettes d’oméga-3 dans l’amidon de quinoa qui pourraient être mélangées à des smoothies. Un autre concurrent est la microencapsulation dans les nanocristaux de cellulose pour stabiliser les mélanges d’huile et d’eau à utiliser dans les émulsions.
“Nous venons tout juste de décoller – nous en sommes encore à la phase de recherche pour prouver une technologie”,dit le Dr Frostad. “Même si je pouvais vous donner cette poudre maintenant, ce n’est pas le package complet. Il y a aussi toutes les vitamines hydrosolubles.
Il a ajouté que la seule véritable solution à long terme est de cultiver des aliments dans l’espace, mais que la prolongation de la durée de conservation pourrait fournir des réserves nutritionnelles en période de pénurie de récoltes.
Vers Mars et retour : la nutrition comme carburant
En fonction de la fenêtre de transfert et du temps d’attente pour que la Terre et Mars s’alignent correctement pour un retour à la maison, un voyage et un séjour sur Mars pourraient bien dépasser la viabilité actuelle des nutriments dans les aliments et les compléments alimentaires. Pendant ce temps, les vols spatiaux ont de graves effets sur les systèmes du corps qui sont compensés par une nutrition et un exercice adéquats en orbite.
“SCertains sont plus préoccupants que d’autres – la perte osseuse et musculaire, le dérèglement cardiovasculaire, les modifications des yeux et du fonctionnement du système immunitaire, pour n’en nommer que quelques-uns.a déclaré Scott Smith, Ph.D., nutritionniste et responsable de la biochimie nutritionnelle au Johnson Space Center de la NASA. “La cognition, les performances et le moral peuvent également être affectés lors de missions de longue durée, où l’isolement et la distance par rapport à la Terre sont plus importants.”
Le Dr Smith travaille avec le laboratoire de biochimie nutritionnelle depuis 1992 pour déterminer le nombre de calories, de vitamines et de nutriments nécessaires pour maintenir une santé optimale dans l’espace. L’un des plus grands défis est de s’assurer que les voyageurs de l’espace mangent suffisamment, d’autant plus que l’on pense que l’apesanteur les fait se sentir rassasiés prématurément.
“Obtenir suffisamment de calories est une première étape clé, et généralement, tous les autres nutriments suivront s’ils mangent suffisamment”,il a expliqué. “Nous continuons à travailler pour comprendre comment le corps s’adapte, comment la nutrition peut protéger au mieux la santé des astronautes et définir les exigences pour des missions spatiales de plus en plus longues avec plus de facteurs de stress tels que l’exposition aux radiations qui pourraient affecter les besoins en nutriments.”
La NASA a défini les besoins nutritionnels pour les missions vers la station spatiale et les missions Artemis vers la lune, mais le Dr Smith a déclaré qu’il reste du travail à faire pour définir les besoins de séjours plus longs dans l’espace.
“La durée de conservation est un problème majeur pour une mission sur Mars, qui est toujours en cours de résolution”,a-t-il noté. “L’équipe de personnes du Space Food Systems Lab a la tâche difficile de développer des systèmes alimentaires qui répondent aux exigences que nous définissons, tout en devant également répondre aux contraintes imposées par l’environnement spatial.”
Les astronautes complètent actuellement la vitamine D pour protéger la densité minérale osseuse et contrer le manque d’exposition au soleil dans l’espace. Le laboratoire de biochimie nutritionnelle explore également des interventions nutritionnelles pour traiter les déficiences visuelles identifiées chez certains astronautes pendant et après un vol spatial de longue durée.
“Nous sommes sur le point de commencer une étude pour voir si les suppléments de vitamine B peuvent annuler l’effet de la génétique et atténuer ou empêcher que cela ne se produise chez les personnes à risque”, Dr. Smith a ajouté. “Bien que cela relève davantage de la “nutrition personnalisée”, cela pourrait être un cas pour la nutrition en tant que contre-mesure ciblée, et qui pourrait également avoir de l’importance pour la population générale.”
De retour sur terre
Alors que la NASA ne prévoit pas de lancer des astronautes sur Mars avant la fin des années 2030 ou le début des années 2040, l’extension de la durée de conservation par microencapsulation pourrait avoir des applications pratiques plus imminentes sur Terre.
“L’augmentation de la durée de conservation présente des avantages évidents pour les consommateurs qui peuvent stocker les aliments en toute sécurité plus longtemps ainsi que pour les épiceries qui peuvent stocker les produits plus longtemps”,dit le Dr Frostad. “La guerre actuelle en Ukraine a vraiment ébranlé les chaînes d’approvisionnement de nombreux articles, de sorte que les produits ayant une durée de conservation plus longue pourraient aider à atténuer les impacts négatifs de tels événements à l’avenir.”
Les travaux de l’équipe de recherche Frostad sont financés par une subvention du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et développés en collaboration avec le fabricant d’ingrédients Ingredion.
