在外太空也要來一杯?新研究:紅酒中的「白藜蘆醇」可幫助太空人維持器官機能運作、對抗無重力

2019年07月19日 17:06 風傳媒

「我們的身體喜歡力量。」美國國家航空暨太空總署約聘的高級生物化學家德威特說道。在地球上,人類的身體因適應地球重力而發展出健全的機能,但是對於到外太空出任務的太空人來說,他們可能必須待在無重力的環境下長達數月,容易造成器官機能退化。以往,運動是太空人訓練肌肉的重要方式之一,現在一項最新研究指出,透過飲食調節及營養補充能讓太空人對抗無重力的挑戰,尤其紅酒中含有豐富的「白藜蘆醇」,能有效抗氧化,維持太空人器官機能的運作。

無重力環境潛藏危機:太空人骨質迅速流失

人類太空飛行的歷史已超過半世紀,科學家也早已發現,無重力環境對人體來說潛藏很大的風險。例如太空暈動病(Space motion sickness)常發生在登上太空的前48小時,太空人可能會感到沒胃口、暈眩甚至是嘔吐。隨著待在太空的時間愈久,太空人的身體會越來越虛弱,骨質開始流失,肌肉也漸漸萎縮,甚至會出現血壓下降、免疫系統變差,以及心血管功能失調等症狀。這些機能的喪失都是因為在無重力環境下,人體肌肉耗能降低,心臟也不用花費太大力氣去輸送血液,器官功能因此逐漸退化。

1969年7月27日,隔離中的阿波羅11號登月任務太空人,左起:阿姆斯壯(Neil Armstrong)、艾德林(Buzz Aldrin)、柯林斯(Mike Collins)(AP)
1969年7月27日,隔離中的阿波羅11號登月任務太空人,左起:阿姆斯壯(Neil Armstrong)、艾德林(Buzz Aldrin)、柯林斯(Mike Collins)(AP)

退役太空人史考特.凱利(Scott Kelly)與多位同僚曾抱怨視力退化,有些成員在飛行時甚至需要眼鏡輔助。他的雙胞胎兄弟馬克・凱利(Mark Kelly)則說:「在無重力的環境下,太空人每個月都會流失約1%的骨質,如果將來人類想移居火星,我們就必須克服這個問題。根據演化學的觀點,如果人類待在太空10到20年,我們可能就會失去骨骼,成為一大團肉塊。」

若人類將來想移居外太空,必須克服器官機能退化的問題。(AP)
若人類將來想移居外太空,必須克服器官機能退化的問題。(AP)

白藜蘆醇可抗氧化 紅酒或成太空生存解方?

太空人在登陸火星時,恐怕無法使用如國際太空站(ISS)安裝的精密運動器材,因此飲食調節成為太空人維持肌肉能量的重要策略,而白藜蘆醇(resveratrol)可望派上用場。從過去科學家對於阿茲海默氏症的研究中,已知白藜蘆醇具有抗發炎、抗糖尿病以及抗氧化的效果。

白藜蘆醇主要存在於葡萄皮之中,屬於一種多酚類物質,經研究證實,有助減少自由基的產生,具抗氧化作用,對維持心血管健康和促進新陳代謝都有很好的幫助。而由於白藜蘆醇的化學結構導致低水溶性,使葡萄在發酵過程中所產生的酒精促進其溶解性有利萃取,因此紅酒的白藜蘆醇含量較葡萄更為豐富。

紅酒中有含量豐富的白藜蘆醇。(rawpixel.com@Pexels)
紅酒中有含量豐富的白藜蘆醇。(rawpixel.com@Pexels)

哈佛醫學院(Harvard Medical School)研究人員莫特勒(Marie Mortreux)於是設計了一個實驗,將一群大鼠分為兩組,分別套上安全帶,懸掛在籠子上方,其中一組大鼠所處的籠子環境和地球一樣,另一組大鼠的籠子則模擬火星環境(重力約只有地球的40%),其中每組大鼠中一半餵食普通的水,另一半大鼠的水中添加白藜蘆醇。

實驗:食用白藜蘆醇可保護肌肉質量和肌纖維

14天後,實驗小組發現,在模擬的火星環境中,沒有食用白藜蘆醇的大鼠爪子握力、肌肉質量、小腿周長以及慢縮肌纖維含量都明顯下降,但食用白藜蘆醇的大鼠爪子握力跟在地球重力環境中、沒有食用白藜蘆醇的大鼠相當,肌肉質量和慢縮肌纖維含量也都得到保護,只有小腿周長和小腿纖維含量仍呈現下降趨勢。

莫特勒認為,實驗結果的關鍵是「胰島素敏感性」(insulin sensitivity)。莫特勒說:「白藜蘆醇治療增加胰島素敏感性和肌肉纖維中的葡萄糖攝取,促進糖尿病患者或無重力環境下動物的肌肉生長。而太空人在太空航行時胰島素敏感度降低,攝取白藜蘆醇可能有助於保護太空人的肌肉和骨骼。」

不過目前實驗仍須更進一步的測試,以確認不同劑量造成的影響,以及是否會與其他營養補充食品或藥物產生交互作用。莫特勒等人的研究發表在最新一期的《生理學前沿》(Frontiers in Physiology)期刊

【飲酒過量,有礙健康】


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