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Des légumes de l’espace bons pour les yeux

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Des chercheurs de l'université du Colorado à Boulder ont mis au point une méthode de culture de végétaux dans l'espace qui améliore leur contenu en zéaxanthine, une molécule bénéfique à la santé des yeux. Des applications sur Terre sont envisageables.

Les légumes verts à feuilles (épinards, salade, chou vert, etc.) contiennent de la zéaxanthine, un pigment caroténoïde protecteur pour l’œil. © Rasbak, Wikimedia Commons, cc by sa 3.0

Lorsque les astronautes partent pour de longs voyages dans l'espace, leurs yeux sont exposés à des radiations nocives. Pour limiter ces dommages oculaires, ils peuvent ingérer de la zéaxanthine, un pigment caroténoïde qui protège l'œil, mais que l'Homme ne peut pas produire. Bien qu'elle existe sous forme de complément alimentaire, la zéaxanthine est mieux absorbée par l'organisme lorsqu'elle est trouvée dans l'alimentation.

La Nasa a déjà étudié des moyens de faire pousser des légumes lors de missions spatiales, car c'est à la fois bon pour le moral et la nutrition des équipages. La recherche sur ces jardins de l'espace consiste à trouver des moyens de faire pousser au mieux des plantes avec les contraintes d'un voyage spatial, et le plus vite possible. Mais les conditions idéales pour faire pousser les légumes rapidement ne sont pas forcément celles qui permettent de fabriquer au mieux de la zéaxanthine...

Pour Barbara Demmig-Adams, professeur d'écologie et de biologie évolutive et auteur d'une étude parue dans Acta Astronautica« il y a un compromis. Quand nous chouchoutons les plantes dans les champs, elles produisent beaucoup de biomasse, mais elles ne sont pas très nutritives. Si elles doivent se débrouiller contre des pathogènes ou s'il y a un peu de stress physique dans l'environnement, les plantes fabriquent des composés de défense qui les aident à survivre. Et ceux-ci sont les antioxydants dont nous avons besoin ».

Dans l’espace, les yeux des astronautes sont exposés à des radiations nocives. La Nasa tente d’y remédier en favorisant la production de zéaxanthine par les légumes en apesanteur. © Nasa, Wikimedia Commons, DP

Stockage de la zéaxanthine par les plantes de l’espace

Comment éviter les faibles quantités de zéaxanthine dans les feuilles qui poussent rapidement ? Les chercheurs ont testé de nouvelles conditions de croissance prometteuses : ils ont utilisé une faible luminosité, mais en ajoutant de courtes impulsions lumineuses de forte intensité chaque jour. Ceci permettrait de favoriser la rétention de zéaxanthine sans retarder la croissance végétale.

En effet, les plantes produisent de la zéaxanthine quand leurs feuilles absorbent plus de lumière qu'elles ne peuvent en utiliser. Pour empêcher l'excès de lumière de gêner les circuits biochimiques de la plante, celle-ci fabrique de la zéaxanthine. En fait, les impulsions lumineuses signaleraient à la plante qu'elle va être exposée à une forte luminosité : celle-ci réagit en prévision de cet excès de lumière solaire. Ces travaux ont porté sur la plante modèle Arabidopsis, qui n'est pas une plante de culture, mais un modèle végétal classique dans les laboratoires dont le comportement donne des indications sur celui des plantes comestibles soumises aux mêmes conditions.

Cette technique développée pour les astronautes pourrait aussi servir à produire des plantes plus nutritives sur Terre. En effet, pour Barbara Demmig-Adams, il pourrait être intéressant d'étudier ce que les plantes savent faire lorsqu'on modifie leur environnement, plutôt que de chercher à modifier leurs gènes.

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