Astronauci nie jedzą wystarczająco, ponieważ jedzenie smakuje mdło w kosmosie

Zdjęcie: ESA / NASA 

Jedzenie, które na Ziemi smakuje wyśmienicie, w orbicie staje się mdłe i nudne. W rzeczywistości, pomimo starannie zaprojektowanych diet, podróżnicy kosmiczni często mają trudności z jedzeniem wystarczającej ilości, aby zaspokoić swoje potrzeby energetyczne. Co się tutaj dzieje? Przeprowadziliśmy eksperymenty na Ziemi, aby to ustalić, używając wirtualnej rzeczywistości (VR) i symulowanego środowiska statku kosmicznego, aby zbadać, jak podróże kosmiczne mogą wpływać na zmysł węchu i doświadczenie jedzenia. Odkryliśmy, że niektóre zapachy wydają się znacznie bardziej intensywne w środowisku przypominającym przestrzeń kosmiczną – a wcześniejsze teorie dotyczące wpływu zerowej grawitacji na ciało nie mogą być całkowitym wyjaśnieniem. Nasze wyniki, opublikowane w International Journal of Food Science and Technology, mogą pomóc w projektowaniu przyszłych kosmicznych menu.  

Jedzenie to skomplikowane doświadczenie

Jedzenie to multisensoryczne doświadczenie, które obejmuje wzrok, węch, smak, słuch i dotyk. Aby cieszyć się smakiem jedzenia – na przykład podczas gryzienia jabłka – potrzebujemy kombinacji doznań, w tym smaku (słodki, kwaśny), zapachu (złożona kombinacja aromatów jabłka), tekstury (chrupkość), koloru (zielony, czerwony) i dotyku (twardość). Jeśli którykolwiek z tych zmysłów jest stłumiony, nasza przyjemność z jedzenia nie będzie taka sama. Doświadczenie jedzenia w kosmosie jest bardzo różne od tego, do czego jesteśmy przyzwyczajeni na Ziemi. Jednym z możliwych wyjaśnień, dlaczego podróżnicy kosmiczni inaczej odczuwają smak, jest brak grawitacji. Bez grawitacji płyny ustrojowe nie są kierowane w stronę stóp, ale zamiast tego przesuwają się w kierunku głowy, co prowadzi do uczucia przypominającego zatkany nos. Jeśli kiedykolwiek miałeś katar, wiesz, jak trudno jest smakować i cieszyć się jedzeniem bez zmysłu węchu. Ale czy mogą istnieć inne przyczyny? 

Znaczenie środowiska

W kosmosie środowisko jest nieznane i konsekwentnie monotonne. Czy to może zmieniać nasze postrzeganie jedzenia? Kontekst ma duży wpływ na doświadczenie jedzenia. Badania pokazują, że jedzenie tego samego posiłku w różnych miejscach może prowadzić do różnych opinii na temat posiłku. Pomyśl o delektowaniu się kanapką na pikniku w malowniczym parku w porównaniu z jedzeniem tej samej kanapki w pośpiechu przy biurku w pracy. Statek kosmiczny to zamknięte i ciasne środowisko, szczelnie zamknięty pojemnik, w którym jesteś otoczony okablowaniem i sprzętem, bez granicy między przestrzenią roboczą a osobistą. Wyobraź sobie, że jesteś w lockdownie przez wiele lat z ograniczonym dostępem do jedzenia i niezbędnych dóbr (i ciągle zatkanym nosem). Jedno badanie smaku porównywało posiłki podawane w trzech środowiskach: klasycznym laboratorium sensorycznym (ciche, zamknięte lub półzamknięte kabiny – jak kabiny do głosowania), półrealistycznym środowisku samolotu symulowanym w laboratorium za pomocą wyposażenia samolotu oraz na rzeczywistym locie. Pasażerowie w symulowanym środowisku samolotu cieszyli się swoimi posiłkami mniej więcej tak samo jak pasażerowie na rzeczywistym locie. (Obie grupy lubiły je mniej niż osoby w laboratorium.) Sugeruje to, że środowisko samolotu ma znaczący wpływ na przyjemność z jedzenia. 

Przeniesienie kosmosu na Ziemię  

Badania z udziałem ludzi w kosmosie są bardzo wymagające. Misje kosmiczne zazwyczaj obejmują co najwyżej sześciu lub siedmiu członków załogi, co ogranicza wielkość próby do eksperymentów i moc prognostyczną wyników. Co więcej, w przypadku badań nad żywnością każda osoba ma unikalne doświadczenia sensoryczne i reakcje na nie. To sprawia, że trudno jest zrozumieć, jak różne osoby postrzegają zapachy w kosmosie, nie mówiąc już o aromatach jedzenia. Dlatego postanowiliśmy odtworzyć kosmos na Ziemi. Korzystając z VR, symulowaliśmy środowisko Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Dzięki konfiguracji VR mogliśmy uzyskać dane dotyczące odczuć uczestników w odniesieniu do bodźców pokarmowych „w danym momencie”, zamiast czekać, aż zdejmą zestaw słuchawkowy i zadawać im pytania później. VR jest niezbędnym środowiskiem szkoleniowym dla astronautów ze względu na swoją niezrównaną zdolność do tworzenia realistycznego poczucia obecności, co jest kluczowe do badania, jak to jest żyć na statku kosmicznym. Nasze badanie jest pierwszym, które obejmuje znaczącą wielkość próby (54 osoby), aby uchwycić różnorodność osobistych doświadczeń związanych z aromatami i smakiem w symulowanych izolowanych środowiskach. W naszym badaniu porównującym codzienne aromaty niektóre zapachy były postrzegane inaczej w wirtualnym środowisku Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w porównaniu do kabiny kontrolnej. 

Molekularna magia aromatu

Aromaty to złożona mieszanina cząsteczek o unikalnych strukturach chemicznych, wpływających na to, jak wchodzą w interakcje z receptorami węchowymi w nosie, tworząc charakterystyczne zapachy. Nasze badanie sugeruje, że tylko określone związki aromatyczne są postrzegane inaczej w środowiskach przypominających przestrzeń kosmiczną. Odkryliśmy, że cząsteczki o słodkim zapachu były postrzegane jako bardziej intensywne. Wanilia i migdał, które zawierają słodki, migdałowy lub wiśniowy związek benzaldehyd, pachniały mocniej w naszej wirtualnej stacji kosmicznej niż w środowisku kontrolnym. Natomiast nie było różnicy w postrzeganiu zapachu cytryny. Ta wiedza mogłaby być wykorzystana przy projektowaniu posiłków kosmicznych. Na przykład słodkie aromaty mogłyby być używane jako wzmacniacze smaku lub dodatki, aby podkreślić inne smaki i dodać głębi. Zrozumienie, jak te związki aromatyczne wchodzą ze sobą w interakcje i znalezienie odpowiednich poziomów stężenia jest kluczowe. Oczywiście, żaden pojedynczy smak nie zadowoli wszystkich. 

Ziemskie implikacje

Lepsze zrozumienie, jak zapach jest postrzegany w środowiskach przypominających kosmiczne, mogłoby zainspirować sposoby tworzenia spersonalizowanych diet opartych na unikalnych doświadczeniach sensorycznych i preferencjach każdego astronauty. Dostosowując aromaty jedzenia, moglibyśmy zachęcić podróżników kosmicznych nie tylko do jedzenia więcej, ale także do cieszenia się jedzeniem. Te rozwiązania mogą również pomóc ludziom na Ziemi, żyjącym w izolowanych lub zamkniętych środowiskach, takim jak mieszkańcy domów opieki, osoby na misjach wojskowych i załogi okrętów podwodnych.