以目前的科技，从地球到火星约需 9 个月。长期待在无重力或微重力环境，如果没有外因影响，太空人的肌肉会持续萎缩，那么，要怎么保证当太空船抵达火星时，太空人还能站着进行日常行程和预定的科学工作呢？哈佛大学学者 Seward Rutkove 等最新研究指出：模拟暴露在火星重力环境下的实验中，发现白藜芦醇（resveratrol）可大致保持实验鼠的肌肉质量和强度。相关论文发表在《Frontiers in Physiology》期刊。
在几乎没有重力的太空环境，肌肉和骨骼都会变弱。负重肌肉会最先开始受损且损耗最严重，例如小腿后侧脚踝到胫骨的比目鱼肌（soleus muscle）。只要在太空 3 个月，人类的比目鱼肌就会萎缩三分之一，此外，还伴随着负责肌耐力的慢速收缩肌纤维（slow-twitch muscle fiber）流失。火星表面重力只有地球 40% 左右，为了太空人能安全首席执行官期火星任务，势必要提出适当缓解肌肉功能失调的策略，膳食可能就是关键对策，特别当太空人航向火星时，太空船内并没有像国际太空站的运动器材，可供太空人锻炼肌肉和骨骼。
白藜芦醇这种营养成分常见于葡萄皮和蓝莓，现在已广泛探究此成分在抗发炎（anti-inflammatory）、抗氧化（anti-oxidative）和抗糖尿病（anti-diabetic）等医学领域的应用效果。Rutkove 等研究发现，白藜芦纯在模拟类似太空飞行微重力环境的卸载（unloading）期间，可保持太空鼠的骨骼和肌肉质量。所以，Rutkove 等推测每天服用一些这类成分，或许可帮助太空人在类似火星重力的环境下抵抗肌肉萎缩。
为了模仿火星重力环境，科学家沿用最初由 Mary Bouxsein 发展的老鼠进行实验，他们把老鼠套上类似高空作业防坠用的全身式安全带，然后用链条将关着老鼠的笼子吊在天花板上。共有 24 只公鼠暴露在正常的负载（地球）或仅 40% 负载（火星），吊了 14 天之久。两种情境中，各有一半公鼠按体重每天每公斤喂食掺了 150 毫克白藜芦醇的水，另一半只喂食一般的水，其他食物都一样。每周测量一次小腿周长和前爪后爪的握力，14 天后则分析小腿肌肉。实验结果如下图，其中 A 为小腿周长，B 为前爪握力，C 为后爪握力，D 为与首日比较的握力变化。
实验结果非常好。如同预期，火星情境下的老鼠抓握力明显减弱，小腿周长、肌肉重量和慢速收缩肌纤维等也都缩减了，但让人觉得不可思议的是：有服用白藜芦醇的火星老鼠前后爪握力，几乎全部和地球情境未喂食白藜芦醇的老鼠差不多。更甚者，火星鼠的比目鱼肌和腓肠肌的肌肉质量完全没变，慢速收缩肌纤维流失也减少了。所以，白藜芦醇无法完全拯救肌肉流失状况，但比没有补充白藜芦醇的状况好太多了，且完全不影响一般食物的摄取量。
科学家下一步将继续探索增加剂量后的母鼠和公鼠反应，确认对太空人在太空航行期间确实没有影响，才会真的应用至太空飞行。
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（本文由 台北天文馆 授权转载；首图来源：pixabay）
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