氢气医学

氢水切花,鲜艳期长

发布时间:2022-07-04本文来源: 氢思语

氢水泡花,花期更长

切花常指从植物体上剪切下来的花朵、花枝、叶片等的总称,它们为插花的素材,也被称为花材,用于插花或制作花束、花篮、花圈等花卉装饰。

切花花瓶寿命短限制了它们的商业价值。为了改善这一实际问题,本文研究了氢纳米气泡水(HNW)对香石竹切花(Dianthuscaryophyllus L.)延缓衰老的作用。结果表明,与常规富氢水相比8显著延长香石竹切花鲜花的花瓶生活时间,鲜花重量和含水量都有提高,其他剂量(包括1%10%50%)10%普通氢水也具有作用,但作用相对较低。在花瓣电解液泄漏氧化损伤和细胞死亡等方面也具有类似作用。进一步研究表明,5% 高浓度纳米气泡氢水抑制了花瓶寿命期间核酸酶(包括DNaseRNase)和蛋白酶活性的上升趋势。

结果表明,纳米气泡氢水可通过降低活性氧积累和衰老相关酶活性来延缓香石竹切花花瓣的衰老研究结果为高净值物质在农产品采后保鲜中的应用提供了一个基本使用框架。

氢水保鲜是农业领域的应用研究之一,保鲜不仅是鲜花,粮食、食品、水果蔬菜都属于这一范畴。当然其作用原理存在很大差异。对鲜花保鲜来说,延缓衰老显然是重要的,对于水果蔬菜,抑制成熟可能更有针对性。而对于奶酪等食品,则保持品质的机制显然不一样。不过氢气对这些方面保鲜都有研究。氢气作为保鲜工具,和作为健康工具类似,其自身的生物安全性和经济性都是很重要的因素。因为只要效果好,使用方便,就不需要担心这种方法的成本和危害。这是许多方法都不具备的优点。

本研究来自南京农业大学沈文飙教授团队。

Li L, Yin Q, Zhang T, Cheng P, Xu S, Shen W. Hydrogen Nanobubble Water Delays Petal Senescence and Prolongs the Vase Life of Cut Carnation (Dianthus caryophyllus L.) Flowers. Plants (Basel). 2021 Aug 12;10(8):1662.

采后切花的快速衰老限制了其经济价值。花的衰老是一个协调复杂的过程,主要与水分的流失、离子的泄漏、活性氧(ROS)的产生、蛋白质和核酸[1]的合成和降解有关。ROS参与膜的降解并导致细胞死亡。在切花采后,活性氧的过量产生是常见的现象,清除活性氧可以通过提高抗氧化酶的活性来延缓切花衰老的开始。

矮牵牛花花瓣中5种核酸酶活性均增加,萱草花瓣中RNase活性增加。此外,蛋白质的降解在花的衰老过程中发挥着至关重要的作用,通常伴随着蛋白酶活性的增加。因此,对蛋白酶的化学抑制可以延缓桑蚕和鸢尾花的表观衰老。

氢气(H2)被认为是一种选择性抗氧化剂,目前主要用于医学。有趣的是,在正常或胁迫条件下,植物中已经观察到H2的产生,尽管其详细的合成途径尚未完全阐明。进一步研究发现,H2在植物对非生物胁迫的防御反应、植物生长和次生代谢[17]中发挥重要作用。H2有利于果实(猕猴桃和番茄)和玫瑰、百合和百合的采后保鲜。已有研究报道,溶解于水中或由H2释放物质(氢氧化镁[MgH2])提供的H2,可以通过提高抗氧化酶的活性和其他气体信号分子(包括一氧化氮和硫化氢)的参与来延长康乃馨(Dianthus Caryophyllus L.)花的瓶中寿命。

目前,富氢水(HRW)是外源H2的主要来源,而H2主要来源于电解水或气瓶。但溶解度低、停留时间短限制了其广泛应用。幸运的是,纳米气泡技术提供了一个克服这些缺点的机会。纳米气泡(直径小于500 nm)具有比表面积大、内压高、表面带负电荷(zeta电位)等特性,能够加速气体在液体中的溶解,并在液体中保持稳定时间更长。纳米气泡水(HNW)的抗氧化活性高于不含纳米气泡的普通HRW。此前的研究结果表明,高铁通过降低氧化损伤来提高大型水蚤对铜的耐受性。虽然固体H2储存材料(MgH2)也可以提高H2在水中的溶解度和停留时间,但其对环境的潜在威胁值得关注,特别是在农业中广泛使用时。因此,除H2外,HNW无需常规化学添加剂,更环保。

 

2 不同浓度的氢纳米气泡水(HNW)10%富氢水(HRW)切花(A)形态变化、(B)瓶寿命、(C)相对鲜重(RFW)(D)花直径的影响。

 

3切花相对含水量变化(RWC(A))电解质漏液(B)过氧化氢(H2O2(C))超氧阴离子(O2−等的改变



 

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