植物:发现氢水种植可以增加五指桃中有效成分的含量

五指桃是我国岭南地区常见的药食同源植物。民间常用于治疗脾虚、肺结核、体虚、风湿、盗汗、无乳等疾病。在广东，人们经常用五指桃的根汤，这被称为南七，或广东人参。五指毛桃为五指毛桃的根，主要分布于广东、广西、江西、福建、云南、香港及东南亚国家。从薜荔中分离鉴定的化合物主要包括香豆素类、黄酮类和挥发油类。现代药理研究表明，这些化合物具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒和抗肿瘤作用。由于市场需求旺盛，野生资源逐渐枯竭，五指桃也开始大规模种植。

由于中草药的主要药用成分通常是植物的次生代谢产物，胁迫条件可以促进植物次生代谢产物的积累，次生代谢产物的积累可以提高植物的抗逆性。因此，提高植物抗逆性的措施有望促进植物次生代谢产物的积累，从而提高中药材的道地品质。中国科学院华南植物园研究人员发现，氢参与植物激素信号传递和胁迫反应，促进植物生长发育，提高抗逆性。因此，他们提出了氢农业的概念，可以减少化肥和农药的使用，保证生态安全和食品安全。为了探索氢农业在中草药栽培中的应用前景，研究人员对薜荔进行了氢水栽培实验研究，并利用LC-ESI-MS/MS和RNA-seq技术分析了薜荔在氢水栽培中的代谢和转录组变化。

结果表明，氢水种植显著提高了毛榕中有效成分的含量，其中柚皮苷、佛手柑醇、橙皮苷和苯并呋喃分别提高了3.05倍、2.28倍、2.25倍和2.19倍。这些五指桃的主要活性成分是黄酮类和香豆素类，它们是由苯丙烷生物合成的。结合RNA-seq获得的转录组数据，发现苯丙烷的生物合成和代谢可能是受氢和水影响的主要代谢途径。此外，还发现氢分子可能调节与植物激素信号转导、抗逆性和次生代谢产物合成相关的转录因子基因的表达。该研究为理解氢的植物效应机理提供了重要线索和证据，为氢农业在中草药栽培中的应用提供了理论依据。

相关研究成果近日发表在《植物》上。