Plants：发现氢水种植可提高五指毛桃有效成分含量

五指毛桃是中国岭南地区常见的一种食药同源植物，民间常用于治疗脾虚、肺结核、虚弱、风湿、盗汗、无乳症等疾病。在广东地区，民间常用五指毛桃的根煲汤，称之为“南芪”，或誉为“广东人参”。五指毛桃是以粗叶榕（Ficus hirta Vahl）的根为药材，主要分布在我国广东、广西、江西、福建、云南、中国香港和东南亚国家。从五指毛桃中分离鉴定出的化合物主要有香豆素、黄酮类化合物和挥发油。现代药理学研究表明，这些化合物具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等作用。由于市场需求旺盛，野生资源逐渐枯竭，五指毛桃也开始规模化种植。

 

由于中草药的主要药效成分通常是植物次生代谢产物，而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，从而提高中草药的道地品质。中国科学院华南植物园研究人员前期发现，氢气参与植物激素信号传导和逆境响应，促进植物生长发育和提高抗逆性，由此提出了减少化肥和农药的使用，保障生态安全与食品安全的“氢农业”概念。为了探索“氢农业”在中草药种植方面的应用前景，研究人员进行了五指毛桃的氢水种植实验研究，采用LC-ESI-MS/MS和RNA-seq技术分析了氢水种植五指毛桃代谢组和转录组变化。

 

结果表明，氢水种植显著提高了五指毛桃有效成分的含量，其中柚皮苷（naringin）、佛手柑（bergaptol）、橙皮苷（hesperidin）和苯并呋喃类化合物（benzofuran）等的含量分别提高了3.05倍、2.28倍、2.25倍和2.19倍。这些五指毛桃的主要活性成分为黄酮类化合物和香豆素类化合物，由苯丙烷类生物合成途径合成。结合RNA-seq获得的转录组数据发现，苯丙烷类生物合成和代谢可能是氢水影响的主要代谢途径。此外，研究还发现氢分子可能调控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。该研究为了解氢气的植物效应机制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。

 

相关研究成果近期发表在Plants上。