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氢气可对抗植物铝毒性

已有 3631 次阅读 2013-12-30 08:55 |个人分类:植物氢气效应|系统分类:科研笔记

最近几年,南京农业大学生命科学技术学院沈文飚教授课题组从事氢气植物生理和病理学效应研究,取得了非常重要的成果,在国际上率先证明氢气的许多植物学效应,特别是发现氢气提高植物抗逆能力方面更家突出,先后证明氢可提高植物耐受高盐、缺水、有毒金属镉等不利环境因素,这些研究对开发氢气在农业生产方面的应用奠定了重要基础。刚刚收到沈老师课题组发来的一篇新接受文章,是关于氢气对抗金属离子铝毒性的研究,文章目前已被Journal of Hazardous Materials杂志接受。

沈教授目前已经发表氢气植物效应研究的论文5篇,并于2013年获得目前中国第一项关于氢气植物效应研究的国家自然科学基金项目。

该研究以莴苣根的增长为模型,围绕氢气、一氧化氮在莴苣根受到铝的不利影响产生的增长速度降低展开研究,不仅确定了一氧化氮在这一条件下的重要作用,而且确定氢在某些浓度条件下对抗铝离子带来的不利影响。这一研究结果说明,氢气对解决某些金属离子导致的植物生长限制有潜在应用前景。

氢元素是世界上分布最广泛的元素,占宇宙质量的75%以上,也是组成人体最多的元素。氢气是我们非常熟悉的无色、无嗅、无味的气体,长期以来,被人们认为是没有生理效应的气体分子,作为一种可以开发利用的未来清洁能源。上个世纪30和40年代,人们发现,部分细菌和藻类能够产生氢气。人们期望通过细菌和藻类产生氢气,解决人类日益增长的能源需求问题。但半个多世纪过去了,通过细菌和藻类进行工业化制氢的技术仍然没有得到大规模应用。

2007年,日本医科大学的科学家在《自然医学》杂志发表了一篇研究报告,彻底改变了人们对氢气的认识——氢气不仅可以作为能源,而且少量氢气还具有治疗疾病的作用。他们发现,氢气治疗疾病作用是通过选择性地清除体内羟自由基和过氧亚硝基阴离子,发挥对抗氧化损伤的作用。这一发现立即引起了学者们的极大关注,氢气各种新的医学生物学效应在世界各地不断被发现。很难想象,原本认为生理惰性的普通氢气现在却似乎成了“包治百病”的神奇药物。日本和中国先后开发出各种氢气相关健康产品,并受到人们的热烈追捧。氢气显然成了医学、保健与美容领域耀眼的明星,许多医学专家也认为,随着研究的深入,氢气或将对促进人类健康发挥重大作用。

以南京农业大学、中国科学院华南植物圆等为代表的中国学者,最近开展的氢气植物学效应研究,将会引起植物生理病理学领域研究的极大兴趣。由于氢气不仅具有提高作物抗病能力、提高农业生产等方面的作用,而且使用氢气不会引起任何有害残留,也具有极大的环境安全性,因此有可能被广泛应用到农业生产上,甚至还可能开启一个崭新的“氢农业时代”。

 

J Hazdar Mater[1]Hydrogen-rich water alleviates aluminum-induced.pdf



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