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中國科學院華南植物園曾紀晴博士與于慧研究員合作開展了五指毛桃氫水種植實驗研究，發現氫水種植可以提高五指毛桃的有效成分含量。最近，相關研究以特別邀請的形式發表在《植物》專刊上。這是國際學術期刊首次以專刊的形式展示氫氣植物學研究領域的最新進展，標志著氫氣植物學研究受到國際學術界的廣泛關注。
五指毛桃是嶺南常見的食藥同源植物，以粗葉榕的根為藥材。在廣東，五指毛桃的根煲湯被稱為“南芪”或“廣東人參”。五指毛桃中分離鑒定的化合物主要是香豆素、黃酮類化合物和揮發油。現代藥理學研究表明，這些化合物具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、抗腫瘤等作用。由于市場需求強勁，野生資源逐漸枯竭，五指毛桃逐漸開始大規模種植。
由于中草藥的主要功能成分通常是植物次生代謝產物，脅迫條件可以促進植物次生代謝產物的積累，次生代謝產物的積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進植物次生代謝產物的積累，從而提高中草藥的道地品質。
為了探索氫農業在中草藥種植中的應用前景，研究人員對五指毛桃氫水種植進行了實驗研究，利用LC-ESI-MS/MS和RNA-seq技術分析了氫水種植五指毛桃代謝組和轉錄組的變化。代謝組分析結果表明，氫水種植顯著提高了五指毛桃的有效成分含量，其中柚皮苷、佛手柑、橙皮苷和苯并呋喃類化合物等的含量分別提高了3.05倍、2.28倍、2.25倍和2.19倍。
“這些五指毛桃的主要活性成分是由苯丙烷類生物合成途徑合成的黃酮類化合物和香豆素類化合物。”曾紀晴表示，結合轉錄組的分析數據，我們發現苯丙烷類生物的合成和代謝可能是氫水影響的主要代謝途徑。研究還發現，氫分子調控與植物激素信號轉導、抗逆性和次生代謝產物合成相關的轉錄因子基因的表達。
該研究為了解氫氣的植物效應機制提供了重要的線索和證據，為氫農業在中草藥栽培中的應用提供了理論依據。
據了解，曾紀晴博士是中國最早研究氫氣植物學效應的學者之一。他發現氫氣參與植物激素信號傳導和逆境反應，促進植物生長發育、提高抗逆性，率先提出了“氫農業”的概念，以減少化肥和農藥的使用，保障生態和食品安全。
