【重磅】上海納諾巴伯又一氫科研成果發(fā)布！

發(fā)布時(shí)間：2024-07-03

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前言

近年來(lái)，基于氫氣抗氧化、Kang炎、抗細(xì)胞凋亡等生物學(xué)效應(yīng)，氫醫(yī)學(xué)、氫農(nóng)業(yè)等蓬勃發(fā)展，氫氣的多領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越受到關(guān)注。

上海納諾巴伯納米科技有限公司作為一家專注于納米氣泡技術(shù)的氫分子生物學(xué)轉(zhuǎn)化應(yīng)用產(chǎn)品的技術(shù)開(kāi)拓與產(chǎn)業(yè)化的髙新技術(shù)企業(yè)，為探索氫分子生物學(xué)價(jià)值疆域及氫分子生物學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景拓展，一直孜孜不倦行進(jìn)在科研路上，積極與多院校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、氫科研中心等開(kāi)展緊密合作，為氫醫(yī)學(xué)、氫農(nóng)業(yè)等科研做支持和服務(wù)，助力產(chǎn)出氫科研成果。

近日，北京航空航天大學(xué)柳姝副教授課題組關(guān)于氫氣納米氣泡（NB）水對(duì)種子萌發(fā)和脅迫防御影響的研究發(fā)表蕞新科研成果。

一直以來(lái)，氫氣在生物學(xué)效應(yīng)研究及其實(shí)際應(yīng)用中關(guān)于氫的蕞佳濃度問(wèn)題，始終是一個(gè)備受關(guān)注的難點(diǎn)和挑戰(zhàn)，該研究深入探討了不同氫濃度對(duì)蘿卜種子萌發(fā)和脅迫防御的影響，為選擇氫氣濃度以提高其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的有效性提供理論依據(jù)，其研究成果具有深遠(yuǎn)的科學(xué)意義和實(shí)踐價(jià)值。

研究?jī)?nèi)容：

蘿卜富含多樣性，可用作蔬菜、飼料、加工品等，是重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值作物。

在這項(xiàng)研究中，科研人員以鎘離子(Cd2+)脅迫下的蘿卜種子為模型，通過(guò)改變氫納米泡(NB)水中的氫濃度，觀察了其對(duì)蘿卜種子在鎘脅迫下的生長(zhǎng)表現(xiàn)的影響，探索了氫氣影響種子萌發(fā)過(guò)程中氧化還原平衡的機(jī)制。

圖示：在 DH 濃度為(a) 0.4 和(b) 2.2 ppm 的 Cd 脅迫下浸泡 72 小時(shí)后種子的萌發(fā)狀態(tài)

氫水干預(yù)的方法：

該研究由上海納諾巴伯納米科技有限公司提供氫氣納米氣泡水生成方案技術(shù)支持。實(shí)驗(yàn)使用了納諾巴伯納米氣泡富氫水機(jī)（型號(hào)：NB-T71A），采用PEM純水電解，并集成了高效的納米氣泡物理混氫組件，生成氫納米氣泡水。

上海納諾巴伯NB-T71A型號(hào)納米氣泡富氫水機(jī)

論文中提到，納諾巴伯氫水機(jī)真正實(shí)現(xiàn)了納米氣泡氫水溶解，平均氣泡尺寸135納米，氣泡數(shù)密度約10^8個(gè)氣泡/ml，提升氫濃度，減緩氫濃度下降速率。

實(shí)驗(yàn)室中制備的氫NB水，通過(guò)新鮮制備，梯度稀釋，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，使?jié)舛冗_(dá)到 2.2 、2.0、1.2、0.8和0.4ppm。

研究亮點(diǎn)：

（1）適當(dāng)濃度（<1.2 ppm）的氫氣納米氣泡水能夠緩解Cd對(duì)蘿卜種子萌發(fā)的抑制作用。

研究發(fā)現(xiàn)，蘿卜種子萌發(fā)和氫氣的Jie毒效果對(duì)氫氣納米氣泡水濃度具有依賴性。適當(dāng)濃度（<1.2 ppm）的氫氣納米氣泡水能夠顯Zhu減輕鎘對(duì)種子萌發(fā)的Du害作用，并提高種子的發(fā)芽率。

具體來(lái)說(shuō)，濃度為0.8 ppm的氫氣處理效果蕞佳，不僅蘿卜種子中鎘的積累量降低了63.23%，還將蕞大發(fā)芽率從50%提升至65%。然而，當(dāng)氫濃度超過(guò)1.2 ppm時(shí)，其有益效果被削弱甚至逆轉(zhuǎn)。

圖示：不同氫濃度和條件下蘿卜種子發(fā)芽率隨時(shí)間的變化。在 Cd2+濃度為 0 ppm(a–e)和 20 ppm(f–j)時(shí)，不同 DH 濃度對(duì)蘿卜種子萌發(fā)的影響。

研究表明，適當(dāng)?shù)臍錆舛葘?duì)于維持植物體內(nèi)的氧化還原平衡至關(guān)重要。過(guò)高或過(guò)低的氫濃度都可能對(duì)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，科學(xué)合理地控制氫的劑量是實(shí)現(xiàn)氫農(nóng)業(yè)應(yīng)用效果蕞大化的關(guān)鍵。

（2）進(jìn)一步揭示了氫納米氣泡緩解鎘毒性的機(jī)制。

本研究進(jìn)一步揭示了氫氣納米氣泡水主要通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞壁成分來(lái)影響種子對(duì)鎘離子的吸收和積累，通過(guò)影響氧化還原酶（SOD、CAT等）的活性緩解氧化應(yīng)激，以及促進(jìn)機(jī)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成和代謝，以減輕鎘離子對(duì)種子發(fā)芽的抑制效果。

第壹階段，氫納米氣泡通過(guò)增強(qiáng)細(xì)胞壁屏障防止鎘離子進(jìn)入細(xì)胞；

第二階段，氫納米氣泡提高了植物抗氧化劑的活性酶并促進(jìn)了植物新陳代謝，從而有效緩解了鎘引起的氧化應(yīng)激。

圖示：蘿卜種子的萌發(fā)窗口。蕞佳的氫濃度可以有效地調(diào)節(jié) ROS 水平，確保它們保持在氧化窗口內(nèi)，以支持正常的種子萌發(fā)。

這一研究結(jié)果探究氫分子的投加對(duì)于種子萌發(fā)的“氧化窗口”的影響，為氫氣在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用濃度和方法提供了理論依據(jù)。

上海納諾巴伯堅(jiān)持以前沿科技為依托，以嚴(yán)謹(jǐn)科研做驗(yàn)證，隨著合作開(kāi)展的科研項(xiàng)目越來(lái)越多，科研成果的不斷涌現(xiàn)，氫氣生物學(xué)的Zhuo越效應(yīng)正逐步展現(xiàn)其巨大的社會(huì)價(jià)值與惠民潛力。納諾巴伯也在此特別感謝柳姝、范文宏老師團(tuán)隊(duì)的辛苦付出及課題研究取得的豐碩成果！