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氢气引入中药种植领域具有重要的意义
知识科普 2020-09-25 17:02
氢水对植物的作用有大量研究,效应多种多样,例如能增加侧根生长,提高植物抗病能力,保持果实存放时间等等。理论上对某些中药植物也应该有一定效果,不过过去氢气对中药的研究几乎没有。
 
最近陕西陕西国际商贸学院医药学院本科生的一篇小论文给这个领域提供了补充。我了解到有不少企业早就开展这方面的技术开发,例如有家牛大力种植企业,就采用了氢水种植技术。佛山也有不少企业开展氢农业的技术应用。上海也有企业开展氢水对蔬菜和农作物的技术研究。不过形成论文的情况比较少,这篇论文是比较早期的报道。
 
中医药对中华民族具有特别的意义,但中药品质问题也是非常重要的。不仅存在药效不足,农药残留等客观问题,更缺乏针对性的措施。给中药的健康发展带来困难。中药的范围比较大,不可能氢气对所有的中药都有作用,更不会对所有品种都有同样作用。那么开展对不同类型中药品质质量方面的系统分类研究,对于将氢气引入中药种植这个大领域,将具有非常重要的意义。


党参图 
 
党参是我国常用的补益药材,具有补中益气、健脾益肺的功效。研究表明,党参含有多糖类、植物甾醇类、萜类、生物碱类、苯丙素苷类等多种化学成分,其中多糖类所占比例最大。目前,党参多糖局限于其对免疫系统功能的调节方面,这在某种程度上阻碍了药材党参的相关新药资源开发,致使药材党参的附加值不高,制约了党参种植及相关产业的发展。

研究表明,一定浓度的富氢水对植物的种子萌发和幼苗的根系生长具有促进作用,外源添加富氢水能够显著地提高植物内源激素含量,富氢水处理的成本远低于具有同样效果的激素和光照处理等,同时氢气无毒、无副作用。
本研究以党参为研究材料,通过富氢水处理党参栽培过程,首次将富氢水处理中药材的栽培过程,以党参多糖的含量为指标,考察不同浓度富氢水处理党参多糖的影响。


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1 实验方法

1.1 材料与仪器

1.2 富氢水的制备
富氢水通过鼓泡法制备,用氢气发生器制备 H2,鼓泡 40min 后制备完成。每次制备立即使用。富氢水的浓度在 0.15mg/l 左右,并且在室温下 15 小时内能保持相对稳定的浓度。

1.3 不同浓度富氢水处理党参种子
将刚制备好的饱和氢水立即用去离子水稀释成不同浓度的富氢水溶液,用于党参种子浸泡和植株的浇灌。将党参种子随机分为 9 组,分别采用去离子水和 80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%的富氢水浸泡,直到种子裂口(约 5天左右)就可以播种,用细砂和等量的种子拌匀,每组 10 盆,均匀撒于整理好的花盆畦面,上面盖上稀土,以盖住种子为度,分别用去离子水和不同浓度的富氢水浇灌,每次约 500mL,一周一次,直到党参达到可以采收为止。

1.4 党参多糖的提取
将得到的富氢水处理后的党参和对照组党参超声波辅助提取党参多糖的最佳工艺条件,即提取温度90℃、固液比为 1∶50(m∶V)、超声功率 600W、提取时间 50min。提取后采用不同浓度的乙醇醇沉,sevage 除蛋白。

1.5 党参多糖提取率的计算
采用苯酚-硫酸法测定糖含量,以0.04mg/mL 的葡萄糖溶液为标准。

2 结果分析

不同浓度富氢水处理后的党参种子,再持续使用同样浓度富氢水浇灌后采收。通过 1.3 方法提取其多糖后,采用 1.4 方法计算其多糖的含量,随着富氢水浓度增加,党参多糖的含量随之增加,在 50%的时候达到最大值 36.45%,随着富氢水浓度再增加,多糖的含量反而下降了,所以得出富氢水浓度在 50%的时党参多糖含量累计最多。

与余兰等报道的结果相比,采用同样的多糖提取条件,普通党参多糖的含量为 28.3%,而富氢水处理后党参多糖的含量最多可达 36.45%,这和之前报道的富氢水有促进植物根系生长发育的报道结果一致,为富氢水应用与中药的栽培提供理论参考。