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產(chǎn)品價格: 19800/人民幣 
最后更新: 2025-04-15 22:13:22
產(chǎn)品產(chǎn)地: 廣州
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    產(chǎn)品詳細說明
    園藝產(chǎn)品易腐的特性以及貯藏過程中的不利因素,導致了采后損失和保質(zhì)期的限制。富氫水  (HRW)作為一種有效的氫氣(H?)供應體,被視為園藝產(chǎn)品采后保鮮的新型綠色策略。這篇綜述全面概述了富氫水在園藝產(chǎn)品保鮮方面的應用進展,包括植物中氫氣的潛在產(chǎn)生機制、富氫水的制備和應用方法,以及富氫水改善采后園藝產(chǎn)品品質(zhì)的潛在機制。研究結(jié)果表明,富氫水能夠通過調(diào)節(jié)代謝途徑和分子響應來維持園藝產(chǎn)品的品質(zhì)和抗逆性,這些調(diào)節(jié)作用涉及氧化防御、能量穩(wěn)態(tài)、呼吸作用、細胞壁完整性、乙烯生物合成、相關(guān)基因表達以及植物信號的相互作用。這篇綜述中所獲取的信息,有望為富氫水在采后園藝產(chǎn)品保鮮中的應用提供科學依據(jù)。   “氫”助鄉(xiāng)村振興        
     引言   作為一種多功能的有益且環(huán)保的氣體,分子氫(H?)在過去幾年里一直是人們關(guān)注的話題,并且在生物科學領(lǐng)域,如生物醫(yī)學、植物生理學和農(nóng)業(yè)實踐中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在生物醫(yī)學領(lǐng)域,越來越多的研究表明,基于氫氣的治療方法對多種人類疾病具有優(yōu)勢,這是因為分子氫具有抗氧化和的作用。此外,大量研究表明,氫氣在植物生理學方面具有重要影響,并且在農(nóng)業(yè)實踐中具有應用價值。氫氣處理能夠促進種子萌發(fā)、幼苗生長、根系伸長、生物功能化合物的積累、氣孔關(guān)閉,以及植物對多種生物和非生物脅迫的共生抗性。分子氫參與了植物體內(nèi)多種生理代謝過程,包括抗氧化反應、花青素合成、光合作用、能量代謝,以及分子響應和信號通路。近年來,氫氣處理不僅被應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以促進植物生長和提高作物產(chǎn)量,還被應用于園藝產(chǎn)品的采后保鮮,以保持產(chǎn)品品質(zhì)并延長保質(zhì)期。 富氫水(HRW)是一種穩(wěn)定且有效的氫氣供應體,通過特定操作將氫氣溶解在純水中制備而成。大澤等人報道了將富氫水作為氫氣研究的載體。近年來,富氫水已發(fā)展成為外源性氫氣輸送的重要來源,并在農(nóng)業(yè)應用、植物生長、抗逆性、食品儲存以及運輸鏈保鮮等方面顯示出積極的影響。富氫水具有促進種子萌發(fā)和根系生長的潛力,能夠增強植物對金屬、鹽分、寒冷、高溫以及生物脅迫的抗性,并延長食品的保質(zhì)期。作為一種常用的氫氣供體,富氫水參與植物生理過程的機制也是基于氫氣分子的作用,這涉及到抗氧化反應、糖代謝、光合作用、基因表達的調(diào)控,以及與植物和其他信號分子(如一氧化氮和一氧化碳)的相互作用。 園藝產(chǎn)品,包括水果、蔬菜和花卉,具有很高的營養(yǎng)價值、觀賞價值和眾多的健康益處。由于生物現(xiàn)象和不適當?shù)膬Υ嬉蛩兀鼈儤O易發(fā)生品質(zhì)劣化、衰老、采后病害和生理失調(diào)等問題,這對供應鏈和經(jīng)濟發(fā)展構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。保鮮技術(shù)的發(fā)展對于減少采后損失和保持園藝產(chǎn)品的品質(zhì)至關(guān)重要。近年來,大量研究表明,富氫水是一種有效的措施,可用于保持園藝產(chǎn)品的采后品質(zhì)并延長其保質(zhì)期,例如獼猴桃、刺梨果實、小白菜、荔枝、黃秋葵、切花洋桔梗等。此外,研究人員對富氫水在采后儲存期間參與園藝產(chǎn)品生理代謝和分子響應的生化機制越來越感興趣(圖1)。 盡管最近的研究表明,由于其安全性和便利性,富氫水是一種新興的園藝產(chǎn)品綠色保鮮技術(shù),但在總結(jié)富氫水對采后園藝產(chǎn)品的影響方面仍存在空白。本文旨在概述富氫水在園藝產(chǎn)品保鮮應用方面的最新進展,以及富氫水影響采后園藝產(chǎn)品生理代謝和分子響應的可能機制。 
     植物中氫氣的潛在產(chǎn)生機制   已證實低等植物中氫氣的產(chǎn)生和利用是由藻類葉綠體中的氫化酶介導的,氫化酶與光和硫氧還蛋白環(huán)蛋白  (Fd)相互作用,并進一步接受電子以產(chǎn)生氫氣。然而,高等植物中氫氣的產(chǎn)生機制效率相對較低。近年來,在水稻、苜蓿和擬南芥等高等植物中觀察到了內(nèi)源性氫氣的產(chǎn)生,并且在高等植物的基因組中已經(jīng)鑒定出了幾個同源氫化酶基因。曾等人發(fā)現(xiàn),水稻幼苗中假定氫化酶基因的表達與氫化酶活性一致,并進一步影響了植物體內(nèi)內(nèi)源性氫氣的積累。此外,獼猴桃和番茄的果肉以及切花洋桔梗的莖也表現(xiàn)出了產(chǎn)生氫氣的能力。莫帕爾蒂和哈格霍爾發(fā)現(xiàn)線粒體復合物I  與鎳-鐵氫化酶之間存在同源性。這些結(jié)果表明,氫化酶可能在高等植物中廣泛存在,并且葉綠體可能是高等植物中產(chǎn)生氫氣的關(guān)鍵部位。 曾等人提出,植物體內(nèi)內(nèi)源性氫氣的產(chǎn)生是由某些誘導的,包括脫落酸、茉莉酸和乙烯,以及干旱和鹽脅迫。曹等人發(fā)現(xiàn)萘乙酸能觸發(fā)番茄幼苗中內(nèi)源性氫氣的產(chǎn)生。王等人報道,由氫化酶1介導的氫氣產(chǎn)生伴隨著植物中植物褪黑素的增加。這些報道表明,植物中氫氣的產(chǎn)生可能受到信號通路的調(diào)節(jié),并與脅迫信號相關(guān)。高等植物中內(nèi)源性氫氣代謝的完整機制仍需要進一步探索。 
     富氫水的制備和應用方法   作為一種環(huán)保的替代品,氫氣是一種理想的生物調(diào)節(jié)劑,可應用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域以促進植物生長、發(fā)育和抗逆性。傳統(tǒng)利用氫氣的方法通常是將氣體引入封閉環(huán)境中。然而,運輸和應用中缺乏純氫氣可能會增加整體風險水平,并限制氫氣在相關(guān)研究中的應用。(44)因此,有必要開發(fā)一種安全有效的外源性氫氣供體。與氫氣相比,富氫水在生產(chǎn)和應用中是一種相對廉價且安全的策略,在實際應用中更具可行性。 大澤等人首先通過在0.04兆帕的壓力下,在2小時內(nèi)將飽和氫氣溶解在改良的伊格爾培養(yǎng)基中制備了富氫水,該富氫水表現(xiàn)出細胞保護和清除羥基自由基的能力,并被應用于醫(yī)學領(lǐng)域。先前的研究表明,富氫水制備的技術(shù)難點在于通過控制氫氣的溢出速率來實現(xiàn)氫氣在水中的富集。氫氣在水中的飽和度約為1.6ppm,這很難達到。最常見的富氫水制備方法是通過鼓泡將氫氣直接引入水中,以產(chǎn)生氫氣飽和溶液(1.6ppm,0.78毫摩爾)。蘇等人通過將氫氣發(fā)生器產(chǎn)生的純化氫氣(99.99%,體積分數(shù))以150毫升每分鐘的速率鼓泡并溶解在1000毫升營養(yǎng)培養(yǎng)基中約30分鐘,制備了飽和富氫水。關(guān)等人使用富氫水制備設(shè)備,在高壓(0.4兆帕)下將分子氫溶解在水中,制備出了過飽和度為2ppm的富氫水。此外,還開發(fā)了氫納米氣泡水(HNW),通過將氫氣破碎成納米級氣泡,然后使用氫納米氣泡水發(fā)生器將其注入蒸餾水中,以提高氫氣在水中的保留率和有效性。這些納米氣泡具有直徑小于500納米、內(nèi)部壓力高、表面積大以及表面帶負電荷等特點,極大地增加了水中氫氣的含量和穩(wěn)定性。此外,李等人提出,特殊配方或涂層的氫化鎂(MgH?)可以在溶液中更長時間、更持續(xù)地釋放氫氣。考慮到氫化鎂作為氫氣供體可能會產(chǎn)生鎂等副產(chǎn)物,以及用于鈍化反應的化學涂層可能會引起不良反應,氫化鎂的應用需要進一步完善。然而,值得一提的是,富氫水的濃度取決于所使用的設(shè)備類型和方法,并且用于檢測氫氣濃度的方法各不相同,這使得精確測定每項研究中富氫水的濃度具有挑戰(zhàn)性。因此,實際有效氫氣濃度的不確定性限制了富氫水應用的商業(yè)可行性。 富氫水處理在農(nóng)業(yè)中提供了一種比其他氫氣供體更簡單、更安全、更可行的實用方法。富氫水在水果、蔬菜和切花等采后園藝產(chǎn)品上的應用方法主要是浸泡和噴灑。新鮮水果和蔬菜或鮮切產(chǎn)品可以通過浸泡在富氫水中來接觸氫氣。對于采后花卉的應用,富氫水可以添加到供水中,或者噴灑在葉子或花瓣上。先前的研究表明,富氫水對不同植物物種的影響是不同的,在采后園藝產(chǎn)品中也是如此,這是由于個別園藝產(chǎn)品的植物毒性反應不同所致。此外,富氫水在不同新鮮農(nóng)產(chǎn)品中的有效應用濃度差異很大,并且觀察到報道的結(jié)果存在一些差異。例如,有報道稱,保持切花洋桔梗、百合、康乃馨采后品質(zhì)的富氫水濃度分別為10%、5%和1%;對于獼猴桃、刺梨、小白菜,有效濃度分別為80%、60%和50%。因此,針對個別園藝產(chǎn)品保鮮的富氫水具體處理方案需要進一步研究。

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