
2007年,氫氣生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)被發(fā)現(xiàn),由于氫氣的安全性和簡(jiǎn)單實(shí)用,受到醫(yī)學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域的極大關(guān)注。有大量基礎(chǔ)和臨床研究證明,氫氣對(duì)近200種疾病和損傷具有改善和潛在改善作用,尤其是對(duì)重要慢性病和亞健康狀態(tài),如糖尿病、血脂異常、老年性癡呆、高血壓器官損傷、中風(fēng)、各類急性缺血、藥物中毒等具有理想作用。氫氣產(chǎn)生作用的基礎(chǔ)是選擇性抗氧化,以及由此帶來(lái)的抗炎癥和抗細(xì)胞凋亡效應(yīng)。使用氫氣的方式多種多樣,可采用傳統(tǒng)的吸入、氫水飲用、氫水注射,也有洗浴、細(xì)菌誘導(dǎo)等方法,這些方法通過(guò)不同途徑進(jìn)入機(jī)體,經(jīng)過(guò)局部擴(kuò)散和血液循環(huán)進(jìn)入全身各個(gè)部位,到達(dá)損傷和疾病組織,產(chǎn)生上述疾病和損傷改善作用。
氫氣的生物安全性非常大,氫氣改善疾病的證據(jù)也越來(lái)越多,越來(lái)越確定,氫氣健康產(chǎn)品技術(shù)逐漸擴(kuò)大,衍生出多種氫氣吸入和氫氣水設(shè)備和氫水產(chǎn)品,氫氣醫(yī)學(xué)生物學(xué)也逐漸受到產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)域的重視,中國(guó)各類氫健康產(chǎn)業(yè)公司估計(jì)有數(shù)百家,一些大型國(guó)際企業(yè)也開始關(guān)注和開展這方面投入,氫氣醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)良性互動(dòng)的形態(tài)也正在形成。
氫氣生物學(xué)也包括農(nóng)業(yè)應(yīng)用,農(nóng)業(yè)方面主要是植物和動(dòng)物效應(yīng),也包括魚類和真菌效應(yīng)的研究,可喜的是,植物、動(dòng)物、魚類和真菌都有相關(guān)研究,而且發(fā)現(xiàn)諸多效應(yīng)。尤其是提供作物的抗病能力和促進(jìn)植物生根和產(chǎn)量等方面,氫氣效應(yīng)廣泛而確定。由于氫氣是一種對(duì)人和生物非常安全的氣體,獲得氫氣也十分經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單,使氫氣不僅能在人類健康促進(jìn)和疾病改善方面發(fā)揮重要作用,對(duì)農(nóng)業(yè)也具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

上海農(nóng)科院食用菌研究中心和合肥工業(yè)大學(xué)陳輝博士等研究證明,氫水對(duì)蟹味菇的保鮮也具有理想的效果,論文發(fā)表在AMB Expr上。最近該課題組再次發(fā)表研究論文證明,氫水能通過(guò)調(diào)節(jié)氧化還原平衡,促進(jìn)蟹味菇菌絲體的再生和子實(shí)體發(fā)育。最新研究論文發(fā)表在Fungal Biology上。

蟹味菇是一個(gè)重要的工業(yè)化食用菌,但基礎(chǔ)研究的缺乏已經(jīng)成為阻礙這種真菌經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)一步提高的制約因素。本研究利用菌絲劃傷模型,觀察氫水處理對(duì)劃傷菌絲氧化還原系統(tǒng)和子實(shí)體發(fā)育的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,損傷菌絲經(jīng)過(guò)氫水處理后顯示出顯著的子實(shí)體產(chǎn)量增加,抗氧化能力顯著增加。氫水處理后,抗氧化酶活性和抗氧化劑水平均顯著提高,在菌絲體的再生階段代表氧化張力和氧化應(yīng)激損傷的活性氧和丙二醛水平均顯著減少,說(shuō)明其抗氧化能力顯著提高。另外,氫氣處理組參與活性氧產(chǎn)生、鈣離子、氧脂素和MAPK信號(hào)通路的基因表達(dá)均明顯上調(diào)。菌絲體漆酶和錳過(guò)氧化物酶活動(dòng)和含量都明顯增加。研究結(jié)果說(shuō)明,氫氣對(duì)食用菌外傷具有預(yù)防作用,這種作用和氫氣提高其抗氧化能力和多種信號(hào)調(diào)節(jié)途徑有關(guān),氫水處理可以顯著提高食用菌產(chǎn)量。

不同階段不同氫水濃度的效果圖
提醒:研究論文有大量研究結(jié)果呈現(xiàn),考慮到本號(hào)自己學(xué)術(shù)能力和讀者多是非學(xué)術(shù)界非該領(lǐng)域,故不班門弄斧和全面介紹,具體請(qǐng)閱讀原文。
蟹味菇是一個(gè)重要的工業(yè)化食用菌有非常確定的證據(jù),例如2016年中國(guó)該食用菌產(chǎn)量高達(dá)36萬(wàn)噸以上。蟹味菇生產(chǎn)過(guò)程中,機(jī)械抓傷是一種必要的刺激。這個(gè)機(jī)械抓傷在食用菌培養(yǎng)中有專門的名詞叫搔菌,具體就是用搔菌機(jī)(或手工)去除老菌種塊和菌皮,促使菌絲發(fā)生原基的重要措施,通過(guò)搔菌可使子實(shí)體從培養(yǎng)基表面整齊發(fā)生。但是在學(xué)術(shù)上,搔菌為什么會(huì)產(chǎn)生作用的機(jī)制并不十分清楚。目前認(rèn)為機(jī)械刺激能引起植物和真菌產(chǎn)生復(fù)雜的受體配體信號(hào)傳遞,涉及鈣離子進(jìn)入細(xì)胞、ATP釋放、各種激酶激活、活性氧和氧脂素信號(hào)等。其中研究發(fā)現(xiàn),活性氧信號(hào)在子實(shí)體發(fā)育過(guò)程中具有重要地位。體外研究也發(fā)現(xiàn)活性氧能影響發(fā)育過(guò)程。提高漆酶活性可以誘導(dǎo)體外原基萌發(fā),增加子實(shí)體產(chǎn)量。
活性氧具有生理調(diào)節(jié)作用,但也會(huì)導(dǎo)致氧化損傷。氫氣生物學(xué)的重要特征是在不影響活性氧信號(hào)的基礎(chǔ)上減少氧化損傷,這給氫氣的醫(yī)學(xué)應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。就是能保證活性氧發(fā)揮生物學(xué)作用,減少活性氧的毒性,為活性氧生物學(xué)效應(yīng)保駕護(hù)航,這個(gè)效應(yīng)在氫氣醫(yī)學(xué)中被描述為選擇性抗氧化。氫氣的醫(yī)學(xué)效應(yīng)給食用菌活性氧效應(yīng)研究提供了重要借鑒。本研究主要就是觀察氫水是否能進(jìn)一步提供搔菌的各種效應(yīng)和分子生物學(xué)基礎(chǔ)。(根據(jù)個(gè)人理解和發(fā)揮,可能和原文有出入,具體請(qǐng)閱讀原文)。