生态友好型REDOX水处理对生菜与羽衣甘蓝生长及抗氧化活性的调控机制研究

《Horticulture, Environment, and Biotechnology》：Effects of eco-friendly REDOX water treatment on growth and antioxidant activity in lettuce and kale

　　随着水培系统普及，灌溉水微生物安全需求日益凸显。本研究由国内外科研团队开展，通过Cu-Zn合金纤维REDOX水处理系统探究其对生菜和羽衣甘蓝抗氧化能力的影响。结果表明：处理虽未显著促进植株生长，但能动态调节酚类（如7 DAT时生菜酚含量达105.66±0.62 mg GAE g?1 DW）、黄酮含量及FRAP/ABTS活性，并降低营养液中Fe浓度、提升Zn吸收，同时有效抑制总菌群和大肠杆菌。该系统为水培安全用水提供了可持续解决方案。

　　

随着水培栽培系统的广泛应用，对清洁安全灌溉用水的需求显著增长。因此，需要可持续且环境友好的水处理方法以确保微生物安全。本研究探讨了一种利用铜锌（Cu-Zn）合金纤维通过氧化还原（REDOX）反应杀菌的生态友好型REDOX水处理系统，对生菜（Lactuca sativa）和羽衣甘蓝（Brassica oleracea）生长及抗氧化能力的影响。幼苗在受控条件下培养28天，分别用标准营养液（对照组）或经REDOX处理水制备的营养液（处理组）进行灌溉。研究人员监测生长参数，并每7天采集样本进行生化分析。

在28天培养期内，虽然植株生长未出现显著差异，但总酚类物质和黄酮类化合物含量以及抗氧化活性随时间变化呈现不同趋势，且对照组与处理组的变化因采样日期而异。例如，在移栽后第7天（7 DAT），生菜处理组的酚类含量和FRAP（铁离子还原抗氧化能力）活性（分别为105.66±0.62 mg GAE g^?1 DW和3,761.47±34.30 μmol TE g^?1 DW）高于对照组（100.78±0.42 mg GAE g^?1 DW和3,264.00±37.76 μmol TE g^?1 DW）；然而到21 DAT时，对照组的酚类含量和FRAP活性反超处理组。

水质分析显示营养液中铁（Fe）和锌（Zn）浓度存在差异，这些差异似乎反映在植物组织的元素组成中，表明水质成分与养分吸收间存在潜在关联。此外，处理组随时间显著降低了总细菌和大肠杆菌（Escherichia coli）菌落数，证实了REDOX水处理系统的消毒效果。

综上所述，采用Cu-Zn合金纤维诱导氧化还原反应的REDOX水处理系统，在28天培养期内未显著影响生菜和羽衣甘蓝的整体生长，但通过提升总酚类、黄酮类含量以及ABTS（2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）和FRAP活性，增强了两种作物的抗氧化特性。这些变化伴随植物组织中锌浓度升高和铁浓度降低，反映了处理水养分组成的改变。同时，该系统有效减少了微生物污染（包括总细菌和大肠杆菌），显示出其在提升水质安全方面的应用潜力。总体而言，REDOX处理水可作为水培栽培中安全水回用的可持续替代方案，且不损害作物品质。