Transcriptome analysis reveals insight into molecular hydrogen-induced cadmium tolerance in alfalfa: the prominent role of sulfur and (homo)glutathione metabolism.
本研究では、水素リッチウォーター（HRW）がアルファルファ幼苗根のカドミウム（Cd）耐性に与える影響をRNA-Seqにより解析した。Cd単独またはHRW併用条件下で1968個の発現変動遺伝子が同定され、グルタチオン代謝・酸化ストレス・ABCトランスポーター関連クラスターが抽出された。HRWは硫黄代謝、特に（ホモ）グルタチオン合成関連遺伝子の発現を増強し、グルタチオン合成阻害剤やArabidopsis cad2-1変異体を用いた実験でグルタチオンの中心的役割が確認された。さらにHRWはABCトランスポーターを介したCd排出を促進し、根内の利用可能なCd量を低減させることも示された。
H2はアルファルファ根において硫黄・（ホモ）グルタチオン代謝関連遺伝子の発現を増強し、抗酸化能とCdキレート化を高めるとともに、ABCトランスポーターを介したCd排出を促進することでCd耐性を付与する。
水素水は安全性の高い投与経路ですが、摂取できる水素量に上限があります。臨床応用には吸入が最も効率的な経路とされますが、吸入応用にあたっては爆発リスクを伴うため使用濃度に注意が必要です（LFL 実証値 10%、高濃度機は消費者庁事故事例あり非推奨）。
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