在水培条件下，营养液中硝酸盐与铵的比例变化对小白菜中叶酸成分及含量的影响

《Journal of Zhejiang University-SCIENCE B》：Changes of folate constituents and contents in pakchoi as affected by nitrate to ammonium ratio in nutrient solution under hydroponic conditions

硝态氮与铵态氮比例调控菠菜叶酸合成机制及代谢关联性研究，通过水培实验发现适当比例可促进生长并提高叶酸含量，主要依赖增强5-CHO-THF和5-CH3-THF积累，同时铵态氮降低除FPGS外的叶酸合成酶活性，负相关14种代谢物，提升叶酸稳定性。

　　

摘要

蔬菜是人类获取叶酸的重要食物来源。不同氮剂量和形式对植物初级氮代谢（如氨基酸和蛋白质合成）的影响已得到充分研究。然而，硝酸盐氮（NO^?3）与铵氮（NH⁺⁴）的比例对蔬菜中叶酸合成和积累的影响尚不明确。本研究采用水培实验，设置了六种不同的NO^?3/NH⁺⁴比例处理，以探究硝酸盐氮和铵氮的联合施用对小白菜（Brassica rapa subsp. chinensis）中叶酸成分和含量的影响。结果表明，在适宜的NO^?3/NH⁺⁴比例下，营养液中硝酸盐氮的供应可以促进小白菜生长并增加多谷氨酰化5-甲酰四氢叶酸（5-CHO-THF）和多谷氨酰化5-甲基四氢叶酸（5-CH₃-THF）的含量。在相同的氮浓度下，当以铵氮为主要氮源时，与叶酸生物合成相关的酶活性（叶酸多谷氨酰化酶（FPGS）除外）较低。统计分析显示，叶酸含量与叶酸生物合成途径中的14种代谢物（包括果糖、蔗糖、谷氨酰胺（Gln）、莽草酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、α-氧戊二酸、p-氨基苯甲酸（pABA）和6-羟甲基二氢蝶呤焦磷酸（HMDH-P₂）之间存在显著负相关，这表明铵氮供应促进叶酸生物合成会增加叶酸前体和中间代谢物的消耗。此外，铵氮供应还能通过增加多谷氨酰化叶酸的含量并降低γ-谷氨酰水解酶（GGH）的活性来提高叶酸的稳定性；后者会抑制叶酸的脱谷氨酰化过程。由于在适宜的NO^?3/NH⁺⁴比例下小白菜生长最佳且总叶酸含量最高，因此在水培叶类蔬菜作物种植中应合理选择这一比例。