 本發(fā)明是關于一種提高植物的抗氧化物質的方法。 背景技術： ：光合作用是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素，在光的照射下，將二氧化碳、水或是硫化氫轉化為碳水化合物。光合作用可分為氧光合作用(oxygenicphotosynthesis)和厭氧光合作用(anoxygenicphotosynthesis)。植物之所以被稱為食物鏈的生產者，是因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產有機物并且貯存能量，其能量轉換效率約為6％。通過食物鏈，消費者可以吸收到植物所貯存的能量，效率為10％左右。對大多數生物來說，這個過程是他們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循環(huán)中，光合作用是其中最重要的一環(huán)。溫室栽培開始利用led燈輔助或替代自然光源，led用于園藝領域的關鍵在于葉綠素的吸收光譜。研究人員發(fā)現葉綠素吸收光譜的峰值位于紅光和藍光區(qū)，而吸收的綠光則很少，葉綠素吸收光譜的峰值位于400-500納米(nm)以及600-700nm的紅光及藍光區(qū)域。目前，絕大多數種植工廠所使用的人工光源，仍為窄光譜光源，以深藍光455nm和深紅光660nm為設計的燈具，亦有混合了發(fā)光波峰分別為藍光和紅光的led芯片。實際上，專門為園藝應用而優(yōu)化的固態(tài)照明產品，絕大多數還處于研發(fā)階段，高效率的藍光led已經存在相當一段時間了，而紅光led的效率一般來說有待進一步提高，特別是理想波長660nm的led與波長730nm的led。光質與植物發(fā)育的關系，最著名的文獻為r.e.kendrick與g.h.m.kronenberg于「photomorphogenesisinplant」的論述資料(1986，martinusnijhoffpublishers)，不同光譜范圍對植物生理的影響如表1所示。表1、不同光譜范圍對植物生理的影響光譜范圍對植物生理的影響280～315nm對形態(tài)與生理過程的影響極小315～400nm葉綠素吸收少，影響光周期效應，阻止莖伸長400～520nm葉綠素與類胡蘿卜素吸收比例最大，對光合作用影響最大520～610nm色素的吸收率不高610～720nm葉綠素吸收率低，對光合作用與光周期效應有顯著影響720～1000nm吸收率低，刺激細胞延長，影響開花與種子發(fā)芽1000nm轉換成為熱量一般普遍認為光的顏色對于光合作用的影響有所不同，事實上在光合作用過程中，光顏色的影響性并無不同，因此使用全光譜最有利于植物的發(fā)育(harrystijger，flowertech，2004年第7(2)期)。而植物對光譜最大的敏感區(qū)域為400～700nm，此區(qū)段光譜通常稱為光合作用有效能量區(qū)域。陽光的能量約有45％位于此段光譜，因此植物生長光源的光譜分布也應該接近此范圍。光源射出的光子能量因波長而不同，例如波長400nm(藍光)的能量為700nm(紅光)能量的1.75倍，但是對于光合作用而言，兩者波長的作用結果則是相同，藍色光譜中多余不能作為光合作用的能量則轉變?yōu)闊崃俊Q言之，植物光合作用速率是由400～700nm中植物所能吸收的光子數目決定，而與各光譜所送出的光子數目并不相關。植物對所有光譜而言，其敏感性有所不同，主要是因為葉片內色素的特殊吸收性。葉綠素是植物最常見的色素，但是葉綠素并非對光合作用唯一有用的色素，還有其他色素也會參與光合作用，因此光合作用效率不能只考慮葉綠素的吸收光譜。對植物的形態(tài)發(fā)展與葉片顏色而言，植物應該接收各種平衡的光源。藍色光源(400～500nm)對植物的分化與氣孔的調節(jié)十分重要。如果藍光不足，遠紅光的比例太多，莖部將過度成長，而容易造成葉片黃化。紅光光譜r(655～665nm)能量與遠紅光光譜fr(725～735nm)能量的比例r/fr在1.0與1.2之間，植物的發(fā)育正常，但是不同植物對于光譜比例的敏感性也不同。wo2014/015020揭露一種促進植物生長的方法與一種光量累積計算裝置及方法系，利用置放一具調整或保留光譜波長為500納米以下(區(qū)段a)、500-630納米(區(qū)段b)和630納米以上(區(qū)段c)的透光材料于光源和植物光合作用受體間作用，以促進植物生長大小。只是不同光譜波長照射植物，是否會影響植物本身內含成份多寡并不知曉。技術實現要素：本發(fā)明是關于一種提高植物的抗氧化物質的方法，其包括：(a)置放至少一具調整或保留光譜波長的透光材料于光源和植物光受體間；及(b)光經過該透光材料后，340nm～500nm區(qū)段的透光率低于59％；500nm～600nm區(qū)段的透光率低于50％；與600nm～850nm區(qū)段的透光率低于78％。本發(fā)明使用任何型式的針織網布(含不織布)、平織網(布)、塑膠膜(布、紙)、塑膠板、玻璃、遮陽漆(含水性、油性)等人造材料，其對太陽光源的透光率分別在下列各光譜波長:400nm以下區(qū)段透光率低于56％；400nm～500nm區(qū)段透光率低于59％；500nm～600nm區(qū)段透光率低于50％；600nm～700nm區(qū)段透光率低于75％；700nm～800nm區(qū)段透光率低于78％；800nm以上區(qū)段透光率低于78％；340nm～850nm區(qū)段總透光率低于65％；及/或400nm～700nm區(qū)段可見光區(qū)總透光率低于62％。以三區(qū)段波長為獨立變量x，y及z，其中x％在340nm～500nm區(qū)段的透光率低于59％；y％在500nm～600nm區(qū)段的透光率低于50％；與z％在600nm～850nm區(qū)段的透光率低于78％，即這三段波長的透光率均符合上述條件，才能增進植物產生抗氧化物質。本領域技術人員，可以稍微不同于上述透光率范圍采用單層、雙層或多層重復遮蔽植物達到低于上述透光率范圍內。故，本發(fā)明方法可借由單層、雙層或多層透光材料的各種組合遮蔽植物達到340nm～500nm區(qū)段的透光率低于59％；500nm～600nm區(qū)段的透光率低于50％；與600nm～850nm區(qū)段的透光率低于78％。植物栽植在此透光比率內會讓植物的品質增加---不論植物的營養(yǎng)生長或生殖生長等階段的產物。品質增加除了口感、香味、甜度，更增加了對人體健康相對有益的成份，如抗氧化能力、美白物質、抗氧化物質(包含但不限于抗壞血酸、花青素、酚類化合物、多酚、各種維生素、鞣花酸)等有益的成份。本發(fā)明的光受體是指葉綠素a(chlorophylla)、葉綠素b(chlorophyllb)、葉綠素f(chlorophyllf)或類胡蘿卜素(carotenoids)、光敏素(phytochrome)等植物受體，而光源為自然光源、陽光或人造光。本發(fā)明的透光材料是借由控制其顏色及各顏色的比例以調整或保留光譜波長，其中該透光材料包含但不限于布料、編織網、紗網、編織布、塑膠布、塑膠紙、塑膠膜、塑膠板、隔熱紙、玻璃、遮陽漆或不織布。在一較佳實施例中，該透光材料是指塑膠膜、塑膠板、玻璃、遮陽漆或編織網。該透光材料包括但不限于桃紅色、深藍色、寶藍色、藍色、紫紅色或深紫紅色的塑膠膜或編織網，在一較佳實施例中，該透光材料為桃紅色，編織密度大于55％的網。本發(fā)明的透光材料塑膠膜、塑膠板、玻璃、遮陽漆或編織網其編織密度亦會影響透光率，該編織密度包括但不限于10％-90％，在一較佳實施例中，該透光材料的編織密度大于55％-90％。本發(fā)明另得調整透光材料與植物的距離以調控生長效率，其以植物光受體作用的最佳溫度、濕度、風速和亮度為校正基數。本發(fā)明可根據植物生長時每種階段所需光源特性不同，采用不同顏色的透光材料將光源調整為特定階段所需的最佳比例，借以提高植物的抗氧化物質。本發(fā)明的方法可使用于自然環(huán)境或人工環(huán)境(包括但不限于溫室)。附圖說明圖1為本發(fā)明的實施例；圖2為桃紅色(magenta)編織密度55％的網在不同波長與光子通量密度的關系圖，其中1是第一次測試(太陽光)，2是第二次測試(透過編織密度55％的網)；圖3為光通過白色編織密度50％與桃紅色編織密度55％的網及編織密度大于55％的桃紅色網后，各波長的透光率。圖1中，10為光源，20為未通過透光材料的光，30為透光材料，40為已通過透光材料的光，50為植物。具體實施方式如圖1所示，將光源10置放于植物葉子或其他光受體之前，向植物放射光量，未通過透光材料的光20經由作為透光材料30的桃紅色、寶藍色、藍色或深藍色的塑膠膜或編織網過濾波長，通過透光材料的光40照射于植物50上，即可調整或保留為適合的光譜范圍，以提高植物的抗氧化物質。圖2為桃紅色(magenta)編織密度55％的網在不同波長與光子通量密度的關系圖，其中1是第一次測試(太陽光)，2是第二次測試(透過編織密度55％的網)?？寡趸盎钚猿煞值姆治鲈诠庹障?，將木瓜植株置放于控制組(白色透明，編織密度50％的網)、處理一(桃紅色，編織密度大于55％的網)及處理二(桃紅色，編織密度系55％的網)，而光通過三種編織網后，各波長的透光率如圖3，其數據如表2。表2:光通過白色編織密度50％與桃紅色編織密度55％的網后，各波長的透光率陽光白色網50％編織密度桃紅色網55％編織密度400nm以下1007656400nm～500nm1007859500nm～600nm1008050600nm～700nm1008175700nm～800nm1008278800nm以上1008378340nm～850nm1008065400nm～700nm1008062結果如表3所示，木瓜果實的抗氧化指標abts+清除率，以處理一的樣品清除率最高，可達62.68±4.57％清除率。就酚類化合物的結果顯示，以處理一的樣品含量最高，濃度為5.28±0.04mgofgae/g，而鞣花酸則皆<0.00625mg/g?？箟难岬暮縿t落在0.4mg/g-0.58mg/g之間，其中控制組最低，濃度為0.40±0.0031mg/g。花青素的含量也是處理一的最高，濃度為1.61±0.0054mg/g。結果顯示處理一與處理二的編織網均能夠提高木瓜果實的抗氧化物質及活性成分。本發(fā)明的方法使用于葡萄、各種莓類(草莓、藍莓、紅莓等)、西紅柿、哈密瓜、洋香瓜、蘆筍等蔬果上亦得到如上所述的效果。表3:不同透光材料對木瓜果實抗氧化物質及活性成分的影響當前第1頁12 |
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