酸化マグネシウムナノ粒子が緑豆もやしの鉛耐性と栄養品質を向上(MgO Nanoparticles Improve Lead Tolerance, Nutritional Quality in Mungbean Sprouts)

2026-09-23 中国科学院(CAS)

中国科学院(CAS)の新疆生態地理研究所の研究チームは、鉛(Pb)ストレス下の緑豆もやしに対し、酸化マグネシウムナノ粒子(MgO-NP)による種子プライミングが、鉛耐性と栄養品質を同時に改善することを明らかにした。MgO-NP処理では、発芽率が93%に向上し、可食部への鉛蓄積を62.5%低減。抗酸化能もPbストレスのみの場合と比べ138%増加した。メタボローム解析などから、フェニルプロパノイド・フラボノイド代謝の変化が確認された。また、人工消化試験では、消化管から吸収可能な鉛の割合を76.3%低減した。研究成果は、塩類集積や重金属汚染が問題となる乾燥・塩類環境で、より安全で栄養価の高い作物生産につながる可能性を示している。

<関連情報>

代謝産物プロファイリングにより、酸化マグネシウムナノ粒子とバルク状酸化マグネシウムのプライミング処理が、緑豆もやしの鉛耐性および栄養価に及ぼす影響を比較した Metabolite profiling indicates comparative effects of magnesium oxide nanoparticle vs. its bulk priming on lead tolerance and nutritional quality in mungbean sprouts

Muhammad Saqib Bilal, Zeming Xing, Lei Wang, Mohsin Tanveer
Food Chemistry  Available online: 9 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.151056

酸化マグネシウムナノ粒子が緑豆もやしの鉛耐性と栄養品質を向上(MgO Nanoparticles Improve Lead Tolerance, Nutritional Quality in Mungbean Sprouts)

Abstract

Lead (Pb) toxicity threatens the nutritional quality of edible sprouts. Whether MgO nanoparticles (MgO-NP) outperform bulk MgO in protecting mungbean sprouts against Pb toxicity remains unclear. Pb stress reduced seed germination, and sprout growth. A dose-response experiment showed that increasing MgO-bulk up to 600 mg L−1 did not reproduce the MgO-NP response, with higher bulk concentrations proving phytotoxic. MgO-NP priming at 100 mg L−1 improved germination (93% vs. 87% with MgO-bulk) and reduced total Pb accumulation (62.5% vs. 36.4%) and bioaccessible Pb by 76.3% while maintaining higher Mg bioavailability (21% vs. 18% with MgO bulk) in edible tissues. MgO-NP priming further enhanced T-AOC (138% vs. 104%), DPPH scavenging activity (61% vs. 50%), total flavonoids (102% vs. 85%), and total phenolics (63% vs. 51%) relative to Pb stress, associated with enrichment of phenylpropanoid and flavonoid pathways. These findings demonstrate that MgO-NP outperforms MgO-bulk in mitigating Pb toxicity while improving nutritional quality.

1202農芸化学
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