Ви благодариме што ја посетивте Nature.com. Верзијата на прелистувачот што ја користите има ограничена CSS поддршка. За најдобри резултати, препорачуваме да користите понова верзија на вашиот прелистувач (или да го исклучите режимот на компатибилност во Internet Explorer). Во меѓувреме, за да обезбедиме континуирана поддршка, ја прикажуваме страницата без стилизирање или JavaScript.
Контаминацијата со кадмиум (Cd) претставува потенцијална закана за безбедноста на одгледувањето на лековитото растение Panax notoginseng во Јунан. Под егзоген Cd стрес, беа спроведени теренски експерименти за да се разберат ефектите од апликацијата на вар (0, 750, 2250 и 3750 kg/h/m2) и фолијарното прскање со оксална киселина (0, 0,1 и 0,2 mol/L) врз акумулацијата на Cd и антиоксиданс. Системски и медицински компоненти на Panax notoginseng. Резултатите покажаа дека под Cd стрес, варот и фолијарното прскање со оксална киселина може да ја зголемат содржината на Ca2+ во Panax notoginseng и да ја намалат токсичноста на Cd2+. Додавањето на вар и оксална киселина ја зголеми активноста на антиоксидантните ензими и го промени метаболизмот на осмотските регулатори. Најзначајно е зголемувањето на CAT активноста за 2,77 пати. Под влијание на оксална киселина, активноста на SOD се зголеми на 1,78 пати. Содржината на MDA се намали за 58,38%. Постои многу значајна корелација со растворлив шеќер, слободни аминокиселини, пролин и растворлив протеин. Лиметата и оксалната киселина можат да ја зголемат содржината на калциумови јони (Ca2+) во Panax notoginseng, да ја намалат содржината на Cd, да ја подобрат отпорноста на стрес на Panax notoginseng и да го зголемат производството на вкупни сапонини и флавоноиди. Содржината на Cd е најниска, 68,57% пониска од контролната и одговара на стандардната вредност (Cd≤0,5 mg kg-1, GB/T 19086-2008). Пропорцијата на SPN беше 7,73%, достигнувајќи го највисокото ниво меѓу сите третмани, а содржината на флавоноиди значително се зголеми за 21,74%, достигнувајќи стандардни медицински вредности и оптимален принос.
Кадмиумот (Cd) е чест загадувач на обработливите почви, лесно мигрира и има значителна биолошка токсичност. Ел-Шафеи и сор.2 објавија дека токсичноста на кадмиумот влијае на квалитетот и продуктивноста на користените растенија. Прекумерните нивоа на кадмиум во обработливата почва во југозападна Кина станаа сериозни во последниве години. Провинцијата Јунан е кралство на биодиверзитетот во Кина, со лековити растителни видови кои се рангираат на прво место во земјата. Сепак, провинцијата Јунан е богата со минерални ресурси, а процесот на рударство неизбежно води до загадување со тешки метали во почвата, што влијае на производството на локални лековити растенија.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3) е многу вредно повеќегодишно тревно лековито растение кое припаѓа на родот Panax од семејството Araliaceae. Panax notoginseng ја подобрува циркулацијата на крвта, го елиминира застојот на крвта и ја ублажува болката. Главната производствена област е префектурата Веншан, покраината Јунан5. Повеќе од 75% од почвата во локалните области за одгледување на Panax notoginseng женшен е контаминирана со кадмиум, со нивоа кои варираат од 81% до над 100% во различни области6. Токсичниот ефект на Cd, исто така, значително го намалува производството на лековити компоненти на Panax notoginseng, особено сапонини и флавоноиди. Сапонините се вид на гликозидно соединение чии агликони се тритерпеноиди или спиростани. Тие се главните активни состојки на многу традиционални кинески лекови и содржат сапонини. Некои сапонини имаат и антибактериска активност или вредни биолошки активности како што се антипиретични, седативни и антиканцерогени ефекти7. Флавоноидите генерално се однесуваат на низа соединенија во кои два бензенски прстени со фенолни хидроксилни групи се поврзани преку три централни атоми на јаглерод. Главното јадро е 2-фенилхроманон 8. Тој е силен антиоксиданс кој може ефикасно да ги отстрани слободните кислородни радикали во растенијата. Исто така, може да го инхибира пенетрацијата на воспалителните биолошки ензими, да го поттикне заздравувањето на раните и ублажувањето на болката и да ги намали нивоата на холестерол. Тој е една од главните активни состојки на Panax notoginseng. Постои итна потреба да се реши проблемот со контаминација со кадмиум во почвите во областите за производство на Panax ginseng и да се обезбеди производство на неговите основни лековити состојки.
Варот е еден од широко користените пасиватори за стационарно прочистување на почвата од контаминација со кадмиум10. Тој влијае на адсорпцијата и таложењето на Cd во почвата со намалување на биорасположивоста на Cd во почвата со зголемување на pH вредноста и промена на капацитетот за размена на катјони во почвата (CEC), сатурацијата на соли во почвата (BS) и редокс потенцијалот на почвата (Eh)3, 11. Покрај тоа, , варот обезбедува голема количина на Ca2+, формира јонски антагонизам со Cd2+, се натпреварува за местата на адсорпција во корените, го спречува транспортот на Cd во почвата и има ниска биолошка токсичност. Кога се додадени 50 mmol L-1 Ca под стрес од Cd, транспортот на Cd во листовите од сусам беше инхибиран, а акумулацијата на Cd беше намалена за 80%. Голем број слични студии се објавени кај ориз (Oryza sativa L.) и други култури12,13.
Фолијарното прскање на културите за контрола на акумулацијата на тешки метали е нов метод за контрола на тешките метали во последниве години. Неговиот принцип е главно поврзан со реакцијата на хелација во растителните клетки, што резултира со таложење на тешки метали на клеточниот ѕид и го инхибира апсорбирањето на тешките метали од страна на растенијата14,15. Како стабилен диациден хелатирачки агенс, оксалната киселина може директно да хелира јони на тешки метали во растенијата, со што се намалува токсичноста. Истражувањата покажаа дека оксалната киселина во сојата може да хелира Cd2+ и да ослободи кристали што содржат Cd преку горните трихомни клетки, намалувајќи ги нивоата на Cd2+ во телото16. Оксалната киселина може да ја регулира pH вредноста на почвата, да ја зголеми активноста на супероксид дисмутазата (SOD), пероксидазата (POD) и каталазата (CAT) и да го регулира пенетрацијата на растворлив шеќер, растворлив протеин, слободни аминокиселини и пролин. Метаболни регулатори17,18. Киселината и вишокот Ca2+ во растението формираат талог од калциум оксалат под дејство на нуклеирачки протеини. Регулирањето на концентрацијата на Ca2+ во растенијата може ефикасно да се постигне регулирање на растворената оксална киселина и Ca2+ во растенијата и да се избегне прекумерното акумулирање на оксална киселина и Ca2+19,20.
Количината на применета вар е еден од клучните фактори што влијаат на ефектот на поправка. Утврдено е дека дозата на вар се движи од 750 до 6000 kg/m2. За кисела почва со pH вредност од 5,0~5,5, ефектот од нанесување вар во доза од 3000~6000 kg/h/m2 е значително поголем отколку при доза од 750 kg/h/m221. Сепак, прекумерната примена на вар ќе резултира со некои негативни ефекти врз почвата, како што се значителни промени во pH вредноста на почвата и набивањето на почвата22. Затоа, ги дефиниравме нивоата на третман со CaO како 0, 750, 2250 и 3750 kg hm-2. Кога оксална киселина беше применета на Arabidopsis thaliana, беше откриено дека Ca2+ е значително намален при концентрација од 10 mmol L-1, а семејството на гени CRT, кое влијае на сигнализацијата на Ca2+, реагираше силно20. Акумулацијата на некои претходни студии ни овозможи да ја одредиме концентрацијата на овој тест и понатаму да го проучиме ефектот од интеракцијата на егзогените додатоци врз Ca2+ и Cd2+23,24,25. Затоа, оваа студија има за цел да го истражи регулаторниот механизам на егзогениот спреј за лисја со вар и оксална киселина врз содржината на Cd и толеранцијата на стрес кај Panax notoginseng во почва контаминирана со Cd и понатаму да истражи начини за подобро обезбедување на медицински квалитет и ефикасност. Производство на Panax notoginseng. Тој дава вредни упатства за зголемување на обемот на одгледување тревни растенија во почви контаминирани со кадмиум и постигнување на висококвалитетно, одржливо производство што го бара фармацевтскиот пазар.
Користејќи ја локалната сорта женшен Веншан Панакс нотогинсенг како материјал, спроведен е теренски експеримент во Ланиџаи, округ Ќиубеи, префектура Веншан, покраина Јунан (24°11′СГШ, 104°3′ИГД, надморска височина 1446 м). Просечната годишна температура е 17°C, а просечните годишни врнежи се 1250 mm. Основните вредности на проучуваната почва беа TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, OM 31,86 g kg-1, алкално хидролизиран N 88,82 mg kg-1, без фосфор 18,55 mg kg-1, слободен калиум 100,37 mg kg-1, вкупен кадмиум 0,3 mg kg-1, pH 5,4.
На 10 декември 2017 година, 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2·2.5H2O) и третман со вар (0, 750, 2250 и 3750 kg/h/m2) беа измешани и нанесени на површината на почвата во слој од 0~10 cm од секоја парцела. Секој третман беше повторен 3 пати. Тест парцелите се наоѓаат случајно, секоја парцела покрива површина од 3 м2. Едногодишни садници од Panax notoginseng беа пресадени по 15 дена обработка. При употреба на мрежа за сончање, интензитетот на светлината на Panax notoginseng во мрежата за сончање е околу 18% од нормалниот интензитет на природната светлина. Одгледувањето се врши според локалните традиционални методи на одгледување. Пред фазата на зреење на Panax notoginseng во 2019 година, се прска оксална киселина во форма на натриум оксалат. Концентрациите на оксална киселина беа 0, 0,1 и 0,2 mol L-1, соодветно, а NaOH беше употребен за прилагодување на pH вредноста на 5,16 за да се симулира просечната pH вредност на растворот за испирање на отпадоци. Прскајте ги горните и долните површини на листовите еднаш неделно во 8:00 часот наутро. По прскање 4 пати во 5-тата недела, беа собрани 3-годишни растенија Panax notoginseng.
Во ноември 2019 година, тригодишни растенија Panax notoginseng беа собрани од полето и испрскани со оксална киселина. Некои примероци од тригодишни растенија Panax notoginseng кои требаше да се измерат за физиолошки метаболизам и ензимска активност беа ставени во епрувети за замрзнување, брзо замрзнати со течен азот, а потоа префрлени во фрижидер на -80°C. Некои примероци од коренот што требаше да се измерат за Cd и содржината на активни состојки во фазата на зрелост беа измиени со вода од чешма, сушени на 105°C 30 минути, со константна тежина на 75°C и мелени во аван за складирање.
Измерете 0,2 g сув растителен примерок, ставете го во Ерленмаерова колба, додадете 8 ml HNO3 и 2 ml HClO4 и покријте го преку ноќ. Следниот ден, користете закривена инка поставена во Ерленмаерова колба за електротермално варење додека не се појави бел чад и дигестивните сокови не течат бистри. По ладењето на собна температура, смесата се префрли во волуметриска колба од 10 ml. Содржината на Cd беше определена со помош на атомски апсорпционен спектрометар (Thermo ICE™ 3300 AAS, САД). (GB/T 23739-2009).
Измерете 0,2 g сув растителен примерок, ставете го во пластично шише од 50 ml, додадете 1 mol L-1 HCL во 10 ml, затворете го капачето и добро протресете 15 часа и филтрирајте. Со пипета, пипетирајте ја потребната количина филтрат, разредете ја соодветно и додадете раствор на SrCl2 за да ја доведете концентрацијата на Sr2+ до 1 g L-1. Содржината на Ca беше мерена со атомски апсорпционен спектрометар (Thermo ICE™ 3300 AAS, САД).
Метод на референтен комплет за малондиалдехид (MDA), супероксид дисмутаза (SOD), пероксидаза (POD) и каталаза (CAT) (DNM-9602, Beijing Prong New Technology Co., Ltd., регистрација на производ), користете го соодветниот комплет за мерење. Бр.: Пекиншка фармакопеја (точно) 2013 бр. 2400147).
Измерете околу 0,05 g од примерокот Panax notoginseng и додадете реагенс од антронска сулфурна киселина по страните на епруветата. Протресете ја епруветата 2-3 секунди за темелно да се измеша течноста. Ставете ја епруветата на решетка за епрувети за да се развие боја 15 минути. Содржината на растворлив шеќер е одредена со ултравиолетово-видлива спектрофотометрија (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кина) на бранова должина од 620 nm.
Измерете 0,5 g свеж примерок од Panax notoginseng, сомелете го во хомогенат со 5 ml дестилирана вода, а потоа центрифугирајте на 10.000 g 10 минути. Супернатантот беше разреден до фиксен волумен. Користен е методот Coomassie Brilliant Blue. Содржината на растворливи протеини беше измерена со ултравиолетово-видлива спектрофотометрија (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кина) на бранова должина од 595 nm и пресметана врз основа на стандардната крива на говедскиот серумски албумин.
Измерете 0,5 g свеж примерок, додадете 5 ml 10% оцетна киселина, мелете до хомогенат, филтрирајте и разредете до константен волумен. Методот за развој на боја е користен со раствор на нинхидрин. Содржината на слободни аминокиселини е одредена со UV-видлива спектрофотометрија (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кина) на 570 nm и пресметана врз основа на стандардната крива на леуцин28.
Измерете 0,5 g свеж примерок, додадете 5 ml 3% раствор на сулфосалицилна киселина, загревајте во водена бања и протресете 10 минути. По ладењето, растворот се филтрира и се доведува до константен волумен. Користен е колориметриски метод со кисел нинхидрин. Содржината на пролин е одредена со ултравиолетово-видлива спектрофотометрија (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кина) на бранова должина од 520 nm и пресметана врз основа на стандардната крива на пролин29.
Содржината на сапонини е одредена со високо-перформансна течна хроматографија со повикување на Фармакопејата на Народна Република Кина (издание од 2015 година). Основниот принцип на високо-перформансната течна хроматографија е да се користи течност под висок притисок како мобилна фаза и да се примени технологијата за сепарација на ултрафини честички од високо-перформансната колонска хроматографија на стационарната фаза. Техниката на работа е следнава:
HPLC услови и тест за соодветност на системот (Табела 1): Користете силика гел врзан со октадецилсилан како полнач, ацетонитрил како мобилна фаза А и вода како мобилна фаза Б. Извршете градиентно елуирање како што е прикажано во табелата подолу. Брановата должина на детекција е 203 nm. Според врвот R1 на вкупните сапонини на Panax notoginseng, бројот на теоретски плочи треба да биде најмалку 4000.
Подготовка на стандарден раствор: Прецизно измерете ги гинсенозидот Rg1, гинсенозидот Rb1 и нотогинсенозидот R1 и додадете метанол за да се подготви смеса што содржи 0,4 mg гинсенозид Rg1, 0,4 mg гинсенозид Rb1 и 0,1 mg нотогинсенозид R1 на 1 ml раствор.
Подготовка на тест растворот: Измерете 0,6 g Panax ginseng во прав и додадете 50 ml метанол. Измешаниот раствор беше измерен (W1) и оставен преку ноќ. Потоа измешаниот раствор лесно вареше во водена бања на 80°C 2 часа. По ладењето, измерете го измешаниот раствор и додадете го подготвениот метанол во првата маса W1. Потоа добро протресете и филтрирајте. Филтратот се остава за анализа.
Прецизно соберете 10 μL од стандардниот раствор и 10 μL од филтратот и инјектирајте ги во високоперформансен течен хроматограф (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.) за да ја одредите содржината на сапонин 24.
Стандардна крива: мерење на мешан стандарден раствор од Rg1, Rb1 и R1. Условите за хроматографија се исти како погоре. Пресметајте ја стандардната крива со прикажување на измерената површина на пикот на y-оската и концентрацијата на сапонин во стандардниот раствор на x-оската. Концентрацијата на сапонин може да се пресмета со замена на измерената површина на пикот на примерокот во стандардната крива.
Измерете 0,1 g примерок од P. notogensings и додадете 50 ml 70% раствор од CH3OH. Ултразвучната екстракција беше извршена 2 часа, по што следеше центрифугирање на 4000 вртежи во минута во текот на 10 минути. Земете 1 ml од супернатантот и разредете го 12 пати. Содржината на флавоноиди беше определена со употреба на ултравиолетово-видлива спектрофотометрија (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кина) на бранова должина од 249 nm. Кверцетинот е една од стандардните вообичаени супстанции8.
Податоците беа организирани со помош на софтверот Excel 2010. За анализа на варијансата на податоците беше користен статистичкиот софтвер SPSS 20. Сликите беа нацртани со помош на Origin Pro 9.1. Пресметаните статистички вредности вклучуваат средна вредност ± SD. Изјавите за статистичка значајност се базираат на P < 0,05.
При иста концентрација на оксална киселина испрскана врз листовите, содржината на Ca во корените на Panax notoginseng значително се зголемила со зголемувањето на количината на применета вар (Табела 2). Во споредба со отсуството на вар, содржината на Ca се зголемила за 212% при додавање на 3750 kg/h/m2 вар без прскање со оксална киселина. За иста количина на применета вар, содржината на Ca малку се зголемила со зголемувањето на концентрацијата на спрејот со оксална киселина.
Содржината на Cd во корените се движи од 0,22 до 0,70 mg kg-1. При иста концентрација на оксална киселина при прскање, со зголемување на количината на додадена вар, содржината на Cd од 2250 kg/h значително се намалува. Во споредба со контролата, содржината на Cd во корените се намалила за 68,57% по прскањето со 2250 kg hm-2 вар и 0,1 mol l-1 оксална киселина. Кога биле нанесени безварни и 750 kg/h вар, содржината на Cd во корените на Panax notoginseng значително се намалила со зголемување на концентрацијата на спреј со оксална киселина. Кога биле нанесени 2250 kg/m2 вар и 3750 kg/m2 вар, содржината на Cd во корените прво се намалила, а потоа се зголемила со зголемување на концентрацијата на оксална киселина. Дополнително, биваријантната анализа покажа дека варта има значаен ефект врз содржината на Ca во корените на Panax notoginseng (F = 82,84**), варта имаше значаен ефект врз содржината на Cd во корените на Panax notoginseng (F = 74,99**) и оксална киселина (F = 7,72*).
Со зголемувањето на количината на додадена вар и концентрацијата на испрскана оксална киселина, содржината на MDA значително се намали. Немаше значајна разлика во содржината на MDA во корените на Panax notoginseng без додавање вар и со додавање на 3750 kg/m2 вар. При стапки на апликација од 750 kg/h/m2 и 2250 kg/h/m2, содржината на вар при прскање со оксална киселина од 0,2 mol/L се намали за 58,38% и 40,21%, соодветно, во споредба со без прскање со оксална киселина. Најниската содржина на MDA (7,57 nmol g-1) беше забележана при прскање со 750 kg hm-2 вар и 0,2 mol l-1 оксална киселина (Сл. 1).
Ефект од фолијарно прскање со оксална киселина врз содржината на малондиалдехид во корените на Panax notoginseng под кадмиумски стрес. Забелешка: Легендата на сликата ја означува концентрацијата на оксална киселина при прскање (mol L-1), различните мали букви означуваат значајни разлики помеѓу третманите со иста апликација на вар. број (P < 0,05). Истото подолу.
Освен при нанесувањето на 3750 kg/h вар, немаше значајна разлика во активноста на SOD кај корените од Panax notoginseng. При додавање на 0, 750 и 2250 kg/h/m2 вар, активноста на SOD кога се третираше со прскање со оксална киселина со концентрација од 0,2 mol/l беше значително повисока отколку без употреба на оксална киселина, зголемувајќи се за 177,89%, 61,62% и 45,08% соодветно. Активноста на SOD во корените (598,18 U g-1) беше највисока во отсуство на нанесување вар и кога се третираше со прскање со оксална киселина со концентрација од 0,2 mol/l. Кога оксалната киселина беше испрскана со иста концентрација или 0,1 mol L-1, активноста на SOD се зголеми со зголемување на количината на додадена вар. По прскање со 0,2 mol/L оксална киселина, активноста на SOD значително се намали (Сл. 2).
Ефект на прскање на листови со оксална киселина врз активноста на супероксид дисмутаза, пероксидаза и каталаза во корените на Panax notoginseng под стрес од кадмиум
Како и активноста на SOD кај корените, активноста на POD кај корените третирани без вар и испрскани со 0,2 mol L-1 оксална киселина беше највисока (63,33 µmol g-1), што е за 148,35% повисоко од контролната група (25,50 µmol g-1). Со зголемување на концентрацијата на прскање со оксална киселина и третман со вар од 3750 kg/m2, активноста на POD прво се зголеми, а потоа се намали. Во споредба со третманот со 0,1 mol L-1 оксална киселина, активноста на POD кога се третира со 0,2 mol L-1 оксална киселина се намали за 36,31% (Сл. 2).
Со исклучок на прскање со 0,2 mol/l оксална киселина и додавање на 2250 kg/h/m2 или 3750 kg/h/m2 вар, активноста на CAT беше значително повисока од контролната. При прскање со 0,1 mol/l оксална киселина и додавање на 0,2250 kg/m2 или 3750 kg/h/m2 вар, активноста на CAT се зголеми за 276,08%, 276,69% ​​и 33,05%, соодветно, во споредба со третманот без прскање со оксална киселина. Активноста на CAT во корените беше највисока (803,52 μmol/g) при третманот без вар и при третманот со 0,2 mol/L оксална киселина. Активноста на CAT беше најниска (172,88 μmol/g) кога се третираше со 3750 kg/h/m2 вар и 0,2 mol/L оксална киселина (Сл. 2).
Биваријантната анализа покажа дека CAT активноста и MDA активноста на корените од Panax notoginseng беа значајно поврзани со количината на испрскана оксална киселина или вар и двата третмани (Табела 3). SOD активноста во корените беше значајно поврзана со третманот со вар и оксална киселина или концентрацијата на прскање со оксална киселина. POD активноста на коренот беше значајно зависна од количината на применета вар или третманот со вар и оксална киселина.
Содржината на растворливи шеќери во корените се намалувала со зголемување на количината на апликација на вар и концентрацијата на спреј со оксална киселина. Немало значајна разлика во содржината на растворливи шеќери во корените на Panax notoginseng без апликација на вар и кога била нанесена 750 kg/h/m2 вар. Кога била нанесена 2250 kg/m2 вар, содржината на растворлив шеќер кога била третирана со 0,2 mol/L оксална киселина била значително поголема од онаа кога била третирана без прскање со оксална киселина, зголемувајќи се за 22,81%. Кога била нанесена 3750 kg h/m2 вар, содржината на растворлив шеќер значително се намалила со зголемување на концентрацијата на испрскана оксална киселина. Содржината на растворлив шеќер кога била третирана со 0,2 mol L-1 оксална киселина се намалила за 38,77% во споредба со онаа без прскање со оксална киселина. Покрај тоа, третманот со прскање со оксална киселина од 0,2 mol·L-1 имаше најниска содржина на растворлив шеќер, која изнесуваше 205,80 mg·g-1 (сл. 3).
Ефект на фолијарно прскање со оксална киселина врз содржината на растворлив вкупен шеќер и растворлив протеин во корените на Panax notoginseng под стрес од кадмиум
Содржината на растворливи протеини во корените се намалувала со зголемување на количините на апликација на вар и третман со прскање со оксална киселина. Без додавање на вар, содржината на растворливи протеини кога се третирала со спреј со оксална киселина со концентрација од 0,2 mol L-1 била значително намалена за 16,20% во споредба со контролната група. Немало значајни разлики во содржината на растворливи протеини кај корените на Panax notoginseng кога била нанесена 750 kg/h вар. Под услови на апликација од 2250 kg/h/m2 вар, содржината на растворливи протеини при третман со спреј со оксална киселина од 0,2 mol/L била значително повисока од онаа при третман со спреј без оксална киселина (35,11%). Кога била нанесена 3750 kg·h/m2 вар, содржината на растворливи протеини значително се намалила со зголемувањето на концентрацијата на спреј со оксална киселина, со најниска содржина на растворливи протеини (269,84 μg·g-1) кога спрејот со оксална киселина бил 0,2 mol·L-1 (Сл. 3).
Немаше значајни разлики во содржината на слободни аминокиселини во коренот на Panax notoginseng во отсуство на апликација на вар. Со зголемувањето на концентрацијата на оксална киселина при прскање и додавањето на 750 kg/h/m2 вар, содржината на слободни аминокиселини прво се намали, а потоа се зголеми. Во споредба со третманот без прскање со оксална киселина, содржината на слободни аминокиселини значително се зголеми за 33,58% при прскање со 2250 kg hm-2 вар и 0,2 mol l-1 оксална киселина. Содржината на слободни аминокиселини значително се намали со зголемување на концентрацијата на оксална киселина при прскање и додавање на 3750 kg/m2 вар. Содржината на слободни аминокиселини при прскање со 0,2 mol L-1 оксална киселина беше намалена за 49,76% во споредба со прскањето без оксална киселина. Содржината на слободни аминокиселини беше највисока без прскање со оксална киселина и изнесуваше 2,09 mg g-1. Третманот со спреј со оксална киселина од 0,2 mol/L имаше најниска содржина на слободни аминокиселини (1,05 mg/g) (сл. 4).
Ефект од прскање на листови со оксална киселина врз содржината на слободни аминокиселини и пролин во корените на Panax notoginseng под услови на стрес од кадмиум
Содржината на пролин во корените се намалувала со зголемување на количината на нанесена вар и количината на прскање со оксална киселина. Немало значајни разлики во содржината на пролин во коренот од Panax ginseng кога не бил нанесен вар. Со зголемувањето на концентрацијата на оксална киселина при прскање и зголемувањето на примената на 750 или 2250 kg/m2 вар, содржината на пролин прво се намалувала, а потоа се зголемувала. Содржината на пролин при прскање со 0,2 mol L-1 оксална киселина била значително поголема од онаа при прскање со 0,1 mol L-1 оксална киселина, зголемувајќи се за 19,52% и 44,33%, соодветно. Кога биле додадени 3750 kg/m2 вар, содржината на пролин значително се намалила со зголемувањето на концентрацијата на испрскана оксална киселина. По прскање со 0,2 mol L-1 оксална киселина, содржината на пролин се намалила за 54,68% во споредба со онаа без прскање со оксална киселина. Најниска содржина на пролин беше забележана кога се третираше со 0,2 mol/l оксална киселина и изнесуваше 11,37 μg/g (сл. 4).
Вкупната содржина на сапонини во Panax notoginseng е Rg1>Rb1>R1. Немаше значајна разлика во содржината на трите сапонини со зголемување на концентрацијата на спреј со оксална киселина и концентрацијата без апликација на вар (Табела 4).
Содржината на R1 по прскање со 0,2 mol L-1 оксална киселина беше значително пониска отколку без прскање со оксална киселина и нанесување на доза на вар од 750 или 3750 kg/m2. При концентрација на испрскана оксална киселина од 0 или 0,1 mol/L, немаше значајна разлика во содржината на R1 со зголемување на количината на додадена вар. При концентрација на прскање од 0,2 mol/L оксална киселина, содржината на R1 во 3750 kg/h/m2 вар беше значително пониска од 43,84% без додавање вар (Табела 4).
Со зголемувањето на концентрацијата на оксална киселина при прскање и додавањето на 750 kg/m2 вар, содржината на Rg1 прво се зголеми, а потоа се намали. При стапки на апликација на вар од 2250 и 3750 kg/h, содржината на Rg1 се намали со зголемување на концентрацијата на прскање со оксална киселина. При иста концентрација на испрскана оксална киселина, со зголемувањето на количината на вар, содржината на Rg1 прво се зголемува, а потоа се намалува. Во споредба со контролната група, освен содржината на Rg1 во три концентрации на оксална киселина и третмани со вар од 750 kg/m2, што беше повисока од контролната група, содржината на Rg1 во корените на Panax notoginseng при други третмани беше пониска од контролната група. Максималната содржина на Rg1 беше при прскање со 750 kg/h/m2 вар и 0,1 mol/l оксална киселина, што беше за 11,54% повисока од контролната група (Табела 4).
Со зголемувањето на концентрацијата на оксална киселина при прскање и количината на применета вар при брзина на проток од 2250 kg/h, содржината на Rb1 прво се зголеми, а потоа се намали. По прскање со 0,1 mol L-1 оксална киселина, содржината на Rb1 достигна максимална вредност од 3,46%, што е за 74,75% повисока отколку без прскање со оксална киселина. За други третмани со вар, немаше значајни разлики помеѓу различните концентрации на спреј со оксална киселина. По прскање со 0,1 и 0,2 mol L-1 оксална киселина, со зголемувањето на количината на вар, содржината на Rb1 прво се намали, а потоа се намали (Табела 4).
При иста концентрација на прскање со оксална киселина, со зголемување на количината на додадена вар, содржината на флавоноиди прво се зголемувала, а потоа се намалувала. Не е откриена значајна разлика во содржината на флавоноиди при прскање со различни концентрации на оксална киселина без вар и 3750 kg/m2 вар. При додавање на 750 и 2250 kg/m2 вар, со зголемување на концентрацијата на испрскана оксална киселина, содржината на флавоноиди прво се зголемувала, а потоа се намалувала. При нанесување на 750 kg/m2 и прскање на оксална киселина со концентрација од 0,1 mol/l, содржината на флавоноиди била максимална - 4,38 mg/g, што е за 18,38% повисоко отколку при додавање на иста количина вар, и немало потреба од прскање со оксална киселина. Содржината на флавоноиди кога се третира со спреј со оксална киселина од 0,1 mol L-1 се зголемила за 21,74% во споредба со третманот без оксална киселина и третманот со вар во доза од 2250 kg/m2 (сл. 5).
Ефект од прскање на листови со оксалат врз содржината на флавоноиди во коренот на Panax notoginseng под стрес од кадмиум
Биваријантната анализа покажа дека содржината на растворлив шеќер во корените на Panax notoginseng е значително зависна од количината на применета вар и концентрацијата на испрскана оксална киселина. Содржината на растворлив протеин во корените е значително корелирана со дозата на вар и оксална киселина. Содржината на слободни аминокиселини и пролин во корените е значително корелирана со количината на применета вар, концентрацијата на прскана оксална киселина, вар и оксална киселина (Табела 5).
Содржината на R1 во корените на Panax notoginseng значително зависеше од концентрацијата на испрскана оксална киселина, количината на вар, вар и применета оксална киселина. Содржината на флавоноиди значително зависеше од концентрацијата на спрејот со оксална киселина и количината на додадена вар.
Многу адитиви се користени за намалување на нивоата на кадмиум во растенијата со фиксирање на кадмиумот во почвата, како што се вар и оксална киселина30. Варот е широко користен како адитив за почвата за намалување на нивоата на кадмиум во земјоделските култури31. Лианг и сор.32 објавија дека оксалната киселина може да се користи и за санација на почвата контаминирана со тешки метали. Откако различни концентрации на оксална киселина биле додадени во контаминираната почва, содржината на органска материја во почвата се зголемила, капацитетот за размена на катјони се намалил и pH вредноста се зголемила33. Оксалната киселина може да реагира и со метални јони во почвата. Под услови на стрес од Cd, содржината на Cd во Panax notoginseng значително се зголемила во споредба со контролната. Меѓутоа, ако се користи вар, таа е значително намалена. Кога во оваа студија биле применети 750 kg/h/m² вар, содржината на Cd во корените го достигнала националниот стандард (границата за Cd е Cd≤0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), а ефектот бил добар. Најдобар ефект се постигнува со додавање на 2250 кг/м2 вар. Додавањето на вар создава голем број на места за конкуренција за Ca2+ и Cd2+ во почвата, а додавањето на оксална киселина ја намалува содржината на Cd во корените на Panax notoginseng. По мешањето на вар и оксална киселина, содржината на Cd во коренот на Panax ginseng значително се намали и го достигна националниот стандард. Ca2+ во почвата се адсорбира на површината на коренот преку процес на масен проток и може да се апсорбира во коренските клетки преку калциумови канали (Ca2+ канали), калциумови пумпи (Ca2+-AT-Pase) и Ca2+/H+ антипортери, а потоа да се транспортира хоризонтално до корените. Xylem23. Постоеше значајна негативна корелација помеѓу содржината на Ca и Cd во корените (P < 0,05). Содржината на Cd се намалуваше со зголемување на содржината на Ca, што е во согласност со идејата за антагонизам помеѓу Ca и Cd. ANOVA покажа дека количината на вар има значаен ефект врз содржината на Ca во коренот на Panax notoginseng. Понграк и сор. 35 објавија дека Cd се врзува за оксалат во кристалите на калциум оксалат и се натпреварува со Ca. Сепак, регулаторниот ефект на оксалната киселина врз Ca бил незначителен. Ова покажува дека таложењето на калциум оксалат од оксална киселина и Ca2+ не е едноставно таложење, а процесот на копреципитација може да се контролира од неколку метаболички патишта.
Под кадмиумски стрес, во растенијата се формира голема количина на реактивни кислородни видови (ROS), оштетувајќи ја структурата на клеточните мембрани36. Содржината на малондиалдехид (MDA) може да се користи како индикатор за проценка на нивото на ROS и степенот на оштетување на плазматската мембрана на растенијата37. Антиоксидантниот систем е важен заштитен механизам за отстранување на реактивни кислородни видови38. Активностите на антиоксидантните ензими (вклучувајќи POD, SOD и CAT) обично се менуваат под кадмиумски стрес. Резултатите покажаа дека содржината на MDA е позитивно корелирана со концентрацијата на Cd, што укажува дека степенот на пероксидација на липидите на мембраната на растенијата се продлабочува со зголемување на концентрацијата на Cd37. Ова е во согласност со резултатите од студијата на Оујанг и сор.39. Оваа студија покажува дека содржината на MDA е значително под влијание на вар, оксална киселина, вар и оксална киселина. По небулизација на 0,1 mol L-1 оксална киселина, содржината на MDA во Panax notoginseng се намали, што укажува дека оксалната киселина може да ја намали биорасположивоста на нивоата на Cd и ROS во Panax notoginseng. Антиоксидантниот ензимски систем е местото каде што се одвива функцијата на детоксикација на растението. SOD го отстранува O2- содржан во растителните клетки и произведува нетоксичен O2 и нискотоксичен H2O2. POD и CAT го отстрануваат H2O2 од растителните ткива и го катализираат распаѓањето на H2O2 во H2O. Врз основа на анализата на iTRAQ протеомот, беше откриено дека нивоата на експресија на протеини на SOD и PAL се намалени, а нивото на експресија на POD се зголеми по апликација на вар под Cd40 стрес. Активностите на CAT, SOD и POD во коренот на Panax notoginseng беа значително засегнати од дозата на оксална киселина и вар. Третманот со прскање со 0,1 mol L-1 оксална киселина значително ја зголеми активноста на SOD и CAT, но регулаторниот ефект врз активноста на POD не беше очигледен. Ова покажува дека оксалната киселина го забрзува распаѓањето на ROS под Cd стрес и главно го комплетира отстранувањето на H2O2 со регулирање на активноста на CAT, што е слично на резултатите од истражувањето на Guo et al.41 за антиоксидантните ензими на Pseudospermum sibiricum. Kos. ). Ефектот од додавање на 750 kg/h/m2 вар врз активноста на ензимите на антиоксидантниот систем и содржината на малондиалдехид е сличен на ефектот од прскање со оксална киселина. Резултатите покажаа дека третманот со прскање со оксална киселина може поефикасно да ги подобри активностите на SOD и CAT во Panax notoginseng и да ја зголеми отпорноста на стрес на Panax notoginseng. Активностите на SOD и POD беа намалени со третман со 0,2 mol L-1 оксална киселина и 3750 kg hm-2 вар, што укажува дека прекумерното прскање со високи концентрации на оксална киселина и Ca2+ може да предизвика стрес кај растенијата, што е во согласност со студијата на Luo и др. Wait 42.