Köszönjük, hogy felkereste a Nature.com weboldalt. Ön korlátozott CSS-támogatású böngészőverziót használ. A legjobb élmény érdekében javasoljuk, hogy frissítse böngészőjét (vagy tiltsa le a kompatibilitási módot az Internet Explorerben). Ezenkívül a folyamatos támogatás biztosítása érdekében stílusok és JavaScript nélkül jelenítjük meg az oldalt.
Három cikket megjelenítő csúszkák diánként. A diák között a vissza és a következő gombokkal, az egyes diák végén található diavezérlő gombokkal lehet mozogni.
A kadmium (Cd) szennyezés veszélyezteti a Panax notoginseng gyógynövény termesztését Jünnan tartományban. Exogén kadmiumstressz körülményei között terepi kísérletet végeztek, hogy megértsék a mészkijuttatás (0,750, 2250 és 3750 kg bm-2) és az oxálsavas permetezés (0, 0,1 és 0,2 mol l-1) hatását a kadmium felhalmozódására. valamint az antioxidáns hatást. A Panax notoginsenget befolyásoló szisztémás és gyógyászati ​​komponensek. Az eredmények azt mutatták, hogy az égetett mész és az oxálsavas lombtrágyázás növelheti a Ca2+ szintet a Panax notoginsengben kadmiumstressz alatt, és csökkentheti a Cd2+ toxicitást. A mész és az oxálsav hozzáadása növelte az antioxidáns enzimek aktivitását és megváltoztatta az ozmoregulátorok anyagcseréjét. A CAT aktivitása a legjelentősebben, 2,77-szeresére nőtt. Az SOD aktivitása 1,78-szorosára nőtt oxálsavval kezelve. Az MDA-tartalom 58,38%-kal csökkent. Nagyon szignifikáns összefüggés van az oldható cukor, a szabad aminosav, a prolin és az oldható fehérje mennyisége között. A mész és az oxálsav növelheti a kalciumionok (Ca2+) mennyiségét, csökkentheti a kadmiumot, javíthatja a stressztűrő képességet a Panax notoginsengben, valamint növelheti az összes szaponin és flavonoid termelést. A kadmiumtartalom volt a legalacsonyabb, 68,57%-kal alacsonyabb, mint a kontrollban, ami megfelelt a standard értéknek (Cd≤0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). Az SPN aránya 7,73% volt, ami minden kezelésben elérte a legmagasabb szintet, a flavonoidok tartalma pedig 21,74%-kal szignifikánsan nőtt, elérve a gyógyszer standard értékét és a legjobb terméshozamot.
A kadmium (Cd), mint a megművelt talajban gyakori szennyező anyag, könnyen migrál, és jelentős biológiai toxicitással rendelkezik1. El Shafei és munkatársai2 arról számoltak be, hogy a kadmium-toxicitás befolyásolja a felhasznált növények minőségét és termelékenységét. Az utóbbi években a délnyugat-kínai megművelt területek talajában a kadmiumfelesleg jelensége nagyon súlyossá vált. Jünnan tartomány Kína biodiverzitási királysága, amely között a gyógynövényfajok az ország első helyén állnak. Jünnan tartomány gazdag ásványkincsei azonban a bányászati ​​folyamat során elkerülhetetlenül a talaj nehézfém-szennyezéséhez vezetnek, ami kihat a helyi gyógynövények termesztésére.
A Panax notoginseng (Burkill) Chen3 egy nagyon értékes évelő gyógynövény, amely az Araliaceae nemzetségbe tartozik (Panax ginseng). A Panax notoginseng gyökere elősegíti a vérkeringést, megszünteti a vérpangást és enyhíti a fájdalmat. A fő termőhely a Jünnan tartománybeli Wenshan prefektúra5. A kadmiumszennyezés a Panax notoginseng ültetvényén a talajfelület több mint 75%-án volt jelen, és különböző helyeken meghaladta a 81-100%-ot6. A kadmium toxikus hatása nagymértékben csökkenti a Panax notoginseng gyógyászati ​​összetevőinek, különösen a szaponinok és flavonoidok termelődését is. A szaponinok az aglikonok egy osztályába tartoznak, amelyek közül az aglikonok a triterpenoidok vagy spiroszteránok, amelyek számos kínai gyógynövény fő hatóanyagai, és szaponinokat tartalmaznak. Egyes szaponinok értékes biológiai aktivitással is rendelkeznek, például antibakteriális, lázcsillapító, nyugtató és rákellenes hatással7. A flavonoidok általában olyan vegyületek sorozatára utalnak, amelyekben két benzolgyűrű fenolos hidroxilcsoportokkal három központi szénatomon keresztül kapcsolódik, és a fő mag a 2-fenilkromanon 8. Ez egy erős antioxidáns, amely hatékonyan eltávolítja az oxigén szabadgyökeit a növényekben, gátolja a gyulladáskeltő biológiai enzimek kiválasztását, elősegíti a sebgyógyulást és a fájdalomcsillapítást, valamint csökkenti a koleszterinszintet. Ez a Panax Ginseng egyik fő hatóanyaga. A Panax notoginseng termőhelyein a talaj kadmiummal való szennyezésének problémájának megoldása szükséges feltétele a fő gyógyászati ​​összetevők előállításának biztosításához.
A mész az egyik gyakori passzivátor a kadmium talajszennyeződésének in situ megkötésére. Befolyásolja a kadmium adszorpcióját és lerakódását a talajban, és csökkenti a kadmium biológiai aktivitását a talajban azáltal, hogy növeli a pH-értéket és megváltoztatja a talaj kationcsere-kapacitását (CEC), a talaj sótelítettségét (BS) és a talaj redoxpotenciálját (Eh)3,11. Ezenkívül a mész nagy mennyiségű Ca2+-t biztosít, amely ionos antagonizmust képez a Cd2+-nal, verseng a gyökéradszorpciós helyekért, megakadályozza a kadmium hajtásba történő transzportját, és alacsony biológiai toxicitással rendelkezik. Kadmiumstressz alatt 50 mmol l-1 Ca hozzáadásával a szezámlevélben a kadmiumtranszport gátolt, a kadmium felhalmozódása pedig 80%-kal csökkent. Számos kapcsolódó tanulmány született rizsről (Oryza sativa L.) és más növényekről12,13.
Az utóbbi években új módszer jelent meg a nehézfémek kezelésében a növények leveleinek permetezése a nehézfémek felhalmozódásának szabályozására. Az elv főként a növényi sejtekben lejátszódó kelátképződési reakcióval kapcsolatos, amely a nehézfémek sejtfalra való lerakódását okozza, és gátolja a nehézfémek felvételét a növények által14,15. Stabil dikarbonsav kelátképző szerként az oxálsav közvetlenül képes kelátot képezni a növények nehézfémionjaival, ezáltal csökkentve a toxicitást. Tanulmányok kimutatták, hogy a szójababban található oxálsav kelátot képezhet a Cd2+-nal, és Cd-tartalmú kristályokat szabadíthat fel a trichóma apikális sejtjein keresztül, csökkentve a szervezet Cd2+-szintjét16. Az oxálsav szabályozhatja a talaj pH-értékét, növelheti a szuperoxid-diszmutáz (SOD), a peroxidáz (POD) és a kataláz (CAT) aktivitását, valamint szabályozhatja az oldható cukor, az oldható fehérje, a szabad aminosavak és a prolin beszivárgását. Metabolikus modulátorok17,18. Az oxalát növényekben a savas anyagok és a feleslegben lévő Ca2+ kalcium-oxalát csapadékot képez a csírafehérjék hatására. A növények Ca2+-koncentrációjának szabályozása hatékonyan szabályozhatja az oldott oxálsav és Ca2+ szintjét a növényekben, és elkerülheti az oxálsav és a Ca2+ túlzott felhalmozódását19,20.
A kijuttatott mész mennyisége az egyik kulcsfontosságú tényező, amely befolyásolja a helyreállítás hatását. Megállapították, hogy a mészfogyasztás 750 és 6000 kg·h·m−2 között mozog. Savanyú, 5,0-5,5 pH-értékű talajok esetén a 3000-6000 kg·h·m−2 dózisú mészkijuttatás hatása szignifikánsan magasabb volt, mint a 750 kg·h·m−2 dózisé.221 A mész túlzott kijuttatása azonban negatív hatásokat okoz a talajra, például jelentős változásokat okozhat a talaj pH-értékében és tömörödhet.22 Ezért a CaO kezelési szinteket 0, 750, 2250 és 3750 kg·h·m−2-re állítottuk be. Amikor oxálsavat alkalmaztunk az Arabidopsison, a Ca2+ szint 10 mM L-1 koncentrációban szignifikánsan csökkent, és a Ca2+ jelátvitelt befolyásoló CRT géncsalád erősen reagált.20 Néhány korábbi tanulmány felhalmozódása lehetővé tette számunkra, hogy meghatározzuk a kísérlet koncentrációját, és folytassuk az exogén adalékanyagok Ca2+ és Cd2+ kölcsönhatásának tanulmányozását. Így ez a tanulmány célja a helyi mészkijuttatás és az oxálsav lombtrágyázásának a Panax notoginseng kadmium-tartalmára és stressztűrő képességére gyakorolt ​​​​hatásainak szabályozási mechanizmusának vizsgálata kadmiummal szennyezett talajokban, valamint a gyógyászati ​​​​minőség garanciájának legjobb módjainak és eszközeinek további feltárása. Értékes információkkal szolgál a lágyszárú növények termesztésének kadmiummal szennyezett talajokban történő kiterjesztéséhez, valamint a gyógyszerek iránti piaci kereslet kielégítése érdekében a kiváló minőségű, fenntartható termelés biztosításához.
A helyi Wenshan notoginseng fajtát felhasználva szabadföldi kísérletet végeztek Lannizhaiban (É. sz. 24°11′, K. sz. 104°3′, tengerszint feletti magasság 1446 m), Qiubei megyében, Wenshan prefektúrában, Yunnan tartományban. Az átlagos éves hőmérséklet 17°C, az átlagos éves csapadékmennyiség pedig 1250 mm. A vizsgált talaj háttérértékei: TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, RH 31,86 g kg-1, lúgos hidrolizált nitrogén 88,82 mg kg-1, hatékony foszfor 18,55 mg kg-1, hozzáférhető K 100,37 mg kg-1, összes Cd 0,3 mg kg-1 és pH 5,4.
December 10-én 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2,5H2O) és meszet (0,750, 2250 és 3750 kg h m-2) juttattak ki, és keverték a termőfölddel 0–10 cm vastagon minden parcellában, 2017-ben. Minden kezelést háromszor megismételtek. A kísérleti parcellák véletlenszerűen helyezkedtek el, minden parcella területe 3 m2 volt. Az egyéves Panax notoginseng palántákat 15 napos talajban való termesztés után ültették át. Árnyékolóhálók használata esetén a Panax notoginseng fényintenzitása az árnyékoló lombkoronában a normál természetes fényintenzitás körülbelül 18%-a. A helyi hagyományos termesztési módszerek szerint termesztették. A Panax notoginseng 2019-es érettségi szakaszára oxálsavat nátrium-oxalátként permeteztek. Az oxálsav koncentrációja rendre 0, 0,1 és 0,2 mol l-1 volt, a pH-t pedig NaOH-dal 5,16-ra állítottuk be, hogy utánozzuk a növényi törmelék szűrletének átlagos pH-ját. A levelek felső és alsó felületét hetente egyszer, reggel 8 órakor permeteztük. 4 permetezés után a 3 éves Panax notoginseng növényeket az 5. héten betakarítottuk.
2019 novemberében hároméves, oxálsavval kezelt Panax notoginseng növényeket gyűjtöttek a terepen. A fiziológiai anyagcsere és enzimaktivitás vizsgálatához a 3 éves Panax notoginseng növényekből néhány mintát fagyasztócsövekbe helyeztek, gyorsan lefagyasztottak folyékony nitrogénben, majd -80°C-os hűtőszekrénybe helyezték. A gyökérmintákban meg kell határozni az érett stádium részét a kadmium és a hatóanyag-tartalom szempontjából. Csapvízzel történő mosás után 105°C-on 30 percig szárították, a masszát 75°C-on tartották, és mozsárban őrölték.
Mérjünk ki 0,2 g szárított növényi mintát egy Erlenmeyer-lombikba, adjunk hozzá 8 ml HNO3-at és 2 ml HClO4-et, majd zárjuk le egy éjszakára. Másnap a görbe nyakú tölcsért egy háromszög alakú lombikba helyezzük elektrotermikus bontás céljából, amíg fehér füst nem jelenik meg, és a bontóoldat kitisztul. Szobahőmérsékletre hűtve az elegyet egy 10 ml-es mérőlombikba helyezzük. A kadmiumtartalmat atomabszorpciós spektrométeren (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA) határozzuk meg. (GB/T 23739-2009).
Mérjünk ki 0,2 g szárított növényi mintát egy 50 ml-es műanyag palackba, adjunk hozzá 10 ml 1 mol l-1 HCl-t, zárjuk le, rázzuk 15 órán át, majd szűrjük le. Pipettával szívjuk fel a megfelelő hígításhoz szükséges mennyiségű szűrletet, és adjuk hozzá az SrCl2 oldatot, hogy az Sr2+ koncentrációja 1 g L–1 legyen. A Ca-tartalmat atomabszorpciós spektrométerrel (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA) határoztuk meg.
Malondialdehid (MDA), szuperoxid-diszmutáz (SOD), peroxidáz (POD) és kataláz (CAT) referenciakészlet módszer (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., termék regisztrációs száma), használja a megfelelő mérőkészlet számát: Jingyaodianji (kvázi) szó 2013 No. 2400147).
Mérjünk ki 0,05 g Panax notoginseng mintát, és adjuk hozzá az antron-kénsav reagenst a cső oldalához. Rázza fel a csövet 2-3 másodpercig, hogy a folyadék alaposan összekeveredjen. Helyezzük a csövet a kémcsőtartóba 15 percre. Az oldható cukrok tartalmát UV-látható spektrofotometriával (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kína) határoztuk meg 620 nm hullámhosszon.
Mérjünk ki 0,5 g friss Panax notoginseng mintát, őröljük homogenátummá 5 ml desztillált vízzel, majd centrifugáljuk 10 000 g-vel 10 percig. A felülúszót hígítsuk fel meghatározott térfogatra. A Coomassie Brilliant Blue módszert alkalmaztuk. Az oldható fehérjetartalmat spektrofotometriával határoztuk meg a spektrum ultraibolya és látható tartományában (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kína) 595 nm hullámhosszon, és a szarvasmarha szérumalbumin standard görbéjéből számítottuk ki.
Mérjünk ki 0,5 g friss mintát, adjunk hozzá 5 ml 10%-os ecetsavat, őröljük meg és homogenizáljuk, szűrjük és állandó térfogatra hígítsuk. Kromogén módszer ninhidrin oldattal. A szabad aminosavak tartalmát ultraibolya-látható spektrofotometriával (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kína) határoztuk meg 570 nm hullámhosszon, és a standard leucingörbéből számítottuk ki.
0,5 g friss mintát mérünk ki, adunk hozzá 5 ml 3%-os szulfoszalicilsav-oldatot, melegítjük vízfürdőben, majd 10 percig rázzuk. Lehűlés után az oldatot szűrjük, és állandó térfogatra hígítjuk. A savas ninhidrin kromogén módszert alkalmazzuk. A prolintartalmat UV-látható spektrofotometriával (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kína) határozzuk meg 520 nm hullámhosszon, és a prolin standard görbéből számítjuk ki.
A szaponinok tartalmát nagy teljesítményű folyadékkromatográfiával (HPLC) határoztuk meg a Kínai Népköztársaság Gyógyszerkönyvének (2015-ös kiadás) megfelelően. A HPLC alapelve egy nagynyomású folyadék használata mozgófázisként, valamint egy rendkívül hatékony elválasztási technológia alkalmazása állófázisú oszlopon ultrafinom részecskék esetén. A kezelési ismeretek a következők:
HPLC körülmények és rendszeralkalmassági vizsgálat (1. táblázat): A gradiens elúciót a következő táblázat szerint végeztük, töltőanyagként oktadecilszilánnal kötött szilikagélt, acetonitrilt A mozgófázisként, vizet B mozgófázisként, 203 nm detektálási hullámhosszt alkalmazva. A Panax notoginseng szaponinok R1 csúcsából számított elméleti csészeszámnak legalább 4000-nek kell lennie.
A referenciaoldat elkészítése: Pontosan mérje ki az Rg1 ginzenozidokat, az Rb1 ginzenozidokat és az R1 notoginzenozidokat, majd adjon hozzá metanolt, hogy milliliterenként 0,4 mg Rg1 ginzenozidot, 0,4 mg Rb1 ginzenozidot és 0,1 mg R1 notoginzenozidot tartalmazó oldatot kapjon.
Vizsgálati oldat elkészítése: Mérjünk ki 0,6 g Sanxin port, és adjunk hozzá 50 ml metanolt. A keveréket lemérjük (W1), és egy éjszakán át hagyjuk állni. A kevert oldatot ezután 80°C-os vízfürdőben 2 órán át enyhén forraljuk. Lehűlés után mérjük le a kevert oldatot, és a kapott metanolt adjuk a W1 első tömegéhez. Ezután jól összerázzuk és szűrjük. A szűrletet a meghatározáshoz hagyjuk.
A szaponin tartalmát pontosan abszorbeálta a standard oldat 10 µl-e és a szűrlet 10 µl-e, majd HPLC-be (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.) injektálta.
Standard görbe: Rg1, Rb1, R1 kevert standard oldat meghatározása, a kromatográfiás körülmények megegyeznek a fentiekkel. Számítsa ki a standard görbét úgy, hogy a mért csúcsterület az y tengelyen, a standard oldat szaponinkoncentrációja pedig az abszcisszán szerepel. A minta mért csúcsterületét illesztve a standard görbébe kiszámolja a szaponinkoncentrációt.
Mérjünk ki 0,1 g P. notogensings mintát, és adjunk hozzá 50 ml 70%-os CH3OH oldatot. Ultrahanggal kezeljük 2 órán át, majd centrifugáljuk 4000 fordulat/perc sebességgel 10 percig. Vegyünk 1 ml felülúszót, és hígítsuk 12-szeresére. A flavonoidok tartalmát ultraibolya-látható spektrofotometriával (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kína) határoztuk meg 249 nm hullámhosszon. A kvercetin egy standard gyakoriságú anyag8.
Az adatokat Excel 2010 szoftverrel rendszereztük. Az adatok varianciaanalízisét SPSS Statistics 20 szoftverrel értékeltük. Az ábrát az Origin Pro 9.1 programmal készítettük. A számított statisztikák az átlagot ± szórást tartalmazzák. A statisztikai szignifikancia megállapításai P<0,05-ön alapulnak.
Azonos oxálsavkoncentrációjú lombtrágyázás esetén a Panax notoginseng gyökereinek Ca-tartalma szignifikánsan nőtt a mészkijuttatás növekedésével (2. táblázat). A mészmentes permetezéshez képest a Ca-tartalom 212%-kal nőtt 3750 kg ppm mész oxálsavpermetezés nélkül. Ugyanezen mészkijuttatási mennyiség mellett a kalciumtartalom kismértékben nőtt a permetezett oxálsavkoncentráció növekedésével.
A gyökerek kadmiumtartalma 0,22 és 0,70 mg/kg között változott. Ugyanezen oxálsavkoncentráció mellett a 2250 kg hm-2 kadmiumtartalom szignifikánsan csökkent a mész kijuttatási mennyiségének növekedésével. A kontrollhoz képest, amikor a gyökereket 2250 kg gm-2 mésszel és 0,1 mol l-1 oxálsavval permeteztük, a kadmiumtartalom 68,57%-kal csökkent. Mész nélkül, 750 kg hm-2 mésszel kijuttatva a Panax notoginseng gyökereinek kadmiumtartalma szignifikánsan csökkent az oxálsav permetezési koncentrációjának növekedésével. 2250 kg mész gm-2 és 3750 kg mész gm-2 hozzáadásával a gyökér kadmiumtartalma először csökkent, majd az oxálsav koncentrációjának növekedésével nőtt. Ezenkívül a 2D-s elemzés kimutatta, hogy a Panax notoginseng gyökér kalciumtartalmát a mész (F = 82,84**), a Panax notoginseng gyökér kadmiumtartalmát pedig a mész (F = 74,99**) és az oxálsav (F = 74,99**) befolyásolta jelentősen. F = 7,72*).
A mész kijuttatási mennyiségének és az oxálsav permetezési koncentrációjának növelésével az MDA-tartalom jelentősen csökkent. Nem találtak szignifikáns különbséget az MDA-tartalomban a mésszel kezelt Panax notoginseng gyökerek és a 3750 kg g/m2 mész kezelése között. 750 kg hm-2 és 2250 kg hm-2 mész kijuttatási mennyiség esetén a 0,2 mol l-1 oxálsav MDA-tartalma permetezés után 58,38%-kal, illetve 40,21%-kal alacsonyabb volt, mint a nem permetezett oxálsav esetében. Az MDA-tartalom (7,57 nmol g-1) 750 kg hm-2 meszet és 0,2 mol l-1 oxálsavat adva volt a legalacsonyabb (1. ábra).
Oxálsavas levélpermetezés hatása a Panax notoginseng gyökereinek malondialdehid-tartalmára kadmiumstressz alatt [J]. P<0,05). Lásd alább.
A 3750 kg h m-2 mész kijuttatásán kívül nem figyeltek meg szignifikáns különbséget a Panax notoginseng gyökérrendszer SOD-aktivitásában. 0, 750 és 2250 kg hm-2 mész alkalmazása esetén az SOD aktivitása 0,2 mol l-1 oxálsavval történő permetezés esetén szignifikánsan magasabb volt, mint oxálsavval történő kezelés nélkül, amely rendre 177,89%-kal, 61,62%-kal és 45,08%-kal nőtt. A gyökerekben az SOD-aktivitás (598,18 egység g-1) mészmentes kezelés és 0,2 mol l-1 oxálsavval történő permetezés esetén volt a legmagasabb. Ugyanezen oxálsav nélküli koncentrációnál vagy 0,1 mol l-1 oxálsavval történő permetezés esetén az SOD-aktivitás a mészkijuttatás mennyiségének növekedésével nőtt. Az SOD-aktivitás szignifikánsan csökkent 0,2 mol l-1 oxálsavval történő permetezés után (2. ábra).
Oxálsavas levélpermetezés hatása a szuperoxid-diszmutáz, peroxidáz és kataláz aktivitására a Panax notoginseng gyökereiben kadmiumstressz alatt [J].
A gyökerekben mért SOD-aktivitáshoz hasonlóan a gyökerekben mért POD-aktivitás (63,33 µmol g-1) is mészmentes, 0,2 mol l-1 oxálsavval kezelt permetezés esetén volt a legmagasabb, ami 148,35%-kal magasabb volt a kontrollhoz képest (25,50 µmol g-1). A POD-aktivitás először nőtt, majd csökkent az oxálsav permetkoncentrációjának növekedésével és a 3750 kg hm⁻2 mészkezeléssel. A 0,1 mol l-1 oxálsavval végzett kezeléshez képest a POD-aktivitás 36,31%-kal csökkent 0,2 mol l-1 oxálsavval kezelve (2. ábra).
A 0,2 mol l-1 oxálsav permetezését és a 2250 kg hm-2, illetve 3750 kg hm-2 mész kijuttatását kivéve a KAT-aktivitás szignifikánsan magasabb volt a kontrollhoz képest. A 0,1 mol l-1 oxálsavval és a 0,2250 kg hm-2, illetve 3750 kg hm-2 mészkezelések KAT-aktivitása 276,08%-kal, 276,69%-kal és 33,05%-kal nőtt az oxálsavval nem kezelt növényekhez képest. A 0,2 mol l-1 oxálsavval kezelt gyökerek KAT-aktivitása (803,52 µmol g-1) volt a legmagasabb. A KAT-aktivitás (172,88 µmol g-1) a 3750 kg hm-2 mésszel és a 0,2 mol l-1 oxálsavval végzett kezelésben volt a legalacsonyabb (2. ábra).
A kétváltozós elemzés kimutatta, hogy a Panax notoginseng CAT aktivitása és MDA-ja szignifikánsan korrelált az oxálsav vagy a mészpermetezés mennyiségével, illetve mindkét kezeléssel (3. táblázat). A gyökerekben az SOD-aktivitás szorosan korrelált a mész- és oxálsavkezeléssel, illetve az oxálsavpermet koncentrációjával. A gyökér POD-aktivitása szignifikánsan korrelált az alkalmazott mész mennyiségével, illetve a mész és oxálsav egyidejű alkalmazásával.
A gyökérnövények oldható cukrok tartalma csökkent a mész kijuttatási mennyiségének és az oxálsavas permetezés koncentrációjának növekedésével. A Panax notoginseng gyökereinek oldható cukrok tartalmában nem volt szignifikáns különbség mész kijuttatása nélkül és 750 kg·h·m−2 mész kijuttatása esetén. 2250 kg·hm−2 mész kijuttatása esetén a 0,2 mol l-1 oxálsavval kezelt oldható cukrok tartalma szignifikánsan magasabb volt, mint nem oxálsavas permetezés esetén, amely 22,81%-kal nőtt. 3750 kg·h·m−2 mész kijuttatása esetén az oldható cukrok tartalma szignifikánsan csökkent az oxálsavas permetezés koncentrációjának növekedésével. A 0,2 mol l-1 oxálsavas permetezés oldható cukortartalma 38,77%-kal alacsonyabb volt, mint az oxálsavas kezelés nélküli kezelésé. Ezenkívül a 0,2 mol l-1 oxálsavval végzett permetezés mutatta a legalacsonyabb oldható cukortartalmat, 205,80 mg g-1-et (3. ábra).
Oxálsavas levélpermetezés hatása a Panax notoginseng gyökereinek összes oldható cukor- és oldható fehérjetartalmára kadmiumstressz alatt [J].
A gyökerekben található oldható fehérjetartalom csökkent a mész és az oxálsav alkalmazási mennyiségének növelésével. Mész hiányában a 0,2 mol l-1 oxálsavval végzett permetezés során az oldható fehérjetartalom szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a kontrollban. 750 kg hm-2 mész alkalmazása esetén nem figyeltek meg szignifikáns különbséget a Panax notoginseng gyökereinek oldható fehérjetartalmában. 2250 kg h m-2 mészhasználat esetén a 0,2 mol l-1 oxálsavas permetezés során az oldható fehérjetartalom szignifikánsan magasabb volt, mint az oxálsav nélküli permetezésben (35,11%). 3750 kg h m-2 mész alkalmazása esetén az oldható fehérjetartalom szignifikánsan csökkent az oxálsavas permetezési koncentráció növekedésével, és az oldható fehérjetartalom (269,84 µg g-1) a 0,2 mol l-1,1 oxálsavas permetezés során volt a legalacsonyabb (3. ábra).
A Panax notoginseng gyökereinek szabad aminosav-tartalmában nem találtak szignifikáns különbséget mész hiányában. Az oxálsavas permetezés koncentrációjának növelésével és 750 kg·hm-2 mészkijuttatási mennyiséggel a szabad aminosav-tartalom először csökkent, majd emelkedett. A 2250 kg hm-2 mésszel és 0,2 mol l-1 oxálsavval végzett kezelés szignifikánsan, 33,58%-kal növelte a szabad aminosav-tartalmat az oxálsavval nem kezelt állapothoz képest. Az oxálsavas permetezés koncentrációjának növelésével és 3750 kg·hm-2 mész hozzáadásával a szabad aminosav-tartalom szignifikánsan csökkent. A 0,2 mol l-1 oxálsavas permetezésben a szabad aminosav-tartalom 49,76%-kal alacsonyabb volt, mint az oxálsav nélküli kezelésben. A szabad aminosav-tartalom az oxálsavval nem kezelt kezelésben volt a maximális, és 2,09 mg/g volt. A szabad aminosavak tartalma (1,05 mg g-1) 0,2 mol l-1 oxálsavval történő permetezéskor volt a legalacsonyabb (4. ábra).
Oxálsavas levélpermetezés hatása a szabad aminosavak és a prolin tartalmára a Panax notoginseng gyökereiben kadmiumstressz körülményei között [J].
A gyökerek prolintartalma csökkent a mész és az oxálsav kijuttatási mennyiségének növelésével. A Panax notoginseng prolintartalmában nem volt szignifikáns különbség mész hiányában. Az oxálsavas permetezés koncentrációjának növelésével és a mész kijuttatási mennyiségének 750, 2250 kg hm-2-es növelésével a prolintartalom először csökkent, majd emelkedett. A 0,2 mol l-1 oxálsavas permetezésben a prolintartalom szignifikánsan magasabb volt, mint a 0,1 mol l-1 oxálsavas permetezésben mért prolintartalom, amely 19,52%-kal, illetve 44,33%-kal nőtt. 3750 kg·hm-2 mész kijuttatása esetén a prolintartalom szignifikánsan csökkent az oxálsavas permetezés koncentrációjának növelésével. A 0,2 mol l-1 oxálsavas permetezés utáni prolintartalom 54,68%-kal alacsonyabb volt, mint oxálsav nélkül. A prolin tartalma volt a legalacsonyabb, 11,37 μg/g-ot tett ki 0,2 mol/l oxálsavval történő kezelés után (4. ábra).
A Panax notoginseng összes szaponintartalma Rg1>Rb1>R1 volt. A három szaponin tartalmában nem volt szignifikáns különbség az oxálsavas permetezés koncentrációjának növekedésével és a mész hiányával (4. táblázat).
0,2 mol l-1 oxálsav koncentráció mellett az R1 tartalom szignifikánsan alacsonyabb volt, mint oxálsav nélkül, 750 vagy 3750 kg·h·m-2 mész felhasználásával. 0 vagy 0,1 mol l-1 oxálsav koncentráció mellett az R1 tartalom nem változott szignifikánsan a mész kijuttatási mennyiségének növekedésével. 0,2 mol l-1 oxálsav koncentráció mellett a 3750 kg hm-2 mész R1 tartalma szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a mész nélküli 43,84%-os érték (4. táblázat).
Az Rg1-tartalom először nőtt, majd csökkent az oxálsav permetezés koncentrációjának növekedésével és 750 kg·h·m−2 mész kijuttatási sebességgel. 2250 vagy 3750 kg h m−2 mész kijuttatási sebesség mellett az Rg1-tartalom csökkent az oxálsav permetezési koncentrációjának növekedésével. Ugyanezen oxálsav-koncentráció mellett az Rg1-tartalom először nőtt, majd csökkent a mész kijuttatási sebességének növekedésével. A kontrollhoz képest, három oxálsav permetezési koncentráció és a 750 kg h m−2 kivételével, az Rg1-tartalom magasabb volt, mint a kontrollban, a többi kezelés gyökerében az Rg1-tartalom alacsonyabb volt, mint a kontrollban. Az Rg1-tartalom 750 kg gm−2 mésszel és 0,1 mol l−1 oxálsavval történő permetezéskor volt a legmagasabb, ami 11,54%-kal magasabb, mint a kontrollban (4. táblázat).
Az Rb1-tartalom először nőtt, majd csökkent az oxálsavval permetezett növények koncentrációjának növekedésével és a 2250 kg hm-2 mészkijuttatási mennyiség növekedésével. 0,1 mol l–1 oxálsav kijuttatása után az Rb1-tartalom elérte a maximumot, 3,46%-ot, ami 74,75%-kal magasabb, mint az oxálsav permetezése nélkül. Más mészkezelések esetén nem volt szignifikáns különbség a különböző oxálsav permetezési koncentrációk között. 0,1 és 0,2 mol l-1 oxálsavval permetezve az Rb1-tartalom először csökkent, majd a hozzáadott mész mennyiségének növekedésével csökkent (4. táblázat).
Azonos oxálsavkoncentráció mellett a flavonoidok tartalma először nőtt, majd a mész kijuttatási mennyiségének növekedésével csökkent. A mész nélküli, illetve a különböző oxálsavkoncentrációkkal permetezett 3750 kg hm-2 mész esetében szignifikáns különbség volt a flavonoidtartalomban. Amikor 750 és 2250 kg hm-2 mészt permeteztek ki, a flavonoidok tartalma először nőtt, majd az oxálsavval permetezett koncentráció növekedésével csökkent. 750 kg hm-2 kijuttatási mennyiséggel kezelve és 0,1 mol l-1 oxálsavval permetezve a flavonoidok tartalma volt a legmagasabb, 4,38 mg g-1 értéket tett ki, ami 18,38%-kal magasabb, mint az oxálsavval permetezetlen, azonos kijuttatási mennyiség melletti mész esetében. A flavonoidok tartalma 0,1 mol l-1 oxálsavval történő permetezés során 21,74%-kal nőtt az oxálsavval permetezetlen és a 2250 kg hm-2 mészkezeléssel végzett kezeléshez képest (5. ábra).
Oxalátos lombtrágyázás hatása a Panax notoginseng gyökereinek flavonoidtartalmára kadmiumstressz alatt [J].
A kétváltozós elemzés kimutatta, hogy a Panax notoginseng oldható cukortartalma szignifikánsan korrelált a kijuttatott mész mennyiségével és a permetezett oxálsav koncentrációjával. A gyökérnövények oldható fehérjetartalma szignifikánsan korrelált a mész, mind a mész, mind az oxálsav kijuttatási dózisával. A gyökerekben található szabad aminosavak és prolin tartalma szignifikánsan korrelált a mész kijuttatási dózisával, az oxálsavval permetezett mész koncentrációjával, a mésszel és az oxálsavval (5. táblázat).
A Panax notoginseng gyökereiben található R1-tartalom szignifikánsan korrelált az oxálsavval permetezett mennyiséggel, a kijuttatott mész, mész és oxálsav mennyiségével. A flavonoid-tartalom szignifikánsan korrelált a permetezett oxálsav koncentrációjával és a kijuttatott mész mennyiségével.
Számos adalékanyagot alkalmaztak a növények kadmiumtartalmának csökkentésére a talajban való rögzítés révén, például meszet és oxálsavat30. A meszet széles körben használják talajadalékként a növények kadmiumtartalmának csökkentésére31. Liang és munkatársai32 arról számoltak be, hogy az oxálsav a nehézfémekkel szennyezett talajok helyreállítására is használható. Különböző koncentrációjú oxálsav kijuttatása után a talaj szerves anyag tartalma megnőtt, a kationcserélő kapacitás csökkent, és a pH-érték 33-mal emelkedett. Az oxálsav reakcióba léphet a talajban lévő fémionokkal is. Kadmiumstressz alatt a Panax notoginseng kadmiumtartalma jelentősen megnőtt a kontrollhoz képest. Meszet alkalmazva azonban jelentősen csökkent. Ebben a vizsgálatban 750 kg hm−2 mész kijuttatása esetén a gyökér kadmiumtartalma elérte a nemzeti szabványt (Cd-határérték: Cd≤0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), és a 2250 kg hm−2 mész kijuttatása esetén a hatás a mésszel a leghatékonyabb. A mész alkalmazása számos versengés helyszínét hozta létre a Ca2+ és a Cd2+ között a talajban, és az oxálsav hozzáadása csökkentheti a Panax notoginseng gyökereinek kadmiumtartalmát. A Panax notoginseng gyökereinek kadmiumtartalma azonban jelentősen csökkent a mész és az oxálsav kombinációjával, elérve a nemzeti szabványt. A talajban lévő Ca2+ a gyökér felszínén adszorbeálódik a tömegáramlás során, és a gyökérsejtek kalciumcsatornákon (Ca2+-csatornák), ​​kalciumpumpákon (Ca2+-AT-Páz) és Ca2+/H+ antiportereken keresztül vehetik fel, majd vízszintesen szállítódhat a 23-as gyökér xilémába. A gyökér Ca-tartalma szignifikánsan negatív korrelációt mutatott a kadmiumtartalommal (P<0,05). A kadmiumtartalom a Ca-tartalom növekedésével csökkent, ami összhangban van a Ca és a Cd antagonizmusáról alkotott véleménnyel. A varianciaanalízis kimutatta, hogy a mész mennyisége szignifikánsan befolyásolta a Panax notoginseng gyökereinek kadmiumtartalmát. Pongrac et al. A 35-ös számú tanulmány arról számolt be, hogy a kadmium a kalcium-oxalát kristályokban az oxaláthoz kötődik, és verseng a Ca-val. Az oxalát általi Ca-szabályozás azonban nem volt szignifikáns. Ez azt mutatta, hogy az oxálsav és a Ca2+ által képződött kalcium-oxalát kicsapódása nem egyszerű kicsapódás volt, és az együttes kicsapódási folyamatot különböző metabolikus útvonalak szabályozhatják.