Učinak vapna i oksalne kiseline na antioksidativne enzime i aktivne komponente Panax notoginseng pod stresom kadmija

Hvala vam što ste posjetili Nature.com. Koristite verziju preglednika s ograničenom CSS podrškom. Za najbolje iskustvo preporučujemo da koristite ažurirani preglednik (ili onemogućite način kompatibilnosti u Internet Exploreru). Osim toga, kako bismo osigurali kontinuiranu podršku, stranicu prikazujemo bez stilova i JavaScripta.
Klizači koji prikazuju tri članka po slajdu. Za kretanje kroz slajdove koristite gumbe za povratak i sljedeći ili gumbe kontrolera slajdova na kraju za kretanje kroz svaki slajd.
Zagađenje kadmijem (Cd) predstavlja prijetnju uzgoju ljekovite biljke Panax notoginseng u provinciji Yunnan. U uvjetima egzogenog stresa Cd proveden je poljski pokus kako bi se razumio učinak primjene vapna (0,750, 2250 i 3750 kg bm-2) i prskanja oksalnom kiselinom (0, 0,1 i 0,2 mol l-1) na akumulaciju Cd. i antioksidativno djelovanje Sistemske i ljekovite komponente koje utječu na Panax notoginseng. Rezultati su pokazali da živo vapno i folijarno prskanje oksalnom kiselinom mogu povećati razinu Ca2+ u Panax notoginseng pod stresom Cd i smanjiti toksičnost Cd2+. Dodatak vapna i oksalne kiseline povećao je aktivnost antioksidativnih enzima i promijenio metabolizam osmoregulatora. Aktivnost CAT-a najznačajnije se povećala, povećavši se 2,77 puta. Najviša aktivnost SOD-a povećala se 1,78 puta kada se tretira oksalnom kiselinom. Sadržaj MDA smanjio se za 58,38%. Postoji vrlo značajna korelacija s topljivim šećerom, slobodnim aminokiselinama, prolinom i topljivim proteinima. Vapno i oksalna kiselina mogu povećati kalcijeve ione (Ca2+), smanjiti Cd, poboljšati toleranciju na stres kod Panax notoginseng te povećati ukupne saponine i proizvodnju flavonoida. Sadržaj Cd bio je najniži, 68,57% niži nego u kontroli, što je odgovaralo standardnoj vrijednosti (Cd≤0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). Udio SPN-a bio je 7,73%, što je doseglo najvišu razinu svakog tretmana, a sadržaj flavonoida značajno se povećao za 21,74%, dosegnuvši standardnu ​​vrijednost lijeka i najbolji prinos.
Kadmij (Cd), kao uobičajeni kontaminant u obrađenom tlu, lako migrira i ima značajnu biološku toksičnost1. El Shafei i sur.2 izvijestili su da toksičnost Cd utječe na kvalitetu i produktivnost korištenih biljaka. Posljednjih godina, fenomen viška kadmija u tlu obrađenog zemljišta u jugozapadnoj Kini postao je vrlo ozbiljan. Provincija Yunnan je kinesko kraljevstvo bioraznolikosti, među kojim ljekovite biljne vrste zauzimaju prvo mjesto u zemlji. Međutim, bogati mineralni resursi provincije Yunnan neizbježno dovode do onečišćenja tla teškim metalima tijekom procesa rudarenja, što utječe na proizvodnju lokalnog ljekovitog bilja.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 je vrlo vrijedna višegodišnja ljekovita biljka koja pripada rodu Araliaceae Panax ginseng. Korijen Panax notoginseng potiče cirkulaciju krvi, uklanja zastoj krvi i ublažava bol. Glavno mjesto proizvodnje je prefektura Wenshan, provincija Yunnan 5. Kontaminacija Cd bila je prisutna na više od 75% površine tla u području sadnje Panax notoginseng i premašila je 81-100% na raznim lokacijama6. Toksični učinak Cd također uvelike smanjuje proizvodnju ljekovitih komponenti Panax notoginseng, posebno saponina i flavonoida. Saponini su klasa aglikona, među kojima su aglikoni triterpenoidi ili spirosterani, koji su glavni aktivni sastojci mnogih kineskih biljnih lijekova i sadrže saponine. Neki saponini također imaju vrijedne biološke aktivnosti poput antibakterijske aktivnosti, antipiretske, sedativne i antikancerogene aktivnosti7. Flavonoidi se općenito odnose na niz spojeva u kojima su dva benzenska prstena s fenolnim hidroksilnim skupinama povezana preko tri središnja atoma ugljika, a glavna jezgra je 2-fenilkromanon 8. To je snažan antioksidans koji može učinkovito uklanjati slobodne radikale kisika u biljkama, inhibirati izlučivanje upalnih bioloških enzima, potaknuti zacjeljivanje rana i ublažavanje boli te sniziti razinu kolesterola. Jedan je od glavnih aktivnih sastojaka Panax Ginseng. Rješavanje problema onečišćenja tla kadmijem u proizvodnim područjima Panax notoginseng nužan je uvjet za osiguranje proizvodnje njegovih glavnih ljekovitih komponenti.
Vapno je jedan od uobičajenih pasivatora za fiksiranje kadmija u tlu in situ. Utječe na adsorpciju i taloženje Cd u tlu i smanjuje biološku aktivnost Cd u tlu povećanjem pH vrijednosti i promjenom kapaciteta izmjene kationa u tlu (CEC), zasićenosti tla solima (BS), redoks potencijala tla (Eh)3,11 učinkovitosti. Osim toga, vapno osigurava veliku količinu Ca2+, koji stvara ionski antagonizam s Cd2+, natječe se za mjesta adsorpcije korijena, sprječava transport Cd do izdanka i ima nisku biološku toksičnost. Dodatkom 50 mmol l-1 Ca pod stresom Cd, transport Cd u listovima sezama je inhibiran, a akumulacija Cd smanjena je za 80%. Brojne povezane studije objavljene su na riži (Oryza sativa L.) i drugim usjevima12,13.
Prskanje lišća usjeva radi kontrole nakupljanja teških metala nova je metoda suočavanja s teškim metalima posljednjih godina. Princip se uglavnom odnosi na reakciju kelacije u biljnim stanicama, koja uzrokuje taloženje teških metala na staničnu stijenku i inhibira unos teških metala u biljke14,15. Kao stabilno kelirajuće sredstvo dikarboksilne kiseline, oksalna kiselina može izravno kelirati ione teških metala u biljkama, čime se smanjuje toksičnost. Studije su pokazale da oksalna kiselina u soji može kelirati Cd2+ i oslobađati kristale koji sadrže Cd kroz apikalne stanice trihoma, smanjujući razinu Cd2+ u tijelu16. Oksalna kiselina može regulirati pH tla, povećati aktivnost superoksid dismutaze (SOD), peroksidaze (POD) i katalaze (CAT) te regulirati infiltraciju topljivog šećera, topljivog proteina, slobodnih aminokiselina i prolina. Metabolički modulatori 17,18. Kisele tvari i višak Ca2+ u biljkama oksalata tvore taloge kalcijevog oksalata pod djelovanjem proteina klica. Regulacija koncentracije Ca2+ u biljkama može učinkovito regulirati otopljenu oksalnu kiselinu i Ca2+ u biljkama te spriječiti prekomjerno nakupljanje oksalne kiseline i Ca2+19,20.
Količina primijenjenog vapna jedan je od ključnih čimbenika koji utječu na učinak obnove. Utvrđeno je da se potrošnja vapna kreće od 750 do 6000 kg·h·m−2. Za kisela tla s pH 5,0-5,5, učinak primjene vapna u dozi od 3000-6000 kg·h·m−2 bio je značajno veći nego pri dozi od 750 kg·h·m−221. Međutim, prekomjerna primjena vapna uzrokovat će neke negativne učinke na tlo, poput velikih promjena pH vrijednosti tla i zbijanja tla22. Stoga smo postavili razine tretmana CaO na 0, 750, 2250 i 3750 kg·h·m−2. Kada je oksalna kiselina primijenjena na Arabidopsis, utvrđeno je da je Ca2+ značajno smanjen pri 10 mM L-1, a obitelj gena CRT koja utječe na signalizaciju Ca2+ bila je snažno osjetljiva20. Akumulacija nekih prethodnih studija omogućila nam je određivanje koncentracije ovog eksperimenta i nastavak proučavanja interakcije egzogenih aditiva na Ca2+ i Cd2+23,24,25. Stoga je cilj ove studije istražiti regulatorni mehanizam učinaka lokalne primjene vapna i folijarnog prskanja oksalne kiseline na sadržaj Cd i toleranciju na stres Panax notoginseng u tlima kontaminiranim Cd-om te dalje istražiti najbolje načine i sredstva za jamstvo ljekovite kvalitete. Izlaz Panax notoginseng. Pruža vrijedne informacije za usmjeravanje širenja uzgoja zeljastih biljaka u tlima kontaminiranim kadmijem i osiguravanje visokokvalitetne, održive proizvodnje kako bi se zadovoljila tržišna potražnja za lijekovima.
Koristeći lokalnu sortu Wenshan notoginseng kao materijal, proveden je poljski pokus u Lannizhaiju (24°11′N, 104°3′E, nadmorska visina 1446m), okrug Qiubei, prefektura Wenshan, provincija Yunnan. Prosječna godišnja temperatura je 17°C, a prosječna godišnja količina oborina 1250 mm. Vrijednosti proučavanog tla: TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, RH 31,86 g kg-1, alkalno hidrolizirani N 88,82 mg kg-1, efektivni P 18,55 mg kg-1, pristupni K 100,37 mg kg-1, ukupni Cd 0,3 mg kg-1 i pH 5,4.
Dana 10. prosinca 2017. godine, na svakoj parceli primijenjeno je 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2,5H2O) i vapno (0,750, 2250 i 3750 kg h m-2) i pomiješano s površinskim slojem tla 0–10 cm. Svaki tretman ponovljen je 3 puta. Pokusne parcele bile su nasumično raspoređene, površina svake parcele bila je 3 m2. Jednogodišnje sadnice Panax notoginseng presađene su nakon 15 dana uzgoja u tlu. Pri korištenju mreža za zasjenjivanje, intenzitet svjetlosti Panax notoginseng u krošnji zasjenjivanja iznosi oko 18% normalnog intenziteta prirodne svjetlosti. Uzgajajte prema lokalnim tradicionalnim metodama uzgoja. Do faze zrelosti Panax notoginseng 2019. godine, oksalna kiselina će se prskati kao natrijev oksalat. Koncentracija oksalne kiseline bila je 0, 0,1 i 0,2 mol l-1, a pH je podešen na 5,16 pomoću NaOH kako bi se oponašao prosječni pH filtrata ostataka. Gornje i donje površine listova prskajte jednom tjedno u 8 sati ujutro. Nakon 4 prskanja, trogodišnje biljke Panax notoginseng ubrane su u 5. tjednu.
U studenom 2019. godine na terenu su prikupljene trogodišnje biljke Panax notoginseng tretirane oksalnom kiselinom. Neki uzorci trogodišnjih biljaka Panax notoginseng, namijenjeni testiranju fiziološkog metabolizma i enzimske aktivnosti, stavljeni su u epruvete za zamrzavanje, brzo zamrznuti u tekućem dušiku, a zatim prebačeni u hladnjak na -80°C. U uzorcima korijena mora se odrediti dio zrele faze za Cd i sadržaj aktivnog sastojka. Nakon pranja vodom iz slavine, osušite na 105°C tijekom 30 minuta, držite masu na 75°C i sameljite uzorke u mužaru.
U Erlenmeyerovu tikvicu odvaže se 0,2 g osušenih biljnih uzoraka, doda 8 ml HNO3 i 2 ml HClO4 te se začepi preko noći. Sljedećeg dana lijevak sa zakrivljenim grlom stavi se u trokutastu tikvicu za elektrotermičku razgradnju dok se ne pojavi bijeli dim i otopina razgradnje ne postane bistra. Nakon hlađenja na sobnu temperaturu, smjesa je prebačena u odmjernu tikvicu od 10 ml. Sadržaj Cd određen je atomskim apsorpcijskim spektrometrom (Thermo ICE™ 3300 AAS, SAD). (GB/T 23739-2009).
U plastičnu bocu od 50 ml odvažite 0,2 g osušenih biljnih uzoraka, dodajte 10 ml 1 mol l-1 HCl, zatvorite i protresite 15 sati te filtrirajte. Pipetom uvucite potrebnu količinu filtrata za odgovarajuće razrjeđenje i dodajte otopinu SrCl2 kako biste koncentraciju Sr2+ doveli do 1 g L–1. Sadržaj Ca određen je atomskim apsorpcijskim spektrometrom (Thermo ICE™ 3300 AAS, SAD).
Malondialdehid (MDA), superoksid dismutaza (SOD), peroksidaza (POD) i katalaza (CAT) - metoda referentnog kompleta (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., registracijski broj proizvoda), koristite odgovarajući broj kompleta za mjerenje: Jingyaodianji (kvazi) riječ 2013 br. 2400147).
Odvažite 0,05 g uzorka Panax notoginseng i dodajte antronsko-sumpornu kiselinu uz rub epruvete. Protresite epruvetu 2-3 sekunde kako biste dobro promiješali tekućinu. Stavite epruvetu na stalak za epruvete na 15 minuta. Sadržaj topljivih šećera određen je UV-vidljivom spektrofotometrijom (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) na valnoj duljini od 620 nm.
Izvažite 0,5 g svježeg uzorka Panax notoginseng, sameljite ga do homogenata s 5 ml destilirane vode i centrifugirajte na 10 000 g tijekom 10 minuta. Razrijedite supernatant do fiksnog volumena. Korištena je metoda Coomassie Brilliant Blue. Sadržaj topljivog proteina određen je spektrofotometrijom u ultraljubičastom i vidljivom području spektra (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) na valnoj duljini od 595 nm i izračunat iz standardne krivulje goveđeg serumskog albumina.
Izvažite 0,5 g svježeg uzorka, dodajte 5 ml 10%-tne octene kiseline za usitnjavanje i homogenizaciju, filtrirajte i razrijedite do konstantnog volumena. Kromogena metoda korištenjem otopine ninhidrina. Sadržaj slobodnih aminokiselina određen je ultraljubičasto-vidljivom spektrofotometrijom (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) na valnoj duljini od 570 nm i izračunat iz standardne leucinske krivulje.
Izvažite 0,5 g svježeg uzorka, dodajte 5 ml 3%-tne otopine sulfosalicilne kiseline, zagrijavajte u vodenoj kupelji i tresite 10 minuta. Nakon hlađenja, otopina je filtrirana i razrijeđena do konstantnog volumena. Korištena je kromogena metoda s kiselim ninhidrinom. Sadržaj prolina određen je UV-vidljivom spektrofotometrijom (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) na valnoj duljini od 520 nm i izračunat iz standardne krivulje prolina.
Sadržaj saponina određen je visokoučinkovitom tekućinskom kromatografijom (HPLC) u skladu s Farmakopejom Narodne Republike Kine (izdanje 2015.). Osnovni princip HPLC-a je korištenje tekućine pod visokim tlakom kao mobilne faze i primjena visoko učinkovite tehnologije odvajanja na koloni sa stacionarnom fazom za ultrafine čestice. Vještine rukovanja su sljedeće:
HPLC uvjeti i test prikladnosti sustava (Tablica 1): Gradijentna elucija provedena je prema sljedećoj tablici, korištenjem silikagela vezanog s oktadecilsilanom kao punilom, acetonitrila kao mobilne faze A, vode kao mobilne faze B, a valna duljina detekcije bila je 203 nm. Broj teorijskih šalica izračunat iz R1 vrha saponina Panax notoginseng trebao bi biti najmanje 4000.
Priprema referentne otopine: Točno izvažite ginsenoside Rg1, ginsenoside Rb1 i notoginsenoside R1, dodajte metanol kako biste dobili miješanu otopinu od 0,4 mg ginsenosida Rg1, 0,4 mg ginsenosida Rb1 i 0,1 mg notoginsenosida R1 po ml.
Priprema ispitne otopine: Izvažite 0,6 g Sanxin praha i dodajte 50 ml metanola. Smjesa je izvagana (W1) i ostavljena preko noći. Pomiješana otopina je zatim lagano kuhana u vodenoj kupelji na 80° C tijekom 2 sata. Nakon hlađenja, izvažite pomiješanu otopinu i dodajte dobiveni metanol prvoj masi W1. Zatim dobro protresite i filtrirajte. Filtrat je ostavljen za određivanje.
Sadržaj saponina je točno apsorbiran s 10 µl standardne otopine i 10 µl filtrata te ubrizgan u HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Standardna krivulja: određivanje Rg1, Rb1, R1 miješane standardne otopine, uvjeti kromatografije su isti kao gore. Izračunajte standardnu ​​krivulju s izmjerenom površinom vrha na y-osi i koncentracijom saponina u standardnoj otopini na apscisi. Uključite izmjerenu površinu vrha uzorka u standardnu ​​krivulju kako biste izračunali koncentraciju saponina.
Izvažite uzorak od 0,1 g P. notogensings i dodajte 50 ml 70%-tne otopine CH3OH. Sonicirajte 2 sata, zatim centrifugirajte na 4000 okretaja u minuti tijekom 10 minuta. Uzmite 1 ml supernatanta i razrijedite ga 12 puta. Sadržaj flavonoida određen je ultraljubičasto-vidljivom spektrofotometrijom (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) na valnoj duljini od 249 nm. Kvercetin je standardna obilna tvar8.
Podaci su organizirani pomoću programa Excel 2010. Analiza varijance podataka procijenjena je pomoću programa SPSS Statistics 20. Slika je nacrtana pomoću programa Origin Pro 9.1. Izračunata statistika uključuje srednju vrijednost ± standardnu ​​devijaciju. Izjave o statističkoj značajnosti temelje se na P < 0,05.
U slučaju folijarnog prskanja istom koncentracijom oksalne kiseline, sadržaj Ca u korijenu Panax notoginseng značajno se povećao s povećanjem primjene vapna (Tablica 2). U usporedbi s neprimjenom vapna, sadržaj Ca se povećao za 212% pri 3750 kg ppm vapna bez prskanja oksalnom kiselinom. Pri istoj količini primjene vapna, sadržaj kalcija se neznatno povećao s povećanjem koncentracije oksalne kiseline u prskanju.
Sadržaj Cd u korijenu varirao je od 0,22 do 0,70 mg/kg. Pri istoj koncentraciji prskanja oksalne kiseline, sadržaj 2250 kg hm-2 Cd značajno se smanjio s povećanjem količine primjene vapna. U usporedbi s kontrolom, pri prskanju korijena s 2250 kg gm-2 vapna i 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, sadržaj Cd smanjio se za 68,57%. Pri primjeni bez vapna i sa 750 kg hm-2 vapna, sadržaj Cd u korijenu Panax notoginseng značajno se smanjio s povećanjem koncentracije prskanja oksalne kiseline. Unošenjem 2250 kg vapna gm-2 i 3750 kg vapna gm-2, sadržaj Cd u korijenu prvo se smanjio, a zatim povećao s povećanjem koncentracije oksalne kiseline. Osim toga, 2D analiza je pokazala da je sadržaj Ca u korijenu Panax notoginseng značajno bio pod utjecajem vapna (F = 82,84**), sadržaj Cd u korijenu Panax notoginseng značajno je bio pod utjecajem vapna (F = 74,99**) i oksalne kiseline (F = 74,99**). F = 7,72*).
S povećanjem količine primjene vapna i koncentracije prskanja oksalnom kiselinom, sadržaj MDA značajno se smanjio. Nije pronađena značajna razlika u sadržaju MDA između korijena Panax notoginseng tretiranog vapnom i 3750 kg g/m2 vapna. Pri količinama primjene od 750 kg hm-2 i 2250 kg hm-2 vapna, sadržaj MDA u 0,2 mol l-1 oksalne kiseline prilikom prskanja bio je 58,38% odnosno 40,21% niži nego u neprskanoj oksalnoj kiselini. Sadržaj MDA (7,57 nmol g-1) bio je najniži kada je dodano 750 kg hm-2 vapna i 0,2 mol l-1 oksalne kiseline (slika 1).
Učinak prskanja lišća oksalnom kiselinom na sadržaj malondialdehida u korijenju Panax notoginseng pod stresom kadmija [J]. P < 0,05). Isto dolje.
Uz iznimku primjene 3750 kg h m-2 vapna, nije uočena značajna razlika u aktivnosti SOD-a korijenovog sustava Panax notoginseng. Pri korištenju vapna 0, 750 i 2250 kg hm-2, aktivnost SOD-a pri prskanju s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bila je značajno veća nego bez tretmana oksalnom kiselinom, koja se povećala za 177,89%, 61,62% odnosno 45,08%. Aktivnost SOD-a (598,18 jedinica g-1) u korijenu bila je najveća kada je tretirano bez vapna i prskano s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline. Pri istoj koncentraciji bez oksalne kiseline ili prskano s 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, aktivnost SOD-a se povećavala s povećanjem količine primjene vapna. Aktivnost SOD-a značajno se smanjila nakon prskanja s 0,2 mol L-1 oksalne kiseline (slika 2).
Učinak prskanja lišća oksalnom kiselinom na aktivnost superoksid dismutaze, peroksidaze i katalaze u korijenju Panax notoginseng pod stresom kadmija [J].
Slično aktivnosti SOD-a u korijenju, aktivnost POD-a u korijenju (63,33 µmol g-1) bila je najveća kada je prskano bez vapna i s 0,2 mol L-1 oksalne kiseline, što je bilo 148,35% više od kontrole (25,50 µmol g-1). Aktivnost POD-a se prvo povećavala, a zatim smanjivala s povećanjem koncentracije oksalne kiseline u prskanju i tretmanom vapnom od 3750 kg hm-2. U usporedbi s tretmanom s 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, aktivnost POD-a se smanjila za 36,31% kada je tretirana s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline (slika 2).
Osim prskanja s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline i primjene 2250 kg hm-2 ili 3750 kg hm-2 vapna, aktivnost CAT-a bila je značajno veća nego u kontrolnoj skupini. Aktivnost CAT-a tretmana s 0,1 mol l-1 oksalne kiseline i tretmana vapnom 0,2250 kg h m-2 ili 3750 kg h m-2 povećala se za 276,08%, 276,69% ​​i 33,05% u usporedbi s tretmanom bez oksalne kiseline. Aktivnost CAT-a korijena (803,52 µmol g-1) tretiranog s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bila je najveća. Aktivnost CAT-a (172,88 µmol g-1) bila je najniža u tretmanu s 3750 kg hm-2 vapna i 0,2 mol l-1 oksalne kiseline (slika 2).
Bivarijatna analiza pokazala je da su aktivnost CAT i MDA Panax notoginseng značajno korelirali s količinom oksalne kiseline ili vapna u prskanju i s oba tretmana (Tablica 3). Aktivnost SOD-a u korijenju bila je u visokoj korelaciji s tretmanom vapnom i oksalnom kiselinom ili koncentracijom oksalne kiseline u prskanju. Aktivnost POD-a u korijenu značajno je korelirala s količinom primijenjenog vapna ili s istovremenom primjenom vapna i oksalne kiseline.
Sadržaj topljivih šećera u korjenastim usjevima smanjivao se s povećanjem količine primjene vapna i koncentracije prskanja oksalnom kiselinom. Nije bilo značajne razlike u sadržaju topljivih šećera u korijenu Panax notoginseng bez primjene vapna i s primjenom 750 kg·h·m−2 vapna. Pri primjeni 2250 kg hm-2 vapna, sadržaj topljivog šećera pri tretmanu s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bio je značajno veći nego pri prskanju neoksalnom kiselinom, koja se povećala za 22,81%. Pri primjeni vapna u količini od 3750 kg·h·m−2, sadržaj topljivih šećera značajno se smanjio s povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom. Sadržaj topljivog šećera pri tretmanu prskanja s 0,2 mol L-1 oksalne kiseline bio je 38,77% niži od tretmana bez tretmana oksalnom kiselinom. Osim toga, tretman prskanjem s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline imao je najniži sadržaj topljivog šećera od 205,80 mg g-1 (slika 3).
Učinak prskanja lišća oksalnom kiselinom na sadržaj ukupnog topljivog šećera i topljivog proteina u korijenu Panax notoginseng pod stresom kadmija [J].
Sadržaj topljivih proteina u korijenu smanjivao se s povećanjem količine primjene vapna i oksalne kiseline. U odsutnosti vapna, sadržaj topljivih proteina u tretmanu prskanjem s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bio je značajno niži nego u kontroli, za 16,20%. Pri primjeni vapna od 750 kg hm-2 nije uočena značajna razlika u sadržaju topljivih proteina u korijenu Panax notoginseng. Pri primjeni vapna od 2250 kg h m-2, sadržaj topljivih proteina u tretmanu prskanjem oksalnom kiselinom od 0,2 mol l-1 bio je značajno veći nego u tretmanu prskanjem bez oksalne kiseline (35,11%). Kada je vapno primijenjeno s 3750 kg h m-2, sadržaj topljivih proteina značajno se smanjivao s povećanjem koncentracije prskanja oksalne kiseline, a sadržaj topljivih proteina (269,84 µg g-1) bio je najniži kada je tretirano s 0,2 mol l-1,1 prskanjem oksalnom kiselinom (slika 3).
Nije utvrđena značajna razlika u sadržaju slobodnih aminokiselina u korijenu Panax notoginseng u odsutnosti vapna. S povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom i količinom primjene vapna od 750 kg hm-2, sadržaj slobodnih aminokiselina prvo se smanjio, a zatim povećao. Primjena tretmana s 2250 kg hm-2 vapna i 0,2 mol l-1 oksalne kiseline značajno je povećala sadržaj slobodnih aminokiselina za 33,58% u usporedbi s tretmanom bez tretmana oksalnom kiselinom. S povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom i unošenjem 3750 kg·hm-2 vapna, sadržaj slobodnih aminokiselina značajno se smanjio. Sadržaj slobodnih aminokiselina u tretmanu prskanja s 0,2 mol L-1 oksalne kiseline bio je 49,76% niži nego u tretmanu bez tretmana oksalnom kiselinom. Sadržaj slobodnih aminokiselina bio je maksimalan kada je tretirano bez tretmana oksalnom kiselinom i iznosio je 2,09 mg/g. Sadržaj slobodnih aminokiselina (1,05 mg g-1) bio je najniži prilikom prskanja s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline (slika 4).
Učinak prskanja lišća oksalnom kiselinom na sadržaj slobodnih aminokiselina i prolina u korijenju Panax notoginseng u uvjetima kadmijskog stresa [J].
Sadržaj prolina u korijenu smanjivao se s povećanjem količine primjene vapna i oksalne kiseline. Nije bilo značajne razlike u sadržaju prolina u Panax notoginsengu u odsutnosti vapna. S povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom i količinama primjene vapna od 750, 2250 kg·hm-2, sadržaj prolina se prvo smanjivao, a zatim povećavao. Sadržaj prolina u tretmanu prskanja s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bio je značajno veći od sadržaja prolina u tretmanu prskanja s 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, koji se povećao za 19,52% odnosno 44,33%. Pri primjeni 3750 kg·hm-2 vapna, sadržaj prolina značajno se smanjivao s povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom. Sadržaj prolina nakon prskanja s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bio je 54,68% niži nego bez oksalne kiseline. Sadržaj prolina bio je najniži i iznosio je 11,37 μg/g nakon tretmana s 0,2 mol/l oksalne kiseline (slika 4).
Sadržaj ukupnih saponina u Panax notoginseng bio je Rg1>Rb1>R1. Nije bilo značajne razlike u sadržaju triju saponina s povećanjem koncentracije oksalne kiseline u spreju i bez vapna (Tablica 4).
Sadržaj R1 pri prskanju oksalne kiseline s 0,2 mol l-1 bio je značajno niži nego u odsutnosti prskanja oksalne kiseline i korištenjem vapna od 750 ili 3750 kg·h·m-2. Kod koncentracije oksalne kiseline u prskanju od 0 ili 0,1 mol l-1, nije bilo značajne razlike u sadržaju R1 s povećanjem brzine primjene vapna. Pri koncentraciji oksalne kiseline u prskanju od 0,2 mol l-1, sadržaj R1 u vapnu od 3750 kg hm-2 bio je značajno niži od onog od 43,84% bez vapna (Tablica 4).
Sadržaj Rg1 prvo se povećavao, a zatim smanjivao s povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom i brzinom primjene vapna od 750 kg·h·m−2. Pri brzini primjene vapna od 2250 ili 3750 kg h m-2, sadržaj Rg1 se smanjivao s povećanjem koncentracije oksalne kiseline u prskanju. Pri istoj koncentraciji prskanja oksalne kiseline, sadržaj Rg1 se prvo povećavao, a zatim smanjivao s povećanjem brzine primjene vapna. U usporedbi s kontrolom, osim kod tri koncentracije prskanja oksalne kiseline i 750 kg h m-2, sadržaj Rg1 bio je veći od kontrole, sadržaj Rg1 u korijenu ostalih tretmana bio je niži od kontrole. Sadržaj Rg1 bio je najveći pri prskanju sa 750 kg gm-2 vapna i 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, što je bilo 11,54% više od kontrole (Tablica 4).
Sadržaj Rb1 prvo se povećavao, a zatim smanjivao s povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom i količinom primjene vapna od 2250 kg hm-2. Nakon prskanja s 0,1 mol l–1 oksalne kiseline, sadržaj Rb1 dosegao je maksimum od 3,46%, što je 74,75% više nego bez prskanja oksalnom kiselinom. Kod ostalih tretmana vapnom nije bilo značajne razlike između različitih koncentracija prskanja oksalne kiseline. Kod prskanja s 0,1 i 0,2 mol l–1 oksalne kiseline, sadržaj Rb1 prvo se smanjivao, a zatim se smanjivao s povećanjem dodane količine vapna (tablica 4).
Pri istoj koncentraciji prskane oksalne kiseline, sadržaj flavonoida prvo se povećao, a zatim smanjio s povećanjem količine primjene vapna. Bez vapna ili 3750 kg hm-2 vapna prskanog različitim koncentracijama oksalne kiseline nije imalo značajnu razliku u sadržaju flavonoida. Kada je vapno primijenjeno brzinom od 750 i 2250 kg hm-2, sadržaj flavonoida prvo se povećao, a zatim smanjio s povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom. Kada je tretirano brzinom primjene od 750 kg hm-2 i prskano s 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, sadržaj flavonoida bio je najveći i iznosio je 4,38 mg g-1, što je 18,38% više od vapna pri istoj količini primjene. bez prskanja oksalnom kiselinom. Sadržaj flavonoida tijekom prskanja oksalnom kiselinom 0,1 mol l-1 povećao se za 21,74% u usporedbi s tretmanom bez prskanja oksalnom kiselinom i tretmanom vapnom s 2250 kg hm-2 (slika 5).
Učinak folijarnog prskanja oksalatom na sadržaj flavonoida u korijenu Panax notoginseng pod stresom kadmija [J].
Bivarijatna analiza pokazala je da je sadržaj topljivog šećera u Panax notoginsengu značajno korelirao s količinom primijenjenog vapna i koncentracijom oksalne kiseline koja se prskala. Sadržaj topljivog proteina u korjenastim usjevima značajno je korelirao s količinom primjene vapna, i vapna i oksalne kiseline. Sadržaj slobodnih aminokiselina i prolina u korijenu značajno je korelirao s količinom primjene vapna, koncentracijom prskanja oksalnom kiselinom, vapnom i oksalnom kiselinom (Tablica 5).
Sadržaj R1 u korijenu Panax notoginseng značajno je korelirao s koncentracijom prskanja oksalnom kiselinom, količinom primijenjenog vapna, vapnom i oksalnom kiselinom. Sadržaj flavonoida značajno je korelirao s koncentracijom prskane oksalne kiseline i količinom primijenjenog vapna.
Mnogi aditivi korišteni su za smanjenje biljnog Cd imobilizacijom Cd u tlu, poput vapna i oksalne kiseline30. Vapno se široko koristi kao aditiv za tlo za smanjenje sadržaja kadmija u usjevima31. Liang i sur.32 izvijestili su da se oksalna kiselina može koristiti i za obnovu tla onečišćenog teškim metalima. Nakon primjene različitih koncentracija oksalne kiseline na onečišćeno tlo, organska tvar u tlu se povećala, kapacitet izmjene kationa se smanjio, a pH vrijednost se povećala za 33. Oksalna kiselina također može reagirati s metalnim ionima u tlu. Pod stresom Cd, sadržaj Cd u Panax notoginseng značajno se povećao u usporedbi s kontrolom. Međutim, kada je korišteno vapno, značajno se smanjio. U ovoj studiji, pri primjeni 750 kg hm−2 vapna, sadržaj Cd u korijenu dosegao je nacionalni standard (granica Cd: Cd≤0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), a učinak pri primjeni 2250 kg hm−2 vapna najbolje funkcionira s vapnom. Primjena vapna stvorila je veliki broj mjesta konkurencije između Ca2+ i Cd2+ u tlu, a dodatak oksalne kiseline mogao bi smanjiti sadržaj Cd u korijenju Panax notoginseng. Međutim, sadržaj Cd u korijenju Panax notoginseng značajno je smanjen kombinacijom vapna i oksalne kiseline, dosegnuvši nacionalni standard. Ca2+ u tlu se adsorbira na površini korijena tijekom protoka mase i može se apsorbirati u stanice korijena putem kalcijevih kanala (Ca2+-kanali), kalcijevih pumpi (Ca2+-AT-Paza) i Ca2+/H+ antiportera, a zatim horizontalno transportirati u ksilem korijena 23. Sadržaj Ca u korijenu bio je značajno negativno koreliran s sadržajem Cd (P<0,05). Sadržaj Cd smanjivao se s povećanjem sadržaja Ca, što je u skladu s mišljenjem o antagonizmu Ca i Cd. Analiza varijance pokazala je da količina vapna značajno utječe na sadržaj Ca u korijenju Panax notoginseng. Pongrac i sur. 35 je izvijestio da se Cd veže za oksalat u kristalima kalcijevog oksalata i natječe se s Ca. Međutim, regulacija Ca oksalatom nije bila značajna. To je pokazalo da taloženje kalcijevog oksalata nastalog oksalnom kiselinom i Ca2+ nije jednostavno taloženje, već da se proces koprecipitacije može kontrolirati različitim metaboličkim putovima.


Vrijeme objave: 25. svibnja 2023.