Lubja ja oblikhappe mõju antioksüdantsetele ensüümidele ja Panax notoginsengi aktiivsetele komponentidele kaadmiumi stressi tingimustes

Täname teid Nature.com-i külastamise eest. Teie brauseriversioon toetab piiratud CSS-i. Parima kogemuse saamiseks soovitame teil kasutada värskendatud brauserit (või keelata Internet Exploreris ühilduvusrežiimi). Lisaks kuvame saiti jätkuva toe tagamiseks ilma stiilide ja JavaScriptita.
Slaidid, mis kuvavad slaidi kohta kolme artiklit. Slaidide vahel liikumiseks kasutage nuppe Tagasi ja Edasi või iga slaidi vahel liikumiseks lõpus olevaid slaidikontrolleri nuppe.
Kaadmiumi (Cd) reostus kujutab endast ohtu ravimtaime Panax notoginsengi kasvatamisele Yunnani provintsis. Eksogeense kaadmiumi stressi tingimustes viidi läbi välikatse, et mõista lubja (0,750, 2250 ja 3750 kg bm-2) ja oksaalhappe pihustamise (0, 0,1 ja 0,2 mol l-1) mõju kaadmiumi akumuleerumisele. Ja antioksüdantne toime. Panax notoginsengi mõjutavad süsteemsed ja meditsiinilised komponendid. Tulemused näitasid, et kustutatud lubi ja oksaalhappega lehtedele pritsimine võis suurendada Ca2+ taset Panax notoginsengis kaadmiumi stressi korral ja vähendada Cd2+ toksilisust. Lubja ja oksaalhappe lisamine suurendas antioksüdantsete ensüümide aktiivsust ja muutis osmoregulaatorite metabolismi. CAT aktiivsus suurenes kõige olulisemalt, suurenedes 2,77 korda. SOD-i suurim aktiivsus suurenes oksaalhappega töötlemisel 1,78 korda. MDA sisaldus vähenes 58,38%. Lahustuva suhkru, vaba aminohappe, proliini ja lahustuva valgu vahel on väga oluline korrelatsioon. Lubi ja oblikhape võivad suurendada kaltsiumiioonide (Ca2+) sisaldust, vähendada kaadmiumi, parandada stressitaluvust hariliku ženšenni puhul ning suurendada saponiinide ja flavonoidide kogutoodangut. Kaadmiumi sisaldus oli madalaim, 68,57% madalam kui kontrollrühmas, mis vastas standardväärtusele (Cd≤0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). SPN-i osakaal oli 7,73%, mis saavutas iga töötluse kõrgeima taseme, ning flavonoidide sisaldus suurenes oluliselt 21,74%, saavutades ravimi standardväärtuse ja parima saagikuse.
Kaadmium (Cd), mis on haritavas pinnases levinud saasteaine, migreerub kergesti ja on olulise bioloogilise toksilisusega1. El Shafei jt.2 teatasid, et kaadmiumi toksilisus mõjutab kasutatavate taimede kvaliteeti ja produktiivsust. Viimastel aastatel on liigse kaadmiumi sisalduse probleem Edela-Hiina haritava maa pinnases muutunud väga tõsiseks. Yunnani provints on Hiina bioloogilise mitmekesisuse kuningriik, mille hulgas on riigis esikohal ravimtaimede liigid. Yunnani provintsi rikkalikud maavarad toovad aga kaevandamise käigus paratamatult kaasa pinnase saastumise raskmetallidega, mis mõjutab kohalike ravimtaimede tootmist.
Harilik ženšenn (Burkill) Chen3 on väga väärtuslik mitmeaastane taimne ravimtaim, mis kuulub perekonda Araliaceae Panax ginseng. Hariliku ženšenni juur soodustab vereringet, kõrvaldab vere staasi ja leevendab valu. Peamine tootmiskoht on Wenshani prefektuur, Yunnani provints5. Kaadmiumiga saastumine esines enam kui 75%-l hariliku ženšenni istutusala mullast ja ületas erinevates kohtades 81–100%6. Kaadmiumi toksiline toime vähendab oluliselt ka hariliku ženšenni ravikomponentide, eriti saponiinide ja flavonoidide tootmist. Saponiinid on aglükoonide klass, mille hulka kuuluvad triterpenoidid või spirosteraanid, mis on paljude Hiina taimsete ravimite peamised toimeained ja sisaldavad saponiine. Mõnedel saponiinidel on ka väärtuslik bioloogiline toime, näiteks antibakteriaalne, palavikualandaja, rahustav ja vähivastane toime7. Flavonoidid tähistavad üldiselt ühendite seeriat, milles kaks fenoolse hüdroksüülrühmaga benseenitsüklit on omavahel seotud kolme keskse süsinikuaatomi kaudu ja peamine tuum on 2-fenüülkromanoon 8. See on tugev antioksüdant, mis suudab tõhusalt eemaldada taimedes hapnikuvabu radikaale, pärssida põletikuliste bioloogiliste ensüümide eritumist, soodustada haavade paranemist ja valu leevendamist ning alandada kolesteroolitaset. See on üks Panax ženšenni peamisi toimeaineid. Panax notoginsengi tootmispiirkondades kaadmiumiga saastumise probleemi lahendamine on selle peamiste ravikomponentide tootmise tagamiseks vajalik tingimus.
Lubi on üks levinumaid passiive kaadmiumi pinnasesaaste kohapeal sidumiseks. See mõjutab kaadmiumi adsorptsiooni ja sadestumist pinnases ning vähendab kaadmiumi bioloogilist aktiivsust pinnases, tõstes pH-d ja muutes mulla katioonivahetusvõimet (CEC), mulla soolasisaldust (BS) ja mulla redokspotentsiaali (Eh)3,11 efektiivsust. Lisaks annab lubi suures koguses Ca2+ iooni, mis moodustab ioonse antagonismi Cd2+ ioonidega, konkureerib juurte adsorptsioonikohtade pärast, takistab kaadmiumi transporti võrsele ja on madala bioloogilise toksilisusega. 50 mmol l-1 Ca lisamine kaadmiumi stressi tingimustes pärssis kaadmiumi transporti seesamilehtedes ja vähendas kaadmiumi akumuleerumist 80%. Riisi (Oryza sativa L.) ja teiste põllukultuuride kohta on avaldatud arvukalt sarnaseid uuringuid12,13.
Põllukultuuride lehtede pritsimine raskmetallide kogunemise kontrollimiseks on viimastel aastatel uus meetod raskmetallidega tegelemiseks. Põhimõte on peamiselt seotud taimerakkude kelaatimisreaktsiooniga, mis põhjustab raskmetallide ladestumist rakuseinale ja pärsib raskmetallide omastamist taimede poolt14,15. Stabiilse dikarboksüülhappe kelaativa ainena suudab oksaalhape taimedes raskmetallide ioone otse kelaatida, vähendades seeläbi toksilisust. Uuringud on näidanud, et sojaubades sisalduv oksaalhape suudab kelaatida Cd2+ ja vabastada Cd-sisaldavaid kristalle läbi trikoomide apikaalsete rakkude, vähendades keha Cd2+ taset16. Oksaalhape suudab reguleerida mulla pH-d, suurendada superoksiiddismutaasi (SOD), peroksidaasi (POD) ja katalaasi (CAT) aktiivsust ning reguleerida lahustuva suhkru, lahustuva valgu, vabade aminohapete ja proliini infiltratsiooni. Ainevahetusmodulaatorid17,18. Happelised ained ja liigne Ca2+ oksalaattaimedes moodustavad iduvalkude toimel kaltsiumoksalaadi sademe. Taimede Ca2+ kontsentratsiooni reguleerimine aitab tõhusalt reguleerida lahustunud oksaalhappe ja Ca2+ hulka taimedes ning vältida oksaalhappe ja Ca2+ liigset kogunemist19,20.
Kasutatava lubja kogus on üks taastamise mõju mõjutavaid võtmetegureid. On kindlaks tehtud, et lubja kulu jääb vahemikku 750–6000 kg·h·m−2. Happeliste muldade puhul, mille pH on 5,0–5,5, oli lubja kasutamise mõju annuses 3000–6000 kg·h·m−2 oluliselt suurem kui annuse 750 kg·h·m−2 korral.221 Lubja liigne kasutamine põhjustab aga mullale mõningaid negatiivseid mõjusid, näiteks suuri muutusi mulla pH-s ja mulla tihenemist22. Seetõttu määrasime CaO töötlustasemeteks 0, 750, 2250 ja 3750 kg·h·m−2. Kui oblikhapet lisati Arabidopsis'ele, leiti, et Ca2+ vähenes oluliselt 10 mM L-1 juures ja Ca2+ signaaliülekannet mõjutav CRT geeniperekond oli tugevalt tundlik20. Mõnede varasemate uuringute kogunemine võimaldas meil määrata selle katse kontsentratsiooni ja jätkata eksogeensete lisandite interaktsiooni uurimist Ca2+ ja Cd2+23,24,25 suhtes. Seega on selle uuringu eesmärk uurida oksaalhappe paikse lubja pealekandmise ja lehtedele pritsimise mõju regulatiivset mehhanismi Panax notoginsengi kaadmiumisisaldusele ja stressitaluvusele kaadmiumiga saastunud muldades ning uurida edasi parimaid viise ja vahendeid meditsiinilise kvaliteedi tagamiseks. garantii. Panax notoginsengi lõpp. See annab väärtuslikku teavet, mis suunab rohttaimede kasvatamise laiendamist kaadmiumiga saastunud muldades ja kvaliteetse ja säästva tootmise tagamist, et rahuldada ravimite turu nõudlust.
Kohalikku sorti Wenshani notoginsengi kasutades viidi läbi välikatse Lannizhais (24°11′N, 104°3′E, kõrgus merepinnast 1446 m), Qiubei maakonnas, Wenshani prefektuuris, Yunnani provintsis. Aasta keskmine temperatuur on 17 °C ja keskmine sademete hulk on 1250 mm. Uuritud mulla foonväärtused: TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, RH 31,86 g kg-1, leeliseline hüdrolüüsitud N 88,82 mg kg-1, efektiivne P 18,55 mg kg-1, kättesaadav K 100,37 mg kg-1, kogu kaadmium 0,3 mg kg-1 ja pH 5,4.
10. detsembril lisati igal katselapil 2017. aastal 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2,5H2O) ja lupja (0,750, 2250 ja 3750 kg h m-2) ning segati need mullakihiga 0–10 cm paksuselt. Iga töötlust korrati 3 korda. Katselapid paiknesid juhuslikult, iga katselapi pindala oli 3 m2. Üheaastased Panax notoginsengi seemikud istutati ümber pärast 15-päevast mullas kasvatamist. Varjutusvõrkude kasutamisel on Panax notoginsengi valgustugevus varjutusvõras umbes 18% normaalsest looduslikust valgustugevusest. Kasvatada vastavalt kohalikele traditsioonilistele kasvatusmeetoditele. Panax notoginsengi küpsusastmeks 2019. aastal pritsitakse oblikhapet naatriumoksalaadina. Oksaalhappe kontsentratsioon oli vastavalt 0, 0,1 ja 0,2 mol l-1 ning pH viidi NaOH abil väärtuseni 5,16, et jäljendada prahi filtraadi keskmist pH-d. Lehtede ülemist ja alumist pinda pritsiti üks kord nädalas kell 8 hommikul. Pärast 4 pritsimist koristati 5. nädalal 3-aastased Panax notoginsengi taimed.
2019. aasta novembris koguti põllult oblikhappega töödeldud kolmeaastaseid Panax notoginsengi taimi. Mõned kolmeaastaste Panax notoginsengi taimede proovid füsioloogilise metabolismi ja ensümaatilise aktiivsuse testimiseks pandi sügavkülmikutesse, külmutati kiiresti vedelas lämmastikus ja seejärel viidi külmkappi temperatuurile -80 °C. Küpsuse staadiumi osa tuleb juureproovides määrata kaadmiumi ja toimeaine sisalduse osas. Pärast pesemist kraaniveega kuivatati 30 minutit temperatuuril 105 °C, hoiti massi temperatuuril 75 °C ja jahvatati proovid uhmris. Säilitati.
Kaalu 0,2 g kuivatatud taimeproove Erlenmeyeri kolbi, lisa 8 ml HNO3 ja 2 ml HClO4 ning sulge kolb üleöö. Järgmisel päeval asetatakse kumera kaelaga lehter kolmnurkse kolbi elektrotermiliseks lagundamiseks, kuni ilmub valge suits ja lagundamislahus muutub selgeks. Pärast toatemperatuurini jahutamist viidi segu 10 ml mõõtkolbi. Cd sisaldus määrati aatomabsorptsioonspektromeetril (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA). (GB/T 23739-2009).
Kaalu 0,2 g kuivatatud taimeproove 50 ml plastpudelisse, lisa 10 ml 1 mol l-1 HCl-i, sulge pudel, loksuta 15 tundi ja filtreeri. Pipeti abil tõmba sobiva lahjenduse jaoks vajalik kogus filtraati ja lisa SrCl2 lahust, et viia Sr2+ kontsentratsioon 1 g L–1-ni. Ca sisaldus määrati aatomabsorptsioonspektromeetriga (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA).
Malondialdehüüdi (MDA), superoksiiddismutaasi (SOD), peroksidaasi (POD) ja katalaasi (CAT) võrdluskomplekti meetod (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., toote registreerimisnumber), kasutage vastavat mõõtekomplekti nr: Jingyaodianji (kvaasi)sõna 2013 nr 2400147).
Kaaluge 0,05 g hariliku ženšenni proovi ja lisage antroon-väävelhappe reagent mööda katseklaasi külge. Raputage katseklaasi 2-3 sekundit, et vedelik korralikult seguneks. Asetage katseklaas 15 minutiks katseklaasi alusele. Lahustuvate suhkrute sisaldus määrati UV-visuaalse spektrofotomeetria abil (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Hiina) lainepikkusel 620 nm.
Kaalutakse 0,5 g värsket hariliku ženšenni proovi, jahvatatakse see 5 ml destilleeritud veega homogenisaadiks ja tsentrifuugitakse 10 000 g juures 10 minutit. Supernatant lahjendatakse fikseeritud mahuni. Kasutatakse Coomassie Brilliant Blue meetodit. Lahustuva valgu sisaldus määrati spektrofotomeetriliselt spektri ultraviolett- ja nähtavas piirkonnas (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Hiina) lainepikkusel 595 nm ja arvutati veise seerumi albumiini standardkõvera põhjal.
Kaaluda 0,5 g värsket proovi, lisada 5 ml 10% äädikhapet ja jahvatada, homogeniseerida, filtreerida ja lahjendada konstantse mahuni. Kromogeenne meetod ninhüdriini lahusega. Vabade aminohapete sisaldus määrati ultraviolett-nähtava spektrofotomeetria abil (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Hiina) lainepikkusel 570 nm ja arvutati standardse leutsiinikõvera põhjal.
Kaalutakse 0,5 g värsket proovi, lisatakse 5 ml 3% sulfosalitsüülhappe lahust, kuumutatakse veevannis ja loksutatakse 10 minutit. Pärast jahutamist lahus filtritakse ja lahjendatakse konstantse mahuni. Kasutatakse happelise ninhüdriini kromogeenset meetodit. Proliini sisaldus määrati UV-visuaalse spektrofotomeetria abil (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Hiina) lainepikkusel 520 nm ja arvutatakse proliini standardkõvera põhjal.
Saponiinide sisaldus määrati kõrgefektiivse vedelikkromatograafia (HPLC) abil vastavalt Hiina Rahvavabariigi farmakopöale (väljaanne 2015). HPLC põhiprintsiip on kasutada liikuva faasina kõrgsurvevedelikku ja rakendada ülipeente osakeste jaoks statsionaarse faasi kolonnil ülitõhusat eraldustehnoloogiat. Tööoskused on järgmised:
HPLC tingimused ja süsteemi sobivuse test (tabel 1): Gradientelueerimine viidi läbi vastavalt järgmisele tabelile, kasutades täiteainena oktadetsüülsilaaniga seotud silikageeli, liikuva faasina A atsetonitriili, liikuva faasina B vett ning detekteerimislainepikkus oli 203 nm. Panax notoginseng saponiinide R1 piigi põhjal arvutatud teoreetiliste tasside arv peaks olema vähemalt 4000.
Võrdluslahuse valmistamine: Kaaluge täpselt ginsenosiidid Rg1, ginsenosiidid Rb1 ja notoginsenosiidid R1, lisage metanooli, et saada segatud lahus, mis sisaldab 0,4 mg ginsenosiidi Rg1, 0,4 mg ginsenosiidi Rb1 ja 0,1 mg notoginsenosiidi R1 milliliitri kohta.
Testlahuse valmistamine: Kaaluge 0,6 g Sanxin pulbrit ja lisage 50 ml metanooli. Segu kaaluti (W1) ja jäeti üleöö seisma. Seejärel keedeti segatud lahust kergelt veevannis temperatuuril 80 °C 2 tundi. Pärast jahutamist kaaluge segatud lahus ja lisage saadud metanool W1 esimesele massile. Seejärel loksutage hoolikalt ja filtreerige. Filtraat jäeti määramiseks.
Saponiini sisaldus absorbeeriti täpselt 10 µl standardlahuse ja 10 µl filtraadiga ning süstiti HPLC-sse (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Standardkõver: Rg1, Rb1 ja R1 segatud standardlahuse määramine, kromatograafia tingimused on samad, mis eespool. Arvutage standardkõver, kandes mõõdetud piigi pindala y-teljel ja saponiini kontsentratsiooni standardlahuses abstsisstel. Sisestage proovi mõõdetud piigi pindala standardkõverale, et arvutada saponiini kontsentratsioon.
Kaalutakse 0,1 g P. notogensings'i proov ja lisatakse 50 ml 70% CH3OH lahust. Töödeldakse ultraheliga 2 tundi ja tsentrifuugitakse seejärel kiirusel 4000 p/min 10 minutit. Võta 1 ml supernatanti ja lahjenda seda 12 korda. Flavonoidide sisaldus määrati ultraviolett-nähtava spektrofotomeetria abil (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Hiina) lainepikkusel 249 nm. Kvertsetiin on standardne levinud aine8.
Andmed süstematiseeriti Excel 2010 tarkvara abil. Andmete dispersioonanalüüsi hinnati SPSS Statistics 20 tarkvara abil. Pilt on joonistatud programmiga Origin Pro 9.1. Arvutatud statistilised andmed sisaldavad keskmist ± standardhälvet. Statistilise olulisuse väited põhinevad eeldusel, et P < 0,05.
Sama oksaalhappe kontsentratsiooniga lehtedele pritsimise korral suurenes hariliku ženšenni (Panax notoginseng) juurte kaltsiumisisaldus lubja koguse suurenemisega märkimisväärselt (tabel 2). Võrreldes lubjata olukorraga suurenes kaltsiumisisaldus 3750 kg ppm lubjakoguse juures ilma oksaalhappeta 212%. Sama lubjakoguse juures suurenes kaltsiumisisaldus veidi pritsitud oksaalhappe kontsentratsiooni suurenemisega.
Juurte kaadmiumi sisaldus varieerus vahemikus 0,22 kuni 0,70 mg/kg. Sama oksaalhappe kontsentratsiooni korral vähenes 2250 kg hm-2 kaadmiumi sisaldus lubja pritsimiskoguse suurenemisega oluliselt. Võrreldes kontrollgrupiga, kui juuri pritsida 2250 kg gm-2 lubja ja 0,1 mol l-1 oksaalhappega, vähenes kaadmiumi sisaldus 68,57%. Lubjata ja 750 kg hm-2 lubjaga pritsimisel vähenes hariliku ženšenni juurte kaadmiumi sisaldus oluliselt oksaalhappe pritsimiskontsentratsiooni suurenemisega. 2250 kg lubja gm-2 ja 3750 kg lubja gm-2 lisamisega vähenes kaadmiumi sisaldus juurtes esmalt ja seejärel suurenes oksaalhappe kontsentratsiooni suurenemisega. Lisaks näitas kahemõõtmeline analüüs, et lubi mõjutas oluliselt hariliku ženšenni juure kaltsiumisisaldust (F = 82,84**), lubi (F = 74,99**) ja oksaalhape (F = 74,99**) mõjutasid oluliselt hariliku ženšenni juure kaadmiumisisaldust. F = 7,72*).
Lubja kasutuskoguse ja oksaalhappega pritsimise kontsentratsiooni suurenemisega vähenes MDA sisaldus oluliselt. Lubjaga töödeldud hariliku ženšenni juurte ja 3750 kg g/m2 lubjaga töödeldud hariliku ženšenni juurte MDA sisalduses ei leitud olulist erinevust. 750 kg hm-2 ja 2250 kg hm-2 lubja kasutuskoguste korral oli MDA sisaldus 0,2 mol l-1 oksaalhappes pritsimisel vastavalt 58,38% ja 40,21% madalam kui pritsimata oksaalhappes. MDA sisaldus (7,57 nmol g-1) oli madalaim 750 kg hm-2 lupja ja 0,2 mol l-1 oksaalhappe lisamisel (joonis 1).
Oblikhappega lehtede pritsimise mõju malondialdehüüdi sisaldusele hariliku ženšenni juurtes kaadmiumi stressi tingimustes [J]. P < 0,05). Sama allpool.
Välja arvatud 3750 kg h m-2 lubja lisamine, ei täheldatud hariliku ženšenni juurestiku SOD aktiivsuses olulist erinevust. Lubja 0, 750 ja 2250 kg hm-2 kasutamisel oli SOD aktiivsus 0,2 mol l-1 oksaalhappega pritsimisel oluliselt kõrgem kui oksaalhappega töötlemata jätmisel, mis suurenes vastavalt 177,89%, 61,62% ja 45,08%. SOD aktiivsus (598,18 ühikut g-1) juurtes oli kõrgeim lubjata töötlemisel ja 0,2 mol l-1 oksaalhappega pritsimisel. Sama kontsentratsiooni juures ilma oksaalhappeta või 0,1 mol l-1 oksaalhappega pritsimisel suurenes SOD aktiivsus lubja kasutamise suurenemisega. SOD aktiivsus vähenes oluliselt pärast 0,2 mol l–1 oksaalhappega pritsimist (joonis 2).
Oblikhappega lehtede pritsimise mõju superoksiiddismutaasi, peroksidaasi ja katalaasi aktiivsusele hariliku ženšenni juurtes kaadmiumi stressi tingimustes [J].
Sarnaselt SOD aktiivsusele juurtes oli POD aktiivsus juurtes (63,33 µmol g-1) kõrgeim lubjata ja 0,2 mol l-1 oblikhappega pritsimisel, mis oli 148,35% kõrgem kui kontrollrühmas (25,50 µmol g-1). POD aktiivsus esmalt suurenes ja seejärel vähenes oblikhappe pihustamise kontsentratsiooni suurenemise ja 3750 kg hm −2 lubjaga töötlemise korral. Võrreldes 0,1 mol l-1 oblikhappega töötlemisega vähenes POD aktiivsus 0,2 mol l-1 oblikhappega töötlemisel 36,31% (joonis 2).
Välja arvatud 0,2 mol l-1 oksaalhappe pritsimine ja 2250 kg hm-2 või 3750 kg hm-2 lubja lisamine, oli KAT aktiivsus oluliselt kõrgem kui kontrollrühmas. 0,1 mol l-1 oksaalhappega töötlemise ja 0,2250 kg hm-2 või 3750 kg hm-2 lubjaga töötlemise KAT aktiivsus suurenes vastavalt 276,08%, 276,69% ​​ja 33,05% võrreldes oksaalhappega töötlemata jätmisega. 0,2 mol l-1 oksaalhappega töödeldud juurte KAT aktiivsus (803,52 µmol g-1) oli kõrgeim. KAT aktiivsus (172,88 µmol g-1) oli madalaim 3750 kg hm-2 lubja ja 0,2 mol l-1 oksaalhappega töötlemisel (joonis 2).
Kahemõõtmeline analüüs näitas, et hariliku ženšenni (Panax notoginseng) CAT aktiivsus ja MDA korreleerusid oluliselt oblikhappe või lubjapritsimise koguse ja mõlema töötlusega (tabel 3). SOD aktiivsus juurtes oli tugevas korrelatsioonis lubja ja oblikhappega töötlemise või oblikhappe pihustamise kontsentratsiooniga. Juurte POD aktiivsus korreleerus oluliselt kasutatud lubja koguse või lubja ja oblikhappe samaaegse kasutamisega.
Lahustuvate suhkrute sisaldus juurviljades vähenes lubja kasutuskoguse ja oblikhappega pritsimise kontsentratsiooni suurenemisega. Hariliku ženšenni (Panax notoginseng) juurte lahustuvate suhkrute sisalduses ilma lubjata ja 750 kg·h·m−2 lubja kasutamisel ei täheldatud olulist erinevust. 2250 kg·hm·2 lubja kasutamisel oli 0,2 mol l-1 oblikhappega töödeldud lahustuva suhkru sisaldus oluliselt suurem kui mitteoblikhappega pritsimisel, mis suurenes 22,81%. Lubja kasutamisel koguses 3750 kg·h·m−2 vähenes lahustuvate suhkrute sisaldus oluliselt oblikhappega pritsimise kontsentratsiooni suurenemisega. 0,2 mol l-1 oblikhappega pritsimise lahustuva suhkru sisaldus oli 38,77% madalam kui oblikhappega töötlemata töötlemisel. Lisaks oli 0,2 mol l-1 oblikhappega pritsimisel madalaim lahustuva suhkru sisaldus, 205,80 mg g-1 (joonis 3).
Oblikhappega lehtede pritsimise mõju hariliku ženšenni juurte lahustuva suhkru ja lahustuva valgu sisaldusele kaadmiumi stressi tingimustes [J].
Lahustuva valgu sisaldus juurtes vähenes lubja ja oksaalhappe kasutuskoguse suurenemisega. Lubja puudumisel oli lahustuva valgu sisaldus 0,2 mol l-1 oksaalhappega pritsimisel oluliselt madalam kui kontrollrühmas, 16,20% võrra. Lubja lisamisel koguses 750 kg hm-2 ei täheldatud hariliku ženšenni juurte lahustuva valgu sisalduses olulist erinevust. Lubja kasutuskoguse 2250 kg h m-2 korral oli lahustuva valgu sisaldus 0,2 mol l-1 oksaalhappega pritsimisel oluliselt kõrgem kui oksaalhappeta pritsimisel (35,11%). Kui lupja lisati koguses 3750 kg h m-2, vähenes lahustuva valgu sisaldus oluliselt oksaalhappe pritsimise kontsentratsiooni suurenemisega ning lahustuva valgu sisaldus (269,84 µg g-1) oli madalaim 0,2 mol l-1,1 oksaalhappega pritsimisel (joonis 3).
Hariliku ženšenni (Panax notoginseng) juurte vabade aminohapete sisalduses lubja puudumisel olulist erinevust ei leitud. Oksaalhappega pritsimise kontsentratsiooni suurendamisel ja lubja lisamiskoguse suurendamisel 750 kg hm-2 vabade aminohapete sisaldus esmalt vähenes ja seejärel suurenes. 2250 kg hm-2 lubja ja 0,2 mol l-1 oksaalhappe lisamine suurendas vabade aminohapete sisaldust oluliselt 33,58% võrreldes oksaalhappega töötlemata jätmisega. Oksaalhappega pritsimise kontsentratsiooni suurendamisel ja 3750 kg·hm-2 lubja lisamisel vähenes vabade aminohapete sisaldus oluliselt. Vabade aminohapete sisaldus 0,2 mol l-1 oksaalhappega pritsimise korral oli 49,76% madalam kui oksaalhappeta pritsimise korral. Vabade aminohapete sisaldus oli maksimaalne oksaalhappeta pritsimisel ja oli 2,09 mg/g. Vabade aminohapete sisaldus (1,05 mg g-1) oli madalaim 0,2 mol l-1 oblikhappega pritsimisel (joonis 4).
Oblikhappega lehtede pritsimise mõju vabade aminohapete ja proliini sisaldusele hariliku ženšenni juurtes kaadmiumstressi tingimustes [J].
Proliini sisaldus juurtes vähenes lubja ja oksaalhappe kasutuskoguse suurenemisega. Hariliku ženšenni (Panax notoginseng) proliini sisalduses lubja puudumisel olulist erinevust ei täheldatud. Oksaalhappega pritsimise kontsentratsiooni suurenemisega ja lubja kasutuskogustega 750 ja 2250 kg hm-2 proliini sisaldus esmalt vähenes ja seejärel suurenes. 0,2 mol l-1 oksaalhappega pritsimisel oli proliini sisaldus oluliselt suurem kui 0,1 mol l-1 oksaalhappega pritsimisel, mis suurenes vastavalt 19,52% ja 44,33%. 3750 kg·hm-2 lubja lisamisel vähenes proliini sisaldus oluliselt oksaalhappega pritsimise kontsentratsiooni suurenemisega. 0,2 mol l-1 oksaalhappega pritsimise järel oli proliini sisaldus 54,68% madalam kui ilma oksaalhappeta. Proliini sisaldus oli madalaim ja ulatus 0,2 mol/l oblikhappega töötlemisel 11,37 μg/g-ni (joonis 4).
Hariliku ženšenni saponiinide kogusisaldus oli Rg1>Rb1>R1. Kolme saponiini sisalduses ei täheldatud olulist erinevust oblikhappe pihustamise kontsentratsiooni suurenemisega ja lubja puudumisel (tabel 4).
0,2 mol l-1 oksaalhappe pihustamisel oli R1 sisaldus oluliselt madalam kui oksaalhappe puudumisel ja lubja kasutamisel 750 või 3750 kg·h·m-2. Oksaalhappe pihustuskontsentratsiooni 0 või 0,1 mol l-1 korral ei täheldatud R1 sisalduse osas lubja kasutuskoguse suurenemisega olulist erinevust. 0,2 mol l-1 oksaalhappe pihustuskontsentratsiooni korral oli lubja R1 sisaldus 3750 kg hm-2 oluliselt madalam kui 43,84% lubjata lahuse puhul (tabel 4).
Rg1 sisaldus esmalt suurenes ja seejärel vähenes oksaalhappe pritsimise kontsentratsiooni suurenemisega ja lubja kasutuskoguse 750 kg·h·m−2 korral. Lubja kasutuskoguse 2250 või 3750 kg h m−2 korral vähenes Rg1 sisaldus oksaalhappe pritsimise kontsentratsiooni suurenemisega. Sama oksaalhappe pritsimise kontsentratsiooni korral Rg1 sisaldus esmalt suurenes ja seejärel vähenes lubja kasutuskoguse suurenemisega. Võrreldes kontrollgrupiga, välja arvatud kolm oksaalhappe pritsimiskontsentratsiooni ja 750 kg h m−2, oli Rg1 sisaldus kontrollgrupist kõrgem, teiste töötluste juurtes oli Rg1 sisaldus kontrollgrupist madalam. Rg1 sisaldus oli kõrgeim 750 kg gm−2 lubja ja 0,1 mol l−1 oksaalhappega pritsimisel, mis oli 11,54% kõrgem kontrollgrupist (tabel 4).
Rb1 sisaldus esmalt suurenes ja seejärel vähenes oksaalhappe kontsentratsiooni ja lubja kulunormi 2250 kg hm-2 suurenedes. Pärast 0,1 mol l-1 oksaalhappe pritsimist saavutas Rb1 sisaldus maksimaalselt 3,46%, mis on 74,75% kõrgem kui ilma oksaalhappe pritsimiseta. Teiste lubjatöötluste puhul ei olnud oksaalhappe erinevate pihustamiskontsentratsioonide vahel olulist erinevust. 0,1 ja 0,2 mol l-1 oksaalhappega pritsimisel Rb1 sisaldus esmalt vähenes ja seejärel vähenes lisatud lubja koguse suurenemisega (tabel 4).
Sama oksaalhappe kontsentratsiooni korral pritsitud lubja puhul suurenes flavonoidide sisaldus esmalt ja seejärel vähenes lubja kasutuskoguse suurenemisega. Erineva oksaalhappe kontsentratsiooniga pritsitud lubja puhul või 3750 kg hm-2 lubja puhul oli flavonoidide sisalduses oluline erinevus. Kui lupja lisati kiirusega 750 ja 2250 kg hm-2, suurenes flavonoidide sisaldus esmalt ja seejärel vähenes oksaalhappega pritsitud pritsimise kontsentratsiooni suurenemisega. 750 kg hm-2 kulukoguse ja 0,1 mol l-1 oksaalhappega pritsimisel oli flavonoidide sisaldus kõrgeim ja ulatus 4,38 mg g-1-ni, mis on 18,38% kõrgem kui sama kulukoguse juures lubja puhul ilma oksaalhappega pritsimata. Oblikhappega 0,1 mol l-1 pritsimisel suurenes flavonoidide sisaldus 21,74% võrreldes oblikhappega pritsimata töötlemise ja lubjaga töötlemisega 2250 kg hm-2 (joonis 5).
Oksalaatidega lehtedele pritsimise mõju hariliku ženšenni juurte flavonoidide sisaldusele kaadmiumi stressi tingimustes [J].
Kahemõõtmeline analüüs näitas, et hariliku ženšenni lahustuva suhkru sisaldus korreleerus oluliselt kasutatud lubja koguse ja pritsitud oksaalhappe kontsentratsiooniga. Juurviljade lahustuva valgu sisaldus korreleerus oluliselt lubja, nii lubja kui ka oksaalhappe, kasutusnormiga. Vabade aminohapete ja proliini sisaldus juurtes korreleerus oluliselt lubja kasutusnormi, oksaalhappega pritsimise kontsentratsiooni, lubja ja oksaalhappega (tabel 5).
Hariliku ženšenni (Panax notoginseng) juurtes sisalduv R1 korreleerus oluliselt oblikhappega pritsimise kontsentratsiooni, kasutatud lubja, lubja ja oblikhappe kogusega. Flavonoidide sisaldus korreleerus oluliselt pritsitud oblikhappe kontsentratsiooni ja kasutatud lubja kogusega.
Taimede kaadmiumisisalduse vähendamiseks on kasutatud mitmeid mullalisandeid, näiteks lupja ja oksaalhapet30. Lupja kasutatakse laialdaselt mulla lisandina põllukultuuride kaadmiumisisalduse vähendamiseks31. Liang jt32 teatasid, et oksaalhapet saab kasutada ka raskmetallidega saastunud muldade taastamiseks. Pärast erineva kontsentratsiooniga oksaalhappe lisamist saastunud pinnasesse suurenes mulla orgaanilise aine sisaldus, vähenes katioonivahetusvõime ja pH väärtus tõusis33. Oksaalhape võib reageerida ka mullas olevate metalliioonidega. Cd-stressi korral suurenes Panax notoginsengi kaadmiumisisaldus kontrollrühmaga võrreldes oluliselt. Lubja kasutamisel see aga oluliselt vähenes. Käesolevas uuringus saavutas 750 kg hm−2 lubja lisamisel juurte kaadmiumisisaldus riikliku standardi (Cd piirnorm: Cd≤0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834) ja 2250 kg hm−2 lubja lisamisel saavutatav efekt toimib kõige paremini lubjaga. Lubja lisamine lõi mullas suure hulga Ca2+ ja Cd2+ vahel konkureerivaid kohti ning oblikhappe lisamine võis vähendada kaadmiumi sisaldust hariliku ženšenni (Panax notoginseng) juurtes. Lubja ja oblikhappe kombinatsioon vähendas aga hariliku ženšenni juurte kaadmiumi sisaldust märkimisväärselt, saavutades riikliku standardi. Mullas olev Ca2+ adsorbeerub juure pinnale massivoolu ajal ja juurerakud saavad seda omastada kaltsiumikanalite (Ca2+-kanalid), kaltsiumipumpade (Ca2+-AT-Pase) ja Ca2+/H+ antiporterite kaudu ning seejärel horisontaalselt transportida juure ksüleemi 23. Sisu Juure kaltsium oli oluliselt negatiivses korrelatsioonis kaadmiumi sisaldusega (P<0,05). Kaadmiumi sisaldus vähenes koos kaltsiumi sisalduse suurenemisega, mis on kooskõlas arvamusega kaltsiumi ja kaadmiumi antagonismi kohta. Dispersioonanalüüs näitas, et lubja kogus mõjutas oluliselt kaadmiumi sisaldust hariliku ženšenni juurtes. Pongrac jt. 35 teatas, et Cd seondub kaltsiumoksalaadi kristallides oksalaadiga ja konkureerib Ca-ga. Siiski ei olnud Ca regulatsioon oksalaadi poolt oluline. See näitas, et oksaalhappe ja Ca2+ poolt moodustunud kaltsiumoksalaadi sadestumine ei olnud lihtne sadestumine ning kaasasadestamise protsessi saab kontrollida erinevate metaboolsete radade kaudu.


Postituse aeg: 25. mai 2023