Уплыў вапны і шчаўевай кіслаты на антыаксідантныя ферменты і актыўныя кампаненты Panax notoginseng пры кадміевым стрэсе

Дзякуй за наведванне сайта Nature.com. Вы карыстаецеся версіяй браўзера з абмежаванай падтрымкай CSS. Для найлепшага карыстання рэкамендуем выкарыстоўваць абноўлены браўзер (або адключыць рэжым сумяшчальнасці ў Internet Explorer). Акрамя таго, каб забяспечыць пастаянную падтрымку, мы паказваем сайт без стыляў і JavaScript.
Слайдэры паказваюць тры артыкулы на слайдзе. Выкарыстоўвайце кнопкі «Назад» і «Далей» для перамяшчэння паміж слайдамі або кнопкі кантролера слайдаў у канцы для перамяшчэння паміж кожным слайдам.
Забруджванне кадміем (Cd) стварае пагрозу для вырошчвання лекавай расліны Panax notoginseng у правінцыі Юньнань. Ва ўмовах экзагеннага стрэсу Cd быў праведзены палявы эксперымент для вывучэння ўплыву ўнясення вапны (0,750, 2250 і 3750 кг бм-2) і апырсквання шчаўевай кіслатой (0, 0,1 і 0,2 моль л-1) на назапашванне Cd. і антыаксідантнае дзеянне. Сістэмныя і лекавыя кампаненты, якія ўплываюць на Panax notoginseng. Вынікі паказалі, што негашаная вапна і ліставое апырскванне шчаўевай кіслатой могуць павысіць узровень Ca2+ у Panax notoginseng пры стрэсе Cd і знізіць таксічнасць Cd2+. Даданне вапны і шчаўевай кіслаты павялічыла актыўнасць антыаксідантных ферментаў і змяніла метабалізм осмарэгулятараў. Актыўнасць CAT павялічылася найбольш значна, павялічыўшыся ў 2,77 раза. Найвышэйшая актыўнасць SOD павялічылася ў 1,78 раза пры апрацоўцы шчаўевай кіслатой. Змест MDA знізіўся на 58,38%. Існуе вельмі значная карэляцыя паміж растваральным цукрам, свабоднымі амінакіслатамі, пралінам і растваральным бялком. Вапна і шчаўевая кіслата могуць павялічваць утрыманне іонаў кальцыя (Ca2+), зніжаць утрыманне Cd, паляпшаць устойлівасць да стрэсу ў Panax notoginseng, а таксама павялічваць агульную колькасць сапанінаў і выпрацоўку флаваноідаў. Утрыманне Cd было самым нізкім, на 68,57% ніжэйшым, чым у кантролі, што адпавядала стандартнаму значэнню (Cd ≤ 0,5 мг/кг, GB/T 19086-2008). Доля SPN складала 7,73%, што дасягала найвышэйшага ўзроўню ў кожным апрацоўцы, а ўтрыманне флаваноідаў значна павялічылася на 21,74%, дасягнуўшы стандартнага значэння для прэпарата і найлепшага выхаду.
Кадмій (Cd), як распаўсюджаны забруджвальнік у культываванай глебе, лёгка мігруе і валодае значнай біялагічнай таксічнасцю1. Эль-Шафей і інш.2 паведамлялі, што таксічнасць Cd уплывае на якасць і прадукцыйнасць выкарыстоўваных раслін. У апошнія гады з'ява лішку кадмію ў глебе культываваных зямель на паўднёвым захадзе Кітая стала вельмі сур'ёзнай. Правінцыя Юньнань з'яўляецца каралеўствам біяразнастайнасці Кітая, сярод якога лекавыя расліны займаюць першае месца ў краіне. Аднак багатыя мінеральныя рэсурсы правінцыі Юньнань непазбежна прыводзяць да забруджвання глебы цяжкімі металамі падчас здабычы карысных выкапняў, што ўплывае на вытворчасць мясцовых лекавых раслін.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 — вельмі каштоўная шматгадовая травяністая лекавая расліна, якая належыць да роду араліевых (Panax ginseng). Корань Panax notoginseng спрыяе кровазвароту, ліквідуе застой крыві і здымае боль. Асноўным месцам вытворчасці з'яўляецца прэфектура Вэньшань правінцыі Юньнань5. Забруджванне Cd прысутнічала на больш чым 75% плошчы глебы ў зоне пасадкі Panax notoginseng і перавышала 81-100% у розных месцах6. Таксічны эфект Cd таксама значна зніжае выпрацоўку лекавых кампанентаў Panax notoginseng, асабліва сапанінаў і флаваноідаў. Сапаніны — гэта клас агліконаў, сярод якіх агліконы — трытэрпеноіды або спірастэраны, якія з'яўляюцца асноўнымі актыўнымі інгрэдыентамі многіх кітайскіх раслінных лекаў і ўтрымліваюць сапаніны. Некаторыя сапаніны таксама валодаюць каштоўнай біялагічнай актыўнасцю, такой як антыбактэрыйная, гарачкапаніжальная, седатыўная і супрацьракавая актыўнасць7. Флавоноіды звычайна адносяцца да шэрагу злучэнняў, у якіх два бензольныя кольцы з фенольнымі гідраксільнымі групамі злучаны праз тры цэнтральныя атамы вугляроду, а асноўным ядром з'яўляецца 2-фенілхраманон 8. Гэта моцны антыаксідант, які можа эфектыўна выдаляць свабодныя радыкалы кіслароду ў раслінах, інгібіраваць вылучэнне запаленчых біялагічных ферментаў, спрыяць гаенню ран і зняццю болю, а таксама зніжаць узровень халестэрыну. Гэта адзін з асноўных актыўных інгрэдыентаў жэньшэня Panax. Вырашэнне праблемы забруджвання глебы кадміем у вытворчых раёнах Panax notoginseng з'яўляецца неабходнай умовай для забеспячэння вытворчасці яго асноўных лекавых кампанентаў.
Вапна з'яўляецца адным з распаўсюджаных пасіватараў для фіксацыі забруджвання глебы кадміем in situ. Яна ўплывае на адсорбцыю і адклад Cd у глебе і зніжае біялагічную актыўнасць Cd у глебе, павялічваючы pH і змяняючы ёмістасць катыённага абмену глебы (CEC), насычанасць глебы соллю (BS), акісляльна-аднаўленчы патэнцыял глебы (Eh)3,11 эфектыўнасць. Акрамя таго, вапна забяспечвае вялікую колькасць Ca2+, які ўтварае іённы антаганізм з Cd2+, канкуруе за месцы адсорбцыі каранёў, прадухіляе транспарт Cd да парасткаў і мае нізкую біялагічную таксічнасць. Пры даданні 50 ммоль л-1 Ca пры стрэсе Cd транспарт Cd у лісці кунжуту быў інгібіраваны, а назапашванне Cd знізілася на 80%. Шматлікія падобныя даследаванні былі праведзены на рысе (Oryza sativa L.) і іншых культурах12,13.
Апырскванне лісця сельскагаспадарчых культур для кантролю назапашвання цяжкіх металаў — гэта новы метад барацьбы з цяжкімі металамі ў апошнія гады. Прынцып у асноўным звязаны з рэакцыяй хелатавання ў раслінных клетках, якая прыводзіць да адкладання цяжкіх металаў на клеткавай сценцы і інгібіруе паглынанне цяжкіх металаў раслінамі14,15. Як стабільны хелатуючы агент дыкарбонавых кіслот, шчаўевая кіслата можа непасрэдна хелатаваць іёны цяжкіх металаў у раслінах, тым самым зніжаючы таксічнасць. Даследаванні паказалі, што шчаўевая кіслата ў соі можа хелатаваць Cd2+ і вызваляць крышталі, якія змяшчаюць Cd, праз апікальныя клеткі трыхом, зніжаючы ўзровень Cd2+ у арганізме16. Шчаўевая кіслата можа рэгуляваць pH глебы, павялічваць актыўнасць супероксіддысмутазы (СОД), пераксідазы (ПОД) і каталазы (КАТ), а таксама рэгуляваць інфільтрацыю растваральнага цукру, растваральнага бялку, свабодных амінакіслот і праліну. Метабалічныя мадулятары17,18. Кіслыя рэчывы і лішак Ca2+ у раслінах, якія ўтрымліваюць оксалат, утвараюць асадкі оксалату кальцыя пад дзеяннем бялкоў зародкаў. Рэгуляванне канцэнтрацыі Ca2+ у раслінах можа эфектыўна рэгуляваць раствораную шчаўевую кіслату і Ca2+ у раслінах і пазбегнуць празмернага назапашвання шчаўевай кіслаты і Ca2+19,20.
Колькасць унесенай вапны з'яўляецца адным з ключавых фактараў, якія ўплываюць на эфект аднаўлення. Было ўстаноўлена, што спажыванне вапны вагаецца ад 750 да 6000 кг·г·м−2. Для кіслых глеб з pH 5,0-5,5 эфект ад унясення вапны ў дозе 3000-6000 кг·г·м−2 быў значна вышэйшым, чым пры дозе 750 кг·г·м−221. Аднак празмернае ўнясенне вапны выкліча некаторыя негатыўныя наступствы для глебы, такія як значныя змены pH глебы і ўшчыльненне глебы22. Таму мы ўстанавілі ўзроўні апрацоўкі CaO як 0, 750, 2250 і 3750 кг·г·м−2. Пры ўнясенні шчаўевай кіслаты да Arabidopsis было выяўлена значнае зніжэнне Ca2+ пры 10 мМ L-1, і сямейства генаў CRT, якія ўплываюць на сігналізацыю Ca2+, праявілі моцную рэакцыю20. Назапашванне некаторых папярэдніх даследаванняў дазволіла нам вызначыць канцэнтрацыю гэтага эксперыменту і працягнуць вывучэнне ўзаемадзеяння экзагенных дабавак з Ca2+ і Cd2+23,24,25. Такім чынам, мэтай гэтага даследавання з'яўляецца вывучэнне рэгуляторнага механізму ўздзеяння мясцовага вапнавання і ліставога апырсквання шчаўевай кіслатой на ўтрыманне Cd і стрэсаўстойлівасць Panax notoginseng у глебах, забруджаных Cd, а таксама далейшае вывучэнне найлепшых спосабаў і сродкаў гарантыі якасці лекавых прэпаратаў. Выхад Panax notoginseng. Гэта дае каштоўную інфармацыю для кіраўніцтва пашырэннем вырошчвання траў у глебах, забруджаных кадміем, і забеспячэннем высакаякаснай, устойлівай вытворчасці для задавальнення рынкавага попыту на лекавыя сродкі.
Выкарыстоўваючы мясцовы гатунак жэньшэня Вэньшань у якасці матэрыялу, палявы эксперымент быў праведзены ў Ланнічжай (24°11′ пн. ш., 104°3′ у. д., вышыня 1446 м над узроўнем мора), павет Цюбэй, прэфектура Вэньшань, правінцыя Юньнань. Сярэдняя гадавая тэмпература складае 17°C, а сярэдняя гадавая колькасць ападкаў — 1250 мм. Фонавыя значэнні даследаванай глебы: TN 0,57 г/кг, TP 1,64 г/кг, TC 16,31 г/кг, RH 31,86 г/кг, шчолачна гідралізаваны N 88,82 мг/кг, эфектыўны P 18,55 мг/кг, даступны K 100,37 мг/кг, агульны Cd 0,3 мг/кг і pH 5,4.
10 снежня 2017 года на кожную дзялянку было ўнесена 6 мг/кг Cd2+ (CdCl2 2.5H2O) і вапна (0,750, 2250 і 3750 кг г/м-2) і змяшана з верхнім пластом глебы на глыбіні 0–10 см. Кожная апрацоўка паўтаралася 3 разы. Эксперыментальныя дзялянкі былі размешчаны выпадковым чынам, плошча кожнай дзялянкі складала 3 м2. Аднагадовыя расада Panax notoginseng была перасаджана праз 15 дзён вырошчвання ў глебу. Пры выкарыстанні зацяняльных сетак інтэнсіўнасць святла Panax notoginseng у зацяняльным полагу складае каля 18% ад нармальнай інтэнсіўнасці натуральнага святла. Вырошчваць у адпаведнасці з мясцовымі традыцыйнымі метадамі вырошчвання. Да стадыі сталасці Panax notoginseng у 2019 годзе шчаўевая кіслата будзе апырсквацца ў выглядзе оксалату натрыю. Канцэнтрацыя шчаўевай кіслаты складала 0, 0,1 і 0,2 моль л-1 адпаведна, а pH даводзілі да 5,16 з дапамогай NaOH, каб імітаваць сярэдні pH фільтрата рэшткаў. Апырсквалі верхнюю і ніжнюю паверхні лісця адзін раз на тыдзень а 8-й раніцы. Пасля чатырохразовага апырсквання 3-гадовыя расліны Panax notoginseng збіралі на 5-м тыдні.
У лістападзе 2019 года ў полі былі сабраны трохгадовыя расліны Panax notoginseng, апрацаваныя шчаўевай кіслатой. Некалькі ўзораў трохгадовых раслін Panax notoginseng для праверкі фізіялагічнага метабалізму і ферментатыўнай актыўнасці былі змешчаны ў маразільныя прабіркі, хутка замарожаны ў вадкім азоце, а затым перанесены ў халадзільнік пры тэмпературы -80°C. У ўзорах каранёў неабходна вызначыць частку сталай стадыі на наяўнасць Cd і ўтрыманне актыўнага рэчыва. Пасля прамывання вадой з-пад крана высушыце пры тэмпературы 105°C на працягу 30 хвілін, вытрымайце масу пры тэмпературы 75°C і здрабніце ўзоры ў ступцы.
У колбу Эрленмейера змяшчаюць 0,2 г высушаных раслінных узораў, дадаюць 8 мл HNO3 і 2 мл HClO4 і закаркоўваюць на ноч. На наступны дзень варонку з выгнутай горлачкай змяшчаюць у трохкутную колбу для электратэрмічнага раскладання да з'яўлення белага дыму і празрыстага раствора раскладання. Пасля астуджэння да пакаёвай тэмпературы сумесь пераносяць у мерную колбу аб'ёмам 10 мл. Змест Cd вызначаюць на атамна-абсарбцыйным спектрометры (Thermo ICE™ 3300 AAS, ЗША). (GB/T 23739-2009).
У пластыкавую бутэльку аб'ёмам 50 мл адважце 0,2 г высушаных раслінных узораў, дадайце 10 мл 1 моль л-1 HCl, зачыніце бутэльку і страсяніце на працягу 15 гадзін, а затым адфільтруйце. Піпеткай набярыце патрэбную колькасць фільтрата для адпаведнага развядзення і дадайце раствор SrCl2, каб давесці канцэнтрацыю Sr2+ да 1 г л-1. Змест Ca вызначалі з дапамогай атамна-абсарбцыйнага спектрометра (Thermo ICE™ 3300 AAS, ЗША).
Метад з выкарыстаннем эталоннага набору для вызначэння малонового дыяльдэгіду (MDA), супераксіддысмутазы (SOD), пераксідазы (POD) і каталазы (CAT) (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., рэгістрацыйны нумар прадукту), выкарыстоўвайце адпаведны нумар набору для вымярэнняў: Jingyaodianji (квазі) word 2013 № 2400147).
Адважце 0,05 г узору Panax notoginseng і дадайце рэагент антрон-серная кіслата ўздоўж сценкі прабіркі. Патрасіце прабірку на працягу 2-3 секунд, каб старанна перамяшаць вадкасць. Змесціце прабірку на штатыў для прабірак на 15 хвілін. Змест растваральных цукроў вызначалі з дапамогай УФ-бачнай спектрафатаметрыі (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кітай) пры даўжыні хвалі 620 нм.
Узважце 0,5 г свежага ўзору Panax notoginseng, здрабніце яго да гамагенату з 5 мл дыстыляванай вады і цэнтрыфугуйце пры 10 000 g на працягу 10 хвілін. Развядзіце супернатант да фіксаванага аб'ёму. Выкарыстоўваўся метад Coomassie Brilliant Blue. Змест растваральнага бялку вызначалі з дапамогай спектрафатаметрыі ў ультрафіялетавым і бачным дыяпазонах спектру (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кітай) пры даўжыні хвалі 595 нм і разлічвалі па стандартнай крывой бычынага сыроватачнага альбуміна.
Узважце 0,5 г свежага ўзору, дадайце 5 мл 10% воцатнай кіслаты для здрабнення і гамагенізацыі, адфільтруйце і развядзіце да пастаяннага аб'ёму. Храмагенны метад з выкарыстаннем раствора нінгідрыну. Змест свабодных амінакіслот вызначалі ультрафіялетава-бачнай спектрафатаметрыяй (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кітай) пры даўжыні хвалі 570 нм і разлічвалі па стандартнай лейцынавай крывой.
Узважваюць 0,5 г свежага ўзору, дадаюць 5 мл 3% раствора сульфасаліцылавай кіслаты, награваюць на вадзяной лазні і страсаюць на працягу 10 хвілін. Пасля астуджэння раствор фільтруюць і разводзяць да пастаяннага аб'ёму. Выкарыстоўваюць храмагенны метад з кіслым нінгідрынам. Змест праліну вызначаюць метадам УФ-бачнай спектрафатаметрыі (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кітай) пры даўжыні хвалі 520 нм і разлічваюць па стандартнай крывой праліну.
Змест сапанінаў вызначаўся метадам высокаэфектыўнай вадкаснай храматаграфіі (ВЭЖХ) у адпаведнасці з Фармакапеяй Кітайскай Народнай Рэспублікі (выданне 2015 г.). Асноўны прынцып ВЭЖХ заключаецца ў выкарыстанні вадкасці пад высокім ціскам у якасці рухомай фазы і ўжыванні высокаэфектыўнай тэхналогіі падзелу на калонцы са стацыянарнай фазай для ультратонкіх часціц. Навыкі працы наступныя:
Умовы ВЭЖХ і праверка прыдатнасці сістэмы (табліца 1): Градыентнае элюіраванне праводзілася згодна з наступнай табліцай, выкарыстоўваючы сілікагель, звязаны з актадэцылсіланам у якасці напаўняльніка, ацэтанітрыл у якасці рухомай фазы А, ваду ў якасці рухомай фазы В, а даўжыня хвалі дэтэктавання складала 203 нм. Колькасць тэарэтычных кубкаў, разлічаная па піку R1 сапанінаў Panax notoginseng, павінна быць не менш за 4000.
Прыгатаванне эталоннага раствора: дакладна ўзважце гінсеназіды Rg1, гінсеназіды Rb1 і натагінсеназіды R1, дадайце метанол, каб атрымаць змяшаны раствор з 0,4 мг гінсеназіда Rg1, 0,4 мг гінсеназіда Rb1 і 0,1 мг натагінсеназіда R1 на мл.
Падрыхтоўка выпрабавальнага раствора: адважце 0,6 г парашка Sanxin і дадайце 50 мл метанолу. Сумесь узважылі (W1) і пакінулі на ноч. Затым змяшаны раствор злёгку кіпяцілі на вадзяной лазні пры тэмпературы 80°C на працягу 2 гадзін. Пасля астуджэння ўзважце змяшаны раствор і дадайце атрыманы метанол да першай масы W1. Затым добра страсяніце і адфільтруйце. Фільтрат пакінулі для вызначэння.
Змест сапаніну быў дакладна паглынуты 10 мкл стандартнага раствора і 10 мкл фільтрата і ўведзены ў ВЭЖХ (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Стандартная крывая: вызначэнне змешанага стандартнага раствора Rg1, Rb1, R1, умовы храматаграфіі тыя ж, што і вышэй. Разлічыце стандартную крывую, адклаўшы вымераную плошчу піка па восі Y, а канцэнтрацыю сапаніну ў стандартным растворы па восі абсцыс. Падстаўце вымераную плошчу піка ўзору ў стандартную крывую, каб разлічыць канцэнтрацыю сапаніну.
Адважце 0,1 г пробы P. notogensings і дадайце 50 мл 70% раствора CH3OH. Апрацоўвайце ультрагукам на працягу 2 гадзін, затым цэнтрыфугуйце пры 4000 абаротаў у хвіліну на працягу 10 хвілін. Вазьміце 1 мл супернатанту і развядзіце яго ў 12 разоў. Змест флаваноідаў вызначалі метадам ультрафіялетава-бачнай спектрафатаметрыі (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кітай) пры даўжыні хвалі 249 нм. Кверцэцін - гэта стандартнае рэчыва, якое часта сустракаецца ў вялікай колькасці.
Дадзеныя былі арганізаваны з выкарыстаннем праграмнага забеспячэння Excel 2010. Дысперсійны аналіз дадзеных быў ацэнены з выкарыстаннем праграмнага забеспячэння SPSS Statistics 20. Малюнак намаляваны ў Origin Pro 9.1. Разлічаная статыстыка ўключае сярэдняе значэнне ± стандартнае адхіленне. Сцвярджэнні аб статыстычнай значнасці заснаваны на P < 0,05.
У выпадку внекаркаснага апырсквання з такой жа канцэнтрацыяй шчаўевай кіслаты ўтрыманне кальцыя ў каранях Panax notoginseng значна павялічвалася са павелічэннем унясення вапны (табліца 2). У параўнанні з адсутнасцю вапны, утрыманне кальцыя павялічылася на 212% пры 3750 кг ppm вапны без апырсквання шчаўевай кіслатой. Пры той жа норме ўнясення вапны ўтрыманне кальцыя нязначна павялічвалася са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслаты.
Змест Cd у каранях вагаўся ад 0,22 да 0,70 мг/кг. Пры аднолькавай канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты ўтрыманне 2250 кг Cd (гм-2) значна зніжалася з павелічэннем нормы ўнясення вапны. У параўнанні з кантролем, пры апырскванні каранёў 2250 кг вапны (гм-2) і 0,1 моль л-1 шчаўевай кіслаты ўтрыманне Cd знізілася на 68,57%. Пры ўнясенні без вапны і 750 кг вапны (гм-2) утрыманне Cd у каранях Panax notoginseng значна зніжалася з павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой. Пры ўнясенні 2250 кг вапны (гм-2) і 3750 кг вапны (гм-2) утрыманне Cd у корані спачатку зніжалася, а затым павялічвалася з павелічэннем канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты. Акрамя таго, 2D-аналіз паказаў, што ўтрыманне Ca ў корані Panax notoginseng значна залежала ад вапны (F = 82,84**), утрыманне Cd у корані Panax notoginseng значна залежала ад вапны (F = 74,99**) і шчаўевай кіслаты (F = 74,99**). F = 7,72*).
З павелічэннем нормы ўнясення вапны і канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой утрыманне МДА значна зніжалася. Істотнай розніцы ў утрыманні МДА паміж каранямі Panax notoginseng, апрацаванымі вапнай, і вапнай у колькасці 3750 кг г/м2, не выяўлена. Пры нормах унясення 750 кг вапны hm-2 і 2250 кг вапны hm-2 утрыманне МДА ў 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслаце пры апырскванні было на 58,38% і 40,21% ніжэй, чым у неапырсканай шчаўевай кіслаце адпаведна. Утрыманне МДА (7,57 нмоль г-1) было найменшым пры даданні 750 кг вапны hm-2 і 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслаты (мал. 1).
Уплыў апырсквання лісця шчаўевай кіслатой на ўтрыманне маландавага дыяльдэгіду ў каранях Panax notoginseng пры ўздзеянні кадмію [J]. P < 0,05). Тое ж самае ніжэй.
За выключэннем унясення 3750 кг г/м⁻² вапны, істотнай розніцы ў актыўнасці СОД каранёвай сістэмы Panax notoginseng не назіралася. Пры выкарыстанні вапны 0, 750 і 2250 кг г/м⁻² актыўнасць СОД пры апырскванні 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой была значна вышэйшай, чым без апрацоўкі шчаўевай кіслатой, якая павялічылася на 177,89%, 61,62% і 45,08% адпаведна. Актыўнасць СОД (598,18 адзінак/г) у каранях была найвышэйшай пры апрацоўцы без вапны і апырскванні 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой. Пры той жа канцэнтрацыі без вапны або апырскванні 0,1 моль/л шчаўевай кіслатой актыўнасць СОД павялічвалася са павелічэннем колькасці ўнясення вапны. Актыўнасць СОД значна зніжалася пасля апырсквання 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой (мал. 2).
Уплыў апырсквання лісця шчаўевай кіслатой на актыўнасць супероксіддысмутазы, пераксідазы і каталазы ў каранях Panax notoginseng пры ўздзеянні кадмію [J].
Падобна актыўнасці SOD у каранях, актыўнасць POD у каранях (63,33 мкмоль г-1) была найвышэйшай пры апырскванні без вапны і з 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслатой, што было на 148,35% вышэй, чым у кантролі (25,50 мкмоль г-1). Актыўнасць POD спачатку павялічвалася, а затым зніжалася са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шаўевай кіслатой і апрацоўкай вапнай 3750 кг хм-2. У параўнанні з апрацоўкай 0,1 моль л-1 шчаўевай кіслатой, актыўнасць POD знізілася на 36,31% пры апрацоўцы 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслатой (мал. 2).
За выключэннем апырсквання 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслаты і ўнясення 2250 кг гм-2 або 3750 кг гм-2 вапны, актыўнасць CAT была значна вышэйшай, чым у кантролі. Актыўнасць CAT пасля апрацоўкі 0,1 моль л-1 шчаўевай кіслаты і апрацоўкі вапнай 0,2250 кг г л-2 або 3750 кг г м-2 павялічылася на 276,08%, 276,69% ​​і 33,05% адпаведна ў параўнанні з адсутнасцю апрацоўкі шчаўевай кіслатой. Актыўнасць CAT каранёў (803,52 мкмоль г-1), апрацаваных 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслаты, была найвышэйшай. Актыўнасць CAT (172,88 мкмоль г-1) была найніжэйшай пры апрацоўцы 3750 кг гм-2 вапны і 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслаты (мал. 2).
Двухмерны аналіз паказаў, што актыўнасць CAT і MDA Panax notoginseng значна карэлявалі з колькасцю апырсквання шчаўевай кіслатой або вапнай і абедзвюма апрацоўкамі (табліца 3). Актыўнасць SOD у каранях высока карэлявала з апрацоўкай вапнай і шчаўевай кіслатой або канцэнтрацыяй апырсквання шчаўевай кіслатой. Актыўнасць POD каранёў значна карэлявала з колькасцю ўнесенай вапны або з адначасовым ужываннем вапны і шчаўевай кіслаты.
Змест растваральных цукроў у карняплодах змяншаўся са павелічэннем нормы ўнясення вапны і канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой. Істотнай розніцы ў змесце растваральных цукроў у каранях Panax notoginseng без унясення вапны і з унясеннем 750 кг·г·м−2 вапны не назіралася. Пры ўнясенні 2250 кг вапны hm-2 утрыманне растваральных цукроў пры апрацоўцы 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслатой было значна вышэйшым, чым пры апырскванні нешчаўевай кіслатой, якое павялічылася на 22,81%. Пры ўнясенні вапны ў колькасці 3750 кг·г·м−2 утрыманне растваральных цукроў значна зніжалася са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой. Змест растваральных цукроў пры апрацоўцы 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслатой быў на 38,77% ніжэйшым, чым пры апрацоўцы без апрацоўкі шчаўевай кіслатой. Акрамя таго, апырскванне шчаўевай кіслатой у канцэнтрацыі 0,2 моль л-1 мела найменшае ўтрыманне растваральных цукроў — 205,80 мг г-1 (мал. 3).
Уплыў апырсквання лісця шчаўевай кіслатой на ўтрыманне агульнага растваральнага цукру і растваральнага бялку ў каранях Panax notoginseng пры ўздзеянні кадмію [J].
Змест растваральнага бялку ў каранях змяншаўся са павелічэннем нормы ўнясення вапны і шчаўевай кіслаты. Пры адсутнасці вапны ўтрыманне растваральнага бялку пры апырскванні 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслатой было значна ніжэйшым, чым у кантролі, на 16,20%. Пры ўнясенні 750 кг вапны хм-2 істотнай розніцы ў змесце растваральнага бялку ў каранях Panax notoginseng не назіралася. Пры норме ўнясення вапны 2250 кг г м-2 утрыманне растваральнага бялку пры апырскванні 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслатой было значна вышэйшым, чым пры апырскванні без шчаўевай кіслаты (35,11%). Пры ўнясенні вапны з 3750 кг г м-2 утрыманне растваральнага бялку значна зніжалася са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой, а ўтрыманне растваральнага бялку (269,84 мкг г-1) было самым нізкім пры апырскванні 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслатой (мал. 3).
Істотнай розніцы ў змесце свабодных амінакіслот у каранях Panax notoginseng пры адсутнасці вапны не выяўлена. Пры павелічэнні канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой і норме ўнясення вапны 750 кг·гм-2 утрыманне свабодных амінакіслот спачатку зніжалася, а потым павялічвалася. Ужыванне апрацоўкі 2250 кг вапны·гм-2 і 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслаты значна павялічыла ўтрыманне свабодных амінакіслот на 33,58% у параўнанні з адсутнасцю апрацоўкі шчаўевай кіслатой. Пры павелічэнні канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой і ўнясенні 3750 кг·гм-2 вапны ўтрыманне свабодных амінакіслот значна знізілася. Змест свабодных амінакіслот пры апрацоўцы апырсквання 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслатой быў на 49,76% ніжэйшым, чым пры апрацоўцы без апрацоўкі шчаўевай кіслатой. Змест свабодных амінакіслот быў максімальным пры апрацоўцы без апрацоўкі шчаўевай кіслатой і склаў 2,09 мг/г. Змест свабодных амінакіслот (1,05 мг г-1) быў найменшым пры апырскванні 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслатой (мал. 4).
Уплыў апырсквання лісця шчаўевай кіслатой на ўтрыманне свабодных амінакіслот і праліну ў каранях Panax notoginseng ва ўмовах кадміевага стрэсу [J].
Змест праліну ў каранях змяншаўся са павелічэннем нормы ўнясення вапны і шчаўевай кіслаты. Істотнай розніцы ў змесце праліну ў Panax notoginseng пры адсутнасці вапны не назіралася. Пры павелічэнні канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой і нормы ўнясення вапны 750 і 2250 кг·гм⁻² утрыманне праліну спачатку змяншалася, а потым павялічвалася. Змест праліну пры апырскванні шчаўевай кіслатой канцэнтрацыяй 0,2 моль/л было значна вышэйшым, чым утрыманне праліну пры апырскванні шчаўевай кіслатой канцэнтрацыяй 0,1 моль/л, якое павялічылася на 19,52% і 44,33% адпаведна. Пры ўнясенні 3750 кг·гм⁻² вапны ўтрыманне праліну значна змяншалася са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой. Змест праліну пасля апырсквання шчаўевай кіслатой канцэнтрацыяй 0,2 моль/л было на 54,68% ніжэйшым, чым без шчаўевай кіслаты. Утрыманне праліну было найменшым і склала 11,37 мкг/г пры апрацоўцы 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой (мал. 4).
Утрыманне агульных сапанінаў у Panax notoginseng было Rg1>Rb1>R1. Не было выяўлена істотнай розніцы ў змесце трох сапанінаў пры павелічэнні канцэнтрацыі аэразолінавай кіслаты і адсутнасці вапны (табліца 4).
Змест R1 пры распыленні 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслаты быў значна ніжэйшым, чым пры адсутнасці распылення шчаўевай кіслаты і з выкарыстаннем вапны 750 або 3750 кг·г·м-2. Пры канцэнтрацыі распылення шчаўевай кіслаты 0 або 0,1 моль л-1 не назіралася істотнай розніцы ў змесце R1 з павелічэннем нормы ўнясення вапны. Пры канцэнтрацыі распылення шчаўевай кіслаты 0,2 моль л-1 утрыманне R1 у вапне 3750 кг гм-2 было значна ніжэйшым, чым 43,84% без вапны (табліца 4).
Змест Rg1 спачатку павялічваўся, а затым змяншаўся са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой і нормы ўнясення вапны 750 кг·г·м−2. Пры норме ўнясення вапны 2250 або 3750 кг·г·м−2 утрыманне Rg1 змяншалася са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой. Пры той жа канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой утрыманне Rg1 спачатку павялічвалася, а затым змяншалася са павелічэннем нормы ўнясення вапны. У параўнанні з кантролем, за выключэннем трох канцэнтрацый апырсквання шчаўевай кіслатой і 750 кг·г·м−2, утрыманне Rg1 было вышэйшым, чым у кантролі, утрыманне Rg1 у каранях іншых апрацоўак было ніжэйшым, чым у кантролі. Змест Rg1 быў найвышэйшым пры апырскванні 750 кг вапны г·м−2 і 0,1 моль л−1 шчаўевай кіслатой, што на 11,54% вышэй, чым у кантролі (табліца 4).
Змест Rb1 спачатку павялічваўся, а затым змяншаўся са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой і нормы ўнясення вапны 2250 кг/гм⁻². Пасля апырсквання 0,1 моль/л шчаўевай кіслаты ўтрыманне Rb1 дасягнула максімуму ў 3,46%, што на 74,75% вышэй, чым без апырсквання шчаўевай кіслатой. Пры іншых апрацоўках вапнай не назіралася істотнай розніцы паміж рознымі канцэнтрацыямі апырсквання шчаўевай кіслатой. Пры апырскванні 0,1 і 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой утрыманне Rb1 спачатку змяншалася, а затым змяншалася са павелічэннем колькасці дададзенай вапны (табліца 4).
Пры аднолькавай канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты ўтрыманне флаваноідаў спачатку павялічвалася, а затым змяншалася са павелічэннем нормы ўнясення вапны. Адсутнасць вапны або 3750 кг вапны г/м, апырсканай рознымі канцэнтрацыямі шчаўевай кіслаты, мелі значную розніцу ў змесце флаваноідаў. Пры ўнясенні вапны з нормай унясення 750 і 2250 кг г/м, утрыманне флаваноідаў спачатку павялічвалася, а затым змяншалася са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой. Пры апрацоўцы нормай унясення 750 кг г/м і апырскванні 0,1 моль/л шчаўевай кіслатой утрыманне флаваноідаў было найвышэйшым і склала 4,38 мг/г, што на 18,38% вышэй, чым пры ўжыванні вапны пры такой жа норме ўнясення без апырсквання шчаўевай кіслатой. Змест флаваноідаў пры апырскванні шчаўевай кіслатой 0,1 моль л-1 павялічыўся на 21,74% у параўнанні з апрацоўкай без апырсквання шчаўевай кіслатой і апрацоўкай вапнай 2250 кг гм-2 (мал. 5).
Уплыў ліставога апырсквання аксалатам на ўтрыманне флаваноідаў у каранях Panax notoginseng пры ўздзеянні кадмію [J].
Двухмерны аналіз паказаў, што ўтрыманне растваральных цукроў у Panax notoginseng значна карэлявала з колькасцю ўнесенай вапны і канцэнтрацыяй апырсквання шчаўевай кіслатой. Утрыманне растваральнага бялку ў карняплодах значна карэлявала з нормай унясення вапны, як вапны, так і шчаўевай кіслаты. Утрыманне свабодных амінакіслот і праліну ў каранях значна карэлявала з нормай унясення вапны, канцэнтрацыяй апырсквання шчаўевай кіслатой, вапнай і шчаўевай кіслатой (табліца 5).
Змест R1 у каранях Panax notoginseng значна карэляваў з канцэнтрацыяй апырсквання шчаўевай кіслатой, колькасцю ўнесенай вапны, вапны і шчаўевай кіслаты. Змест флаваноідаў значна карэляваў з канцэнтрацыяй апырсквання шчаўевай кіслатой і колькасцю ўнесенай вапны.
Для зніжэння ўтрымання кадмію ў раслінах шляхам імабілізацыі кадмію ў глебе выкарыстоўвалася шмат дабавак, такіх як вапна і шчаўевая кіслата30. Вапна шырока выкарыстоўваецца ў якасці глебавай дабаўкі для зніжэння ўтрымання кадмію ў сельскагаспадарчых культурах31. Лян і інш.32 паведамілі, што шчаўевая кіслата таксама можа быць выкарыстана для аднаўлення глеб, забруджаных цяжкімі металамі. Пасля ўнясення розных канцэнтрацый шчаўевай кіслаты ў забруджаную глебу колькасць арганічных рэчываў у глебе павялічылася, ёмістасць катыённага абмену знізілася, а значэнне pH павялічылася на 33. Шчаўевая кіслата таксама можа рэагаваць з іонамі металаў у глебе. Пры стрэсе з-за кадмію ўтрыманне кадмію ў Panax notoginseng значна павялічылася ў параўнанні з кантролем. Аднак пры выкарыстанні вапны яно значна знізілася. У гэтым даследаванні пры ўнясенні 750 кг вапны hm−2 утрыманне кадмію ў корані дасягнула нацыянальнага стандарту (ліміт Cd: Cd ≤ 0,5 мг/кг, AQSIQ, GB/T 19086-200834), і эфект пры ўнясенні 2250 кг вапны hm−2 найлепш праяўляецца з вапнай. Унясенне вапны стварыла вялікую колькасць участкаў канкурэнцыі паміж Ca2+ і Cd2+ у глебе, і даданне шчаўевай кіслаты магло знізіць утрыманне Cd у каранях Panax notoginseng. Аднак утрыманне Cd у каранях Panax notoginseng было значна зніжана дзякуючы камбінацыі вапны і шчаўевай кіслаты, дасягнуўшы нацыянальнага стандарту. Ca2+ у глебе адсарбуецца на паверхні кораня падчас масавага патоку і можа паглынацца клеткамі кораня праз кальцыевыя каналы (Ca2+-каналы), кальцыевыя помпы (Ca2+-AT-Pase) і антыпортэры Ca2+/H+, а затым гарызантальна транспартуецца да ксілемы кораня 23. Утрыманне Ca у корані значна адмоўна карэлявала з утрыманнем Cd (P<0,05). Утрыманне Cd змяншалася са павелічэннем утрымання Ca, што адпавядае меркаванню аб антаганізме Ca і Cd. Дысперсійны аналіз паказаў, што колькасць вапны істотна паўплывала на ўтрыманне Ca ў каранях Panax notoginseng. Pongrac et al. У працы 35 паведамлялася, што Cd звязваецца з аксалатам у крышталях аксалату кальцыя і канкуруе з Ca. Аднак рэгуляцыя Ca аксалатам была нязначнай. Гэта паказала, што асаджэнне аксалату кальцыя, якое ўтвараецца шчаўевай кіслатой і Ca2+, не было простым асаджэннем, і працэс сумеснага асаджэння можа кантралявацца рознымі метабалічнымі шляхамі.


Час публікацыі: 25 мая 2023 г.