Дзякуй за наведванне сайта Nature.com. Версія браўзера, якой вы карыстаецеся, мае абмежаваную падтрымку CSS. Для дасягнення найлепшых вынікаў рэкамендуем выкарыстоўваць больш новую версію браўзера (або адключыць рэжым сумяшчальнасці ў Internet Explorer). Тым часам, каб забяспечыць пастаянную падтрымку, мы паказваем сайт без стыляў і JavaScript.
Забруджванне кадміем (Cd) уяўляе патэнцыйную пагрозу для бяспекі вырошчвання лекавай расліны Panax notoginseng у правінцыі Юньнань. Ва ўмовах экзагеннага стрэсу з Cd былі праведзены палявыя эксперыменты для вывучэння ўплыву ўнясення вапны (0, 750, 2250 і 3750 кг/г/м2) і ліставога апырсквання шчаўевай кіслатой (0, 0,1 і 0,2 моль/л) на назапашванне Cd і антыаксіданта. Сістэмныя і лекавыя кампаненты Panax notoginseng. Вынікі паказалі, што ва ўмовах стрэсу з Cd вапна і ліставое апырскванне шчаўевай кіслатой могуць павялічыць утрыманне Ca2+ у Panax notoginseng і знізіць таксічнасць Cd2+. Даданне вапны і шчаўевай кіслаты павялічыла актыўнасць антыаксідантных ферментаў і змяніла метабалізм асматычных рэгулятараў. Найбольш значным з'яўляецца павелічэнне актыўнасці CAT у 2,77 раза. Пад уплывам шчаўевай кіслаты актыўнасць SOD павялічылася ў 1,78 раза. Змест MDA знізіўся на 58,38%. Існуе вельмі значная карэляцыя паміж растваральным цукрам, свабоднымі амінакіслотамі, пралінам і растваральным бялком. Вапна і шчаўевая кіслата могуць павялічыць утрыманне іонаў кальцыя (Ca2+) у Panax notoginseng, знізіць утрыманне Cd, палепшыць стрэсаўстойлівасць Panax notoginseng і павялічыць выпрацоўку агульных сапанінаў і флаваноідаў. Утрыманне Cd з'яўляецца самым нізкім, на 68,57% ніжэйшым за кантрольны ўзор, і адпавядае стандартнаму значэнню (Cd ≤ 0,5 мг/кг, GB/T 19086-2008). Доля SPN склала 7,73%, дасягнуўшы найвышэйшага ўзроўню сярод усіх варыянтаў, а ўтрыманне флаваноідаў значна павялічылася на 21,74%, дасягнуўшы стандартных медыцынскіх значэнняў і аптымальнага выхаду.
Кадмій (Cd) з'яўляецца распаўсюджаным забруджвальнікам апрацоўваемых глеб, лёгка мігруе і валодае значнай біялагічнай таксічнасцю. Эль-Шафей і інш. паведамілі, што таксічнасць кадмію ўплывае на якасць і прадукцыйнасць раслін, якія выкарыстоўваюцца. Празмерны ўзровень кадмію ў апрацоўваемых глебах на паўднёвым захадзе Кітая стаў сур'ёзным у апошнія гады. Правінцыя Юньнань з'яўляецца каралеўствам біяразнастайнасці Кітая, дзе лекавыя віды раслін займаюць першае месца ў краіне. Аднак правінцыя Юньнань багатая мінеральнымі рэсурсамі, і працэс здабычы непазбежна прыводзіць да забруджвання глебы цяжкімі металамі, што ўплывае на вытворчасць мясцовых лекавых раслін.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3) — вельмі каштоўная шматгадовая травяністая лекавая расліна, якая належыць да роду Panax сямейства араліевых. Panax notoginseng паляпшае кровазварот, ліквідуе застой крыві і здымае боль. Асноўным раёнам вытворчасці з'яўляецца прэфектура Вэньшань правінцыі Юньнань5. Больш за 75% глебы ў мясцовых раёнах вырошчвання жэньшэня Panax notoginseng забруджана кадміем, прычым узровень кадмію вар'іруецца ад 81% да больш чым 100% у розных раёнах6. Таксічны эфект Cd таксама значна зніжае выпрацоўку лекавых кампанентаў Panax notoginseng, асабліва сапанінаў і флаваноідаў. Сапаніны — гэта тып гліказіднага злучэння, агліконы якога з'яўляюцца трытэрпеноідамі або спірастанамі. Яны з'яўляюцца асноўнымі актыўнымі інгрэдыентамі многіх традыцыйных кітайскіх лекаў і ўтрымліваюць сапаніны. Некаторыя сапаніны таксама валодаюць антыбактэрыйнай актыўнасцю або каштоўнай біялагічнай актыўнасцю, такой як гарачкапаніжальнае, седатыўнае і супрацьракавае дзеянне7. Флавоноіды звычайна адносяцца да шэрагу злучэнняў, у якіх два бензольныя кольцы з фенольнымі гідраксільнымі групамі злучаныя праз тры цэнтральныя атамы вугляроду. Асноўным ядром з'яўляецца 2-фенілхраманон 8. Гэта моцны антыаксідант, які можа эфектыўна звязваць свабодныя радыкалы кіслароду ў раслінах. Ён таксама можа інгібіраваць пранікненне запаленчых біялагічных ферментаў, спрыяць гаенню ран і зняццю болю, а таксама зніжаць узровень халестэрыну. Гэта адзін з асноўных актыўных інгрэдыентаў Panax notoginseng. Існуе тэрміновая неабходнасць вырашыць праблему забруджвання кадміем глебы ў раёнах вырошчвання жэньшэня Panax і забяспечыць вытворчасць яго асноўных лекавых інгрэдыентаў.
Вапна з'яўляецца адным з шырока выкарыстоўваных пасіватараў для стацыянарнай ачысткі глебы ад забруджвання кадміем10. Яна ўплывае на адсорбцыю і адклад Cd у глебе, зніжаючы біядаступнасць Cd у глебе шляхам павышэння значэння pH і змены ёмістасці катыённага абмену глебы (CEC), насычэння глебы соллю (BS) і акісляльна-аднаўленчага патэнцыялу глебы (Eh)3, 11. Акрамя таго, вапна забяспечвае вялікую колькасць Ca2+, утварае іённы антаганізм з Cd2+, канкуруе за месцы адсорбцыі ў каранях, прадухіляе транспарт Cd у глебу і мае нізкую біялагічную таксічнасць. Пры даданні 50 ммоль L-1 Ca пры стрэсе Cd транспарт Cd у лісці кунжуту інгібіраваўся, а назапашванне Cd зніжалася на 80%. Шэраг падобных даследаванняў быў праведзены на рысе (Oryza sativa L.) і іншых культурах12,13.
Ліставое апырскванне сельскагаспадарчых культур для кантролю назапашвання цяжкіх металаў — гэта новы метад барацьбы з цяжкімі металамі ў апошнія гады. Яго 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 з двума кіслотамі, 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 верхнія трыхомныя клеткі, зніжаючы ўзровень Cd2+ у арганізме16. Шчаўевая кіслата можа рэгуляваць pH глебы, павышаць актыўнасць супероксіддысмутазы (СОД), пераксідазы (ПОД) і каталазы (КАТ), а таксама рэгуляваць пранікненне растваральнага цукру, растваральнага бялку, свабодных амінакіслот і праліну. Рэгулятары метабалізму17,18. Кіслата і лішак Ca2+ у расліне ўтвараюць асадак оксалату кальцыя пад дзеяннем нуклеіруючых бялкоў. Рэгуляванне канцэнтрацыі Ca2+ у раслінах можа эфектыўна дасягнуць рэгулявання растворанай шчаўевай кіслаты 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 доза вапны вагалася ад 750 да 6000 кг/м2. Для кіслай глебы з pH 5,0~5,5 эфект ад унясення вапны ў дозе 3000~6000 кг/г/м2 значна вышэйшы, чым пры дозе 750 кг/г/м221. Аднак празмернае ўнясенне вапны прывядзе да некаторых негатыўных наступстваў для глебы, такіх як значныя змены pH глебы і ўшчыльненне глебы22. Таму мы вызначылі ўзроўні апрацоўкі CaO як 0, 750, 2250 і 3750 кг/г/м2. Пры ўнясенні шчаўевай кіслаты ў Arabidopsis thaliana было выяўлена, што Ca2+ значна зніжаўся пры канцэнтрацыі 10 ммоль/л, і сямейства генаў CRT, якое ўплывае на сігналізацыю Ca2+, моцна адрэагавала20. Назапашванне некаторых папярэдніх даследаванняў дазволіла нам вызначыць канцэнтрацыю гэтага тэсту і далей вывучыць уплыў узаемадзеяння экзагенных дабавак на Ca2+ і Cd2+23,24,25. Такім чынам, мэтай гэтага даследавання з'яўляецца вывучэнне рэгуляторнага механізму экзагеннага апырсквання лісця вапнай і шчаўевай кіслатой на ўтрыманне Cd і стрэсаўстойлівасць Panax notoginseng у глебе, забруджанай Cd, а таксама далейшае вывучэнне спосабаў лепшага забеспячэння якасці і эфектыўнасці лекавых прэпаратаў. Вытворчасць Panax notoginseng. Ён дае каштоўныя рэкамендацыі па павелічэнні маштабаў вырошчвання травяністых раслін у глебах, забруджаных кадміем, і дасягненні высакаякаснай, устойлівай вытворчасці, неабходнай фармацэўтычнаму рынку.
Выкарыстоўваючы мясцовы гатунак жэньшэня Вэньшань Panax notoginseng у якасці матэрыялу, палявы эксперымент быў праведзены ў Ланнічжай, павет Цюбэй, прэфектура Вэньшань, правінцыя Юньнань (24°11′ пн. ш., 104°3′ у. д., вышыня над узроўнем мора 1446 м). Сярэдняя гадавая тэмпература складае 17°C, а сярэдняя гадавая колькасць ападкаў — 1250 мм. Фонавыя значэнні даследаванай глебы склалі: TN 0,57 г/кг, TP 1,64 г/кг, TC 16,31 г/кг, OM 31,86 г/кг, N шчолачным гідралізаваны 88,82 мг/кг, фосфар без 18,55 мг/кг, калій свабодны 100,37 мг/кг, кадмій агульны 0,3 мг/кг, pH 5,4.
10 снежня 2017 года было змяшана 6 мг/кг Cd2+ (CdCl2·2.5H2O) і ўнесена вапна (0, 750, 2250 і 3750 кг/г/м2) і нанесена на паверхню глебы пластом 0~10 см на кожную дзялянку. Кожная апрацоўка паўтаралася 3 разы. Тэставыя дзялянкі размяшчаліся выпадковым чынам, кожная дзялянка займала плошчу 3 м2. Аднагадовыя расада Panax notoginseng была перасаджана пасля 15 дзён апрацоўкі глебы. Пры выкарыстанні сонцаахоўнай сеткі інтэнсіўнасць святла Panax notoginseng унутры сонцаахоўнай сеткі складала каля 18% ад нармальнай інтэнсіўнасці натуральнага святла. Вырошчванне праводзілася ў адпаведнасці з мясцовымі традыцыйнымі метадамі вырошчвання. Да стадыі паспявання Panax notoginseng у 2019 годзе праводзілася апырскванне шчаўевай кіслатой у выглядзе аксалату натрыю. Канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты складалі 0, 0,1 і 0,2 моль/л адпаведна, а для рэгулявання pH да 5,16, каб імітаваць сярэдні pH раствора для вымывання падсцілкі, выкарыстоўваўся NaOH. Апырсквайце верхнюю і ніжнюю паверхні лісця адзін раз на тыдзень а 8:00 раніцы. Пасля чатырохразовага апырсквання на 5-м тыдні збіралі 3-гадовыя расліны Panax notoginseng.
У лістападзе 2019 года трохгадовыя расліны Panax notoginseng былі сабраны з поля і апырсканы шчаўевай кіслатой. Некаторыя ўзоры трохгадовых раслін Panax notoginseng, якія патрабавалі вымярэння фізіялагічнага метабалізму і актыўнасці ферментаў, былі змешчаны ў прабіркі для замарозкі, хутка замарожаны вадкім азотам, а затым перанесены ў халадзільнік пры тэмпературы -80°C. Некаторыя ўзоры каранёў, якія падлягалі вымярэнню на ўтрыманне Cd і актыўных інгрэдыентаў у стадыі сталасці, прамывалі вадой з-пад крана, сушылі пры тэмпературы 105°C на працягу 30 хвілін пры пастаяннай вазе пры 75°C і здрабнялі ў ступцы для захоўвання.
Узважце 0,2 г сухога расліннага ўзору, змясціце яго ў колбу Эрленмейера, дадайце 8 мл HNO3 і 2 мл HClO4 і накрыйце вечкам на ноч. На наступны дзень выкарыстоўвайце выгнутую варонку, змешчаную ў колбу Эрленмейера, для электратэрмічнага пераварвання, пакуль не з'явіцца белы дым і стрававальныя сокі не стануць празрыстымі. Пасля астуджэння да пакаёвай тэмпературы сумесь перанеслі ў мерную колбу аб'ёмам 10 мл. Змест Cd вызначалі з дапамогай атамна-абсарбцыйнага спектрометра (Thermo ICE™ 3300 AAS, ЗША). (GB/T 23739-2009).
Узважце 0,2 г сухога расліннага ўзору, змясціце яго ў пластыкавую бутэльку аб'ёмам 50 мл, дадайце 1 моль HCl на л у 10 мл, зачыніце вечкам і добра страсяніце на працягу 15 гадзін, а затым адфільтруйце. З дапамогай піпеткі адбярыце патрэбную колькасць фільтрата, развядзіце яго адпаведным чынам і дадайце раствор SrCl2, каб давесці канцэнтрацыю Sr2+ да 1 г на л. Змест Ca вымяралі 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 Prong New Technology Co., Ltd., рэгістрацыя прадукту), выкарыстоўвайце адпаведны вымяральны набор. №: Пекінская фармакапея (дакладная) 2013 № 2400147).
Узважце каля 0,05 г узору Panax notoginseng і дадайце рэагент антрон-серная кіслата ўздоўж сценкаў прабіркі. Патрасіце прабірку на працягу 2-3 секунд, каб старанна перамяшаць вадкасць. Змесціце прабірку на штатыў для прабірак на 15 хвілін для з'яўлення колеру. Змест растваральных цукроў вызначалі метадам ультрафіялетава-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, а затым цэнтрыфугуйце пры 10 000 g на працягу 10 хвілін. Супернатант разводзілі да фіксаванага аб'ёму. Выкарыстоўвалі метад Coomassie Brilliant Blue. Змест растваральнага бялку вымяралі з дапамогай ультрафіялетава-бачнай спектрафатаметрыі (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кітай) пры даўжыні хвалі 595 нм і разлічвалі на аснове стандартнай крывой бычынага сыроватачнага альбуміна.
Узважце 0,5 г свежага ўзору, дадайце 5 мл 10% воцатнай кіслаты, здрабніце да гамагенату, адфільтруйце і развядзіце да пастаяннага аб'ёму. Метад праявы колеру выкарыстоўвалі з растворам нінгідрыну. Змест свабодных амінакіслот вызначалі з дапамогай УФ-бачнай спектрафатаметрыі (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кітай) пры 570 нм і разлічвалі на аснове стандартнай крывой лейцыну28.
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 даводзяць да пастаяннага аб'ёму. Выкарыстоўваюць каларыметрычны метад з кіслым нінгідрынам. Змест праліну вызначаюць ультрафіялетава-бачнай спектрафатаметрыяй (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кітай) пры даўжыні хвалі 520 нм і разлічваюць на аснове стандартнай крывой праліну29.
Змест сапанінаў вызначаўся метадам высокаэфектыўнай вадкаснай храматаграфіі ў адпаведнасці з Фармакапеяй Кітайскай Народнай Рэспублікі (выданне 2015 г.). Асноўны прынцып высокаэфектыўнай вадкаснай храматаграфіі заключаецца ў выкарыстанні вадкасці пад высокім ціскам у якасці рухомай фазы і прымяненні тэхналогіі падзелу ультратонкіх часціц высокаэфектыўнай калоннай храматаграфіі да стацыянарнай фазы. Тэхніка працы наступная:
Умовы ВЭЖХ і тэст на прыдатнасць сістэмы (табліца 1): Выкарыстоўвайце актадэцылсілан-звязаны сілікагель у якасці напаўняльніка, ацэтанітрыл у якасці рухомай фазы А і ваду ў якасці рухомай фазы В. Выканайце градыентнае элюіраванне, як паказана ў табліцы ніжэй. Даўжыня хвалі дэтэктавання складае 203 нм. Згодна з пікам R1 агульных сапанінаў Panax notoginseng, колькасць тэарэтычных талерак павінна быць не менш за 4000.
Прыгатаванне стандартнага раствора: дакладна ўзважце гінсеназід Rg1, гінсеназід Rb1 і натагінсеназід R1 і дадайце метанол, каб прыгатаваць сумесь, якая змяшчае 0,4 мг гінсеназіду Rg1, 0,4 мг гінсеназіду Rb1 і 0,1 мг натагінсеназіду R1 на 1 мл раствора.
Падрыхтоўка выпрабавальнага раствора: Узважце 0,6 г парашка жэньшэня Panax і дадайце 50 мл метанолу. Змяшаны раствор узважылі (W1) і пакінулі на ноч. Затым змяшаны раствор акуратна кіпяцілі на вадзяной лазні пры тэмпературы 80°C на працягу 2 гадзін. Пасля астуджэння ўзважце змяшаны раствор і дадайце падрыхтаваны метанол да першай масы W1. Затым добра страсяніце і адфільтруйце. Фільтрат пакідаюць для аналізу.
Дакладна збярыце 10 мкл стандартнага раствора і 10 мкл фільтрата і ўвядзіце іх у высокаэфектыўны вадкасны храматограф (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.) для вызначэння ўтрымання сапаніну-24.
Стандартная крывая: вымярэнне змешанага стандартнага раствора Rg1, Rb1 і R1. Умовы храматаграфіі тыя ж, што і вышэй. Разлічыце стандартную крывую, адклаўшы вымераную плошчу піка на восі y, а канцэнтрацыю сапаніну ў стандартным растворы — на восі x. Канцэнтрацыю сапаніну можна разлічыць, падставіўшы вымераную плошчу піка ўзору ў стандартную крывую.
Узважце 0,1 г узору P. notogensings і дадайце 50 мл 70% раствора CH3OH. Ультрагукавую экстракцыю праводзілі на працягу 2 гадзін, а затым цэнтрыфугавалі пры 4000 абаротаў у хвіліну на працягу 10 хвілін. Вазьміце 1 мл супернатанту і развядзіце яго ў 12 разоў. Змест флаваноідаў вызначалі з дапамогай ультрафіялетава-бачнай спектрафатаметрыі (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Кітай) пры даўжыні хвалі 249 нм. Кверцэцін з'яўляецца адным са стандартных распаўсюджаных рэчываў8.
Дадзеныя былі арганізаваны з выкарыстаннем праграмнага забеспячэння Excel 2010. Для правядзення дысперсійнага аналізу дадзеных выкарыстоўвалася статыстычнае праграмнае забеспячэнне SPSS 20. Малюнкі былі намаляваны з выкарыстаннем Origin Pro 9.1. Разлічаныя статыстычныя значэнні ўключаюць сярэдняе значэнне ± стандартнае адхіленне. Сцвярджэнні аб статыстычнай значнасці заснаваны на P < 0,05.
Пры аднолькавай канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты, якой апырсквалі лісце, утрыманне Ca ў каранях Panax notoginseng значна павялічылася са павелічэннем колькасці ўнесенай вапны (табліца 2). У параўнанні з адсутнасцю вапны, утрыманне Ca павялічылася на 212% пры даданні 3750 кг/г/м2 вапны без апырсквання шчаўевай кіслатой. Пры аднолькавай колькасці ўнесенай вапны ўтрыманне Ca нязначна павялічылася са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой.
Змест Cd у каранях вагаецца ад 0,22 да 0,70 мг/кг. Пры аднолькавай канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты ў распыленні, па меры павелічэння колькасці дададзенай вапны, утрыманне Cd у 2250 кг/г значна зніжаецца. У параўнанні з кантролем, утрыманне Cd у каранях знізілася на 68,57% пасля апырсквання 2250 кг вапны hm-2 і 0,1 моль/л шчаўевай кіслаты. Пры ўнясенні безвапнавай вапны і вапны з утрыманнем 750 кг/г утрыманне Cd у каранях Panax notoginseng значна зніжалася са павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой. Пры ўнясенні 2250 кг/м2 вапны і 3750 кг/м2 вапны ўтрыманне Cd у каранях спачатку зніжалася, а затым павялічвалася са павелічэннем канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты. Акрамя таго, двухмерны аналіз паказаў, што вапна аказала значны ўплыў на ўтрыманне Ca у каранях Panax notoginseng (F = 82,84**), вапна аказала значны ўплыў на ўтрыманне Cd у каранях Panax notoginseng (F = 74,99**) і шчаўевай кіслаты (F = 7,72*).
Па меры павелічэння колькасці дададзенай вапны і канцэнтрацыі распыленай шчаўевай кіслаты ўтрыманне МДА значна зніжалася. Не было выяўлена істотнай розніцы ў змесце МДА ў каранях Panax notoginseng без дадання вапны і з даданнем 3750 кг/м2 вапны. Пры нормах унясення 750 кг/г/м2 і 2250 кг/г/м2 утрыманне вапны пры апрацоўцы распыленнем 0,2 моль/л шчаўевай кіслаты знізілася на 58,38% і 40,21% адпаведна ў параўнанні з апрацоўкай без распылення шчаўевай кіслатой. Найменшае ўтрыманне МДА (7,57 нмоль г-1) назіралася пры апырскванні 750 кг вапны г-2 і 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслаты (мал. 1).
Уплыў внекаркаснага апырсквання шчаўевай кіслатой на ўтрыманне малонового дыяльдэгіду ў каранях Panax notoginseng пры ўздзеянні кадмію. Заўвага: Легенда на малюнку паказвае канцэнтрацыю шчаўевай кіслаты пры апырскванні (моль/л), розныя малыя літары паказваюць значныя адрозненні паміж апрацоўкамі з аднолькавым унясеннем вапны. лічбы (P < 0,05). Тое ж самае ніжэй.
За выключэннем унясення 3750 кг/г вапны, істотнай розніцы ў актыўнасці СОД у каранях Panax notoginseng не назіралася. Пры даданні 0, 750 і 2250 кг/г/м2 вапны актыўнасць СОД пры апрацоўцы апырскваннем шчаўевай кіслатой у канцэнтрацыі 0,2 моль/л была значна вышэйшай, чым без выкарыстання шчаўевай кіслаты, павялічваючыся на 177,89%, 61,62% і 45,08% адпаведна. Актыўнасць СОД у каранях (598,18 U/г) была найвышэйшай пры адсутнасці ўнясення вапны і пры апрацоўцы апырскваннем шчаўевай кіслатой у канцэнтрацыі 0,2 моль/л. Пры апырскванні шчаўевай кіслатой у той жа канцэнтрацыі або 0,1 моль/л актыўнасць СОД павялічвалася са павелічэннем колькасці дададзенай вапны. Пасля апырсквання 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой актыўнасць СОД значна зніжалася (мал. 2).
Уплыў апырсквання лісця шчаўевай кіслатой на актыўнасць супераксіддысмутазы, пераксідазы і каталазы ў каранях Panax notoginseng пры ўздзеянні кадмію.
Як і актыўнасць SOD у каранях, актыўнасць POD у каранях, апрацаваных без вапны і апырсканых 0,2 моль L-1 шчаўевай кіслатой, была найвышэйшай (63,33 мкмоль г-1), што на 148,35% вышэй, чым у кантролі (25,50 мкмоль г-1). З павелічэннем канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой і апрацоўкай вапной 3750 кг/м2 актыўнасць POD спачатку павялічвалася, а затым зніжалася. У параўнанні з апрацоўкай 0,1 моль L-1 шчаўевай кіслатой, актыўнасць POD пры апрацоўцы 0,2 моль L-1 шчаўевай кіслатой знізілася на 36,31% (мал. 2).
За выключэннем апырсквання 0,2 моль/л шчаўевай кіслаты і дадання 2250 кг/г/м2 або 3750 кг/г/м2 вапны, актыўнасць CAT была значна вышэйшай, чым у кантролі. Пры апырскванні 0,1 моль/л шчаўевай кіслаты і даданні 0,2250 кг/м2 або 3750 кг/г/м2 вапны актыўнасць CAT павялічылася на 276,08%, 276,69% ​​і 33,05% адпаведна ў параўнанні з апрацоўкай без апырсквання шчаўевай кіслатой. Актыўнасць CAT у каранях была найвышэйшай (803,52 мкмоль/г) пры апрацоўцы без вапны і пры апрацоўцы 0,2 моль/л шчаўевай кіслаты. Актыўнасць CAT была найніжэйшай (172,88 мкмоль/г) пры апрацоўцы 3750 кг/г/м2 вапны і 0,2 моль/л шчаўевай кіслаты (мал. 2).
Двухмерны аналіз паказаў, што актыўнасць CAT і актыўнасць MDA каранёў Panax notoginseng былі значна звязаны з колькасцю апырсканай шчаўевай кіслатой або вапнай і двума апрацоўкамі (табліца 3). Актыўнасць SOD у каранях была значна звязана з апрацоўкай вапнай і шчаўевай кіслатой або канцэнтрацыяй апырсквання шчаўевай кіслатой. Актыўнасць POD каранёў значна залежала ад колькасці ўнесенай вапны або апрацоўкі вапнай і шчаўевай кіслатой.
Змест растваральных цукроў у каранях змяншаўся са павелічэннем колькасці ўнясення вапны і канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой. Не было выяўлена істотнай розніцы ў змесце растваральных цукроў у каранях Panax notoginseng без унясення вапны і пры ўнясенні 750 кг/г/м² вапны. Пры ўнясенні 2250 кг/м² вапны ўтрыманне растваральнага цукру пры апрацоўцы 0,2 моль/л шчаўевай кіслаты было значна вышэйшым, чым пры апрацоўцы без апырсквання шчаўевай кіслатой, павялічыўшыся на 22,81%. Пры ўнясенні 3750 кг/г/м² вапны ўтрыманне растваральнага цукру значна знізілася па меры павелічэння канцэнтрацыі апырсканай шчаўевай кіслаты. Змест растваральнага цукру пры апрацоўцы 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой знізіўся на 38,77% у параўнанні з апрацоўкай без апырсквання шчаўевай кіслатой. Акрамя таго, апрацоўка апырскваннем 0,2 моль·л-1 шчаўевай кіслатой мела найменшае ўтрыманне растваральнага цукру, якое складала 205,80 мг·г-1 (мал. 3).
Уплыў ліставога апырсквання шчаўевай кіслатой на ўтрыманне растваральных цукроў і растваральных бялкоў у каранях Panax notoginseng пры ўздзеянні кадмію.
Змест растваральнага бялку ў каранях змяншаўся са павелічэннем колькасці ўнясення вапны і апрацоўкі апырскваннем шчаўевай кіслатой. Без дадання вапны ўтрыманне растваральнага бялку пры апрацоўцы апырскваннем шчаўевай кіслатой у канцэнтрацыі 0,2 моль/л значна знізілася на 16,20% у параўнанні з кантролем. Не было выяўлена істотных адрозненняў ва ўтрыманні растваральнага бялку ў каранях Panax notoginseng пры ўнясенні 750 кг/г вапны. Пры ўмовах унясення 2250 кг/г/м2 вапны ўтрыманне растваральнага бялку пры апрацоўцы апырскваннем 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой было значна вышэйшым, чым пры апрацоўцы апырскваннем без шчаўевай кіслаты (35,11%). Пры ўнясенні 3750 кг·г/м2 вапны ўтрыманне растваральнага бялку значна зніжалася па меры павелічэння канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой, прычым найменшае ўтрыманне растваральнага бялку (269,84 мкг·г-1) назіралася пры апрацоўцы апырскваннем шчаўевай кіслатой у канцэнтрацыі 0,2 моль·л-1 (мал. 3).
Не было выяўлена істотных адрозненняў у змесце свабодных амінакіслот у корані Panax notoginseng пры адсутнасці ўнясення вапны. Па меры павелічэння канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты пры апырскванні і дадання 750 кг/г/м2 вапны ўтрыманне свабодных амінакіслот спачатку зніжалася, а потым павялічвалася. У параўнанні з апрацоўкай без апырсквання шчаўевай кіслатой, утрыманне свабодных амінакіслот значна павялічылася на 33,58% пры апырскванні 2250 кг вапны г/г і 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслаты. Змест свабодных амінакіслот значна зніжаўся са павелічэннем канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты пры апырскванні і даданнем 3750 кг/м2 вапны. Змест свабодных амінакіслот пры апрацоўцы апырсквання 0,2 моль л-1 шчаўевай кіслатой знізіўся на 49,76% у параўнанні з апрацоўкай апырскваннем без ужывання шчаўевай кіслаты. Змест свабодных амінакіслот быў найвышэйшым без апырсквання шчаўевай кіслатой і склаў 2,09 мг г-1. Апрацоўка распыленнем шчаўевай кіслаты канцэнтрацыяй 0,2 моль/л мела найменшае ўтрыманне свабодных амінакіслот (1,05 мг/г) (мал. 4).
Уплыў апырсквання лісця шчаўевай кіслатой на ўтрыманне свабодных амінакіслот і праліну ў каранях Panax notoginseng ва ўмовах кадміевага стрэсу.
Змест праліну ў каранях змяншаўся са павелічэннем колькасці ўнесенай вапны і колькасці апырсквання шчаўевай кіслатой. Істотных адрозненняў ва ўтрыманні праліну ў корані жэньшэня Panax без ужывання вапны не назіралася. Па меры павелічэння канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты пры апырскванні і павелічэння ўнясення 750 або 2250 кг/м2 вапны ўтрыманне праліну спачатку змяншалася, а потым павялічвалася. Змест праліну пры апырскванні 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой быў значна вышэйшым, чым пры апырскванні 0,1 моль/л шчаўевай кіслатой, павялічыўшыся на 19,52% і 44,33% адпаведна. Пры даданні 3750 кг/м2 вапны ўтрыманне праліну значна змяншалася па меры павелічэння канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой. Пасля апырсквання 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой утрыманне праліну зменшылася на 54,68% у параўнанні з без апырсквання шчаўевай кіслатой. Найменшае ўтрыманне праліну назіралася пры апрацоўцы 0,2 моль/л шчаўевай кіслатой і складала 11,37 мкг/г (мал. 4).
Агульнае ўтрыманне сапанінаў у Panax notoginseng складае Rg1>Rb1>R1. Не было выяўлена істотнай розніцы ў змесце трох сапанінаў пры павелічэнні канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой і канцэнтрацыі без ужывання вапны (табліца 4).
Змест R1 пасля распылення 0,2 моль/л шчаўевай кіслаты быў значна ніжэйшым, чым без распылення шчаўевай кіслаты і з ужываннем вапны ў дозе 750 або 3750 кг/м2. Пры канцэнтрацыі распыленай шчаўевай кіслаты 0 або 0,1 моль/л не назіралася істотнай розніцы ў змесце R1 з павелічэннем колькасці дададзенай вапны. Пры канцэнтрацыі распыленай 0,2 моль/л шчаўевай кіслаты ўтрыманне R1 у вапне 3750 кг/г/м2 было значна ніжэйшым, чым 43,84% без дадання вапны (табліца 4).
Па меры павелічэння канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты ў распыленні і дадання 750 кг/м2 вапны ўтрыманне Rg1 спачатку павялічвалася, а потым змяншалася. Пры хуткасці ўнясення вапны 2250 і 3750 кг/г утрыманне Rg1 змяншалася са павелічэннем канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты ў распыленні. Пры той жа канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты ў распыленні, па меры павелічэння колькасці вапны, утрыманне Rg1 спачатку павялічваецца, а потым змяншаецца. У параўнанні з кантролем, за выключэннем утрымання Rg1 у трох канцэнтрацыях шчаўевай кіслаты і апрацоўцы вапнай 750 кг/м2, якое было вышэй, чым у кантролі, утрыманне Rg1 у каранях Panax notoginseng у іншых апрацоўках было ніжэйшым, чым у кантролі. Максімальнае ўтрыманне Rg1 было адзначана пры апырскванні вапнай 750 кг/г/м2 і 0,1 моль/л шчаўевай кіслаты, што было на 11,54% вышэй, чым у кантролі (табліца 4).
Па меры павелічэння канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты пры распыленні і колькасці ўнесенай вапны пры хуткасці патоку 2250 кг/г утрыманне Rb1 спачатку павялічвалася, а потым змяншалася. Пасля распылення 0,1 моль L-1 шчаўевай кіслаты ўтрыманне Rb1 дасягнула максімальнага значэння 3,46%, што на 74,75% вышэй, чым без распылення шчаўевай кіслаты. Пры іншых апрацоўках вапнай не назіралася істотных адрозненняў паміж рознымі канцэнтрацыямі распылення шчаўевай кіслаты. Пасля распылення 0,1 і 0,2 моль L-1 шчаўевай кіслаты па меры павелічэння колькасці вапны ўтрыманне Rb1 спачатку змяншалася, а потым памяншалася (табліца 4).
Пры аднолькавай канцэнтрацыі апырсквання шчаўевай кіслатой, па меры павелічэння колькасці дададзенай вапны, утрыманне флаваноідаў спачатку павялічвалася, а потым змяншалася. Істотнай розніцы ў змесце флаваноідаў не выяўлена пры апырскванні розных канцэнтрацый шчаўевай кіслаты без вапны і 3750 кг/м2 вапны. Пры даданні 750 і 2250 кг/м2 вапны, па меры павелічэння канцэнтрацыі апырскванай шчаўевай кіслаты, утрыманне флаваноідаў спачатку павялічвалася, а потым змяншалася. Пры ўнясенні 750 кг/м2 і апырскванні шчаўевай кіслатой у канцэнтрацыі 0,1 моль/л утрыманне флаваноідаў было максімальным - 4,38 мг/г, што на 18,38% вышэй, чым пры даданні такой жа колькасці вапны, і не было неабходнасці апырскваць шчаўевай кіслатой. Утрыманне флаваноідаў пры апрацоўцы 0,1 моль/л апырсквання шчаўевай кіслатой павялічылася на 21,74% у параўнанні з апрацоўкай без шчаўевай кіслаты і апрацоўкай вапнай у дозе 2250 кг/м2 (мал. 5).
Уплыў апырсквання лісця аксалатам на ўтрыманне флаваноідаў у корані Panax notoginseng пры ўздзеянні кадмію.
Двухмерны аналіз паказаў, што ўтрыманне растваральных цукроў у каранях Panax notoginseng значна залежала ад колькасці ўнесенай вапны і канцэнтрацыі шчаўевай кіслаты, якая выкарыстоўвалася для распылення. Утрыманне растваральнага бялку ў каранях значна карэлявала з дозай вапны і шчаўевай кіслаты. Утрыманне свабодных амінакіслот і праліну ў каранях значна карэлявала з колькасцю ўнесенай вапны, канцэнтрацыяй шчаўевай кіслаты, вапнай і шчаўевай кіслатой (табліца 5).
Змест R1 у каранях Panax notoginseng істотна залежаў ад канцэнтрацыі апырсканай шчаўевай кіслаты, колькасці ўнесенай вапны, вапны і шчаўевай кіслаты. Змест флаваноідаў істотна залежаў ад канцэнтрацыі апырсканай шчаўевай кіслаты і колькасці дададзенай вапны.
Для зніжэння ўзроўню кадмію ў раслінах шляхам фіксацыі кадмію ў глебе выкарыстоўвалася шмат угнаенняў, такіх як вапна і шчаўевая кіслата30. Вапна шырока выкарыстоўваецца ў якасці ўгнаення для зніжэння ўзроўню кадмію ў сельскагаспадарчых культурах31. Лян і інш.32 паведамілі, што шчаўевая кіслата таксама можа быць выкарыстана для аднаўлення глебы, забруджанай цяжкімі металамі. Пасля дадання розных канцэнтрацый шчаўевай кіслаты ў забруджаную глебу ўтрыманне арганічных рэчываў у глебе павялічвалася, здольнасць катыённага абмену зніжалася, а pH павышаўся33. Шчаўевая кіслата таксама можа рэагаваць з іонамі металаў у глебе. Ва ўмовах стрэсу з-за Cd утрыманне Cd у Panax notoginseng значна павялічылася ў параўнанні з кантролем. Аднак, калі выкарыстоўваецца вапна, яно значна зніжаецца. Пры ўжыванні 750 кг/г/м² вапны ў гэтым даследаванні ўтрыманне Cd у каранях дасягнула нацыянальнага стандарту (ліміт Cd складае Cd ≤ 0,5 мг/кг, AQSIQ, GB/T 19086-200834), і эфект быў добрым. Найлепшы эфект дасягаецца пры даданні 2250 кг/м2 вапны. Даданне вапны стварае вялікую колькасць канкурэнтных участкаў для Ca2+ і Cd2+ у глебе, а даданне шчаўевай кіслаты зніжае ўтрыманне Cd у каранях Panax notoginseng. Пасля змешвання вапны і шчаўевай кіслаты ўтрыманне Cd у корані Panax ginseng значна знізілася і дасягнула нацыянальнага стандарту. Ca2+ у глебе адсарбуецца на паверхні кораня праз працэс масавага патоку і можа паглынацца ў клеткі кораня праз кальцыевыя каналы (Ca2+ каналы), кальцыевыя помпы (Ca2+-AT-Pase) і антыпортэры Ca2+/H+, а затым транспартуецца гарызантальна да каранёў. Ксілема23. Назіралася значная адмоўная карэляцыя паміж утрыманнем Ca і Cd у каранях (P < 0,05). Утрыманне Cd змяншалася са павелічэннем утрымання Ca, што адпавядае ідэі антаганізму паміж Ca і Cd. Дысперсійны аналіз паказаў, што колькасць вапны аказвае значны ўплыў на ўтрыманне Ca ў корані Panax notoginseng. Понграк і інш. У працы 35 паведамлялася, што Cd звязваецца з аксалатам у крышталях аксалату кальцыя і канкуруе з Ca. Аднак рэгуляторны ўплыў шчаўевай кіслаты на Ca быў нязначным. Гэта паказвае, што асаджэнне аксалату кальцыя з шчаўевай кіслаты і Ca2+ не з'яўляецца простым асаджэннем, і працэс сумеснага асаджэння можа кантралявацца некалькімі метабалічнымі шляхамі.
Пры ўздзеянні кадмію ў раслінах утвараецца вялікая колькасць актыўных формаў кіслароду (АФК), якія пашкоджваюць структуру клеткавых мембран36. Змест маландовага дыяльдэгіду (МДА) можа быць выкарыстаны ў якасці індыкатара для ацэнкі ўзроўню АФК і ступені пашкоджання плазматычнай мембраны раслін37. Антыаксідантная сістэма з'яўляецца важным ахоўным механізмам для паглынання актыўных формаў кіслароду38. Актыўнасць антыаксідантных ферментаў (у тым ліку ПОД, СОД і КАТ) звычайна змяняецца пры ўздзеянні кадмію. Вынікі паказалі, што ўтрыманне МДА станоўча карэлюе з канцэнтрацыяй Cd, што сведчыць аб тым, што ступень перакіснага акіслення ліпідаў раслінных мембран паглыбляецца з павелічэннем канцэнтрацыі Cd37. Гэта адпавядае вынікам даследавання Оуянга і інш.39. Гэта даследаванне паказвае, што на ўтрыманне МДА істотна ўплываюць вапна, шчаўевая кіслата, вапна і шчаўевая кіслата. Пасля распылення 0,1 моль L-1 шчаўевай кіслаты ўтрыманне МДА ў Panax notoginseng знізілася, што сведчыць аб тым, што шчаўевая кіслата можа зніжаць узровень Cd і АФК у Panax notoginseng. Антыаксідантная ферментная сістэма — гэта месца, дзе адбываецца дэтоксікацыя расліны. SOD выдаляе O2-, які змяшчаецца ў раслінных клетках, і выпрацоўвае нетаксічны O2 і нізкатаксічную H2O2. POD і CAT выдаляюць H2O2 з раслінных тканак і каталізуюць раскладанне H2O2 на H2O. На падставе аналізу пратэому iTRAQ было выяўлена, што ўзровень экспрэсіі бялкоў SOD і PAL зніжаецца, а ўзровень экспрэсіі POD павялічваецца пасля ўнясення вапны пры стрэсе Cd40. Актыўнасць CAT, SOD і POD у корані Panax notoginseng значна залежала ад дазоўкі шчаўевай кіслаты і вапны. Апрацоўка апырскваннем 0,1 моль L-1 шчаўевай кіслаты значна павялічыла актыўнасць SOD і CAT, але рэгуляторны ўплыў на актыўнасць POD не быў відавочным. Гэта паказвае, што шчаўевая кіслата паскарае раскладанне актыўных формаў кіслаты (ROS) пры стрэсе Cd і ў асноўным завяршае выдаленне H2O2, рэгулюючы актыўнасць CAT, што падобна да вынікаў даследавання Го і інш.41 па антыаксідантных ферментах Pseudospermum sibiricum. Kos.). Эфект дадання 750 кг/г/м2 вапны на актыўнасць ферментаў антыаксідантнай сістэмы і ўтрыманне маландовага дыяльдэгіду падобны да эфекту апырсквання шчаўевай кіслатой. Вынікі паказалі, што апрацоўка апырскваннем шчаўевай кіслатой можа больш эфектыўна ўзмацніць актыўнасць SOD і CAT у Panax notoginseng і павысіць стрэсаўстойлівасць Panax notoginseng. Актыўнасць SOD і POD зніжалася пры апрацоўцы 0,2 моль L-1 шчаўевай кіслаты і 3750 кг вапны hm-2, што сведчыць аб тым, што празмернае апырскванне высокімі канцэнтрацыямі шчаўевай кіслаты і Ca2+ можа выклікаць стрэс раслін, што адпавядае даследаванню Луо і інш. Wait 42.