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

Hvala vam što ste posjetili Nature.com. Koristite verziju preglednika s ograničenom CSS podrškom. Za najbolje iskustvo, preporučujemo da koristite ažuriranu verziju preglednika (ili da onemogućite način kompatibilnosti u Internet Exploreru). Osim toga, kako bismo osigurali kontinuiranu podršku, prikazujemo stranicu bez stilova i JavaScripta.
Slajderi prikazuju tri članka po slajdu. Koristite dugmad za nazad i sljedeće za kretanje kroz slajdove ili dugmad kontrolera slajdova na kraju za kretanje kroz svaki slajd.
Zagađenje kadmijumom (Cd) predstavlja prijetnju uzgoju ljekovite biljke Panax notoginseng u provinciji Yunnan. Pod uslovima egzogenog stresa Cd, sproveden je poljski eksperiment kako bi se razumio uticaj primjene kreča (0,750, 2250 i 3750 kg bm-2) i prskanja oksalnom kiselinom (0, 0,1 i 0,2 mol l-1) na akumulaciju Cd. i antioksidativno djelovanje Sistemske i ljekovite komponente koje utiču na Panax notoginseng. Rezultati su pokazali da živo kreč i folijarno prskanje oksalnom kiselinom mogu povećati nivoe Ca2+ u Panax notoginseng pod stresom Cd i smanjiti toksičnost Cd2+. Dodavanje kreča i oksalne kiseline povećalo je aktivnost antioksidativnih enzima i promijenilo metabolizam osmoregulatora. Aktivnost CAT se najznačajnije povećala, povećavši se 2,77 puta. Najviša aktivnost SOD se povećala 1,78 puta kada je tretirana oksalnom kiselinom. Sadržaj MDA se smanjio za 58,38%. Postoji vrlo značajna korelacija sa rastvorljivim šećerom, slobodnim aminokiselinama, prolinom i rastvorljivim proteinima. Kreč i oksalna kiselina mogu povećati kalcijumove ione (Ca2+), smanjiti Cd, poboljšati toleranciju na stres kod Panax notoginseng i povećati ukupne saponine i proizvodnju flavonoida. Sadržaj Cd bio je najniži, 68,57% niži nego u kontroli, što je odgovaralo standardnoj vrijednosti (Cd≤0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). Udio SPN-a bio je 7,73%, što je dostiglo najviši nivo svakog tretmana, a sadržaj flavonoida značajno se povećao za 21,74%, dostigavši ​​standardnu ​​vrijednost za lijek i najbolji prinos.
Kadmij (Cd), kao uobičajeni zagađivač u obrađenom tlu, lako migrira i ima značajnu biološku toksičnost1. El Shafei i saradnici2 izvijestili su da toksičnost Cd utiče na kvalitet i produktivnost korištenih biljaka. Posljednjih godina, fenomen viška kadmija u tlu obrađenog zemljišta u jugozapadnoj Kini postao je vrlo ozbiljan. Provincija Yunnan je kinesko kraljevstvo biodiverziteta, među kojim ljekovite biljne vrste zauzimaju prvo mjesto u zemlji. Međutim, bogati mineralni resursi provincije Yunnan neizbježno dovode do kontaminacije tla teškim metalima tokom procesa rudarenja, što utiče na proizvodnju lokalnih ljekovitih biljaka.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 je vrlo vrijedna višegodišnja ljekovita biljka koja pripada rodu Araliaceae Panax ginseng. Korijen Panax notoginseng potiče cirkulaciju krvi, eliminira zastoj krvi i ublažava bol. Glavno mjesto proizvodnje je prefektura Wenshan, provincija Yunnan 5. Kontaminacija Cd bila je prisutna na više od 75% površine tla u području sadnje Panax notoginseng i premašila je 81-100% na raznim lokacijama 6. Toksični učinak Cd također uveliko smanjuje proizvodnju ljekovitih komponenti Panax notoginseng, posebno saponina i flavonoida. Saponini su klasa aglikona, među kojima su aglikoni triterpenoidi ili spirosterani, koji su glavni aktivni sastojci mnogih kineskih biljnih lijekova i sadrže saponine. Neki saponini također imaju vrijedne biološke aktivnosti kao što su antibakterijska aktivnost, antipiretik, sedativ i antikancerogena aktivnost 7. Flavonoidi se generalno odnose na niz spojeva u kojima su dva benzenska prstena sa fenolnim hidroksilnim grupama povezana preko tri centralna atoma ugljika, a glavna jezgra je 2-fenilhromanon 8. To je snažan antioksidans koji može efikasno ukloniti slobodne radikale kisika u biljkama, inhibirati izlučivanje upalnih bioloških enzima, pospješiti zacjeljivanje rana i ublažavanje boli te sniziti nivo holesterola. To je jedan od glavnih aktivnih sastojaka Panax Ginseng-a. Rješavanje problema kontaminacije tla kadmijumom u proizvodnim područjima Panax notoginseng-a je neophodan uslov za osiguranje proizvodnje njegovih glavnih ljekovitih komponenti.
Kreč je jedan od uobičajenih pasivatora za fiksiranje kadmijumske kontaminacije tla in situ. Utiče na adsorpciju i taloženje Cd u tlu i smanjuje biološku aktivnost Cd u tlu povećanjem pH vrijednosti i promjenom kapaciteta izmjene kationa u tlu (CEC), zasićenosti tla solima (BS), redoks potencijala tla (Eh)3,11 efikasnosti. Osim toga, kreč osigurava veliku količinu Ca2+, koji formira ionski antagonizam sa Cd2+, konkuriše za mjesta adsorpcije korijena, sprječava transport Cd do izdanka i ima nisku biološku toksičnost. Dodavanjem 50 mmol l-1 Ca pod stresom Cd, transport Cd u listovima sezama je inhibiran, a akumulacija Cd je smanjena za 80%. Brojne srodne studije su objavljene na riži (Oryza sativa L.) i drugim usjevima12,13.
Prskanje lišća usjeva radi kontrole akumulacije teških metala nova je metoda suočavanja s teškim metalima posljednjih godina. Princip se uglavnom odnosi na reakciju helacije u biljnim ćelijama, koja uzrokuje taloženje teških metala na ćelijskom zidu i inhibira unos teških metala od strane biljaka14,15. Kao stabilno helirajuće sredstvo dikarboksilne kiseline, oksalna kiselina može direktno helirati ione teških metala u biljkama, čime se smanjuje toksičnost. Studije su pokazale da oksalna kiselina u soji može helirati Cd2+ i oslobađati kristale koji sadrže Cd kroz apikalne ćelije trihoma, smanjujući nivoe Cd2+ u tijelu16. Oksalna kiselina može regulirati pH tla, povećati aktivnost superoksid dismutaze (SOD), peroksidaze (POD) i katalaze (CAT), te regulirati infiltraciju rastvorljivog šećera, rastvorljivih proteina, slobodnih aminokiselina i prolina. Metabolički modulatori 17,18. Kisele tvari i višak Ca2+ u biljkama oksalata formiraju taloge kalcijevog oksalata pod djelovanjem proteina klica. Regulacija koncentracije Ca2+ u biljkama može efikasno regulisati rastvorenu oksalnu kiselinu i Ca2+ u biljkama i izbjeći prekomjerno nakupljanje oksalne kiseline i Ca2+19,20.
Količina primijenjenog kreča jedan je od ključnih faktora koji utiču na efekat restauracije. Utvrđeno je da se potrošnja kreča kreće od 750 do 6000 kg·h·m−2. Za kisela tla sa pH 5,0-5,5, efekat primjene kreča u dozi od 3000-6000 kg·h·m−2 bio je značajno veći nego pri dozi od 750 kg·h·m−221. Međutim, prekomjerna primjena kreča izazvat će neke negativne efekte na tlo, kao što su velike promjene pH vrijednosti tla i zbijanje tla22. Stoga smo postavili nivoe tretmana CaO na 0, 750, 2250 i 3750 kg·h·m−2. Kada je oksalna kiselina primijenjena na Arabidopsis, utvrđeno je da je Ca2+ značajno smanjen pri 10 mM L-1, a porodica gena CRT koja utiče na signalizaciju Ca2+ bila je snažno osjetljiva20. Akumulacija nekih prethodnih studija omogućila nam je da odredimo koncentraciju ovog eksperimenta i nastavimo proučavati interakciju egzogenih aditiva na Ca2+ i Cd2+23,24,25. Stoga, cilj ove studije je istražiti regulatorni mehanizam efekata lokalne primjene kreča i folijarnog prskanja oksalne kiseline na sadržaj Cd i toleranciju Panax notoginseng na stres u zemljištima kontaminiranim Cd-om, te dalje istražiti najbolje načine i sredstva za garanciju ljekovitog kvaliteta. Izlaz Panax notoginseng. Pruža vrijedne informacije za usmjeravanje širenja uzgoja zeljastih biljaka u zemljištima kontaminiranim kadmijumom i obezbjeđivanje visokokvalitetne, održive proizvodnje kako bi se zadovoljila tržišna potražnja za lijekovima.
Koristeći lokalnu sortu Wenshan notoginseng kao materijal, proveden je poljski eksperiment u Lannizhaiju (24°11′N, 104°3′E, nadmorska visina 1446m), okrug Qiubei, prefektura Wenshan, provincija Yunnan. Prosječna godišnja temperatura je 17°C, a prosječna godišnja količina padavina je 1250 mm. Vrijednosti proučavanog tla: TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, RH 31,86 g kg-1, alkalno hidrolizirani N 88,82 mg kg-1, efektivni P 18,55 mg kg-1, pristupni K 100,37 mg kg-1, ukupni Cd 0,3 mg kg-1 i pH 5,4.
Dana 10. decembra, 2017. godine, na svaku parcelu je primijenjeno 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2.5H2O) i kreč (0.750, 2250 i 3750 kg h m-2) i pomiješano sa površinskim slojem zemlje 0-10 cm. Svaki tretman je ponovljen 3 puta. Eksperimentalne parcele su bile nasumično raspoređene, površina svake parcele je bila 3 m2. Jednogodišnje sadnice Panax notoginseng presađene su nakon 15 dana uzgoja u zemlji. Pri korištenju mreža za zasjenjivanje, intenzitet svjetlosti Panax notoginseng u krošnji zasjenjivanja je oko 18% normalnog intenziteta prirodne svjetlosti. Uzgajajte prema lokalnim tradicionalnim metodama uzgoja. Do faze zrelosti Panax notoginseng 2019. godine, oksalna kiselina će se prskati kao natrijum oksalat. Koncentracija oksalne kiseline bila je 0, 0,1 i 0,2 mol l-1, respektivno, a pH je podešen na 5,16 pomoću NaOH kako bi se oponašao prosječni pH filtrata ostataka. Gornje i donje površine listova prskati jednom sedmično u 8 sati ujutro. Nakon prskanja 4 puta, trogodišnje biljke Panax notoginseng su ubrane u 5. sedmici.
U novembru 2019. godine, na terenu su prikupljene trogodišnje biljke Panax notoginseng tretirane oksalnom kiselinom. Neki uzorci trogodišnjih biljaka Panax notoginseng, koji su trebali biti testirani na fiziološki metabolizam i enzimsku aktivnost, stavljeni su u epruvete za zamrzavanje, brzo zamrznuti u tekućem dušiku, a zatim prebačeni u hladnjak na -80°C. U uzorcima korijena mora se odrediti dio zrele faze za Cd i sadržaj aktivnog sastojka. Nakon pranja vodom iz slavine, osušite na 105°C tokom 30 minuta, držite masu na 75°C i sameljite uzorke u mužaru.
U Erlenmeyerovu tikvicu odvaže se 0,2 g osušenih uzoraka biljaka, doda 8 ml HNO3 i 2 ml HClO4, a zatim se začepi preko noći. Sljedećeg dana, lijevak sa zakrivljenim grlom se stavlja u trokutastu tikvicu za elektrotermičku razgradnju dok se ne pojavi bijeli dim i rastvor razgradnje ne postane bistar. Nakon hlađenja na sobnu temperaturu, smjesa se prenosi u odmjernu tikvicu od 10 ml. Sadržaj Cd je određen na atomskom apsorpcionom spektrometru (Thermo ICE™ 3300 AAS, SAD). (GB/T 23739-2009).
U plastičnu bocu od 50 ml odvažite 0,2 g osušenih uzoraka biljaka, dodajte 10 ml 1 mol l-1 HCl, zatvorite i protresite 15 sati, a zatim filtrirajte. Pipetom uvucite potrebnu količinu filtrata za odgovarajuće razrjeđenje i dodajte otopinu SrCl2 dok koncentracija Sr2+ ne dostigne 1 g L-1. Sadržaj Ca je određen atomskim apsorpcijskim spektrometrom (Thermo ICE™ 3300 AAS, SAD).
Za metodu referentnog kompleta za malondialdehid (MDA), superoksid dismutazu (SOD), peroksidazu (POD) i katalazu (CAT) (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., registracijski broj proizvoda), koristite odgovarajući komplet za mjerenje br.: Jingyaodianji (kvazi) word 2013 br. 2400147).
Izvažite 0,05 g uzorka Panax notoginseng i dodajte antron-sumpornu kiselinu reagens duž stranice epruvete. Protresite epruvetu 2-3 sekunde da biste dobro promiješali tekućinu. Stavite epruvetu na stalak za epruvete na 15 minuta. Sadržaj rastvorljivih šećera određen je UV-vidljivom spektrofotometrijom (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) na talasnoj dužini od 620 nm.
Izvagati 0,5 g svježeg uzorka Panax notoginseng, samljeti ga do homogenata sa 5 ml destilovane vode i centrifugirati na 10.000 g tokom 10 minuta. Razrijediti supernatant do fiksne zapremine. Korištena je Coomassie Brilliant Blue metoda. Sadržaj rastvorljivih proteina određen je spektrofotometrijom u ultraljubičastom i vidljivom području spektra (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) na talasnoj dužini od 595 nm i izračunat iz standardne krive goveđeg serumskog albumina.
Izvagati 0,5 g svježeg uzorka, dodati 5 ml 10% sirćetne kiseline za usitnjavanje i homogenizaciju, filtrirati i razrijediti do konstantne zapremine. Hromogena metoda korištenjem rastvora ninhidrina. Sadržaj slobodnih aminokiselina određen je ultraljubičasto-vidljivom spektrofotometrijom (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) na talasnoj dužini od 570 nm i izračunat iz standardne leucinske krive.
Izvagati 0,5 g svježeg uzorka, dodati 5 ml 3% rastvora sulfosalicilne kiseline, zagrijati u vodenom kupatilu i mućkati 10 minuta. Nakon hlađenja, rastvor je filtriran i razrijeđen do konstantne zapremine. Korištena je hromogena metoda sa kiselim ninhidrinom. Sadržaj prolina je određen UV-vidljivom spektrofotometrijom (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) na talasnoj dužini od 520 nm i izračunat iz standardne krive prolina.
Sadržaj saponina određen je visokoefikasnom tečnom hromatografijom (HPLC) u skladu s Farmakopejom Narodne Republike Kine (izdanje 2015). Osnovni princip HPLC-a je korištenje tekućine pod visokim pritiskom kao mobilne faze i primjena visoko efikasne tehnologije separacije na koloni sa stacionarnom fazom za ultrafine čestice. Vještine rukovanja su sljedeće:
HPLC uslovi i test pogodnosti sistema (Tabela 1): Gradijentna elucija je provedena prema sljedećoj tabeli, korištenjem silika gela vezanog za oktadecilsilan kao punilo, acetonitrila kao mobilne faze A, vode kao mobilne faze B, a talasna dužina detekcije je bila 203 nm. Broj teorijskih čašica izračunat iz R1 vrha saponina Panax notoginseng treba da bude najmanje 4000.
Priprema referentnog rastvora: Precizno izvagati ginsenoside Rg1, ginsenoside Rb1 i notoginsenoside R1, dodati metanol da se dobije miješani rastvor od 0,4 mg ginsenosida Rg1, 0,4 mg ginsenosida Rb1 i 0,1 mg notoginsenosida R1 po ml.
Priprema testnog rastvora: Izvagati 0,6 g Sanxin praha i dodati 50 ml metanola. Smjesa je izvagana (W1) i ostavljena preko noći. Pomiješani rastvor je zatim lagano kuhan u vodenom kupatilu na 80° C tokom 2 sata. Nakon hlađenja, izvagati pomiješani rastvor i dodati dobijeni metanol prvoj masi W1. Zatim dobro protresti i filtrirati. Filtrat je ostavljen za određivanje.
Sadržaj saponina je precizno apsorbovan sa 10 µl standardnog rastvora i 10 µl filtrata, a zatim ubrizgan u HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Standardna krivulja: određivanje Rg1, Rb1, R1 miješanog standardnog rastvora, uslovi hromatografije su isti kao gore. Izračunajte standardnu ​​krivulju sa izmjerenom površinom vrha na y-osi i koncentracijom saponina u standardnom rastvoru na apscisi. Uključite izmjerenu površinu vrha uzorka u standardnu ​​krivulju da biste izračunali koncentraciju saponina.
Izvagati uzorak od 0,1 g P. notogensings i dodati 50 ml 70% rastvora CH3OH. Sonicirati 2 sata, zatim centrifugirati na 4000 rpm tokom 10 minuta. Uzeti 1 ml supernatanta i razrijediti ga 12 puta. Sadržaj flavonoida određen je ultraljubičasto-vidljivom spektrofotometrijom (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) na talasnoj dužini od 249 nm. Kvercetin je standardna supstanca koja je veoma zastupljena.
Podaci su organizirani korištenjem Excel 2010 softvera. Analiza varijanse podataka je procijenjena korištenjem SPSS Statistics 20 softvera. Slika je nacrtana u Origin Pro 9.1. Izračunata statistika uključuje srednju vrijednost ± standardnu ​​devijaciju. Izjave o statističkoj značajnosti zasnivaju se na P < 0,05.
U slučaju folijarnog prskanja istom koncentracijom oksalne kiseline, sadržaj kalcija u korijenu Panax notoginseng značajno se povećao s povećanjem primjene kreča (Tabela 2). U poređenju sa situacijom bez primjene kreča, sadržaj kalcija se povećao za 212% pri 3750 kg ppm kreča bez prskanja oksalnom kiselinom. Pri istoj stopi primjene kreča, sadržaj kalcija se neznatno povećao s povećanjem koncentracije oksalne kiseline u prskanju.
Sadržaj Cd u korijenu varirao je od 0,22 do 0,70 mg/kg. Pri istoj koncentraciji oksalne kiseline u spreju, sadržaj 2250 kg hm-2 Cd značajno se smanjio s povećanjem količine primjene kreča. U poređenju s kontrolom, prilikom prskanja korijena sa 2250 kg gm-2 kreča i 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, sadržaj Cd se smanjio za 68,57%. Pri primjeni bez kreča i sa 750 kg hm-2 kreča, sadržaj Cd u korijenu Panax notoginseng značajno se smanjio s povećanjem koncentracije oksalne kiseline u spreju. Unošenjem 2250 kg kreča gm-2 i 3750 kg kreča gm-2, sadržaj Cd u korijenu se prvo smanjio, a zatim povećao s povećanjem koncentracije oksalne kiseline. Osim toga, 2D analiza je pokazala da je sadržaj Ca u korijenu Panax notoginseng značajno bio pogođen krečom (F = 82,84**), sadržaj Cd u korijenu Panax notoginseng značajno bio pogođen krečom (F = 74,99**) i oksalnom kiselinom (F = 74,99**). F = 7,72*).
S povećanjem količine primjene kreča i koncentracije prskanja oksalnom kiselinom, sadržaj MDA se značajno smanjio. Nije pronađena značajna razlika u sadržaju MDA između korijena Panax notoginseng tretiranog krečem i 3750 kg g/m2 kreča. Pri količinama primjene od 750 kg hm-2 i 2250 kg hm-2 kreča, sadržaj MDA u 0,2 mol l-1 oksalne kiseline prilikom prskanja bio je 58,38% odnosno 40,21% niži nego u oksalnoj kiselini koja nije prskana. Sadržaj MDA (7,57 nmol g-1) bio je najniži kada je dodano 750 kg hm-2 kreča i 0,2 mol l-1 oksalne kiseline (Slika 1).
Učinak prskanja lišća oksalnom kiselinom na sadržaj malondialdehida u korijenu Panax notoginseng pod stresom kadmija [J]. P<0,05). Isto ispod.
Sa izuzetkom primjene 3750 kg h m-2 kreča, nije uočena značajna razlika u aktivnosti SOD korijenovog sistema Panax notoginseng. Pri korištenju kreča od 0, 750 i 2250 kg hm-2, aktivnost SOD-a pri prskanju sa 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bila je značajno veća nego u odsustvu tretmana oksalnom kiselinom, koja se povećala za 177,89%, 61,62% i 45,08% respektivno. Aktivnost SOD-a (598,18 jedinica g-1) u korijenu bila je najveća kada je tretirana bez kreča i prskana sa 0,2 mol l-1 oksalne kiseline. Pri istoj koncentraciji bez oksalne kiseline ili prskana sa 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, aktivnost SOD se povećavala sa povećanjem količine primjene kreča. Aktivnost SOD se značajno smanjila nakon prskanja sa 0,2 mol L-1 oksalne kiseline (Slika 2).
Učinak prskanja lišća oksalnom kiselinom na aktivnost superoksid dismutaze, peroksidaze i katalaze u korijenu Panax notoginseng pod stresom kadmija [J].
Slično aktivnosti SOD-a u korijenu, aktivnost POD-a u korijenu (63,33 µmol g-1) bila je najveća kada je prskana bez kreča i sa 0,2 mol L-1 oksalne kiseline, što je bilo 148,35% više od kontrole (25,50 µmol g-1). Aktivnost POD-a se prvo povećavala, a zatim smanjivala sa povećanjem koncentracije oksalne kiseline u spreju i tretmanom krečem od 3750 kg hm-2. U poređenju sa tretmanom sa 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, aktivnost POD-a se smanjila za 36,31% kada je tretirana sa 0,2 mol l-1 oksalne kiseline (Slika 2).
Osim prskanja oksalnom kiselinom sa 0,2 mol l-1 i primjene 2250 kg hm-2 ili 3750 kg hm-2 kreča, aktivnost CAT-a bila je značajno veća u odnosu na kontrolu. Aktivnost CAT-a tretmana sa 0,1 mol l-1 oksalne kiseline i tretmana sa krečom od 0,2250 kg h m-2 ili 3750 kg h m-2 povećala se za 276,08%, 276,69% ​​i 33,05% respektivno u poređenju sa tretmanom bez oksalne kiseline. Aktivnost CAT-a korijena (803,52 µmol g-1) tretiranog sa 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bila je najveća. Aktivnost CAT-a (172,88 µmol g-1) bila je najniža u tretmanu sa 3750 kg hm-2 kreča i 0,2 mol l-1 oksalne kiseline (Slika 2).
Bivarijantna analiza je pokazala da su aktivnost CAT i MDA Panax notoginseng značajno korelirali s količinom oksalne kiseline ili prskanja krečom i oba tretmana (Tabela 3). Aktivnost SOD u korijenu bila je u visokoj korelaciji s tretmanom krečom i oksalnom kiselinom ili koncentracijom prskanja oksalnom kiselinom. Aktivnost POD-a u korijenu značajno je korelirala s količinom primijenjenog kreča ili sa istovremenom primjenom kreča i oksalne kiseline.
Sadržaj rastvorljivih šećera u korjenastim usjevima smanjivao se s povećanjem količine primjene kreča i koncentracije prskanja oksalnom kiselinom. Nije bilo značajne razlike u sadržaju rastvorljivih šećera u korijenu Panax notoginseng bez primjene kreča i s primjenom 750 kg·h·m−2 kreča. Prilikom primjene 2250 kg hm-2 kreča, sadržaj rastvorljivog šećera pri tretmanu s 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bio je značajno veći nego pri prskanju neoksalnom kiselinom, koja se povećala za 22,81%. Prilikom primjene kreča u količini od 3750 kg·h·m−2, sadržaj rastvorljivih šećera značajno se smanjio s povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom. Sadržaj rastvorljivog šećera pri tretmanu prskanja s 0,2 mol L-1 oksalne kiseline bio je 38,77% niži od tretmana bez tretmana oksalnom kiselinom. Osim toga, tretman prskanjem sa 0,2 mol l-1 oksalne kiseline imao je najniži sadržaj rastvorljivog šećera od 205,80 mg g-1 (Slika 3).
Učinak prskanja lišća oksalnom kiselinom na sadržaj ukupnog rastvorljivog šećera i rastvorljivih proteina u korijenu Panax notoginseng pod stresom kadmija [J].
Sadržaj rastvorljivih proteina u korijenu smanjivao se s povećanjem količine primjene kreča i oksalne kiseline. U odsustvu kreča, sadržaj rastvorljivih proteina u tretmanu prskanjem sa 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bio je značajno niži nego u kontroli, za 16,20%. Pri primjeni kreča od 750 kg hm-2, nije uočena značajna razlika u sadržaju rastvorljivih proteina u korijenu Panax notoginseng. Pri količini primjene kreča od 2250 kg h m-2, sadržaj rastvorljivih proteina u tretmanu prskanjem oksalnom kiselinom od 0,2 mol l-1 bio je značajno veći nego u tretmanu prskanjem bez oksalne kiseline (35,11%). Kada je kreč primijenjen u količini od 3750 kg h m-2, sadržaj rastvorljivih proteina značajno se smanjivao s povećanjem koncentracije prskanja oksalne kiseline, a sadržaj rastvorljivih proteina (269,84 µg g-1) bio je najniži kada je tretirano sa 0,2 mol l-1, prskanjem oksalnom kiselinom (Slika 3).
Nije utvrđena značajna razlika u sadržaju slobodnih aminokiselina u korijenu Panax notoginseng u odsustvu kreča. S povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom i količinom primjene kreča od 750 kg hm-2, sadržaj slobodnih aminokiselina se prvo smanjio, a zatim povećao. Primjena tretmana sa 2250 kg hm-2 kreča i 0,2 mol l-1 oksalne kiseline značajno je povećala sadržaj slobodnih aminokiselina za 33,58% u poređenju sa tretmanom bez tretmana oksalnom kiselinom. S povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom i unošenjem 3750 kg·hm-2 kreča, sadržaj slobodnih aminokiselina značajno se smanjio. Sadržaj slobodnih aminokiselina u tretmanu prskanja sa 0,2 mol L-1 oksalne kiseline bio je 49,76% niži nego u tretmanu bez tretmana oksalnom kiselinom. Sadržaj slobodnih aminokiselina bio je maksimalan kada je tretiran bez tretmana oksalnom kiselinom i iznosio je 2,09 mg/g. Sadržaj slobodnih aminokiselina (1,05 mg g-1) bio je najniži kada je prskano sa 0,2 mol l-1 oksalne kiseline (Slika 4).
Učinak prskanja lišća oksalnom kiselinom na sadržaj slobodnih aminokiselina i prolina u korijenu Panax notoginseng u uslovima stresa kadmijumom [J].
Sadržaj prolina u korijenu se smanjivao sa povećanjem količine primjene kreča i oksalne kiseline. Nije bilo značajne razlike u sadržaju prolina kod Panax notoginseng u odsustvu kreča. Sa povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom i količinama primjene kreča od 750, 2250 kg·hm-2, sadržaj prolina se prvo smanjivao, a zatim povećavao. Sadržaj prolina u tretmanu prskanja sa 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bio je značajno veći od sadržaja prolina u tretmanu prskanja sa 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, koji se povećao za 19,52% odnosno 44,33%. Prilikom primjene 3750 kg·hm-2 kreča, sadržaj prolina se značajno smanjivao sa povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom. Sadržaj prolina nakon prskanja sa 0,2 mol l-1 oksalne kiseline bio je 54,68% niži nego bez oksalne kiseline. Sadržaj prolina bio je najniži i iznosio je 11,37 μg/g nakon tretmana sa 0,2 mol/l oksalne kiseline (Sl. 4).
Sadržaj ukupnih saponina u Panax notoginseng bio je Rg1>Rb1>R1. Nije bilo značajne razlike u sadržaju tri saponina sa povećanjem koncentracije oksalne kiseline u spreju i bez kreča (Tabela 4).
Sadržaj R1 pri prskanju oksalne kiseline od 0,2 mol l-1 bio je značajno niži nego u odsustvu prskanja oksalne kiseline i korištenjem kreča od 750 ili 3750 kg·h·m-2. Pri koncentraciji oksalne kiseline u spreju od 0 ili 0,1 mol l-1, nije bilo značajne razlike u sadržaju R1 s povećanjem brzine primjene kreča. Pri koncentraciji oksalne kiseline u spreju od 0,2 mol l-1, sadržaj R1 u kreču od 3750 kg hm-2 bio je značajno niži od onog od 43,84% bez kreča (Tabela 4).
Sadržaj Rg1 se prvo povećavao, a zatim smanjivao s povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom i brzinom primjene kreča od 750 kg·h·m−2. Pri brzini primjene kreča od 2250 ili 3750 kg h m−2, sadržaj Rg1 se smanjivao s povećanjem koncentracije oksalne kiseline u prskanju. Pri istoj koncentraciji oksalne kiseline u prskanju, sadržaj Rg1 se prvo povećavao, a zatim smanjivao s povećanjem brzine primjene kreča. U poređenju s kontrolom, osim kod tri koncentracije oksalne kiseline u prskanju i 750 kg h m−2, sadržaj Rg1 je bio veći nego u kontroli, dok je sadržaj Rg1 u korijenu kod ostalih tretmana bio niži nego u kontroli. Sadržaj Rg1 je bio najveći kada se prska sa 750 kg gm−2 kreča i 0,1 mol l−1 oksalne kiseline, što je bilo 11,54% više od kontrole (Tabela 4).
Sadržaj Rb1 se prvo povećavao, a zatim smanjivao s povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom i brzinom primjene kreča od 2250 kg hm-2. Nakon prskanja s 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, sadržaj Rb1 je dostigao maksimum od 3,46%, što je 74,75% više nego bez prskanja oksalnom kiselinom. Kod drugih tretmana kreča nije bilo značajne razlike između različitih koncentracija prskanja oksalne kiseline. Prilikom prskanja s 0,1 i 0,2 mol l-1 oksalne kiseline, sadržaj Rb1 se prvo smanjivao, a zatim smanjivao s povećanjem dodane količine kreča (tabela 4).
Pri istoj koncentraciji prskane oksalne kiseline, sadržaj flavonoida se prvo povećao, a zatim smanjio s povećanjem količine primjene kreča. Bez kreča ili 3750 kg hm-2 kreča prskanih različitim koncentracijama oksalne kiseline nije imalo značajnu razliku u sadržaju flavonoida. Kada je kreč primijenjen brzinom od 750 i 2250 kg h m-2, sadržaj flavonoida se prvo povećao, a zatim smanjio s povećanjem koncentracije prskanja oksalnom kiselinom. Kada je tretirano brzinom primjene od 750 kg hm-2 i prskano sa 0,1 mol l-1 oksalne kiseline, sadržaj flavonoida bio je najveći i iznosio je 4,38 mg g-1, što je 18,38% više od kreča pri istoj brzini primjene. bez prskanja oksalnom kiselinom. Sadržaj flavonoida tokom prskanja oksalnom kiselinom 0,1 mol l-1 povećao se za 21,74% u poređenju sa tretmanom bez prskanja oksalnom kiselinom i tretmanom krečom sa 2250 kg hm-2 (Sl. 5).
Učinak folijarnog prskanja oksalatom na sadržaj flavonoida u korijenu Panax notoginseng pod stresom kadmija [J].
Bivarijantna analiza pokazala je da je sadržaj rastvorljivog šećera u Panax notoginseng značajno korelirao s količinom primijenjenog kreča i koncentracijom oksalne kiseline koja je prskana. Sadržaj rastvorljivog proteina u korijenskim usjevima značajno je korelirao s količinom primijenjenog kreča, i kreča i oksalne kiseline. Sadržaj slobodnih aminokiselina i prolina u korijenu značajno je korelirao s količinom primijenjenog kreča, koncentracijom prskanja oksalnom kiselinom, krečem i oksalnom kiselinom (Tabela 5).
Sadržaj R1 u korijenu Panax notoginseng značajno je korelirao s koncentracijom prskanja oksalnom kiselinom, količinom primijenjenog kreča, kreča i oksalne kiseline. Sadržaj flavonoida značajno je korelirao s koncentracijom prskane oksalne kiseline i količinom primijenjenog kreča.
Mnogi aditivi su korišteni za smanjenje biljnog Cd imobilizacijom Cd u tlu, kao što su kreč i oksalna kiselina30. Kreč se široko koristi kao aditiv za tlu za smanjenje sadržaja kadmija u usjevima31. Liang i saradnici32 izvijestili su da se oksalna kiselina može koristiti i za obnovu tla kontaminiranog teškim metalima. Nakon primjene različitih koncentracija oksalne kiseline na kontaminirano tlo, organska tvar u tlu se povećala, kapacitet izmjene kationa se smanjio, a pH vrijednost se povećala za 33. Oksalna kiselina također može reagirati s metalnim ionima u tlu. Pod stresom Cd, sadržaj Cd u Panax notoginseng značajno se povećao u usporedbi s kontrolom. Međutim, kada je korišten kreč, značajno se smanjio. U ovoj studiji, pri primjeni 750 kg hm−2 kreča, sadržaj Cd u korijenu dostigao je nacionalni standard (granica Cd: Cd≤0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), a učinak pri primjeni 2250 kg hm−2 kreča najbolje funkcionira s krečem. Primjena kreča stvorila je veliki broj mjesta konkurencije između Ca2+ i Cd2+ u tlu, a dodatak oksalne kiseline mogao bi smanjiti sadržaj Cd u korijenu Panax notoginseng. Međutim, sadržaj Cd u korijenu Panax notoginseng značajno je smanjen kombinacijom kreča i oksalne kiseline, dostigavši ​​nacionalni standard. Ca2+ u tlu se adsorbira na površini korijena tokom protoka mase i može se apsorbirati u ćelije korijena putem kalcijevih kanala (Ca2+-kanali), kalcijevih pumpi (Ca2+-AT-Paza) i Ca2+/H+ antiportera, a zatim horizontalno transportirati do ksilema korijena 23. Sadržaj Ca u korijenu bio je značajno negativno koreliran sa sadržajem Cd (P<0,05). Sadržaj Cd se smanjivao sa povećanjem sadržaja Ca, što je u skladu sa mišljenjem o antagonizmu Ca i Cd. Analiza varijanse pokazala je da količina kreča značajno utiče na sadržaj Ca u korijenu Panax notoginseng. Pongrac et al. U radu 35 navodi se da se Cd veže za oksalat u kristalima kalcijum oksalata i konkurira Ca. Međutim, regulacija Ca oksalatom nije bila značajna. Ovo je pokazalo da taloženje kalcijum oksalata nastalog oksalnom kiselinom i Ca2+ nije jednostavno taloženje i da se proces ko-precipitacije može kontrolirati različitim metaboličkim putevima.


Vrijeme objave: 25. maj 2023.