Ďakujeme za návštevu stránky Nature.com. Používate verziu prehliadača s obmedzenou podporou CSS. Pre dosiahnutie čo najlepšieho zážitku odporúčame používať aktualizovaný prehliadač (alebo vypnúť režim kompatibility v prehliadači Internet Explorer). Okrem toho, aby sme zabezpečili nepretržitú podporu, zobrazujeme stránku bez štýlov a JavaScriptu.
Posuvníky zobrazujúce tri články na snímku. Na presúvanie medzi snímkami použite tlačidlá späť a ďalej alebo tlačidlá ovládača snímok na konci na presúvanie medzi jednotlivými snímkami.
Znečistenie kadmiom (Cd) predstavuje hrozbu pre pestovanie liečivej rastliny Panax notoginseng v provincii Yunnan. V podmienkach exogénneho stresu Cd sa uskutočnil poľný experiment s cieľom pochopiť vplyv aplikácie vápna (0,750, 2250 a 3750 kg bm-2) a postreku kyselinou šťaveľovou (0, 0,1 a 0,2 mol l-1) na akumuláciu Cd. a antioxidačný účinok Systémové a liečivé zložky ovplyvňujúce Panax notoginseng. Výsledky ukázali, že pálené vápno a postrek listov kyselinou šťaveľovou by mohli zvýšiť hladiny Ca2+ v Panax notoginseng pri strese Cd a znížiť toxicitu Cd2+. Pridanie vápna a kyseliny šťaveľovej zvýšilo aktivitu antioxidačných enzýmov a zmenilo metabolizmus osmoregulátorov. Aktivita CAT sa zvýšila najvýraznejšie, a to 2,77-krát. Najvyššia aktivita SOD sa zvýšila 1,78-krát pri ošetrení kyselinou šťaveľovou. Obsah MDA sa znížil o 58,38 %. Existuje veľmi významná korelácia medzi rozpustným cukrom, voľnými aminokyselinami, prolínom a rozpustnými bielkovinami. Vápno a kyselina šťaveľová môžu zvýšiť množstvo vápenatých iónov (Ca2+), znížiť množstvo Cd, zlepšiť toleranciu voči stresu u Panax notoginseng a zvýšiť celkovú produkciu saponínov a flavonoidov. Obsah Cd bol najnižší, o 68,57 % nižší ako v kontrole, čo zodpovedalo štandardnej hodnote (Cd ≤ 0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). Podiel SPN bol 7,73 %, čo dosiahlo najvyššiu úroveň pri každom ošetrení, a obsah flavonoidov sa významne zvýšil o 21,74 %, čím sa dosiahla štandardná hodnota pre liečivo a najlepší výťažok.
Kadmium (Cd) ako bežný kontaminant v obrábanej pôde ľahko migruje a má významnú biologickú toxicitu1. El Shafei a kol.2 uviedli, že toxicita Cd ovplyvňuje kvalitu a produktivitu používaných rastlín. V posledných rokoch sa jav nadmerného množstva kadmia v pôde obrábanej pôdy v juhozápadnej Číne stal veľmi vážnym. Provincia Yunnan je čínskym kráľovstvom biodiverzity, medzi ktorými sú liečivé rastlinné druhy na prvom mieste v krajine. Bohaté nerastné zdroje provincie Yunnan však nevyhnutne vedú ku kontaminácii pôdy ťažkými kovmi počas ťažobného procesu, čo ovplyvňuje produkciu miestnych liečivých rastlín.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 je veľmi cenná trváca bylinná liečivá rastlina patriaca do rodu Araliaceae Panax ginseng. Koreň Panax notoginseng podporuje krvný obeh, odstraňuje krvné stázy a zmierňuje bolesť. Hlavným miestom produkcie je prefektúra Wenshan, provincia Yunnan5. Kontaminácia Cd bola prítomná na viac ako 75 % plochy pôdy v oblasti výsadby Panax notoginseng a na rôznych miestach prekročila 81 – 100 %6. Toxický účinok Cd tiež výrazne znižuje produkciu liečivých zložiek Panax notoginseng, najmä saponínov a flavonoidov. Saponíny sú triedou aglykónov, medzi ktorými sú aglykóny triterpenoidy alebo spirosterány, ktoré sú hlavnými účinnými látkami mnohých čínskych bylinných liekov a obsahujú saponíny. Niektoré saponíny majú aj cenné biologické aktivity, ako je antibakteriálna aktivita, antipyretická, sedatívna a protirakovinová aktivita7. Flavonoidy sa vo všeobecnosti vzťahujú na sériu zlúčenín, v ktorých sú dva benzénové kruhy s fenolickými hydroxylovými skupinami prepojené cez tri centrálne atómy uhlíka a hlavným jadrom je 2-fenylchromanón 8. Je to silný antioxidant, ktorý dokáže účinne odstraňovať voľné kyslíkové radikály v rastlinách, inhibovať exsudáciu zápalových biologických enzýmov, podporovať hojenie rán a úľavu od bolesti a znižovať hladinu cholesterolu. Je to jedna z hlavných účinných látok ženšenu Panax. Riešenie problému kontaminácie pôdy kadmiom v produkčných oblastiach ženšenu Panax notoginseng je nevyhnutnou podmienkou pre zabezpečenie produkcie jeho hlavných liečivých zložiek.
Vápno je jedným z bežných pasivátorov na fixáciu kadmiovej kontaminácie pôdy in situ. Ovplyvňuje adsorpciu a ukladanie Cd v pôde a znižuje biologickú aktivitu Cd v pôde zvýšením pH a zmenou kapacity výmeny katiónov v pôde (CEC), nasýtenia pôdy soľami (BS) a redoxného potenciálu pôdy (Eh)3,11. Okrem toho vápno poskytuje veľké množstvo Ca2+, ktorý tvorí iónový antagonizmus s Cd2+, súťaží o miesta adsorpcie koreňov, zabraňuje transportu Cd do výhonku a má nízku biologickú toxicitu. Pridaním 50 mmol l-1 Ca v stresových podmienkach s Cd sa transport Cd v sezamových listoch inhiboval a akumulácia Cd sa znížila o 80 %. Bolo publikovaných množstvo súvisiacich štúdií o ryži (Oryza sativa L.) a iných plodinách12,13.
Postrek listov plodín za účelom kontroly akumulácie ťažkých kovov je v posledných rokoch novou metódou boja proti ťažkým kovom. Princíp súvisí najmä s chelatačnou reakciou v rastlinných bunkách, ktorá spôsobuje ukladanie ťažkých kovov na bunkovej stene a inhibuje ich príjem rastlinami14,15. Ako stabilné chelatačné činidlo s dikarboxylovými kyselinami môže kyselina šťaveľová priamo chelátovať ióny ťažkých kovov v rastlinách, čím znižuje toxicitu. Štúdie ukázali, že kyselina šťaveľová v sójových bôboch môže chelátovať Cd2+ a uvoľňovať kryštály obsahujúce Cd cez apikálne bunky trichómov, čím znižuje hladiny Cd2+ v tele16. Kyselina šťaveľová môže regulovať pH pôdy, zvyšovať aktivitu superoxiddismutázy (SOD), peroxidázy (POD) a katalázy (CAT) a regulovať infiltráciu rozpustného cukru, rozpustných bielkovín, voľných aminokyselín a prolínu. Metabolické modulátory 17,18. Kyslé látky a prebytok Ca2+ v oxalátových rastlinách tvoria zrazeniny oxalátu vápenatého pôsobením zárodočných proteínov. Regulácia koncentrácie Ca2+ v rastlinách môže účinne regulovať rozpustenú kyselinu šťaveľovú a Ca2+ v rastlinách a zabrániť nadmernej akumulácii kyseliny šťaveľovej a Ca2+19,20.
Množstvo aplikovaného vápna je jedným z kľúčových faktorov ovplyvňujúcich účinok obnovy. Zistilo sa, že spotreba vápna sa pohybuje od 750 do 6000 kg·h·m−2. V prípade kyslých pôd s pH 5,0 – 5,5 bol účinok aplikácie vápna pri dávke 3000 – 6000 kg·h·m−2 výrazne vyšší ako pri dávke 750 kg·h·m−221. Nadmerná aplikácia vápna však spôsobí určité negatívne účinky na pôdu, ako sú veľké zmeny pH pôdy a zhutnenie pôdy22. Preto sme nastavili úrovne úpravy CaO na 0, 750, 2250 a 3750 kg·h·m−2. Pri aplikácii kyseliny šťaveľovej na Arabidopsis sa zistilo, že Ca2+ sa pri 10 mM L-1 významne znížil a génová rodina CRT ovplyvňujúca signalizáciu Ca2+ bola silne citlivá20. Zhromaždenie niektorých predchádzajúcich štúdií nám umožnilo určiť koncentráciu tohto experimentu a pokračovať v štúdiu interakcie exogénnych aditív na Ca2+ a Cd2+23,24,25. Cieľom tejto štúdie je preto preskúmať regulačný mechanizmus účinkov lokálnej aplikácie vápna a listového postreku kyseliny šťaveľovej na obsah Cd a toleranciu Panax notoginseng voči stresu v pôdach kontaminovaných Cd a ďalej preskúmať najlepšie spôsoby a prostriedky na zabezpečenie liečivej kvality. Panax notoginseng. Poskytuje cenné informácie na usmernenie rozširovania pestovania bylín v pôdach kontaminovaných kadmiom a zabezpečenia vysokokvalitnej a udržateľnej produkcie na uspokojenie dopytu na trhu po liekoch.
Poľný experiment sa uskutočnil v Lannizhai (24°11′ s. š., 104°3′ v. d., nadmorská výška 1446 m), okres Qiubei, prefektúra Wenshan, provincia Yunnan, s použitím miestnej odrody Wenshan notoginseng ako materiálu. Priemerná ročná teplota je 17 °C a priemerné ročné zrážky sú 1250 mm. Pozadie skúmanej pôdy: TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, RH 31,86 g kg-1, alkalicky hydrolyzovaný N 88,82 mg kg-1, efektívny P 18,55 mg kg-1, dostupný K 100,37 mg kg-1, celkové Cd 0,3 mg kg-1 a pH 5,4.
Dňa 10. decembra 2017 sa na každú parcelu aplikovalo 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2,5H2O) a vápno (0,750, 2250 a 3750 kg h m-2) a zmiešalo sa s ornicou 0–10 cm. Každé ošetrenie sa opakovalo 3-krát. Experimentálne parcely boli umiestnené náhodne, plocha každej parcely bola 3 m2. Jednoročné sadenice Panax notoginseng boli presadené po 15 dňoch pestovania v pôde. Pri použití tieniacich sietí je intenzita svetla Panax notoginseng v tieniacich porastoch približne 18 % bežnej intenzity prirodzeného svetla. Pestujte podľa miestnych tradičných pestovateľských metód. Do štádia zrelosti Panax notoginseng v roku 2019 sa kyselina šťaveľová postrekuje ako šťaveľan sodný. Koncentrácia kyseliny šťaveľovej bola 0, 0,1 a 0,2 mol l-1 a ​​pH bolo upravené na 5,16 pomocou NaOH, aby sa napodobnilo priemerné pH filtrátu zvyškov. Horný a spodný povrch listov sa postriekajú raz týždenne o 8:00. Po 4-násobnom postreku sa v 5. týždni zozbierali 3-ročné rastliny Panax notoginseng.
V novembri 2019 boli na poli zozbierané trojročné rastliny Panax notoginseng ošetrené kyselinou šťaveľovou. Niektoré vzorky 3-ročných rastlín Panax notoginseng, ktoré sa mali testovať na fyziologický metabolizmus a enzymatickú aktivitu, boli umiestnené do mraziacich skúmaviek, rýchlo zmrazené v tekutom dusíku a potom prenesené do chladničky pri teplote -80 °C. Vo vzorkách koreňov sa musí stanoviť časť zrelého štádia na obsah Cd a obsah účinnej látky. Po umytí vodou z vodovodu sa vzorky sušia pri teplote 105 °C počas 30 minút, hmota sa nechá pri teplote 75 °C a vzorky sa rozomelú v mažiari.
Do Erlenmeyerovej banky sa odváži 0,2 g sušených rastlinných vzoriek, pridá sa 8 ml HNO3 a 2 ml HClO4 a cez noc sa zazátkuje. Nasledujúci deň sa lievik so zakriveným hrdlom umiestni do trojuholníkovej banky na elektrotermický rozklad, kým sa neobjaví biely dym a rozkladný roztok sa nestane čírym. Po ochladení na izbovú teplotu sa zmes prenesie do 10 ml odmernej banky. Obsah Cd sa stanoví na atómovom absorpčnom spektrometri (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA). (GB/T 23739-2009).
Do 50 ml plastovej fľaše odvážte 0,2 g sušených rastlinných vzoriek, pridajte 10 ml 1 mol l-1 HCl, uzavriete a pretrepávajte 15 hodín a prefiltrujte. Pipetou odoberte potrebné množstvo filtrátu na príslušné riedenie a pridajte roztok SrCl2, aby ste dosiahli koncentráciu Sr2+ 1 g L–1. Obsah Ca bol stanovený pomocou atómového absorpčného spektrometra (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA).
Metóda referenčnej súpravy malondialdehydu (MDA), superoxiddismutázy (SOD), peroxidázy (POD) a katalázy (CAT) (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., registračné číslo produktu), použite zodpovedajúce číslo meracej súpravy: Jingyaodianji (kvazi) word 2013 č. 2400147).
Odvážte 0,05 g vzorky Panax notoginseng a pridajte antrón-kyselinu sírovú s činidlom pozdĺž boku skúmavky. Skúmavku pretrepávajte 2 – 3 sekundy, aby sa tekutina dôkladne premiešala. Skúmavku umiestnite na 15 minút do stojana na skúmavky. Obsah rozpustných cukrov sa stanovil pomocou UV-viditeľnej spektrofotometrie (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Čína) pri vlnovej dĺžke 620 nm.
Odvážte 0,5 g čerstvej vzorky Panax notoginseng, rozomelte ju na homogenát s 5 ml destilovanej vody a centrifugujte pri 10 000 g počas 10 minút. Supernatant zrieďte na pevný objem. Použila sa metóda s Coomassie Brilliant Blue. Obsah rozpustného proteínu sa stanovil spektrofotometriou v ultrafialovej a viditeľnej oblasti spektra (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Čína) pri vlnovej dĺžke 595 nm a vypočítal sa zo štandardnej krivky hovädzieho sérového albumínu.
Odvážte 0,5 g čerstvej vzorky, pridajte 5 ml 10 % kyseliny octovej na rozomelenie a homogenizáciu, prefiltrujte a zrieďte na konštantný objem. Chromogénna metóda s použitím roztoku ninhydrínu. Obsah voľných aminokyselín bol stanovený ultrafialovo-viditeľnou spektrofotometriou (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Čína) pri vlnovej dĺžke 570 nm a vypočítaný zo štandardnej leucínovej krivky.
Odvážte 0,5 g čerstvej vzorky, pridajte 5 ml 3 % roztoku kyseliny sulfosalicylovej, zahrievajte vo vodnom kúpeli a pretrepávajte 10 minút. Po ochladení sa roztok prefiltroval a zriedil na konštantný objem. Použila sa chromogénna metóda s kyselinou ninhydrínovou. Obsah prolínu sa stanovil UV-viditeľnou spektrofotometriou (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Čína) pri vlnovej dĺžke 520 nm a vypočítal sa zo štandardnej krivky prolínu.
Obsah saponínov bol stanovený vysokoúčinnou kvapalinovou chromatografiou (HPLC) v súlade s liekopisom Čínskej ľudovej republiky (vydanie 2015). Základným princípom HPLC je použitie vysokotlakovej kvapaliny ako mobilnej fázy a aplikácia vysoko účinnej separačnej technológie na kolóne so stacionárnou fázou pre ultrajemné častice. Prevádzkové zručnosti sú nasledovné:
Podmienky HPLC a test vhodnosti systému (Tabuľka 1): Gradientová elucia sa uskutočnila podľa nasledujúcej tabuľky s použitím silikagélu viazaného s oktadecylsilánom ako plnivom, acetonitrilu ako mobilnej fázy A, vody ako mobilnej fázy B a detekčná vlnová dĺžka bola 203 nm. Počet teoretických pohárikov vypočítaný z píku R1 saponínov Panax notoginseng by mal byť aspoň 4000.
Príprava referenčného roztoku: Presne odvážte ginsenozidy Rg1, ginsenozidy Rb1 a notoginsenozidy R1, pridajte metanol, aby ste získali zmiešaný roztok 0,4 mg ginsenozidu Rg1, 0,4 mg ginsenozidu Rb1 a 0,1 mg notoginsenozidu R1 na ml.
Príprava testovacieho roztoku: Odvážte 0,6 g prášku Sanxin a pridajte 50 ml metanolu. Zmes sa odvážila (W1) a nechala sa cez noc. Zmiešaný roztok sa potom mierne varil vo vodnom kúpeli pri teplote 80 °C počas 2 hodín. Po ochladení sa zmiešaný roztok odvážil a výsledný metanol sa pridal k prvej hmotnosti W1. Potom sa dobre pretrepal a prefiltroval. Filtrát sa nechal na stanovenie.
Obsah saponínu bol presne absorbovaný 10 µl štandardného roztoku a 10 µl filtrátu a vstreknutý do HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Štandardná krivka: stanovenie zmiešaného štandardného roztoku Rg1, Rb1, R1, chromatografické podmienky sú rovnaké ako vyššie. Vypočítajte štandardnú krivku s nameranou plochou píku na osi y a koncentráciou saponínu v štandardnom roztoku na osi x. Dosaďte nameranú plochu píku vzorky do štandardnej krivky, aby ste vypočítali koncentráciu saponínu.
Odvážte 0,1 g vzorku P. notogensings a pridajte 50 ml 70 % roztoku CH3OH. Sonikujte 2 hodiny, potom centrifugujte pri 4000 ot./min. počas 10 minút. Odoberte 1 ml supernatantu a zrieďte ho 12-krát. Obsah flavonoidov bol stanovený ultrafialovo-viditeľnou spektrofotometriou (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Čína) pri vlnovej dĺžke 249 nm. Kvercetín je štandardne hojne sa vyskytujúca látka8.
Dáta boli usporiadané pomocou softvéru Excel 2010. Analýza rozptylu dát bola vyhodnotená pomocou softvéru SPSS Statistics 20. Obrázok bol vytvorený pomocou programu Origin Pro 9.1. Vypočítané štatistiky zahŕňajú priemer ± štandardnú odchýlku. Vyhlásenia o štatistickej významnosti sú založené na P < 0,05.
V prípade listovej aplikácie s rovnakou koncentráciou kyseliny šťaveľovej sa obsah vápna v koreňoch Panax notoginseng významne zvýšil so zvyšujúcou sa aplikáciou vápna (Tabuľka 2). V porovnaní s neaplikáciou vápna sa obsah vápnika zvýšil o 212 % pri 3750 kg ppm vápna bez postreku kyselinou šťaveľovou. Pri rovnakej dávke aplikácie vápna sa obsah vápnika mierne zvýšil so zvyšujúcou sa koncentráciou postreku kyseliny šťaveľovej.
Obsah Cd v koreňoch sa pohyboval od 0,22 do 0,70 mg/kg. Pri rovnakej koncentrácii postreku kyseliny šťaveľovej sa obsah 2250 kg hm-2 Cd výrazne znížil so zvyšujúcou sa dávkou aplikácie vápna. V porovnaní s kontrolou sa pri postreku koreňov s 2250 kg gm-2 vápna a 0,1 mol l-1 kyseliny šťaveľovej obsah Cd znížil o 68,57 %. Pri aplikácii bez vápna a s 750 kg hm-2 vápna sa obsah Cd v koreňoch Panax notoginseng výrazne znížil so zvyšujúcou sa koncentráciou postreku s kyselinou šťaveľovou. Pri aplikácii 2250 kg vápna gm-2 a 3750 kg vápna gm-2 sa obsah Cd v koreňoch najprv znížil a potom sa so zvyšujúcou sa koncentráciou kyseliny šťaveľovej zvýšil. Okrem toho 2D analýza ukázala, že obsah Ca v koreni Panax notoginseng bol významne ovplyvnený vápnom (F = 82,84**), obsah Cd v koreni Panax notoginseng bol významne ovplyvnený vápnom (F = 74,99**) a kyselinou šťaveľovou (F = 74,99**). F = 7,72*).
So zvýšením aplikačného množstva vápna a koncentrácie postreku kyselinou šťaveľovou sa obsah MDA významne znížil. Medzi koreňmi Panax notoginseng ošetrenými vápnom a 3750 kg g/m2 vápna sa nezistil žiadny významný rozdiel v obsahu MDA. Pri aplikačných dávkach 750 kg hm-2 a 2250 kg hm-2 vápna bol obsah MDA v 0,2 mol l-1 kyseline šťaveľovej po postreku o 58,38 % a 40,21 % nižší ako v nepostrekovanej kyseline šťaveľovej. Obsah MDA (7,57 nmol g-1) bol najnižší pri pridaní 750 kg hm-2 vápna a 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej (obr. 1).
Vplyv postreku listov kyselinou šťaveľovou na obsah malondialdehydu v koreňoch Panax notoginseng pri strese kadmiom [J]. P < 0,05). To isté nižšie.
S výnimkou aplikácie 3750 kg h m-2 vápna sa nepozoroval žiadny významný rozdiel v aktivite SOD v koreňovom systéme Panax notoginseng. Pri použití vápna 0, 750 a 2250 kg hm-2 bola aktivita SOD pri postreku 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej významne vyššia ako bez ošetrenia kyselinou šťaveľovou, ktorá sa zvýšila o 177,89 %, 61,62 % a 45,08 %. Aktivita SOD (598,18 jednotiek g-1) v koreňoch bola najvyššia pri ošetrení bez vápna a postreku 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej. Pri rovnakej koncentrácii bez kyseliny šťaveľovej alebo postreku 0,1 mol l-1 kyseliny šťaveľovej sa aktivita SOD zvyšovala so zvyšujúcim sa množstvom aplikácie vápna. Aktivita SOD sa významne znížila po postreku 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej (Obr. 2).
Vplyv postreku listov kyselinou šťaveľovou na aktivitu superoxiddismutázy, peroxidázy a katalázy v koreňoch Panax notoginseng za kadmiového stresu [J].
Podobne ako aktivita SOD v koreňoch, aj aktivita POD v koreňoch (63,33 µmol g-1) bola najvyššia pri postreku bez vápna a s 0,2 mol L-1 kyseliny šťaveľovej, čo bolo o 148,35 % vyššia ako v kontrole (25,50 µmol g-1). Aktivita POD sa najprv zvyšovala a potom znižovala so zvyšujúcou sa koncentráciou postreku kyseliny šťaveľovej a ošetrením vápnom s koncentráciou 3750 kg hm-2. V porovnaní s ošetrením 0,1 mol l-1 kyseliny šťaveľovej sa aktivita POD znížila o 36,31 % pri ošetrení 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej (Obr. 2).
S výnimkou postreku 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej a aplikácie 2250 kg hm-2 alebo 3750 kg hm-2 vápna bola aktivita CAT významne vyššia ako v kontrole. Aktivita CAT pri ošetrení 0,1 mol l-1 kyseliny šťaveľovej a ošetrení vápnom 0,2250 kg h m-2 alebo 3750 kg h m-2 sa zvýšila o 276,08 %, 276,69 % a 33,05 % v porovnaní s neošetrením kyselinou šťaveľovou. Aktivita CAT koreňov (803,52 µmol g-1) ošetrených 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej bola najvyššia. Aktivita CAT (172,88 µmol g-1) bola najnižšia pri ošetrení 3750 kg hm-2 vápna a 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej (Obr. 2).
Bivariačná analýza ukázala, že aktivita CAT a MDA u Panax notoginseng významne korelovali s množstvom postreku kyselinou šťaveľovou alebo vápnom a s oboma ošetreniami (Tabuľka 3). Aktivita SOD v koreňoch vysoko korelovala s ošetrením vápnom a kyselinou šťaveľovou alebo s koncentráciou postreku kyselinou šťaveľovou. Aktivita POD v koreňoch významne korelovala s množstvom aplikovaného vápna alebo so súčasnou aplikáciou vápna a kyseliny šťaveľovej.
Obsah rozpustných cukrov v okopaninách sa znižoval so zvyšujúcou sa dávkou vápna a koncentráciou postreku kyselinou šťaveľovou. V obsahu rozpustných cukrov v koreňoch Panax notoginseng bez aplikácie vápna a s aplikáciou 750 kg·h·m−2 vápna sa nezistil žiadny významný rozdiel. Pri aplikácii 2250 kg hm-2 vápna bol obsah rozpustného cukru pri ošetrení 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej výrazne vyšší ako pri postreku nešťaveľovou kyselinou, ktorý sa zvýšil o 22,81 %. Pri aplikácii vápna v množstve 3750 kg·h·m−2 sa obsah rozpustných cukrov výrazne znížil so zvyšujúcou sa koncentráciou postreku kyselinou šťaveľovou. Obsah rozpustného cukru pri ošetrení postrekom 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej bol o 38,77 % nižší ako pri ošetrení bez ošetrenia kyselinou šťaveľovou. Okrem toho, postrek s 0,2 mol l-1 kyselinou šťaveľovou mal najnižší obsah rozpustného cukru 205,80 mg g-1 (obr. 3).
Vplyv postreku listov kyselinou šťaveľovou na obsah celkového rozpustného cukru a rozpustných bielkovín v koreňoch Panax notoginseng pri strese z kadmia [J].
Obsah rozpustných bielkovín v koreňoch sa znižoval so zvyšujúcou sa dávkou aplikácie vápna a kyseliny šťaveľovej. Pri neprítomnosti vápna bol obsah rozpustných bielkovín pri postreku s 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej významne nižší ako v kontrole, a to o 16,20 %. Pri aplikácii vápna 750 kg hm-2 sa nepozoroval žiadny významný rozdiel v obsahu rozpustných bielkovín v koreňoch Panax notoginseng. Pri aplikácii vápna 2250 kg h m-2 bol obsah rozpustných bielkovín pri postreku s 0,2 mol l-1 výrazne vyšší ako pri postreku bez kyseliny šťaveľovej (35,11 %). Pri aplikácii vápna s dávkou 3750 kg h m-2 sa obsah rozpustných bielkovín so zvyšujúcou sa koncentráciou postreku s kyselinou šťaveľovou významne znížil a obsah rozpustných bielkovín (269,84 µg g-1) bol najnižší pri postreku s 0,2 mol l-1 kyselinou šťaveľovou (Obr. 3).
Nezistil sa žiadny významný rozdiel v obsahu voľných aminokyselín v koreňoch Panax notoginseng v neprítomnosti vápna. So zvýšením koncentrácie postreku kyselinou šťaveľovou a aplikačným množstvom vápna 750 kg hm-2 sa obsah voľných aminokyselín najprv znížil a potom zvýšil. Aplikácia ošetrenia s 2250 kg hm-2 vápna a 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej významne zvýšila obsah voľných aminokyselín o 33,58 % v porovnaní s ošetrením bez ošetrenia kyselinou šťaveľovou. So zvýšením koncentrácie postreku kyselinou šťaveľovou a zavedením 3750 kg·hm-2 vápna sa obsah voľných aminokyselín významne znížil. Obsah voľných aminokyselín pri ošetrení postrekom s 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej bol o 49,76 % nižší ako pri ošetrení bez ošetrenia kyselinou šťaveľovou. Obsah voľných aminokyselín bol maximálny pri ošetrení bez ošetrenia kyselinou šťaveľovou a predstavoval 2,09 mg/g. Obsah voľných aminokyselín (1,05 mg g-1) bol najnižší pri postreku 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej (obr. 4).
Vplyv postreku listov kyselinou šťaveľovou na obsah voľných aminokyselín a prolínu v koreňoch Panax notoginseng za podmienok kadmiového stresu [J].
Obsah prolínu v koreňoch sa znižoval so zvyšujúcim sa množstvom aplikovaného vápna a kyseliny šťaveľovej. V neprítomnosti vápna sa nezistil žiadny významný rozdiel v obsahu prolínu v Panax notoginseng. So zvýšením koncentrácie postreku kyselinou šťaveľovou a množstvom aplikovaného vápna 750, 2250 kg·hm-2 sa obsah prolínu najprv znížil a potom zvýšil. Obsah prolínu pri postreku s 0,2 mol l-1 kyselinou šťaveľovou bol výrazne vyšší ako obsah prolínu pri postreku s 0,1 mol l-1 kyselinou šťaveľovou, ktorý sa zvýšil o 19,52 %, respektíve 44,33 %. Pri aplikácii 3750 kg·hm-2 vápna sa obsah prolínu výrazne znížil so zvýšením koncentrácie postreku kyselinou šťaveľovou. Obsah prolínu po postreku s 0,2 mol l-1 kyselinou šťaveľovou bol o 54,68 % nižší ako bez kyseliny šťaveľovej. Obsah prolínu bol najnižší a predstavoval 11,37 μg/g po ošetrení 0,2 mol/l kyseliny šťaveľovej (obr. 4).
Obsah celkových saponínov v Panax notoginseng bol Rg1>Rb1>R1. V obsahu troch saponínov sa nezistil žiadny významný rozdiel so zvyšujúcou sa koncentráciou postreku s kyselinou šťaveľovou a bez vápna (Tabuľka 4).
Obsah R1 pri postreku s 0,2 mol l-1 kyseliny šťaveľovej bol výrazne nižší ako bez postreku s kyselinou šťaveľovou a s použitím vápna 750 alebo 3750 kg·h·m-2. Pri postreku s koncentráciou kyseliny šťaveľovej 0 alebo 0,1 mol l-1 nebol zistený žiadny významný rozdiel v obsahu R1 so zvýšením aplikačného množstva vápna. Pri postreku s koncentráciou kyseliny šťaveľovej 0,2 mol l-1 bol obsah R1 vo vápne 3750 kg hm-2 výrazne nižší ako 43,84 % bez vápna (Tabuľka 4).
Obsah Rg1 sa najprv zvyšoval a potom znižoval so zvyšujúcou sa koncentráciou postreku kyselinou šťaveľovou a dávkou aplikácie vápna 750 kg·h·m−2. Pri dávke aplikácie vápna 2250 alebo 3750 kg h m−2 sa obsah Rg1 znižoval so zvyšujúcou sa koncentráciou postreku kyselinou šťaveľovou. Pri rovnakej koncentrácii postreku kyseliny šťaveľovej sa obsah Rg1 najprv zvyšoval a potom znižoval so zvyšujúcou sa dávkou aplikácie vápna. V porovnaní s kontrolou, s výnimkou troch koncentrácií postreku kyselinou šťaveľovou a 750 kg h m−2, bol obsah Rg1 vyšší ako v kontrole, obsah Rg1 v koreňoch ostatných ošetrení bol nižší ako v kontrole. Obsah Rg1 bol najvyšší pri postreku 750 kg g m−2 vápna a 0,1 mol l−1 kyseliny šťaveľovej, čo bolo o 11,54 % viac ako v kontrole (Tabuľka 4).
Obsah Rb1 sa najprv zvyšoval a potom znižoval so zvyšujúcou sa koncentráciou postreku kyselinou šťaveľovou a dávkou aplikácie vápna 2250 kg hm-2. Po postreku s koncentráciou 0,1 mol l–1 kyseliny šťaveľovej dosiahol obsah Rb1 maximum 3,46 %, čo je o 74,75 % viac ako bez postreku kyselinou šťaveľovou. Pri iných ošetreniach vápnom nebol medzi rôznymi koncentráciami postreku kyselinou šťaveľovou významný rozdiel. Pri postreku s koncentráciou 0,1 a 0,2 mol l–1 kyseliny šťaveľovej sa obsah Rb1 najprv znižoval a potom sa znižoval so zvyšujúcim sa množstvom pridaného vápna (tabuľka 4).
Pri rovnakej koncentrácii postreku kyselinou šťaveľovou sa obsah flavonoidov najprv zvýšil a potom klesol so zvyšujúcim sa množstvom aplikovaného vápna. Žiadne vápno alebo 3750 kg hm-2 vápno postrekované rôznymi koncentráciami kyseliny šťaveľovej mali významný rozdiel v obsahu flavonoidov. Pri aplikácii vápna v dávke 750 a 2250 kg hm-2 sa obsah flavonoidov najprv zvýšil a potom klesol so zvyšujúcou sa koncentráciou postreku kyselinou šťaveľovou. Pri ošetrení dávkou 750 kg hm-2 a postreku 0,1 mol l-1 kyselinou šťaveľovou bol obsah flavonoidov najvyšší a dosiahol 4,38 mg g-1, čo je o 18,38 % viac ako pri vápne pri rovnakej dávke aplikácie bez postreku kyselinou šťaveľovou. Obsah flavonoidov počas postreku kyselinou šťaveľovou 0,1 mol l-1 sa zvýšil o 21,74 % v porovnaní s ošetrením bez postreku kyselinou šťaveľovou a ošetrením vápnom s 2250 kg hm-2 (obr. 5).
Vplyv postreku listov oxalátom na obsah flavonoidov v koreňoch Panax notoginseng pri strese z kadmia [J].
Bivariačná analýza ukázala, že obsah rozpustného cukru v Panax notoginseng významne koreloval s množstvom aplikovaného vápna a koncentráciou postrekovanej kyseliny šťaveľovej. Obsah rozpustného proteínu v okopaninových plodinách významne koreloval s aplikovanou dávkou vápna, a to ako vápna, tak aj kyseliny šťaveľovej. Obsah voľných aminokyselín a prolínu v koreňoch významne koreloval s aplikovanou dávkou vápna, koncentráciou postreku kyselinou šťaveľovou, vápnom a kyselinou šťaveľovou (Tabuľka 5).
Obsah R1 v koreňoch Panax notoginseng významne koreloval s koncentráciou postreku kyselinou šťaveľovou, množstvom aplikovaného vápna, vápna a kyseliny šťaveľovej. Obsah flavonoidov významne koreloval s koncentráciou postreku kyseliny šťaveľovej a množstvom aplikovaného vápna.
Na zníženie obsahu kadmia v rastlinách imobilizáciou kadmia v pôde sa použilo mnoho prísad, ako napríklad vápno a kyselina šťaveľová30. Vápno sa široko používa ako pôdna prísada na zníženie obsahu kadmia v plodinách31. Liang a kol.32 uviedli, že kyselina šťaveľová sa môže použiť aj na obnovu pôd kontaminovaných ťažkými kovmi. Po aplikácii rôznych koncentrácií kyseliny šťaveľovej na kontaminovanú pôdu sa zvýšil obsah organickej hmoty v pôde, znížila sa kapacita katiónovej výmeny a hodnota pH sa zvýšila o 33. Kyselina šťaveľová môže tiež reagovať s kovovými iónmi v pôde. Pri strese z dôvodu kadmia sa obsah kadmia v rastline Panax notoginseng výrazne zvýšil v porovnaní s kontrolnou skupinou. Pri použití vápna sa však výrazne znížil. V tejto štúdii pri aplikácii 750 kg hm−2 vápna dosiahol obsah kadmia v koreni národnú normu (limit pre kadmium: Cd ≤ 0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834) a účinok pri aplikácii 2250 kg hm−2 vápna sa prejavuje najlepšie pri použití vápna. Aplikácia vápna vytvorila v pôde veľké množstvo konkurenčných miest medzi Ca2+ a Cd2+ a pridanie kyseliny šťaveľovej mohlo znížiť obsah Cd v koreňoch Panax notoginseng. Obsah Cd v koreňoch Panax notoginseng sa však kombináciou vápna a kyseliny šťaveľovej výrazne znížil, čím sa dosiahol národný štandard. Ca2+ v pôde sa adsorbuje na povrchu koreňov počas toku hmoty a môže byť absorbovaný koreňovými bunkami prostredníctvom vápnikových kanálov (Ca2+-kanály), vápnikových púmp (Ca2+-AT-Páza) a antiporterov Ca2+/H+ a potom horizontálne transportovaný do xylému koreňa 23. Obsah Ca v koreňoch bol významne negatívne korelovaný s obsahom Cd (P<0,05). Obsah Cd sa znižoval so zvyšujúcim sa obsahom Ca, čo je v súlade s názorom na antagonizmus Ca a Cd. Analýza rozptylu ukázala, že množstvo vápna významne ovplyvnilo obsah Ca v koreňoch Panax notoginseng. Pongrac a kol. 35 uvádza, že Cd sa viaže na oxalát v kryštáloch oxalátu vápenatého a súťaží s Ca. Regulácia Ca oxalátom však nebola významná. To ukázalo, že zrážanie oxalátu vápenatého vytvoreného kyselinou šťaveľovou a Ca2+ nebolo jednoduché a proces spoločného zrážania môže byť riadený rôznymi metabolickými dráhami.