Hvala, ker ste obiskali Nature.com. Uporabljate različico brskalnika z omejeno podporo za CSS. Za najboljšo izkušnjo priporočamo uporabo posodobljenega brskalnika (ali onemogočanje načina združljivosti v Internet Explorerju). Poleg tega za zagotovitev nadaljnje podpore spletno mesto prikazujemo brez slogov in JavaScripta.
Drsniki prikazujejo tri članke na diapozitiv. Za premikanje med diapozitivi uporabite gumba »Nazaj« in »Naprej« ali gumba krmilnika diapozitivov na koncu za premikanje med posameznimi diapozitivi.
Onesnaženje s kadmijem (Cd) ogroža gojenje zdravilne rastline Panax notoginseng v provinci Yunnan. V pogojih eksogenega stresa s Cd je bil izveden poljski poskus, da bi razumeli vpliv uporabe apna (0,750, 2250 in 3750 kg bm-2) in škropljenja z oksalno kislino (0, 0,1 in 0,2 mol l-1) na kopičenje Cd. in antioksidativno delovanje. Sistemske in zdravilne komponente, ki vplivajo na Panax notoginseng. Rezultati so pokazali, da lahko živo apno in foliarno škropljenje z oksalno kislino povečata raven Ca2+ v Panax notoginseng pod stresom s Cd in zmanjšata toksičnost Cd2+. Dodatek apna in oksalne kisline je povečal aktivnost antioksidativnih encimov in spremenil presnovo osmoregulatorjev. Aktivnost CAT se je najbolj povečala, in sicer za 2,77-krat. Najvišja aktivnost SOD se je pri obdelavi z oksalno kislino povečala za 1,78-krat. Vsebnost MDA se je zmanjšala za 58,38 %. Obstaja zelo pomembna korelacija s topnim sladkorjem, prostimi aminokislinami, prolinom in topnimi beljakovinami. Apno in oksalna kislina lahko povečata kalcijeve ione (Ca2+), zmanjšata Cd, izboljšata toleranco na stres pri Panax notoginseng ter povečata skupno proizvodnjo saponinov in flavonoidov. Vsebnost Cd je bila najnižja, 68,57 % nižja kot v kontroli, kar ustreza standardni vrednosti (Cd ≤ 0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). Delež SPN je bil 7,73 %, kar je doseglo najvišjo raven pri vsakem tretiranju, vsebnost flavonoidov pa se je znatno povečala za 21,74 %, kar je doseglo standardno vrednost za zdravilo in najboljši pridelek.
Kadmij (Cd) kot pogost onesnaževalec v obdelanih tleh zlahka migrira in ima znatno biološko toksičnost1. El Shafei in sodelavci2 so poročali, da toksičnost Cd vpliva na kakovost in produktivnost uporabljenih rastlin. V zadnjih letih je pojav presežka kadmija v tleh obdelanih zemljišč na jugozahodu Kitajske postal zelo resen. Provinca Yunnan je kitajsko kraljestvo biotske raznovrstnosti, med katerim so zdravilne rastlinske vrste na prvem mestu v državi. Vendar pa bogati mineralni viri province Yunnan neizogibno vodijo do onesnaženja tal s težkimi kovinami med rudarjenjem, kar vpliva na pridelavo lokalnih zdravilnih rastlin.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 je zelo dragocena trajnica zeliščne zdravilne rastline iz rodu Araliaceae Panax ginseng. Korenina Panax notoginseng pospešuje krvni obtok, odpravlja zastoj krvi in ​​lajša bolečine. Glavno mesto pridelave je prefektura Wenshan, provinca Yunnan5. Kontaminacija s Cd je bila prisotna na več kot 75 % površine tal na območju zasaditve Panax notoginseng in je na različnih lokacijah presegla 81–100 %6. Toksični učinek Cd močno zmanjša tudi proizvodnjo zdravilnih sestavin Panax notoginseng, zlasti saponinov in flavonoidov. Saponini so razred aglikonov, med katerimi so aglikoni triterpenoidi ali spirosterani, ki so glavne aktivne sestavine mnogih kitajskih zeliščnih zdravil in vsebujejo saponine. Nekateri saponini imajo tudi dragocene biološke aktivnosti, kot so antibakterijsko delovanje, antipiretično, pomirjevalno in protirakavo delovanje7. Flavonoidi se na splošno nanašajo na vrsto spojin, v katerih sta dva benzenska obroča s fenolnimi hidroksilnimi skupinami povezana preko treh osrednjih atomov ogljika, glavno jedro pa je 2-fenilkromanon 8. Je močan antioksidant, ki lahko učinkovito odstranjuje kisikove proste radikale v rastlinah, zavira izločanje vnetnih bioloških encimov, spodbuja celjenje ran in lajšanje bolečin ter znižuje raven holesterola. Je ena glavnih aktivnih sestavin Panax Ginseng. Reševanje problema onesnaženja tal s kadmijem na proizvodnih območjih Panax notoginseng je nujen pogoj za zagotovitev proizvodnje njegovih glavnih zdravilnih sestavin.
Apno je eden od pogostih pasivizatorjev za fiksiranje kadmija v tleh in situ. Vpliva na adsorpcijo in odlaganje Cd v tleh ter zmanjšuje biološko aktivnost Cd v tleh z zvišanjem pH in spreminjanjem kapacitete izmenjave kationov v tleh (CEC), nasičenosti tal s soljo (BS) in redoks potenciala tal (Eh)3,11. Poleg tega apno zagotavlja veliko količino Ca2+, ki tvori ionski antagonizem s Cd2+, tekmuje za mesta adsorpcije korenin, preprečuje transport Cd do poganjka in ima nizko biološko toksičnost. Z dodatkom 50 mmol l-1 Ca pod stresom Cd je bil transport Cd v sezamovih listih zavrt, kopičenje Cd pa se je zmanjšalo za 80 %. Poročali so o številnih sorodnih študijah o rižu (Oryza sativa L.) in drugih poljščinah12,13.
Škropljenje listov poljščin za nadzor kopičenja težkih kovin je v zadnjih letih nova metoda za spopadanje s težkimi kovinami. Načelo je v glavnem povezano s kelacijsko reakcijo v rastlinskih celicah, ki povzroči odlaganje težkih kovin na celično steno in zavira njihovo absorpcijo v rastlinah14,15. Kot stabilno kelacijsko sredstvo z dikarboksilno kislino lahko oksalna kislina neposredno kelira ione težkih kovin v rastlinah in s tem zmanjša toksičnost. Študije so pokazale, da lahko oksalna kislina v soji kelira Cd2+ in sprošča kristale, ki vsebujejo Cd, skozi apikalne celice trihomov, kar zmanjša raven Cd2+ v telesu16. Oksalna kislina lahko uravnava pH tal, povečuje aktivnost superoksid dismutaze (SOD), peroksidaze (POD) in katalaze (CAT) ter uravnava infiltracijo topnega sladkorja, topnih beljakovin, prostih aminokislin in prolina. Presnovni modulatorji 17,18. Kisle snovi in ​​presežek Ca2+ v rastlinah, ki vsebujejo oksalat, pod delovanjem kalčkovih beljakovin tvorijo oborine kalcijevega oksalata. Regulacija koncentracije Ca2+ v rastlinah lahko učinkovito uravnava raztopljeno oksalno kislino in Ca2+ v rastlinah ter preprečuje prekomerno kopičenje oksalne kisline in Ca2+19,20.
Količina uporabljenega apna je eden ključnih dejavnikov, ki vplivajo na učinek obnove. Ugotovljeno je bilo, da se poraba apna giblje od 750 do 6000 kg·h·m−2. Pri kislih tleh s pH 5,0–5,5 je bil učinek uporabe apna v odmerku 3000–6000 kg·h·m−2 bistveno večji kot pri odmerku 750 kg·h·m−221. Vendar pa bo prekomerna uporaba apna povzročila nekatere negativne učinke na tla, kot so velike spremembe pH tal in zbitost tal22. Zato smo ravni obdelave s CaO določili na 0, 750, 2250 in 3750 kg·h·m−2. Pri uporabi oksalne kisline na Arabidopsis se je Ca2+ znatno zmanjšal pri 10 mM L-1, družina genov CRT, ki vpliva na signalizacijo Ca2+, pa se je močno odzvala20. Zbiranje nekaterih prejšnjih študij nam je omogočilo, da določimo koncentracijo tega poskusa in nadaljujemo s preučevanjem interakcije eksogenih dodatkov na Ca2+ in Cd2+23,24,25. Zato je cilj te študije raziskati regulativni mehanizem učinkov lokalnega nanašanja apna in foliarnega škropljenja z oksalno kislino na vsebnost Cd in toleranco na stres pri Panax notoginseng v tleh, onesnaženih s kadmijem, ter nadalje raziskati najboljše načine in sredstva za zagotavljanje medicinske kakovosti. Izhod Panax notoginseng. Zagotavlja dragocene informacije za usmerjanje širitve gojenja zelišč v tleh, onesnaženih s kadmijem, in zagotavljanje visokokakovostne, trajnostne proizvodnje za zadovoljevanje tržnega povpraševanja po zdravilih.
Z uporabo lokalne sorte Wenshan notoginseng kot materiala je bil izveden poljski poskus v Lannizhai (24°11′N, 104°3′E, nadmorska višina 1446 m), okrožje Qiubei, prefektura Wenshan, provinca Yunnan. Povprečna letna temperatura je 17 °C, povprečna letna količina padavin pa 1250 mm. Osnovne vrednosti preučevanih tal: 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 hidroliziran N 88,82 mg kg-1, efektivni P 18,55 mg kg-1, razpoložljivi K 100,37 mg kg-1, skupni Cd 0,3 mg kg-1 in pH 5,4.
10. decembra 2017 je bilo na vsaki parceli nanesenih 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2,5H2O) in apna (0,750, 2250 in 3750 kg h m-2) ter pomešanih z zgornjo plastjo zemlje 0–10 cm. Vsako tretiranje je bilo ponovljeno 3-krat. Poskusne parcele so bile razporejene naključno, površina vsake parcele je bila 3 m2. Enoletne sadike Panax notoginseng so bile presajene po 15 dneh gojenja v zemlji. Pri uporabi senčilnih mrež je intenzivnost svetlobe Panax notoginseng v senčilni krošnji približno 18 % normalne naravne intenzivnosti svetlobe. Gojite v skladu z lokalnimi tradicionalnimi metodami gojenja. Do faze zrelosti Panax notoginseng leta 2019 se bo oksalna kislina škropila kot natrijev oksalat. Koncentracija oksalne kisline je bila 0, 0,1 oziroma 0,2 mol l-1, pH pa je bil z NaOH prilagojen na 5,16, da bi posnemal povprečni pH filtrata ostankov. Zgornjo in spodnjo površino listov smo poškropili enkrat tedensko ob 8. uri zjutraj. Po 4-kratnem škropljenju smo v 5. tednu pobrali 3-letne rastline Panax notoginseng.
Novembra 2019 so na polju zbrali triletne rastline Panax notoginseng, tretirane z oksalno kislino. Nekaj ​​vzorcev triletnih rastlin Panax notoginseng, ki so jih testirali na fiziološki metabolizem in encimsko aktivnost, so dali v zamrzovalne epruvete, jih hitro zamrznili v tekočem dušiku in nato prenesli v hladilnik pri -80 °C. V vzorcih korenin je treba določiti del zrele faze za Cd in vsebnost aktivne sestavine. Po pranju z vodo iz pipe jih 30 minut sušimo pri 105 °C, maso držimo pri 75 °C in vzorce zmeljemo v terilniku.
V erlenmajerico odtehtamo 0,2 g posušenih rastlinskih vzorcev, dodamo 8 ml HNO3 in 2 ml HClO4 ter čez noč zamašimo. Naslednji dan lij z ukrivljenim vratom postavimo v trikotno bučko za elektrotermični razpad, dokler se ne pojavi bel dim in raztopina razgradnje ne postane bistra. Po ohladitvi na sobno temperaturo zmes prenesemo v 10 ml merilno bučko. Vsebnost Cd določimo na atomskem absorpcijskem spektrometru (Thermo ICE™ 3300 AAS, ZDA). (GB/T 23739-2009).
V 50 ml plastično steklenico odtehtajte 0,2 g posušenih rastlinskih vzorcev, dodajte 10 ml 1 mol l-1 HCl, zaprite in stresajte 15 ur ter filtrirajte. S pipeto odvzemite potrebno količino filtrata za ustrezno razredčitev in dodajte raztopino SrCl2, da dosežete koncentracijo Sr2+ 1 g L–1. Vsebnost Ca je bila določena z atomskim absorpcijskim spektrometrom (Thermo ICE™ 3300 AAS, ZDA).
Za metodo z referenčnim kompletom za malondialdehid (MDA), superoksid dismutazo (SOD), peroksidazo (POD) in katalazo (CAT) (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., registracijska številka izdelka) uporabite ustrezno številko merilnega kompleta: Jingyaodianji (kvazi) beseda 2013 št. 2400147).
Odtehtajte 0,05 g vzorca Panax notoginseng in ob strani epruvete dodajte reagent antron-žveplova kislina. Epruveto stresajte 2–3 sekunde, da se tekočina dobro premeša. Epruveto postavite na stojalo za epruvete za 15 minut. Vsebnost topnih sladkorjev je bila določena z UV-vidno spektrofotometrijo (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kitajska) pri valovni dolžini 620 nm.
Odtehtajte 0,5 g svežega vzorca Panax notoginseng, ga zmeljite do homogenata s 5 ml destilirane vode in centrifugirajte pri 10.000 g 10 minut. Supernatant razredčite do fiksne prostornine. Uporabljena je bila metoda Coomassie Brilliant Blue. Vsebnost topnih beljakovin je bila določena s spektrofotometrijo v ultravijoličnem in vidnem območju spektra (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kitajska) pri valovni dolžini 595 nm in izračunana iz standardne krivulje govejega serumskega albumina.
Odtehtajte 0,5 g svežega vzorca, dodajte 5 ml 10 % ocetne kisline za mletje in homogenizacijo, filtrirajte in razredčite do konstantne prostornine. Kromogena metoda z uporabo raztopine ninhidrina. Vsebnost prostih aminokislin je bila določena z ultravijolično-vidno spektrofotometrijo (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kitajska) pri valovni dolžini 570 nm in izračunana iz standardne levcinske krivulje.
Odtehtajte 0,5 g svežega vzorca, dodajte 5 ml 3 % raztopine sulfosalicilne kisline, segrevajte v vodni kopeli in stresajte 10 minut. Po ohladitvi raztopino filtrirajte in razredčite do konstantne prostornine. Uporabljena je bila kromogena metoda s kislinskim ninhidrinom. Vsebnost prolina je bila določena z UV-vidno spektrofotometrijo (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kitajska) pri valovni dolžini 520 nm in izračunana iz standardne krivulje prolina.
Vsebnost saponinov je bila določena z visokozmogljivo tekočinsko kromatografijo (HPLC) v skladu s Farmakopejo Ljudske republike Kitajske (izdaja 2015). Osnovno načelo HPLC je uporaba visokotlačne tekočine kot mobilne faze in uporaba visoko učinkovite ločevalne tehnologije na koloni s stacionarno fazo za ultrafine delce. Delovne spretnosti so naslednje:
Pogoji HPLC in preizkus primernosti sistema (tabela 1): Gradientna elucija je bila izvedena v skladu z naslednjo tabelo, pri čemer je bil uporabljen silikagel, vezan z oktadecilsilanom kot polnilom, acetonitril kot mobilna faza A, voda kot mobilna faza B, valovna dolžina detekcije pa je bila 203 nm. Število teoretičnih skodelic, izračunano iz vrha R1 saponinov Panax notoginseng, mora biti vsaj 4000.
Priprava referenčne raztopine: Natančno stehtajte ginsenozide Rg1, ginsenozide Rb1 in notoginsenozide R1, dodajte metanol, da dobite mešano raztopino 0,4 mg ginsenozida Rg1, 0,4 mg ginsenozida Rb1 in 0,1 mg notoginsenozida R1 na ml.
Priprava testne raztopine: Odtehtajte 0,6 g praška Sanxin in dodajte 50 ml metanola. Zmes stehtajte (W1) in pustite stati čez noč. Zmes nato rahlo kuhajte v vodni kopeli pri 80 °C 2 uri. Po ohladitvi stehtajte zmes in nastali metanol dodajte prvi masi W1. Nato dobro pretresite in filtrirajte. Filtrat pustite za določitev.
Vsebnost saponina je bila natančno absorbirana z 10 µl standardne raztopine in 10 µl filtrata ter vbrizgana v HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Standardna krivulja: določitev mešane standardne raztopine Rg1, Rb1, R1, pogoji kromatografije so enaki kot zgoraj. Izračunajte standardno krivuljo z izmerjeno površino vrha na osi y in koncentracijo saponina v standardni raztopini na abscisi. Vstavite izmerjeno površino vrha vzorca v standardno krivuljo, da izračunate koncentracijo saponina.
Odtehtajte 0,1 g vzorca P. notogensings in dodajte 50 ml 70 % raztopine CH3OH. Sonicirajte 2 uri, nato centrifugirajte pri 4000 vrt/min 10 minut. Vzemite 1 ml supernatanta in ga 12-krat razredčite. Vsebnost flavonoidov je bila določena z ultravijolično-vidno spektrofotometrijo (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kitajska) pri valovni dolžini 249 nm. Kvercetin je standardna snov, ki je v izobilju.
Podatki so bili organizirani z uporabo programske opreme Excel 2010. Analiza variance podatkov je bila ovrednotena s programsko opremo SPSS Statistics 20. Slika je bila narisana z orodjem Origin Pro 9.1. Izračunana statistika vključuje povprečje ± standardni odklon. Izjave o statistični pomembnosti temeljijo na P < 0,05.
V primeru foliarnega škropljenja z enako koncentracijo oksalne kisline se je vsebnost Ca v koreninah Panax notoginseng znatno povečala z naraščajočim vnosom apna (tabela 2). V primerjavi z neaplikacijo apna se je vsebnost Ca pri 3750 kg ppm apna brez škropljenja z oksalno kislino povečala za 212 %. Pri enaki količini apna se je vsebnost kalcija nekoliko povečala z naraščajočo koncentracijo škropljene oksalne kisline.
Vsebnost Cd v koreninah se je gibala od 0,22 do 0,70 mg/kg. Pri enaki koncentraciji škropiva z oksalno kislino se je vsebnost 2250 kg hm-2 Cd znatno zmanjšala z naraščajočo količino apna. V primerjavi s kontrolo se je pri škropljenju korenin z 2250 kg gm-2 apna in 0,1 mol l-1 oksalne kisline vsebnost Cd zmanjšala za 68,57 %. Pri škropljenju brez apna in s 750 kg hm-2 apna se je vsebnost Cd v koreninah Panax notoginseng znatno zmanjšala z naraščajočo koncentracijo škropiva z oksalno kislino. Z vnosom 2250 kg apna gm-2 in 3750 kg apna gm-2 se je vsebnost Cd v koreninah najprej zmanjšala, nato pa povečala z naraščajočo koncentracijo oksalne kisline. Poleg tega je 2D analiza pokazala, da je na vsebnost Ca v korenini Panax notoginseng pomembno vplivalo apno (F = 82,84**), na vsebnost Cd v korenini Panax notoginseng pa apno (F = 74,99**) in oksalna kislina (F = 74,99**). F = 7,72*).
Z naraščanjem odmerka apna in koncentracije škropljenja z oksalno kislino se je vsebnost MDA znatno zmanjšala. Med koreninami Panax notoginseng, tretiranimi z apnom, in odmerkom 3750 kg g/m2 apna ni bilo ugotovljene pomembne razlike v vsebnosti MDA. Pri odmerkih 750 kg hm-2 in 2250 kg hm-2 apna je bila vsebnost MDA v 0,2 mol l-1 oksalne kisline po škropljenju za 58,38 % oziroma 40,21 % nižja kot v neškropljeni oksalni kislini. Vsebnost MDA (7,57 nmol g-1) je bila najnižja, ko je bilo dodanih 750 kg hm-2 apna in 0,2 mol l-1 oksalne kisline (slika 1).
Vpliv škropljenja listov z oksalno kislino na vsebnost malondialdehida v koreninah Panax notoginseng pod kadmijevim stresom [J]. P < 0,05). Enako spodaj.
Z izjemo nanosa 3750 kg h m-2 apna ni bilo opaziti pomembne razlike v aktivnosti SOD v koreninskem sistemu Panax notoginseng. Pri uporabi apna 0, 750 in 2250 kg hm-2 je bila aktivnost SOD pri škropljenju z 0,2 mol l-1 oksalne kisline bistveno višja kot brez tretiranja z oksalno kislino, in sicer za 177,89 %, 61,62 % oziroma 45,08 %. Aktivnost SOD (598,18 enot g-1) v koreninah je bila najvišja pri tretiranju brez apna in škropljenju z 0,2 mol l-1 oksalne kisline. Pri enaki koncentraciji brez oksalne kisline ali škropljenju z 0,1 mol l-1 oksalne kisline se je aktivnost SOD povečevala z naraščajočo količino nanosa apna. Aktivnost SOD se je po škropljenju z 0,2 mol l-1 oksalne kisline znatno zmanjšala (slika 2).
Vpliv škropljenja listov z oksalno kislino na aktivnost superoksid dismutaze, peroksidaze in katalaze v koreninah Panax notoginseng pod kadmijevim stresom [J].
Podobno kot aktivnost SOD v koreninah je bila tudi aktivnost POD v koreninah (63,33 µmol g-1) najvišja pri škropljenju brez apna in z 0,2 mol L-1 oksalne kisline, kar je bilo za 148,35 % več kot pri kontrolni skupini (25,50 µmol g-1). Aktivnost POD se je najprej povečala, nato pa zmanjšala z naraščajočo koncentracijo škropiva z oksalno kislino in tretiranjem z apnom 3750 kg hm-2. V primerjavi z tretiranjem z 0,1 mol l-1 oksalne kisline se je aktivnost POD zmanjšala za 36,31 % pri tretiranju z 0,2 mol l-1 oksalne kisline (slika 2).
Razen pri škropljenju z 0,2 mol l-1 oksalne kisline in nanosu 2250 kg hm-2 ali 3750 kg hm-2 apna je bila aktivnost CAT bistveno višja kot pri kontrolni skupini. Aktivnost CAT pri tretiranju z 0,1 mol l-1 oksalne kisline in tretiranju z apnom 0,2250 kg h m-2 ali 3750 kg h m-2 se je povečala za 276,08 %, 276,69 % oziroma 33,05 % v primerjavi z netretiranjem z oksalno kislino. Aktivnost CAT korenin (803,52 µmol g-1), tretiranih z 0,2 mol l-1 oksalne kisline, je bila najvišja. Aktivnost CAT (172,88 µmol g-1) je bila najnižja pri tretiranju s 3750 kg hm-2 apna in 0,2 mol l-1 oksalne kisline (slika 2).
Bivariatna analiza je pokazala, da sta aktivnost CAT in MDA pri Panax notoginseng pomembno korelirali s količino škropljenja z oksalno kislino ali apnom in obema tretmajema (tabela 3). Aktivnost SOD v koreninah je bila močno korelirana z tretiranjem z apnom in oksalno kislino oziroma s koncentracijo škropljenja z oksalno kislino. Aktivnost POD korenin je bila pomembno korelirana s količino uporabljenega apna ali s sočasnim nanosom apna in oksalne kisline.
Vsebnost topnih sladkorjev v korenovkah se je zmanjševala z naraščanjem odmerka apna in koncentracije škropljenja z oksalno kislino. V vsebnosti topnih sladkorjev v koreninah Panax notoginseng brez uporabe apna in z uporabo 750 kg·h·m−2 apna ni bilo pomembne razlike. Pri uporabi 2250 kg hm-2 apna je bila vsebnost topnega sladkorja pri obdelavi z 0,2 mol l-1 oksalne kisline bistveno višja kot pri škropljenju z neoksalno kislino, ki se je povečala za 22,81 %. Pri uporabi apna v količini 3750 kg·h·m−2 se je vsebnost topnih sladkorjev bistveno zmanjšala z naraščanjem koncentracije škropljenja z oksalno kislino. Vsebnost topnega sladkorja pri obdelavi s škropljenjem z 0,2 mol l-1 oksalne kisline je bila za 38,77 % nižja kot pri obdelavi brez obdelave z oksalno kislino. Poleg tega je imela obdelava s pršenjem z 0,2 mol l-1 oksalne kisline najnižjo vsebnost topnega sladkorja, in sicer 205,80 mg g-1 (slika 3).
Vpliv škropljenja listov z oksalno kislino na vsebnost skupnega topnega sladkorja in topnih beljakovin v koreninah Panax notoginseng pri kadmijevem stresu [J].
Vsebnost topnih beljakovin v koreninah se je zmanjševala z naraščajočo količino apna in oksalne kisline. V odsotnosti apna je bila vsebnost topnih beljakovin pri škropljenju z 0,2 mol l-1 oksalne kisline bistveno nižja kot v kontroli, in sicer za 16,20 %. Pri škropljenju z apnom 750 kg hm-2 ni bilo opaziti pomembne razlike v vsebnosti topnih beljakovin v koreninah Panax notoginseng. Pri škropljenju z apnom 2250 kg h m-2 je bila vsebnost topnih beljakovin pri škropljenju z oksalno kislino 0,2 mol l-1 bistveno višja kot pri škropljenju brez oksalne kisline (35,11 %). Pri škropljenju z apnom 3750 kg h m-2 se je vsebnost topnih beljakovin znatno zmanjšala z naraščajočo koncentracijo škropljenja z oksalno kislino, vsebnost topnih beljakovin (269,84 µg g-1) pa je bila najnižja pri škropljenju z oksalno kislino 0,2 mol l-1 (slika 3).
V odsotnosti apna ni bilo ugotovljene pomembne razlike v vsebnosti prostih aminokislin v koreninah Panax notoginseng. Z zvišanjem koncentracije škropljenja z oksalno kislino in odmerkom apna 750 kg hm-2 se je vsebnost prostih aminokislin najprej zmanjšala, nato pa povečala. Uporaba tretmaja z 2250 kg hm-2 apna in 0,2 mol l-1 oksalne kisline je znatno povečala vsebnost prostih aminokislin za 33,58 % v primerjavi z neobdelavo oksalne kisline. Z zvišanjem koncentracije škropljenja z oksalno kislino in vnosom 3750 kg·hm-2 apna se je vsebnost prostih aminokislin znatno zmanjšala. Vsebnost prostih aminokislin pri tretmaju s škropljenjem z 0,2 mol l-1 oksalne kisline je bila za 49,76 % nižja kot pri tretmaju brez tretmaja z oksalno kislino. Vsebnost prostih aminokislin je bila največja pri tretmaju brez tretmaja z oksalno kislino in je znašala 2,09 mg/g. Vsebnost prostih aminokislin (1,05 mg g-1) je bila najnižja pri škropljenju z 0,2 mol l-1 oksalne kisline (slika 4).
Vpliv škropljenja listov z oksalno kislino na vsebnost prostih aminokislin in prolina v koreninah Panax notoginseng v pogojih kadmijevega stresa [J].
Vsebnost prolina v koreninah se je zmanjševala z naraščanjem odmerka apna in oksalne kisline. V odsotnosti apna ni bilo pomembne razlike v vsebnosti prolina pri rastlini Panax notoginseng. Z naraščanjem koncentracije škropljenja z oksalno kislino in odmerki apna 750 oziroma 2250 kg·hm-2 se je vsebnost prolina najprej zmanjšala, nato pa povečala. Vsebnost prolina pri škropljenju z 0,2 mol l-1 oksalne kisline je bila bistveno višja od vsebnosti prolina pri škropljenju z 0,1 mol l-1 oksalne kisline, ki se je povečala za 19,52 % oziroma 44,33 %. Pri uporabi 3750 kg·hm-2 apna se je vsebnost prolina z naraščanjem koncentracije škropljenja z oksalno kislino bistveno zmanjšala. Vsebnost prolina po škropljenju z 0,2 mol l-1 oksalne kisline je bila za 54,68 % nižja kot brez oksalne kisline. Vsebnost prolina je bila najnižja in je znašala 11,37 μg/g po obdelavi z 0,2 mol/l oksalne kisline (slika 4).
Vsebnost skupnih saponinov v Panax notoginseng je bila Rg1>Rb1>R1. Ni bilo pomembne razlike v vsebnosti treh saponinov z naraščajočo koncentracijo oksalne kisline v škropilnici in brez apna (tabela 4).
Vsebnost R1 pri škropljenju z 0,2 mol l-1 oksalne kisline je bila bistveno nižja kot brez škropljenja z oksalno kislino in z uporabo apna 750 ali 3750 kg·h·m-2. Pri koncentraciji škropljenja z oksalno kislino 0 ali 0,1 mol l-1 ni bilo pomembne razlike v vsebnosti R1 s povečanjem hitrosti nanašanja apna. Pri koncentraciji škropljenja z oksalno kislino 0,2 mol l-1 je bila vsebnost R1 v apnu 3750 kg hm-2 bistveno nižja kot pri 43,84 % brez apna (tabela 4).
Vsebnost Rg1 se je najprej povečevala, nato pa zmanjševala z naraščajočo koncentracijo škropljenja z oksalno kislino in količino apna 750 kg·h·m−2. Pri količini apna 2250 ali 3750 kg h m−2 se je vsebnost Rg1 zmanjševala z naraščajočo koncentracijo škropljenja z oksalno kislino. Pri enaki koncentraciji škropljenja z oksalno kislino se je vsebnost Rg1 najprej povečevala, nato pa zmanjševala z naraščajočo količino apna. V primerjavi s kontrolo je bila, razen pri treh koncentracijah škropljenja z oksalno kislino in 750 kg h m−2, vsebnost Rg1 višja kot pri kontroli, vsebnost Rg1 v koreninah drugih tretiranj pa je bila nižja kot pri kontroli. Vsebnost Rg1 je bila najvišja pri škropljenju s 750 kg gm−2 apna in 0,1 mol l−1 oksalne kisline, kar je bilo za 11,54 % več kot pri kontroli (tabela 4).
Vsebnost Rb1 se je najprej povečevala, nato pa zmanjševala z naraščajočo koncentracijo škropljenja z oksalno kislino in količino apna 2250 kg hm-2. Po škropljenju z 0,1 mol l–1 oksalne kisline je vsebnost Rb1 dosegla največ 3,46 %, kar je 74,75 % več kot brez škropljenja z oksalno kislino. Pri drugih obdelavah z apnom ni bilo bistvene razlike med različnimi koncentracijami škropljenja z oksalno kislino. Pri škropljenju z 0,1 in 0,2 mol l–1 oksalne kisline se je vsebnost Rb1 najprej zmanjšala, nato pa se je zmanjševala z naraščajočo količino dodanega apna (tabela 4).
Pri enaki koncentraciji škropljene oksalne kisline se je vsebnost flavonoidov najprej povečala, nato pa zmanjšala z naraščanjem odmerka apna. Pri uporabi apna brez apna ali 3750 kg hm-2 apna, škropljenega z različnimi koncentracijami oksalne kisline, ni bilo pomembne razlike v vsebnosti flavonoidov. Pri uporabi apna s odmerkom 750 in 2250 kg hm-2 se je vsebnost flavonoidov najprej povečala, nato pa zmanjšala z naraščanjem koncentracije škropljenja z oksalno kislino. Pri obdelavi s odmerkom 750 kg hm-2 in škropljenju z 0,1 mol l-1 oksalne kisline je bila vsebnost flavonoidov najvišja in je znašala 4,38 mg g-1, kar je 18,38 % več kot pri uporabi apna pri enakem odmerku brez škropljenja z oksalno kislino. Vsebnost flavonoidov med škropljenjem z oksalno kislino 0,1 mol l-1 se je v primerjavi z obdelavo brez škropljenja z oksalno kislino in obdelavo z apnom z 2250 kg hm-2 povečala za 21,74 % (slika 5).
Vpliv foliarnega škropljenja z oksalatom na vsebnost flavonoidov v koreninah Panax notoginseng pri kadmijevem stresu [J].
Bivariatna analiza je pokazala, da je vsebnost topnega sladkorja v Panax notoginseng pomembno korelirala s količino uporabljenega apna in koncentracijo škropljene oksalne kisline. Vsebnost topnih beljakovin v korenovkah je pomembno korelirala s količino uporabljenega apna, tako apna kot oksalne kisline. Vsebnost prostih aminokislin in prolina v koreninah je pomembno korelirala s količino uporabljenega apna, koncentracijo škropljenja z oksalno kislino, apnom in oksalno kislino (tabela 5).
Vsebnost R1 v koreninah Panax notoginseng je bila pomembno korelirana s koncentracijo škropljenja z oksalno kislino, količino uporabljenega apna, apna in oksalne kisline. Vsebnost flavonoidov je bila pomembno korelirana s koncentracijo škropljene oksalne kisline in količino uporabljenega apna.
Za zmanjšanje vsebnosti kadmija v rastlinah z imobilizacijo kadmija v tleh so uporabili številne dodatke, kot sta apno in oksalna kislina30. Apno se pogosto uporablja kot dodatek k tlom za zmanjšanje vsebnosti kadmija v pridelkih31. Liang in sod.32 so poročali, da se oksalna kislina lahko uporablja tudi za obnovo tal, onesnaženih s težkimi kovinami. Po nanosu različnih koncentracij oksalne kisline na onesnažena tla se je količina organske snovi v tleh povečala, kapaciteta izmenjave kationov se je zmanjšala, pH pa se je povečal za 33. Oksalna kislina lahko reagira tudi s kovinskimi ioni v tleh. Pod stresom zaradi kadmija se je vsebnost kadmija v Panax notoginseng znatno povečala v primerjavi s kontrolno skupino. Vendar pa se je pri uporabi apna znatno zmanjšala. V tej študiji je pri nanosu 750 kg hm−2 apna vsebnost kadmija v korenini dosegla nacionalni standard (mejna vrednost kadmija: Cd ≤ 0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), učinek pri nanosu 2250 kg hm−2 apna pa je najboljši pri uporabi apna. Uporaba apna je ustvarila veliko število konkurenčnih mest med Ca2+ in Cd2+ v tleh, dodatek oksalne kisline pa je lahko zmanjšal vsebnost Cd v koreninah Panax notoginseng. Vendar pa se je vsebnost Cd v koreninah Panax notoginseng znatno zmanjšala s kombinacijo apna in oksalne kisline, kar je doseglo nacionalni standard. Ca2+ v tleh se med pretokom mase adsorbira na površino korenin in ga lahko koreninske celice absorbirajo prek kalcijevih kanalov (Ca2+-kanali), kalcijevih črpalk (Ca2+-AT-Paza) in antiporterjev Ca2+/H+, nato pa se horizontalno prenese v koreninski ksilem 23. Vsebnost Ca v koreninah je bila pomembno negativno korelirana z vsebnostjo Cd (P<0,05). Vsebnost Cd se je zmanjševala z naraščanjem vsebnosti Ca, kar je skladno z mnenjem o antagonizmu Ca in Cd. Analiza variance je pokazala, da je količina apna pomembno vplivala na vsebnost Ca v koreninah Panax notoginseng. Pongrac et al. 35 je poročal, da se Cd veže na oksalat v kristalih kalcijevega oksalata in konkurira Ca. Vendar pa regulacija Ca z oksalatom ni bila pomembna. To je pokazalo, da obarjanje kalcijevega oksalata, ki ga tvorita oksalna kislina in Ca2+, ni bilo preprosto obarjanje in da je proces soobarjanja mogoče nadzorovati z različnimi presnovnimi potmi.