Diolch am ymweld â Nature.com. Mae gan y fersiwn o borwr rydych chi'n ei ddefnyddio gefnogaeth CSS gyfyngedig. I gael y canlyniadau gorau, rydym yn argymell defnyddio fersiwn newydd o'ch porwr (neu ddiffodd y modd cydnawsedd yn Internet Explorer). Yn y cyfamser, er mwyn sicrhau cefnogaeth barhaus, rydym yn dangos y wefan heb steilio na JavaScript.
Mae halogiad cadmiwm (Cd) yn peri bygythiad posibl i ddiogelwch tyfu'r planhigyn meddyginiaethol Panax notoginseng yn Yunnan. O dan straen Cd alldarddol, cynhaliwyd arbrofion maes i ddeall effeithiau rhoi calch (0, 750, 2250 a 3750 kg/awr/m2) a chwistrellu dail ag asid ocsalig (0, 0.1 a 0.2 mol/L) ar gronni Cd a gwrthocsidydd. Cydrannau systemig a meddyginiaethol Panax notoginseng. Dangosodd y canlyniadau, o dan straen Cd, y gallai calch a chwistrellu dail ag asid ocsalig gynyddu cynnwys Ca2+ Panax notoginseng a lleihau gwenwyndra Cd2+. Cynyddodd ychwanegu calch ac asid ocsalig weithgaredd ensymau gwrthocsidiol a newid metaboledd rheoleiddwyr osmotig. Y mwyaf arwyddocaol yw'r cynnydd yng ngweithgaredd CAT o 2.77 gwaith. O dan ddylanwad asid ocsalig, cynyddodd gweithgaredd SOD i 1.78 gwaith. Gostyngodd cynnwys MDA 58.38%. Mae cydberthynas arwyddocaol iawn â siwgr hydawdd, asidau amino rhydd, prolin a phrotein hydawdd. Gall calch ac asid ocsalig gynyddu cynnwys ïon calsiwm (Ca2+) Panax notoginseng, lleihau cynnwys Cd, gwella ymwrthedd straen Panax notoginseng, a chynyddu cynhyrchiad cyfanswm y saponinau a'r flavonoidau. Y cynnwys Cd yw'r isaf, 68.57% yn is na'r rheolydd, ac mae'n cyfateb i'r gwerth safonol (Cd≤0.5 mg kg-1, GB/T 19086-2008). Roedd cyfran yr SPN yn 7.73%, gan gyrraedd y lefel uchaf ymhlith yr holl driniaethau, a chynyddodd cynnwys y flavonoid yn sylweddol 21.74%, gan gyrraedd gwerthoedd meddygol safonol a chynnyrch gorau posibl.
Mae cadmiwm (Cd) yn halogydd cyffredin mewn priddoedd wedi'u tyfu, mae'n mudo'n hawdd ac mae ganddo wenwyndra biolegol sylweddol. Adroddodd El-Shafei et al2 fod gwenwyndra cadmiwm yn effeithio ar ansawdd a chynhyrchiant y planhigion a ddefnyddir. Mae lefelau gormodol o gadmiwm mewn pridd wedi'i dyfu yn ne-orllewin Tsieina wedi dod yn ddifrifol yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Talaith Yunnan yw teyrnas fioamrywiaeth Tsieina, gyda rhywogaethau planhigion meddyginiaethol yn gyntaf yn y wlad. Fodd bynnag, mae Talaith Yunnan yn gyfoethog mewn adnoddau mwynau, ac mae'r broses gloddio yn anochel yn arwain at lygredd metelau trwm yn y pridd, sy'n effeithio ar gynhyrchu planhigion meddyginiaethol lleol.
Mae Panax notoginseng (Burkill) Chen3) yn blanhigyn meddyginiaethol llysieuol lluosflwydd gwerthfawr iawn sy'n perthyn i'r genws Panax o'r teulu Araliaceae. Mae Panax notoginseng yn gwella cylchrediad y gwaed, yn dileu marweidd-dra gwaed ac yn lleddfu poen. Y prif ardal gynhyrchu yw Rhaglawiaeth Wenshan, Talaith Yunnan5. Mae mwy na 75% o'r pridd mewn ardaloedd tyfu ginseng Panax notoginseng lleol wedi'i halogi â chadmiwm, gyda lefelau'n amrywio o 81% i dros 100% mewn gwahanol ardaloedd6. Mae effaith wenwynig Cd hefyd yn lleihau cynhyrchiad cydrannau meddyginiaethol Panax notoginseng yn sylweddol, yn enwedig saponinau a flavonoidau. Mae saponinau yn fath o gyfansoddyn glycosidig y mae ei aglycones yn driterpenoidau neu spirostanau. Nhw yw prif gynhwysion gweithredol llawer o feddyginiaethau Tsieineaidd traddodiadol ac maent yn cynnwys saponinau. Mae gan rai saponinau hefyd weithgaredd gwrthfacterol neu weithgareddau biolegol gwerthfawr fel effeithiau gwrthdwymynol, tawelydd a gwrthganser7. Yn gyffredinol, mae flavonoidau yn cyfeirio at gyfres o gyfansoddion lle mae dau gylch bensen gyda grwpiau hydroxyl ffenolaidd wedi'u cysylltu trwy dri atom carbon canolog. Y prif graidd yw 2-phenylchromanone 8. Mae'n wrthocsidydd cryf a all gael gwared ar radicalau rhydd ocsigen yn effeithiol mewn planhigion. Gall hefyd atal treiddiad ensymau biolegol llidiol, hyrwyddo iachâd clwyfau a lleddfu poen, a gostwng lefelau colesterol. Mae'n un o brif gynhwysion gweithredol Panax notoginseng. Mae angen brys i fynd i'r afael â phroblem halogiad cadmiwm mewn priddoedd mewn ardaloedd cynhyrchu Panax ginseng a sicrhau cynhyrchu ei gynhwysion meddyginiaethol hanfodol.
Mae calch yn un o'r goddefolwyr a ddefnyddir yn helaeth ar gyfer puro pridd llonydd rhag halogiad cadmiwm10. Mae'n effeithio ar amsugno a dyddodiad Cd yn y pridd trwy leihau bioargaeledd Cd yn y pridd trwy gynyddu'r gwerth pH a newid capasiti cyfnewid cationau'r pridd (CEC), dirlawnder halen pridd (BS) a photensial redox pridd (Eh)3, 11. Yn ogystal, , mae calch yn darparu llawer iawn o Ca2+, yn ffurfio antagoniaeth ïonig gyda Cd2+, yn cystadlu am safleoedd amsugno mewn gwreiddiau, yn atal cludo Cd i'r pridd, ac mae ganddo wenwyndra biolegol isel. Pan ychwanegwyd 50 mmol L-1 Ca o dan straen Cd, ataliwyd cludo Cd mewn dail sesame a gostyngwyd cronni Cd 80%. Adroddwyd nifer o astudiaethau tebyg mewn reis (Oryza sativa L.) a chnydau eraill12,13.
Mae chwistrellu dail cnydau i reoli cronni metelau trwm yn ddull newydd o reoli metelau trwm yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Mae ei egwyddor yn gysylltiedig yn bennaf â'r adwaith chelation mewn celloedd planhigion, sy'n arwain at ddyddodiad metelau trwm ar wal y gell ac yn atal amsugno metelau trwm gan blanhigion14,15. Fel asiant chelating diacid sefydlog, gall asid ocsalig chelationu ïonau metelau trwm yn uniongyrchol mewn planhigion, a thrwy hynny leihau gwenwyndra. Mae ymchwil wedi dangos y gall asid ocsalig mewn ffa soia chelationu Cd2+ a rhyddhau crisialau sy'n cynnwys Cd trwy'r celloedd trichome uchaf, gan leihau lefelau Cd2+ yn y corff16. Gall asid ocsalig reoleiddio pH pridd, gwella gweithgaredd superocsid dismutase (SOD), peroxidase (POD) a catalase (CAT), a rheoleiddio treiddiad siwgr hydawdd, protein hydawdd, asidau amino rhydd a phroline. Rheoleiddwyr metabolaidd17,18. Mae asid a gormod o Ca2+ yn y planhigyn yn ffurfio gwaddod calsiwm ocsalad o dan weithred proteinau niwcleo. Gall rheoleiddio crynodiad Ca2+ mewn planhigion gyflawni rheoleiddio asid ocsalig toddedig a Ca2+ yn effeithiol mewn planhigion ac osgoi cronni gormodol o asid ocsalig a Ca2+19,20.
Mae faint o galch a roddir yn un o'r ffactorau allweddol sy'n dylanwadu ar yr effaith atgyweirio. Canfuwyd bod y dos o galch yn amrywio o 750 i 6000 kg/m2. Ar gyfer pridd asidig gyda pH o 5.0~5.5, mae effaith rhoi calch ar ddos ​​o 3000~6000 kg/awr/m2 yn sylweddol uwch nag ar ddos ​​o 750 kg/awr/m221. Fodd bynnag, bydd gor-roi calch yn arwain at rai effeithiau negyddol ar y pridd, megis newidiadau sylweddol yn pH y pridd a chywasgiad y pridd22. Felly, diffiniwyd lefelau triniaeth CaO fel 0, 750, 2250 a 3750 kg hm-2. Pan roddwyd asid ocsalig ar Arabidopsis thaliana, canfuwyd bod Ca2+ wedi'i leihau'n sylweddol ar grynodiad o 10 mmol L-1, ac ymatebodd y teulu genynnau CRT, sy'n effeithio ar signalau Ca2+, yn gryf20. Mae croniad rhai astudiaethau blaenorol wedi ein galluogi i bennu crynodiad y prawf hwn ac astudio ymhellach effaith rhyngweithio atchwanegiadau alldarddol ar Ca2+ a Cd2+23,24,25. Felly, nod yr astudiaeth hon yw archwilio mecanwaith rheoleiddio chwistrell dail calch alldarddol ac asid ocsalig ar gynnwys Cd a goddefgarwch straen Panax notoginseng mewn pridd wedi'i halogi â Cd ac archwilio ymhellach ffyrdd o sicrhau ansawdd ac effeithiolrwydd meddyginiaethol yn well. Cynhyrchu Panax notoginseng. Mae'n darparu canllawiau gwerthfawr ar gynyddu graddfa tyfu planhigion llysieuol mewn priddoedd wedi'u halogi â chadmiwm a chyflawni'r cynhyrchiad cynaliadwy o ansawdd uchel sy'n ofynnol gan y farchnad fferyllol.
Gan ddefnyddio'r amrywiaeth ginseng lleol Wenshan Panax notoginseng fel y deunydd, cynhaliwyd arbrawf maes yn Lannizhai, Sir Qiubei, Rhaglawiaeth Wenshan, Talaith Yunnan (24°11′N, 104°3′E, uchder 1446 m). Y tymheredd blynyddol cyfartalog yw 17°C a'r glawiad blynyddol cyfartalog yw 1250 mm. Gwerthoedd cefndir y pridd a astudiwyd oedd TN 0.57 g kg-1, TP 1.64 g kg-1, TC 16.31 g kg-1, OM 31.86 g kg-1, N wedi'i hydrolysu alcalïaidd 88.82 mg kg-1, heb ffosfforws 18.55 mg kg-1, potasiwm rhydd 100.37 mg kg-1, cyfanswm cadmiwm 0.3 mg kg-1, pH 5.4.
Ar Ragfyr 10, 2017, cymysgwyd 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2·2.5H2O) a thriniaeth calch (0, 750, 2250 a 3750 kg/awr/m2) a'u rhoi ar wyneb y pridd mewn haen o 0~10 cm o bob plot. Ailadroddwyd pob triniaeth 3 gwaith. Lleolir plotiau prawf ar hap, pob plot yn gorchuddio arwynebedd o 3 m2. Trawsblannwyd eginblanhigion Panax notoginseng blwydd oed ar ôl 15 diwrnod o drin y tir. Wrth ddefnyddio rhwyd ​​​​cysgod haul, mae dwyster golau Panax notoginseng y tu mewn i'r rhwyd ​​​​cysgod haul tua 18% o ddwyster golau naturiol arferol. Cynhelir y tyfu yn ôl dulliau tyfu traddodiadol lleol. Cyn cam aeddfedu Panax notoginseng yn 2019, chwistrellwch asid ocsalig ar ffurf sodiwm ocsalad. Roedd crynodiadau asid ocsalig yn 0, 0.1 a 0.2 mol L-1, yn y drefn honno, a defnyddiwyd NaOH i addasu'r pH i 5.16 i efelychu pH cyfartalog y toddiant trwytholchi sbwriel. Chwistrellwch arwynebau uchaf ac isaf y dail unwaith yr wythnos am 8:00 am. Ar ôl chwistrellu 4 gwaith yn y 5ed wythnos, cynaeafwyd planhigion Panax notoginseng 3 oed.
Ym mis Tachwedd 2019, casglwyd planhigion Panax notoginseng tair oed o'r cae a'u chwistrellu ag asid ocsalig. Gosodwyd rhai samplau o blanhigion Panax notoginseng tair oed yr oedd angen eu mesur ar gyfer metaboledd ffisiolegol a gweithgaredd ensymau mewn tiwbiau i'w rhewi, eu rhewi'n gyflym gyda nitrogen hylifol ac yna eu trosglwyddo i oergell ar -80°C. Golchwyd rhai samplau gwreiddiau i'w mesur ar gyfer cynnwys Cd a chynhwysyn gweithredol ar gam aeddfedrwydd â dŵr tap, eu sychu ar 105°C am 30 munud, ar bwysau cyson ar 75°C, a'u malu mewn morter i'w storio.
Pwyswch 0.2 g o sampl planhigion sych, rhowch ef mewn fflasg Erlenmeyer, ychwanegwch 8 ml o HNO3 a 2 ml o HClO4 a'i orchuddio dros nos. Y diwrnod canlynol, defnyddiwch dwndis crwm wedi'i osod mewn fflasg Erlenmeyer ar gyfer treuliad electrothermol nes bod mwg gwyn yn ymddangos a bod y sudd treulio yn rhedeg yn glir. Ar ôl oeri i dymheredd ystafell, trosglwyddwyd y cymysgedd i fflasg folwmetrig 10 ml. Penderfynwyd cynnwys Cd gan ddefnyddio sbectromedr amsugno atomig (Thermo ICE™ 3300 AAS, UDA). (GB/T 23739-2009).
Pwyswch 0.2 g o sampl planhigion sych, rhowch ef mewn potel blastig 50 ml, ychwanegwch 1 mol L-1 HCL mewn 10 ml, rhowch y cap ar y pibed a'i ysgwyd yn dda am 15 awr a hidlwch. Gan ddefnyddio piped, pipetiwch y swm gofynnol o hidlydd, ei wanhau yn unol â hynny ac ychwanegwch y toddiant SrCl2 i ddod â chrynodiad Sr2+ i 1g L-1. Mesurwyd cynnwys Ca gan ddefnyddio sbectromedr amsugno atomig (Thermo ICE™ 3300 AAS, UDA).
Dull pecyn cyfeirio malondialdehyde (MDA), superocsid dismutase (SOD), peroxidase (POD) a catalase (CAT) (DNM-9602, Beijing Prong New Technology Co., Ltd., cofrestru cynnyrch), defnyddiwch y pecyn mesur cyfatebol. Rhif: Beijing Pharmacopoeia (cywir) 2013 Rhif 2400147).
Pwyswch tua 0.05 g o sampl Panax notoginseng ac ychwanegwch adweithydd asid anthrone-sylffwrig ar hyd ochrau'r tiwb. Ysgwydwch y tiwb am 2-3 eiliad i gymysgu'r hylif yn drylwyr. Rhowch y tiwb ar rac tiwb i ddatblygu lliw am 15 munud. Penderfynwyd ar gynnwys siwgr hydawdd gan sbectroffotometreg uwchfioled-gweladwy (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Tsieina) ar donfedd o 620 nm.
Pwyswch 0.5 g o sampl ffres o Panax notoginseng, ei falu'n homogenad gyda 5 ml o ddŵr distyll, ac yna ei allgyrchu ar 10,000 g am 10 munud. Cafodd yr uwchnofiant ei wanhau i gyfaint sefydlog. Defnyddiwyd y dull Coomassie Brilliant Blue. Mesurwyd cynnwys protein hydawdd gan ddefnyddio sbectroffotometreg uwchfioled-gweladwy (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Tsieina) ar donfedd o 595 nm a'i gyfrifo yn seiliedig ar gromlin safonol albwmin serwm buchol.
Pwyswch 0.5 g o sampl ffres, ychwanegwch 5 ml o asid asetig 10%, malwch yn homogenad, hidlwch a gwanhewch i gyfaint cyson. Defnyddiwyd y dull datblygu lliw gyda hydoddiant ninhydrin. Penderfynwyd cynnwys asid amino rhydd gan sbectroffotometreg UV-gweladwy (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Tsieina) ar 570 nm a'i gyfrifo yn seiliedig ar y gromlin safonol leucine28.
Pwyswch 0.5 g o sampl ffres, ychwanegwch 5 ml o doddiant 3% o asid sylffosalicylig, cynheswch mewn baddon dŵr ac ysgwydwch am 10 munud. Ar ôl oeri, hidlwyd yr hydoddiant a'i ddwyn i gyfaint cyson. Defnyddiwyd y dull colorimetrig gydag asid ninhydrin. Penderfynwyd cynnwys prolin gan sbectroffotometreg uwchfioled-gweladwy (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Tsieina) ar donfedd o 520 nm a'i gyfrifo yn seiliedig ar y gromlin safonol prolin29.
Penderfynwyd cynnwys saponin drwy gromatograffaeth hylif perfformiad uchel gan gyfeirio at Ffermacopoeia Gweriniaeth Pobl Tsieina (argraffiad 2015). Egwyddor sylfaenol cromatograffaeth hylif perfformiad uchel yw defnyddio hylif pwysedd uchel fel y cyfnod symudol a chymhwyso technoleg gwahanu gronynnau mân iawn cromatograffaeth colofn perfformiad uchel i'r cyfnod llonydd. Y dechneg weithredu yw fel a ganlyn:
Amodau HPLC a Phrawf Addasrwydd System (Tabl 1): Defnyddiwch gel silica wedi'i rwymo ag octadecylsilane fel y llenwr, asetonitril fel y cyfnod symudol A a dŵr fel y cyfnod symudol B. Perfformiwch elution graddiant fel y dangosir yn y tabl isod. Y donfedd canfod yw 203 nm. Yn ôl brig R1 cyfanswm saponinau Panax notoginseng, dylai nifer y platiau damcaniaethol fod o leiaf 4000.
Paratoi'r toddiant safonol: Pwyswch ginsenoside Rg1, ginsenoside Rb1 a notoginsenoside R1 yn gywir ac ychwanegwch methanol i baratoi cymysgedd sy'n cynnwys 0.4 mg o ginsenoside Rg1, 0.4 mg o ginsenoside Rb1 a 0.1 mg o notoginsenoside R1 fesul 1 ml o doddiant.
Paratoi'r toddiant prawf: Pwyswch 0.6 g o bowdr ginseng Panax ac ychwanegwch 50 ml o fethanol. Pwyswyd y toddiant cymysg (W1) a'i adael dros nos. Yna berwyd y toddiant cymysg yn ysgafn mewn baddon dŵr ar 80°C am 2 awr. Ar ôl oeri, pwyswch y toddiant cymysg ac ychwanegwch y methanol parod at y màs cyntaf W1. Yna ysgwydwch yn dda a hidlwch. Gadewir y hidlif i'w ddadansoddi.
Casglwch 10 μL o'r toddiant safonol a 10 μL o'r hidlydd yn gywir a'u chwistrellu i gromatograff hylif perfformiad uchel (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.) i bennu cynnwys y saponin 24.
Cromlin safonol: mesur toddiant safonol cymysg o Rg1, Rb1 ac R1. Mae amodau cromatograffeg yr un fath â'r uchod. Cyfrifwch y gromlin safonol trwy blotio arwynebedd y brig a fesurwyd ar yr echelin-y a chrynodiad y saponin yn y toddiant safonol ar yr echelin-x. Gellir cyfrifo crynodiad y saponin trwy amnewid arwynebedd y brig a fesurwyd o'r sampl yn y gromlin safonol.
Pwyswch 0.1 g o sampl P. notogensings ac ychwanegwch 50 ml o doddiant CH3OH 70%. Cynhaliwyd echdynnu uwchsonig am 2 awr, ac yna allgyrchu ar 4000 rpm am 10 munud. Cymerwch 1 ml o uwchnofiant a'i wanhau 12 gwaith. Penderfynwyd ar y cynnwys flavonoid gan ddefnyddio sbectroffotometreg uwchfioled-gweladwy (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Tsieina) ar donfedd o 249 nm. Mae cwercetin yn un o'r sylweddau cyffredin safonol8.
Trefnwyd y data gan ddefnyddio meddalwedd Excel 2010. Defnyddiwyd meddalwedd ystadegol SPSS 20 i gynnal dadansoddiad o amrywiant ar y data. Lluniwyd lluniau gan ddefnyddio Origin Pro 9.1. Mae'r gwerthoedd ystadegol a gyfrifwyd yn cynnwys cymedr ± SD. Mae datganiadau o arwyddocâd ystadegol yn seiliedig ar P < 0.05.
Ar yr un crynodiad o asid ocsalig wedi'i chwistrellu ar y dail, cynyddodd cynnwys Ca yng ngwreiddiau Panax notoginseng yn sylweddol wrth i faint y calch a gymhwyswyd gynyddu (Tabl 2). O'i gymharu â diffyg calch, cynyddodd cynnwys Ca 212% wrth ychwanegu 3750 kg/awr/m2 o galch heb chwistrellu asid ocsalig. Ar gyfer yr un faint o galch a gymhwyswyd, cynyddodd cynnwys Ca ychydig wrth i grynodiad yr asid ocsalig a chwistrellwyd gynyddu.
Mae cynnwys Cd yn y gwreiddiau yn amrywio o 0.22 i 0.70 mg kg-1. Gyda'r un crynodiad chwistrellu o asid ocsalig, wrth i faint o galch a ychwanegir gynyddu, mae cynnwys Cd o 2250 kg/awr yn lleihau'n sylweddol. O'i gymharu â'r rheolydd, gostyngodd cynnwys Cd yn y gwreiddiau 68.57% ar ôl chwistrellu gyda 2250 kg hm-2 o galch a 0.1 mol l-1 o asid ocsalig. Pan gymhwyswyd calch di-galch a 750 kg/awr o galch, gostyngodd cynnwys Cd yng ngwreiddiau Panax notoginseng yn sylweddol gyda chrynodiad cynyddol o chwistrell asid ocsalig. Pan gymhwyswyd 2250 kg/m2 o galch a 3750 kg/m2 o galch, gostyngodd cynnwys Cd y gwreiddyn yn gyntaf ac yna cynyddodd gyda chrynodiad cynyddol o asid ocsalig. Yn ogystal, dangosodd dadansoddiad deunewidyn fod gan galch effaith sylweddol ar gynnwys Ca gwreiddiau Panax notoginseng (F = 82.84**), bod gan galch effaith sylweddol ar gynnwys Cd yng ngwreiddiau Panax notoginseng (F = 74.99**), ac asid ocsalig (F=7.72*).
Wrth i faint y calch a ychwanegwyd a chrynodiad yr asid ocsalig a chwistrellwyd gynyddu, gostyngodd cynnwys MDA yn sylweddol. Nid oedd unrhyw wahaniaeth arwyddocaol yng nghynnwys MDA yng ngwreiddiau Panax notoginseng heb ychwanegu calch a thrwy ychwanegu 3750 kg/m2 o galch. Ar gyfraddau rhoi o 750 kg/awr/m2 a 2250 kg/awr/m2, gostyngodd cynnwys calch triniaeth chwistrellu asid ocsalig 0.2 mol/L 58.38% a 40.21%, yn y drefn honno, o'i gymharu â dim triniaeth chwistrellu asid ocsalig. Gwelwyd y cynnwys MDA isaf (7.57 nmol g-1) wrth chwistrellu 750 kg hm-2 o galch a 0.2 mol l-1 o asid ocsalig (Ffig. 1).
Effaith chwistrellu dail ag asid ocsalig ar gynnwys malondialdehyde mewn gwreiddiau Panax notoginseng o dan straen cadmiwm. Nodyn: Mae'r allwedd yn y ffigur yn nodi crynodiad asid ocsalig yn y chwistrelliad (mol L-1), mae llythrennau bach gwahanol yn nodi gwahaniaethau sylweddol rhwng triniaethau o'r un cymhwysiad calch. nifer (P < 0.05). Yr un peth isod.
Ac eithrio rhoi 3750 kg/awr o galch, nid oedd unrhyw wahaniaeth arwyddocaol yng ngweithgaredd SOD yng ngwreiddiau Panax notoginseng. Wrth ychwanegu 0, 750 a 2250 kg/awr/m2 o galch, roedd gweithgaredd SOD pan gafodd ei drin trwy chwistrellu ag asid ocsalig ar grynodiad o 0.2 mol/l yn sylweddol uwch nag yr oedd heb ddefnyddio asid ocsalig, gan gynyddu 177.89%, 61.62% a 45.08% yn y drefn honno. Gweithgaredd SOD yn y gwreiddiau (598.18 U g-1) oedd yr uchaf yn absenoldeb rhoi calch a phan gafodd ei drin trwy chwistrellu ag asid ocsalig ar grynodiad o 0.2 mol/l. Pan chwistrellwyd asid ocsalig ar yr un crynodiad neu 0.1 mol L-1, cynyddodd gweithgaredd SOD gyda chynyddu faint o galch a ychwanegwyd. Ar ôl chwistrellu â 0.2 mol/L o asid ocsalig, gostyngodd gweithgaredd SOD yn sylweddol (Ffig. 2).
Effaith chwistrellu dail ag asid ocsalig ar weithgaredd superocsid dismutase, peroxidase a catalase yng ngwreiddiau Panax notoginseng o dan straen cadmiwm
Fel gweithgaredd SOD mewn gwreiddiau, gweithgaredd POD mewn gwreiddiau a gafodd eu trin heb galch a'u chwistrellu â 0.2 mol L-1 asid ocsalig oedd yr uchaf (63.33 µmol g-1), sydd 148.35% yn uwch na'r rheolydd (25.50 µmol g-1). Gyda chrynodiad chwistrellu asid ocsalig cynyddol a thriniaeth galch o 3750 kg/m2, cynyddodd gweithgaredd POD yn gyntaf ac yna gostyngodd. O'i gymharu â'r driniaeth â 0.1 mol L-1 asid ocsalig, gostyngodd gweithgaredd POD pan gafodd ei drin â 0.2 mol L-1 asid ocsalig 36.31% (Ffig. 2).
Ac eithrio chwistrellu 0.2 mol/l o asid ocsalig ac ychwanegu 2250 kg/awr/m2 neu 3750 kg/awr/m2 o galch, roedd gweithgaredd CAT yn sylweddol uwch na'r rheolydd. Wrth chwistrellu 0.1 mol/l o asid ocsalig ac ychwanegu 0.2250 kg/m2 neu 3750 kg/awr/m2 o galch, cynyddodd gweithgaredd CAT 276.08%, 276.69% a 33.05%, yn y drefn honno, o'i gymharu â thriniaeth heb chwistrellu asid ocsalig. Roedd gweithgaredd CAT mewn gwreiddiau ar ei uchaf (803.52 μmol/g) yn y driniaeth dim calch ac yn y driniaeth asid ocsalig 0.2 mol/L. Gweithgaredd CAT oedd yr isaf (172.88 μmol/g) pan gafodd ei drin â 3750 kg/awr/m2 o galch a 0.2 mol/L o asid ocsalig (Ffig. 2).
Dangosodd dadansoddiad deunewidyn fod gweithgaredd CAT a gweithgaredd MDA gwreiddiau Panax notoginseng yn gysylltiedig yn sylweddol â faint o asid ocsalig neu galch a chwistrellwyd a'r ddwy driniaeth (Tabl 3). Roedd gweithgaredd SOD mewn gwreiddiau yn gysylltiedig yn sylweddol â thriniaeth calch ac asid ocsalig neu grynodiad chwistrellu asid ocsalig. Roedd gweithgaredd POD gwreiddiau yn dibynnu'n sylweddol ar faint o galch a gymhwyswyd neu'r driniaeth calch ac asid ocsalig.
Gostyngodd cynnwys siwgrau hydawdd yn y gwreiddiau wrth i faint o galch a chrynodiad y chwistrell asid ocsalig gynyddu. Nid oedd unrhyw wahaniaeth sylweddol yng nghynnwys siwgrau hydawdd mewn gwreiddiau Panax notoginseng heb galch a phan gymhwyswyd 750 kg/awr/m2 o galch. Pan gymhwyswyd 2250 kg/m2 o galch, roedd y cynnwys siwgr hydawdd pan gafodd ei drin â 0.2 mol/L o asid ocsalig yn sylweddol uwch na'r hyn a gafodd ei drin heb chwistrellu asid ocsalig, gan gynyddu 22.81%. Pan gymhwyswyd 3750 kg h/m2 o galch, gostyngodd y cynnwys siwgr hydawdd yn sylweddol wrth i grynodiad yr asid ocsalig a chwistrellwyd gynyddu. Gostyngodd y cynnwys siwgr hydawdd pan gafodd ei drin â 0.2 mol L-1 o asid ocsalig 38.77% o'i gymharu â'r hyn a gafodd heb chwistrellu asid ocsalig. Yn ogystal, y driniaeth chwistrellu asid ocsalig 0.2 mol·L-1 oedd â'r cynnwys siwgr hydawdd isaf, sef 205.80 mg·g-1 (Ffig. 3).
Effaith chwistrellu dail ag asid ocsalig ar gynnwys siwgr cyfanswm hydawdd a phrotein hydawdd mewn gwreiddiau Panax notoginseng o dan straen cadmiwm
Gostyngodd cynnwys protein hydawdd mewn gwreiddiau wrth i symiau cynyddol gael eu rhoi â chalch a'u chwistrellu ag asid ocsalig. Heb ychwanegu calch, gostyngwyd cynnwys y protein hydawdd yn sylweddol, pan gafodd ei drin â chwistrell asid ocsalig ar grynodiad o 0.2 mol L-1, o'i gymharu â'r rheolydd. Nid oedd unrhyw wahaniaethau sylweddol yng nghynnwys protein hydawdd gwreiddiau Panax notoginseng pan gymhwyswyd 750 kg/awr o galch. O dan yr amodau cymhwyso o 2250 kg/awr/m2 o galch, roedd cynnwys protein hydawdd triniaeth chwistrellu asid ocsalig 0.2 mol/L yn sylweddol uwch na chynnwys triniaeth chwistrellu asid di-ocsalig (35.11%). Pan gymhwyswyd 3750 kg·awr/m2 o galch, gostyngodd cynnwys y protein hydawdd yn sylweddol wrth i grynodiad y chwistrell asid ocsalig gynyddu, gyda'r cynnwys protein hydawdd isaf (269.84 μg·g-1) pan oedd y chwistrell asid ocsalig yn 0.2 mol·L-1 (Ffig. 3).
Nid oedd unrhyw wahaniaethau arwyddocaol yng nghynnwys asidau amino rhydd yng ngwreiddyn Panax notoginseng yn absenoldeb rhoi calch. Wrth i grynodiad chwistrellu asid ocsalig gynyddu ac ychwanegu 750 kg/awr/m2 o galch, gostyngodd cynnwys asidau amino rhydd yn gyntaf ac yna cynyddodd. O'i gymharu â'r driniaeth heb chwistrellu asid ocsalig, cynyddodd cynnwys asidau amino rhydd yn sylweddol o 33.58% wrth chwistrellu 2250 kg hm-2 o galch a 0.2 mol l-1 o asid ocsalig. Gostyngodd cynnwys asidau amino rhydd yn sylweddol wrth gynyddu crynodiad chwistrellu asid ocsalig ac ychwanegu 3750 kg/m2 o galch. Gostyngwyd cynnwys asid amino rhydd triniaeth chwistrellu asid ocsalig 0.2 mol L-1 o 49.76% o'i gymharu â thriniaeth chwistrellu di-asid ocsalig. Roedd cynnwys asid amino rhydd ar ei uchaf heb chwistrellu asid ocsalig ac roedd yn 2.09 mg g-1. Y driniaeth chwistrellu asid ocsalig 0.2 mol/L oedd â'r cynnwys asid amino rhydd isaf (1.05 mg/g) (Ffig. 4).
Effaith chwistrellu dail ag asid ocsalig ar gynnwys asidau amino rhydd a phrolin yng ngwreiddiau Panax notoginseng o dan amodau straen cadmiwm
Gostyngodd cynnwys prolin yn y gwreiddiau gyda chynnydd yn faint o galch a gymhwyswyd a faint o chwistrellu ag asid ocsalig. Nid oedd unrhyw wahaniaethau arwyddocaol yng nghynnwys prolin gwreiddyn Panax ginseng pan na chymhwyswyd calch. Wrth i grynodiad chwistrellu asid ocsalig gynyddu a chymhwysiad o 750 neu 2250 kg/m2 o galch gynyddu, gostyngodd cynnwys y prolin yn gyntaf ac yna cynyddodd. Roedd cynnwys prolin triniaeth chwistrellu asid ocsalig 0.2 mol L-1 yn sylweddol uwch na chynnwys triniaeth chwistrellu asid ocsalig 0.1 mol L-1, gan gynyddu 19.52% a 44.33%, yn y drefn honno. Pan ychwanegwyd 3750 kg/m2 o galch, gostyngodd cynnwys y prolin yn sylweddol wrth i grynodiad yr asid ocsalig a chwistrellwyd gynyddu. Ar ôl chwistrellu 0.2 mol L-1 o asid ocsalig, gostyngodd cynnwys y prolin 54.68% o'i gymharu â hynny heb chwistrellu asid ocsalig. Y cynnwys prolin isaf oedd pan gafodd ei drin â 0.2 mol/l o asid ocsalig ac roedd yn cyfateb i 11.37 μg/g (Ffig. 4).
Cyfanswm cynnwys y saponin yn Panax notoginseng yw Rg1>Rb1>R1. Nid oedd gwahaniaeth arwyddocaol yng nghynnwys y tri saponin gyda chrynodiad cynyddol chwistrell asid ocsalig a chrynodiad heb roi calch (Tabl 4).
Roedd cynnwys R1 ar ôl chwistrellu 0.2 mol L-1 o asid ocsalig yn sylweddol is nag oedd heb chwistrellu asid ocsalig a rhoi dos calch o 750 neu 3750 kg/m2. Ar grynodiad asid ocsalig wedi'i chwistrellu o 0 neu 0.1 mol/L, nid oedd unrhyw wahaniaeth sylweddol yng nghynnwys R1 gyda chynnydd yn y swm o galch a ychwanegwyd. Ar grynodiad chwistrellu o 0.2 mol/L o asid ocsalig, roedd cynnwys R1 mewn 3750 kg/awr/m2 o galch yn sylweddol is nag oedd yn 43.84% heb ychwanegu calch (Tabl 4).
Wrth i grynodiad asid ocsalig y chwistrell gynyddu ac ychwanegu 750 kg/m2 o galch, cynyddodd cynnwys Rg1 yn gyntaf ac yna gostyngodd. Ar gyfraddau rhoi calch o 2250 a 3750 kg/awr, gostyngodd cynnwys Rg1 gyda chynnydd yng nghrynodiad chwistrell asid ocsalig. Ar yr un crynodiad o asid ocsalig wedi'i chwistrellu, wrth i faint y calch gynyddu, mae cynnwys Rg1 yn cynyddu yn gyntaf ac yna'n gostwng. O'i gymharu â'r rheolydd, ac eithrio cynnwys Rg1 mewn tri chrynodiad o asid ocsalig a thriniaethau calch 750 kg/m2, a oedd yn uwch na'r rheolydd, roedd cynnwys Rg1 mewn gwreiddiau Panax notoginseng mewn triniaethau eraill yn is na'r rheolydd. Y cynnwys mwyaf o Rg1 oedd wrth chwistrellu 750 kg/awr/m2 o galch a 0.1 mol/l o asid ocsalig, a oedd 11.54% yn uwch na'r rheolydd (Tabl 4).
Wrth i grynodiad asid ocsalig a chwistrellwyd a faint o galch a gymhwyswyd gynyddu ar gyfradd llif o 2250 kg/awr, cynyddodd cynnwys Rb1 yn gyntaf ac yna gostyngodd. Ar ôl chwistrellu 0.1 mol L-1 o asid ocsalig, cyrhaeddodd cynnwys Rb1 werth uchaf o 3.46%, a oedd 74.75% yn uwch nag heb chwistrellu asid ocsalig. Ar gyfer triniaethau calch eraill, nid oedd unrhyw wahaniaethau sylweddol rhwng gwahanol grynodiadau o chwistrell asid ocsalig. Ar ôl chwistrellu gyda 0.1 a 0.2 mol L-1 o asid ocsalig, wrth i faint o galch gynyddu, gostyngodd cynnwys Rb1 yn gyntaf ac yna gostyngodd (Tabl 4).
Ar yr un crynodiad chwistrellu gydag asid ocsalig, wrth i faint y calch a ychwanegwyd gynyddu, cynyddodd cynnwys y flavonoidau yn gyntaf ac yna gostyngodd. Ni chanfuwyd unrhyw wahaniaeth arwyddocaol yng nghynnwys y flavonoidau wrth chwistrellu gwahanol grynodiadau o asid ocsalig heb galch a 3750 kg/m2 o galch. Wrth ychwanegu 750 a 2250 kg/m2 o galch, wrth i grynodiad yr asid ocsalig a chwistrellwyd gynyddu, cynyddodd cynnwys y flavonoidau yn gyntaf ac yna gostyngodd. Wrth roi 750 kg/m2 a chwistrellu asid ocsalig ar grynodiad o 0.1 mol/l, roedd cynnwys y flavonoidau ar ei uchaf – 4.38 mg/g, sydd 18.38% yn uwch nag wrth ychwanegu'r un faint o galch, ac nid oedd angen chwistrellu asid ocsalig. Cynyddodd cynnwys flavonoidau pan gafodd ei drin â chwistrell asid ocsalig 0.1 mol L-1 21.74% o'i gymharu â'r driniaeth heb asid ocsalig a'r driniaeth â chalch ar ddos ​​o 2250 kg/m2 (Ffig. 5).
Effaith chwistrellu dail ag ocsalad ar gynnwys flavonoidau yng ngwreiddyn Panax notoginseng o dan straen cadmiwm
Dangosodd dadansoddiad deunewidyn fod cynnwys siwgr hydawdd gwreiddiau Panax notoginseng yn dibynnu'n sylweddol ar faint o galch a gymhwyswyd a chrynodiad yr asid ocsalig a chwistrellwyd. Roedd cynnwys protein hydawdd yn y gwreiddiau yn gysylltiedig yn sylweddol â dos y calch a'r asid ocsalig. Roedd cynnwys asidau amino rhydd a phrolin yn y gwreiddiau yn gysylltiedig yn sylweddol â faint o galch a gymhwyswyd, crynodiad yr asid ocsalig a chwistrellwyd, calch ac asid ocsalig (Tabl 5).
Roedd cynnwys R1 yng ngwreiddiau Panax notoginseng yn dibynnu'n sylweddol ar grynodiad yr asid ocsalig a chwistrellwyd, faint o galch, calch ac asid ocsalig a gymhwyswyd. Roedd cynnwys flavonoidau yn dibynnu'n sylweddol ar grynodiad yr asid ocsalig a chwistrellwyd a faint o galch a ychwanegwyd.
Defnyddiwyd llawer o welliannau i leihau lefelau cadmiwm mewn planhigion trwy drwsio cadmiwm yn y pridd, fel calch ac asid ocsalig30. Defnyddir calch yn helaeth fel gwelliant pridd i leihau lefelau cadmiwm mewn cnydau31. Adroddodd Liang et al.32 y gellir defnyddio asid ocsalig hefyd i adfer pridd sydd wedi'i halogi â metelau trwm. Ar ôl ychwanegu crynodiadau amrywiol o asid ocsalig at bridd halogedig, cynyddodd cynnwys deunydd organig y pridd, gostyngodd y gallu cyfnewid cationau, a chynyddodd y pH33. Gall asid ocsalig hefyd adweithio ag ïonau metel yn y pridd. O dan amodau straen Cd, cynyddodd cynnwys Cd yn Panax notoginseng yn sylweddol o'i gymharu â'r rheolydd. Fodd bynnag, os defnyddir calch, caiff ei leihau'n sylweddol. Pan gymhwyswyd 750 kg/awr/m2 o galch yn yr astudiaeth hon, cyrhaeddodd cynnwys Cd gwreiddiau'r safon genedlaethol (terfyn Cd yw Cd≤0.5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), ac roedd yr effaith yn dda. . Cyflawnir yr effaith orau trwy ychwanegu 2250 kg/m2 o galch. Mae ychwanegu calch yn creu nifer fawr o safleoedd cystadleuaeth ar gyfer Ca2+ a Cd2+ yn y pridd, ac mae ychwanegu asid ocsalig yn lleihau cynnwys Cd yng ngwreiddiau Panax notoginseng. Ar ôl cymysgu calch ac asid ocsalig, gostyngodd cynnwys Cd gwreiddyn Panax ginseng yn sylweddol a chyrhaeddodd y safon genedlaethol. Mae Ca2+ mewn pridd yn cael ei amsugno i wyneb y gwreiddyn trwy broses llif màs a gellir ei amsugno i gelloedd gwreiddiau trwy sianeli calsiwm (sianeli Ca2+), pympiau calsiwm (Ca2+-AT-Pase) a gwrthgludyddion Ca2+/H+, ac yna'n cael ei gludo'n llorweddol. i'r gwreiddiau. Xylem23. Roedd cydberthynas negyddol sylweddol rhwng cynnwys Ca a Cd mewn gwreiddiau (P < 0.05). Gostyngodd cynnwys Cd gyda chynnwys Ca cynyddol, sy'n gyson â'r syniad o wrthwynebiad rhwng Ca a Cd. Dangosodd ANOVA fod gan faint o galch effaith sylweddol ar gynnwys Ca yng ngwreiddyn Panax notoginseng. Adroddodd Pongrack et al. 35 fod Cd yn rhwymo i ocsalad mewn crisialau calsiwm ocsalad ac yn cystadlu â Ca. Fodd bynnag, nid oedd effaith reoleiddiol asid ocsalig ar Ca yn arwyddocaol. Mae hyn yn dangos nad yw gwaddod calsiwm ocsalad o asid ocsalig a Ca2+ yn wlybaniaeth syml, a gall y broses gyd-waddod gael ei rheoli gan sawl llwybr metabolaidd.
O dan straen cadmiwm, mae llawer iawn o rywogaethau ocsigen adweithiol (ROS) yn cael eu ffurfio mewn planhigion, gan niweidio strwythur pilenni celloedd36. Gellir defnyddio cynnwys malondialdehyde (MDA) fel dangosydd i farnu lefel ROS a graddfa'r difrod i bilen plasma planhigion37. Mae'r system gwrthocsidiol yn fecanwaith amddiffynnol pwysig ar gyfer sborion rhywogaethau ocsigen adweithiol38. Mae gweithgareddau ensymau gwrthocsidiol (gan gynnwys POD, SOD, a CAT) fel arfer yn cael eu newid gan straen cadmiwm. Dangosodd y canlyniadau fod cynnwys MDA yn gysylltiedig yn gadarnhaol â chrynodiad Cd, gan nodi bod graddfa perocsidiad lipid pilen planhigion yn dyfnhau gyda chynnydd mewn crynodiad Cd37. Mae hyn yn gyson â chanlyniadau'r astudiaeth gan Ouyang et al.39. Mae'r astudiaeth hon yn dangos bod cynnwys MDA yn cael ei ddylanwadu'n sylweddol gan galch, asid ocsalig, calch ac asid ocsalig. Ar ôl nebiwleiddio 0.1 mol L-1 o asid ocsalig, gostyngodd cynnwys MDA Panax notoginseng, gan ddangos y gallai asid ocsalig leihau bioargaeledd lefelau Cd a ROS yn Panax notoginseng. Y system ensymau gwrthocsidiol yw lle mae swyddogaeth dadwenwyno'r planhigyn yn digwydd. Mae SOD yn tynnu O2- sydd wedi'i gynnwys mewn celloedd planhigion ac yn cynhyrchu O2 nad yw'n wenwynig a H2O2 gwenwynig isel. Mae POD a CAT yn tynnu H2O2 o feinweoedd planhigion ac yn cataleiddio dadelfennu H2O2 yn H2O. Yn seiliedig ar ddadansoddiad proteome iTRAQ, canfuwyd bod lefelau mynegiant protein SOD a PAL wedi gostwng a bod lefel mynegiant POD wedi cynyddu ar ôl rhoi calch o dan straen Cd40. Effeithiwyd yn sylweddol ar weithgareddau CAT, SOD a POD yng ngwreiddyn Panax notoginseng gan y dos o asid ocsalig a chalch. Cynyddodd triniaeth chwistrellu gydag 0.1 mol L-1 o asid ocsalig weithgaredd SOD a CAT yn sylweddol, ond nid oedd yr effaith reoleiddio ar weithgaredd POD yn amlwg. Mae hyn yn dangos bod asid ocsalig yn cyflymu dadelfennu ROS o dan straen Cd ac yn bennaf yn cwblhau tynnu H2O2 trwy reoleiddio gweithgaredd CAT, sy'n debyg i ganlyniadau ymchwil Guo et al.41 ar ensymau gwrthocsidiol Pseudospermum sibiricum. Kos. ). Mae effaith ychwanegu 750 kg/awr/m2 o galch ar weithgaredd ensymau'r system gwrthocsidiol a chynnwys malondialdehyde yn debyg i effaith chwistrellu ag asid ocsalig. Dangosodd y canlyniadau y gallai triniaeth chwistrellu asid ocsalig wella gweithgareddau SOD a CAT yn Panax notoginseng yn fwy effeithiol a gwella ymwrthedd straen Panax notoginseng. Gostyngwyd gweithgareddau SOD a POD trwy driniaeth â 0.2 mol L-1 o asid ocsalig a 3750 kg hm-2 o galch, sy'n dangos y gall chwistrellu gormodol o grynodiadau uchel o asid ocsalig a Ca2+ achosi straen planhigion, sy'n gyson ag astudiaeth Luo ac ati. al. Wait 42.