Faleminderit që vizituat Nature.com. Versioni i shfletuesit që po përdorni ka mbështetje të kufizuar CSS. Për rezultate më të mira, ne rekomandojmë përdorimin e një versioni më të ri të shfletuesit tuaj (ose çaktivizimin e modalitetit të përputhshmërisë në Internet Explorer). Ndërkohë, për të siguruar mbështetje të vazhdueshme, ne po e shfaqim faqen pa stilizim ose JavaScript.
Kontaminimi me kadmium (Cd) përbën një kërcënim potencial për sigurinë e kultivimit të bimës medicinale Panax notoginseng në Yunnan. Nën stresin ekzogjen të Cd, u kryen eksperimente në terren për të kuptuar efektet e aplikimit të gëlqeres (0, 750, 2250 dhe 3750 kg/h/m2) dhe spërkatjes gjethesh me acid oksalik (0, 0.1 dhe 0.2 mol/L) në akumulimin e Cd dhe antioksidantit. Komponentët sistemikë dhe medicinalë të Panax notoginseng. Rezultatet treguan se nën stresin e Cd, gëlqerja dhe spërkatja gjethesh me acid oksalik mund të rrisin përmbajtjen e Ca2+ të Panax notoginseng dhe të zvogëlojnë toksicitetin e Cd2+. Shtimi i gëlqeres dhe acidit oksalik rriti aktivitetin e enzimave antioksiduese dhe ndryshoi metabolizmin e rregullatorëve osmotikë. Më e rëndësishmja është rritja e aktivitetit të CAT me 2.77 herë. Nën ndikimin e acidit oksalik, aktiviteti i SOD u rrit në 1.78 herë. Përmbajtja e MDA-së u ul me 58.38%. Ekziston një korrelacion shumë i rëndësishëm me sheqerin e tretshëm, aminoacidet e lira, prolinën dhe proteinat e tretshme. Gëlqerja dhe acidi oksalik mund të rrisin përmbajtjen e jonit të kalciumit (Ca2+) të Panax notoginseng, të zvogëlojnë përmbajtjen e Cd, të përmirësojnë rezistencën ndaj stresit të Panax notoginseng dhe të rrisin prodhimin e saponinave dhe flavonoideve totale. Përmbajtja e Cd është më e ulëta, 68.57% më e ulët se kontrolli, dhe korrespondon me vlerën standarde (Cd≤0.5 mg kg-1, GB/T 19086-2008). Përqindja e SPN ishte 7.73%, duke arritur nivelin më të lartë midis të gjitha trajtimeve, dhe përmbajtja e flavonoideve u rrit ndjeshëm me 21.74%, duke arritur vlerat standarde mjekësore dhe rendimentin optimal.
Kadmiumi (Cd) është një ndotës i zakonshëm i tokave të kultivuara, migron lehtë dhe ka toksicitet biologjik të konsiderueshëm. El-Shafei et al2 raportuan se toksiciteti i kadmiumit ndikon në cilësinë dhe produktivitetin e bimëve të përdorura. Nivelet e tepërta të kadmiumit në tokën e kultivuar në Kinën jugperëndimore janë bërë serioze vitet e fundit. Provinca Yunnan është mbretëria e biodiversitetit të Kinës, me specie bimësh medicinale që renditen të parat në vend. Megjithatë, Provinca Yunnan është e pasur me burime minerale dhe procesi i minierave çon në mënyrë të pashmangshme në ndotje të tokës nga metalet e rënda, gjë që ndikon në prodhimin e bimëve medicinale lokale.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3) është një bimë medicinale barishtore shumëvjeçare shumë e vlefshme që i përket gjinisë Panax të familjes Araliaceae. Panax notoginseng përmirëson qarkullimin e gjakut, eliminon ngecjen e gjakut dhe lehtëson dhimbjen. Zona kryesore e prodhimit është Prefektura Wenshan, Provinca Yunnan5. Më shumë se 75% e tokës në zonat lokale të kultivimit të xhensenit Panax notoginseng është e kontaminuar me kadmium, me nivele që variojnë nga 81% në mbi 100% në zona të ndryshme6. Efekti toksik i Cd gjithashtu zvogëlon ndjeshëm prodhimin e përbërësve medicinalë të Panax notoginseng, veçanërisht saponinave dhe flavonoideve. Saponinat janë një lloj përbërjeje glikozidike, aglikonet e të cilave janë triterpenoide ose spirostane. Ato janë përbërësit kryesorë aktivë të shumë ilaçeve tradicionale kineze dhe përmbajnë saponina. Disa saponina gjithashtu kanë aktivitet antibakterial ose aktivitete të vlefshme biologjike siç janë efektet antipiretike, qetësuese dhe antikancerogjene7. Flavonoidet në përgjithësi i referohen një serie përbërjesh në të cilat dy unaza benzeni me grupe hidroksil fenolike janë të lidhura përmes tre atomeve qendrore të karbonit. Bërthama kryesore është 2-fenilkromanoni 8. Është një antioksidant i fortë që mund të pastrojë në mënyrë efektive radikalet e lira të oksigjenit në bimë. Mund të pengojë gjithashtu depërtimin e enzimave biologjike inflamatore, të nxisë shërimin e plagëve dhe lehtësimin e dhimbjeve, si dhe të ulë nivelet e kolesterolit. Është një nga përbërësit kryesorë aktivë të Panax notoginseng. Ekziston një nevojë urgjente për të adresuar problemin e kontaminimit me kadmium në tokat në zonat e prodhimit të Panax ginseng dhe për të siguruar prodhimin e përbërësve të tij thelbësorë medicinalë.
Gëlqerja është një nga pasivizuesit e përdorur gjerësisht për pastrimin stacionar të tokës nga ndotja me kadmium10. Ajo ndikon në adsorbimin dhe depozitimin e Cd në tokë duke zvogëluar biodisponueshmërinë e Cd në tokë duke rritur vlerën e pH-it dhe duke ndryshuar kapacitetin e shkëmbimit të kationeve të tokës (CEC), ngopjen e kripërave të tokës (BS) dhe potencialin redoks të tokës (Eh)3, 11. Përveç kësaj, gëlqerja siguron një sasi të madhe të Ca2+, formon antagonizëm jonik me Cd2+, konkurron për vendet e adsorbimit në rrënjë, parandalon transportin e Cd në tokë dhe ka toksicitet të ulët biologjik. Kur u shtuan 50 mmol L-1 Ca nën stresin e Cd, transporti i Cd në gjethet e susamit u pengua dhe akumulimi i Cd u zvogëlua me 80%. Një numër studimesh të ngjashme janë raportuar në oriz (Oryza sativa L.) dhe kultura të tjera12,13.
Spërkatja gjethembajtëse e të korrave për të kontrolluar akumulimin e metaleve të rënda është një metodë e re për kontrollin e metaleve të rënda në vitet e fundit. Parimi i saj lidhet kryesisht me reaksionin e kelimit në qelizat bimore, i cili rezulton në depozitimin e metaleve të rënda në murin qelizor dhe pengon thithjen e metaleve të rënda nga bimët14,15. Si një agjent i qëndrueshëm kelues diacid, acidi oksalik mund të kelojë drejtpërdrejt jonet e metaleve të rënda në bimë, duke zvogëluar kështu toksicitetin. Hulumtimet kanë treguar se acidi oksalik në soje mund të kelojë Cd2+ dhe të lëshojë kristale që përmbajnë Cd përmes qelizave të sipërme të trikomeve, duke zvogëluar nivelet e Cd2+ në trup16. Acidi oksalik mund të rregullojë pH-in e tokës, të rrisë aktivitetin e superoksid dismutazës (SOD), peroksidazës (POD) dhe katalazës (CAT), dhe të rregullojë depërtimin e sheqerit të tretshëm, proteinës së tretshme, aminoacideve të lira dhe prolinës. Rregullatorët metabolikë17,18. Acidi dhe Ca2+ i tepërt në bimë formojnë një precipitat të oksalatit të kalciumit nën veprimin e proteinave bërthamore. Rregullimi i përqendrimit të Ca2+ në bimë mund të arrijë në mënyrë efektive rregullimin e acidit oksalik të tretur dhe Ca2+ në bimë dhe të shmangë akumulimin e tepërt të acidit oksalik dhe Ca2+19,20.
Sasia e gëlqeres së aplikuar është një nga faktorët kryesorë që ndikon në efektin e riparimit. U zbulua se doza e gëlqeres varionte nga 750 në 6000 kg/m2. Për tokën acidike me një pH prej 5.0~5.5, efekti i aplikimit të gëlqeres në një dozë prej 3000~6000 kg/h/m2 është dukshëm më i lartë se në një dozë prej 750 kg/h/m221. Megjithatë, aplikimi i tepërt i gëlqeres do të rezultojë në disa efekte negative në tokë, të tilla si ndryshime të rëndësishme në pH-in e tokës dhe ngjeshjen e tokës22. Prandaj, ne i përcaktuam nivelet e trajtimit të CaO si 0, 750, 2250 dhe 3750 kg hm-2. Kur acidi oksalik u aplikua në Arabidopsis thaliana, u zbulua se Ca2+ ishte ulur ndjeshëm në një përqendrim prej 10 mmol L-1, dhe familja e gjeneve CRT, e cila ndikon në sinjalizimin Ca2+, reagoi fuqishëm20. Grumbullimi i disa studimeve të mëparshme na lejoi të përcaktojmë përqendrimin e këtij testi dhe të studiojmë më tej efektin e ndërveprimit të shtesave ekzogjene në Ca2+ dhe Cd2+23,24,25. Prandaj, ky studim synon të eksplorojë mekanizmin rregullator të spërkatjes së gjetheve me gëlqere ekzogjene dhe acid oksalik mbi përmbajtjen e Cd dhe tolerancën ndaj stresit të Panax notoginseng në tokë të kontaminuar me Cd dhe të eksplorojë më tej mënyrat për të siguruar më mirë cilësinë dhe efikasitetin medicinal. Prodhimi i Panax notoginseng. Ai ofron udhëzime të vlefshme për rritjen e shkallës së kultivimit të bimëve barishtore në toka të kontaminuara me kadmium dhe arritjen e prodhimit me cilësi të lartë dhe të qëndrueshëm të kërkuar nga tregu farmaceutik.
Duke përdorur si material varietetin lokal të xhensengut Wenshan Panax notoginseng, u krye një eksperiment në terren në Lannizhai, Qarku Qiubei, Prefektura Wenshan, Provinca Yunnan (24°11′V, 104°3′L, lartësia 1446 m). Temperatura mesatare vjetore është 17°C dhe reshjet mesatare vjetore janë 1250 mm. Vlerat në sfond të tokës së studiuar ishin 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 i hidrolizuar nga alkali 88.82 mg kg-1, pa fosfor 18.55 mg kg-1, kalium i lirë 100.37 mg kg-1, kadmium total 0.3 mg kg-1, pH 5.4.
Më 10 dhjetor 2017, 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2·2.5H2O) dhe trajtim me gëlqere (0, 750, 2250 dhe 3750 kg/h/m2) u përzien dhe u aplikuan në sipërfaqen e tokës në një shtresë prej 0~10 cm të secilës parcelë. Çdo trajtim u përsërit 3 herë. Parcelat e testimit janë të vendosura rastësisht, secila parcelë mbulon një sipërfaqe prej 3 m2. Fidanët njëvjeçarë të Panax notoginseng u transplantuan pas 15 ditësh lëvrimi. Kur përdoret një rrjetë për çadra dielli, intensiteti i dritës së Panax notoginseng brenda rrjetës për çadra dielli është rreth 18% e intensitetit normal të dritës natyrore. Kultivimi kryhet sipas metodave tradicionale lokale të kultivimit. Përpara fazës së pjekjes së Panax notoginseng në vitin 2019, spërkatni acid oksalik në formën e oksalatit të natriumit. Përqendrimet e acidit oksalik ishin përkatësisht 0, 0.1 dhe 0.2 mol L-1, dhe NaOH u përdor për të rregulluar pH-in në 5.16 për të simuluar pH-in mesatar të tretësirës së shpëlarjes së mbeturinave. Spërkatni sipërfaqet e sipërme dhe të poshtme të gjetheve një herë në javë në orën 8:00 të mëngjesit. Pas spërkatjes 4 herë në javën e 5-të, bimët 3-vjeçare Panax notoginseng u korrën.
Në nëntor 2019, bimët trevjeçare Panax notoginseng u mblodhën nga fusha dhe u spërkatën me acid oksalik. Disa mostra të bimëve trevjeçare Panax notoginseng që duhej të mateshin për metabolizmin fiziologjik dhe aktivitetin enzimatik u vendosën në tuba për ngrirje, u ngrinë shpejt me azot të lëngshëm dhe më pas u transferuan në frigorifer në -80°C. Disa mostra rrënjësh që do të mateshin për Cd dhe përmbajtjen e përbërësit aktiv në fazën e pjekurisë u lanë me ujë çezme, u thanë në 105°C për 30 minuta, në peshë konstante në 75°C dhe u bluan në një llaç për ruajtje.
Peshoni 0.2 g mostër bimore të thatë, vendoseni në një balonë Erlenmeyer, shtoni 8 ml HNO3 dhe 2 ml HClO4 dhe mbulojeni gjatë natës. Të nesërmen, përdorni një gyp të lakuar të vendosur në një balonë Erlenmeyer për tretje elektrotermale derisa të shfaqet tym i bardhë dhe lëngjet tretëse të dalin të pastra. Pas ftohjes në temperaturën e dhomës, përzierja u transferua në një balonë volumetrike 10 ml. Përmbajtja e Cd u përcaktua duke përdorur një spektrometër të absorbimit atomik (Thermo ICE™ 3300 AAS, SHBA). (GB/T 23739-2009).
Peshoni 0.2 g mostër bimore të thatë, vendoseni në një shishe plastike 50 ml, shtoni 1 mol L-1 HCL në 10 ml, mbylleni kapakun dhe tundeni mirë për 15 orë dhe filtrojeni. Duke përdorur një pipetë, pipetoni sasinë e kërkuar të filtratit, hollojeni atë në përputhje me rrethanat dhe shtoni tretësirë ​​SrCl2 për ta sjellë përqendrimin e Sr2+ në 1 g L-1. Përmbajtja e Ca u mat duke përdorur një spektrometër të absorbimit atomik (Thermo ICE™ 3300 AAS, SHBA).
Metoda e kitit referues për malondialdehid (MDA), superoksid dismutazë (SOD), peroksidazë (POD) dhe katalazë (CAT) (DNM-9602, Beijing Prong New Technology Co., Ltd., regjistrimi i produktit), përdorni kitin përkatës të matjes. Nr.: Farmakopeja e Pekinit (e saktë) 2013 Nr. 2400147).
Peshoni rreth 0.05 g të mostrës Panax notoginseng dhe shtoni reagentin e acidit antron-sulfurik përgjatë anëve të tubit. Tundeni tubin për 2-3 sekonda për të përzier plotësisht lëngun. Vendoseni tubin në një raft tubi për të zhvilluar ngjyrën për 15 minuta. Përmbajtja e sheqerit të tretshëm u përcaktua me anë të spektrofotometrisë ultravjollcë-të dukshme (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kinë) në një gjatësi vale prej 620 nm.
Peshoni 0.5 g të një mostre të freskët të Panax notoginseng, bluajeni atë në një homogjenat me 5 ml ujë të distiluar dhe më pas centrifugojeni në 10,000 g për 10 minuta. Supernatanti u hollua në një vëllim të caktuar. U përdor metoda Coomassie Brilliant Blue. Përmbajtja e proteinave të tretshme u mat duke përdorur spektrofotometrinë ultravjollcë-të dukshme (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kinë) në një gjatësi vale prej 595 nm dhe u llogarit bazuar në kurbën standarde të albuminës së serumit të gjedhit.
Peshoni 0.5 g mostër të freskët, shtoni 5 ml acid acetik 10%, bluajeni deri në një homogjenat, filtrojeni dhe hollojeni deri në vëllim konstant. Metoda e zhvillimit të ngjyrës u përdor me një tretësirë ​​ninhidrine. Përmbajtja e aminoacideve të lira u përcaktua me anë të spektrofotometrisë UV-të dukshme (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kinë) në 570 nm dhe u llogarit bazuar në kurbën standarde të leucinës28.
Peshoni 0.5 g të një mostre të freskët, shtoni 5 ml të një tretësire 3% të acidit sulfosalicilik, ngroheni në një banjë uji dhe tundeni për 10 minuta. Pas ftohjes, tretësira u filtrua dhe u soll në një vëllim konstant. U përdor metoda kolorimetrike me ninhidrinë acide. Përmbajtja e prolinës u përcaktua me spektrofotometri ultravjollcë-të dukshme (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kinë) në një gjatësi vale prej 520 nm dhe u llogarit bazuar në kurbën standarde të prolinës29.
Përmbajtja e saponinës u përcaktua me anë të kromatografisë së lëngshme me performancë të lartë duke iu referuar Farmakopesë së Republikës Popullore të Kinës (botimi i vitit 2015). Parimi bazë i kromatografisë së lëngshme me performancë të lartë është përdorimi i lëngut me presion të lartë si fazë e lëvizshme dhe zbatimi i teknologjisë së ndarjes së grimcave ultra të imëta të kromatografisë së kolonës me performancë të lartë në fazën stacionare. Teknika e funksionimit është si më poshtë:
Kushtet HPLC dhe Testi i Përshtatshmërisë së Sistemit (Tabela 1): Përdorni xhel silici të lidhur me oktadecilsilan si mbushës, acetonitril si fazë lëvizëse A dhe ujë si fazë lëvizëse B. Kryeni elucionin gradient siç tregohet në tabelën më poshtë. Gjatësia e valës së zbulimit është 203 nm. Sipas pikut R1 të saponinave totale të Panax notoginseng, numri i pllakave teorike duhet të jetë të paktën 4000.
Përgatitja e tretësirës standarde: Peshoni me saktësi xhinsenozidin Rg1, xhinsenozidin Rb1 dhe notoginsenosiden R1 dhe shtoni metanol për të përgatitur një përzierje që përmban 0.4 mg xhinsenozid Rg1, 0.4 mg xhinsenozid Rb1 dhe 0.1 mg notoginsenosiden R1 për 1 ml tretësirë.
Përgatitja e tretësirës së provës: Peshoni 0.6 g pluhur Panax ginseng dhe shtoni 50 ml metanol. Tretësira e përzier u peshua (W1) dhe u la gjatë natës. Tretësira e përzier më pas u zie ngadalë në një banjë uji në 80°C për 2 orë. Pas ftohjes, peshoni tretësirën e përzier dhe shtoni metanolin e përgatitur në masën e parë W1. Pastaj tundeni mirë dhe filtrojeni. Filtrati lihet për analizë.
Mblidhni me saktësi 10 μL të tretësirës standarde dhe 10 μL të filtratit dhe injektoni ato në një kromatograf të lëngshëm me performancë të lartë (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.) për të përcaktuar përmbajtjen e saponinës 24.
Kurba standarde: matja e një tretësire standarde të përzier të Rg1, Rb1 dhe R1. Kushtet e kromatografisë janë të njëjta si më sipër. Llogaritni kurbën standarde duke paraqitur zonën e matur të pikut në boshtin y dhe përqendrimin e saponinës në tretësirën standarde në boshtin x. Përqendrimi i saponinës mund të llogaritet duke zëvendësuar zonën e matur të pikut të mostrës në kurbën standarde.
Peshoni 0.1 g të mostrës P. notogensings dhe shtoni 50 ml tretësirë ​​CH3OH 70%. Ekstraktimi tejzanor u krye për 2 orë, i ndjekur nga centrifugimi në 4000 rpm për 10 minuta. Merrni 1 ml supernatant dhe hollojeni atë 12 herë. Përmbajtja e flavonoideve u përcaktua duke përdorur spektrofotometri ultravjollcë-të dukshme (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kinë) në një gjatësi vale prej 249 nm. Kuercetina është një nga substancat standarde të zakonshme8.
Të dhënat u organizuan duke përdorur programin Excel 2010. Programi statistikor SPSS 20 u përdor për të kryer analizën e variancës në të dhëna. Imazhet u vizatuan duke përdorur Origin Pro 9.1. Vlerat statistikore të llogaritura përfshijnë mesataren ± SD. Deklaratat e rëndësisë statistikore bazohen në P < 0.05.
Në të njëjtin përqendrim të acidit oksalik të spërkatur mbi gjethe, përmbajtja e Ca në rrënjët e Panax notoginseng u rrit ndjeshëm me rritjen e sasisë së gëlqeres së aplikuar (Tabela 2). Krahasuar me mungesën e gëlqeres, përmbajtja e Ca u rrit me 212% kur u shtuan 3750 kg/h/m2 gëlqere pa spërkatur acid oksalik. Për të njëjtën sasi gëlqereje të aplikuar, përmbajtja e Ca u rrit pak me rritjen e përqendrimit të spërkatjes me acid oksalik.
Përmbajtja e Cd në rrënjë varion nga 0.22 në 0.70 mg kg-1. Në të njëjtin përqendrim spërkatjeje të acidit oksalik, ndërsa sasia e gëlqeres së shtuar rritet, përmbajtja e Cd prej 2250 kg/orë ulet ndjeshëm. Krahasuar me kontrollin, përmbajtja e Cd në rrënjë u ul me 68.57% pas spërkatjes me 2250 kg hm-2 gëlqere dhe 0.1 mol l-1 acid oksalik. Kur u aplikua gëlqere pa gëlqere dhe 750 kg/orë, përmbajtja e Cd në rrënjët e Panax notoginseng u ul ndjeshëm me rritjen e përqendrimit të spërkatjes me acid oksalik. Kur u aplikuan 2250 kg/m2 gëlqere dhe 3750 kg/m2 gëlqere, përmbajtja e Cd në rrënjë fillimisht u ul dhe më pas u rrit me rritjen e përqendrimit të acidit oksalik. Për më tepër, analiza bivariate tregoi se gëlqerja kishte një efekt të rëndësishëm në përmbajtjen e Ca në rrënjët e Panax notoginseng (F = 82.84**), gëlqerja kishte një efekt të rëndësishëm në përmbajtjen e Cd në rrënjët e Panax notoginseng (F = 74.99**) dhe acidi oksalik (F = 7.72*).
Ndërsa sasia e gëlqeres së shtuar dhe përqendrimi i acidit oksalik të spërkatur u rritën, përmbajtja e MDA-së u ul ndjeshëm. Nuk kishte ndonjë ndryshim të rëndësishëm në përmbajtjen e MDA-së në rrënjët e Panax notoginseng pa shtimin e gëlqeres dhe me shtimin e 3750 kg/m2 gëlqeres. Në shkallët e aplikimit prej 750 kg/h/m2 dhe 2250 kg/h/m2, përmbajtja e gëlqeres së trajtimit me spërkatje me acid oksalik 0.2 mol/L u ul me 58.38% dhe 40.21%, përkatësisht, krahasuar me pa trajtim me spërkatje me acid oksalik. Përmbajtja më e ulët e MDA-së (7.57 nmol g-1) u vu re kur spërkatën 750 kg hm-2 gëlqere dhe 0.2 mol l-1 acid oksalik (Fig. 1).
Efekti i spërkatjes gjethesh me acid oksalik në përmbajtjen e malondialdehidës në rrënjët e Panax notoginseng nën stresin e kadmiumit. Shënim: Legjenda në figurë tregon përqendrimin e acidit oksalik në spërkatje (mol L-1), shkronjat e vogla të ndryshme tregojnë ndryshime të rëndësishme midis trajtimeve të të njëjtit aplikim gëlqereje. Numri (P < 0.05). E njëjta gjë më poshtë.
Përveç aplikimit të 3750 kg/h gëlqere, nuk kishte ndonjë ndryshim të rëndësishëm në aktivitetin e SOD në rrënjët e Panax notoginseng. Kur u shtuan 0, 750 dhe 2250 kg/h/m2 gëlqere, aktiviteti i SOD kur u trajtua me spërkatje me acid oksalik në një përqendrim prej 0.2 mol/l ishte dukshëm më i lartë sesa pa përdorimin e acidit oksalik, duke u rritur përkatësisht me 177.89%, 61.62% dhe 45.08%. Aktiviteti i SOD në rrënjë (598.18 U g-1) ishte më i larti në mungesë të aplikimit të gëlqeres dhe kur u trajtua me spërkatje me acid oksalik në një përqendrim prej 0.2 mol/l. Kur acidi oksalik u spërkat në të njëjtin përqendrim ose 0.1 mol L-1, aktiviteti i SOD u rrit me rritjen e sasisë së gëlqeres së shtuar. Pas spërkatjes me 0.2 mol/L acid oksalik, aktiviteti i SOD u ul ndjeshëm (Fig. 2).
Efekti i spërkatjes së gjetheve me acid oksalik në aktivitetin e superoksid dismutazës, peroksidazës dhe katalazës në rrënjët e Panax notoginseng nën stresin e kadmiumit.
Ashtu si aktiviteti i SOD në rrënjë, aktiviteti i POD në rrënjët e trajtuara pa gëlqere dhe të spërkatura me 0.2 mol L-1 acid oksalik ishte më i larti (63.33 µmol g-1), që është 148.35% më i lartë se kontrolli (25.50 µmol g-1). Me rritjen e përqendrimit të spërkatjes me acid oksalik dhe trajtimit me gëlqere prej 3750 kg/m2, aktiviteti i POD fillimisht u rrit dhe më pas u ul. Krahasuar me trajtimin me 0.1 mol L-1 acid oksalik, aktiviteti i POD kur trajtohet me 0.2 mol L-1 acid oksalik u ul me 36.31% (Fig. 2).
Me përjashtim të spërkatjes me 0.2 mol/l acid oksalik dhe shtimit të 2250 kg/h/m2 ose 3750 kg/h/m2 gëlqere, aktiviteti i CAT ishte dukshëm më i lartë se kontrolli. Kur u spërkat me 0.1 mol/l acid oksalik dhe u shtuan 0.2250 kg/m2 ose 3750 kg/h/m2 gëlqere, aktiviteti i CAT u rrit me 276.08%, 276.69% dhe 33.05%, përkatësisht, krahasuar me trajtimin pa spërkatje me acid oksalik. Aktiviteti i CAT në rrënjë ishte më i larti (803.52 μmol/g) në trajtimin pa gëlqere dhe në trajtimin me 0.2 mol/L acid oksalik. Aktiviteti i CAT ishte më i ulëti (172.88 μmol/g) kur u trajtua me 3750 kg/h/m2 gëlqere dhe 0.2 mol/L acid oksalik (Fig. 2).
Analiza bivariate tregoi se aktiviteti CAT dhe aktiviteti MDA i rrënjëve Panax notoginseng ishin të lidhura në mënyrë të konsiderueshme me sasinë e acidit oksalik ose gëlqeres së spërkatur dhe dy trajtimet (Tabela 3). Aktiviteti SOD në rrënjë ishte i lidhur në mënyrë të konsiderueshme me trajtimin me gëlqere dhe acid oksalik ose përqendrimin e spërkatjes me acid oksalik. Aktiviteti POD i rrënjës varej në mënyrë të konsiderueshme nga sasia e gëlqeres së aplikuar ose trajtimi me gëlqere dhe acid oksalik.
Përmbajtja e sheqernave të tretshëm në rrënjë u ul me rritjen e sasisë së aplikimit të gëlqeres dhe përqendrimit të spërkatjes me acid oksalik. Nuk kishte ndonjë ndryshim të rëndësishëm në përmbajtjen e sheqernave të tretshëm në rrënjët Panax notoginseng pa aplikimin e gëlqeres dhe kur u aplikua 750 kg/h/m2 gëlqere. Kur u aplikuan 2250 kg/m2 gëlqere, përmbajtja e sheqerit të tretshëm kur u trajtua me 0.2 mol/L acid oksalik ishte dukshëm më e lartë se ajo kur u trajtua pa spërkatur acid oksalik, duke u rritur me 22.81%. Kur u aplikuan 3750 kg h/m2 gëlqere, përmbajtja e sheqerit të tretshëm u ul ndjeshëm me rritjen e përqendrimit të acidit oksalik të spërkatur. Përmbajtja e sheqerit të tretshëm kur u trajtua me 0.2 mol L-1 acid oksalik u ul me 38.77% krahasuar me atë pa spërkatur acid oksalik. Përveç kësaj, trajtimi me spërkatje me acid oksalik 0.2 mol·L-1 kishte përmbajtjen më të ulët të sheqerit të tretshëm, e cila ishte 205.80 mg·g-1 (Fig. 3).
Efekti i spërkatjes gjethesh me acid oksalik në përmbajtjen e sheqerit total të tretshëm dhe proteinave të tretshme në rrënjët e Panax notoginseng nën stresin e kadmiumit.
Përmbajtja e proteinave të tretshme në rrënjë u ul me rritjen e sasive të aplikimit të gëlqeres dhe trajtimit me spërkatje acidi oksalik. Pa shtimin e gëlqeres, përmbajtja e proteinave të tretshme kur u trajtua me spërkatje acidi oksalik në një përqendrim prej 0.2 mol L-1 u ul ndjeshëm me 16.20% krahasuar me kontrollin. Nuk kishte dallime të rëndësishme në përmbajtjen e proteinave të tretshme të rrënjëve Panax notoginseng kur u aplikua 750 kg/orë gëlqere. Në kushtet e aplikimit prej 2250 kg/orë/m2 gëlqere, përmbajtja e proteinave të tretshme të trajtimit me spërkatje acidi oksalik 0.2 mol/L ishte dukshëm më e lartë se ajo e trajtimit me spërkatje jo-acid oksalik (35.11%). Kur u aplikua 3750 kg·orë/m2 gëlqere, përmbajtja e proteinave të tretshme u ul ndjeshëm ndërsa përqendrimi i spërkatjes me acid oksalik u rrit, me përmbajtjen më të ulët të proteinave të tretshme (269.84 μg·g-1) kur spërkatja me acid oksalik ishte 0.2 mol·L-1 trajtim (Fig. 3).
Nuk kishte dallime të rëndësishme në përmbajtjen e aminoacideve të lira në rrënjën e Panax notoginseng në mungesë të aplikimit të gëlqeres. Ndërsa përqendrimi i acidit oksalik gjatë spërkatjes u rrit dhe shtimi i 750 kg/h/m2 gëlqere, përmbajtja e aminoacideve të lira fillimisht u ul dhe më pas u rrit. Krahasuar me trajtimin pa spërkatje me acid oksalik, përmbajtja e aminoacideve të lira u rrit ndjeshëm me 33.58% kur u spërkatën 2250 kg hm-2 gëlqere dhe 0.2 mol l-1 acid oksalik. Përmbajtja e aminoacideve të lira u ul ndjeshëm me rritjen e përqendrimit të spërkatjes me acid oksalik dhe shtimin e 3750 kg/m2 gëlqere. Përmbajtja e aminoacideve të lira të trajtimit me spërkatje me acid oksalik prej 0.2 mol L-1 u ul me 49.76% krahasuar me trajtimin me spërkatje pa acid oksalik. Përmbajtja e aminoacideve të lira ishte më e larta pa spërkatje me acid oksalik dhe ishte 2.09 mg g-1. Trajtimi me spërkatje me acid oksalik 0.2 mol/L kishte përmbajtjen më të ulët të aminoacideve të lira (1.05 mg/g) (Fig. 4).
Efekti i spërkatjes së gjetheve me acid oksalik në përmbajtjen e aminoacideve të lira dhe prolinës në rrënjët e Panax notoginseng në kushte stresi nga kadmiumi.
Përmbajtja e prolinës në rrënjë u ul me rritjen e sasisë së gëlqeres së aplikuar dhe sasisë së spërkatjes me acid oksalik. Nuk kishte dallime të rëndësishme në përmbajtjen e prolinës në rrënjën e Panax ginseng kur nuk u aplikua gëlqere. Ndërsa përqendrimi i acidit oksalik gjatë spërkatjes u rrit dhe aplikimi i 750 ose 2250 kg/m2 gëlqere u rrit, përmbajtja e prolinës fillimisht u ul dhe më pas u rrit. Përmbajtja e prolinës së trajtimit me spërkatje me acid oksalik 0.2 mol L-1 ishte dukshëm më e lartë se ajo e trajtimit me spërkatje me acid oksalik 0.1 mol L-1, duke u rritur përkatësisht me 19.52% dhe 44.33%. Kur u shtuan 3750 kg/m2 gëlqere, përmbajtja e prolinës u ul ndjeshëm ndërsa përqendrimi i acidit oksalik të spërkatur u rrit. Pas spërkatjes me 0.2 mol L-1 acid oksalik, përmbajtja e prolinës u ul me 54.68% krahasuar me atë pa spërkatje me acid oksalik. Përmbajtja më e ulët e prolinës ishte kur u trajtua me 0.2 mol/l acid oksalik dhe arriti në 11.37 μg/g (Fig. 4).
Përmbajtja totale e saponinave në Panax notoginseng është Rg1>Rb1>R1. Nuk kishte ndonjë ndryshim të rëndësishëm në përmbajtjen e tre saponinave me rritjen e përqendrimit të spërkatjes me acid oksalik dhe përqendrimit pa aplikimin e gëlqeres (Tabela 4).
Përmbajtja e R1 pas spërkatjes me 0.2 mol L-1 acid oksalik ishte dukshëm më e ulët sesa pa spërkatjen e acidit oksalik dhe aplikimin e një doze gëlqereje prej 750 ose 3750 kg/m2. Në një përqendrim të acidit oksalik të spërkatur prej 0 ose 0.1 mol/L, nuk kishte ndryshim të rëndësishëm në përmbajtjen e R1 me rritjen e sasisë së gëlqeres së shtuar. Në një përqendrim spërkatjeje prej 0.2 mol/L acid oksalik, përmbajtja e R1 në 3750 kg/h/m2 gëlqere ishte dukshëm më e ulët se 43.84% pa shtuar gëlqere (Tabela 4).
Ndërsa përqendrimi i acidit oksalik gjatë spërkatjes u rrit dhe u shtua 750 kg/m2 gëlqere, përmbajtja e Rg1 fillimisht u rrit dhe më pas u ul. Në shkallët e aplikimit të gëlqeres prej 2250 dhe 3750 kg/orë, përmbajtja e Rg1 u ul me rritjen e përqendrimit të spërkatjes së acidit oksalik. Në të njëjtin përqendrim të acidit oksalik të spërkatur, ndërsa sasia e gëlqeres rritet, përmbajtja e Rg1 fillimisht rritet dhe më pas ulet. Krahasuar me kontrollin, përveç përmbajtjes së Rg1 në tre përqendrime të acidit oksalik dhe trajtimeve me gëlqere prej 750 kg/m2, e cila ishte më e lartë se kontrolli, përmbajtja e Rg1 në rrënjët Panax notoginseng në trajtimet e tjera ishte më e ulët se kontrolli. Përmbajtja maksimale e Rg1 ishte kur spërkateshin 750 kg/orë/m2 gëlqere dhe 0.1 mol/l acid oksalik, e cila ishte 11.54% më e lartë se kontrolli (Tabela 4).
Ndërsa përqendrimi i acidit oksalik gjatë spërkatjes dhe sasia e gëlqeres së aplikuar u rritën me një shpejtësi rrjedhjeje prej 2250 kg/orë, përmbajtja e Rb1 fillimisht u rrit dhe më pas u ul. Pas spërkatjes me 0.1 mol L-1 acid oksalik, përmbajtja e Rb1 arriti një vlerë maksimale prej 3.46%, e cila ishte 74.75% më e lartë se pa spërkatjen me acid oksalik. Për trajtimet e tjera me gëlqere, nuk kishte dallime të rëndësishme midis përqendrimeve të ndryshme të spërkatjes me acid oksalik. Pas spërkatjes me 0.1 dhe 0.2 mol L-1 acid oksalik, ndërsa sasia e gëlqeres u rrit, përmbajtja e Rb1 fillimisht u ul dhe më pas u ul (Tabela 4).
Në të njëjtin përqendrim spërkatjeje me acid oksalik, me rritjen e sasisë së gëlqeres së shtuar, përmbajtja e flavonoideve fillimisht u rrit dhe më pas u ul. Nuk u zbulua ndonjë ndryshim i rëndësishëm në përmbajtjen e flavonoideve kur u spërkatën përqendrime të ndryshme të acidit oksalik pa gëlqere dhe 3750 kg/m2 gëlqere. Kur u shtuan 750 dhe 2250 kg/m2 gëlqere, me rritjen e përqendrimit të acidit oksalik të spërkatur, përmbajtja e flavonoideve fillimisht u rrit dhe më pas u ul. Kur u aplikua 750 kg/m2 dhe u spërkat acid oksalik në një përqendrim prej 0.1 mol/l, përmbajtja e flavonoideve ishte maksimale - 4.38 mg/g, që është 18.38% më e lartë se kur u shtua e njëjta sasi gëlqereje, dhe nuk kishte nevojë për spërkatje me acid oksalik. Përmbajtja e flavonoideve kur trajtohet me sprej acidi oksalik 0.1 mol L-1 u rrit me 21.74% krahasuar me trajtimin pa acid oksalik dhe trajtimin me gëlqere në një dozë prej 2250 kg/m2 (Fig. 5).
Efekti i spërkatjes së gjetheve me oksalat në përmbajtjen e flavonoideve në rrënjën e Panax notoginseng nën stresin e kadmiumit.
Analiza bivariate tregoi se përmbajtja e sheqerit të tretshëm të rrënjëve Panax notoginseng varej ndjeshëm nga sasia e gëlqeres së aplikuar dhe përqendrimi i acidit oksalik të spërkatur. Përmbajtja e proteinave të tretshme në rrënjë ishte e korreluar ndjeshëm me dozën e gëlqeres dhe acidit oksalik. Përmbajtja e aminoacideve të lira dhe prolinës në rrënjë ishte e korreluar ndjeshëm me sasinë e gëlqeres së aplikuar, përqendrimin e acidit oksalik të spërkatur, gëlqeres dhe acidit oksalik (Tabela 5).
Përmbajtja e R1 në rrënjët e Panax notoginseng varej ndjeshëm nga përqendrimi i acidit oksalik të spërkatur, sasia e gëlqeres, gëlqeres dhe acidit oksalik të aplikuar. Përmbajtja e flavonoideve varej ndjeshëm nga përqendrimi i spërkatjes me acid oksalik dhe sasia e gëlqeres së shtuar.
Shumë amendamente janë përdorur për të ulur nivelet e kadmiumit në bimë duke fiksuar kadmiumin në tokë, siç janë gëlqerja dhe acidi oksalik30. Gëlqerja përdoret gjerësisht si një amendament i tokës për të ulur nivelet e kadmiumit në të korra31. Liang et al. 32 raportuan se acidi oksalik mund të përdoret gjithashtu për të përmirësuar tokën e kontaminuar me metale të rënda. Pasi përqendrime të ndryshme të acidit oksalik u shtuan në tokën e kontaminuar, përmbajtja e lëndës organike të tokës u rrit, kapaciteti i shkëmbimit të kationeve u ul dhe pH u rrit33. Acidi oksalik gjithashtu mund të reagojë me jonet metalike në tokë. Nën kushtet e stresit të Cd, përmbajtja e Cd në Panax notoginseng u rrit ndjeshëm krahasuar me kontrollin. Megjithatë, nëse përdoret gëlqere, ajo zvogëlohet ndjeshëm. Kur 750 kg/h/m2 gëlqere u aplikua në këtë studim, përmbajtja e Cd në rrënjë arriti standardin kombëtar (kufiri i Cd është Cd≤0.5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), dhe efekti ishte i mirë. Efekti më i mirë arrihet duke shtuar 2250 kg/m2 gëlqere. Shtimi i gëlqeres krijon një numër të madh vendesh konkurruese për Ca2+ dhe Cd2+ në tokë, dhe shtimi i acidit oksalik zvogëlon përmbajtjen e Cd në rrënjët e Panax notoginseng. Pas përzierjes së gëlqeres dhe acidit oksalik, përmbajtja e Cd në rrënjën e Panax ginseng u ul ndjeshëm dhe arriti standardin kombëtar. Ca2+ në tokë adsorbohet në sipërfaqen e rrënjës përmes një procesi rrjedhjeje masive dhe mund të absorbohet në qelizat rrënjësore përmes kanaleve të kalciumit (kanalet Ca2+), pompave të kalciumit (Ca2+-AT-Pase) dhe antiportuesve Ca2+/H+, dhe më pas transportohet horizontalisht në rrënjë. Xylem23. Kishte një korrelacion të rëndësishëm negativ midis përmbajtjes së Ca dhe Cd në rrënjë (P < 0.05). Përmbajtja e Cd u ul me rritjen e përmbajtjes së Ca, gjë që është në përputhje me idenë e antagonizmit midis Ca dhe Cd. ANOVA tregoi se sasia e gëlqeres kishte një efekt të rëndësishëm në përmbajtjen e Ca në rrënjën e Panax notoginseng. Pongrack et al. 35 raportuan se Cd lidhet me oksalatin në kristalet e oksalatit të kalciumit dhe konkurron me Ca. Megjithatë, efekti rregullator i acidit oksalik në Ca ishte i parëndësishëm. Kjo tregon se precipitimi i oksalatit të kalciumit nga acidi oksalik dhe Ca2+ nuk është precipitim i thjeshtë, dhe procesi i bashkëprecipitimit mund të kontrollohet nga disa rrugë metabolike.
Nën stresin e kadmiumit, në bimë formohet një sasi e madhe e specieve reaktive të oksigjenit (ROS), duke dëmtuar strukturën e membranave qelizore36. Përmbajtja e malondialdehidës (MDA) mund të përdoret si një tregues për të gjykuar nivelin e ROS dhe shkallën e dëmtimit të membranës plazmatike të bimëve37. Sistemi antioksidues është një mekanizëm mbrojtës i rëndësishëm për pastrimin e specieve reaktive të oksigjenit38. Aktivitetet e enzimave antioksiduese (duke përfshirë POD, SOD dhe CAT) zakonisht ndryshohen nga stresi i kadmiumit. Rezultatet treguan se përmbajtja e MDA ishte e lidhur pozitivisht me përqendrimin e Cd, duke treguar se shkalla e peroksidimit të lipideve të membranës së bimëve u thellua me rritjen e përqendrimit të Cd37. Kjo është në përputhje me rezultatet e studimit nga Ouyang et al.39. Ky studim tregon se përmbajtja e MDA ndikohet ndjeshëm nga gëlqerja, acidi oksalik, gëlqerja dhe acidi oksalik. Pas nebulizimit të 0.1 mol L-1 acid oksalik, përmbajtja MDA e Panax notoginseng u ul, duke treguar se acidi oksalik mund të zvogëlojë biodisponueshmërinë e niveleve të Cd dhe ROS në Panax notoginseng. Sistemi enzimatik antioksidues është vendi ku zhvillohet funksioni i detoksifikimit të bimës. SOD largon O2-in e përmbajtur në qelizat bimore dhe prodhon O2 jo-toksik dhe H2O2 me toksicitet të ulët. POD dhe CAT largojnë H2O2 nga indet bimore dhe katalizojnë dekompozimin e H2O2 në H2O. Bazuar në analizën e proteomës iTRAQ, u zbulua se nivelet e shprehjes së proteinave të SOD dhe PAL u ulën dhe niveli i shprehjes së POD u rrit pas aplikimit të gëlqeres nën stresin e Cd40. Aktivitetet e CAT, SOD dhe POD në rrënjën e Panax notoginseng u ndikuan ndjeshëm nga doza e acidit oksalik dhe gëlqeres. Trajtimi me spërkatje me 0.1 mol L-1 acid oksalik rriti ndjeshëm aktivitetin e SOD dhe CAT, por efekti rregullator në aktivitetin e POD nuk ishte i dukshëm. Kjo tregon se acidi oksalik përshpejton dekompozimin e ROS nën stresin e Cd dhe kryesisht përfundon heqjen e H2O2 duke rregulluar aktivitetin e CAT, i cili është i ngjashëm me rezultatet e hulumtimit të Guo et al.41 mbi enzimat antioksiduese të Pseudospermum sibiricum. Kos. ). Efekti i shtimit të 750 kg/h/m2 gëlqereje në aktivitetin e enzimave të sistemit antioksidues dhe përmbajtjen e malondialdehidës është i ngjashëm me efektin e spërkatjes me acid oksalik. Rezultatet treguan se trajtimi me spërkatje me acid oksalik mund të rrisë në mënyrë më efektive aktivitetet e SOD dhe CAT në Panax notoginseng dhe të rrisë rezistencën ndaj stresit të Panax notoginseng. Aktivitetet e SOD dhe POD u ulën nga trajtimi me 0.2 mol L-1 acid oksalik dhe 3750 kg hm-2 gëlqere, duke treguar se spërkatja e tepërt me përqendrime të larta të acidit oksalik dhe Ca2+ mund të shkaktojë stres tek bimët, gjë që është në përputhje me studimin e Luo dhe të tjerëve. Prisni 42.