Vă mulțumim că ați vizitat Nature.com. Folosiți o versiune de browser cu suport CSS limitat. Pentru o experiență optimă, vă recomandăm să utilizați un browser actualizat (sau să dezactivați Modul de compatibilitate în Internet Explorer). În plus, pentru a asigura asistență continuă, afișăm site-ul fără stiluri și JavaScript.
Slidere care afișează câte trei articole pe diapozitiv. Folosiți butoanele Înapoi și Înainte pentru a vă deplasa prin diapozitive sau butoanele controlerului de diapozitive de la final pentru a vă deplasa prin fiecare diapozitiv.
Poluarea cu cadmiu (Cd) reprezintă o amenințare pentru cultivarea plantei medicinale Panax notoginseng în provincia Yunnan. În condiții de stres exogen de Cd, a fost efectuat un experiment pe teren pentru a înțelege efectul aplicării de var (0,750, 2250 și 3750 kg bm-2) și al pulverizării cu acid oxalic (0, 0,1 și 0,2 mol l-1) asupra acumulării de Cd. Componente sistemice și medicinale care afectează Panax notoginseng. Rezultatele au arătat că varul nestins și pulverizarea foliară cu acid oxalic ar putea crește nivelurile de Ca2+ la Panax notoginseng sub stres de Cd și ar putea reduce toxicitatea Cd2+. Adăugarea de var și acid oxalic a crescut activitatea enzimelor antioxidante și a modificat metabolismul osmoregulatorilor. Activitatea CAT a crescut cel mai semnificativ, de 2,77 ori. Cea mai mare activitate a SOD a crescut de 1,78 ori atunci când a fost tratată cu acid oxalic. Conținutul de MDA a scăzut cu 58,38%. Există o corelație foarte semnificativă între zahărul solubil, aminoacidul liber, prolina și proteina solubilă. Varul și acidul oxalic pot crește ionii de calciu (Ca2+), pot reduce Cd, pot îmbunătăți toleranța la stres la Panax notoginseng și pot crește producția totală de saponine și flavonoide. Conținutul de Cd a fost cel mai scăzut, cu 68,57% mai mic decât în ​​lotul de control, ceea ce a corespuns valorii standard (Cd≤0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). Proporția de SPN a fost de 7,73%, atingând cel mai înalt nivel pentru fiecare tratament, iar conținutul de flavonoide a crescut semnificativ cu 21,74%, atingând valoarea standard pentru medicament și cel mai bun randament.
Cadmiul (Cd), un contaminant comun în solul cultivat, migrează ușor și are o toxicitate biologică semnificativă1. El Shafei și colab.2 au raportat că toxicitatea Cd afectează calitatea și productivitatea plantelor utilizate. În ultimii ani, fenomenul excesului de cadmiu în solul terenurilor cultivate din sud-vestul Chinei a devenit foarte grav. Provincia Yunnan este Regatul Biodiversității din China, printre care speciile de plante medicinale se clasează pe primul loc în țară. Cu toate acestea, bogatele resurse minerale ale provinciei Yunnan duc inevitabil la contaminarea solului cu metale grele în timpul procesului de extracție, ceea ce afectează producția de plante medicinale locale.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 este o plantă medicinală perenă foarte valoroasă, aparținând genului Araliaceae, Panax ginseng. Rădăcina de Panax notoginseng promovează circulația sângelui, elimină stagnarea sângelui și ameliorează durerea. Principalul loc de producție este Prefectura Wenshan, provincia Yunnan5. Contaminarea cu Cd a fost prezentă pe mai mult de 75% din suprafața solului din zona de plantare a Panax notoginseng și a depășit 81-100% în diferite locații6. Efectul toxic al Cd reduce, de asemenea, considerabil producția de componente medicinale ale Panax notoginseng, în special saponine și flavonoide. Saponine sunt o clasă de aglicone, printre care agliconele sunt triterpenoide sau spirosterane, care sunt principalele ingrediente active ale multor medicamente chinezești pe bază de plante și conțin saponine. Unele saponine au, de asemenea, activități biologice valoroase, cum ar fi activitatea antibacteriană, antipiretică, sedativă și anticancerigenă7. Flavonoidele se referă în general la o serie de compuși în care două inele benzenice cu grupări hidroxil fenolice sunt legate prin trei atomi de carbon centrali, iar nucleul principal este 2-fenilcromanona 8. Este un antioxidant puternic, care poate elimina eficient radicalii liberi de oxigen din plante, poate inhiba exudarea enzimelor biologice inflamatorii, poate promova vindecarea rănilor și ameliorarea durerii și poate reduce nivelul colesterolului. Este unul dintre principalele ingrediente active ale Panax Ginseng. Rezolvarea problemei contaminării solului cu cadmiu în zonele de producție a Panax notoginseng este o condiție necesară pentru asigurarea producției principalelor sale componente medicinale.
Varul este unul dintre agenții pasivatori comuni pentru fixarea in situ a contaminării solului cu cadmiu. Acesta afectează adsorbția și depunerea Cd în sol și reduce activitatea biologică a Cd-ului în sol prin creșterea pH-ului și modificarea capacității de schimb cationic a solului (CEC), a saturației în sare a solului (BS), a eficienței potențialului redox al solului (Eh)3,11. În plus, varul furnizează o cantitate mare de Ca2+, care formează antagonism ionic cu Cd2+, concurează pentru locurile de adsorbție a rădăcinilor, previne transportul Cd către lăstar și are o toxicitate biologică scăzută. Prin adăugarea a 50 mmol l-1 Ca sub stres de Cd, transportul Cd în frunzele de susan a fost inhibat, iar acumularea de Cd a fost redusă cu 80%. Numeroase studii conexe au fost raportate asupra orezului (Oryza sativa L.) și a altor culturi12,13.
Pulverizarea frunzelor culturilor pentru a controla acumularea de metale grele este o nouă metodă de tratare a metalelor grele în ultimii ani. Principiul este legat în principal de reacția de chelare din celulele plantelor, care determină depunerea metalelor grele pe peretele celular și inhibă absorbția metalelor grele de către plante14,15. Ca agent de chelare stabil al acidului dicarboxilic, acidul oxalic poate chela direct ionii de metale grele din plante, reducând astfel toxicitatea. Studiile au arătat că acidul oxalic din soia poate chela Cd2+ și elibera cristale care conțin Cd prin celulele apicale ale tricomilor, reducând nivelurile de Cd2+ din corp16. Acidul oxalic poate regla pH-ul solului, poate crește activitățile superoxid dismutazei (SOD), peroxidazei (POD) și catalazei (CAT) și poate regla infiltrarea zahărului solubil, a proteinelor solubile, a aminoacizilor liberi și a prolinei. Modulatori metabolici 17,18. Substanțele acide și excesul de Ca2+ din plantele oxalate formează precipitate de oxalat de calciu sub acțiunea proteinelor din germeni. Reglarea concentrației de Ca2+ la plante poate regla eficient acidul oxalic dizolvat și Ca2+ în plante și poate evita acumularea excesivă de acid oxalic și Ca2+19,20.
Cantitatea de var aplicată este unul dintre factorii cheie care afectează efectul restaurării. S-a stabilit că un consum de var variază între 750 și 6000 kg·h·m−2. Pentru solurile acide cu pH 5,0-5,5, efectul aplicării varului la o doză de 3000-6000 kg·h·m-2 a fost semnificativ mai mare decât la o doză de 750 kg·h·m-221. Cu toate acestea, aplicarea excesivă de var va provoca unele efecte negative asupra solului, cum ar fi modificări mari ale pH-ului solului și compactarea solului22. Prin urmare, am stabilit nivelurile de tratament cu CaO la 0, 750, 2250 și 3750 kg·h·m−2. Când acidul oxalic a fost aplicat la Arabidopsis, s-a constatat că Ca2+ este semnificativ redus la 10 mM L-1, iar familia de gene CRT care influențează semnalizarea Ca2+ a fost puternic receptivă20. Acumularea unor studii anterioare ne-a permis să determinăm concentrația acestui experiment și să continuăm să studiem interacțiunea aditivilor exogeni asupra Ca2+ și Cd2+23,24,25. Astfel, acest studiu își propune să investigheze mecanismul de reglare a efectelor aplicării topice de var și a pulverizării foliare cu acid oxalic asupra conținutului de Cd și toleranței la stres a Panax notoginseng în solurile contaminate cu Cd și să exploreze în continuare cele mai bune modalități și mijloace de garantare a calității medicinale. Exit Panax notoginseng. Acesta oferă informații valoroase pentru a ghida extinderea cultivării ierboase în solurile contaminate cu cadmiu și asigurarea unei producții durabile și de înaltă calitate pentru a satisface cererea pieței de medicamente.
Folosind soiul local Wenshan notoginseng ca material, a fost efectuat un experiment pe teren în Lannizhai (24°11′N, 104°3′E, altitudine 1446m), județul Qiubei, prefectura Wenshan, provincia Yunnan. Temperatura medie anuală este de 17°C, iar precipitațiile medii anuale sunt de 1250 mm. Valorile de bază ale solului studiat: TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, RH 31,86 g kg-1, N hidrolizat alcalin 88,82 mg kg-1, P efectiv 18,55 mg kg-1, K disponibil 100,37 mg kg-1, Cd total 0,3 mg kg-1 și pH 5,4.
Pe 10 decembrie 2017, s-au aplicat 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2.5H2O) și var (0.750, 2250 și 3750 kg h m-2) și s-au amestecat cu solul vegetal la o distanță de 0–10 cm în fiecare parcelă. Fiecare tratament a fost repetat de 3 ori. Parcelele experimentale au fost amplasate aleatoriu, suprafața fiecărei parcele fiind de 3 m2. Răsadurile de Panax notoginseng în vârstă de un an au fost transplantate după 15 zile de cultivare în sol. Atunci când se utilizează plase de umbrire, intensitatea luminoasă a Panax notoginseng în coronamentul de umbrire este de aproximativ 18% din intensitatea luminoasă naturală normală. Se cultivă conform metodelor tradiționale locale de creștere. Până la stadiul de maturitate al Panax notoginseng în 2019, se va pulveriza acid oxalic sub formă de oxalat de sodiu. Concentrația de acid oxalic a fost de 0, 0,1 și respectiv 0,2 mol l-1, iar pH-ul a fost ajustat la 5,16 cu NaOH pentru a imita pH-ul mediu al filtratului de resturi. Pulverizați suprafețele superioare și inferioare ale frunzelor o dată pe săptămână, la ora 8 dimineața. După pulverizarea de 4 ori, plantele de Panax notoginseng în vârstă de 3 ani au fost recoltate în săptămâna 5.
În noiembrie 2019, au fost colectate în câmp plante de Panax notoginseng în vârstă de trei ani tratate cu acid oxalic. Câteva probe de plante de Panax notoginseng în vârstă de 3 ani, care urmau să fie testate pentru metabolismul fiziologic și activitatea enzimatică, au fost plasate în tuburi de congelare, congelate rapid în azot lichid și apoi transferate într-un frigider la -80°C. Partea din stadiul matur trebuie determinată în probele de rădăcină pentru Cd și conținutul de ingredient activ. După spălare cu apă de la robinet, se usucă la 105°C timp de 30 de minute, se menține masa la 75°C și se măcină probele într-un mojar.
Se cântăresc 0,2 g de probe de plante uscate într-un balon Erlenmeyer, se adaugă 8 ml HNO3 și 2 ml HClO4 și se închide cu capac peste noapte. A doua zi, pâlnia cu gât curbat se plasează într-un balon triunghiular pentru descompunere electrotermică până când apare fum alb și soluția de descompunere devine limpede. După răcirea la temperatura camerei, amestecul a fost transferat într-un balon cotat de 10 ml. Conținutul de Cd a fost determinat pe un spectrometru de absorbție atomică (Thermo ICE™ 3300 AAS, SUA). (GB/T 23739-2009).
Se cântăresc 0,2 g de probe de plante uscate într-o sticlă de plastic de 50 ml, se adaugă 10 ml de HCL 1 mol l-1, se închide și se agită timp de 15 ore, apoi se filtrează. Folosind o pipetă, se extrage cantitatea necesară de filtrat pentru diluția corespunzătoare și se adaugă soluția de SrCl2 pentru a aduce concentrația de Sr2+ la 1 g L-1. Conținutul de Ca a fost determinat utilizând un spectrometru de absorbție atomică (Thermo ICE™ 3300 AAS, SUA).
Metoda kitului de referință pentru malondialdehidă (MDA), superoxid dismutază (SOD), peroxidază (POD) și catalază (CAT) (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., număr de înregistrare al produsului), utilizați kitul de măsurare corespunzător nr.: Jingyaodianji (cvasi) word 2013 nr. 2400147).
Se cântăresc 0,05 g din proba de Panax notoginseng și se adaugă reactivul antronă-acid sulfuric de-a lungul părții laterale a tubului. Se agită tubul timp de 2-3 secunde pentru a amesteca complet lichidul. Se așează tubul pe suportul pentru tuburi de testare timp de 15 minute. Conținutul de zaharuri solubile a fost determinat utilizând spectrofotometria UV-vizibilă (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) la o lungime de undă de 620 nm.
Se cântăresc 0,5 g dintr-o probă proaspătă de Panax notoginseng, se macină până se omogenizează cu 5 ml de apă distilată și se centrifughează la 10.000 g timp de 10 minute. Se diluează supernatantul la un volum fix. S-a utilizat metoda Coomassie Brilliant Blue. Conținutul de proteine ​​solubile a fost determinat prin spectrofotometrie în regiunile ultraviolete și vizibile ale spectrului (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) la o lungime de undă de 595 nm și calculat din curba standard a albuminei serice bovine.
Se cântăresc 0,5 g de probă proaspătă, se adaugă 5 ml de acid acetic 10% pentru a măcina și omogeniza, se filtrează și se diluează până la volum constant. Metodă cromogenică utilizând soluție de ninhidrină. Conținutul de aminoacizi liberi a fost determinat prin spectrofotometrie ultraviolet-vizibil (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) la o lungime de undă de 570 nm și calculat din curba standard a leucinei.
Se cântăresc 0,5 g de probă proaspătă, se adaugă 5 ml de soluție 3% de acid sulfosalicilic, se încălzește într-o baie de apă și se agită timp de 10 minute. După răcire, soluția a fost filtrată și diluată la un volum constant. S-a utilizat metoda cromogenică cu ninhidrină acidă. Conținutul de prolină a fost determinat prin spectrofotometrie UV-vizibilă (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) la o lungime de undă de 520 nm și calculat din curba standard a prolinei.
Conținutul de saponine a fost determinat prin cromatografie lichidă de înaltă performanță (HPLC) în conformitate cu Farmacopeea Republicii Populare Chineze (ediția 2015). Principiul de bază al HPLC este utilizarea unui lichid la presiune înaltă ca fază mobilă și aplicarea unei tehnologii de separare extrem de eficiente pe o coloană cu fază staționară pentru particule ultrafine. Competențele operaționale sunt următoarele:
Condiții HPLC și test de adecvare a sistemului (Tabelul 1): Eluția în gradient a fost efectuată conform tabelului următor, utilizând silicagel legat cu octadecilsilan ca umplutură, acetonitril ca fază mobilă A, apă ca fază mobilă B, iar lungimea de undă de detecție a fost de 203 nm. Numărul de cupe teoretice calculat din vârful R1 al saponinelor Panax notoginseng ar trebui să fie de cel puțin 4000.
Prepararea soluției de referință: Se cântăresc cu precizie ginsenozidele Rg1, ginsenozidele Rb1 și notoginsenozidele R1, se adaugă metanol pentru a obține o soluție mixtă de 0,4 mg ginsenozidă Rg1, 0,4 mg ginsenozidă Rb1 și 0,1 mg notoginsenozidă R1 per ml.
Prepararea soluției de testare: Se cântăresc 0,6 g de pulbere Sanxin și se adaugă 50 ml de metanol. Amestecul a fost cântărit (W1) și lăsat peste noapte. Soluția amestecată a fost apoi fiartă ușor într-o baie de apă la 80°C timp de 2 ore. După răcire, se cântărește soluția amestecată și se adaugă metanolul rezultat la prima masă de W1. Apoi se agită bine și se filtrează. Filtratul a fost lăsat pentru determinare.
Conținutul de saponină a fost absorbit cu precizie de 10 µl de soluție standard și 10 µl de filtrat și injectat în HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Curbă standard: determinarea soluției standard mixte Rg1, Rb1, R1, condițiile cromatografice sunt aceleași ca mai sus. Calculați curba standard cu aria vârfului măsurată pe axa y și concentrația de saponină din soluția standard pe abscisă. Introduceți aria vârfului măsurată a probei în curba standard pentru a calcula concentrația de saponină.
Se cântărește o probă de 0,1 g de P. notogensings și se adaugă 50 ml de soluție de CH3OH 70%. Se sonică timp de 2 ore, apoi se centrifughează la 4000 rpm timp de 10 minute. Se ia 1 ml din supernatant și se diluează de 12 ori. Conținutul de flavonoide a fost determinat prin spectrofotometrie ultraviolet-vizibil (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) la o lungime de undă de 249 nm. Quercetina este o substanță abundentă standard8.
Datele au fost organizate folosind software-ul Excel 2010. Analiza varianței datelor a fost evaluată folosind software-ul SPSS Statistics 20. Imaginea a fost realizată cu Origin Pro 9.1. Statisticile calculate includ media ± deviația standard. Declarațiile privind semnificația statistică se bazează pe P<0,05.
În cazul pulverizării foliare cu aceeași concentrație de acid oxalic, conținutul de Ca din rădăcinile de Panax notoginseng a crescut semnificativ odată cu creșterea aplicării de var (Tabelul 2). Comparativ cu lipsa aplicării de var, conținutul de Ca a crescut cu 212% la 3750 kg ppm var fără pulverizare cu acid oxalic. La aceeași rată de aplicare a varului, conținutul de calciu a crescut ușor odată cu creșterea concentrației de acid oxalic pulverizat.
Conținutul de Cd din rădăcini a variat de la 0,22 la 0,70 mg/kg. La aceeași concentrație de pulverizare de acid oxalic, conținutul de 2250 kg hm-2 Cd a scăzut semnificativ odată cu creșterea ratei de aplicare a varului. Comparativ cu lotul de control, la pulverizarea rădăcinilor cu 2250 kg var gm-2 și 0,1 mol l-1 acid oxalic, conținutul de Cd a scăzut cu 68,57%. Când s-au aplicat fără var și 750 kg var hm-2, conținutul de Cd din rădăcinile de Panax notoginseng a scăzut semnificativ odată cu creșterea concentrației de acid oxalic pulverizat. Odată cu introducerea a 2250 kg de var gm-2 și 3750 kg de var gm-2, conținutul de Cd din rădăcină a scăzut mai întâi și apoi a crescut odată cu creșterea concentrației de acid oxalic. În plus, analiza 2D a arătat că conținutul de Ca din rădăcina de Panax notoginseng a fost afectat semnificativ de var (F = 82,84**), conținutul de Cd din rădăcina de Panax notoginseng a fost afectat semnificativ de var (F = 74,99**) și acid oxalic. (F = 74,99**). F = 7,72*).
Odată cu creșterea ratei de aplicare a varului și a concentrației de pulverizare cu acid oxalic, conținutul de MDA a scăzut semnificativ. Nu s-a constatat nicio diferență semnificativă în conținutul de MDA între rădăcinile de Panax notoginseng tratate cu var și cele tratate cu 3750 kg g/m2 de var. La rate de aplicare de 750 kg hm-2 și 2250 kg hm-2 de var, conținutul de MDA în acid oxalic 0,2 mol l-1 pulverizat a fost cu 58,38%, respectiv 40,21% mai mic decât în ​​acidul oxalic nepulverizat. Conținutul de MDA (7,57 nmol g-1) a fost cel mai mic atunci când s-au adăugat 750 kg de var hm-2 și 0,2 mol l-1 de acid oxalic (Fig. 1).
Efectul pulverizării frunzelor cu acid oxalic asupra conținutului de malondialdehidă din rădăcinile de Panax notoginseng aflate în stres cu cadmiu [J]. P<0,05). La fel și mai jos.
Cu excepția aplicării a 3750 kg h m-2 de var, nu s-a observat nicio diferență semnificativă în activitatea SOD a sistemului radicular de Panax notoginseng. Când s-a utilizat var în concentrații de 0, 750 și 2250 kg hm-2, activitatea SOD la pulverizarea a 0,2 mol l-1 de acid oxalic a fost semnificativ mai mare decât în ​​absența tratamentului cu acid oxalic, care a crescut cu 177,89%, 61,62% și, respectiv, 45,08%. Activitatea SOD (598,18 unități g-1) în rădăcini a fost cea mai mare atunci când au fost tratate fără var și pulverizate cu 0,2 mol l-1 de acid oxalic. La aceeași concentrație, fără acid oxalic sau pulverizate cu 0,1 mol l-1 de acid oxalic, activitatea SOD a crescut odată cu creșterea cantității de var aplicat. Activitatea SOD a scăzut semnificativ după pulverizarea cu 0,2 mol L-1 de acid oxalic (Fig. 2).
Efectul pulverizării frunzelor cu acid oxalic asupra activității superoxid dismutazei, peroxidazei și catalazei la rădăcinile de Panax notoginseng aflate sub stres cu cadmiu [J].
Similar activității SOD din rădăcini, activitatea POD din rădăcini (63,33 µmol g-1) a fost cea mai mare atunci când a fost pulverizată fără var și 0,2 mol L-1 acid oxalic, cu 148,35% mai mare decât în ​​cazul controlului (25,50 µmol g-1). Activitatea POD a crescut mai întâi și apoi a scăzut odată cu creșterea concentrației de acid oxalic pulverizat și a tratamentului cu var de 3750 kg hm-2. Comparativ cu tratamentul cu 0,1 mol l-1 acid oxalic, activitatea POD a scăzut cu 36,31% atunci când a fost tratată cu 0,2 mol l-1 acid oxalic (Fig. 2).
Cu excepția pulverizării a 0,2 mol l-1 de acid oxalic și a aplicării a 2250 kg hm-2 sau 3750 kg hm-2 de var, activitatea CAT a fost semnificativ mai mare decât în ​​lotul de control. Activitatea CAT în cazul tratamentului cu 0,1 mol l-1 de acid oxalic și al tratamentului cu var 0,2250 kg hm-2 sau 3750 kg hm-2 a crescut cu 276,08%, 276,69% ​​și, respectiv, 33,05% comparativ cu lipsa tratamentului cu acid oxalic. Activitatea CAT a rădăcinilor (803,52 µmol g-1) tratate cu 0,2 mol l-1 de acid oxalic a fost cea mai mare. Activitatea CAT (172,88 µmol g-1) a fost cea mai scăzută în cazul tratamentului cu 3750 kg hm-2 de var și 0,2 mol l-1 de acid oxalic (Fig. 2).
Analiza bivariată a arătat că activitatea CAT și MDA la Panax notoginseng au fost corelate semnificativ cu cantitatea de acid oxalic sau var pulverizat și cu ambele tratamente (Tabelul 3). Activitatea SOD la nivelul rădăcinilor a fost puternic corelată cu tratamentul cu var și acid oxalic sau cu concentrația de acid oxalic pulverizat. Activitatea POD la rădăcini a fost corelată semnificativ cu cantitatea de var aplicată sau cu aplicarea simultană de var și acid oxalic.
Conținutul de zaharuri solubile din rădăcinile de plante a scăzut odată cu creșterea ratei de aplicare a varului și a concentrației de pulverizare cu acid oxalic. Nu a existat o diferență semnificativă în conținutul de zaharuri solubile din rădăcinile de Panax notoginseng fără aplicarea varului și cu aplicarea a 750 kg·h·m−2 de var. La aplicarea a 2250 kg hm-2 de var, conținutul de zaharuri solubile atunci când a fost tratat cu 0,2 mol l-1 de acid oxalic a fost semnificativ mai mare decât la pulverizarea cu acid non-oxalic, care a crescut cu 22,81%. La aplicarea varului în cantitate de 3750 kg·h·m-2, conținutul de zaharuri solubile a scăzut semnificativ odată cu creșterea concentrației de pulverizare cu acid oxalic. Conținutul de zaharuri solubile al tratamentului de pulverizare cu 0,2 mol L-1 de acid oxalic a fost cu 38,77% mai mic decât cel al tratamentului fără tratament cu acid oxalic. În plus, tratamentul prin pulverizare cu 0,2 mol l-1 de acid oxalic a avut cel mai mic conținut de zahăr solubil, de 205,80 mg g-1 (Fig. 3).
Efectul pulverizării frunzelor cu acid oxalic asupra conținutului de zahăr total solubil și proteine ​​solubile din rădăcinile de Panax notoginseng sub stres de cadmiu [J].
Conținutul de proteine ​​solubile din rădăcini a scăzut odată cu creșterea ratei de aplicare a varului și acidului oxalic. În absența varului, conținutul de proteine ​​solubile în tratamentul de pulverizare cu 0,2 mol l-1 de acid oxalic a fost semnificativ mai mic decât în ​​lotul de control, cu 16,20%. La aplicarea a 750 kg hm-2 de var, nu s-a observat nicio diferență semnificativă în conținutul de proteine ​​solubile din rădăcinile de Panax notoginseng. La o rată de aplicare a varului de 2250 kg h m-2, conținutul de proteine ​​solubile în tratamentul de pulverizare cu acid oxalic de 0,2 mol l-1 a ​​fost semnificativ mai mare decât în ​​tratamentul de pulverizare fără acid oxalic (35,11%). Când varul a fost aplicat la 3750 kg h m-2, conținutul de proteine ​​solubile a scăzut semnificativ odată cu creșterea concentrației de acid oxalic pulverizat, iar conținutul de proteine ​​solubile (269,84 µg g-1) a fost cel mai scăzut la tratarea cu 0,2 mol l-1 de acid oxalic (Fig. 3).
Nu s-a constatat nicio diferență semnificativă în conținutul de aminoacizi liberi din rădăcinile de Panax notoginseng în absența varului. Odată cu creșterea concentrației de pulverizare cu acid oxalic și o rată de aplicare a varului de 750 kg hm-2, conținutul de aminoacizi liberi a scăzut mai întâi, apoi a crescut. Aplicarea tratamentului cu 2250 kg hm-2 var și 0,2 mol l-1 acid oxalic a crescut semnificativ conținutul de aminoacizi liberi cu 33,58% comparativ cu lipsa tratamentului cu acid oxalic. Odată cu creșterea concentrației de pulverizare cu acid oxalic și introducerea a 3750 kg·hm-2 de var, conținutul de aminoacizi liberi a scăzut semnificativ. Conținutul de aminoacizi liberi în tratamentul cu pulverizare cu acid oxalic 0,2 mol L-1 a fost cu 49,76% mai mic decât în ​​tratamentul fără tratament cu acid oxalic. Conținutul de aminoacizi liberi a fost maxim atunci când a fost tratat fără tratament cu acid oxalic și a fost de 2,09 mg/g. Conținutul de aminoacizi liberi (1,05 mg g-1) a fost cel mai scăzut la pulverizarea cu 0,2 mol l-1 de acid oxalic (Fig. 4).
Efectul pulverizării frunzelor cu acid oxalic asupra conținutului de aminoacizi liberi și prolină din rădăcinile de Panax notoginseng în condiții de stres cu cadmiu [J].
Conținutul de prolină din rădăcini a scăzut odată cu creșterea ratei de aplicare a varului și acidului oxalic. Nu a existat o diferență semnificativă în conținutul de prolină la Panax notoginseng în absența varului. Odată cu creșterea concentrației de pulverizare cu acid oxalic și a ratelor de aplicare a varului de 750, 2250 kg hm-2, conținutul de prolină a scăzut mai întâi și apoi a crescut. Conținutul de prolină în tratamentul cu pulverizare cu acid oxalic 0,2 mol l-1 a ​​fost semnificativ mai mare decât conținutul de prolină în tratamentul cu pulverizare cu acid oxalic 0,1 mol l-1, care a crescut cu 19,52% și, respectiv, 44,33%. La aplicarea a 3750 kg·hm-2 de var, conținutul de prolină a scăzut semnificativ odată cu creșterea concentrației de pulverizare cu acid oxalic. Conținutul de prolină după pulverizarea cu acid oxalic 0,2 mol l-1 a ​​fost cu 54,68% mai mic decât fără acid oxalic. Conținutul de prolină a fost cel mai scăzut și s-a ridicat la 11,37 μg/g după tratarea cu 0,2 mol/l acid oxalic (Fig. 4).
Conținutul de saponine totale în Panax notoginseng a fost Rg1>Rb1>R1. Nu a existat o diferență semnificativă în conținutul celor trei saponine odată cu creșterea concentrației de acid oxalic pulverizat și fără var (Tabelul 4).
Conținutul de R1 la pulverizarea a 0,2 mol l-1 de acid oxalic a fost semnificativ mai mic decât în ​​absența pulverizării de acid oxalic și utilizarea varului 750 sau 3750 kg·h·m-2. Cu o concentrație de pulverizare a acidului oxalic de 0 sau 0,1 mol l-1, nu a existat o diferență semnificativă în conținutul de R1 odată cu creșterea ratei de aplicare a varului. La o concentrație de pulverizare a acidului oxalic de 0,2 mol l-1, conținutul de R1 de 3750 kg hm-2 de var a fost semnificativ mai mic decât cel de 43,84% fără var (Tabelul 4).
Conținutul de Rg1 a crescut mai întâi și apoi a scăzut odată cu creșterea concentrației de pulverizare cu acid oxalic și a ratei de aplicare a varului de 750 kg·h·m−2. La o rată de aplicare a varului de 2250 sau 3750 kg h m-2, conținutul de Rg1 a scăzut odată cu creșterea concentrației de pulverizare a acidului oxalic. La aceeași concentrație de pulverizare a acidului oxalic, conținutul de Rg1 a crescut mai întâi și apoi a scăzut odată cu creșterea ratei de aplicare a varului. Comparativ cu lotul de control, cu excepția a trei concentrații de pulverizare de acid oxalic și 750 kg h m-2, conținutul de Rg1 a fost mai mare decât cel al lotului de control, conținutul de Rg1 din rădăcinile celorlalte tratamente a fost mai mic decât cel al lotului de control. Conținutul de Rg1 a fost cel mai mare atunci când s-a pulverizat cu 750 kg gm-2 var și 0,1 mol l-1 acid oxalic, care a fost cu 11,54% mai mare decât cel al lotului de control (Tabelul 4).
Conținutul de Rb1 a crescut mai întâi și apoi a scăzut odată cu creșterea concentrației de pulverizare cu acid oxalic și a ratei de aplicare a varului de 2250 kg hm-2. După pulverizarea a 0,1 mol l-1 de acid oxalic, conținutul de Rb1 a atins un maxim de 3,46%, ceea ce este cu 74,75% mai mare decât fără pulverizarea acidului oxalic. În cazul altor tratamente cu var, nu a existat o diferență semnificativă între diferitele concentrații de acid oxalic pulverizat. Când s-a pulverizat cu 0,1 și 0,2 mol l-1 de acid oxalic, conținutul de Rb1 a scăzut mai întâi, apoi a scăzut odată cu creșterea cantității de var adăugate (tabelul 4).
La aceeași concentrație de acid oxalic pulverizat, conținutul de flavonoide a crescut mai întâi și apoi a scăzut odată cu creșterea ratei de aplicare a varului. Niciun var, nici varul de 3750 kg hm-2 pulverizat cu diferite concentrații de acid oxalic nu au prezentat o diferență semnificativă în conținutul de flavonoide. Când varul a fost aplicat la o rată de 750 și 2250 kg h m-2, conținutul de flavonoide a crescut mai întâi și apoi a scăzut odată cu creșterea concentrației de pulverizare cu acid oxalic. Când a fost tratat cu o rată de aplicare de 750 kg hm-2 și pulverizat cu 0,1 mol l-1 de acid oxalic, conținutul de flavonoide a fost cel mai mare și a ajuns la 4,38 mg g-1, ceea ce este cu 18,38% mai mare decât varul la aceeași rată de aplicare, fără pulverizare cu acid oxalic. Conținutul de flavonoide în timpul pulverizării cu acid oxalic 0,1 mol l-1 a ​​crescut cu 21,74% comparativ cu tratamentul fără pulverizare cu acid oxalic și tratamentul cu var cu 2250 kg hm-2 (Fig. 5).
Efectul pulverizării foliare cu oxalat asupra conținutului de flavonoide din rădăcinile de Panax notoginseng aflate în condiții de stres cu cadmiu [J].
Analiza bivariată a arătat că, în cazul plantelor Panax notoginseng, conținutul de zahăr solubil a fost corelat semnificativ cu cantitatea de var aplicată și cu concentrația de acid oxalic pulverizat. Conținutul de proteine ​​solubile din culturile de rădăcinoase a fost corelat semnificativ cu rata de aplicare a varului, atât cu var, cât și cu acid oxalic. Conținutul de aminoacizi liberi și prolină din rădăcini a fost corelat semnificativ cu rata de aplicare a varului, cu concentrația de pulverizare cu acid oxalic, var și acid oxalic (Tabelul 5).
Conținutul de R1 din rădăcinile de Panax notoginseng a fost corelat semnificativ cu concentrația pulverizării cu acid oxalic, cantitatea de var aplicată, var și acid oxalic. Conținutul de flavonoide a fost corelat semnificativ cu concentrația de acid oxalic pulverizat și cantitatea de var aplicată.
Numeroase adaosuri au fost utilizate pentru a reduce Cd-ul plantelor prin imobilizarea Cd-ului în sol, cum ar fi varul și acidul oxalic30. Varul este utilizat pe scară largă ca aditiv pentru sol pentru a reduce conținutul de cadmiu din culturi31. Liang și colab.32 au raportat că acidul oxalic poate fi utilizat și pentru restaurarea solurilor contaminate cu metale grele. După aplicarea diferitelor concentrații de acid oxalic pe solul contaminat, materia organică din sol a crescut, capacitatea de schimb cationic a scăzut, iar valoarea pH-ului a crescut cu 33. Acidul oxalic poate reacționa, de asemenea, cu ionii metalici din sol. Sub stresul cauzat de Cd, conținutul de Cd din Panax notoginseng a crescut semnificativ în comparație cu lotul de control. Cu toate acestea, atunci când s-a utilizat var, acesta a scăzut semnificativ. În acest studiu, la aplicarea a 750 kg hm-2 de var, conținutul de Cd din rădăcină a atins standardul național (limita de Cd: Cd≤0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), iar efectul la aplicarea a 2250 kg hm−2 de var funcționează cel mai bine cu var. Aplicarea varului a creat un număr mare de situsuri de competiție între Ca2+ și Cd2+ în sol, iar adăugarea de acid oxalic a putut reduce conținutul de Cd din rădăcinile de Panax notoginseng. Cu toate acestea, conținutul de Cd al rădăcinilor de Panax notoginseng a fost redus semnificativ prin combinarea varului cu acid oxalic, atingând standardul național. Ca2+ din sol este adsorbit pe suprafața rădăcinii în timpul fluxului masic și poate fi absorbit de celulele rădăcinii prin canale de calciu (canale de Ca2+), pompe de calciu (Ca2+-AT-Pase) și antiportori Ca2+/H+, și apoi transportat orizontal către xilemul rădăcinii 23. Conținutul de Ca din rădăcină a fost corelat negativ semnificativ cu conținutul de Cd (P<0,05). Conținutul de Cd a scăzut odată cu creșterea conținutului de Ca, ceea ce este în concordanță cu opinia despre antagonismul dintre Ca și Cd. Analiza varianței a arătat că cantitatea de var a influențat semnificativ conținutul de Ca din rădăcinile de Panax notoginseng. Pongrac și colab. 35 a raportat că Cd se leagă de oxalat în cristalele de oxalat de calciu și concurează cu Ca. Cu toate acestea, reglarea Ca de către oxalat nu a fost semnificativă. Acest lucru a arătat că precipitarea oxalatului de calciu format de acidul oxalic și Ca2+ nu a fost o precipitare simplă, iar procesul de co-precipitare poate fi controlat prin diverse căi metabolice.