Athari ya chokaa na asidi oxaliki kwenye vimeng'enya vya antioxidant na vipengele hai vya Panax notoginseng chini ya mkazo wa kadimiamu

Asante kwa kutembelea Nature.com. Unatumia toleo la kivinjari lenye usaidizi mdogo wa CSS. Kwa matumizi bora zaidi, tunapendekeza utumie kivinjari kilichosasishwa (au uzime Hali ya Utangamano katika Internet Explorer). Zaidi ya hayo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tunaonyesha tovuti bila mitindo na JavaScript.
Vitelezi vinavyoonyesha makala tatu kwa kila slaidi. Tumia vitufe vya nyuma na vinavyofuata kusogea kwenye slaidi, au vitufe vya kidhibiti cha slaidi mwishoni kusogea kwenye kila slaidi.
Uchafuzi wa Kadimiamu (Cd) unatishia kilimo cha mmea wa dawa Panax notoginseng katika Mkoa wa Yunnan. Chini ya hali ya msongo wa Cd wa nje, jaribio la shambani lilifanywa ili kuelewa athari za matumizi ya chokaa (0.750, 2250 na 3750 kg bm-2) na dawa ya kunyunyizia asidi ya oxalic (0, 0.1 na 0.2 mol l-1) kwenye mkusanyiko wa Cd. na hatua ya antioxidant. Vipengele vya kimfumo na vya kimatibabu vinavyoathiri Panax notoginseng. Matokeo yalionyesha kuwa kunyunyizia asidi ya oxalic kwa kutumia chokaa cha haraka na majani kunaweza kuongeza viwango vya Ca2+ katika Panax notoginseng chini ya msongo wa Cd na kupunguza sumu ya Cd2+. Kuongezwa kwa chokaa na asidi ya oxalic kuliongeza shughuli za vimeng'enya vya antioxidant na kubadilisha metaboli ya osmoregulators. Shughuli ya CAT iliongezeka kwa kiasi kikubwa zaidi, ikiongezeka mara 2.77. Shughuli ya juu zaidi ya SOD iliongezeka kwa mara 1.78 ilipotibiwa na asidi ya oxalic. Kiwango cha MDA kilipungua kwa 58.38%. Kuna uhusiano muhimu sana na sukari mumunyifu, asidi amino huru, prolini, na protini mumunyifu. Chokaa na asidi oxaliki vinaweza kuongeza ioni za kalsiamu (Ca2+), kupunguza Cd, kuboresha uvumilivu wa mfadhaiko katika Panax notoginseng, na kuongeza jumla ya saponins na uzalishaji wa flavonoid. Kiwango cha Cd kilikuwa cha chini kabisa, 68.57% chini kuliko katika udhibiti, ambacho kililingana na thamani ya kawaida (Cd≤0.5 mg/kg, GB/T 19086-2008). Kiwango cha SPN kilikuwa 7.73%, ambacho kilifikia kiwango cha juu zaidi cha kila matibabu, na kiwango cha flavonoids kiliongezeka kwa kiasi kikubwa kwa 21.74%, na kufikia thamani ya kawaida ya dawa na mavuno bora.
Kadimiamu (Cd), kama kichafuzi cha kawaida katika udongo unaolimwa, huhama kwa urahisi na ina sumu kubwa ya kibiolojia1. El Shafei et al. 2 waliripoti kwamba sumu ya Cd huathiri ubora na tija ya mimea inayotumika. Katika miaka ya hivi karibuni, hali ya ziada ya kadimiamu katika udongo wa ardhi inayolimwa kusini magharibi mwa China imekuwa mbaya sana. Mkoa wa Yunnan ni Ufalme wa Bioanuwai wa China, ambapo spishi za mimea ya dawa ziko nafasi ya kwanza nchini. Hata hivyo, rasilimali nyingi za madini za Mkoa wa Yunnan bila shaka husababisha uchafuzi wa metali nzito wa udongo wakati wa mchakato wa uchimbaji madini, ambao huathiri uzalishaji wa mimea ya dawa ya ndani.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 ni mmea wa kudumu wa dawa za mitishamba unaotokana na jenasi Araliaceae Panax ginseng. Mzizi wa Panax notoginseng huchochea mzunguko wa damu, huondoa vilio vya damu na hupunguza maumivu. Eneo kuu la uzalishaji ni Mkoa wa Wenshan, Mkoa wa Yunnan 5. Uchafuzi wa Cd ulikuwepo kwenye zaidi ya 75% ya eneo la udongo katika eneo la kupanda la Panax notoginseng na ulizidi 81-100% katika maeneo mbalimbali6. Athari ya sumu ya Cd pia hupunguza sana uzalishaji wa vipengele vya dawa vya Panax notoginseng, hasa saponins na flavonoids. Saponins ni kundi la aglycones, ambapo aglycones ni triterpenoids au spirosteranes, ambazo ni viungo vikuu vya dawa nyingi za mitishamba za Kichina na zina saponins. Baadhi ya saponins pia zina shughuli muhimu za kibiolojia kama vile shughuli za kuua bakteria, kupambana na kuhara, kutuliza na kupambana na saratani7. Flavonoids kwa ujumla hurejelea mfululizo wa misombo ambapo pete mbili za benzene zenye vikundi vya fenoliki hidroksili huunganishwa kupitia atomi tatu kuu za kaboni, na kiini kikuu ni 2-phenylchromanone 8. Ni antioxidant yenye nguvu, ambayo inaweza kuondoa viini huru vya oksijeni katika mimea kwa ufanisi, kuzuia uondoaji wa vimeng'enya vya kibayolojia vya uchochezi, kukuza uponyaji wa majeraha na kupunguza maumivu, na kupunguza viwango vya kolesteroli. Ni mojawapo ya viambato vikuu vya Panax Ginseng. Kutatua tatizo la uchafuzi wa udongo na kadimiamu katika maeneo ya uzalishaji wa Panax notoginseng ni sharti muhimu kwa kuhakikisha uzalishaji wa vipengele vyake vikuu vya dawa.
Chokaa ni mojawapo ya vipitishi vya kawaida vya kurekebisha uchafuzi wa udongo wa kadiamu mahali pake. Huathiri ufyonzwaji na utuaji wa Cd kwenye udongo na hupunguza shughuli za kibiolojia za Cd kwenye udongo kwa kuongeza pH na kubadilisha uwezo wa kubadilishana kasheni ya udongo (CEC), kueneza chumvi kwenye udongo (BS), uwezo wa redoksi kwenye udongo (Eh)3,11 ufanisi. . Kwa kuongezea, chokaa hutoa kiasi kikubwa cha Ca2+, ambacho huunda uadui wa ioni na Cd2+, hushindana kwa maeneo ya ufyonzwaji wa mizizi, huzuia usafirishaji wa Cd hadi kwenye shina, na ina sumu ndogo ya kibiolojia. Kwa kuongezwa kwa 50 mmol l-1 Ca chini ya mkazo wa Cd, usafirishaji wa Cd kwenye majani ya ufuta ulizuiliwa na mkusanyiko wa Cd ulipunguzwa kwa 80%. Tafiti nyingi zinazohusiana zimeripotiwa kwenye mchele (Oryza sativa L.) na mazao mengine12,13.
Kunyunyizia majani ya mazao ili kudhibiti mkusanyiko wa metali nzito ni njia mpya ya kushughulika na metali nzito katika miaka ya hivi karibuni. Kanuni hii inahusiana zaidi na mmenyuko wa chelation katika seli za mimea, ambayo husababisha metali nzito kuwekwa kwenye ukuta wa seli na kuzuia ufyonzwaji wa metali nzito na mimea14,15. Kama wakala thabiti wa chelating wa asidi ya dicarboxylic, asidi ya oxalic inaweza moja kwa moja chelating ioni za metali nzito katika mimea, na hivyo kupunguza sumu. Uchunguzi umeonyesha kuwa asidi ya oxalic katika soya inaweza chelating Cd2+ na kutoa fuwele zenye Cd kupitia seli za apical za trichome, kupunguza viwango vya Cd2+ mwilini16. Asidi ya oxalic inaweza kudhibiti pH ya udongo, kuongeza shughuli za superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), na katalase (CAT), na kudhibiti uingiaji wa sukari mumunyifu, protini mumunyifu, asidi amino huru, na proline. Vidhibiti vya kimetaboliki 17,18. Dutu zenye asidi na Ca2+ iliyozidi katika mimea ya oxalate huunda calcium oxalate hujilimbikiza chini ya hatua ya protini za vijidudu. Udhibiti wa mkusanyiko wa Ca2+ katika mimea unaweza kudhibiti kwa ufanisi asidi ya oxaliki iliyoyeyushwa na Ca2+ katika mimea na kuepuka mkusanyiko mwingi wa asidi ya oxaliki na Ca2+19,20.
Kiasi cha chokaa kinachotumika ni mojawapo ya mambo muhimu yanayoathiri athari ya urejesho. Imebainika kuwa matumizi ya chokaa yanaanzia 750 hadi 6000 kg·h·m−2. Kwa udongo wenye asidi na pH 5.0-5.5, athari ya matumizi ya chokaa kwa kipimo cha 3000-6000 kg·h·m-2 ilikuwa kubwa zaidi kuliko kipimo cha 750 kg·h·m-221. Hata hivyo, matumizi mengi ya chokaa yatasababisha athari hasi kwenye udongo, kama vile mabadiliko makubwa katika pH ya udongo na mgandamizo wa udongo22. Kwa hivyo, tuliweka viwango vya matibabu vya CaO kama 0, 750, 2250 na 3750 kg·h·m−2. Asidi ya oxaliki ilipotumika kwa Arabidopsis, Ca2+ ilipatikana kuwa imepunguzwa sana kwa 10 mM L-1, na familia ya jeni ya CRT inayoathiri ishara ya Ca2+ ilikuwa na mwitikio mkubwa20. Mkusanyiko wa baadhi ya tafiti zilizopita ulituwezesha kubaini mkusanyiko wa jaribio hili na kuendelea kusoma mwingiliano wa viongezeo vya nje kwenye Ca2+ na Cd2+23,24,25. Kwa hivyo, utafiti huu unalenga kuchunguza utaratibu wa udhibiti wa athari za matumizi ya chokaa ya nje na kunyunyizia asidi ya oxalic kwenye kiwango cha Cd na uvumilivu wa msongo wa Panax notoginseng katika udongo uliochafuliwa na Cd, na kuchunguza zaidi njia na njia bora za kuhakikisha ubora wa dawa. Toka Panax notoginseng. Inatoa taarifa muhimu ili kuongoza upanuzi wa kilimo cha mimea katika udongo uliochafuliwa na kadimiamu na utoaji wa uzalishaji wa ubora wa juu na endelevu ili kukidhi mahitaji ya soko la dawa.
Kwa kutumia aina ya Wenshan notoginseng ya eneo hilo kama nyenzo, jaribio la shambani lilifanywa huko Lannizhai (24°11′N, 104°3′E, mwinuko 1446m), Kaunti ya Qiubei, Mkoa wa Wenshan, Mkoa wa Yunnan. Joto la wastani la mwaka ni 17°C na wastani wa mvua ya mwaka ni 1250 mm. Thamani za msingi za udongo uliosomwa: TN 0.57 g kg-1, TP 1.64 g kg-1, TC 16.31 g kg-1, RH 31.86 g kg-1, hidrolisisi ya alkali N 88.82 mg kg -1, yenye ufanisi P 18.55. mg kg-1, inapatikana K 100.37 mg kg-1, jumla ya Cd 0.3 mg kg-1 na pH 5.4.
Mnamo Desemba 10, 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2.5H2O) na chokaa (0.750, 2250 na 3750 kg h m-2) zilitumika na kuchanganywa na udongo wa juu 0–10 cm katika kila shamba, 2017. Kila matibabu yalirudiwa mara 3. Viwanja vya majaribio viliwekwa bila mpangilio, eneo la kila shamba lilikuwa mita za mraba 3. Miche ya Panax notoginseng yenye umri wa mwaka mmoja ilipandikizwa baada ya siku 15 za kilimo kwenye udongo. Unapotumia nyavu za kivuli, kiwango cha mwanga cha Panax notoginseng kwenye dari ya kivuli ni takriban 18% ya kiwango cha kawaida cha mwanga wa asili. Panda kulingana na mbinu za kitamaduni za ukuzaji. Kufikia hatua ya kukomaa kwa Panax notoginseng mnamo 2019, asidi ya oxalic itanyunyiziwa kama oxalate ya sodiamu. Mkusanyiko wa asidi ya oxalic ulikuwa 0, 0.1 na 0.2 mol l-1, mtawalia, na pH ilirekebishwa hadi 5.16 kwa kutumia NaOH ili kuiga pH ya wastani ya uchafu uliochujwa. Nyunyizia sehemu za juu na za chini za majani mara moja kwa wiki saa 8 asubuhi. Baada ya kunyunyizia mara 4, mimea ya Panax notoginseng ya miaka 3 ilivunwa katika wiki ya 5.
Mnamo Novemba 2019, mimea ya Panax notoginseng yenye umri wa miaka mitatu iliyotibiwa na asidi ya oxalic ilikusanywa shambani. Baadhi ya sampuli za mimea ya Panax notoginseng yenye umri wa miaka 3 ili kupimwa kwa kimetaboliki ya kisaikolojia na shughuli za kimeng'enya ziliwekwa kwenye mirija ya kufungia, zikagandishwa haraka kwenye nitrojeni kioevu, na kisha kuhamishiwa kwenye jokofu kwa -80°C. Sehemu ya hatua ya kukomaa lazima iamuliwe katika sampuli za mizizi kwa Cd na kiwango cha kiambato kinachofanya kazi. Baada ya kuosha na maji ya bomba, kausha kwa 105°C kwa dakika 30, shikilia uzito kwa 75°C na saga sampuli kwenye chokaa. Weka.
Pima gramu 0.2 za sampuli za mimea iliyokaushwa kwenye chupa ya Erlenmeyer, ongeza mililita 8 za HNO3 na mililita 2 za HClO4 na kizibo usiku kucha. Siku iliyofuata, funeli yenye shingo iliyopinda huwekwa kwenye chupa ya pembetatu kwa ajili ya kuoza kwa umeme hadi moshi mweupe utokee na mchanganyiko wa mchanganyiko uwe wazi. Baada ya kupoa hadi kwenye halijoto ya kawaida, mchanganyiko huo ulihamishiwa kwenye chupa ya ujazo ya mililita 10. Kiwango cha Cd kiliamuliwa kwenye spectromita ya kunyonya atomiki (Thermo ICE™ 3300 AAS, Marekani). (GB/T 23739-2009).
Pima 0.2 g ya sampuli za mimea iliyokaushwa kwenye chupa ya plastiki ya mililita 50, ongeza 10 ml ya mol 1-1 HCL, funga na kutikisa kwa saa 15 na chuja. Kwa kutumia kichujio, chora kiasi kinachohitajika cha kichujio kwa ajili ya mchanganyiko unaofaa na ongeza myeyusho wa SrCl2 ili kuleta mkusanyiko wa Sr2+ hadi 1 g L–1. Kiwango cha Ca kilibainishwa kwa kutumia spectromita ya kunyonya atomiki (Thermo ICE™ 3300 AAS, Marekani).
Malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), na mbinu ya vifaa vya marejeleo vya katalase (CAT) (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., nambari ya usajili wa bidhaa), tumia nambari ya vifaa vya kupimia vinavyolingana: Jingyaodianji (kwa kiasi) neno 2013 Nambari 2400147).
Pima 0.05 g ya sampuli ya Panax notoginseng na ongeza kitendanishi cha asidi ya anthrone-sulfuriki kando ya mrija. Tikisa mrija kwa sekunde 2-3 ili kuchanganya kioevu vizuri. Weka mrija kwenye raki ya mrija wa majaribio kwa dakika 15. Kiwango cha sukari mumunyifu kiliamuliwa kwa kutumia spectrophotometria inayoonekana kwa UV (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) kwa urefu wa wimbi la 620 nm.
Pima gramu 0.5 za sampuli mpya ya Panax notoginseng, saga hadi iwe homogenate na mililita 5 za maji yaliyosafishwa na upige sentrifuge kwa gramu 10,000 kwa dakika 10. Punguza supernatant hadi ujazo usiobadilika. Mbinu ya Coomassie Brilliant Blue ilitumika. Kiwango cha protini mumunyifu kiliamuliwa kwa kutumia spectrophotometric katika maeneo ya ultraviolet na yanayoonekana ya wigo (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) kwa urefu wa wimbi la 595 nm na kuhesabiwa kutoka kwa mkunjo wa kawaida wa albumin ya seramu ya ng'ombe.
Pima sampuli mpya ya 0.5 g, ongeza mililita 5 za asidi asetiki 10% ili kusaga na kuiga, chuja na upunguze hadi ujazo usiobadilika. Mbinu ya kromogenic kwa kutumia myeyusho wa ninhydrini. Kiwango cha amino asidi huru kiliamuliwa kwa kutumia spektrophotometry inayoonekana kwa urujuanimno (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) kwa urefu wa wimbi la 570 nm na kuhesabiwa kutoka kwa mkunjo wa kawaida wa leusini.
Pima gramu 0.5 za sampuli mpya, ongeza mililita 5 za myeyusho wa 3% wa asidi ya sulfosalicylic, pasha moto kwenye maji na utikise kwa dakika 10. Baada ya kupoa, myeyusho ulichujwa na kupunguzwa hadi ujazo usiobadilika. Mbinu ya chromogenic ya asidi ninhydrin ilitumika. Kiwango cha prolini kiliamuliwa kwa kutumia spectrophotometria inayoonekana kwa UV (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) kwa urefu wa wimbi la 520 nm na kuhesabiwa kutoka kwa mkunjo wa kawaida wa prolini.
Kiwango cha saponins kiliamuliwa na kromatografia ya kioevu yenye utendaji wa juu (HPLC) kulingana na Pharmacopoeia ya Jamhuri ya Watu wa Uchina (toleo la 2015). Kanuni ya msingi ya HPLC ni kutumia kioevu chenye shinikizo kubwa kama awamu inayotembea na kutumia teknolojia ya utenganisho yenye ufanisi mkubwa kwenye safu wima ya awamu isiyosimama kwa chembe laini sana. Ujuzi wa uendeshaji ni kama ifuatavyo:
Hali ya HPLC na jaribio la ufaafu wa mfumo (Jedwali 1): Uondoaji wa gradient ulifanywa kulingana na jedwali lifuatalo, kwa kutumia jeli ya silika iliyofungwa na octadecylsilane kama kijazaji, asetonitrile kama awamu ya kuhama A, maji kama awamu ya kuhama B, na urefu wa wimbi la kugundua ulikuwa 203 nm. Idadi ya vikombe vya kinadharia vilivyohesabiwa kutoka kilele cha R1 cha saponins za Panax notoginseng inapaswa kuwa angalau 4000.
Maandalizi ya suluhisho la marejeleo: Pima kwa usahihi ginsenosides Rg1, ginsenosides Rb1 na notoginsenosides R1, ongeza methanoli ili kupata mchanganyiko wa 0.4 mg ginsenoside Rg1, 0.4 mg ginsenoside Rb1 na 0.1 mg notoginsenoside R1 kwa ml.
Maandalizi ya suluhisho la jaribio: Pima gramu 0.6 za unga wa Sanxin na ongeza mililita 50 za methanoli. Mchanganyiko ulipimwa (W1) na kuachwa usiku kucha. Mchanganyiko uliochanganywa ulichemshwa kidogo katika umwagaji wa maji kwa nyuzi joto 80 kwa saa 2. Baada ya kupoa, pima mchanganyiko uliochanganywa na ongeza methanoli inayotokana kwenye uzito wa kwanza wa W1. Kisha tikisa vizuri na chuja. Kichujio kiliachwa kwa ajili ya kubaini.
Kiasi cha saponini kilifyonzwa kwa usahihi na 10 µl ya myeyusho wa kawaida na 10 µl ya kichujio na kuingizwa kwenye HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Mkunjo wa kawaida: uamuzi wa mchanganyiko wa Rg1, Rb1, R1 myeyusho sanifu, hali ya kromatografia ni sawa na hapo juu. Hesabu mkunjo wa kawaida na eneo la kilele kilichopimwa kwenye mhimili wa y na mkusanyiko wa saponini katika myeyusho wa kawaida kwenye abscissa. Chomeka eneo la kilele kilichopimwa cha sampuli kwenye mkunjo wa kawaida ili kuhesabu mkusanyiko wa saponini.
Pima sampuli ya 0.1 g ya P. notogensings na ongeza 50 ml ya 70% CH3OH myeyusho. Chemsha kwa saa 2, kisha centrifuge kwa kasi ya 4000 rpm kwa dakika 10. Chukua 1 ml ya supernatant na uipunguze mara 12. Kiwango cha flavonoids kiliamuliwa na spectrophotometria inayoonekana kwa urujuanimno (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) kwa urefu wa wimbi la 249 nm. Quercetin ni dutu ya kawaida iliyojaa.
Data ilipangwa kwa kutumia programu ya Excel 2010. Uchambuzi wa tofauti za data ulitathminiwa kwa kutumia programu ya SPSS Statistics 20. Picha iliyochorwa na asili Pro 9.1. Takwimu zilizohesabiwa zinajumuisha wastani ± kupotoka kwa kawaida. Taarifa za umuhimu wa takwimu zinategemea P<0.05.
Katika hali ya kunyunyizia majani kwa kutumia mkusanyiko sawa wa asidi ya oxalic, kiwango cha Ca kwenye mizizi ya Panax notoginseng kiliongezeka kwa kiasi kikubwa kadri chokaa kinavyoongezeka (Jedwali la 2). Ikilinganishwa na kutotumia chokaa, kiwango cha Ca kiliongezeka kwa 212% katika kilo 3750 ppm ya chokaa bila kunyunyizia asidi ya oxalic. Katika kiwango sawa cha matumizi ya chokaa, kiwango cha kalsiamu kiliongezeka kidogo kadri kiwango cha asidi ya oxalic iliyonyunyiziwa kinavyoongezeka.
Kiwango cha Cd kwenye mizizi kilitofautiana kutoka 0.22 hadi 0.70 mg/kg. Katika kiwango sawa cha kunyunyizia cha asidi ya oxalic, kiwango cha 2250 kg hm-2 Cd kilipungua sana huku kiwango cha matumizi ya chokaa kikiongezeka. Ikilinganishwa na udhibiti, wakati wa kunyunyizia mizizi kwa kilo 2250 gm-2 ya chokaa na 0.1 mol l-1 ya asidi ya oxalic, kiwango cha Cd kilipungua kwa 68.57%. Kilipotumika bila chokaa na kilo 750 hm-2 ya chokaa, kiwango cha Cd kwenye mizizi ya Panax notoginseng kilipungua sana huku kiwango cha kunyunyizia cha asidi ya oxalic kikiongezeka. Kwa kuanzishwa kwa kilo 2250 za chokaa gm-2 na kilo 3750 za chokaa gm-2, kiwango cha Cd kwenye mzizi kilipungua kwanza na kisha kikaongezeka huku kiwango cha asidi ya oxalic kikiongezeka. Zaidi ya hayo, uchambuzi wa 2D ulionyesha kuwa kiwango cha Ca katika mzizi wa Panax notoginseng kiliathiriwa kwa kiasi kikubwa na chokaa (F = 82.84**), kiwango cha Cd katika mzizi wa Panax notoginseng kiliathiriwa kwa kiasi kikubwa na chokaa (F = 74.99**) na asidi oxaliki. (F = 74.99**). F = 7.72*).
Kwa ongezeko la kiwango cha matumizi ya chokaa na mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxaliki, kiwango cha MDA kilipungua kwa kiasi kikubwa. Hakuna tofauti kubwa iliyopatikana katika kiwango cha MDA kati ya mizizi ya Panax notoginseng iliyotibiwa na chokaa na kilo 3750 g/m2 ya chokaa. Kwa kiwango cha matumizi ya kilo 750 hm-2 na kilo 2250 hm-2 ya chokaa, kiwango cha MDA katika asidi oxaliki 0.2 mol l-1 wakati wa kunyunyizia kilikuwa 58.38% na 40.21% chini kuliko katika asidi oxaliki isiyonyunyiziwa, mtawalia. Kiwango cha MDA (7.57 nmol g-1) kilikuwa cha chini kabisa wakati kilo 750 za chokaa hm-2 na 0.2 mol l-1 ya asidi oxaliki zilipoongezwa (Mchoro 1).
Athari ya kunyunyizia majani kwa asidi ya oxalic kwenye kiwango cha malondialdehyde kwenye mizizi ya Panax notoginseng chini ya mkazo wa kadiamu [J]. P<0.05). Vivyo hivyo hapa chini.
Isipokuwa matumizi ya kilo 3750 h m-2 ya chokaa, hakuna tofauti kubwa iliyoonekana katika shughuli ya SOD ya mfumo wa mizizi ya Panax notoginseng. Wakati wa kutumia chokaa 0, 750 na 2250 kg hm-2, shughuli ya SOD wakati wa kunyunyizia asidi oxalic 0.2 mol l-1 ilikuwa kubwa zaidi kuliko bila matibabu na asidi oxalic, ambayo iliongezeka kwa 177.89%, 61.62% na 45 .08% mtawalia. Shughuli ya SOD (vitengo 598.18 g-1) kwenye mizizi ilikuwa kubwa zaidi wakati wa kutibiwa bila chokaa na kunyunyizia asidi oxalic 0.2 mol l-1. Kwa kiwango sawa bila asidi oxalic au kunyunyizia asidi oxalic 0.1 mol l-1, shughuli ya SOD iliongezeka kwa kiasi kinachoongezeka cha matumizi ya chokaa. Shughuli ya SOD ilipungua kwa kiasi kikubwa baada ya kunyunyizia asidi oxalic 0.2 mol L-1 (Mchoro 2).
Athari ya kunyunyizia majani kwa asidi ya oxalic kwenye shughuli ya superoxide dismutase, peroxidase, na catalase katika mizizi ya Panax notoginseng chini ya mkazo wa cadmium [J].
Sawa na shughuli za SOD kwenye mizizi, shughuli za POD kwenye mizizi (63.33 µmol g-1) zilikuwa za juu zaidi zikinyunyiziwa bila chokaa na asidi oxalic ya 0.2 mol L-1, ambayo ilikuwa ya juu kwa 148.35% kuliko udhibiti (25.50 µmol g-1). . Shughuli za POD ziliongezeka kwanza na kisha zikapungua kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxalic na matibabu ya chokaa ya 3750 kg hm −2. Ikilinganishwa na matibabu na asidi oxalic ya 0.1 mol l-1, shughuli za POD zilipungua kwa 36.31% zikinyunyiziwa asidi oxalic ya 0.2 mol l-1 (Mchoro 2).
Isipokuwa kwa kunyunyizia asidi oxalic ya 0.2 mol l-1 na kutumia kilo 2250 hm-2 au kilo 3750 hm-2 ya chokaa, shughuli ya CAT ilikuwa kubwa zaidi kuliko udhibiti. Shughuli ya CAT ya matibabu na asidi oxalic ya 0.1 mol l-1 na matibabu na chokaa ya 0.2250 kg m-2 au kilo 3750 h m-2 iliongezeka kwa 276.08%, 276.69% na 33 .05% mtawalia ikilinganishwa na kutotibiwa na asidi oxalic. Shughuli ya CAT ya mizizi (803.52 µmol g-1) iliyotibiwa na asidi oxalic ya 0.2 mol l-1 ilikuwa ya juu zaidi. Shughuli ya CAT (172.88 µmol g-1) ilikuwa ya chini zaidi katika matibabu ya kilo 3750 hm-2 ya chokaa na 0.2 mol l-1 oxalic acid (Mchoro 2).
Uchambuzi wa bivariate ulionyesha kuwa shughuli ya Panax notoginseng CAT na MDA zilihusiana sana na kiasi cha kunyunyizia asidi oxalic au chokaa na matibabu yote mawili (Jedwali 3). Shughuli ya SOD kwenye mizizi ilihusiana sana na matibabu ya chokaa na asidi oxalic au mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxalic. Shughuli ya mizizi POD ilihusiana sana na kiasi cha chokaa kilichotumika au kwa matumizi ya wakati mmoja ya chokaa na asidi oxalic.
Kiwango cha sukari mumunyifu katika mazao ya mizizi kilipungua kutokana na ongezeko la kiwango cha matumizi ya chokaa na mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxalic. Hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha sukari mumunyifu katika mizizi ya Panax notoginseng bila kutumia chokaa na kwa kutumia kilo 750·h·m−2 ya chokaa. Wakati wa kutumia kilo 2250 za chokaa hm-2, kiwango cha sukari mumunyifu kilipotibiwa na asidi oxalic 0.2 mol l-1 kilikuwa cha juu zaidi kuliko wakati wa kunyunyizia asidi isiyo oxalic, ambayo iliongezeka kwa 22.81%. Wakati wa kutumia chokaa kwa kiasi cha kilo 3750·h·m-2, kiwango cha sukari mumunyifu kilipungua kwa kiasi kikubwa kutokana na ongezeko la mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxalic. Kiwango cha sukari mumunyifu cha matibabu ya kunyunyizia asidi oxalic 0.2 mol L-1 kilikuwa cha chini kwa 38.77% kuliko cha matibabu bila matibabu ya asidi oxalic. Zaidi ya hayo, matibabu ya kunyunyizia kwa kutumia asidi oxalic ya 0.2 mol l-1 yalikuwa na kiwango cha chini kabisa cha sukari mumunyifu cha 205.80 mg g-1 (Mchoro 3).
Athari ya kunyunyizia majani na asidi ya oxalic kwenye kiwango cha sukari yote mumunyifu na protini mumunyifu kwenye mizizi ya Panax notoginseng chini ya mkazo wa kadiamu [J].
Kiwango cha protini mumunyifu kwenye mizizi kilipungua kutokana na ongezeko la kiwango cha matumizi ya chokaa na asidi oxalic. Kwa kukosekana kwa chokaa, kiwango cha protini mumunyifu katika matibabu ya kunyunyizia na asidi oxalic ya 0.2 mol l-1 kilikuwa chini sana kuliko katika udhibiti, kwa 16.20%. Wakati wa kutumia chokaa 750 kg hm-2, hakuna tofauti kubwa katika kiwango cha protini mumunyifu kwenye mizizi ya Panax notoginseng iliyoonekana. Kwa kiwango cha matumizi ya chokaa cha 2250 kg h m-2, kiwango cha protini mumunyifu katika matibabu ya kunyunyizia asidi oxalic ya 0.2 mol l-1 kilikuwa juu sana kuliko katika matibabu ya kunyunyizia asidi isiyo oxalic (35.11%). Wakati chokaa ilipotumika kwa kilo 3750 h m-2, kiwango cha protini mumunyifu kilipungua sana kutokana na ongezeko la mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxalic, na kiwango cha protini mumunyifu (269.84 µg g-1) kilikuwa cha chini zaidi kilipotibiwa kwa 0.2 mol l-1. Kunyunyizia 1 kwa asidi ya oxaliki (Mchoro 3).
Hakuna tofauti kubwa katika kiwango cha asidi amino huru katika mizizi ya Panax notoginseng bila chokaa iliyopatikana. Kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxalic na kiwango cha matumizi ya chokaa cha kilo 750 hm-2, kiwango cha asidi amino huru kilipungua kwanza na kisha kuongezeka. Matumizi ya matibabu na kilo 2250 hm-2 ya chokaa na asidi oxalic 0.2 mol l-1 iliongeza kwa kiasi kikubwa kiwango cha asidi amino huru kwa 33.58% ikilinganishwa na kutotibiwa na asidi oxalic. Kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxalic na kuanzishwa kwa kilo 3750·hm-2 ya chokaa, kiwango cha asidi amino huru kilipungua kwa kiasi kikubwa. Kiwango cha asidi amino huru katika matibabu ya kunyunyizia asidi oxalic ya 0.2 mol L-1 kilikuwa chini kwa 49.76% kuliko katika matibabu bila matibabu ya asidi oxalic. Kiwango cha asidi amino huru kilikuwa cha juu zaidi kilipotibiwa bila matibabu na asidi oxalic na kilifikia 2.09 mg/g. Kiwango cha amino asidi huru (1.05 mg g-1) kilikuwa cha chini zaidi kiliponyunyiziwa asidi oxaliki ya 0.2 mol l-1 (Mchoro 4).
Athari ya kunyunyizia majani na asidi ya oxalic kwenye kiwango cha amino asidi huru na proline kwenye mizizi ya Panax notoginseng chini ya hali ya mkazo wa kadiamu [J].
Kiwango cha proline kwenye mizizi kilipungua kutokana na ongezeko la kiwango cha matumizi ya chokaa na asidi oxalic. Hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha proline cha Panax notoginseng kutokana na kutokuwepo kwa chokaa. Kwa ongezeko la mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxalic na viwango vya matumizi ya chokaa vya 750, 2250 kg hm-2, kiwango cha proline kilipungua kwanza na kisha kuongezeka. Kiwango cha proline katika matibabu ya kunyunyizia asidi oxalic ya 0.2 mol l-1 kilikuwa cha juu zaidi kuliko kiwango cha proline katika matibabu ya kunyunyizia asidi oxalic ya 0.1 mol l-1, ambayo iliongezeka kwa 19.52% na 44.33%, mtawalia. Wakati wa kutumia 3750 kg·hm-2 ya chokaa, kiwango cha proline kilipungua kwa kiasi kikubwa kutokana na ongezeko la mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxalic. Kiwango cha proline baada ya kunyunyizia asidi oxalic ya 0.2 mol l-1 kilikuwa chini kwa 54.68% kuliko bila asidi oxalic. Kiwango cha prolini kilikuwa cha chini kabisa na kilifikia 11.37 μg/g baada ya matibabu na asidi oxalic ya 0.2 mol/l (Mchoro 4).
Kiwango cha jumla cha saponins katika Panax notoginseng kilikuwa Rg1>Rb1>R1. Hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha saponins tatu pamoja na kuongezeka kwa mkusanyiko wa dawa ya asidi ya oxalic na kutokuwa na chokaa (Jedwali 4).
Kiwango cha R1 wakati wa kunyunyizia asidi oxalic ya 0.2 mol l-1 kilikuwa chini sana kuliko bila kunyunyizia asidi oxalic na kutumia chokaa 750 au 3750 kg·h·m-2. Kwa kiwango cha kunyunyizia asidi oxalic cha 0 au 0.1 mol l-1, hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha R1 pamoja na ongezeko la kiwango cha matumizi ya chokaa. Katika kiwango cha kunyunyizia asidi oxalic ya 0.2 mol l-1, kiwango cha R1 cha kilo 3750 hm-2 ya chokaa kilikuwa chini sana kuliko cha 43.84% bila chokaa (Jedwali 4).
Kiwango cha Rg1 kiliongezeka kwanza na kisha kupungua kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa kunyunyizia asidi ya oxalic na kiwango cha matumizi ya chokaa cha 750 kg·h·m−2. Kwa kiwango cha matumizi ya chokaa cha 2250 au 3750 kg h m-2, kiwango cha Rg1 kilipungua kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa kunyunyizia asidi ya oxalic. Kwa kiwango sawa cha kunyunyizia asidi ya oxalic, kiwango cha Rg1 kiliongezeka kwanza na kisha kilipungua kwa kuongezeka kwa kiwango cha matumizi ya chokaa. Ikilinganishwa na udhibiti, isipokuwa viwango vitatu vya kunyunyizia asidi ya oxalic na 750 kg h m-2, kiwango cha Rg1 kilikuwa cha juu kuliko udhibiti, kiwango cha Rg1 kwenye mizizi ya matibabu mengine kilikuwa cha chini kuliko udhibiti. Kiwango cha Rg1 kilikuwa cha juu zaidi kiliponyunyiziwa 750 kg gm-2 chokaa na 0.1 mol l-1 oxalic acid, ambayo ilikuwa ya juu kwa 11.54% kuliko udhibiti (Jedwali 4).
Kiwango cha Rb1 kiliongezeka kwanza na kisha kilipungua kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa kunyunyizia asidi ya oxalic na kiwango cha matumizi ya chokaa cha kilo 2250 hm-2. Baada ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.1 mol l–1, kiwango cha Rb1 kilifikia kiwango cha juu cha 3.46%, ambacho ni cha juu kwa 74.75% kuliko bila kunyunyizia asidi ya oxalic. Kwa matibabu mengine ya chokaa, hakukuwa na tofauti kubwa kati ya viwango tofauti vya kunyunyizia asidi ya oxalic. Wakati wa kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.1 na 0.2 mol l-1, kiwango cha Rb1 kilipungua kwanza, na kisha kilipungua kwa kuongezeka kwa kiasi cha chokaa kilichoongezwa (jedwali la 4).
Katika mkusanyiko uleule wa asidi ya oxaliki iliyonyunyiziwa, kiwango cha flavonoids kiliongezeka kwanza na kisha kupungua kwa ongezeko la kiwango cha matumizi ya chokaa. Hakuna chokaa au kilo 3750 za hm-2 zilizonyunyiziwa viwango mbalimbali vya asidi ya oxaliki zilikuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha flavonoids. Wakati chokaa kilitumika kwa kiwango cha 750 na 2250 kg h m-2, kiwango cha flavonoids kiliongezeka kwanza na kisha kupungua kwa ongezeko la mkusanyiko wa kunyunyizia asidi ya oxaliki. Wakati wa kutibiwa kwa kiwango cha matumizi cha kilo 750 za hm-2 na kunyunyizia asidi ya oxaliki ya 0.1 mol l-1, kiwango cha flavonoids kilikuwa cha juu zaidi na kilifikia 4.38 mg g-1, ambayo ni 18.38% ya juu kuliko chokaa kwa kiwango sawa cha matumizi. bila kunyunyizia asidi ya oxaliki. Kiwango cha flavonoids wakati wa kunyunyizia asidi ya oxalic 0.1 mol l-1 kiliongezeka kwa 21.74% ikilinganishwa na matibabu bila kunyunyizia asidi ya oxalic na matibabu ya chokaa kwa kilo 2250 hm-2 (Mchoro 5).
Athari ya kunyunyizia majani ya oxalate kwenye kiwango cha flavonoid kwenye mizizi ya Panax notoginseng chini ya mkazo wa kadiamu [J].
Uchambuzi wa bivariate ulionyesha kuwa kiwango cha sukari mumunyifu cha Panax notoginseng kilihusiana kwa kiasi kikubwa na kiasi cha chokaa kilichotumika na mkusanyiko wa asidi ya oxalic iliyonyunyiziwa. Kiwango cha protini mumunyifu katika mazao ya mizizi kilihusiana kwa kiasi kikubwa na kiwango cha matumizi ya chokaa, chokaa na asidi ya oxalic. Kiwango cha asidi amino huru na proline kwenye mizizi kilihusiana kwa kiasi kikubwa na kiwango cha matumizi ya chokaa, mkusanyiko wa kunyunyizia asidi ya oxalic, chokaa na asidi ya oxalic (Jedwali 5).
Kiwango cha R1 kwenye mizizi ya Panax notoginseng kilihusiana kwa kiasi kikubwa na kiwango cha kunyunyizia asidi ya oxaliki, kiasi cha chokaa kilichotumika, chokaa na asidi ya oxaliki. Kiwango cha flavonoid kilihusiana kwa kiasi kikubwa na kiwango cha asidi ya oxaliki iliyonyunyiziwa na kiasi cha chokaa kilichotumika.
Marekebisho mengi yametumika kupunguza Cd ya mmea kwa kuzuia Cd kwenye udongo, kama vile chokaa na asidi ya oxalic30. Chokaa hutumika sana kama nyongeza ya udongo ili kupunguza kiwango cha kadmium katika mazao31. Liang et al. 32 waliripoti kwamba asidi ya oxalic pia inaweza kutumika kurejesha udongo uliochafuliwa na metali nzito. Baada ya kutumia viwango mbalimbali vya asidi ya oxalic kwenye udongo uliochafuliwa, vitu vya kikaboni vya udongo viliongezeka, uwezo wa kubadilishana kation ulipungua, na thamani ya pH iliongezeka kwa 33. Asidi ya oxalic pia inaweza kuguswa na ioni za metali kwenye udongo. Chini ya mkazo wa Cd, kiwango cha Cd katika Panax notoginseng kiliongezeka kwa kiasi kikubwa ikilinganishwa na udhibiti. Hata hivyo, chokaa ilipotumika, ilipungua kwa kiasi kikubwa. Katika utafiti huu, wakati wa kutumia kilo 750 za chokaa cha hm-2, kiwango cha Cd kwenye mzizi kilifikia kiwango cha kitaifa (kikomo cha Cd: Cd≤0.5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), na athari wakati wa kutumia kilo 2250 za chokaa cha hm−2 hufanya kazi vizuri zaidi na chokaa. Matumizi ya chokaa yaliunda idadi kubwa ya maeneo ya ushindani kati ya Ca2+ na Cd2+ kwenye udongo, na kuongezwa kwa asidi ya oxalic kunaweza kupunguza kiwango cha Cd kwenye mizizi ya Panax notoginseng. Hata hivyo, kiwango cha Cd cha mizizi ya Panax notoginseng kilipunguzwa kwa kiasi kikubwa kwa mchanganyiko wa chokaa na asidi ya oxalic, na kufikia kiwango cha kitaifa. Ca2+ kwenye udongo hufyonzwa kwenye uso wa mizizi wakati wa mtiririko wa wingi na inaweza kuchukuliwa na seli za mizizi kupitia njia za kalsiamu (njia za Ca2+), pampu za kalsiamu (Ca2+-AT-Pase) na antiporters za Ca2+/H+, na kisha kusafirishwa kwa usawa hadi kwenye xylem ya mzizi 23. Maudhui Mzizi Ca ulihusishwa vibaya sana na kiwango cha Cd (P<0.05). Kiwango cha Cd kilipungua kwa ongezeko la kiwango cha Ca, ambalo linaendana na maoni kuhusu uadui wa Ca na Cd. Uchambuzi wa tofauti ulionyesha kuwa kiasi cha chokaa kiliathiri kwa kiasi kikubwa kiwango cha Ca katika mizizi ya Panax notoginseng. Pongrac et al. 35 waliripoti kwamba Cd hujifunga kwenye oxalate katika fuwele za oxalate ya kalsiamu na hushindana na Ca. Hata hivyo, udhibiti wa Ca na oxalate haukuwa muhimu. Hii ilionyesha kuwa unyeshaji wa oxalate ya kalsiamu iliyoundwa na asidi ya oxalic na Ca2+ haukuwa mvua rahisi, na mchakato wa unyeshaji pamoja unaweza kudhibitiwa na njia mbalimbali za kimetaboliki.


Muda wa chapisho: Mei-25-2023