Asante kwa kutembelea Nature.com. Toleo la kivinjari unachotumia lina usaidizi mdogo wa CSS. Kwa matokeo bora, tunapendekeza kutumia toleo jipya la kivinjari chako (au kuzima hali ya utangamano katika Internet Explorer). Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tunaonyesha tovuti bila mtindo au JavaScript.
Uchafuzi wa Kadimiamu (Cd) unaleta tishio kwa usalama wa kilimo cha mmea wa dawa Panax notoginseng huko Yunnan. Chini ya mkazo wa Cd wa nje, majaribio ya shambani yalifanywa ili kuelewa athari za matumizi ya chokaa (0, 750, 2250 na 3750 kg/h/m2) na kunyunyizia majani kwa asidi ya oxalic (0, 0.1 na 0.2 mol/L) kwenye mkusanyiko wa Cd na antioxidant. Vipengele vya kimfumo na kimatibabu vya Panax notoginseng. Matokeo yalionyesha kuwa chini ya mkazo wa Cd, chokaa na kunyunyizia majani kwa asidi ya oxalic kunaweza kuongeza kiwango cha Ca2+ cha Panax notoginseng na kupunguza sumu ya Cd2+. Kuongezwa kwa chokaa na asidi ya oxalic kuliongeza shughuli za vimeng'enya vya antioxidant na kubadilisha metaboli ya vidhibiti vya osmotiki. Muhimu zaidi ni ongezeko la shughuli za CAT kwa mara 2.77. Chini ya ushawishi wa asidi ya oxalic, shughuli ya SOD iliongezeka hadi mara 1.78. Kiwango cha MDA kilipungua kwa 58.38%. Kuna uhusiano muhimu sana na sukari mumunyifu, asidi amino huru, prolini na protini mumunyifu. Chokaa na asidi oxalic zinaweza kuongeza kiwango cha ioni ya kalsiamu (Ca2+) ya Panax notoginseng, kupunguza kiwango cha Cd, kuboresha upinzani wa msongo wa Panax notoginseng, na kuongeza uzalishaji wa saponins na flavonoids jumla. Kiwango cha Cd ni cha chini kabisa, 68.57% chini kuliko kipimo cha kudhibiti, na kinalingana na thamani ya kawaida (Cd≤0.5 mg kg-1, GB/T 19086-2008). Sehemu ya SPN ilikuwa 7.73%, ikifikia kiwango cha juu zaidi kati ya matibabu yote, na kiwango cha flavonoid kiliongezeka kwa kiasi kikubwa kwa 21.74%, kufikia viwango vya kawaida vya kimatibabu na mavuno bora.
Kadimiamu (Cd) ni uchafuzi wa kawaida wa udongo unaolimwa, huhama kwa urahisi na una sumu kubwa ya kibiolojia. El-Shafei na wenzake waliripoti kwamba sumu ya kadimiamu huathiri ubora na tija ya mimea inayotumika. Viwango vingi vya kadimiamu katika udongo unaolimwa kusini magharibi mwa China vimekuwa vikubwa katika miaka ya hivi karibuni. Mkoa wa Yunnan ni ufalme wa bayoanuwai wa China, huku spishi za mimea ya dawa zikishika nafasi ya kwanza nchini. Hata hivyo, Mkoa wa Yunnan una utajiri wa rasilimali za madini, na mchakato wa uchimbaji madini husababisha uchafuzi wa metali nzito kwenye udongo, ambao huathiri uzalishaji wa mimea ya dawa ya ndani.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3) ni mmea wa dawa wa kudumu wenye thamani kubwa wa mimea ya kudumu unaotokana na jenasi Panax ya familia ya Araliaceae. Panax notoginseng huboresha mzunguko wa damu, huondoa vilio vya damu na hupunguza maumivu. Eneo kuu la uzalishaji ni Mkoa wa Wenshan, Mkoa wa Yunnan5. Zaidi ya 75% ya udongo katika maeneo ya ndani ya Panax notoginseng ginseng umechafuliwa na cadmium, huku viwango vikitofautiana kutoka 81% hadi zaidi ya 100% katika maeneo tofauti6. Athari ya sumu ya Cd pia hupunguza kwa kiasi kikubwa uzalishaji wa vipengele vya dawa vya Panax notoginseng, hasa saponins na flavonoids. Saponins ni aina ya kiwanja cha glycosidic ambacho aglycones ni triterpenoids au spirostanes. Ni viungo vikuu vya dawa nyingi za jadi za Kichina na zina saponins. Baadhi ya saponins pia zina shughuli za kuua bakteria au shughuli muhimu za kibiolojia kama vile athari za kupambana na papo hapo, kutuliza na kupambana na saratani7. Flavonoids kwa ujumla hurejelea mfululizo wa misombo ambayo pete mbili za benzene zenye vikundi vya fenoliki hidroksili huunganishwa kupitia atomi tatu kuu za kaboni. Kiini kikuu ni 2-phenylchromanone 8. Ni antioxidant yenye nguvu ambayo inaweza kuondoa viini huru vya oksijeni kwenye mimea kwa ufanisi. Inaweza pia kuzuia kupenya kwa vimeng'enya vya kibayolojia vya uchochezi, kukuza uponyaji wa majeraha na kupunguza maumivu, na kupunguza viwango vya kolesteroli. Ni mojawapo ya viambato vikuu vinavyofanya kazi vya Panax notoginseng. Kuna haja ya haraka ya kushughulikia tatizo la uchafuzi wa kadimiamu kwenye udongo katika maeneo ya uzalishaji wa ginseng ya Panax na kuhakikisha uzalishaji wa viambato vyake muhimu vya dawa.
Chokaa ni mojawapo ya vipitishi vinavyotumika sana kwa ajili ya kusafisha udongo usiotulia kutokana na uchafuzi wa kadimiamu10. Huathiri ufyonzwaji na utuaji wa Cd kwenye udongo kwa kupunguza upatikanaji wa Cd kwenye udongo kwa kuongeza thamani ya pH na kubadilisha uwezo wa kubadilishana kasheni ya udongo (CEC), kueneza chumvi kwenye udongo (BS) na uwezo wa redoksi kwenye udongo (Eh)3, 11. Kwa kuongezea, chokaa hutoa kiasi kikubwa cha Ca2+, huunda uadui wa ioni na Cd2+, hushindana kwa maeneo ya ufyonzwaji kwenye mizizi, huzuia usafirishaji wa Cd kwenye udongo, na ina sumu ya chini ya kibiolojia. Wakati 50 mmol L-1 Ca iliongezwa chini ya mkazo wa Cd, usafirishaji wa Cd kwenye majani ya ufuta ulizuiliwa na mkusanyiko wa Cd ulipunguzwa kwa 80%. Tafiti kadhaa kama hizo zimeripotiwa katika mchele (Oryza sativa L.) na mazao mengine12,13.
Kunyunyizia mimea kwa majani ili kudhibiti mkusanyiko wa metali nzito ni njia mpya ya kudhibiti metali nzito katika miaka ya hivi karibuni. Kanuni yake inahusiana sana na mmenyuko wa chelation katika seli za mimea, ambayo husababisha uwekaji wa metali nzito kwenye ukuta wa seli na kuzuia ufyonzwaji wa metali nzito na mimea14,15. Kama wakala thabiti wa chelating wa diasidi, asidi ya oxalic inaweza moja kwa moja chelating ioni za metali nzito katika mimea, na hivyo kupunguza sumu. Utafiti umeonyesha kuwa asidi ya oxalic katika soya inaweza chelating Cd2+ na kutoa fuwele zenye Cd kupitia seli za juu 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 kupenya kwa sukari mumunyifu, protini mumunyifu, amino asidi huru na proline. Vidhibiti vya kimetaboliki17,18. Asidi na Ca2+ iliyozidi katika mmea huunda precipitate ya kalsiamu oxalate chini ya hatua ya protini zinazoanzia. Kudhibiti mkusanyiko wa Ca2+ katika mimea kunaweza kufanikisha udhibiti wa 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 ukarabati. Ilibainika kuwa kipimo cha chokaa kilikuwa kati ya kilo 750 hadi 6000/m2. Kwa udongo wenye asidi yenye pH ya 5.0~5.5, athari ya kutumia chokaa kwa kipimo cha kilo 3000~6000/h/m2 ni kubwa zaidi kuliko kwa kipimo cha kilo 750/h/m221. 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, tulifafanua viwango vya matibabu ya CaO kama 0, 750, 2250 na 3750 kg hm-2. Asidi ya oxalic ilipotumika kwa Arabidopsis thaliana, ilibainika kuwa Ca2+ ilipunguzwa sana kwa kiwango cha 10 mmol L-1, na familia ya jeni ya CRT, ambayo huathiri ishara ya Ca2+, ilijibu kwa nguvu20. Mkusanyiko wa baadhi ya tafiti za awali ulituwezesha kubaini mkusanyiko wa jaribio hili na kujifunza zaidi athari za mwingiliano wa virutubisho vya nje kwenye Ca2+ na Cd2+23,24,25. Kwa hivyo, utafiti huu unalenga kuchunguza utaratibu wa udhibiti wa dawa ya majani ya chokaa ya nje na asidi ya oxalic kwenye kiwango cha Cd na uvumilivu wa msongo wa mawazo wa Panax notoginseng katika udongo uliochafuliwa na Cd na kuchunguza zaidi njia za kuhakikisha ubora na ufanisi wa dawa. Uzalishaji wa Panax notoginseng. Anatoa mwongozo muhimu kuhusu kuongeza kiwango cha kilimo cha mimea ya mimea katika udongo uliochafuliwa na kadimiamu na kufikia uzalishaji endelevu na wa hali ya juu unaohitajika na soko la dawa.
Kwa kutumia aina ya ginseng ya Wenshan Panax notoginseng kama nyenzo, jaribio la shambani lilifanywa huko Lannizhai, Kaunti ya Qiubei, Mkoa wa Wenshan, Mkoa wa Yunnan (24°11′N, 104°3′E, mwinuko 1446 m). Joto la wastani la mwaka ni 17°C na wastani wa mvua kwa mwaka ni 1250 mm. Thamani za msingi za udongo uliosomwa zilikuwa TN 0.57 g kg-1, TP 1.64 g kg-1, TC 16.31 g kg-1, OM 31.86 g kg-1, alkali hidrolisisi N 88.82 mg kg-1, bila fosforasi. 18.55 mg kg-1, potasiamu huru 100.37 mg kg-1, jumla ya kadimiamu 0.3 mg kg-1, pH 5.4.
Mnamo Desemba 10, 2017, 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2·2.5H2O) na matibabu ya chokaa (0, 750, 2250 na 3750 kg/h/m2) vilichanganywa na kutumika kwenye uso wa udongo katika safu ya 0 ~ 10 cm ya kila shamba. . Kila matibabu yalirudiwa mara 3. Mashamba ya majaribio yanapatikana kwa nasibu, kila shamba likifunika eneo la 3 m2. Miche ya Panax notoginseng ya mwaka mmoja ilipandikizwa baada ya siku 15 za kulima. Unapotumia wavu wa kivuli cha jua, kiwango cha mwanga cha Panax notoginseng ndani ya wavu wa kivuli cha jua ni takriban 18% ya kiwango cha kawaida cha mwanga wa asili. Kilimo hufanywa kulingana na mbinu za kitamaduni za kilimo. Kabla ya hatua ya kukomaa ya Panax notoginseng mnamo 2019, nyunyizia asidi ya oxalic katika mfumo wa oxalate ya sodiamu. Viwango vya asidi ya oxalic vilikuwa 0, 0.1 na 0.2 mol L-1, mtawalia, na NaOH ilitumika kurekebisha pH hadi 5.16 ili kuiga pH ya wastani ya myeyusho wa leach ya takataka. Nyunyizia sehemu za juu na chini za majani mara moja kwa wiki saa 8:00 asubuhi. Baada ya kunyunyizia mara 4 katika wiki ya 5, mimea ya Panax notoginseng yenye umri wa miaka 3 ilivunwa.
Mnamo Novemba 2019, mimea ya Panax notoginseng yenye umri wa miaka mitatu ilikusanywa kutoka shambani na kunyunyiziwa asidi ya oxalic. Baadhi ya sampuli za mimea ya Panax notoginseng yenye umri wa miaka mitatu ambayo ilihitaji kupimwa kwa ajili ya kimetaboliki ya kisaikolojia na shughuli za kimeng'enya ziliwekwa kwenye mirija kwa ajili ya kugandishwa. , zigandishwa haraka na nitrojeni kioevu na kisha kuhamishiwa kwenye jokofu kwa -80°C. Baadhi ya sampuli za mizizi zilizopaswa kupimwa kwa Cd na kiwango cha viambato hai katika hatua ya kukomaa zilioshwa na maji ya bomba, zikaushwa kwa 105°C kwa dakika 30, kwa uzito usiobadilika kwa 75°C, na kusagwa kwenye chokaa kwa ajili ya kuhifadhi.
Pima gramu 0.2 za sampuli ya mmea mkavu, iweke kwenye chupa ya Erlenmeyer, ongeza mililita 8 za HNO3 na mililita 2 za HClO4 na funika usiku kucha. Siku iliyofuata, tumia funeli iliyopinda iliyowekwa kwenye chupa ya Erlenmeyer kwa ajili ya usagaji wa umeme hadi moshi mweupe utokee na juisi za usagaji zitokee vizuri. Baada ya kupoa hadi kwenye halijoto ya kawaida, mchanganyiko huo ulihamishiwa kwenye chupa ya ujazo ya mililita 10. Kiwango cha Cd kilipimwa kwa kutumia spectromita ya kunyonya atomiki (Thermo ICE™ 3300 AAS, Marekani). (GB/T 23739-2009).
Pima gramu 0.2 za sampuli ya mmea mkavu, iweke kwenye chupa ya plastiki ya mililita 50, ongeza mol 1 L-1 HCL katika mililita 10, funika na kutikisa vizuri kwa saa 15 na chuja. Kwa kutumia kichujio, ongeza kiasi kinachohitajika cha kichujio, kipunguze ipasavyo na ongeza myeyusho wa SrCl2 ili kuleta mkusanyiko wa Sr2+ hadi 1g L-1. Kiwango cha Ca kilipimwa 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 Prong New Technology Co., Ltd., usajili wa bidhaa), tumia vifaa vya kupimia vinavyolingana. Nambari: Beijing Pharmacopoeia (sahihi) Nambari 2013 2400147).
Pima takriban 0.05 g ya sampuli ya Panax notoginseng na ongeza kitendanishi cha asidi ya anthrone-sulfuriki kando ya bomba. Tikisa bomba kwa sekunde 2-3 ili kuchanganya kioevu vizuri. Weka bomba kwenye raki ya bomba ili kupata rangi kwa dakika 15. Kiwango cha sukari kinachoyeyuka kiliamuliwa na spectrophotometria inayoonekana kwa urujuanimno (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) kwa urefu wa wimbi wa 620 nm.
Pima gramu 0.5 za sampuli mpya ya Panax notoginseng, saga hadi iwe homogenate na maji yaliyosafishwa ya mililita 5, kisha toa sentrifuge kwa gramu 10,000 kwa dakika 10. Supernatant ilipunguzwa hadi ujazo usiobadilika. Mbinu ya Coomassie Brilliant Blue ilitumika. Kiwango cha protini kinachoyeyuka kilipimwa kwa kutumia spectrophotometry inayoonekana kwa urujuanimno (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) kwa urefu wa wimbi la 595 nm na kuhesabiwa kulingana na mkunjo wa kawaida wa albamini ya seramu ya ng'ombe.
Pima gramu 0.5 za sampuli mpya, ongeza mililita 5 za asidi asetiki 10%, saga hadi iwe homogenate, chuja na punguza hadi ujazo usiobadilika. Mbinu ya ukuzaji wa rangi ilitumika na myeyusho wa ninhydrini. Kiwango cha asidi amino huru kiliamuliwa kwa kutumia spektrophotometry inayoonekana kwa UV (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) kwa nm 570 na kuhesabiwa kulingana na mkunjo wa kawaida wa leusini28.
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 kuletwa kwa ujazo usiobadilika. Mbinu ya rangi na asidi ninhydrin ilitumika. Kiwango cha prolini kiliamuliwa kwa kutumia spektrophotometri inayoonekana kwa urujuanimno (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) kwa urefu wa wimbi la 520 nm na kuhesabiwa kulingana na mkunjo wa kawaida wa prolini29.
Kiwango cha Saponini kiliamuliwa kwa kutumia kromatografia ya kioevu yenye utendaji wa juu kwa kurejelea Pharmacopoeia ya Jamhuri ya Watu wa Uchina (toleo la 2015). Kanuni ya msingi ya kromatografia ya kioevu yenye utendaji wa juu ni kutumia kioevu chenye shinikizo kubwa kama awamu inayotembea na kutumia teknolojia ya utenganishaji wa chembe laini sana ya kromatografia ya safu wima yenye utendaji wa juu kwa awamu isiyosimama. Mbinu ya uendeshaji ni kama ifuatavyo:
Hali za HPLC na Jaribio la Ufaafu wa Mfumo (Jedwali 1): Tumia jeli ya silika iliyofungwa na octadecylsilane kama kijazaji, asetonitrile kama awamu ya simu A na maji kama awamu ya simu B. Fanya uondoaji wa gradient kama inavyoonyeshwa kwenye jedwali lililo hapa chini. Urefu wa wimbi la kugundua ni 203 nm. Kulingana na kilele cha R1 cha jumla ya saponins za Panax notoginseng, idadi ya sahani za kinadharia inapaswa kuwa angalau 4000.
Maandalizi ya suluhisho la kawaida: Pima kwa usahihi ginsenoside Rg1, ginsenoside Rb1 na notoginsenoside R1 na ongeza methanoli ili kuandaa mchanganyiko ulio na 0.4 mg ya ginsenoside Rg1, 0.4 mg ya ginsenoside Rb1 na 0.1 mg ya notoginsenoside R1 kwa kila ml 1 ya suluhisho.
Maandalizi ya suluhisho la majaribio: Pima gramu 0.6 za unga wa ginseng wa Panax na ongeza mililita 50 za methanoli. Mchanganyiko uliochanganywa ulipimwa (W1) na kuachwa usiku kucha. Mchanganyiko uliochanganywa ulichemshwa taratibu katika maji kwenye joto la 80°C kwa saa 2. Baada ya kupoa, pima mchanganyiko uliochanganywa na ongeza methanoli iliyoandaliwa kwenye uzito wa kwanza wa W1. Kisha tikisa vizuri na chuja. Kichujio kinaachwa kwa ajili ya uchambuzi.
Kusanya kwa usahihi mililita 10 za myeyusho wa kawaida na mililita 10 za kichujio na uziweke kwenye kromatografi ya kioevu yenye utendaji wa hali ya juu (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.) ili kubaini kiwango cha saponini 24.
Mkunjo wa kawaida: kipimo cha mchanganyiko wa suluhisho sanifu la Rg1, Rb1 na R1. Hali za kromatografia ni sawa na hapo juu. Hesabu mkunjo wa kawaida kwa kuchora eneo la kilele kilichopimwa kwenye mhimili wa y na mkusanyiko wa saponini katika mchanganyiko wa kawaida kwenye mhimili wa x. Mkusanyiko wa saponini unaweza kuhesabiwa kwa kubadilisha eneo la kilele kilichopimwa cha sampuli kwenye mkunjo wa kawaida.
Pima 0.1 g ya sampuli ya P. notogensings na ongeza 50 ml ya 70% CH3OH myeyusho. Uchimbaji wa ultrasonic ulifanyika kwa saa 2, ikifuatiwa na centrifugation kwa 4000 rpm kwa dakika 10. Chukua 1 ml ya supernatant na uipunguze mara 12. Kiwango cha flavonoid kiliamuliwa kwa kutumia spectrophotometry inayoonekana kwa urujuanimno (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) kwa urefu wa wimbi la 249 nm. Quercetin ni mojawapo ya vitu vya kawaida8.
Data ilipangwa kwa kutumia programu ya Excel 2010. Programu ya takwimu ya SPSS 20 ilitumika kufanya uchambuzi wa tofauti kwenye data. Picha zilichorwa kwa kutumia Origin Pro 9.1. Thamani za takwimu zilizohesabiwa ni pamoja na wastani ± SD. Taarifa za umuhimu wa takwimu zinategemea P < 0.05.
Katika mkusanyiko uleule wa asidi ya oxaliki iliyonyunyiziwa kwenye majani, kiwango cha Ca kwenye mizizi ya Panax notoginseng kiliongezeka sana kadri kiwango cha chokaa kilichotumika kilivyoongezeka (Jedwali la 2). Ikilinganishwa na kutokuwepo kwa chokaa, kiwango cha Ca kiliongezeka kwa 212% wakati wa kuongeza kilo 3750/h/m2 ya chokaa bila kunyunyizia asidi ya oxaliki. Kwa kiasi sawa cha chokaa kilichotumika, kiwango cha Ca kiliongezeka kidogo kadri kiwango cha dawa ya kunyunyizia asidi ya oxaliki kilivyoongezeka.
Kiwango cha Cd kwenye mizizi ni kati ya 0.22 hadi 0.70 mg kg-1. Katika kiwango sawa cha kunyunyizia cha asidi ya oxalic, kadri kiwango cha chokaa kinachoongezwa kinavyoongezeka, kiwango cha Cd cha kilo 2250/saa hupungua sana. Ikilinganishwa na udhibiti, kiwango cha Cd kwenye mizizi kilipungua kwa 68.57% baada ya kunyunyizia chokaa cha kilo 2250 hm-2 na asidi ya oxalic ya 0.1 mol l-1. Wakati chokaa kisicho na chokaa na kilo 750/saa vilipotumika, kiwango cha Cd kwenye mizizi ya Panax notoginseng kilipungua sana na kuongezeka kwa mkusanyiko wa kunyunyizia asidi ya oxalic. Wakati chokaa cha kilo 2250/m2 na chokaa cha kilo 3750/m2 vilipotumika, kiwango cha Cd kwenye mizizi kilipungua kwanza na kisha kuongezeka kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa asidi ya oxalic. Kwa kuongezea, uchambuzi wa bivariate ulionyesha kuwa chokaa kilikuwa na athari kubwa kwenye kiwango cha Ca katika mizizi ya Panax notoginseng (F = 82.84**), chokaa kilikuwa na athari kubwa kwenye kiwango cha Cd katika mizizi ya Panax notoginseng (F = 74.99**), na asidi ya oxalic. asidi (F = 7.72*).
Kadri kiasi cha chokaa kilivyoongezwa na mkusanyiko wa asidi ya oxalic iliyonyunyiziwa ulivyoongezeka, kiwango cha MDA kilipungua sana. Hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha MDA kwenye mizizi ya Panax notoginseng bila kuongezwa kwa chokaa na kwa kuongezwa kwa kilo 3750/m2 ya chokaa. Kwa viwango vya matumizi ya kilo 750/h/m2 na kilo 2250/h/m2, kiwango cha chokaa cha matibabu ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.2 mol/L kilipungua kwa 58.38% na 40.21%, mtawalia, ikilinganishwa na matibabu ya kutonyunyizia asidi ya oxalic. Kiwango cha chini kabisa cha MDA (7.57 nmol g-1) kilionekana wakati wa kunyunyizia kilo 750 hm-2 chokaa na asidi ya oxalic ya 0.2 mol l-1 (Mchoro 1).
Athari ya kunyunyizia majani kwa asidi ya oxalic kwenye kiwango cha malondialdehyde kwenye mizizi ya Panax notoginseng chini ya mkazo wa kadiamu. Kumbuka: Hadithi katika mchoro inaonyesha mkusanyiko wa asidi ya oxalic kwenye dawa (mol L-1), herufi ndogo tofauti zinaonyesha tofauti kubwa kati ya matibabu ya matumizi sawa ya chokaa. nambari (P < 0.05). Vivyo hivyo hapa chini.
Isipokuwa kwa matumizi ya chokaa cha kilo 3750/saa, hakukuwa na tofauti kubwa katika shughuli za SOD katika mizizi ya Panax notoginseng. Wakati wa kuongeza kilo 0, 750 na 2250/saa/m2 ya chokaa, shughuli za SOD wakati wa kutibiwa kwa kunyunyizia asidi ya oxaliki kwa mkusanyiko wa 0.2 mol/l ilikuwa kubwa zaidi kuliko bila matumizi ya asidi ya oxaliki, ikiongezeka kwa 177.89%, 61.62% na 45.08% mtawalia. Shughuli za SOD kwenye mizizi (598.18 U g-1) zilikuwa za juu zaidi bila matumizi ya chokaa na wakati wa kutibiwa kwa kunyunyizia asidi ya oxaliki kwa mkusanyiko wa 0.2 mol/l. Wakati asidi ya oxaliki ilinyunyiziwa kwa mkusanyiko sawa au 0.1 mol L-1, shughuli za SOD ziliongezeka kwa kiasi kinachoongezeka cha chokaa kilichoongezwa. Baada ya kunyunyizia asidi ya oxaliki ya 0.2 mol/L, shughuli za SOD zilipungua sana (Mchoro 2).
Athari ya kunyunyizia majani na asidi ya oxalic kwenye shughuli ya superoxide dismutase, peroxidase na catalase kwenye mizizi ya Panax notoginseng chini ya mkazo wa cadmium.
Kama shughuli ya SOD kwenye mizizi, shughuli ya POD kwenye mizizi iliyotibiwa bila chokaa na kunyunyiziwa asidi oxalic ya 0.2 mol L-1 ilikuwa ya juu zaidi (63.33 µmol g-1), ambayo ni ya juu kwa 148.35% kuliko udhibiti (25.50 µmol g-1). Kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa kunyunyizia asidi oxalic na matibabu ya chokaa ya 3750 kg/m2, shughuli ya POD iliongezeka kwanza kisha ikapungua. Ikilinganishwa na matibabu na asidi oxalic ya 0.1 mol L-1, shughuli ya POD ilipotibiwa na asidi oxalic ya 0.2 mol L-1 ilipungua kwa 36.31% (Mchoro 2).
Isipokuwa kunyunyizia asidi oxalic 0.2 mol/l na kuongeza chokaa 2250 kg/h/m2 au 3750 kg/h/m2, shughuli ya CAT ilikuwa kubwa zaidi kuliko udhibiti. Wakati wa kunyunyizia asidi oxalic 0.1 mol/l na kuongeza chokaa 0.2250 kg/m2 au 3750 kg/h/m2, shughuli ya CAT iliongezeka kwa 276.08%, 276.69% na 33.05%, mtawalia, ikilinganishwa na matibabu bila kunyunyizia asidi oxalic. Shughuli ya CAT kwenye mizizi ilikuwa ya juu zaidi (803.52 μmol/g) katika matibabu yasiyo na chokaa na katika matibabu ya asidi oxalic 0.2 mol/L. Shughuli ya CAT ilikuwa ya chini kabisa (172.88 μmol/g) ilipotibiwa na chokaa 3750 kg/h/m2 na asidi oxalic 0.2 mol/L (Mchoro 2).
Uchambuzi wa bivariate ulionyesha kuwa shughuli ya CAT na shughuli ya MDA ya mizizi ya Panax notoginseng zilihusishwa kwa kiasi kikubwa na kiasi cha asidi ya oxalic au chokaa iliyonyunyiziwa na matibabu hayo mawili (Jedwali 3). Shughuli ya SOD kwenye mizizi ilihusiana kwa kiasi kikubwa na matibabu ya chokaa na asidi ya oxalic au mkusanyiko wa kunyunyizia asidi ya oxalic. Shughuli ya mizizi ya POD ilitegemea kwa kiasi kikubwa kiasi cha chokaa kilichotumika au matibabu ya chokaa na asidi ya oxalic.
Kiwango cha sukari mumunyifu kwenye mizizi kilipungua kadri kiwango cha chokaa kilivyoongezeka na mkusanyiko wa dawa ya kunyunyizia asidi ya oxalic. Hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha sukari mumunyifu kwenye mizizi ya Panax notoginseng bila kutumia chokaa na wakati kilo 750/h/m2 ya chokaa ilipotumika. Wakati kilo 2250/m2 ya chokaa ilipotumika, kiwango cha sukari mumunyifu kilipotibiwa na asidi ya oxalic ya 0.2 mol/L kilikuwa cha juu zaidi kuliko kile kilichotibiwa bila kunyunyizia asidi ya oxalic, na kuongezeka kwa 22.81%. Wakati kilo 3750 h/m2 ya chokaa ilipotumika, kiwango cha sukari mumunyifu kilipungua sana kadri mkusanyiko wa asidi ya oxalic iliyonyunyiziwa ulivyoongezeka. Kiwango cha sukari mumunyifu kilipotibiwa na asidi ya oxalic ya 0.2 mol L-1 kilipungua kwa 38.77% ikilinganishwa na kile kisichotibiwa na asidi ya oxalic. Zaidi ya hayo, matibabu ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.2 mol·L-1 yalikuwa na kiwango cha chini kabisa cha sukari mumunyifu, ambacho kilikuwa 205.80 mg·g-1 (Mchoro 3).
Athari ya kunyunyizia majani kwa asidi ya oxalic kwenye kiwango cha sukari yote mumunyifu na protini mumunyifu katika mizizi ya Panax notoginseng chini ya mkazo wa kadiamu
Kiwango cha protini mumunyifu kwenye mizizi kilipungua kwa kuongezeka kwa kiasi cha matumizi ya chokaa na matibabu ya kunyunyizia asidi ya oxalic. Bila kuongezwa kwa chokaa, kiwango cha protini mumunyifu kilipotibiwa na dawa ya kunyunyizia asidi ya oxalic kwa kiwango cha 0.2 mol L-1 kilipunguzwa kwa kiasi kikubwa kwa 16.20% ikilinganishwa na kipimo kilichowekwa. Hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha protini mumunyifu cha mizizi ya Panax notoginseng wakati kilo 750/saa ya chokaa ilipotumika. Chini ya masharti ya matumizi ya kilo 2250/h/m2 ya chokaa, kiwango cha protini mumunyifu cha matibabu ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.2 mol/L kilikuwa cha juu zaidi kuliko kile cha matibabu ya kunyunyizia asidi isiyo ya oxalic (35.11%). Wakati kilo 3750·h/m2 ya chokaa ilipotumika, kiwango cha protini mumunyifu kilipungua kwa kiasi kikubwa kadri kiwango cha kunyunyizia asidi ya oxalic kilivyoongezeka, huku kiwango cha chini cha protini mumunyifu kikiwa (269.84 μg·g-1) wakati dawa ya kunyunyizia asidi ya oxalic ikiwa 0.2 mol·L-1. matibabu (Mchoro 3).
Hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha asidi amino huru kwenye mzizi wa Panax notoginseng bila matumizi ya chokaa. Kadri mkusanyiko wa asidi oxalic uliongezeka na kuongezwa kwa kilo 750/h/m2 ya chokaa, kiwango cha asidi amino huru kilipungua kwanza na kisha kuongezeka. Ikilinganishwa na matibabu bila kunyunyizia asidi oxalic, kiwango cha asidi amino huru kiliongezeka kwa kiasi kikubwa kwa 33.58% wakati wa kunyunyizia kilo 2250 za chokaa hm-2 na asidi oxalic 0.2 mol l-1. Kiwango cha asidi amino huru kilipungua kwa kiasi kikubwa kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa kunyunyizia wa asidi oxalic na kuongezwa kwa kilo 3750/m2 ya chokaa. Kiwango cha asidi amino huru cha matibabu ya kunyunyizia asidi oxalic ya 0.2 mol L-1 kilipunguzwa kwa 49.76% ikilinganishwa na matibabu ya kunyunyizia asidi oxalic yasiyo ya oxalic. Kiwango cha asidi amino huru kilikuwa cha juu zaidi bila dawa ya kunyunyizia asidi oxalic na kilikuwa 2.09 mg g-1. Matibabu ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.2 mol/L yalikuwa na kiwango cha chini kabisa cha amino asidi huru (1.05 mg/g) (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 cadmium.
Kiwango cha proline kwenye mizizi kilipungua kutokana na ongezeko la kiasi cha chokaa kilichotumika na kiasi cha kunyunyizia asidi ya oxalic. Hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha proline cha mzizi wa ginseng wa Panax wakati chokaa hakikutumika. Kiwango cha kunyunyizia asidi ya oxalic kilipoongezeka na matumizi ya kilo 750 au 2250/m2 ya chokaa yalipoongezeka, kiwango cha proline kilipungua kwanza na kisha kuongezeka. Kiwango cha proline cha matibabu ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.2 mol L-1 kilikuwa cha juu zaidi kuliko kile cha matibabu ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.1 mol L-1, ikiongezeka kwa 19.52% na 44.33%, mtawalia. Wakati kilo 3750/m2 ya chokaa ilipoongezwa, kiwango cha proline kilipungua sana kadri kiwango cha asidi ya oxalic iliyonyunyiziwa kilivyoongezeka. Baada ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.2 mol L-1, kiwango cha proline kilipungua kwa 54.68% ikilinganishwa na kile bila kunyunyizia asidi ya oxalic. Kiwango cha chini kabisa cha prolini kilikuwa kilipotibiwa na asidi oxalic ya 0.2 mol/l na kilifikia 11.37 μg/g (Mchoro 4).
Jumla ya kiwango cha saponini katika Panax notoginseng ni Rg1>Rb1>R1. Hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha saponini hizo tatu pamoja na kuongezeka kwa mkusanyiko wa dawa ya kunyunyizia asidi ya oxaliki na mkusanyiko bila matumizi ya chokaa (Jedwali 4).
Kiwango cha R1 baada ya kunyunyizia asidi oxalic ya L-1 ya mol 0.2 kilikuwa chini sana kuliko bila kunyunyizia asidi oxalic na kutumia kipimo cha chokaa cha 750 au 3750 kg/m2. Katika kiwango cha asidi oxalic kilichonyunyiziwa cha 0 au 0.1 mol/L, hakukuwa na tofauti kubwa katika kiwango cha R1 huku kiasi cha chokaa kikiongezeka. Katika kiwango cha kunyunyizia cha asidi oxalic ya mol/L ya mol/m2, kiwango cha R1 katika kilo 3750/h/m2 ya chokaa kilikuwa chini sana kuliko 43.84% bila kuongeza chokaa (Jedwali 4).
Kadri kiwango cha kunyunyizia cha asidi ya oxalic kilivyoongezeka na kilo 750/m2 ya chokaa kilipoongezwa, kiwango cha Rg1 kiliongezeka kwanza na kisha kupungua. Katika viwango vya matumizi ya chokaa vya kilo 2250 na 3750/saa, kiwango cha Rg1 kilipungua kwa kuongezeka kwa kiwango cha kunyunyizia cha asidi ya oxalic. Katika kiwango sawa cha asidi ya oxalic iliyonyunyiziwa, kadri kiwango cha chokaa kinavyoongezeka, kiwango cha Rg1 kwanza huongezeka na kisha hupungua. Ikilinganishwa na udhibiti, isipokuwa kiwango cha Rg1 katika viwango vitatu vya asidi ya oxalic na matibabu ya chokaa ya kilo 750/m2, ambayo ilikuwa juu kuliko udhibiti, kiwango cha Rg1 katika mizizi ya Panax notoginseng katika matibabu mengine kilikuwa chini kuliko udhibiti. Kiwango cha juu cha Rg1 kilikuwa wakati wa kunyunyizia kilo 750/h/m2 ya chokaa na asidi ya oxalic 0.1 mol/l, ambayo ilikuwa juu kwa 11.54% kuliko udhibiti (Jedwali 4).
Kadri kiwango cha kunyunyizia cha asidi ya oxalic na kiasi cha chokaa kilichotumika kilivyoongezeka kwa kiwango cha mtiririko wa kilo 2250/saa, kiwango cha Rb1 kiliongezeka kwanza na kisha kupungua. Baada ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.1 mol L-1, kiwango cha Rb1 kilifikia kiwango cha juu cha 3.46%, ambacho kilikuwa 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. Baada ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya 0.1 na 0.2 mol L-1, kadri kiwango cha chokaa kilivyoongezeka, kiwango cha Rb1 kilipungua kwanza na kisha kupungua (Jedwali 4).
Katika kiwango sawa cha kunyunyizia na asidi ya oxalic, kadri kiasi cha chokaa kilivyoongezwa, kiwango cha flavonoids kiliongezeka kwanza na kisha kupungua. Hakuna tofauti kubwa katika kiwango cha flavonoids iliyogunduliwa wakati wa kunyunyizia viwango tofauti vya asidi ya oxalic bila chokaa na kilo 3750/m2 ya chokaa. Wakati wa kuongeza kilo 750 na 2250/m2 ya chokaa, kadri kiwango cha asidi ya oxalic iliyonyunyiziwa kilivyoongezeka, kiwango cha flavonoids kiliongezeka kwanza na kisha kupungua. Wakati wa kutumia kilo 750/m2 na kunyunyizia asidi ya oxalic kwa kiwango cha 0.1 mol/l, kiwango cha flavonoids kilikuwa cha juu zaidi - 4.38 mg/g, ambayo ni 18.38% ya juu kuliko wakati wa kuongeza kiasi sawa cha chokaa, na hakukuwa na haja ya kunyunyizia asidi ya oxalic. Kiwango cha flavonoids kilipotibiwa kwa dawa ya kunyunyizia asidi ya oxalic ya L-1 ya mol 0.1 kiliongezeka kwa 21.74% ikilinganishwa na matibabu bila asidi ya oxalic na matibabu kwa chokaa kwa kipimo cha kilo 2250/m2 (Mchoro 5).
Athari ya kunyunyizia majani kwa oxalate kwenye kiwango cha flavonoids kwenye mzizi wa Panax notoginseng chini ya mkazo wa cadmium
Uchambuzi wa bivariate ulionyesha kuwa kiwango cha sukari mumunyifu cha mizizi ya Panax notoginseng kilitegemea sana kiasi cha chokaa kilichotumika na kiwango cha asidi ya oxalic iliyonyunyiziwa. Kiwango cha protini mumunyifu kwenye mizizi kilihusiana sana na kipimo cha chokaa na asidi ya oxalic. Kiwango cha asidi amino huru na proline kwenye mizizi kilihusiana sana na kiasi cha chokaa kilichotumika, kiwango cha kunyunyizia asidi ya oxalic, chokaa na asidi ya oxalic (Jedwali 5).
Kiwango cha R1 katika mizizi ya Panax notoginseng kilitegemea kwa kiasi kikubwa mkusanyiko wa asidi ya oxalic iliyonyunyiziwa, kiasi cha chokaa, chokaa na asidi ya oxalic iliyotumika. Kiwango cha flavonoids kilitegemea kwa kiasi kikubwa mkusanyiko wa dawa ya oxalic na kiasi cha chokaa kilichoongezwa.
Marekebisho mengi yametumika kupunguza viwango vya kadimiamu katika mimea kwa kuweka kadimiamu kwenye udongo, kama vile chokaa na asidi ya oxaliki30. Chokaa hutumika sana kama marekebisho ya udongo ili kupunguza viwango vya kadimiamu katika mazao31. Liang et al. 32 waliripoti kwamba asidi ya oxaliki inaweza pia kutumika kurekebisha udongo uliochafuliwa na metali nzito. Baada ya viwango tofauti vya asidi ya oxaliki kuongezwa kwenye udongo uliochafuliwa, kiwango cha viumbe hai vya udongo kiliongezeka, uwezo wa kubadilishana kasheni ulipungua, na pH iliongezeka33. Asidi ya oxaliki pia inaweza kuguswa na ioni za metali kwenye udongo. Chini ya hali ya mkazo wa Cd, kiwango cha Cd katika Panax notoginseng kiliongezeka kwa kiasi kikubwa ikilinganishwa na udhibiti. Hata hivyo, ikiwa chokaa itatumika, hupunguzwa kwa kiasi kikubwa. Wakati kilo 750/h/m ya chokaa ilitumika katika utafiti huu, kiwango cha Cd cha mizizi kilifikia kiwango cha kitaifa (kikomo cha Cd ni Cd≤0.5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), na athari ilikuwa nzuri. . Athari bora hupatikana kwa kuongeza kilo 2250/m2 ya chokaa. Kuongezwa kwa chokaa huunda idadi kubwa ya maeneo ya ushindani kwa Ca2+ na Cd2+ kwenye udongo, na kuongezwa kwa asidi ya oxalic hupunguza kiwango cha Cd kwenye mizizi ya Panax notoginseng. Baada ya kuchanganya chokaa na asidi ya oxalic, kiwango cha Cd cha mzizi wa ginseng wa Panax kilipungua sana na kufikia kiwango cha kitaifa. Ca2+ kwenye udongo huingizwa kwenye uso wa mzizi kupitia mchakato wa mtiririko wa wingi na inaweza kufyonzwa ndani ya seli za mizizi kupitia njia za kalsiamu (njia za Ca2+, pampu za kalsiamu (Ca2+-AT-Pase) na antiporters za Ca2+/H+, na kisha kusafirishwa mlalo. hadi mizizi. Xylem23. Kulikuwa na uhusiano hasi mkubwa kati ya kiwango cha Ca na Cd kwenye mizizi (P < 0.05). Kiwango cha Cd kilipungua kadri kiwango cha Ca kinavyoongezeka, ambacho kinaendana na wazo la uhasama kati ya Ca na Cd. ANOVA ilionyesha kuwa kiasi cha chokaa kilikuwa na athari kubwa kwenye kiwango cha Ca kwenye mzizi wa Panax notoginseng. Pongrack na wenzake 35 waliripoti kwamba Cd hujifunga kwenye oxalate katika fuwele za oxalate ya kalsiamu na hushindana na Ca. Hata hivyo, athari ya udhibiti wa asidi ya oxalic kwenye Ca haikuwa muhimu. Hii inaonyesha kwamba unyeshaji wa oxalate ya kalsiamu kutoka kwa asidi ya oxalic na Ca2+ si unyeshaji rahisi, na mchakato wa unyeshaji unaweza kudhibitiwa na njia kadhaa za kimetaboliki.
Chini ya msongo wa kadimiamu, kiasi kikubwa cha spishi tendaji za oksijeni (ROS) huundwa katika mimea, na kuharibu muundo wa utando wa seli36. Kiwango cha Malondialdehyde (MDA) kinaweza kutumika kama kiashiria cha kuhukumu kiwango cha ROS na kiwango cha uharibifu wa utando wa plasma wa mimea37. Mfumo wa antioxidant ni utaratibu muhimu wa kinga kwa ajili ya kuondoa spishi tendaji za oksijeni38. Shughuli za vimeng'enya vya antioxidant (ikiwa ni pamoja na POD, SOD, na CAT) kwa kawaida hubadilishwa na msongo wa kadimiamu. Matokeo yalionyesha kuwa kiwango cha MDA kilihusiana vyema na mkusanyiko wa Cd, ikionyesha kuwa kiwango cha peroxidation ya lipidi kwenye utando wa mimea huongezeka kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa Cd37. Hii inaendana na matokeo ya utafiti uliofanywa na Ouyang et al.39. Utafiti huu unaonyesha kuwa kiwango cha MDA huathiriwa sana na chokaa, asidi oxalic, chokaa na asidi oxalic. Baada ya kufyonza asidi oxalic ya L-1 ya mol 0.1, kiwango cha MDA cha Panax notoginseng kilipungua, ikionyesha kuwa asidi oxalic inaweza kupunguza upatikanaji wa bioavailability wa viwango vya Cd na ROS katika Panax notoginseng. Mfumo wa kimeng'enya cha antioxidant ndipo kazi ya kuondoa sumu kwenye mmea hufanyika. SOD huondoa O2- iliyomo kwenye seli za mimea na hutoa O2 isiyo na sumu na H2O2 yenye sumu kidogo. POD na CAT huondoa H2O2 kutoka kwenye tishu za mimea na kuchochea mtengano wa H2O2 kuwa H2O. Kulingana na uchambuzi wa proteome ya iTRAQ, iligundulika kuwa viwango vya usemi wa protini vya SOD na PAL vilipungua na kiwango cha usemi wa POD kiliongezeka baada ya matumizi ya chokaa chini ya mkazo wa Cd40. Shughuli za CAT, SOD na POD kwenye mzizi wa Panax notoginseng ziliathiriwa sana na kipimo cha asidi oxalic na chokaa. Matibabu ya kunyunyizia kwa kutumia asidi oxalic ya L-1 ya mol 0.1 yaliongeza kwa kiasi kikubwa shughuli za SOD na CAT, lakini athari ya udhibiti kwenye shughuli za POD haikuwa dhahiri. Hii inaonyesha kwamba asidi oxalic huharakisha mtengano wa ROS chini ya msongo wa Cd na hasa hukamilisha kuondolewa kwa H2O2 kwa kudhibiti shughuli za CAT, ambayo ni sawa na matokeo ya utafiti wa Guo et al.41 kwenye vimeng'enya vya antioxidant vya Pseudospermum sibiricum. Kos. ). Athari ya kuongeza kilo 750/h/m2 ya chokaa kwenye shughuli za vimeng'enya vya mfumo wa antioxidant na kiwango cha malondialdehyde ni sawa na athari ya kunyunyizia asidi oxalic. Matokeo yalionyesha kuwa matibabu ya kunyunyizia asidi oxalic yanaweza kuboresha kwa ufanisi zaidi shughuli za SOD na CAT katika Panax notoginseng na kuongeza upinzani wa msongo wa Panax notoginseng. Shughuli za SOD na POD zilipunguzwa kwa matibabu ya asidi oxalic ya 0.2 mol L-1 na kilo 3750 hm-2 ya chokaa, ikionyesha kwamba kunyunyizia kupita kiasi viwango vya juu vya asidi oxalic na Ca2+ kunaweza kusababisha msongo wa mawazo kwenye mimea, jambo ambalo linaendana na utafiti wa Luo na nk. Subiri 42.