از بازدید شما از Nature.com متشکریم. شما از نسخه مرورگری با پشتیبانی محدود از CSS استفاده می‌کنید. برای بهترین تجربه، توصیه می‌کنیم از یک مرورگر به‌روز استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در Internet Explorer غیرفعال کنید). علاوه بر این، برای اطمینان از پشتیبانی مداوم، سایت را بدون استایل‌ها و جاوا اسکریپت نمایش می‌دهیم.
اسلایدرها سه مقاله را در هر اسلاید نشان می‌دهند. برای حرکت در بین اسلایدها از دکمه‌های برگشت و بعدی یا برای حرکت در هر اسلاید از دکمه‌های کنترل اسلاید در انتها استفاده کنید.
آلودگی کادمیوم (Cd) تهدیدی برای کشت گیاه دارویی Panax notoginseng در استان یوننان محسوب می‌شود. در شرایط تنش کادمیوم برون‌زا، یک آزمایش مزرعه‌ای برای درک تأثیر کاربرد آهک (0.750، 2250 و 3750 کیلوگرم بر متر مربع) و اسپری اسید اگزالیک (0، 0.1 و 0.2 مول در لیتر) بر تجمع کادمیوم و عملکرد آنتی‌اکسیدانی اجزای سیستمیک و دارویی مؤثر بر Panax notoginseng انجام شد. نتایج نشان داد که آهک زنده و اسپری برگی با اسید اگزالیک می‌تواند سطح Ca2+ را در Panax notoginseng تحت تنش کادمیوم افزایش داده و سمیت Cd2+ را کاهش دهد. افزودن آهک و اسید اگزالیک فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان را افزایش داده و متابولیسم تنظیم‌کننده‌های اسمزی را تغییر داد. فعالیت CAT به طور قابل توجهی افزایش یافت و 2.77 برابر افزایش یافت. بالاترین فعالیت SOD هنگام تیمار با اسید اگزالیک 1.78 برابر افزایش یافت. محتوای MDA به میزان ۵۸.۳۸٪ کاهش یافت. همبستگی بسیار معنی‌داری با قند محلول، اسید آمینه آزاد، پرولین و پروتئین محلول وجود دارد. لیموترش و اسید اگزالیک می‌توانند یون‌های کلسیم (Ca2+) را افزایش دهند، کادمیوم را کاهش دهند، تحمل به تنش را در Panax notoginseng بهبود بخشند و کل ساپونین‌ها و تولید فلاونوئید را افزایش دهند. محتوای کادمیوم کمترین مقدار را داشت، ۶۸.۵۷٪ کمتر از گروه کنترل، که با مقدار استاندارد مطابقت داشت (Cd≤۰.۵ میلی‌گرم بر کیلوگرم، GB/T ۱۹۰۸۶-۲۰۰۸). نسبت SPN ۷.۷۳٪ بود که به بالاترین سطح هر تیمار رسید و محتوای فلاونوئیدها به طور قابل توجهی ۲۱.۷۴٪ افزایش یافت و به مقدار استاندارد دارو و بهترین بازده رسید.
کادمیوم (Cd)، به عنوان یک آلاینده رایج در خاک‌های زراعی، به راحتی مهاجرت می‌کند و سمیت بیولوژیکی قابل توجهی دارد1. الشافعی و همکاران 2 گزارش دادند که سمیت کادمیوم بر کیفیت و بهره‌وری گیاهان مورد استفاده تأثیر می‌گذارد. در سال‌های اخیر، پدیده کادمیوم اضافی در خاک زمین‌های زراعی در جنوب غربی چین بسیار جدی شده است. استان یوننان، قلمرو تنوع زیستی چین است که در میان آنها گونه‌های گیاهان دارویی رتبه اول را در کشور دارند. با این حال، منابع معدنی غنی استان یوننان به ناچار منجر به آلودگی خاک به فلزات سنگین در طول فرآیند استخراج می‌شود که بر تولید گیاهان دارویی محلی تأثیر می‌گذارد.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 یک گیاه دارویی گیاهی چند ساله بسیار ارزشمند متعلق به تیره Araliaceae است. ریشه Panax notoginseng گردش خون را تقویت می‌کند، رکود خون را از بین می‌برد و درد را تسکین می‌دهد. محل اصلی تولید، استان ونشان، استان یوننان 5 است. آلودگی کادمیوم در بیش از 75٪ از خاک منطقه کاشت Panax notoginseng وجود داشت و در مکان‌های مختلف از 81 تا 100٪ فراتر رفت. اثر سمی کادمیوم همچنین تولید اجزای دارویی Panax notoginseng، به ویژه ساپونین‌ها و فلاونوئیدها را به میزان زیادی کاهش می‌دهد. ساپونین‌ها دسته‌ای از آگلیکون‌ها هستند که در میان آنها آگلیکون‌ها تری‌ترپنوئیدها یا اسپیرواستران‌ها هستند که مواد اصلی فعال بسیاری از داروهای گیاهی چینی هستند و حاوی ساپونین‌ها می‌باشند. برخی از ساپونین‌ها همچنین فعالیت‌های بیولوژیکی ارزشمندی مانند فعالیت ضد باکتری، تب‌بر، آرام‌بخش و فعالیت ضد سرطان دارند. فلاونوئیدها عموماً به مجموعه‌ای از ترکیبات اشاره دارند که در آنها دو حلقه بنزن با گروه‌های هیدروکسیل فنلی از طریق سه اتم کربن مرکزی به هم متصل شده‌اند و هسته اصلی آن 2-فنیل‌کرومانون 8 است. این یک آنتی‌اکسیدان قوی است که می‌تواند رادیکال‌های آزاد اکسیژن را در گیاهان به طور مؤثر حذف کند، ترشح آنزیم‌های بیولوژیکی التهابی را مهار کند، بهبود زخم و تسکین درد را بهبود بخشد و سطح کلسترول را کاهش دهد. این یکی از ترکیبات اصلی فعال Panax Ginseng است. حل مشکل آلودگی خاک با کادمیوم در مناطق تولید Panax notoginseng شرط لازم برای اطمینان از تولید اجزای اصلی دارویی آن است.
آهک یکی از غیرفعال‌کننده‌های رایج برای تثبیت آلودگی خاک به کادمیوم در محل است. این ماده بر جذب و رسوب کادمیوم در خاک تأثیر می‌گذارد و با افزایش pH و تغییر ظرفیت تبادل کاتیونی خاک (CEC)، اشباع نمک خاک (BS)، راندمان پتانسیل اکسایش-کاهش خاک (Eh)3،11، فعالیت بیولوژیکی کادمیوم را در خاک کاهش می‌دهد. علاوه بر این، آهک مقدار زیادی Ca2+ فراهم می‌کند که با Cd2+ آنتاگونیسم یونی تشکیل می‌دهد، برای مکان‌های جذب ریشه رقابت می‌کند، از انتقال کادمیوم به ساقه جلوگیری می‌کند و سمیت بیولوژیکی کمی دارد. با افزودن 50 میلی‌مول در لیتر Ca تحت تنش Cd، انتقال کادمیوم در برگ‌های کنجد مهار شد و تجمع کادمیوم 80٪ کاهش یافت. مطالعات مرتبط متعددی در مورد برنج (Oryza sativa L.) و سایر محصولات گزارش شده است12،13.
اسپری کردن برگ‌های محصولات کشاورزی برای کنترل تجمع فلزات سنگین، روش جدیدی برای مقابله با فلزات سنگین در سال‌های اخیر است. اصل این روش عمدتاً مربوط به واکنش کلات‌سازی در سلول‌های گیاهی است که باعث رسوب فلزات سنگین روی دیواره سلولی شده و جذب فلزات سنگین توسط گیاهان را مهار می‌کند14،15. اسید اگزالیک به عنوان یک عامل کلات‌کننده دی‌کربوکسیلیک اسید پایدار، می‌تواند مستقیماً یون‌های فلزات سنگین را در گیاهان کلات کند و در نتیجه سمیت را کاهش دهد. مطالعات نشان داده‌اند که اسید اگزالیک موجود در سویا می‌تواند Cd2+ را کلات کرده و کریستال‌های حاوی Cd را از طریق سلول‌های رأسی تریکوم آزاد کند و سطح Cd2+ بدن را کاهش دهد16. اسید اگزالیک می‌تواند pH خاک را تنظیم کند، فعالیت‌های سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، پراکسیداز (POD) و کاتالاز (CAT) را افزایش دهد و نفوذ قند محلول، پروتئین محلول، اسیدهای آمینه آزاد و پرولین را تنظیم کند. تعدیل‌کننده‌های متابولیک 17،18. مواد اسیدی و Ca2+ اضافی در گیاهان اگزالات‌دار، تحت تأثیر پروتئین‌های جوانه، رسوبات اگزالات کلسیم تشکیل می‌دهند. تنظیم غلظت Ca2+ در گیاهان می‌تواند به طور مؤثر اسید اگزالیک محلول و Ca2+ را در گیاهان تنظیم کرده و از تجمع بیش از حد اسید اگزالیک و Ca2+19،20 جلوگیری کند.
میزان آهک مصرفی یکی از عوامل کلیدی مؤثر بر اثر ترمیم است. مشخص شده است که مصرف آهک از 750 تا 6000 کیلوگرم بر ساعت در متر مربع متغیر است. برای خاک‌های اسیدی با pH 5.0-5.5، تأثیر کاربرد آهک با دوز 3000-6000 کیلوگرم بر ساعت در متر مربع به طور قابل توجهی بیشتر از دوز 750 کیلوگرم بر ساعت در متر مربع بود. با این حال، کاربرد بیش از حد آهک باعث ایجاد برخی اثرات منفی بر خاک، مانند تغییرات زیاد در pH خاک و فشردگی خاک می‌شود22. بنابراین، سطوح تیمار CaO ​​را 0، 750، 2250 و 3750 کیلوگرم بر ساعت در متر مربع تعیین کردیم. هنگامی که اسید اگزالیک به گیاه Arabidopsis اعمال شد، مشخص شد که Ca2+ در غلظت 10 میلی‌مولار در لیتر به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و خانواده ژن CRT که بر سیگنال‌دهی Ca2+ تأثیر می‌گذارند، به شدت پاسخگو بودند20. تجمع برخی از مطالعات قبلی به ما این امکان را داد تا غلظت این آزمایش را تعیین کنیم و به مطالعه برهمکنش افزودنی‌های خارجی بر Ca2+ و Cd2+ ادامه دهیم. 23،24،25. بنابراین، این مطالعه با هدف بررسی مکانیسم تنظیمی اثرات کاربرد موضعی آهک و محلول‌پاشی برگی اسید اگزالیک بر میزان کادمیوم و تحمل تنش Panax notoginseng در خاک‌های آلوده به کادمیوم و بررسی بیشتر بهترین راه‌ها و روش‌های تضمین کیفیت دارویی انجام شده است. Exit Panax notoginseng. این مطالعه اطلاعات ارزشمندی را برای هدایت گسترش کشت گیاهان علفی در خاک‌های آلوده به کادمیوم و ارائه تولید پایدار و با کیفیت بالا برای برآوردن تقاضای بازار برای داروها ارائه می‌دهد.
با استفاده از گونه محلی ونشان نوتوگینسنگ به عنوان ماده اولیه، یک آزمایش میدانی در لانیزهای (۲۴°۱۱′ شمالی، ۱۰۴°۳′ شرقی، ارتفاع ۱۴۴۶ متر)، شهرستان کیوبی، استان ونشان، استان یوننان انجام شد. میانگین دمای سالانه ۱۷ درجه سانتیگراد و میانگین بارندگی سالانه ۱۲۵۰ میلی‌متر است. مقادیر زمینه خاک مورد مطالعه: نیتروژن کل ۰.۵۷ گرم در کیلوگرم، فسفر کل ۱.۶۴ گرم در کیلوگرم، کل کربن کل ۱۶.۳۱ گرم در کیلوگرم، رطوبت نسبی ۳۱.۸۶ گرم در کیلوگرم، نیتروژن هیدرولیز شده قلیایی ۸۸.۸۲ میلی‌گرم در کیلوگرم، فسفر مؤثر ۱۸.۵۵ میلی‌گرم در کیلوگرم، پتاسیم موجود ۱۰۰.۳۷ میلی‌گرم در کیلوگرم، کادمیوم کل ۰.۳ میلی‌گرم در کیلوگرم و pH ۵.۴.
در 10 دسامبر، 6 میلی‌گرم بر کیلوگرم کادمیوم (CdCl2 2.5H2O) و آهک (0.750، 2250 و 3750 کیلوگرم در ساعت در متر مربع) به خاک سطحی 0 تا 10 سانتی‌متر در هر کرت در سال 2017 اضافه و مخلوط شدند. هر تیمار 3 بار تکرار شد. کرت‌های آزمایشی به صورت تصادفی قرار گرفتند و مساحت هر کرت 3 متر مربع بود. نهال‌های یک ساله Panax notoginseng پس از 15 روز کشت در خاک، منتقل شدند. هنگام استفاده از توری‌های سایه‌بان، شدت نور Panax notoginseng در سایبان سایه‌بان حدود 18٪ از شدت نور طبیعی طبیعی است. طبق روش‌های سنتی کشت محلی رشد کنید. تا مرحله بلوغ Panax notoginseng در سال 2019، اسید اگزالیک به صورت اگزالات سدیم اسپری خواهد شد. غلظت اسید اگزالیک به ترتیب 0، 0.1 و 0.2 مول در لیتر بود و pH با NaOH به 5.16 تنظیم شد تا میانگین pH فیلتر شده از بقایای گیاهی را تقلید کند. سطوح بالایی و پایینی برگ‌ها را یک بار در هفته ساعت 8 صبح اسپری کنید. پس از 4 بار اسپری، گیاهان 3 ساله Panax notoginseng در هفته 5 برداشت شدند.
در نوامبر ۲۰۱۹، گیاهان سه ساله Panax notoginseng که با اسید اگزالیک تیمار شده بودند، از مزرعه جمع‌آوری شدند. برخی از نمونه‌های گیاهان سه ساله Panax notoginseng که برای متابولیسم فیزیولوژیکی و فعالیت آنزیمی آزمایش شده بودند، در لوله‌های فریزر قرار داده شدند، به سرعت در نیتروژن مایع منجمد شدند و سپس به یخچال با دمای ۸۰- درجه سانتیگراد منتقل شدند. بخشی از مرحله بلوغ باید در نمونه‌های ریشه برای کادمیوم و محتوای ماده مؤثر تعیین شود. پس از شستشو با آب لوله‌کشی، به مدت ۳۰ دقیقه در دمای ۱۰۵ درجه سانتیگراد خشک کنید، توده را در دمای ۷۵ درجه سانتیگراد نگه دارید و نمونه‌ها را در هاون خرد کنید.
0.2 گرم از نمونه‌های گیاهی خشک را در یک ارلن مایر وزن کنید، 8 میلی‌لیتر HNO3 و 2 میلی‌لیتر HClO4 اضافه کنید و یک شب درپوش بگذارید. روز بعد، قیف با گردن خمیده در یک ارلن مثلثی برای تجزیه الکتروترمال قرار داده می‌شود تا دود سفید ظاهر شود و محلول تجزیه شفاف شود. پس از خنک شدن تا دمای اتاق، مخلوط به یک ارلن حجمی 10 میلی‌لیتری منتقل شد. میزان کادمیوم با استفاده از طیف‌سنج جذب اتمی (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA) تعیین شد. (GB/T 23739-2009).
0.2 گرم از نمونه‌های گیاهی خشک را در یک بطری پلاستیکی 50 میلی‌لیتری وزن کنید، 10 میلی‌لیتر 1 مول در لیتر HCL اضافه کنید، درب بطری را ببندید و به مدت 15 ساعت تکان دهید و فیلتر کنید. با استفاده از پیپت، مقدار مورد نیاز از محلول صاف شده را برای رقت مناسب بکشید و محلول SrCl2 را اضافه کنید تا غلظت Sr2+ به 1 گرم در لیتر برسد. میزان کلسیم با استفاده از طیف‌سنج جذب اتمی (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA) تعیین شد.
روش کیت مرجع مالون دی آلدئید (MDA)، سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، پراکسیداز (POD) و کاتالاز (CAT) (DNM-9602، شرکت فناوری جدید پکن پولانگ، با مسئولیت محدود، شماره ثبت محصول)، از کیت اندازه‌گیری مربوطه شماره: Jingyaodianji (quasi) word 2013 شماره 2400147 استفاده کنید.
0.05 گرم از نمونه Panax notoginseng را وزن کنید و معرف آنترون-اسید سولفوریک را در امتداد کنار لوله اضافه کنید. لوله را به مدت 2-3 ثانیه تکان دهید تا مایع کاملاً مخلوط شود. لوله را به مدت 15 دقیقه روی قفسه لوله آزمایش قرار دهید. محتوای قندهای محلول با استفاده از طیف سنجی مرئی-فرابنفش (UV-5800، شرکت ابزار دقیق شانگهای یوانکسی، چین) در طول موج 620 نانومتر تعیین شد.
0.5 گرم از نمونه تازه Panax notoginseng را وزن کنید، آن را با 5 میلی‌لیتر آب مقطر آسیاب کنید تا به صورت همگن درآید و به مدت 10 دقیقه با دور 10000 گرم سانتریفیوژ کنید. محلول رویی را تا رسیدن به حجم ثابت رقیق کنید. از روش Coomassie Brilliant Blue استفاده شد. محتوای پروتئین محلول با استفاده از اسپکتروفتومتری در نواحی فرابنفش و مرئی طیف (UV-5800، Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd.، چین) در طول موج 595 نانومتر تعیین و از منحنی استاندارد آلبومین سرم گاوی محاسبه شد.
0.5 گرم نمونه تازه را وزن کنید، 5 میلی‌لیتر اسید استیک 10٪ اضافه کنید تا آسیاب و همگن شود، فیلتر کنید و تا حجم ثابت رقیق کنید. روش کروموژنیک با استفاده از محلول نینهیدرین. محتوای اسیدهای آمینه آزاد با استفاده از اسپکتروفتومتری مرئی-فرابنفش (UV-5800، شرکت ابزار دقیق شانگهای یوانکسی، چین) در طول موج 570 نانومتر تعیین و از منحنی استاندارد لوسین محاسبه شد.
0.5 گرم از نمونه تازه را وزن کنید، 5 میلی‌لیتر محلول 3٪ اسید سولفوسالیسیلیک اضافه کنید، در حمام آب گرم کنید و به مدت 10 دقیقه تکان دهید. پس از خنک شدن، محلول فیلتر شده و تا رسیدن به حجم ثابت رقیق شد. از روش کروموژنیک اسید نین هیدرین استفاده شد. محتوای پرولین با استفاده از اسپکتروفتومتری UV-visible (UV-5800، Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd.، چین) در طول موج 520 نانومتر تعیین و از منحنی استاندارد پرولین محاسبه شد.
محتوای ساپونین‌ها با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) مطابق با فارماکوپه جمهوری خلق چین (ویرایش ۲۰۱۵) تعیین شد. اصل اساسی HPLC استفاده از یک مایع با فشار بالا به عنوان فاز متحرک و اعمال یک فناوری جداسازی بسیار کارآمد بر روی ستون فاز ثابت برای ذرات بسیار ریز است. مهارت‌های عملیاتی به شرح زیر است:
شرایط HPLC و آزمون مناسب بودن سیستم (جدول 1): شویش گرادیانی طبق جدول زیر و با استفاده از سیلیکاژل متصل به اکتادسیل سیلان به عنوان پرکننده، استونیتریل به عنوان فاز متحرک A، آب به عنوان فاز متحرک B انجام شد و طول موج تشخیص 203 نانومتر بود. تعداد کاپ‌های نظری محاسبه شده از پیک R1 ساپونین‌های Panax notoginseng باید حداقل 4000 باشد.
تهیه محلول مرجع: جینسنوزیدهای Rg1، جینسنوزیدهای Rb1 و نوتوگینسنوزیدهای R1 را به طور دقیق وزن کنید، متانول اضافه کنید تا محلول مخلوطی از 0.4 میلی‌گرم جینسنوزید Rg1، 0.4 میلی‌گرم جینسنوزید Rb1 و 0.1 میلی‌گرم نوتوگینسنوزید R1 در هر میلی‌لیتر به دست آید.
آماده‌سازی محلول آزمایش: 0.6 گرم پودر سانکسین را وزن کرده و 50 میلی‌لیتر متانول اضافه کنید. مخلوط وزن شد (W1) و یک شب به حال خود رها شد. سپس محلول مخلوط شده به مدت 2 ساعت در حمام آب با دمای 80 درجه سانتیگراد به آرامی جوشانده شد. پس از خنک شدن، محلول مخلوط شده را وزن کرده و متانول حاصل را به جرم اول W1 اضافه کنید. سپس خوب تکان دهید و صاف کنید. محلول صاف شده برای تعیین مقدار باقی ماند.
محتوای ساپونین به طور دقیق توسط 10 میکرولیتر از محلول استاندارد و 10 میکرولیتر از محلول صاف شده جذب و به دستگاه HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24 تزریق شد.
منحنی استاندارد: تعیین محلول استاندارد مخلوط Rg1، Rb1، R1، شرایط کروماتوگرافی مشابه موارد فوق است. منحنی استاندارد را با مساحت پیک اندازه‌گیری شده روی محور y و غلظت ساپونین در محلول استاندارد روی محور طولی محاسبه کنید. مساحت پیک اندازه‌گیری شده نمونه را در منحنی استاندارد قرار دهید تا غلظت ساپونین محاسبه شود.
0.1 گرم نمونه از P. notogensings را وزن کنید و 50 میلی‌لیتر محلول 70% CH3OH اضافه کنید. به مدت 2 ساعت در دستگاه سونیکیت قرار دهید، سپس به مدت 10 دقیقه با سرعت 4000 دور در دقیقه سانتریفیوژ کنید. 1 میلی‌لیتر از محلول رویی را برداشته و 12 بار رقیق کنید. محتوای فلاونوئیدها با استفاده از اسپکتروفتومتری مرئی-فرابنفش (UV-5800، شرکت ابزار دقیق شانگهای یوانکسی، چین) در طول موج 249 نانومتر تعیین شد. کوئرستین یک ماده استاندارد فراوان است.
داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار اکسل ۲۰۱۰ سازماندهی شدند. تحلیل واریانس داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار SPSS Statistics 20 ارزیابی شد. تصویر با نرم‌افزار origin Pro 9.1 رسم شد. آماره‌های محاسبه‌شده شامل میانگین ± انحراف معیار هستند. بیانات مربوط به معناداری آماری بر اساس P<0.05 است.
در مورد محلول‌پاشی برگی با غلظت یکسان اسید اگزالیک، محتوای کلسیم در ریشه‌های Panax notoginseng با افزایش کاربرد آهک به طور قابل توجهی افزایش یافت (جدول 2). در مقایسه با عدم کاربرد آهک، محتوای کلسیم در 3750 کیلوگرم در لیتر آهک بدون اسپری اسید اگزالیک، 212 درصد افزایش یافت. در همان میزان کاربرد آهک، محتوای کلسیم با افزایش غلظت اسید اگزالیک اسپری شده، کمی افزایش یافت.
محتوای کادمیوم در ریشه‌ها از 0.22 تا 0.70 میلی‌گرم بر کیلوگرم متغیر بود. در غلظت محلول‌پاشی یکسان اسید اگزالیک، محتوای 2250 کیلوگرم کادمیوم همولنف با افزایش میزان کاربرد آهک به طور قابل توجهی کاهش یافت. در مقایسه با شاهد، هنگام محلول‌پاشی ریشه‌ها با 2250 کیلوگرم بر گرم آهک و 0.1 مول بر لیتر اسید اگزالیک، محتوای کادمیوم 68.57 درصد کاهش یافت. هنگام استفاده بدون آهک و 750 کیلوگرم بر گرم آهک، محتوای کادمیوم در ریشه‌های Panax notoginseng با افزایش غلظت محلول‌پاشی اسید اگزالیک به طور قابل توجهی کاهش یافت. با افزودن 2250 کیلوگرم بر گرم آهک و 3750 کیلوگرم بر گرم آهک، محتوای کادمیوم در ریشه ابتدا کاهش و سپس با افزایش غلظت اسید اگزالیک افزایش یافت. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل دوبعدی نشان داد که محتوای کلسیم در ریشه Panax notoginseng به طور قابل توجهی تحت تأثیر آهک (F = 82.84**)، محتوای کادمیوم در ریشه Panax notoginseng به طور قابل توجهی تحت تأثیر آهک (F = 74.99**) و اسید اگزالیک (F ​​= 74.99**). F = 7.72*) قرار گرفت.
با افزایش میزان کاربرد آهک و غلظت محلول‌پاشی با اسید اگزالیک، محتوای MDA به طور قابل توجهی کاهش یافت. هیچ تفاوت معنی‌داری در محتوای MDA بین ریشه‌های Panax notoginseng تیمار شده با آهک و 3750 کیلوگرم بر متر مربع آهک مشاهده نشد. در میزان کاربرد 750 کیلوگرم hm-2 و 2250 کیلوگرم hm-2 آهک، محتوای MDA در 0.2 مول بر لیتر اسید اگزالیک هنگام محلول‌پاشی به ترتیب 58.38٪ و 40.21٪ کمتر از اسید اگزالیک بدون محلول‌پاشی بود. محتوای MDA (7.57 نانومول بر گرم) زمانی که 750 کیلوگرم آهک hm-2 و 0.2 مول بر لیتر اسید اگزالیک اضافه شد، کمترین مقدار را داشت (شکل 1).
اثر محلول‌پاشی برگ با اسید اگزالیک بر محتوای مالون دی آلدئید در ریشه‌های Panax notoginseng تحت تنش کادمیوم [J]. P<0.05]. همان در زیر.
به استثنای کاربرد ۳۷۵۰ کیلوگرم در ساعت بر متر مربع آهک، هیچ تفاوت معنی‌داری در فعالیت SOD سیستم ریشه Panax notoginseng مشاهده نشد. هنگام استفاده از آهک ۰، ۷۵۰ و ۲۲۵۰ کیلوگرم در ساعت، فعالیت SOD هنگام اسپری کردن ۰.۲ مول در لیتر اسید اگزالیک به طور قابل توجهی بیشتر از عدم تیمار با اسید اگزالیک بود که به ترتیب ۱۷۷.۸۹٪، ۶۱.۶۲٪ و ۴۵.۰۸٪ افزایش یافت. فعالیت SOD (۵۹۸.۱۸ واحد در گرم) در ریشه‌ها هنگام تیمار بدون آهک و اسپری کردن با ۰.۲ مول در لیتر اسید اگزالیک بیشترین مقدار را داشت. در غلظت یکسان بدون اسید اگزالیک یا اسپری کردن با ۰.۱ مول در لیتر اسید اگزالیک، فعالیت SOD با افزایش مقدار کاربرد آهک افزایش یافت. فعالیت SOD پس از اسپری کردن با ۰.۲ مول در لیتر اسید اگزالیک به طور قابل توجهی کاهش یافت (شکل ۲).
تأثیر اسپری برگ با اسید اگزالیک بر فعالیت سوپراکسید دیسموتاز، پراکسیداز و کاتالاز در ریشه‌های Panax notoginseng تحت تنش کادمیوم [J].
مشابه فعالیت SOD در ریشه‌ها، فعالیت POD در ریشه‌ها (63.33 میکرومول در گرم) هنگام اسپری شدن بدون آهک و 0.2 مول در لیتر اسید اگزالیک بیشترین مقدار را داشت که 148.35٪ بیشتر از شاهد (25.50 میکرومول در گرم) بود. فعالیت POD ابتدا افزایش و سپس با افزایش غلظت اسپری اسید اگزالیک و تیمار 3750 کیلوگرم در لیتر آهک کاهش یافت. در مقایسه با تیمار با 0.1 مول در لیتر اسید اگزالیک، فعالیت POD هنگام تیمار با 0.2 مول در لیتر اسید اگزالیک 36.31٪ کاهش یافت (شکل 2).
به جز در حالت اسپری کردن 0.2 مول در لیتر اسید اگزالیک و استفاده از 2250 کیلوگرم hm-2 یا 3750 کیلوگرم hm-2 آهک، فعالیت CAT به طور قابل توجهی بیشتر از شاهد بود. فعالیت CAT تیمار با 0.1 مول در لیتر اسید اگزالیک و تیمار با 0.2250 کیلوگرم hm-2 آهک یا 3750 کیلوگرم hm-2 در مقایسه با تیمار بدون اسید اگزالیک به ترتیب 276.08٪، 276.69٪ و 33.05٪ افزایش یافت. فعالیت CAT ریشه‌ها (803.52 میکرومول در گرم) تیمار شده با 0.2 مول در گرم اسید اگزالیک بیشترین مقدار را داشت. فعالیت CAT (172.88 میکرومول در گرم) در تیمار 3750 کیلوگرم hm-2 آهک و 0.2 مول در گرم اسید اگزالیک کمترین مقدار را داشت (شکل 2).
تجزیه و تحلیل دو متغیره نشان داد که فعالیت CAT و MDA در Panax notoginseng به طور قابل توجهی با مقدار محلول پاشی اسید اگزالیک یا آهک و هر دو تیمار همبستگی دارد (جدول 3). فعالیت SOD در ریشه‌ها با تیمار آهک و اسید اگزالیک یا غلظت محلول پاشی اسید اگزالیک همبستگی بالایی داشت. فعالیت POD ریشه به طور قابل توجهی با مقدار آهک اعمال شده یا با کاربرد همزمان آهک و اسید اگزالیک همبستگی داشت.
محتوای قندهای محلول در محصولات ریشه‌ای با افزایش میزان کاربرد آهک و غلظت محلول‌پاشی با اسید اگزالیک کاهش یافت. تفاوت معنی‌داری در محتوای قندهای محلول در ریشه‌های Panax notoginseng بدون کاربرد آهک و با کاربرد 750 کیلوگرم بر متر مربع آهک وجود نداشت. هنگام استفاده از 2250 کیلوگرم بر متر مربع آهک، محتوای قند محلول هنگام تیمار با 0.2 مول بر لیتر اسید اگزالیک به طور قابل توجهی بیشتر از هنگام پاشش با اسید غیر اگزالیک بود که 22.81٪ افزایش یافت. هنگام استفاده از آهک به مقدار 3750 کیلوگرم بر متر مربع، محتوای قندهای محلول با افزایش غلظت محلول‌پاشی با اسید اگزالیک به طور قابل توجهی کاهش یافت. محتوای قند محلول در تیمار اسپری 0.2 مول بر لیتر اسید اگزالیک 38.77٪ کمتر از تیمار بدون تیمار اسید اگزالیک بود. علاوه بر این، تیمار اسپری با 0.2 مول در لیتر اسید اگزالیک کمترین میزان قند محلول 205.80 میلی‌گرم در گرم را داشت (شکل 3).
تأثیر محلول‌پاشی برگ با اسید اگزالیک بر محتوای قند محلول کل و پروتئین محلول در ریشه‌های Panax notoginseng تحت تنش کادمیوم [J].
محتوای پروتئین محلول در ریشه‌ها با افزایش میزان کاربرد آهک و اسید اگزالیک کاهش یافت. در غیاب آهک، محتوای پروتئین محلول در تیمار اسپری با 0.2 مول در لیتر اسید اگزالیک به طور قابل توجهی کمتر از تیمار شاهد، به میزان 16.20٪ بود. هنگام استفاده از آهک 750 کیلوگرم در متر مربع، تفاوت معنی داری در محتوای پروتئین محلول در ریشه‌های Panax notoginseng مشاهده نشد. با میزان کاربرد آهک 2250 کیلوگرم در متر مربع، محتوای پروتئین محلول در تیمار اسپری اسید اگزالیک 0.2 مول در متر مربع به طور قابل توجهی بیشتر از تیمار اسپری بدون اسید اگزالیک (35.11٪) بود. هنگامی که آهک با میزان 3750 کیلوگرم در متر مربع استفاده شد، محتوای پروتئین محلول با افزایش غلظت اسپری اسید اگزالیک به طور قابل توجهی کاهش یافت و محتوای پروتئین محلول (269.84 میکروگرم در گرم) در تیمار 0.2 مول در لیتر کمترین مقدار را داشت. ۱. اسپری کردن با اسید اگزالیک (شکل ۳).
هیچ تفاوت معنی‌داری در محتوای اسیدهای آمینه آزاد در ریشه‌های Panax notoginseng در غیاب آهک مشاهده نشد. با افزایش غلظت محلول‌پاشی با اسید اگزالیک و میزان کاربرد آهک ۷۵۰ کیلوگرم در متر مربع، محتوای اسیدهای آمینه آزاد ابتدا کاهش و سپس افزایش یافت. کاربرد تیمار با ۲۲۵۰ کیلوگرم در متر مربع آهک و ۰.۲ مول در لیتر اسید اگزالیک، محتوای اسیدهای آمینه آزاد را به طور قابل توجهی ۳۳.۵۸٪ در مقایسه با عدم تیمار با اسید اگزالیک افزایش داد. با افزایش غلظت محلول‌پاشی با اسید اگزالیک و افزودن ۳۷۵۰ کیلوگرم در متر مربع آهک، محتوای اسید آمینه آزاد به طور قابل توجهی کاهش یافت. محتوای اسیدهای آمینه آزاد در تیمار محلول‌پاشی با ۰.۲ مول در لیتر اسید اگزالیک، ۴۹.۷۶٪ کمتر از تیمار بدون تیمار اسید اگزالیک بود. محتوای اسید آمینه آزاد در تیمار بدون تیمار با اسید اگزالیک حداکثر بود و به ۲.۰۹ میلی‌گرم در گرم رسید. محتوای اسیدهای آمینه آزاد (1.05 میلی‌گرم در گرم) هنگام اسپری کردن با 0.2 مول در لیتر اسید اگزالیک کمترین مقدار را داشت (شکل 4).
تأثیر اسپری برگ با اسید اگزالیک بر محتوای اسیدهای آمینه آزاد و پرولین در ریشه‌های Panax notoginseng تحت شرایط تنش کادمیوم [J].
محتوای پرولین در ریشه‌ها با افزایش میزان کاربرد آهک و اسید اگزالیک کاهش یافت. در غیاب آهک، تفاوت معنی‌داری در محتوای پرولین Panax notoginseng مشاهده نشد. با افزایش غلظت محلول‌پاشی با اسید اگزالیک و میزان‌های کاربرد آهک 750 و 2250 کیلوگرم در هکتار، محتوای پرولین ابتدا کاهش و سپس افزایش یافت. محتوای پرولین در تیمار محلول‌پاشی اسید اگزالیک 0.2 مول در لیتر به طور قابل توجهی بیشتر از محتوای پرولین در تیمار محلول‌پاشی اسید اگزالیک 0.1 مول در لیتر بود که به ترتیب 19.52٪ و 44.33٪ افزایش یافت. هنگام استفاده از 3750 کیلوگرم در هکتار آهک، محتوای پرولین با افزایش غلظت محلول‌پاشی اسید اگزالیک به طور قابل توجهی کاهش یافت. محتوای پرولین پس از محلول‌پاشی با اسید اگزالیک 0.2 مول در لیتر 54.68٪ کمتر از بدون اسید اگزالیک بود. محتوای پرولین کمترین مقدار را داشت و پس از تیمار با 0.2 مول در لیتر اسید اگزالیک به 11.37 میکروگرم در گرم رسید (شکل 4).
محتوای کل ساپونین‌ها در Panax notoginseng به صورت Rg1>Rb1>R1 بود. با افزایش غلظت اسپری اسید اگزالیک و بدون آهک، تفاوت معنی‌داری در محتوای سه ساپونین مشاهده نشد (جدول 4).
محتوای R1 هنگام پاشش 0.2 مول در لیتر اسید اگزالیک به طور قابل توجهی کمتر از عدم پاشش اسید اگزالیک و استفاده از آهک 750 یا 3750 کیلوگرم بر متر مربع بود. با غلظت پاشش اسید اگزالیک 0 یا 0.1 مول در لیتر، تفاوت معنی داری در محتوای R1 با افزایش میزان کاربرد آهک وجود نداشت. در غلظت پاشش اسید اگزالیک 0.2 مول در لیتر، محتوای R1 3750 کیلوگرم بر متر مربع آهک به طور قابل توجهی کمتر از 43.84٪ بدون آهک بود (جدول 4).
محتوای Rg1 ابتدا افزایش و سپس با افزایش غلظت محلول‌پاشی با اسید اگزالیک و میزان کاربرد آهک 750 کیلوگرم بر ساعت در متر مربع کاهش یافت. در میزان کاربرد آهک 2250 یا 3750 کیلوگرم بر ساعت در متر مربع، محتوای Rg1 با افزایش غلظت محلول‌پاشی اسید اگزالیک کاهش یافت. در غلظت محلول‌پاشی یکسان اسید اگزالیک، محتوای Rg1 ابتدا افزایش و سپس با افزایش میزان کاربرد آهک کاهش یافت. در مقایسه با شاهد، به جز سه غلظت محلول‌پاشی اسید اگزالیک و 750 کیلوگرم بر ساعت در متر مربع، محتوای Rg1 بیشتر از شاهد بود، محتوای Rg1 در ریشه‌های سایر تیمارها کمتر از شاهد بود. محتوای Rg1 هنگام محلول‌پاشی با 750 کیلوگرم بر گرم در متر مربع آهک و 0.1 مول بر لیتر اسید اگزالیک بیشترین مقدار را داشت که 11.54٪ بیشتر از شاهد بود (جدول 4).
محتوای Rb1 ابتدا افزایش و سپس با افزایش غلظت محلول‌پاشی با اسید اگزالیک و میزان کاربرد آهک به میزان 2250 کیلوگرم در هکتار کاهش یافت. پس از محلول‌پاشی 0.1 مول در لیتر اسید اگزالیک، محتوای Rb1 به حداکثر 3.46٪ رسید که 74.75٪ بیشتر از حالت بدون محلول‌پاشی اسید اگزالیک است. با سایر تیمارهای آهک، تفاوت معنی‌داری بین غلظت‌های مختلف محلول‌پاشی اسید اگزالیک وجود نداشت. هنگام محلول‌پاشی با اسید اگزالیک 0.1 و 0.2 مول در لیتر، محتوای Rb1 ابتدا کاهش یافت و سپس با افزایش مقدار آهک اضافه شده کاهش یافت (جدول 4).
در غلظت یکسان اسید اگزالیک اسپری شده، محتوای فلاونوئیدها ابتدا افزایش و سپس با افزایش میزان کاربرد آهک کاهش یافت. بدون آهک یا ۳۷۵۰ کیلوگرم هوم-۲ آهک اسپری شده با غلظت‌های مختلف اسید اگزالیک، تفاوت معنی‌داری در محتوای فلاونوئید داشتند. هنگامی که آهک با نرخ ۷۵۰ و ۲۲۵۰ کیلوگرم هوم-۲ اسپری شد، محتوای فلاونوئیدها ابتدا افزایش و سپس با افزایش غلظت پاشش اسید اگزالیک کاهش یافت. هنگامی که با نرخ کاربرد ۷۵۰ کیلوگرم هوم-۲ تیمار شد و با ۰.۱ مول در لیتر اسید اگزالیک اسپری شد، محتوای فلاونوئیدها بالاترین مقدار را داشت و به ۴.۳۸ میلی‌گرم در گرم رسید که ۱۸.۳۸٪ بیشتر از آهک با همان نرخ کاربرد بدون پاشش اسید اگزالیک است. محتوای فلاونوئیدها در طول محلول‌پاشی با اسید اگزالیک 0.1 مول در لیتر در مقایسه با تیمار بدون محلول‌پاشی با اسید اگزالیک و تیمار با آهک با 2250 کیلوگرم در هکتار، 21.74 درصد افزایش یافت (شکل 5).
تأثیر محلول‌پاشی برگی اگزالات بر محتوای فلاونوئید در ریشه‌های Panax notoginseng تحت تنش کادمیوم [J].
تجزیه و تحلیل دو متغیره نشان داد که میزان قند محلول Panax notoginseng به طور قابل توجهی با میزان آهک استفاده شده و غلظت اسید اگزالیک اسپری شده همبستگی دارد. میزان پروتئین محلول در محصولات ریشه به طور قابل توجهی با میزان کاربرد آهک، هم آهک و هم اسید اگزالیک، همبستگی دارد. میزان اسیدهای آمینه آزاد و پرولین در ریشه ها به طور قابل توجهی با میزان کاربرد آهک، غلظت محلول پاشی با اسید اگزالیک، آهک و اسید اگزالیک همبستگی دارد (جدول 5).
محتوای R1 در ریشه‌های Panax notoginseng به طور قابل توجهی با غلظت محلول‌پاشی با اسید اگزالیک، مقدار آهک اعمال شده، آهک و اسید اگزالیک همبستگی داشت. محتوای فلاونوئید به طور قابل توجهی با غلظت محلول‌پاشی اسید اگزالیک و مقدار آهک اعمال شده همبستگی داشت.
بسیاری از اصلاح‌کننده‌ها برای کاهش کادمیوم گیاه با بی‌حرکت کردن کادمیوم در خاک، مانند آهک و اسید اگزالیک، استفاده شده‌اند30. آهک به طور گسترده به عنوان یک افزودنی خاک برای کاهش محتوای کادمیوم در محصولات کشاورزی استفاده می‌شود31. لیانگ و همکاران.32 گزارش دادند که اسید اگزالیک همچنین می‌تواند برای بازیابی خاک‌های آلوده به فلزات سنگین استفاده شود. پس از اعمال غلظت‌های مختلف اسید اگزالیک به خاک آلوده، ماده آلی خاک افزایش یافت، ظرفیت تبادل کاتیونی کاهش یافت و مقدار pH تا 33 افزایش یافت. اسید اگزالیک همچنین می‌تواند با یون‌های فلزی موجود در خاک واکنش نشان دهد. تحت تنش کادمیوم، محتوای کادمیوم در Panax notoginseng در مقایسه با شاهد به طور قابل توجهی افزایش یافت. با این حال، هنگامی که از آهک استفاده شد، به طور قابل توجهی کاهش یافت. در این مطالعه، هنگام استفاده از 750 کیلوگرم آهک hm-2، محتوای کادمیوم در ریشه به استاندارد ملی رسید (حد مجاز کادمیوم: Cd≤0.5 میلی‌گرم بر کیلوگرم، AQSIQ، GB/T 19086-200834) و تأثیر آن هنگام استفاده از 2250 کیلوگرم آهک hm-2 با آهک به بهترین شکل عمل می‌کند. استفاده از آهک تعداد زیادی از مکان‌های رقابت بین Ca2+ و Cd2+ را در خاک ایجاد کرد و افزودن اسید اگزالیک توانست محتوای کادمیوم را در ریشه‌های Panax notoginseng کاهش دهد. با این حال، محتوای کادمیوم ریشه‌های Panax notoginseng با ترکیب آهک و اسید اگزالیک به طور قابل توجهی کاهش یافت و به استاندارد ملی رسید. Ca2+ موجود در خاک در طول جریان توده‌ای روی سطح ریشه جذب می‌شود و می‌تواند توسط سلول‌های ریشه از طریق کانال‌های کلسیم (Ca2+-channels)، پمپ‌های کلسیم (Ca2+-AT-Pase) و آنتی‌پورترهای Ca2+/H+ جذب شود و سپس به صورت افقی به آوند چوبی ریشه منتقل شود. 23. محتوای کلسیم ریشه با محتوای کادمیوم همبستگی منفی معنی‌داری داشت (P<0.05). محتوای کادمیوم با افزایش محتوای کلسیم کاهش یافت، که با نظر در مورد تضاد کلسیم و کادمیوم سازگار است. تجزیه و تحلیل واریانس نشان داد که مقدار آهک به طور قابل توجهی بر محتوای کلسیم در ریشه‌های Panax notoginseng تأثیر می‌گذارد. Pongrac و همکاران. 35 گزارش دادند که کادمیوم در کریستال‌های اگزالات کلسیم به اگزالات متصل می‌شود و با کلسیم رقابت می‌کند. با این حال، تنظیم کلسیم توسط اگزالات معنی‌دار نبود. این نشان داد که رسوب اگزالات کلسیم تشکیل شده توسط اسید اگزالیک و Ca2+ یک رسوب ساده نبود و فرآیند رسوب همزمان را می‌توان با مسیرهای متابولیکی مختلف کنترل کرد.