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A contaminazione da Cadmiu (Cd) rapprisenta una minaccia putenziale per a sicurezza di a cultura di a pianta medicinale Panax notoginseng in Yunnan. Sottu à stress esogenu di Cd, sò stati realizati esperimenti di campu per capisce l'effetti di l'applicazione di calce (0, 750, 2250 è 3750 kg/h/m2) è a spruzzatura fogliare cù acidu ossalicu (0, 0,1 è 0,2 mol/L) nantu à l'accumulazione di Cd è antioxidante. Cumponenti sistemichi è medicinali di Panax notoginseng. I risultati anu dimustratu chì sottu à stress di Cd, a calce è a spruzzatura fogliare cù acidu ossalicu puderanu aumentà u cuntenutu di Ca2+ di Panax notoginseng è riduce a tossicità di Cd2+. L'aghjunta di calce è acidu ossalicu hà aumentatu l'attività di l'enzimi antioxidanti è hà cambiatu u metabolismu di i regulatori osmotici. U più significativu hè l'aumentu di l'attività CAT di 2,77 volte. Sottu à l'influenza di l'acidu ossalicu, l'attività di SOD hè aumentata à 1,78 volte. U cuntenutu di MDA hè diminuitu di 58,38%. Ci hè una currelazione assai significativa cù u zuccheru solubile, l'aminoacidi liberi, a prolina è e proteine ​​solubili. A calce è l'acidu ossalicu ponu aumentà u cuntenutu di ioni di calciu (Ca2+) di Panax notoginseng, riduce u cuntenutu di Cd, migliurà a resistenza à u stress di Panax notoginseng è aumentà a produzzione di saponine è flavonoidi totali. U cuntenutu di Cd hè u più bassu, 68,57% più bassu di u cuntrollu, è currisponde à u valore standard (Cd≤0,5 mg kg-1, GB/T 19086-2008). A proporzione di SPN era di 7,73%, righjunghjendu u livellu più altu trà tutti i trattamenti, è u cuntenutu di flavonoidi hè aumentatu significativamente di 21,74%, righjunghjendu valori medichi standard è un rendimentu ottimale.
U cadmiu (Cd) hè un contaminante cumunu di i terreni cultivati, migra facilmente è hà una tossicità biologica significativa. El-Shafei et al2 anu signalatu chì a tossicità di u cadmiu affetta a qualità è a produttività di e piante aduprate. I livelli eccessivi di cadmiu in u terrenu cultivatu in u suduveste di a Cina sò diventati gravi in ​​l'ultimi anni. A pruvincia di Yunnan hè u regnu di biodiversità di a Cina, cù e spezie di piante medicinali chì occupanu u primu postu in u paese. Tuttavia, a pruvincia di Yunnan hè ricca di risorse minerali, è u prucessu minerariu porta inevitabilmente à l'inquinamentu da metalli pesanti in u terrenu, chì affetta a pruduzzione di piante medicinali lucali.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3) hè una pianta medicinale erbacea perenne assai preziosa chì appartene à u genaru Panax di a famiglia Araliaceae. Panax notoginseng migliora a circulazione sanguigna, elimina a stagnazione di u sangue è allevia u dolore. A principale zona di pruduzzione hè a Prefettura di Wenshan, Pruvincia di Yunnan5. Più di u 75% di u terrenu in e zone lucali di cultura di u ginseng Panax notoginseng hè contaminatu da cadmiu, cù livelli chì varianu da 81% à più di 100% in diverse zone6. L'effettu tossicu di u Cd riduce ancu significativamente a pruduzzione di cumpunenti medicinali di Panax notoginseng, in particulare saponine è flavonoidi. E saponine sò un tipu di cumpostu glicosidicu chì l'agliconi sò triterpenoidi o spirostani. Sò i principali ingredienti attivi di parechje medicine tradiziunali chinesi è cuntenenu saponine. Alcune saponine anu ancu attività antibatterica o attività biologiche preziose cum'è effetti antipiretici, sedativi è anticancerosi7. I flavonoidi si riferiscenu generalmente à una seria di cumposti in i quali dui anelli di benzene cù gruppi idrossilici fenolici sò cunnessi per mezu di trè atomi di carboniu cintrali. U core principale hè 2-fenilcromanone 8. Hè un forte antioxidante chì pò eliminà efficacemente i radicali liberi di l'ossigenu in e piante. Pò ancu inibisce a penetrazione di enzimi biologichi inflammatori, prumove a guarigione di e ferite è u sollievu di u dolore, è riduce i livelli di colesterolu. Hè unu di i principali ingredienti attivi di Panax notoginseng. Ci hè un bisognu urgente di risolve u prublema di a contaminazione da cadmiu in i terreni in e zone di pruduzzione di Panax ginseng è di assicurà a pruduzzione di i so ingredienti medicinali essenziali.
A calce hè unu di i passivanti largamente usati per a purificazione stazionaria di u terrenu da a contaminazione da cadmiu10. Affetta l'adsorbimentu è a deposizione di Cd in u terrenu riducendu a biodisponibilità di Cd in u terrenu aumentendu u valore di pH è cambiendu a capacità di scambiu cationicu di u terrenu (CEC), a saturazione di sali di u terrenu (BS) è u putenziale redox di u terrenu (Eh)3, 11. Inoltre, a calce furnisce una grande quantità di Ca2+, forma un antagonismu ionicu cù Cd2+, compete per i siti di adsorbimentu in e radiche, impedisce u trasportu di Cd in u terrenu è hà una bassa tossicità biologica. Quandu 50 mmol L-1 Ca sò stati aghjunti sottu stress di Cd, u trasportu di Cd in e foglie di sesamo hè statu inibitu è ​​l'accumulazione di Cd hè stata ridutta di l'80%. Un certu numeru di studii simili sò stati riportati in u risu (Oryza sativa L.) è altre culture12,13.
A spruzzatura fogliare di e culture per cuntrullà l'accumulazione di metalli pesanti hè un novu metudu per cuntrullà i metalli pesanti in l'ultimi anni. U so principiu hè principalmente ligatu à a reazione di chelazione in e cellule vegetali, chì si traduce in a deposizione di metalli pesanti nantu à a parete cellulare è inibisce l'assorbimentu di metalli pesanti da e piante14,15. Cum'è agente chelante diacidu stabile, l'acidu ossalicu pò chelà direttamente l'ioni di metalli pesanti in e piante, riducendu cusì a tossicità. A ricerca hà dimustratu chì l'acidu ossalicu in a soia pò chelà Cd2+ è liberà cristalli chì cuntenenu Cd attraversu e cellule di i tricomi superiori, riducendu i livelli di Cd2+ in u corpu16. L'acidu ossalicu pò regulà u pH di u terrenu, aumentà l'attività di a superossidu dismutasi (SOD), a perossidasi (POD) è a catalasi (CAT), è regulà a penetrazione di zuccheru solubile, proteine ​​solubili, aminoacidi liberi è prolina. Regulatori metabolichi17,18. L'acidu è l'eccessu di Ca2+ in a pianta formanu un precipitatu di ossalatu di calciu sottu l'azione di e proteine ​​nucleanti. A regulazione di a cuncentrazione di Ca2+ in e piante pò ottene efficacemente a regulazione di l'acidu ossalicu dissoltu è di Ca2+ in e piante è evità l'accumulazione eccessiva di l'acidu ossalicu è di Ca2+19,20.
A quantità di calce applicata hè unu di i fattori chjave chì influenzanu l'effettu di riparazione. Hè statu trovu chì a dosa di calce variava da 750 à 6000 kg/m2. Per un terrenu acidicu cù un pH di 5,0 ~ 5,5, l'effettu di l'applicazione di calce à una dosa di 3000 ~ 6000 kg/h/m hè significativamente più altu chè à una dosa di 750 kg/h/m221. Tuttavia, l'applicazione eccessiva di calce avarà alcuni effetti negativi nantu à u terrenu, cum'è cambiamenti significativi in ​​u pH di u terrenu è a cumpattazione di u terrenu22. Dunque, avemu definitu i livelli di trattamentu di CaO cum'è 0, 750, 2250 è 3750 kg hm-2. Quandu l'acidu ossalicu hè statu applicatu à Arabidopsis thaliana, hè statu trovu chì u Ca2+ era significativamente riduttu à una cuncentrazione di 10 mmol L-1, è a famiglia di geni CRT, chì influenza a segnalazione di Ca2+, hà rispostu fortemente20. L'accumulazione di certi studii precedenti ci hà permessu di determinà a cuncentrazione di stu test è di studià ulteriormente l'effettu di l'interazione di supplementi esogeni nantu à Ca2+ è Cd2+23,24,25. Dunque, stu studiu hà per scopu di esplorà u mecanismu regulatoriu di a spruzzatura fogliare esogena di calce è acidu ossalicu nantu à u cuntenutu di Cd è a tolleranza à u stress di Panax notoginseng in terreni contaminati da Cd è di esplorà ulteriormente i modi per assicurà megliu a qualità è l'efficacia medicinali. Pruduzzione di Panax notoginseng. Fornisce preziose indicazioni nantu à l'aumentu di a scala di a cultura di piante erbacee in terreni contaminati da cadmiu è à ottene a pruduzzione sustenibile di alta qualità richiesta da u mercatu farmaceuticu.
Aduprendu a varietà lucale di ginseng Wenshan Panax notoginseng cum'è materiale, hè statu realizatu un esperimentu di campu in Lannizhai, Contea di Qiubei, Prefettura di Wenshan, Pruvincia di Yunnan (24°11′N, 104°3′E, altitudine 1446 m). A temperatura media annuale hè di 17°C è a precipitazione media annuale hè di 1250 mm. I valori di fondu di u terrenu studiatu eranu TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, OM 31,86 g kg-1, N idrolizzatu alcalinu 88,82 mg kg-1, senza fosforu 18,55 mg kg-1, potassiu liberu 100,37 mg kg-1, cadmiu tutale 0,3 mg kg-1, pH 5,4.
U 10 di dicembre di u 2017, 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2·2.5H2O) è un trattamentu cù calce (0, 750, 2250 è 3750 kg/h/m2) sò stati mischiati è applicati à a superficia di u terrenu in un stratu di 0~10 cm di ogni parcella. Ogni trattamentu hè statu ripetutu 3 volte. E parcelle di prova sò situate à casu, ogni parcella copre una superficia di 3 m2. E piantine di Panax notoginseng di un annu sò state trasplantate dopu à 15 ghjorni di lavorazione. Quandu si usa una rete parasole, l'intensità luminosa di Panax notoginseng in a rete parasole hè di circa u 18% di l'intensità luminosa naturale nurmale. A cultura hè realizata secondu i metudi di cultura tradiziunali lucali. Prima di a fase di maturazione di Panax notoginseng in u 2019, spruzzate l'acidu ossalicu in forma di ossalatu di sodiu. E cuncentrazioni d'acidu ossalicu eranu 0, 0,1 è 0,2 mol L-1, rispettivamente, è NaOH hè statu utilizatu per aghjustà u pH à 5,16 per simulà u pH mediu di a suluzione di lisciviazione di lettiera. Spruzzate e superfici superiori è inferiori di e foglie una volta à settimana à 8:00. Dopu avè spruzzatu 4 volte in a quinta settimana, e piante di Panax notoginseng di 3 anni sò state raccolte.
In nuvembre 2019, e piante di Panax notoginseng di trè anni sò state raccolte da u campu è spruzzate cù acidu ossalicu. Alcuni campioni di piante di Panax notoginseng di trè anni chì avianu bisognu di esse misurate per u metabolismu fisiologicu è l'attività enzimatica sò stati posti in tubi per a congelazione, congelati rapidamente cù azotu liquidu è poi trasferiti in un frigorifero à -80 ° C. Alcuni campioni di radiche da misurà per u cuntenutu di Cd è di ingrediente attivu à u stadiu di maturità sò stati lavati cù acqua di rubinettu, asciugati à 105 ° C per 30 minuti, à pesu costante à 75 ° C, è macinati in un mortaiu per a conservazione.
Pesate 0,2 g di campione di pianta secca, mettelu in un matracciu Erlenmeyer, aghjunghjite 8 ml di HNO3 è 2 ml di HClO4 è coprite per tutta a notte. U ghjornu dopu, aduprate un imbutu curvu piazzatu in un matracciu Erlenmeyer per a digestione elettrotermica finu à chì appare u fume biancu è i suchji digestivi sò chjari. Dopu u raffreddamentu à temperatura ambiente, a mistura hè stata trasferita in un matracciu volumetricu di 10 ml. U cuntenutu di Cd hè statu determinatu aduprendu un spettrometru di assorbimentu atomicu (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA). (GB/T 23739-2009).
Pesate 0,2 g di campione di pianta secca, mettelu in una buttiglia di plastica di 50 ml, aghjunghjite 1 mol L-1 HCL in 10 ml, tappate è scuzzulate bè per 15 ore è filtrate. Usendu una pipetta, pipettate a quantità necessaria di filtratu, diluitela di cunseguenza è aghjunghjite una soluzione di SrCl2 per purtà a cuncentrazione di Sr2+ à 1 g L-1. U cuntenutu di Ca hè statu misuratu cù un spettrometru di assorbimentu atomicu (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA).
Metudu di kit di riferimentu per a malondialdeide (MDA), a superossidu dismutasi (SOD), a perossidasi (POD) è a catalasi (CAT) (DNM-9602, Beijing Prong New Technology Co., Ltd., registrazione di u produttu), aduprate u kit di misurazione currispundente. N °: Farmacopea di Pechino (precisa) 2013 N ° 2400147).
Pesate circa 0,05 g di campione di Panax notoginseng è aghjunghjite u reagente antrone-acidu sulfuricu longu i lati di u tubu. Scuzzulate u tubu per 2-3 secondi per mischjà bè u liquidu. Pone u tubu nantu à un rack per tubi per sviluppà u culore per 15 minuti. U cuntenutu di zuccheru solubile hè statu determinatu per spettrofotometria ultravioletta-visibile (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Cina) à una lunghezza d'onda di 620 nm.
Pesà 0,5 g di un campione frescu di Panax notoginseng, macinallu in un omogeneizatu cù 5 ml d'acqua distillata, è poi centrifugà à 10.000 g per 10 minuti. U surnatante hè statu diluitu à un vulume fissu. Hè statu utilizatu u metudu Coomassie Brilliant Blue. U cuntenutu di proteine ​​solubili hè statu misuratu utilizendu a spettrofotometria ultravioletta-visibile (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Cina) à una lunghezza d'onda di 595 nm è calculatu in basa à a curva standard di l'albumina sierica bovina.
Pesà 0,5 g di campione frescu, aghjunghje 5 ml d'acidu aceticu à 10%, macinà finu à ottene un omogeneizatu, filtrà è diluisce à un vulume costante. U metudu di sviluppu di u culore hè statu utilizatu cù una suluzione di ninidrina. U cuntenutu di aminoacidi liberi hè statu determinatu per spettrofotometria UV-visibile (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Cina) à 570 nm è calculatu in basa à a curva standard di leucina28.
Pesate 0,5 g di un campione frescu, aghjunghjite 5 ml di una suluzione à 3% d'acidu sulfosalicylicu, scaldate in un bagnu d'acqua è scuzzulate per 10 minuti. Dopu u raffreddamentu, a suluzione hè stata filtrata è purtata à un vulume costante. Hè statu utilizatu u metudu culurimetricu cù ninidrina acida. U cuntenutu di prolina hè statu determinatu per spettrofotometria ultravioletta-visibile (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Cina) à una lunghezza d'onda di 520 nm è calculatu in basa à a curva standard di prolina29.
U cuntenutu di saponina hè statu determinatu per cromatografia liquida d'alta prestazione cù riferimentu à a Farmacopea di a Republica Populare Cinese (edizione 2015). U principiu basicu di a cromatografia liquida d'alta prestazione hè di utilizà un liquidu à alta pressione cum'è fase mobile è applicà a tecnulugia di separazione di particelle ultrafine di a cromatografia in colonna d'alta prestazione à a fase stazionaria. A tecnica operativa hè a seguente:
Cundizioni HPLC è Test di Idoneità di u Sistema (Tavula 1): Aduprate gel di silice ligatu à l'ottadecilsilanu cum'è riempitore, acetonitrile cum'è fase mobile A è acqua cum'è fase mobile B. Eseguite l'eluizione in gradiente cum'è mostratu in a tavula sottu. A lunghezza d'onda di rilevazione hè 203 nm. Sicondu u piccu R1 di e saponine totali di Panax notoginseng, u numeru di piastre teoriche deve esse almenu 4000.
Preparazione di a suluzione standard: Pesà accuratamente u ginsenoside Rg1, u ginsenoside Rb1 è u notoginsenoside R1 è aghjunghje metanolu per preparà una mistura chì cuntene 0,4 mg di ginsenoside Rg1, 0,4 mg di ginsenoside Rb1 è 0,1 mg di notoginsenoside R1 per 1 ml di suluzione.
Preparazione di a suluzione di prova: Pesate 0,6 g di polvere di Panax ginseng è aghjunghjite 50 ml di metanolu. A suluzione mischiata hè stata pesata (W1) è lasciata per tutta a notte. A suluzione mischiata hè stata poi bollita delicatamente in un bagnu d'acqua à 80°C per 2 ore. Dopu u raffreddamentu, pesate a suluzione mischiata è aghjunghjite u metanolu preparatu à a prima massa W1. Poi scuzzulate bè è filtrate. U filtratu hè lasciatu per l'analisi.
Raccoglie accuratamente 10 μL di a suluzione standard è 10 μL di u filtratu è iniettali in un cromatografu liquidu d'alta prestazione (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.) per determinà u cuntenutu di saponina 24.
Curva standard: misurazione di una soluzione standard mista di Rg1, Rb1 è R1. E cundizioni cromatografiche sò listesse à quelle sopra. Calcule a curva standard tracciendu l'area di u piccu misurata nantu à l'asse y è a cuncentrazione di saponina in a soluzione standard nantu à l'asse x. A cuncentrazione di saponina pò esse calculata sustituendu l'area di u piccu misurata di u campione in a curva standard.
Pesate 0,1 g di campione di P. notogensings è aghjunghjite 50 ml di soluzione di CH3OH à 70%. L'estrazione ultrasonica hè stata effettuata per 2 ore, seguita da centrifugazione à 4000 rpm per 10 minuti. Pigliate 1 ml di surnatante è diluitelu 12 volte. U cuntenutu di flavonoidi hè statu determinatu utilizendu a spettrofotometria ultravioletta-visibile (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Cina) à una lunghezza d'onda di 249 nm. A quercetina hè una di e sostanze cumuni standard8.
I dati sò stati urganizati cù u software Excel 2010. U software statisticu SPSS 20 hè statu utilizatu per realizà l'analisi di a varianza nantu à i dati. L'imagine sò state disegnate cù Origin Pro 9.1. I valori statistici calculati includenu a media ± SD. E dichjarazioni di significatività statistica sò basate nantu à P < 0,05.
À a listessa cuncentrazione d'acidu ossalicu spruzzatu nantu à e foglie, u cuntenutu di Ca in e radiche di Panax notoginseng hè aumentatu significativamente cù l'aumentu di a quantità di calce applicata (Tavula 2). Paragunatu à l'assenza di calce, u cuntenutu di Ca hè aumentatu di 212% quandu si aghjunghjenu 3750 kg/h/m2 di calce senza spruzzà l'acidu ossalicu. Per a listessa quantità di calce applicata, u cuntenutu di Ca hè aumentatu ligeramente cù l'aumentu di a cuncentrazione di spruzzatura d'acidu ossalicu.
U cuntenutu di Cd in e radiche varieghja da 0,22 à 0,70 mg kg-1. À a listessa cuncentrazione di spruzzatura di l'acidu ossalicu, à misura chì a quantità di calce aghjunta aumenta, u cuntenutu di Cd di 2250 kg/h diminuisce significativamente. Paragunatu à u cuntrollu, u cuntenutu di Cd in e radiche hè diminuitu di 68,57% dopu avè spruzzatu cù 2250 kg hm-2 calce è 0,1 mol l-1 acidu ossalicu. Quandu sò stati applicati senza calce è 750 kg/h di calce, u cuntenutu di Cd in e radiche di Panax notoginseng hè diminuitu significativamente cù l'aumentu di a cuncentrazione di spruzzatura di l'acidu ossalicu. Quandu sò stati applicati 2250 kg/m2 calce è 3750 kg/m2 calce, u cuntenutu di Cd di e radiche hè prima diminuitu è ​​dopu hè aumentatu cù l'aumentu di a cuncentrazione di l'acidu ossalicu. Inoltre, l'analisi bivariata hà dimustratu chì a calce avia un effettu significativu nantu à u cuntenutu di Ca di e radiche di Panax notoginseng (F = 82,84**), a calce avia un effettu significativu nantu à u cuntenutu di Cd in e radiche di Panax notoginseng (F = 74,99**), è l'acidu ossalicu (F = 7,72*).
Cù l'aumentu di a quantità di calce aghjunta è di a cuncentrazione di l'acidu ossalicu spruzzatu, u cuntenutu di MDA hè diminuitu significativamente. Ùn ci era nisuna differenza significativa in u cuntenutu di MDA in e radiche di Panax notoginseng senza l'aghjunta di calce è cù l'aghjunta di 3750 kg/m2 di calce. À tassi d'applicazione di 750 kg/h/m2 è 2250 kg/h/m2, u cuntenutu di calce di u trattamentu di spruzzatura cù acidu ossalicu 0,2 mol/L hè diminuitu rispettivamente di 58,38% è 40,21%, paragunatu à nisun trattamentu di spruzzatura cù acidu ossalicu. U cuntenutu di MDA u più bassu (7,57 nmol g-1) hè statu osservatu spruzzendu 750 kg hm-2 di calce è 0,2 mol l-1 d'acidu ossalicu (Fig. 1).
Effettu di a spruzzatura fogliare cù l'acidu ossalicu nantu à u cuntenutu di malondialdeide in e radiche di Panax notoginseng sottu stress di cadmiu. Nota: A legenda in a figura indica a cuncentrazione di l'acidu ossalicu à a spruzzatura (mol L-1), diverse lettere minuscule indicanu differenze significative trà i trattamenti di a stessa applicazione di calce. numeru (P < 0,05). Listessu quì sottu.
Eccettu per l'applicazione di 3750 kg/h di calce, ùn ci era nisuna differenza significativa in l'attività di SOD in e radiche di Panax notoginseng. Quandu si aghjunghjenu 0, 750 è 2250 kg/h/m2 di calce, l'attività di SOD quandu hè stata trattata spruzzendu cù acidu ossalicu à una cuncentrazione di 0,2 mol/l era significativamente più alta chè senza l'usu di acidu ossalicu, aumentendu rispettivamente di 177,89%, 61,62% è 45,08%. L'attività di SOD in e radiche (598,18 U g-1) era a più alta in assenza di applicazione di calce è quandu hè stata trattata spruzzendu cù acidu ossalicu à una cuncentrazione di 0,2 mol/l. Quandu l'acidu ossalicu hè statu spruzzatu à a stessa cuncentrazione o 0,1 mol L-1, l'attività di SOD hè aumentata cù l'aumentu di a quantità di calce aghjunta. Dopu avè spruzzatu cù 0,2 mol/L di acidu ossalicu, l'attività di SOD hè diminuita significativamente (Fig. 2).
Effettu di a spruzzatura di e foglie cù l'acidu ossalicu nantu à l'attività di a superossidu dismutasi, a perossidasi è a catalasi in e radiche di Panax notoginseng sottu stress di cadmiu
Cum'è l'attività di SOD in e radiche, l'attività di POD in e radiche trattate senza calce è spruzzate cù 0,2 mol L-1 d'acidu ossalicu era a più alta (63,33 µmol g-1), chì hè 148,35% più alta chè u cuntrollu (25,50 µmol g-1). Cù l'aumentu di a cuncentrazione di spruzzatura d'acidu ossalicu è u trattamentu cù calce di 3750 kg/m2, l'attività di POD hè prima aumentata è dopu diminuita. In paragone cù u trattamentu cù 0,1 mol L-1 d'acidu ossalicu, l'attività di POD quandu hè stata trattata cù 0,2 mol L-1 d'acidu ossalicu hè diminuita di 36,31% (Fig. 2).
À l'eccezzione di a spruzzatura di 0,2 mol/l d'acidu ossalicu è di l'aghjunta di 2250 kg/h/m2 o 3750 kg/h/m2 di calce, l'attività CAT era significativamente più alta chè u cuntrollu. Quandu si spruzzava 0,1 mol/l d'acidu ossalicu è si aghjuntava 0,2250 kg/m2 o 3750 kg/h/m2 di calce, l'attività CAT hè aumentata rispettivamente di 276,08%, 276,69% ​​è 33,05%, paragunatu à u trattamentu senza spruzzatura d'acidu ossalicu. L'attività CAT in e radiche era a più alta (803,52 μmol/g) in u trattamentu senza calce è in u trattamentu cù 0,2 mol/L d'acidu ossalicu. L'attività CAT era a più bassa (172,88 μmol/g) quandu trattata cù 3750 kg/h/m di calce è 0,2 mol/L d'acidu ossalicu (Fig. 2).
L'analisi bivariata hà dimustratu chì l'attività CAT è l'attività MDA di e radiche di Panax notoginseng eranu significativamente assuciate cù a quantità d'acidu ossalicu o di calce spruzzata è i dui trattamenti (Tavula 3). L'attività SOD in e radiche era significativamente ligata à u trattamentu cù calce è acidu ossalicu o à a cuncentrazione di spruzzatura d'acidu ossalicu. L'attività POD di e radiche era significativamente dipendente da a quantità di calce applicata o da u trattamentu cù calce è acidu ossalicu.
U cuntenutu di zuccheri solubili in e radiche hè diminuitu cù l'aumentu di a quantità d'applicazione di calce è di a cuncentrazione di spray d'acidu ossalicu. Ùn ci era nisuna differenza significativa in u cuntenutu di zuccheri solubili in e radiche di Panax notoginseng senza applicazione di calce è quandu sò stati applicati 750 kg/h/m di calce. Quandu sò stati applicati 2250 kg/m2 di calce, u cuntenutu di zuccheri solubili quandu hè statu trattatu cù 0,2 mol/L d'acidu ossalicu era significativamente più altu di quellu quandu hè statu trattatu senza spruzzà l'acidu ossalicu, aumentendu di 22,81%. Quandu sò stati applicati 3750 kg h/m2 di calce, u cuntenutu di zuccheri solubili hè diminuitu significativamente cù l'aumentu di a cuncentrazione di l'acidu ossalicu spruzzatu. U cuntenutu di zuccheri solubili quandu hè statu trattatu cù 0,2 mol L-1 d'acidu ossalicu hè diminuitu di 38,77% paragunatu à quellu senza spruzzà l'acidu ossalicu. Inoltre, u trattamentu di spray d'acidu ossalicu 0,2 mol·L-1 hà avutu u cuntenutu di zuccheri solubili più bassu, chì era 205,80 mg·g-1 (Fig. 3).
Effettu di a spruzzatura fogliare cù l'acidu ossalicu nantu à u cuntenutu di zuccheru tutale solubile è di proteine ​​solubili in e radiche di Panax notoginseng sottu stress di cadmiu
U cuntenutu di proteine ​​solubili in e radiche hè diminuitu cù l'aumentu di l'applicazione di calce è di u trattamentu cù spray d'acidu ossalicu. Senza l'aghjunta di calce, u cuntenutu di proteine ​​solubili quandu hè statu trattatu cù spray d'acidu ossalicu à una cuncentrazione di 0,2 mol L-1 hè statu significativamente riduttu di 16,20% paragunatu à u cuntrollu. Ùn ci era micca differenze significative in u cuntenutu di proteine ​​solubili di e radiche di Panax notoginseng quandu sò stati applicati 750 kg/h di calce. Sottu à e cundizioni d'applicazione di 2250 kg/h/m di calce, u cuntenutu di proteine ​​solubili di u trattamentu cù spray d'acidu ossalicu 0,2 mol/L era significativamente più altu di quellu di u trattamentu cù spray senza acidu ossalicu (35,11%). Quandu sò stati applicati 3750 kg·h/m2 di calce, u cuntenutu di proteine ​​solubili hè diminuitu significativamente cù l'aumentu di a cuncentrazione di spray d'acidu ossalicu, cù u cuntenutu di proteine ​​solubili più bassu (269,84 μg·g-1) quandu u spray d'acidu ossalicu era di 0,2 mol·L-1. trattamentu (Fig. 3).
Ùn ci era nisuna differenza significativa in u cuntenutu di l'aminoacidi liberi in a radica di Panax notoginseng in assenza di l'applicazione di calce. Cù l'aumentu di a cuncentrazione di spruzzatura di l'acidu ossalicu è l'aghjunta di 750 kg/h/m2 di calce, u cuntenutu di l'aminoacidi liberi prima diminuì è dopu aumentò. Paragunatu à u trattamentu senza spruzzà l'acidu ossalicu, u cuntenutu di l'aminoacidi liberi hè aumentatu significativamente di 33,58% quandu si spruzzavanu 2250 kg hm-2 di calce è 0,2 mol l-1 d'acidu ossalicu. U cuntenutu di l'aminoacidi liberi diminuì significativamente cù l'aumentu di a cuncentrazione di spruzzatura di l'acidu ossalicu è l'aghjunta di 3750 kg/m2 di calce. U cuntenutu di l'aminoacidi liberi di u trattamentu di spruzzatura di l'acidu ossalicu 0,2 mol L-1 hè statu riduttu di 49,76% paragunatu à u trattamentu di spruzzatura senza acidu ossalicu. U cuntenutu di l'aminoacidi liberi era u più altu senza spruzzatura di l'acidu ossalicu è era di 2,09 mg g-1. U trattamentu di spruzzatura cù acidu ossalicu 0,2 mol/L avia u cuntenutu di aminoacidi liberi u più bassu (1,05 mg/g) (Fig. 4).
Effettu di a spruzzatura di e foglie cù l'acidu ossalicu nantu à u cuntenutu di aminoacidi liberi è prolina in e radiche di Panax notoginseng sottu cundizioni di stress di cadmiu
U cuntenutu di prolina in e radiche hè diminuitu cù un aumentu di a quantità di calce applicata è di a quantità di spruzzatura cù acidu ossalicu. Ùn ci era micca differenze significative in u cuntenutu di prolina di a radica di Panax ginseng quandu a calce ùn era micca applicata. Cù l'aumentu di a cuncentrazione di spruzzatura di l'acidu ossalicu è l'applicazione di 750 o 2250 kg/m2 di calce, u cuntenutu di prolina hè prima diminuitu è ​​dopu hè aumentatu. U cuntenutu di prolina di u trattamentu di spruzzatura di 0,2 mol L-1 d'acidu ossalicu era significativamente più altu chè quellu di u trattamentu di spruzzatura di 0,1 mol L-1 d'acidu ossalicu, aumentendu rispettivamente di 19,52% è 44,33%. Quandu sò stati aghjunti 3750 kg/m2 di calce, u cuntenutu di prolina hè diminuitu significativamente cù l'aumentu di a cuncentrazione di l'acidu ossalicu spruzzatu. Dopu avè spruzzatu 0,2 mol L-1 d'acidu ossalicu, u cuntenutu di prolina hè diminuitu di 54,68% paragunatu à quellu senza spruzzatura d'acidu ossalicu. U cuntenutu di prolina u più bassu hè statu quandu hè statu trattatu cù 0,2 mol/l d'acidu ossalicu è hè ghjuntu à 11,37 μg/g (Fig. 4).
U cuntenutu tutale di saponine in Panax notoginseng hè Rg1>Rb1>R1. Ùn ci era nisuna differenza significativa in u cuntenutu di e trè saponine cù l'aumentu di a cuncentrazione di spray d'acidu ossalicu è a cuncentrazione senza applicazione di calce (Tavula 4).
U cuntenutu di R1 dopu avè spruzzatu 0,2 mol L-1 d'acidu ossalicu era significativamente più bassu chè senza spruzzà l'acidu ossalicu è applicendu una dosa di calce di 750 o 3750 kg/m2. À una cuncentrazione d'acidu ossalicu spruzzatu di 0 o 0,1 mol/L, ùn ci era nisuna differenza significativa in u cuntenutu di R1 cù l'aumentu di a quantità di calce aghjunta. À una cuncentrazione di spruzzatura di 0,2 mol/L d'acidu ossalicu, u cuntenutu di R1 in 3750 kg/h/m2 di calce era significativamente più bassu chè u 43,84% senza aghjunghje calce (Tavula 4).
Quandu a cuncentrazione di spruzzatura di l'acidu ossalicu hè aumentata è 750 kg/m2 di calce hè stata aghjunta, u cuntenutu di Rg1 hè prima aumentatu è dopu diminuitu. À tassi d'applicazione di calce di 2250 è 3750 kg/h, u cuntenutu di Rg1 hè diminuitu cù l'aumentu di a cuncentrazione di spruzzatura di l'acidu ossalicu. À a listessa cuncentrazione di acidu ossalicu spruzzatu, quandu a quantità di calce aumenta, u cuntenutu di Rg1 prima aumenta è dopu diminuisce. In paragone cù u cuntrollu, eccettu per u cuntenutu di Rg1 in trè cuncentrazioni di acidu ossalicu è trattamenti di calce di 750 kg/m2, chì era più altu chè u cuntrollu, u cuntenutu di Rg1 in e radiche di Panax notoginseng in altri trattamenti era più bassu chè u cuntrollu. U cuntenutu massimu di Rg1 hè statu quandu si spruzzavanu 750 kg/h/m2 di calce è 0,1 mol/l di acidu ossalicu, chì era 11,54% più altu chè u cuntrollu (Tavula 4).
Quandu a cuncentrazione di spruzzatura di l'acidu ossalicu è a quantità di calce applicata aumentavanu à un flussu di 2250 kg/h, u cuntenutu di Rb1 hè prima aumentatu è dopu diminuitu. Dopu avè spruzzatu 0,1 mol L-1 d'acidu ossalicu, u cuntenutu di Rb1 hà righjuntu un valore massimu di 3,46%, chì era 74,75% più altu chè senza spruzzà l'acidu ossalicu. Per altri trattamenti cù calce, ùn ci era micca differenze significative trà e diverse cuncentrazioni di spray di acidu ossalicu. Dopu avè spruzzatu cù 0,1 è 0,2 mol L-1 d'acidu ossalicu, quandu a quantità di calce aumentava, u cuntenutu di Rb1 hè prima diminuitu è ​​dopu diminuitu (Tavula 4).
À a listessa cuncentrazione di spruzzatura cù l'acidu ossalicu, à misura chì a quantità di calce aghjunta aumentava, u cuntenutu di flavonoidi prima aumentava è dopu diminuia. Nisuna differenza significativa in u cuntenutu di flavonoidi hè stata rilevata quandu si spruzzavanu diverse cuncentrazioni di acidu ossalicu senza calce è 3750 kg/m2 di calce. Quandu si aghjunghjenu 750 è 2250 kg/m2 di calce, à misura chì a cuncentrazione di l'acidu ossalicu spruzzatu aumentava, u cuntenutu di flavonoidi prima aumentava è dopu diminuia. Quandu si applicavanu 750 kg/m2 è si spruzzava l'acidu ossalicu à una cuncentrazione di 0,1 mol/l, u cuntenutu di flavonoidi era massimu - 4,38 mg/g, chì hè 18,38% più altu chè quandu si aghjustava a listessa quantità di calce, è ùn ci era bisognu di spruzzà l'acidu ossalicu. U cuntenutu di flavonoidi quandu hè statu trattatu cù 0,1 mol L-1 spray d'acidu ossalicu hè aumentatu di 21,74% paragunatu à u trattamentu senza acidu ossalicu è u trattamentu cù calce à una dosa di 2250 kg/m2 (Fig. 5).
Effettu di a spruzzatura di e foglie cù ossalatu nantu à u cuntenutu di flavonoidi in a radica di Panax notoginseng sottu stress di cadmiu
L'analisi bivariata hà dimustratu chì u cuntenutu di zuccheru solubile di e radiche di Panax notoginseng dipendeva significativamente da a quantità di calce applicata è da a cuncentrazione di l'acidu ossalicu spruzzatu. U cuntenutu di proteine ​​solubili in e radiche era significativamente correlato cù a dosa di calce è di l'acidu ossalicu. U cuntenutu di aminoacidi liberi è prolina in e radiche era significativamente correlato cù a quantità di calce applicata, a cuncentrazione di l'acidu ossalicu spruzzatu, a calce è l'acidu ossalicu (Tavula 5).
U cuntenutu di R1 in e radiche di Panax notoginseng dipendeva significativamente da a cuncentrazione di l'acidu ossalicu spruzzatu, da a quantità di calce, calce è acidu ossalicu applicatu. U cuntenutu di flavonoidi dipendeva significativamente da a cuncentrazione di u spray di acidu ossalicu è da a quantità di calce aghjunta.
Parechji emendamenti sò stati aduprati per riduce i livelli di cadmiu in e piante fissendu u cadmiu in u terrenu, cum'è a calce è l'acidu ossalicu30. A calce hè largamente aduprata cum'è emendamentu di u terrenu per riduce i livelli di cadmiu in e culture31. Liang et al.32 anu signalatu chì l'acidu ossalicu pò ancu esse adupratu per rimedià u terrenu contaminatu da metalli pesanti. Dopu chì diverse concentrazioni di acidu ossalicu sò state aghjunte à u terrenu contaminatu, u cuntenutu di materia urganica di u terrenu hè aumentatu, a capacità di scambiu cationicu hè diminuita è u pH hè aumentatu33. L'acidu ossalicu pò ancu reagisce cù l'ioni metallichi in u terrenu. In cundizioni di stress Cd, u cuntenutu di Cd in Panax notoginseng hè aumentatu significativamente paragunatu à u cuntrollu. Tuttavia, se si usa a calce, hè significativamente riduttu. Quandu 750 kg/h/m di calce sò stati applicati in questu studiu, u cuntenutu di Cd di e radiche hà righjuntu u standard naziunale (u limite di Cd hè Cd≤0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), è l'effettu hè statu bonu. . U megliu effettu hè ottenutu aghjunghjendu 2250 kg/m2 di calce. L'aghjunta di calce crea un gran numeru di siti di cumpetizione per Ca2+ è Cd2+ in u tarrenu, è l'aghjunta di l'acidu ossalicu riduce u cuntenutu di Cd in e radiche di Panax notoginseng. Dopu avè mischiatu calce è acidu ossalicu, u cuntenutu di Cd di a radica di Panax ginseng hè diminuitu significativamente è hà righjuntu u standard naziunale. U Ca2+ in u tarrenu hè adsorbitu à a superficia di a radica per mezu di un prucessu di flussu di massa è pò esse assorbitu in e cellule di a radica per mezu di canali di calciu (canali Ca2+), pompe di calciu (Ca2+-AT-Pase) è antiportatori Ca2+/H+, è dopu trasportatu orizzontalmente à e radiche. Xylem23. Ci era una currelazione negativa significativa trà u cuntenutu di Ca è Cd in e radiche (P < 0,05). U cuntenutu di Cd hè diminuitu cù l'aumentu di u cuntenutu di Ca, ciò chì hè coerente cù l'idea di antagonismu trà Ca è Cd. ANOVA hà dimustratu chì a quantità di calce avia un effettu significativu nantu à u cuntenutu di Ca in a radica di Panax notoginseng. Pongrack et al. 35 anu signalatu chì u Cd si lega à l'ossalatu in i cristalli d'ossalatu di calciu è cumpete cù u Ca. Tuttavia, l'effettu regulatoriu di l'acidu ossalicu annantu à u Ca era insignificante. Questu mostra chì a precipitazione di l'ossalatu di calciu da l'acidu ossalicu è u Ca2+ ùn hè micca una semplice precipitazione, è u prucessu di coprecipitazione pò esse cuntrullatu da parechje vie metaboliche.
Sottu à u stress di cadmiu, una grande quantità di spezie reattive di l'ossigenu (ROS) si forma in e piante, dannighjendu a struttura di e membrane cellulari36. U cuntenutu di malondialdeide (MDA) pò esse adupratu cum'è indicatore per ghjudicà u livellu di ROS è u gradu di dannu à a membrana plasmatica di e piante37. U sistema antioxidante hè un impurtante mecanismu di prutezzione per a rimozione di e spezie reattive di l'ossigenu38. L'attività di l'enzimi antioxidanti (cumpresi POD, SOD è CAT) sò tipicamente alterate da u stress di cadmiu. I risultati anu dimustratu chì u cuntenutu di MDA era pusitivamente correlatu cù a cuncentrazione di Cd, indicendu chì l'estensione di a perossidazione lipidica di a membrana vegetale s'aggravava cù l'aumentu di a cuncentrazione di Cd37. Questu hè coerente cù i risultati di u studiu di Ouyang et al.39. Questu studiu mostra chì u cuntenutu di MDA hè significativamente influenzatu da a calce, l'acidu ossalicu, a calce è l'acidu ossalicu. Dopu a nebulizazione di 0,1 mol L-1 d'acidu ossalicu, u cuntenutu di MDA di Panax notoginseng hè diminuitu, indicendu chì l'acidu ossalicu puderia riduce a biodisponibilità di i livelli di Cd è ROS in Panax notoginseng. U sistema enzimaticu antioxidante hè induve si svolge a funzione di disintossicazione di a pianta. SOD elimina l'O2- cuntenutu in e cellule vegetali è produce O2 non tossicu è H2O2 à bassa tossicità. POD è CAT eliminanu H2O2 da i tessuti vegetali è catalizanu a decomposizione di H2O2 in H2O. Basatu annantu à l'analisi di u proteoma iTRAQ, hè statu trovu chì i livelli d'espressione proteica di SOD è PAL eranu diminuiti è u livellu d'espressione di POD era aumentatu dopu l'applicazione di calce sottu stress Cd40. L'attività di CAT, SOD è POD in a radica di Panax notoginseng sò state significativamente influenzate da a dosa di l'acidu ossalicu è di a calce. U trattamentu spray cù 0,1 mol L-1 d'acidu ossalicu hà aumentatu significativamente l'attività di SOD è CAT, ma l'effettu regulatoriu annantu à l'attività di POD ùn era micca evidenti. Questu mostra chì l'acidu ossalicu accelera a decomposizione di ROS sottu stress di Cd è cumpleta principalmente a rimuzione di H2O2 regulendu l'attività di CAT, chì hè simile à i risultati di ricerca di Guo et al.41 nantu à l'enzimi antioxidanti di Pseudospermum sibiricum. Kos. ). L'effettu di l'aghjunta di 750 kg/h/m2 di calce nantu à l'attività di l'enzimi di u sistema antioxidante è u cuntenutu di malondialdeide hè simile à l'effettu di a spruzzatura cù acidu ossalicu. I risultati anu dimustratu chì u trattamentu cù spruzzatura di acidu ossalicu puderia migliurà più efficacemente l'attività di SOD è CAT in Panax notoginseng è migliurà a resistenza à u stress di Panax notoginseng. L'attività di SOD è POD sò state diminuite da u trattamentu cù 0,2 mol L-1 di acidu ossalicu è 3750 kg hm-2 di calce, chì indica chì a spruzzatura eccessiva di alte concentrazioni di acidu ossalicu è Ca2+ pò causà stress à e piante, chì hè coerente cù u studiu di Luo è altri. Wait 42.