Dėkojame, kad apsilankėte Nature.com. Naudojate naršyklės versiją su ribotu CSS palaikymu. Norėdami gauti geriausią patirtį, rekomenduojame naudoti atnaujintą naršyklę (arba išjungti suderinamumo režimą „Internet Explorer“). Be to, siekdami užtikrinti nuolatinį palaikymą, svetainę rodome be stilių ir „JavaScript“.
Skaidrės, kuriose kiekvienoje skaidrėje rodomi trys straipsniai. Norėdami pereiti per skaidres, naudokite mygtukus „Atgal“ ir „Toliau“, o skaidrių valdiklio mygtukais gale – norėdami pereiti per kiekvieną skaidrę.
Kadmio (Cd) tarša kelia grėsmę vaistinio augalo Panax notoginseng auginimui Junano provincijoje. Esant egzogeniniam Cd stresui, buvo atliktas lauko eksperimentas, siekiant suprasti kalkių naudojimo (0,750, 2250 ir 3750 kg bm-2) ir oksalo rūgšties purškimo (0, 0,1 ir 0,2 mol l-1) poveikį Cd kaupimuisi. Ir antioksidacinis poveikis. Sisteminiai ir vaistiniai komponentai, veikiantys Panax notoginseng. Rezultatai parodė, kad negesintos kalkės ir lapų purškimas oksalo rūgštimi gali padidinti Ca2+ kiekį Panax notoginseng, esant Cd stresui, ir sumažinti Cd2+ toksiškumą. Kalkių ir oksalo rūgšties pridėjimas padidino antioksidacinių fermentų aktyvumą ir pakeitė osmoreguliatorių metabolizmą. CAT aktyvumas padidėjo labiausiai – 2,77 karto. Didžiausias SOD aktyvumas padidėjo 1,78 karto, kai buvo apdorota oksalo rūgštimi. MDA kiekis sumažėjo 58,38 %. Nustatyta labai reikšminga koreliacija su tirpiu cukrumi, laisvosiomis aminorūgštimis, prolinu ir tirpiais baltymais. Kalkės ir oksalo rūgštis gali padidinti kalcio jonų (Ca2+) kiekį, sumažinti kadmio kiekį, pagerinti ženšenio atsparumą stresui ir padidinti bendrą saponinų bei flavonoidų gamybą. Kadmio kiekis buvo mažiausias – 68,57 % mažesnis nei kontrolinėje grupėje, kuri atitiko standartinę vertę (Cd≤0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). SPN dalis sudarė 7,73 %, kuri pasiekė didžiausią kiekvieno apdorojimo lygį, o flavonoidų kiekis reikšmingai padidėjo 21,74 %, pasiekdamas vaisto standartinę vertę ir geriausią derlių.
Kadmis (Cd), kaip dažnas teršalas dirbamoje dirvoje, lengvai migruoja ir yra labai biologiškai toksiškas1. El Shafei ir kt.2 pranešė, kad Cd toksiškumas turi įtakos naudojamų augalų kokybei ir produktyvumui. Pastaraisiais metais kadmio pertekliaus dirbamos žemės dirvožemyje pietvakarių Kinijoje reiškinys tapo labai rimtas. Junano provincija yra Kinijos biologinės įvairovės karalystė, tarp kurios vaistinių augalų rūšys užima pirmąją vietą šalyje. Tačiau turtingi Junano provincijos mineraliniai ištekliai neišvengiamai lemia dirvožemio užterštumą sunkiaisiais metalais kasybos proceso metu, o tai turi įtakos vietinių vaistinių augalų gamybai.
Ženšenis (Burkill) Chen3 yra labai vertingas daugiametis vaistinis augalas, priklausantis Araliaceae genčiai. Ženšenio šaknis skatina kraujotaką, šalina kraujo stazę ir malšina skausmą. Pagrindinė auginimo vieta yra Venšano prefektūra, Junano provincija 5. Kadmio užterštumas apėmė daugiau nei 75 % ženšenio sodinimo ploto dirvožemio ir įvairiose vietose viršijo 81–100 %6. Toksinis kadmio poveikis taip pat labai sumažina ženšenio vaistinių komponentų, ypač saponinų ir flavonoidų, gamybą. Saponinai yra aglikonų klasė, tarp kurių aglikonai yra triterpenoidai arba spirosteranai, kurie yra pagrindinės daugelio kinų vaistažolių vaistų veikliosios medžiagos ir kurių sudėtyje yra saponinų. Kai kurie saponinai taip pat pasižymi vertingu biologiniu aktyvumu, pavyzdžiui, antibakteriniu, karščiavimą mažinančiu, raminamuoju ir priešvėžiniu aktyvumu7. Flavonoidai paprastai reiškia junginių seriją, kurioje du benzeno žiedai su fenolio hidroksilo grupėmis yra sujungti per tris centrinius anglies atomus, o pagrindinė šerdis yra 2-fenilchromanonas 8. Tai stiprus antioksidantas, galintis efektyviai pašalinti deguonies laisvuosius radikalus augaluose, slopinti uždegiminių biologinių fermentų išsiskyrimą, skatinti žaizdų gijimą ir skausmo malšinimą bei mažinti cholesterolio kiekį. Tai viena iš pagrindinių Panax ženšenio veikliųjų medžiagų. Panax notoginseng auginimo vietose esančio dirvožemio užterštumo kadmiu problemos sprendimas yra būtina sąlyga siekiant užtikrinti pagrindinių vaistinių komponentų gamybą.
Kalkės yra vienas iš įprastų pasyvatorių, skirtų kadmio užterštumui dirvožemyje fiksuoti in situ. Jos veikia Cd adsorbciją ir nusėdimą dirvožemyje bei sumažina Cd biologinį aktyvumą dirvožemyje, didindamos pH ir keisdamos dirvožemio katijonų mainų talpą (CEC), dirvožemio druskų įsotinimą (BS), dirvožemio redokso potencialą (Eh)3,11 efektyvumą. Be to, kalkės suteikia daug Ca2+, kuris sudaro joninį antagonizmą su Cd2+, konkuruoja dėl šaknų adsorbcijos vietų, neleidžia Cd pernešti į ūglį ir pasižymi mažu biologiniu toksiškumu. Pridėjus 50 mmol l-1 Ca, esant Cd stresui, Cd pernaša sezamų lapuose buvo slopinama, o Cd kaupimasis sumažėjo 80 %. Atlikta daugybė susijusių tyrimų su ryžiais (Oryza sativa L.) ir kitais augalais12,13.
Pastaraisiais metais atsirado naujas būdas kovoti su sunkiaisiais metalais – purkšti pasėlių lapus, siekiant kontroliuoti sunkiųjų metalų kaupimąsi. Šis principas daugiausia susijęs su chelatų susidarymo reakcija augalų ląstelėse, dėl kurios sunkieji metalai nusėda ant ląstelės sienelės ir slopina sunkiųjų metalų įsisavinimą augaluose14,15. Kaip stabilus dikarboksirūgšties chelatas, oksalo rūgštis gali tiesiogiai chelatuoti sunkiųjų metalų jonus augaluose, taip sumažindama toksiškumą. Tyrimai parodė, kad sojų pupelėse esanti oksalo rūgštis gali chelatuoti Cd2+ ir išskirti Cd turinčius kristalus per trichomų viršūnines ląsteles, sumažindama Cd2+ kiekį organizme16. Oksalo rūgštis gali reguliuoti dirvožemio pH, padidinti superoksido dismutazės (SOD), peroksidazės (POD) ir katalazės (CAT) aktyvumą bei reguliuoti tirpaus cukraus, tirpių baltymų, laisvųjų aminorūgščių ir prolino infiltraciją. Metabolizmo moduliatoriai17,18. Rūgštinės medžiagos ir Ca2+ perteklius oksalato augaluose, veikiant gemalo baltymams, sudaro kalcio oksalato nuosėdas. Reguliuojant Ca2+ koncentraciją augaluose, galima efektyviai reguliuoti ištirpusios oksalo rūgšties ir Ca2+ kiekį augaluose ir išvengti per didelio oksalo rūgšties ir Ca2+ kaupimosi19,20.
Naudojamo kalkių kiekis yra vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos atkūrimo poveikiui. Nustatyta, kad kalkių sunaudojimas svyruoja nuo 750 iki 6000 kg·h·m−2. Rūgščiuose dirvožemiuose, kurių pH yra 5,0–5,5, 3000–6000 kg·h·m−2 dozės kalkinimo poveikis buvo žymiai didesnis nei 750 kg·h·m−2 dozės. Tačiau per didelis kalkių naudojimas gali sukelti tam tikrą neigiamą poveikį dirvožemiui, pavyzdžiui, didelius dirvožemio pH pokyčius ir dirvožemio sutankinimą22. Todėl nustatėme CaO apdorojimo lygius: 0, 750, 2250 ir 3750 kg·h·m−2. Kai Arabidopsis buvo naudojama oksalo rūgštis, nustatyta, kad Ca2+ kiekis reikšmingai sumažėjo esant 10 mM L-1 koncentracijai, o CRT genų šeima, turinti įtakos Ca2+ signalizacijai, stipriai reagavo20. Ankstesnių tyrimų sukaupimas leido mums nustatyti šio eksperimento koncentraciją ir toliau tirti egzogeninių priedų sąveiką su Ca2+ ir Cd2+23,24,25. Taigi, šio tyrimo tikslas – ištirti oksalo rūgšties vietinio naudojimo kalkių naudojimo ir lapų purškimo poveikio reguliavimo mechanizmą, veikiant Panax notoginseng Cd kiekį ir atsparumą stresui Cd užterštuose dirvožemiuose, ir toliau ieškoti geriausių vaistinio preparato kokybės garantijos būdų bei priemonių. Išvykimo iš Panax notoginseng. Tai suteikia vertingos informacijos, kuria remiantis galima plėsti žolinių augalų auginimą kadmiu užterštuose dirvožemiuose ir užtikrinti aukštos kokybės, tvarią gamybą, siekiant patenkinti rinkos vaistų paklausą.
Naudojant vietinę veislę ‘Wenshan notoginseng’ kaip medžiagą, lauko eksperimentas buvo atliktas Lannizhai mieste (24°11′ šiaurės platumos, 104°3′ rytų ilgumos, aukštis 1446 m), Qiubei apskrityje, Wenshan prefektūroje, Junano provincijoje. Vidutinė metinė temperatūra yra 17 °C, o vidutinis metinis kritulių kiekis – 1250 mm. Tiriamo dirvožemio foninės vertės: TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, RH 31,86 g kg-1, šarminės hidrolizuotos N 88,82 mg kg-1, efektyvus P 18,55 mg kg-1, prieinamas K 100,37 mg kg-1, bendras Cd 0,3 mg kg-1 ir pH 5,4.
Gruodžio 10 d. kiekviename sklypelyje, 2017 m., buvo panaudota 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2,5H2O) ir kalkės (0,750, 2250 ir 3750 kg h m-2), sumaišytos su viršutiniu dirvožemio sluoksniu 0–10 cm gylyje. Kiekvienas apdorojimas buvo pakartotas 3 kartus. Eksperimentiniai sklypeliai buvo išdėstyti atsitiktinai, kiekvieno sklypelio plotas buvo 3 m2. Vienerių metų Panax notoginseng daigai buvo persodinti po 15 dienų auginimo dirvožemyje. Naudojant šešėlinius tinklus, Panax notoginseng šviesos intensyvumas šešėliniame lajoje sudaro apie 18 % įprasto natūralaus šviesos intensyvumo. Auginkite pagal vietinius tradicinius auginimo metodus. 2019 m., kai Panax notoginseng subręs, oksalo rūgštis bus purškiama natrio oksalato pavidalu. Oksalo rūgšties koncentracija buvo atitinkamai 0, 0,1 ir 0,2 mol l-1, o pH buvo sureguliuotas iki 5,16 naudojant NaOH, kad imituotų vidutinį nuosėdų filtrato pH. Viršutinė ir apatinė lapų pusės buvo purškiamos kartą per savaitę 8 val. ryto. Po 4 purškimų, 5 savaitę buvo nuimtas 3 metų amžiaus Panax notoginseng augalų derlius.
2019 m. lapkritį lauke buvo surinkti trejų metų amžiaus ženšenio augalai, apdoroti oksalo rūgštimi. Kai kurie trejų metų amžiaus ženšenio augalų mėginiai, skirti fiziologiniam metabolizmui ir fermentiniam aktyvumui tirti, buvo sudėti į šaldymo mėgintuvėlius, greitai užšaldyti skystame azote ir perkelti į šaldytuvą -80 °C temperatūroje. Šaknų mėginiuose turi būti nustatytas subrendusios stadijos kadmio kiekis ir veikliosios medžiagos kiekis. Nuplovus vandeniu iš čiaupo, 30 min. džiovinti 105 °C temperatūroje, masę laikyti 75 °C temperatūroje ir mėginius sumalti grūstuvėje.
Į Erlenmejerio kolbą pasverkite 0,2 g džiovintų augalų mėginių, įpilkite 8 ml HNO3 ir 2 ml HClO4 ir užkimškite kamščiu per naktį. Kitą dieną piltuvėlis su lenktu kakleliu įdedamas į trikampę kolbą elektroterminiam skaidymui, kol atsiranda balti dūmai ir skaidymo tirpalas tampa skaidrus. Atvėsinus iki kambario temperatūros, mišinys perkeltas į 10 ml matavimo kolbą. Cd kiekis nustatytas atominės absorbcijos spektrometru („Thermo ICE™ 3300 AAS“, JAV). (GB/T 23739-2009).
Į 50 ml plastikinį butelį pasverkite 0,2 g džiovintų augalų mėginių, įpilkite 10 ml 1 mol l-1 HCl, uždarykite ir purtykite 15 valandų, tada filtruokite. Pipete įtraukite reikiamą filtrato kiekį atitinkamam skiedimui ir įpilkite SrCl2 tirpalo, kad Sr2+ koncentracija būtų 1 g L–1. Ca kiekis buvo nustatytas naudojant atominės absorbcijos spektrometrą („Thermo ICE™ 3300 AAS“, JAV).
Malondialdehido (MDA), superoksido dismutazės (SOD), peroksidazės (POD) ir katalazės (CAT) etaloninio rinkinio metodas (DNM-9602, „Beijing Pulang New Technology Co., Ltd.“, produkto registracijos numeris), naudokite atitinkamą matavimo rinkinio Nr.: Jingyaodianji (kvazi) žodis 2013 Nr. 2400147).
Pasverkite 0,05 g ženšenio panago mėginio ir palei mėgintuvėlio šoną įpilkite antrono-sieros rūgšties reagento. Mėgintuvėlį 2–3 sekundes purtykite, kad skystis gerai išsimaišytų. Mėgintuvėlį 15 min. padėkite ant mėgintuvėlių stovo. Tirpių cukrų kiekis buvo nustatytas UV-matomosios spektrofotometrijos metodu (UV-5800, „Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd.“, Kinija), esant 620 nm bangos ilgiui.
Pasverkite 0,5 g šviežio ženšenio (Panax notoginseng) mėginio, sumalkite jį iki homogenato su 5 ml distiliuoto vandens ir centrifuguokite 10 000 g greičiu 10 minučių. Viršslanis praskieskite iki fiksuoto tūrio. Buvo naudojamas „Coomassie Brilliant Blue“ metodas. Tirpių baltymų kiekis buvo nustatytas spektrofotometru ultravioletinėje ir matomoje spektro srityse (UV-5800, „Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd.“, Kinija), esant 595 nm bangos ilgiui, ir apskaičiuotas pagal standartinę galvijų serumo albumino kreivę.
Pasverkite 0,5 g šviežio mėginio, įpilkite 5 ml 10 % acto rūgšties, sumalkite ir homogenizuokite, filtruokite ir praskieskite iki pastovaus tūrio. Chromogeninis metodas, naudojant ninhidrino tirpalą. Laisvųjų aminorūgščių kiekis nustatytas ultravioletinių-matomųjų spindulių spektrofotometru (UV-5800, „Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd.“, Kinija), esant 570 nm bangos ilgiui, ir apskaičiuotas pagal standartinę leucino kreivę.
Pasverkite 0,5 g šviežio mėginio, įpilkite 5 ml 3 % sulfosalicilo rūgšties tirpalo, kaitinkite vandens vonelėje ir purtykite 10 minučių. Atvėsus tirpalas buvo filtruojamas ir praskiestas iki pastovaus tūrio. Buvo naudojamas rūgšties ninhidrino chromogeninis metodas. Prolino kiekis buvo nustatytas UV-matomosios spektrofotometrijos metodu (UV-5800, „Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd.“, Kinija), esant 520 nm bangos ilgiui, ir apskaičiuotas pagal prolino standartinę kreivę.
Saponinų kiekis buvo nustatytas efektyviosios skysčių chromatografijos (HPLC) metodu pagal Kinijos Liaudies Respublikos farmakopėją (2015 m. leidimas). Pagrindinis HPLC principas yra naudoti aukšto slėgio skystį kaip mobiliąją fazę ir taikyti labai efektyvią ultrasmulkių dalelių atskyrimo technologiją stacionariosios fazės kolonėlėje. Darbo įgūdžiai yra tokie:
HPLC sąlygos ir sistemos tinkamumo testas (1 lentelė): Gradientinis eliavimas buvo atliktas pagal toliau pateiktą lentelę, naudojant silikagelį, surištą oktadecilsilanu kaip užpildu, acetonitrilį kaip mobiliąją fazę A, vandenį kaip mobiliąją fazę B, o detekcijos bangos ilgis buvo 203 nm. Teorinis puodelių skaičius, apskaičiuotas pagal Panax notoginseng saponinų R1 smailę, turėtų būti ne mažesnis kaip 4000.
Etaloninio tirpalo paruošimas: tiksliai pasverkite ginsenozidus Rg1, ginsenozidus Rb1 ir notoginsenozidus R1, įpilkite metanolio, kad gautumėte mišrų tirpalą, kuriame būtų 0,4 mg ginsenozido Rg1, 0,4 mg ginsenozido Rb1 ir 0,1 mg notoginsenozido R1 1 ml.
Tiriamojo tirpalo paruošimas: pasverkite 0,6 g Sanxin miltelių ir įpilkite 50 ml metanolio. Mišinys buvo pasvertas (W1) ir paliktas per naktį. Tada sumaišytas tirpalas 2 valandas lengvai virintas vandens vonioje 80 °C temperatūroje. Atvėsus, sumaišytas tirpalas pasveriamas ir gautas metanolis įpilamas į pirmąją W1 masę. Tada gerai suplakite ir filtruokite. Filtratas paliktas nustatymui.
Saponino kiekis buvo tiksliai absorbuotas 10 µl standartinio tirpalo ir 10 µl filtrato ir įšvirkštas į HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Standartinė kreivė: Rg1, Rb1, R1 mišraus standartinio tirpalo nustatymas, chromatografijos sąlygos tokios pačios kaip aukščiau. Apskaičiuokite standartinę kreivę, išmatuotą smailės plotą pažymėdami y ašyje ir saponino koncentraciją standartiniame tirpale abscisėje. Į standartinę kreivę įterpkite išmatuotą mėginio smailės plotą, kad apskaičiuotumėte saponino koncentraciją.
Pasverkite 0,1 g P. notogensings mėginio ir įpilkite 50 ml 70 % CH3OH tirpalo. Ultragarsuokite 2 valandas, tada centrifuguokite 4000 aps./min. greičiu 10 minučių. Paimkite 1 ml supernatanto ir praskieskite jį 12 kartų. Flavonoidų kiekis nustatytas ultravioletinių-matomųjų spindulių spektrofotometru (UV-5800, „Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd.“, Kinija), esant 249 nm bangos ilgiui. Kvercetinas yra standartinė gausi medžiaga8.
Duomenys susisteminti naudojant „Excel 2010“ programinę įrangą. Duomenų dispersinė analizė atlikta naudojant „SPSS Statistics 20“ programinę įrangą. Paveikslėlis pieštas naudojant „Origin Pro 9.1“. Apskaičiuoti statistiniai duomenys apima vidurkį ± standartinį nuokrypį. Statistinio reikšmingumo teiginiai pagrįsti P < 0,05.
Purškiant per lapus ta pačia oksalo rūgšties koncentracija, kalcio kiekis ženšenio šaknyse reikšmingai padidėjo didėjant kalkių naudojimui (2 lentelė). Palyginti su nekalkinimu, Ca kiekis padidėjo 212 %, kai kalkių kiekis buvo 3750 kg ppm be oksalo rūgšties purškimo. Esant tokiai pačiai kalkių naudojimo normai, kalcio kiekis šiek tiek padidėjo didėjant purškiamos oksalo rūgšties koncentracijai.
Šaknyse Cd kiekis svyravo nuo 0,22 iki 0,70 mg/kg. Esant tokiai pačiai oksalo rūgšties koncentracijai, 2250 kg hm-2 Cd kiekis reikšmingai sumažėjo, didinant kalkių naudojimo normą. Palyginti su kontroliniu grupe, purškiant šaknis 2250 kg gm-2 kalkių ir 0,1 mol l-1 oksalo rūgšties, Cd kiekis sumažėjo 68,57 %. Naudojant be kalkių ir su 750 kg hm-2 kalkių, Panax notoginseng šaknyse Cd kiekis reikšmingai sumažėjo, didinant oksalo rūgšties purškimo koncentraciją. Įpurškus 2250 kg kalkių gm-2 ir 3750 kg kalkių gm-2, Cd kiekis šaknyse pirmiausia sumažėjo, o vėliau padidėjo, didinant oksalo rūgšties koncentraciją. Be to, 2D analizė parodė, kad kalcio kiekiui ženšenio šaknyse reikšmingai įtakos turėjo kalkės (F = 82,84**), o kadmio kiekiui ženšenio šaknyse reikšmingai įtakos turėjo kalkės (F = 74,99**) ir oksalo rūgštis (F = 74,99**). F = 7,72*).
Didinant kalkių naudojimo normą ir purškimo oksalo rūgštimi koncentraciją, MDA kiekis reikšmingai sumažėjo. Reikšmingo MDA kiekio skirtumo tarp Panax notoginseng šaknų, apdorotų kalkėmis ir 3750 kg g/m2 kalkių, nerasta. Naudojant 750 kg hm-2 ir 2250 kg hm-2 kalkių normas, MDA kiekis 0,2 mol l-1 oksalo rūgštyje po purškimo buvo atitinkamai 58,38 % ir 40,21 % mažesnis nei nepurkštoje oksalo rūgštyje. Mažiausias MDA kiekis (7,57 nmol g-1) buvo įberus 750 kg hm-2 kalkių ir 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties (1 pav.).
Lapų purškimo oksalo rūgštimi poveikis malondialdehido kiekiui ženšenio (Panax notoginseng) šaknyse, esant kadmio stresui [J]. P < 0,05). Tas pats pateikta toliau.
Išskyrus 3750 kg h m-2 kalkių panaudojimą, reikšmingo skirtumo tarp Panax notoginseng šaknų sistemos SOD aktyvumo nepastebėta. Naudojant 0, 750 ir 2250 kg hm-2 kalkių, SOD aktyvumas, purškiant 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties, buvo reikšmingai didesnis nei be apdorojimo oksalo rūgštimi, kuris padidėjo atitinkamai 177,89 %, 61,62 % ir 45,08 %. SOD aktyvumas (598,18 vieneto g-1) šaknyse buvo didžiausias, kai augalai buvo apdoroti be kalkių ir purškiami 0,2 mol l-1 oksalo rūgštimi. Esant tokiai pačiai koncentracijai be oksalo rūgšties arba purškiant 0,1 mol l-1 oksalo rūgštimi, SOD aktyvumas didėjo didėjant kalkių kiekiui. SOD aktyvumas reikšmingai sumažėjo purškiant 0,2 mol l-1 oksalo rūgštimi (2 pav.).
Lapų purškimo oksalo rūgštimi poveikis superoksido dismutazės, peroksidazės ir katalazės aktyvumui ženšenio šaknyse, esant kadmio stresui [J].
Panašiai kaip SOD aktyvumas šaknyse, POD aktyvumas šaknyse (63,33 µmol g-1) buvo didžiausias, kai buvo purškiama be kalkių ir su 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties, t. y. 148,35 % didesnis nei kontrolinėje grupėje (25,50 µmol g-1). POD aktyvumas pirmiausia didėjo, o vėliau mažėjo didėjant oksalo rūgšties purškimo koncentracijai ir apdorojant 3750 kg hm⁻² kalkėmis. Palyginti su apdorojimu 0,1 mol l-1 oksalo rūgštimi, POD aktyvumas sumažėjo 36,31 %, kai buvo apdorojama 0,2 mol l-1 oksalo rūgštimi (2 pav.).
Išskyrus purškimą 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties ir 2250 kg hm-2 arba 3750 kg hm-2 kalkių naudojimą, KAT aktyvumas buvo žymiai didesnis nei kontrolinėje grupėje. Apdorojus 0,1 mol l-1 oksalo rūgštimi ir apdorojus kalkėmis 0,2250 kg h m-2 arba 3750 kg h m-2, KAT aktyvumas padidėjo atitinkamai 276,08 %, 276,69 % ir 33,05 %, palyginti su grupe, kuri nebuvo apdorota oksalo rūgštimi. Šaknų, apdorotų 0,2 mol l-1 oksalo rūgštimi, KAT aktyvumas (803,52 µmol g-1) buvo didžiausias. KAT aktyvumas (172,88 µmol g-1) buvo mažiausias apdorojus 3750 kg hm-2 kalkių ir 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties (2 pav.).
Dvimatės analizės duomenimis, ženšenio Panax CAT aktyvumas ir MDA reikšmingai koreliavo su oksalo rūgšties arba kalkių purškimo kiekiu ir abiem apdorojimo būdais (3 lentelė). SOD aktyvumas šaknyse labai koreliavo su kalkių ir oksalo rūgšties apdorojimu arba oksalo rūgšties purškimo koncentracija. Šaknų POD aktyvumas reikšmingai koreliavo su panaudoto kalkių kiekiu arba su vienu metu naudojamomis kalkėmis ir oksalo rūgštimi.
Tirpiųjų cukrų kiekis šakniavaisiuose mažėjo didinant kalkių naudojimo normą ir purškimo oksalo rūgštimi koncentraciją. Panax notoginseng šaknyse tirpiųjų cukrų kiekis be kalkių ir naudojant 750 kg·h·m−2 kalkių reikšmingo skirtumo nebuvo. Naudojant 2250 kg·hm·2 kalkių, tirpiųjų cukrų kiekis, apdorojus 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties, buvo reikšmingai didesnis nei purškiant ne oksalo rūgštimi, kuri padidėjo 22,81 %. Naudojant 3750 kg·h·m−2 kalkių, tirpiųjų cukrų kiekis reikšmingai sumažėjo didinant purškimo oksalo rūgštimi koncentraciją. Tirpiųjų cukrų kiekis po 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties purškimo buvo 38,77 % mažesnis nei po apdorojimo be oksalo rūgšties apdorojimo. Be to, purškiant 0,2 mol l-1 oksalo rūgštimi, mažiausias tirpaus cukraus kiekis buvo 205,80 mg g-1 (3 pav.).
Lapų purškimo oksalo rūgštimi poveikis bendrojo tirpaus cukraus ir tirpių baltymų kiekiui ženšenio Panax šaknyse, esant kadmio stresui [J].
Tirpių baltymų kiekis šaknyse mažėjo didinant kalkių ir oksalo rūgšties naudojimo normą. Nesant kalkių, tirpių baltymų kiekis purškiant 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties buvo reikšmingai mažesnis nei kontrolinėje grupėje – 16,20 %. Naudojant 750 kg hm-2 kalkių, reikšmingo skirtumo tarp tirpių baltymų kiekio ženšenio Panax notoginseng šaknyse nepastebėta. Naudojant 2250 kg h m-2 kalkių, tirpių baltymų kiekis purškiant 0,2 mol l-1 oksalo rūgštimi buvo reikšmingai didesnis nei purškiant be oksalo rūgšties (35,11 %). Kai kalkės buvo naudojamos 3750 kg h m-2, tirpių baltymų kiekis reikšmingai mažėjo didinant oksalo rūgšties purškimo koncentraciją, o mažiausias tirpių baltymų kiekis (269,84 µg g-1) buvo purškiant 0,2 mol l-1 oksalo rūgštimi (3 pav.).
Naudojus kalkes, laisvųjų aminorūgščių kiekis ženšenio (Panax notoginseng) šaknyse reikšmingo skirtumo tarp jų kiekio nenustatyta. Padidinus oksalo rūgšties purškimo koncentraciją ir įterpus 750 kg hm-2 kalkių, laisvųjų aminorūgščių kiekis pirmiausia sumažėjo, o vėliau padidėjo. Apdorojimas 2250 kg hm-2 kalkių ir 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties reikšmingai padidino laisvųjų aminorūgščių kiekį 33,58 %, palyginti su tuo, kai oksalo rūgštis nebuvo purškiama. Padidinus oksalo rūgšties purškimo koncentraciją ir įterpus 3750 kg·hm-2 kalkių, laisvųjų aminorūgščių kiekis reikšmingai sumažėjo. Laisvųjų aminorūgščių kiekis purškiant 0,2 mol l-1 oksalo rūgštimi buvo 49,76 % mažesnis nei purškiant be oksalo rūgšties. Laisvųjų aminorūgščių kiekis buvo didžiausias, kai buvo purškiama be oksalo rūgšties, ir sudarė 2,09 mg/g. Laisvųjų aminorūgščių kiekis (1,05 mg g-1) buvo mažiausias, kai buvo apipurkšta 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties (4 pav.).
Lapų purškimo oksalo rūgštimi poveikis laisvųjų aminorūgščių ir prolino kiekiui ženšenio Panax šaknyse kadmio streso sąlygomis [J].
Prolino kiekis šaknyse mažėjo didinant kalkių ir oksalo rūgšties naudojimo normas. Nebuvo reikšmingo skirtumo tarp Panax notoginseng prolino kiekio be kalkių. Padidinus purškimo oksalo rūgštimi koncentraciją ir kalkių naudojimo normas nuo 750 iki 2250 kg hm-2, prolino kiekis pirmiausia sumažėjo, o vėliau padidėjo. Prolino kiekis purškiant 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties buvo reikšmingai didesnis nei prolino kiekis purškiant 0,1 mol l-1 oksalo rūgšties, kuris padidėjo atitinkamai 19,52 % ir 44,33 %. Naudojant 3750 kg·hm-2 kalkių, prolino kiekis reikšmingai sumažėjo didinant purškimo oksalo rūgštimi koncentraciją. Prolino kiekis po purškimo 0,2 mol l-1 oksalo rūgštimi buvo 54,68 % mažesnis nei be oksalo rūgšties. Prolino kiekis buvo mažiausias ir sudarė 11,37 μg/g, apdorojus 0,2 mol/l oksalo rūgštimi (4 pav.).
Bendras saponinų kiekis ženšenyje „Panax notoginseng“ buvo Rg1>Rb1>R1. Didėjant oksalo rūgšties purškalo koncentracijai ir be kalkių, trijų saponinų kiekis reikšmingo skirtumo nesiskyrė (4 lentelė).
R1 kiekis, purškiant 0,2 mol l-1 oksalo rūgšties, buvo žymiai mažesnis nei nepurškiant oksalo rūgšties ir naudojant 750 arba 3750 kg·h·m-2 kalkes. Kai oksalo rūgšties purškimo koncentracija buvo 0 arba 0,1 mol l-1, R1 kiekis reikšmingo skirtumo, didinant kalkių naudojimo normą, nebuvo. Kai oksalo rūgšties purškimo koncentracija buvo 0,2 mol l-1, 3750 kg hm-2 kalkių R1 kiekis buvo žymiai mažesnis nei 43,84 % be kalkių (4 lentelė).
Rg1 kiekis pirmiausia didėjo, o vėliau mažėjo didėjant purškimo oksalo rūgštimi koncentracijai ir kalkių naudojimo normai iki 750 kg·h·m−2. Kai kalkių naudojimo norma buvo 2250 arba 3750 kg h m−2, Rg1 kiekis mažėjo didėjant purškimo oksalo rūgšties koncentracijai. Esant tokiai pačiai purškimo oksalo rūgšties koncentracijai, Rg1 kiekis pirmiausia didėjo, o vėliau mažėjo didinant purškimo normą. Palyginti su kontroline grupe, išskyrus tris purškimo oksalo rūgšties koncentracijas ir 750 kg h m−2, Rg1 kiekis buvo didesnis nei kontrolinė grupė, kitų apdorojimo būdų šaknyse Rg1 kiekis buvo mažesnis nei kontrolinė grupė. Didžiausias Rg1 kiekis buvo purškiant 750 kg gm−2 kalkių ir 0,1 mol l−1 oksalo rūgšties, tai yra 11,54 % daugiau nei kontrolinėje grupėje (4 lentelė).
Rb1 kiekis iš pradžių didėjo, o vėliau mažėjo didėjant purškimo oksalo rūgštimi koncentracijai ir kalkių naudojimo greičiui iki 2250 kg hm-2. Papurškus 0,1 mol l-1 oksalo rūgšties, Rb1 kiekis pasiekė maksimumą – 3,46 %, tai yra 74,75 % daugiau nei nepurškus oksalo rūgšties. Taikant kitus kalkių apdorojimo būdus, reikšmingo skirtumo tarp skirtingų oksalo rūgšties purškimo koncentracijų nebuvo. Papurškus 0,1 ir 0,2 mol l-1 oksalo rūgštimi, Rb1 kiekis iš pradžių sumažėjo, o vėliau mažėjo didėjant pridėto kalkių kiekiui (4 lentelė).
Esant tokiai pačiai purškiamos oksalo rūgšties koncentracijai, flavonoidų kiekis pirmiausia padidėjo, o vėliau sumažėjo didėjant kalkių naudojimo normai. Be kalkių arba 3750 kg hm-2 kalkių, apipurkštų įvairiomis oksalo rūgšties koncentracijomis, flavonoidų kiekis reikšmingai skyrėsi. Kai kalkės buvo naudojamos 750 ir 2250 kg hm-2 norma, flavonoidų kiekis pirmiausia padidėjo, o vėliau sumažėjo didėjant purškiamos oksalo rūgšties koncentracijai. Apdorojus 750 kg hm-2 naudojimo norma ir apipurkšus 0,1 mol l-1 oksalo rūgšties, flavonoidų kiekis buvo didžiausias ir sudarė 4,38 mg g-1, tai yra 18,38 % daugiau nei kalkėse, naudojant tą pačią naudojimo normą, nepurškiant oksalo rūgštimi. Flavonoidų kiekis purškiant 0,1 mol l-1 oksalo rūgštimi padidėjo 21,74 %, palyginti su apdorojimu be purškimo oksalo rūgštimi ir apdorojant kalkėmis 2250 kg hm-2 (5 pav.).
Oksalato lapų purškimo poveikis flavonoidų kiekiui ženšenio šaknyse, esant kadmio stresui [J].
Dvimatės analizės duomenimis, tirpaus cukraus kiekis ženšenyje (Panax notogineng) reikšmingai koreliavo su panaudoto kalkių kiekiu ir išpurkštos oksalo rūgšties koncentracija. Tirpių baltymų kiekis šakniavaisiuose reikšmingai koreliavo su kalkių, tiek kalkių, tiek oksalo rūgšties, naudojimo norma. Laisvųjų aminorūgščių ir prolino kiekis šaknyse reikšmingai koreliavo su kalkių naudojimo norma, purškimo oksalo rūgštimi koncentracija, kalkėmis ir oksalo rūgštimi (5 lentelė).
R1 kiekis ženšenio (Panax notoginseng) šaknyse reikšmingai koreliavo su purškimo oksalo rūgštimi koncentracija, panaudoto kalkių, kalkių ir oksalo rūgšties kiekiu. Flavonoidų kiekis reikšmingai koreliavo su purškiamos oksalo rūgšties koncentracija ir panaudoto kalkių kiekiu.
Daugybė augalų kadmio kiekio mažinimo priemonių, imobilizuojant kadmį dirvožemyje, buvo panaudotos, pavyzdžiui, kalkės ir oksalo rūgštis30. Kalkės plačiai naudojamos kaip dirvožemio priedas kadmio kiekiui pasėliuose mažinti31. Liang ir kt.32 pranešė, kad oksalo rūgštis taip pat gali būti naudojama sunkiaisiais metalais užterštam dirvožemiui atkurti. Užterštame dirvožemyje panaudojus įvairių koncentracijų oksalo rūgštį, padidėjo dirvožemio organinių medžiagų kiekis, sumažėjo katijonų mainų talpa, o pH vertė padidėjo33. Oksalo rūgštis taip pat gali reaguoti su metalų jonais dirvožemyje. Esant kadmio stresui, kadmio kiekis ženšenyje Panax notoginseng žymiai padidėjo, palyginti su kontroline grupe. Tačiau panaudojus kalkes, jis žymiai sumažėjo. Šiame tyrime, panaudojus 750 kg hm−2 kalkių, kadmio kiekis šaknyse pasiekė nacionalinį standartą (Cd riba: Cd ≤ 0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), o poveikis, kai panaudojama 2250 kg hm−2 kalkių, geriausiai pasireiškia su kalkėmis. Kalkių naudojimas dirvožemyje sukūrė daug Ca2+ ir Cd2+ konkurencijos vietų, o oksalo rūgšties pridėjimas galėjo sumažinti Cd kiekį ženšenio šaknyse. Tačiau kalkių ir oksalo rūgšties derinys Panax notoginseng šaknų Cd kiekį reikšmingai sumažino ir pasiekė nacionalinį standartą. Dirvožemyje esantis Ca2+ adsorbuojamas šaknų paviršiuje masės srauto metu ir gali būti pasisavinamas šaknų ląstelių per kalcio kanalus (Ca2+ kanalus), kalcio siurblius (Ca2+-AT-Pase) ir Ca2+/H+ antiporterius, o po to horizontaliai transportuojamas į šaknų ksilemą 23. Šaknų Ca kiekis reikšmingai neigiamai koreliavo su Cd kiekiu (P < 0,05). Cd kiekis mažėjo didėjant Ca kiekiui, o tai atitinka nuomonę apie Ca ir Cd antagonizmą. Dispersinė analizė parodė, kad kalkių kiekis reikšmingai paveikė Ca kiekį ženšenio šaknyse. Pongrac ir kt. 35 pranešė, kad Cd jungiasi prie oksalato kalcio oksalato kristaluose ir konkuruoja su Ca. Tačiau oksalato poveikis Ca reguliavimui nebuvo reikšmingas. Tai parodė, kad kalcio oksalato, susidarančio iš oksalo rūgšties ir Ca2+, nusodinimas nebuvo paprastas nusodinimas, o bendro nusodinimo procesą gali kontroliuoti įvairūs metaboliniai keliai.