Nature.com сайтына кіргеніңіз үшін рақмет. Сіз пайдаланып отырған браузер нұсқасында CSS қолдауы шектеулі. Ең жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін браузеріңіздің жаңа нұсқасын пайдалануды (немесе Internet Explorer бағдарламасында үйлесімділік режимін өшіруді) ұсынамыз. Сонымен қатар, үздіксіз қолдауды қамтамасыз ету үшін біз сайтты стильдеусіз немесе JavaScriptсіз көрсетіп жатырмыз.
Кадмийдің (Cd) ластануы Юньнаньдағы Panax notoginseng дәрілік өсімдігінің өсіру қауіпсіздігіне ықтимал қауіп төндіреді. Экзогендік Cd стрессі кезінде әкті қолданудың (0, 750, 2250 және 3750 кг/сағ/м2) және қымыздық қышқылымен (0, 0,1 және 0,2 моль/л) жапырақты бүркудің Cd және антиоксиданттың жиналуына әсерін түсіну үшін далалық тәжірибелер жүргізілді. Panax notoginseng жүйелік және дәрілік компоненттері. Нәтижелер Cd стрессі кезінде қымыздық қышқылымен әк және жапырақты бүрку Panax notoginseng Ca2+ мөлшерін арттырып, Cd2+ уыттылығын төмендетуі мүмкін екенін көрсетті. Әк пен қымыздық қышқылын қосу антиоксидантты ферменттердің белсенділігін арттырды және осмотикалық реттегіштердің метаболизмін өзгертті. Ең маңыздысы - CAT белсенділігінің 2,77 есеге артуы. Қымыздық қышқылының әсерінен SOD белсенділігі 1,78 есеге дейін артты. MDA мөлшері 58,38%-ға төмендеді. Еритін қант, бос аминқышқылдары, пролин және еритін ақуыз арасында өте маңызды корреляция бар. Әк және қымыздық қышқылы Panax notoginseng кальций ионының (Ca2+) мөлшерін арттыра алады, Cd мөлшерін азайта алады, Panax notoginseng стресске төзімділігін жақсарта алады және жалпы сапониндер мен флавоноидтардың өндірісін арттыра алады. Cd мөлшері ең төмен, бақылаудан 68,57%-ға төмен және стандартты мәнге сәйкес келеді (Cd≤0,5 мг кг-1, GB/T 19086-2008). SPN үлесі 7,73% құрады, бұл барлық емдеу әдістерінің ішіндегі ең жоғары деңгейге жетті, ал флавоноид мөлшері 21,74%-ға айтарлықтай өсті, бұл стандартты медициналық мәндерге және оңтайлы өнімділікке жетті.
Кадмий (Cd) - егістік топырақтың кең таралған ластаушы заты, оңай көшіп-қонады және айтарлықтай биологиялық уыттылыққа ие. Эль-Шафей және т.б.2 кадмий уыттылығы пайдаланылатын өсімдіктердің сапасы мен өнімділігіне әсер ететінін хабарлады. Соңғы жылдары Қытайдың оңтүстік-батысындағы егістік топырақта кадмийдің шамадан тыс деңгейі күрт өсті. Юньнань провинциясы - Қытайдың биоәртүрлілік патшалығы, дәрілік өсімдіктер түрлері елде бірінші орында. Дегенмен, Юньнань провинциясы минералды ресурстарға бай, ал өндіру процесі сөзсіз топырақтағы ауыр металдардың ластануына әкеледі, бұл жергілікті дәрілік өсімдіктердің өндірісіне әсер етеді.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3) - Araliaceae тұқымдасының Panax туысына жататын өте құнды көпжылдық шөпті дәрілік өсімдік. Panax notoginseng қан айналымын жақсартады, қанның тоқырауын жояды және ауырсынуды басады. Негізгі өндіріс аймағы - Юньнань провинциясының Вэньшань префектурасы5. Жергілікті Panax notoginseng женьшень өсірілетін жерлерде топырақтың 75%-дан астамы кадмиймен ластанған, әртүрлі аймақтарда оның деңгейі 81%-дан 100%-ға дейін өзгереді6. Cd-нің уытты әсері Panax notoginseng дәрілік компоненттерінің, әсіресе сапониндер мен флавоноидтардың өндірісін айтарлықтай төмендетеді. Сапониндер - агликондары тритерпеноидтар немесе спиростандар болып табылатын гликозидті қосылыстың бір түрі. Олар көптеген дәстүрлі қытай дәрілерінің негізгі белсенді ингредиенттері болып табылады және құрамында сапониндер бар. Кейбір сапониндер сонымен қатар бактерияға қарсы белсенділікке немесе қызбаны түсіретін, тыныштандыратын және қатерлі ісікке қарсы әсерлер сияқты құнды биологиялық белсенділікке ие7. Флавоноидтар әдетте үш орталық көміртек атомдары арқылы фенолдық гидроксил топтары бар екі бензол сақинасы байланысқан қосылыстар сериясын білдіреді. Негізгі ядросы - 2-фенилхроманон 8. Ол өсімдіктердегі оттегінің бос радикалдарын тиімді түрде жоя алатын күшті антиоксидант. Сондай-ақ, ол қабыну биологиялық ферменттерінің енуін тежеуі, жаралардың жазылуын және ауырсынуды басуды жақсартуы және холестерин деңгейін төмендетуі мүмкін. Ол Panax нотгинсенгінің негізгі белсенді ингредиенттерінің бірі. Panax женьшень өндіріс аймақтарындағы топырақтағы кадмиймен ластану мәселесін шешу және оның маңызды дәрілік ингредиенттерінің өндірісін қамтамасыз ету қажет.
Әк - топырақты кадмий ластануынан стационарлық тазарту үшін кеңінен қолданылатын пассиваторлардың бірі10. Ол рН мәнін арттыру және топырақтың катион алмасу қабілетін (CEC), топырақ тұзының қанығуын (BS) және топырақтың тотығу-тотықсыздану потенциалын (Eh)3,11 өзгерту арқылы топырақтағы Cd биожетімділігін төмендету арқылы топырақтағы Cd адсорбциясы мен тұндыруына әсер етеді. Сонымен қатар, , әк Ca2+ көп мөлшерде қамтамасыз етеді, Cd2+-пен иондық антагонизм түзеді, тамырлардағы адсорбциялық орындар үшін бәсекелеседі, Cd-нің топыраққа тасымалдануына кедергі келтіреді және биологиялық уыттылығы төмен. Cd стрессі кезінде 50 ммоль L-1 Ca қосылған кезде, күнжіт жапырақтарындағы Cd тасымалдануы тежелді және Cd жинақталуы 80%-ға төмендеді. Күріште (Oryza sativa L.) және басқа дақылдарда бірқатар ұқсас зерттеулер туралы хабарланған12,13.
Соңғы жылдары ауыр металдардың жиналуын бақылау үшін дақылдарды жапырақтарға бүрку ауыр металдарды бақылаудың жаңа әдісі болып табылады. Оның принципі негізінен өсімдік жасушаларындағы хелаттау реакциясымен байланысты, бұл жасуша қабырғасында ауыр металдардың тұндырылуына әкеледі және өсімдіктердің ауыр металдардың сіңуін тежейді14,15. Тұрақты диақышқыл хелаттау агенті ретінде қымыздық қышқылы өсімдіктердегі ауыр металл иондарын тікелей хелаттай алады, осылайша уыттылықты азайтады. Зерттеулер соядағы қымыздық қышқылы Cd2+ хелаттай алатынын және жоғарғы трихома жасушалары арқылы Cd құрамындағы кристалдарды шығара алатынын, бұл организмдегі Cd2+ деңгейін төмендететінін көрсетті16. Қымыздық қышқылы топырақтың рН деңгейін реттей алады, супероксиддисмутазаның (SOD), пероксидазаның (POD) және каталазаның (CAT) белсенділігін арттыра алады және еритін қанттың, еритін ақуыздың, бос аминқышқылдарының және пролиннің енуін реттей алады. Метаболикалық реттегіштер17,18. Өсімдіктегі қышқыл және артық Ca2+ ядро ​​түзетін ақуыздардың әсерінен кальций оксалат тұнбасын түзеді. Өсімдіктердегі Ca2+ концентрациясын реттеу өсімдіктерде еріген қымыздық қышқылы мен Ca2+ мөлшерін тиімді түрде реттеуге және қымыздық қышқылы мен Ca2+19,20 шамадан тыс жиналуына жол бермейді.
Қолданылатын әк мөлшері қалпына келтіру әсеріне әсер ететін негізгі факторлардың бірі болып табылады. Әк мөлшері 750-ден 6000 кг/м2-ге дейін болатыны анықталды. рН мәні 5,0-5,5 болатын қышқыл топырақ үшін әкті 3000-6000 кг/сағ/м2 дозасында қолдану әсері 750 кг/сағ/м2 дозасына қарағанда айтарлықтай жоғары. Дегенмен, әкті шамадан тыс қолдану топыраққа кейбір теріс әсер етеді, мысалы, топырақтың рН және топырақтың тығыздалуы22. Сондықтан біз CaO өңдеу деңгейлерін 0, 750, 2250 және 3750 кг хм-2 деп анықтадық. Arabidopsis thaliana-ға қымыздық қышқылын қолданған кезде, Ca2+ 10 ммоль L-1 концентрациясында айтарлықтай азайғаны және Ca2+ сигнализациясына әсер ететін CRT ген тұқымдасының қатты жауап бергені анықталды20. Алдыңғы зерттеулердің жинақталуы бізге осы сынақтың концентрациясын анықтауға және экзогендік қоспалардың Ca2+ және Cd2+23,24,25-ке өзара әрекеттесуінің әсерін одан әрі зерттеуге мүмкіндік берді. Сондықтан, бұл зерттеудің мақсаты - экзогендік әк пен қымыздық қышқылы жапырақ спрейінің Cd мөлшері мен Panax notoginseng препаратының стресске төзімділігіне реттеу механизмін зерттеу және дәрілік сапа мен тиімділікті жақсырақ қамтамасыз ету жолдарын одан әрі зерттеу. Panax notoginseng өндірісі. Ол кадмиймен ластанған топырақта шөпті өсімдіктерді өсіру көлемін арттыру және фармацевтикалық нарық талап ететін жоғары сапалы, тұрақты өндіріске қол жеткізу бойынша құнды нұсқаулар береді.
Жергілікті женьшень сорты Wenshan Panax notoginseng материалы ретінде пайдаланылып, Юньнань провинциясы, Вэньшань префектурасы, Цюбей округінің Ланницхай қаласында (24°11′N, 104°3′E, биіктігі 1446 м) далалық тәжірибе жүргізілді. Орташа жылдық температура 17°C, ал орташа жылдық жауын-шашын мөлшері 1250 мм. Зерттелген топырақтың фондық мәндері TN 0,57 г кг-1, TP 1,64 г кг-1, TC 16,31 г кг-1, OM 31,86 г кг-1, сілтілік гидролизденген N 88,82 мг кг-1, фосфорсыз 18,55 мг кг-1, бос калий 100,37 мг кг-1, жалпы кадмий 0,3 мг кг-1, рН 5,4 болды.
2017 жылдың 10 желтоқсанында 6 мг/кг Cd2+ (CdCl2·2.5H2O) және әк өңдеу (0, 750, 2250 және 3750 кг/сағ/м2) араластырылып, әр учаскеге 0-10 см қабатпен топырақ бетіне жағылды. Әрбір өңдеу 3 рет қайталанды. Сынақ учаскелері кездейсоқ орналастырылған, әр учаске 3 м2 аумақты алып жатыр. Бір жасар Panax notoginseng көшеттері 15 күндік өңдеуден кейін отырғызылды. Күннен қорғайтын торды пайдаланған кезде, күннен қорғайтын тордың ішіндегі Panax notoginseng жарық қарқындылығы қалыпты табиғи жарық қарқындылығының шамамен 18%-ын құрайды. Өсіру жергілікті дәстүрлі өсіру әдістеріне сәйкес жүзеге асырылады. 2019 жылы Panax notoginseng пісу кезеңіне дейін натрий оксалат түріндегі оксал қышқылын шашыратыңыз. Қымыздық қышқылының концентрациясы сәйкесінше 0, 0,1 және 0,2 моль L-1 болды, ал қоқыс шаймалау ерітіндісінің орташа рН-ын модельдеу үшін рН мәнін 5,16-ға дейін реттеу үшін NaOH қолданылды. Жапырақтардың жоғарғы және төменгі беттерін аптасына бір рет таңғы сағат 8:00-де бүркіңіз. 5-ші аптада 4 рет бүрккеннен кейін 3 жылдық Panax notoginseng өсімдіктері жиналды.
2019 жылдың қараша айында үш жылдық Panax notoginseng өсімдіктері егістіктен жиналып, қымыздық қышқылымен бүркілді. Физиологиялық метаболизмі мен ферменттік белсенділігін өлшеуді қажет ететін үш жылдық Panax notoginseng өсімдіктерінің кейбір үлгілері мұздату үшін түтіктерге салынды, сұйық азотпен тез мұздатылып, содан кейін -80°C температурада тоңазытқышқа ауыстырылды. Пісіп жетілу кезеңінде Cd және белсенді ингредиенттің мөлшерін өлшеуге арналған кейбір тамыр үлгілері ағын сумен жуылып, 105°C температурада 30 минут бойы, 75°C температурада тұрақты салмақта кептіріліп, сақтау үшін ерітіндіде ұнтақталды.
0,2 г құрғақ өсімдік үлгісін өлшеп, оны Эрленмейер колбасына салыңыз, 8 мл HNO3 және 2 мл HClO4 қосып, түні бойы жабыңыз. Келесі күні ақ түтін пайда болғанша және ас қорыту сөлдері мөлдір болғанша электротермиялық қорыту үшін Эрленмейер колбасына салынған қисық воронканы пайдаланыңыз. Бөлме температурасына дейін салқындағаннан кейін қоспа 10 мл көлемдік колбаға ауыстырылды. Cd мөлшері атомдық абсорбциялық спектрометр (Thermo ICE™ 3300 AAS, АҚШ) көмегімен анықталды. (GB/T 23739-2009).
0,2 г құрғақ өсімдік үлгісін өлшеп, оны 50 мл пластикалық бөтелкеге ​​салыңыз, 10 мл-ге 1 моль L-1 HCL қосыңыз, қақпағын жауып, 15 сағат бойы жақсылап шайқаңыз және сүзіңіз. Пипетка көмегімен қажетті мөлшердегі сүзіндіні пипеткамен құйыңыз, оны тиісінше сұйылтыңыз және Sr2+ концентрациясын 1 г L-1-ге жеткізу үшін SrCl2 ерітіндісін қосыңыз. Ca мөлшері атомдық абсорбциялық спектрометр (Thermo ICE™ 3300 AAS, АҚШ) көмегімен өлшенді.
Малониальдегид (MDA), супероксиддисмутаза (SOD), пероксидаза (POD) және каталаза (CAT) анықтамалық жинағы әдісі (DNM-9602, Beijing Prong New Technology Co., Ltd., өнім тіркеуі), сәйкес өлшеу жинағын пайдаланыңыз. №: Beijing Pharmacopoeia (дәл) 2013 № 2400147).
Шамамен 0,05 г Panax нотогинсенг үлгісін өлшеп, түтіктің бүйірлеріне антрон-күкірт қышқылы реагентін қосыңыз. Сұйықтықты мұқият араластыру үшін түтікті 2-3 секунд шайқаңыз. Түтікті 15 минут бойы түсі өзгергенше түтік сөресіне қойыңыз. Еритін қант мөлшері 620 нм толқын ұзындығында ультракүлгін-көрінетін спектрофотометрия (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Қытай) арқылы анықталды.
Panax notoginseng жаңа үлгісінен 0,5 г өлшеңіз, оны 5 мл дистилденген сумен гомогенатқа дейін ұнтақтаңыз, содан кейін 10 000 г-да 10 минут бойы центрифугалаңыз. Супернатант белгіленген көлемге дейін сұйылтылды. Coomassie Brilliant Blue әдісі қолданылды. Еритін ақуыз мөлшері ультракүлгін-көрінетін спектрофотометрия (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Қытай) көмегімен 595 нм толқын ұзындығында өлшенді және ірі қара малдың сарысу альбуминінің стандартты қисығына негізделіп есептелді.
Жаңа сынамадан 0,5 г өлшеңіз, 5 мл 10% сірке қышқылын қосыңыз, гомогенатқа дейін ұнтақтаңыз, сүзіңіз және тұрақты көлемге дейін сұйылтыңыз. Түсті анықтау әдісі нингидрин ерітіндісімен қолданылды. Бос аминқышқылының мөлшері 570 нм толқын ұзындығында УК-көрінетін спектрофотометрия (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Қытай) арқылы анықталды және лейциннің стандартты қисығына негізделіп есептелді28.
Жаңа сынамадан 0,5 г өлшеп алыңыз, 5 мл 3% сульфосалицил қышқылы ерітіндісін қосыңыз, су моншасында қыздырыңыз және 10 минут шайқаңыз. Салқындағаннан кейін ерітінді сүзіліп, тұрақты көлемге жеткізілді. Қышқыл нингидринмен колориметриялық әдіс қолданылды. Пролиннің мөлшері ультракүлгін-көрінетін спектрофотометрия (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Қытай) арқылы 520 нм толқын ұзындығында анықталды және пролиннің стандартты қисығына негізделіп есептелді29.
Сапонин мөлшері Қытай Халық Республикасының Фармакопеясына (2015 жылғы басылым) сілтеме жасай отырып, жоғары өнімді сұйықтық хроматографиясы арқылы анықталды. Жоғары өнімді сұйықтық хроматографиясының негізгі қағидасы - жоғары қысымды сұйықтықты жылжымалы фаза ретінде пайдалану және жоғары өнімді баған хроматографиясының ультраұсақ бөлшектерді бөлу технологиясын стационарлық фазаға қолдану. Жұмыс әдісі келесідей:
HPLC шарттары және жүйенің жарамдылық сынағы (1-кесте): Толтырғыш ретінде октадецилсиланмен байланысқан кремний гелін, қозғалмалы А фазасы ретінде ацетонитрилді және қозғалмалы В фазасы ретінде суды пайдаланыңыз. Төмендегі кестеде көрсетілгендей градиенттік элюцияны орындаңыз. Анықтау толқын ұзындығы 203 нм. Panax notoginseng жалпы сапониндерінің R1 шыңына сәйкес, теориялық пластиналар саны кемінде 4000 болуы керек.
Стандартты ерітіндіні дайындау: 1 мл ерітіндіге 0,4 мг гинсенозид Rg1, гинсенозид Rb1 және нотогинсенозид R1 бар қоспаны дайындау үшін гинсенозид Rg1, гинсенозид Rb1 және нотогинсенозид R1 дәл өлшеніп, метанолды қосып, ерітіндінің 1 мл-іне 0,4 мг гинсенозид Rg1, 0,4 мг гинсенозид Rb1 және 0,1 мг нотогинсенозид R1 бар қоспаны дайындаңыз.
Сынақ ерітіндісін дайындау: 0,6 г Panax женьшень ұнтағын өлшеп, 50 мл метанол қосыңыз. Аралас ерітінді өлшеніп (W1), түні бойы қалдырылды. Содан кейін аралас ерітінді 80°C температурада су моншасында 2 сағат бойы баяу қайнатылды. Салқындағаннан кейін аралас ерітіндіні өлшеп, дайындалған метанолды бірінші W1 массасына қосыңыз. Содан кейін жақсылап шайқап, сүзгіден өткізіңіз. Фильтрат талдау үшін қалдырылады.
Сапонин 24 мөлшерін анықтау үшін 10 мкл стандартты ерітіндіні және 10 мкл фильтратты дәл жинап, жоғары өнімді сұйық хроматографқа (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.) енгізіңіз.
Стандартты қисық: Rg1, Rb1 және R1 аралас стандартты ерітіндісін өлшеу. Хроматография шарттары жоғарыдағымен бірдей. Стандартты қисықты өлшенген шың ауданын y осіне және стандартты ерітіндідегі сапонин концентрациясын x осіне салу арқылы есептеңіз. Сапонин концентрациясын үлгінің өлшенген шың ауданын стандартты қисыққа қою арқылы есептеуге болады.
0,1 г P. notogensings үлгісін өлшеп, 50 мл 70% CH3OH ерітіндісін қосыңыз. Ультрадыбыстық экстракция 2 сағат бойы жүргізілді, содан кейін 4000 айн/мин жылдамдықпен 10 минут бойы центрифугалау жүргізілді. 1 мл супернатант алып, оны 12 рет сұйылтыңыз. Флавоноидтардың мөлшері 249 нм толқын ұзындығында ультракүлгін көрінетін спектрофотометрия (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Қытай) көмегімен анықталды. Кверцетин - стандартты кең таралған заттардың бірі8.
Деректер Excel 2010 бағдарламалық жасақтамасын пайдаланып ұйымдастырылды. Деректер бойынша дисперсияны талдау үшін SPSS 20 статистикалық бағдарламалық жасақтамасы пайдаланылды. Суреттер Origin Pro 9.1 көмегімен салынды. Есептелген статистикалық мәндерге орташа ± SD кіреді. Статистикалық маңыздылық туралы мәлімдемелер P < 0.05 негізінде жасалған.
Жапырақтарға шашылған қымыздық қышқылының концентрациясы бірдей болғанда, Panax notoginseng тамырларындағы Ca мөлшері әктің мөлшері артқан сайын айтарлықтай өсті (2-кесте). Әктің болмауымен салыстырғанда, қымыздық қышқылын шашпай 3750 кг/сағ/м2 әк қосқанда Ca мөлшері 212%-ға артты. Сол мөлшердегі әк үшін қымыздық қышқылының шашыратқышының концентрациясы артқан сайын Ca мөлшері аздап артты.
Тамырдағы креатинин мөлшері 0,22-ден 0,70 мг/кг-1-ге дейін. Қымыздық қышқылының бірдей бүрку концентрациясында қосылған әк мөлшері артқан сайын, 2250 кг/сағ креатинин мөлшері айтарлықтай төмендейді. Бақылаумен салыстырғанда, 2250 кг хм-2 әк және 0,1 моль л-1 қымыздық қышқылымен бүркуден кейін тамырлардағы креатинин мөлшері 68,57%-ға төмендеді. Әксіз және 750 кг/сағ әк қолданған кезде, Panax notoginseng тамырларындағы креатинин мөлшері қымыздық қышқылының бүрку концентрациясының артуымен айтарлықтай төмендеді. 2250 кг/м2 әк және 3750 кг/м2 әк қолданған кезде, тамырдағы креатинин мөлшері алдымен төмендеді, содан кейін қымыздық қышқылының концентрациясының артуымен артты. Сонымен қатар, екі айнымалы талдау әктің Panax notoginseng тамырларындағы Ca мөлшеріне айтарлықтай әсер ететінін (F = 82.84**), әктің Panax notoginseng тамырларындағы Cd мөлшеріне (F = 74.99**) және қымыздық қышқылының қышқылына (F=7.72*) айтарлықтай әсер ететінін көрсетті.
Қосылған әк мөлшері мен шашыратылған қымыздық қышқылының концентрациясы артқан сайын, MDA мөлшері айтарлықтай төмендеді. Әк қоспай және 3750 кг/м2 әк қосқанда Panax notoginseng тамырларындағы MDA мөлшерінде айтарлықтай айырмашылық болған жоқ. 750 кг/сағ/м2 және 2250 кг/сағ/м2 қолдану жылдамдығында қымыздық қышқылымен бүрку әдісімен өңделген 0,2 моль/л әк мөлшері қымыздық қышқылымен бүрку әдісімен өңделмеген кездегімен салыстырғанда сәйкесінше 58,38% және 40,21%-ға төмендеді. Ең төменгі MDA мөлшері (7,57 нмоль г-1) 750 кг hm-2 әк және 0,2 моль л-1 қымыздық қышқылын бүрку кезінде байқалды (1-сурет).
Кадмий стрессі кезіндегі Panax нотогинсенг тамырларындағы малондиальдегид мөлшеріне қымыздық қышқылымен жапырақты бүркудің әсері. Ескерту: Суреттегі шартты белгілер бүрку кезіндегі қымыздық қышқылының концентрациясын (моль L-1) көрсетеді, әртүрлі кіші әріптер бірдей әк қолданумен емдеу арасындағы айтарлықтай айырмашылықтарды көрсетеді. саны (P < 0,05). Төменде де солай.
3750 кг/сағ әкті қолданудан басқа, Panax notoginseng тамырларындағы SOD белсенділігінде айтарлықтай айырмашылық болған жоқ. 0, 750 және 2250 кг/сағ/м2 әк қосқанда, 0,2 моль/л концентрациясында қымыздық қышқылымен бүрку арқылы өңделген SOD белсенділігі қымыздық қышқылын қолданбағанға қарағанда айтарлықтай жоғары болды, сәйкесінше 177,89%, 61,62% және 45,08%-ға артты. Тамырдағы SOD белсенділігі (598,18 U g-1) әкті қолданбаған кезде және 0,2 моль/л концентрациясында қымыздық қышқылымен бүрку арқылы өңделген кезде ең жоғары болды. Қымыздық қышқылы сол концентрацияда немесе 0,1 моль L-1-де бүркілгенде, SOD белсенділігі қосылған әк мөлшерінің артуымен артты. 0,2 моль/л қымыздық қышқылымен бүрккеннен кейін SOD белсенділігі айтарлықтай төмендеді (2-сурет).
Кадмий стрессі кезінде Panax notoginseng тамырларындағы супероксиддисмутаза, пероксидаза және каталаза белсенділігіне жапырақтарды қымыздық қышқылымен бүркудің әсері
Тамырдағы SOD белсенділігі сияқты, әксіз өңделген және 0,2 моль L-1 қымыздық қышқылымен бүркілген тамырлардағы POD белсенділігі ең жоғары болды (63,33 мкмоль г-1), бұл бақылаудан (25,50 мкмоль г-1) 148,35%-ға жоғары. Қымыздық қышқылының бүркілген концентрациясының және 3750 кг/м2 әкпен өңдеудің жоғарылауымен POD белсенділігі алдымен артып, содан кейін төмендеді. 0,1 моль L-1 қымыздық қышқылымен өңдеумен салыстырғанда, 0,2 моль L-1 қымыздық қышқылымен өңделген кезде POD белсенділігі 36,31%-ға төмендеді (2-сурет).
0,2 моль/л қымыздық қышқылын бүрку және 2250 кг/сағ/м2 немесе 3750 кг/сағ/м2 әк қосуды қоспағанда, CAT белсенділігі бақылауға қарағанда айтарлықтай жоғары болды. 0,1 моль/л қымыздық қышқылын бүрку және 0,2250 кг/м2 немесе 3750 кг/сағ/м2 әк қосу кезінде, CAT белсенділігі қымыздық қышқылын бүркусіз өңдеумен салыстырғанда сәйкесінше 276,08%, 276,69% ​​және 33,05%-ға артты. Тамырдағы CAT белсенділігі әксіз өңдеуде және 0,2 моль/л қымыздық қышқылымен өңдеуде ең жоғары (803,52 мкмоль/г) болды. CAT белсенділігі 3750 кг/сағ/м әкпен және 0,2 моль/л қымыздық қышқылымен өңделгенде ең төмен (172,88 мкмоль/г) болды (2-сурет).
Екі айнымалы талдау Panax notoginseng тамырларының CAT белсенділігі мен MDA белсенділігінің шашылған қымыздық қышқылының немесе әктің мөлшерімен және екі өңдеумен айтарлықтай байланысты екенін көрсетті (3-кесте). Тамырдағы SOD белсенділігі әк пен қымыздық қышқылымен өңдеуге немесе қымыздық қышқылымен бүрку концентрациясына айтарлықтай байланысты болды. Тамыр POD белсенділігі қолданылған әктің мөлшеріне немесе әк пен қымыздық қышқылымен өңдеуге айтарлықтай тәуелді болды.
Тамырдағы еритін қант мөлшері әктің жағылу мөлшері мен қымыздық қышқылының спрей концентрациясының артуымен төмендеді. Әктің жағылмаған Panax notoginseng тамырларындағы еритін қант мөлшері мен 750 кг/сағ/м әктің жағылуында айтарлықтай айырмашылық болған жоқ. 2250 кг/м2 әктің жағылуында 0,2 моль/л қымыздық қышқылымен өңделгендегі еритін қант мөлшері қымыздық қышқылын бүркпей өңдегендегіге қарағанда айтарлықтай жоғары болып, 22,81%-ға артты. 3750 кг сағ/м2 әктің жағылуында еритін қант мөлшері бүркіп өңдегендегіге қарағанда айтарлықтай жоғары болды. 0,2 моль L-1 қымыздық қышқылымен өңделгендегі еритін қант мөлшері қымыздық қышқылын бүркпей өңдегендегіге қарағанда 38,77%-ға төмендеді. Сонымен қатар, 0,2 моль·L-1 қымыздық қышқылымен бүрку кезінде ең төменгі еритін қант мөлшері байқалды, ол 205,80 мг·г-1 құрады (3-сурет).
Кадмий стрессі жағдайында Panax нотогинсенг тамырларындағы еритін жалпы қант пен еритін ақуыздың мөлшеріне қымыздық қышқылымен жапырақты бүркудің әсері
Тамырдағы еритін ақуыз мөлшері әкті қолдану және қымыздық қышқылын бүрку арқылы өңдеудің көбеюімен төмендеді. Әк қоспай, 0,2 моль L-1 концентрациясында қымыздық қышқылын бүрку арқылы өңделген кездегі еритін ақуыз мөлшері бақылау тобындағымен салыстырғанда 16,20%-ға айтарлықтай төмендеді. 750 кг/сағ әк қолданған кезде Panax notoginseng тамырларының еритін ақуыз мөлшерінде айтарлықтай айырмашылықтар болған жоқ. 2250 кг/сағ/м әкті қолдану жағдайында 0,2 моль/л қымыздық қышқылын бүрку арқылы өңдеудің еритін ақуыз мөлшері қымыздық емес қышқылын бүрку арқылы өңдеуге қарағанда айтарлықтай жоғары болды (35,11%). 3750 кг·сағ/м2 әкті қолданған кезде, қымыздық қышқылын бүрку концентрациясы артқан сайын еритін ақуыз мөлшері айтарлықтай төмендеді, қымыздық қышқылын бүрку арқылы өңдеу 0,2 моль·л-1 болған кезде ең төменгі еритін ақуыз мөлшері (269,84 мкг·г-1) болды (3-сурет).
Әк қолданбаған кезде Panax notoginseng тамырындағы бос аминқышқылдарының құрамында айтарлықтай айырмашылықтар болған жоқ. Қымыздық қышқылының бүрку концентрациясы артқан сайын және 750 кг/сағ/м2 әк қосқан сайын, бос аминқышқылдарының мөлшері алдымен төмендеп, содан кейін артты. Қымыздық қышқылын бүркусіз өңдеумен салыстырғанда, 2250 кг хм-2 әк пен 0,2 моль л-1 қымыздық қышқылын бүрку кезінде бос аминқышқылдарының мөлшері 33,58%-ға айтарлықтай артты. Қымыздық қышқылының бүрку концентрациясының артуымен және 3750 кг/м2 әк қосқан кезде бос аминқышқылдарының мөлшері айтарлықтай төмендеді. 0,2 моль Л-1 қымыздық қышқылын бүрку кезіндегі бос аминқышқылдарының мөлшері қымыздық қышқылын бүркусіз өңдеумен салыстырғанда 49,76%-ға төмендеді. Қымыздық қышқылын бүркусіз бос аминқышқылдарының мөлшері ең жоғары болды және 2,09 мг г-1 құрады. 0,2 моль/л қымыздық қышқылымен бүрку кезінде бос аминқышқылдарының мөлшері ең төмен болды (1,05 мг/г) (4-сурет).
Кадмий стресс жағдайында жапырақтарға қымыздық қышқылын бүркудің Panax notoginseng тамырларындағы бос аминқышқылдары мен пролиннің мөлшеріне әсері
Тамырдағы пролин мөлшері әктің және қымыздық қышқылымен бүрку мөлшерінің артуымен төмендеді. Әкті қолданбаған кезде Panax женьшень тамырының пролин мөлшерінде айтарлықтай айырмашылықтар болған жоқ. Қымыздық қышқылының бүрку концентрациясы артқан сайын және 750 немесе 2250 кг/м2 әкті қолданған сайын, пролин мөлшері алдымен төмендеп, содан кейін артты. 0,2 моль L-1 қымыздық қышқылымен бүркудегі пролин мөлшері 0,1 моль L-1 қымыздық қышқылымен бүркудегіден айтарлықтай жоғары болды, сәйкесінше 19,52% және 44,33%-ға артты. 3750 кг/м2 әк қосқанда, бүркудегі қымыздық қышқылының концентрациясы артқан сайын пролин мөлшері айтарлықтай төмендеді. 0,2 моль L-1 қымыздық қышқылын бүркуден кейін, қымыздық қышқылын бүркусіз бүркумен салыстырғанда, пролин мөлшері 54,68%-ға төмендеді. Пролиннің ең төменгі мөлшері 0,2 моль/л қымыздық қышқылымен өңделген кезде байқалды және 11,37 мкг/г құрады (4-сурет).
Panax notoginseng құрамындағы жалпы сапонин мөлшері Rg1>Rb1>R1 құрайды. Қымыздық қышқылының спрейінің концентрациясы артқан кезде және әкті қолданбаған кезде үш сапониннің құрамында айтарлықтай айырмашылық болған жоқ (4-кесте).
0,2 моль L-1 қымыздық қышқылын бүрккеннен кейінгі R1 мөлшері қымыздық қышқылын бүркпей және 750 немесе 3750 кг/м2 әк мөлшерін қолданғаннан гөрі айтарлықтай төмен болды. 0 немесе 0,1 моль/л бүркілген қымыздық қышқылының концентрациясында қосылған әк мөлшерінің артуымен R1 мөлшерінде айтарлықтай айырмашылық болған жоқ. 0,2 моль/л қымыздық қышқылының бүркілген концентрациясында 3750 кг/сағ/м2 әктегі R1 мөлшері әк қоспай 43,84%-дан айтарлықтай төмен болды (4-кесте).
Қымыздық қышқылының бүрку концентрациясы артып, 750 кг/м2 әк қосылған кезде, Rg1 мөлшері алдымен артып, содан кейін азайды. Әкті қолдану жылдамдығы 2250 және 3750 кг/сағ болғанда, қымыздық қышқылының бүрку концентрациясының артуымен Rg1 мөлшері азайды. Бүрку қымыздық қышқылының бірдей концентрациясында, әк мөлшері артқан сайын, Rg1 мөлшері алдымен артып, содан кейін азаяды. Бақылаумен салыстырғанда, қымыздық қышқылының үш концентрациясындағы және 750 кг/м2 әк өңдеуіндегі Rg1 мөлшерінен басқа, бақылаумен салыстырғанда, басқа өңдеулердегі Panax notoginseng тамырларындағы Rg1 мөлшері бақылаумен салыстырғанда төмен болды. Rg1 мөлшерінің ең жоғары мөлшері 750 кг/сағ/м2 әк және 0,1 моль/л қымыздық қышқылын бүрку кезінде болды, бұл бақылаумен салыстырғанда 11,54%-ға жоғары болды (4-кесте).
Қымыздық қышқылының бүрку концентрациясы және қолданылатын әк мөлшері 2250 кг/сағ ағын жылдамдығында артқан сайын, Rb1 мөлшері алдымен артып, содан кейін азайды. 0,1 моль L-1 қымыздық қышқылын бүрккеннен кейін, Rb1 мөлшері 3,46% ең жоғары мәнге жетті, бұл қымыздық қышқылын бүркпей қолданғаннан 74,75%-ға жоғары болды. Басқа әк өңдеу үшін қымыздық қышқылының бүркуінің әртүрлі концентрациялары арасында айтарлықтай айырмашылықтар болған жоқ. 0,1 және 0,2 моль L-1 қымыздық қышқылымен бүрккеннен кейін, әк мөлшері артқан сайын, Rb1 мөлшері алдымен азайды, содан кейін азайды (4-кесте).
Қымыздық қышқылымен бірдей концентрацияда бүрку кезінде, қосылған әк мөлшері артқан сайын, флавоноидтардың мөлшері алдымен артып, содан кейін азайды. Әксіз және 3750 кг/м2 әкті әртүрлі концентрациядағы қымыздық қышқылын бүрку кезінде флавоноидтардың мөлшерінде айтарлықтай айырмашылық байқалмады. 750 және 2250 кг/м2 әк қосқан кезде, бүркілген қымыздық қышқылының концентрациясы артқан сайын, флавоноидтардың мөлшері алдымен артып, содан кейін азайды. 750 кг/м2 қолданғанда және 0,1 моль/л концентрациясында қымыздық қышқылын бүрккенде, флавоноидтардың мөлшері ең жоғары болды – 4,38 мг/г, бұл бірдей мөлшерде әк қосқан кездегіден 18,38%-ға жоғары, және қымыздық қышқылын бүрку қажеттілігі болған жоқ. 0,1 моль L-1 қымыздық қышқылы спрейімен өңделген кезде флавоноидтардың мөлшері қымыздық қышқылынсыз өңдеумен және 2250 кг/м2 дозада әкпен өңдеумен салыстырғанда 21,74%-ға артты (5-сурет).
Кадмий стрессі кезінде жапырақтарға оксалат бүркудің Panax notoginseng тамырындағы флавоноидтардың мөлшеріне әсері
Екі айнымалы талдау Panax notoginseng тамырларының еритін қант мөлшерінің әктің мөлшеріне және шашыратылған қымыздық қышқылының концентрациясына айтарлықтай тәуелді екенін көрсетті. Тамырдағы еритін ақуыздың мөлшері әк пен қымыздық қышқылының мөлшеріне айтарлықтай байланысты болды. Тамырдағы бос аминқышқылдары мен пролиннің мөлшері шашыратылған әктің мөлшеріне, шашыратылған қымыздық қышқылының, әктің және қымыздық қышқылының концентрациясына айтарлықтай байланысты болды (5-кесте).
Panax нотогинсенг тамырларындағы R1 мөлшері шашыратылған қымыздық қышқылының концентрациясына, қолданылатын әк, әк және қымыздық қышқылының мөлшеріне айтарлықтай тәуелді болды. Флавоноидтардың мөлшері қымыздық қышқылының шашыратылған концентрациясына және қосылған әк мөлшеріне айтарлықтай тәуелді болды.
Топырақтағы кадмийді бекіту арқылы өсімдіктердегі кадмий деңгейін төмендету үшін көптеген түзетулер қолданылды, мысалы, әк және қымыздық қышқылы30. Әк дақылдардағы кадмий деңгейін төмендету үшін топырақ түзетуі ретінде кеңінен қолданылады31. Лян және т.б.32 қымыздық қышқылын ауыр металдармен ластанған топырақты қалпына келтіру үшін де қолдануға болатынын хабарлады. Ластанған топыраққа қымыздық қышқылының әртүрлі концентрациялары қосылғаннан кейін, топырақтағы органикалық заттардың мөлшері артты, катион алмасу қабілеті төмендеді және рН жоғарылады33. Қымыздық қышқылы топырақтағы металл иондарымен де әрекеттесуі мүмкін. Cd стресс жағдайында Panax notoginseng құрамындағы Cd мөлшері бақылаумен салыстырғанда айтарлықтай өсті. Дегенмен, әк қолданылса, ол айтарлықтай азаяды. Бұл зерттеуде 750 кг/сағ/м әк қолданылған кезде, тамырлардың Cd мөлшері ұлттық стандартқа жетті (Cd шегі Cd≤0,5 мг/кг, AQSIQ, GB/T 19086-200834) және әсері жақсы болды. . Ең жақсы әсерге 2250 кг/м2 әк қосу арқылы қол жеткізіледі. Әк қосу топырақта Ca2+ және Cd2+ үшін көптеген бәсекелестік алаңдарын жасайды, ал қымыздық қышқылын қосу Panax notoginseng тамырларындағы Cd мөлшерін азайтады. Әк пен қымыздық қышқылын араластырғаннан кейін Panax женьшень тамырының Cd мөлшері айтарлықтай төмендеп, ұлттық стандартқа жетті. Топырақтағы Ca2+ масса ағыны процесі арқылы тамыр бетіне адсорбцияланады және кальций арналары (Ca2+ арналары), кальций сорғылары (Ca2+-AT-Pase) және Ca2+/H+ антипортерлері арқылы тамыр жасушаларына сіңіп, содан кейін көлденеңінен тамырларға тасымалдануы мүмкін. Xylem23. Тамырдағы Ca мен Cd мөлшері арасында айтарлықтай теріс корреляция болды (P < 0,05). Cd мөлшері Ca мөлшерінің артуымен төмендеді, бұл Ca мен Cd арасындағы антагонизм идеясына сәйкес келеді. ANOVA әк мөлшері Panax notoginseng тамырындағы Ca мөлшеріне айтарлықтай әсер еткенін көрсетті. Понграк және т.б. 35 кальций оксалат кристалдарында Cd оксалатпен байланысатынын және Ca-мен бәсекелесетінін хабарлады. Дегенмен, қымыздық қышқылының Ca-ға реттеуші әсері елеусіз болды. Бұл қымыздық қышқылы мен Ca2+-тен кальций оксалатының тұнбаға түсуі қарапайым тұнба емес екенін және бірге тұндыру процесі бірнеше метаболикалық жолдармен басқарылуы мүмкін екенін көрсетеді.
Кадмий стрессі кезінде өсімдіктерде көп мөлшерде реактивті оттегі түрлері (ROS) түзіліп, жасуша мембраналарының құрылымын бұзады36. Малондиальдегид (MDA) құрамын ROS деңгейін және өсімдіктердің плазмалық мембранасының зақымдану дәрежесін бағалау үшін индикатор ретінде пайдалануға болады37. Антиоксиданттық жүйе реактивті оттегі түрлерін жоюдың маңызды қорғаныс механизмі болып табылады38. Антиоксиданттық ферменттердің (POD, SOD және CAT қоса алғанда) белсенділігі әдетте кадмий стрессімен өзгереді. Нәтижелер MDA құрамының Cd концентрациясымен оң корреляцияланғанын көрсетті, бұл өсімдік мембранасының липидтік асқын тотығу дәрежесінің Cd концентрациясының артуымен тереңдейтінін көрсетеді37. Бұл Оуянг және т.б. зерттеуінің нәтижелерімен сәйкес келеді39. Бұл зерттеу MDA құрамына әк, қымыздық қышқылы, әк және қымыздық қышқылы айтарлықтай әсер ететінін көрсетеді. 0,1 моль L-1 қымыздық қышқылын небулайзермен шашыратқаннан кейін, Panax нотогинсенгінің MDA мөлшері төмендеді, бұл қымыздық қышқылының Panax нотогинсенгіндегі Cd және ROS деңгейлерінің биожетімділігін төмендетуі мүмкін екенін көрсетеді. Антиоксидантты фермент жүйесі өсімдіктің детоксикация функциясы орындалатын жер. SOD өсімдік жасушаларында болатын O2-ні кетіреді және улы емес O2 және төмен уытты H2O2 түзеді. POD және CAT өсімдік тіндерінен H2O2-ні кетіреді және H2O2-нің H2O-ға ыдырауын катализдейді. iTRAQ протеом талдауына сүйене отырып, Cd40 стрессі кезінде әк қолданғаннан кейін SOD және PAL ақуыз экспрессиясының деңгейінің төмендегені және POD экспрессиясының деңгейі жоғарылағаны анықталды. Panax нотогинсенгінің тамырындағы CAT, SOD және POD белсенділігіне қымыздық қышқылы мен әктің дозасы айтарлықтай әсер етті. 0,1 моль L-1 қымыздық қышқылымен бүрку арқылы өңдеу SOD және CAT белсенділігін айтарлықтай арттырды, бірақ POD белсенділігіне реттеуші әсер айқын болған жоқ. Бұл қымыздық қышқылының Cd стрессі кезінде ROS ыдырауын жеделдететінін және негізінен CAT белсенділігін реттеу арқылы H2O2 жойылуын аяқтайтынын көрсетеді, бұл Guo және т.б.41-дің Pseudospermum sibiricum антиоксидантты ферменттері бойынша зерттеу нәтижелеріне ұқсас. Kos. ). 750 кг/сағ/м2 әк қосудың антиоксидантты жүйе ферменттерінің белсенділігіне және малондиальдегидтің мөлшеріне әсері қымыздық қышқылымен бүрку әсеріне ұқсас. Нәтижелер қымыздық қышқылымен бүрку арқылы өңдеу Panax notoginseng-тегі SOD және CAT белсенділігін тиімдірек арттыра алатынын және Panax notoginseng-тің стресске төзімділігін арттыра алатынын көрсетті. SOD және POD белсенділігі 0,2 моль L-1 қымыздық қышқылымен және 3750 кг hm-2 әкпен өңдеу арқылы төмендеді, бұл қымыздық қышқылы мен Ca2+ жоғары концентрациясын шамадан тыс бүрку өсімдіктерге стресс тудыруы мүмкін екенін көрсетеді, бұл Luo және т.б. зерттеулеріне сәйкес келеді. Күте тұрыңыз 42.