תודה שביקרתם באתר Nature.com. אתם משתמשים בגרסת דפדפן עם תמיכה מוגבלת ב-CSS. לחוויית המשתמש הטובה ביותר, אנו ממליצים להשתמש בדפדפן מעודכן (או להשבית את מצב התאימות ב-Internet Explorer). בנוסף, כדי להבטיח תמיכה מתמשכת, אנו מציגים את האתר ללא סגנונות ו-JavaScript.
מחוונים המציגים שלושה מאמרים בכל שקופית. השתמשו בכפתורים "חזרה" ו"הבא" כדי לנוע בין השקופיות, או בכפתורי בקר השקופיות בסוף כדי לנוע בין כל שקופית.
זיהום קדמיום (Cd) מהווה איום על גידול צמח המרפא Panax notoginseng במחוז יונאן. בתנאים של עקה אקסוגנית של קדמיום, נערך ניסוי שדה כדי להבין את השפעת מריחת סיד (0.750, 2250 ו-3750 ק"ג bm-2) וריסוס חומצה אוקסלית (0, 0.1 ו-0.2 מול ליטר) על הצטברות קדמיום ופעילות נוגדת חמצון. רכיבים מערכתיים ורפואיים המשפיעים על Panax notoginseng. התוצאות הראו כי סיד חי וריסוס עלים עם חומצה אוקסלית יכולים להעלות את רמות ה-Ca2+ ב-Panax notoginseng תחת עקה של קדמיום ולהפחית את רעילות ה-Cd2+. תוספת סיד וחומצה אוקסלית הגבירה את פעילותם של אנזימים נוגדי חמצון ושינתה את חילוף החומרים של אוסמורווסתים. פעילות ה-CAT גדלה באופן משמעותי ביותר, פי 2.77. הפעילות הגבוהה ביותר של SOD גדלה פי 1.78 כאשר טופל בחומצה אוקסלית. תכולת ה-MDA ירדה ב-58.38%. יש מתאם משמעותי מאוד עם סוכר מסיס, חומצת אמינו חופשית, פרולין וחלבון מסיס. ליים וחומצה אוקסלית יכולים להגביר יוני סידן (Ca2+), להפחית את ה-Cd, לשפר את הסבילות ללחץ ב-Panax notoginseng, ולהגביר את ייצור הספונינים והפלבנואידים הכוללים. תכולת ה-Cd הייתה הנמוכה ביותר, נמוכה ב-68.57% מאשר בקבוצת הביקורת, אשר תאמה את הערך הסטנדרטי (Cd≤0.5 מ"ג/ק"ג, GB/T 19086-2008). שיעור ה-SPN היה 7.73%, שהגיע לרמה הגבוהה ביותר בכל טיפול, ותכולת הפלבנואידים עלתה משמעותית ב-21.74%, והגיעה לערך הסטנדרטי של התרופה ולתפוקה הטובה ביותר.
קדמיום (Cd), כמזהם נפוץ בקרקע מעובדת, נודד בקלות ובעל רעילות ביולוגית משמעותית1. אל שאפיי ועמיתיו2 דיווחו כי רעילות קדמיום משפיעה על איכותם ופריון הצמחים המשמשים. בשנים האחרונות, תופעת עודף הקדמיום באדמת אדמות מעובדות בדרום מערב סין הפכה לחמורה מאוד. מחוז יונאן הוא ממלכת המגוון הביולוגי של סין, שביניהן מיני צמחי מרפא מדורגים במקום הראשון במדינה. עם זאת, משאבי המינרלים העשירים של מחוז יונאן מובילים בהכרח לזיהום מתכות כבדות של הקרקע במהלך תהליך הכרייה, דבר המשפיע על ייצור צמחי מרפא מקומיים.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 הוא צמח מרפא צמחי רב שנתי בעל ערך רב השייך לסוג Araliaceae Panax ginseng. שורש Panax notoginseng מקדם את זרימת הדם, מסיר קיפאון דם ומקל על כאבים. אתר הייצור העיקרי הוא מחוז וונשאן, מחוז יונאן5. זיהום Cd היה קיים ביותר מ-75% משטח הקרקע באזור השתילה של Panax notoginseng ועלה על 81-100% במקומות שונים6. ההשפעה הרעילה של Cd גם מפחיתה מאוד את ייצור הרכיבים הרפואיים של Panax notoginseng, במיוחד ספונינים ופלבנואידים. ספונינים הם סוג של אגליקונים, ביניהם אגליקונים הם טריטרפנואידים או ספירוסטראנים, שהם המרכיבים הפעילים העיקריים של תרופות צמחיות סיניות רבות ומכילים ספונינים. לחלק מהספונינים יש גם פעילויות ביולוגיות חשובות כגון פעילות אנטיבקטריאלית, מוריד חום, הרגעה ופעילות נגד סרטן7. פלבונואידים מתייחסים בדרך כלל לסדרה של תרכובות שבהן שתי טבעות בנזן עם קבוצות פנוליות הידרוקסיל מקושרות דרך שלושה אטומי פחמן מרכזיים, והליבה העיקרית היא 2-פנילכרומנון 8. זהו נוגד חמצון חזק, שיכול להסיר ביעילות רדיקלים חופשיים של חמצן בצמחים, לעכב הפרשה של אנזימים ביולוגיים דלקתיים, לקדם ריפוי פצעים והקלה על כאבים, ולהוריד את רמות הכולסטרול. זהו אחד המרכיבים הפעילים העיקריים של ג'ינסנג פנאקס. פתרון בעיית זיהום הקרקע עם קדמיום באזורי הייצור של ג'ינסנג פנאקס הוא תנאי הכרחי להבטחת ייצור המרכיבים הרפואיים העיקריים שלו.
סיד הוא אחד הפסיביטורים הנפוצים לתיקון זיהום קרקע המבוסס על קדמיום באתר. הוא משפיע על הספיחה והשקיעה של קדמיום בקרקע ומפחית את הפעילות הביולוגית של קדמיום בקרקע על ידי העלאת רמת החומציות (pH) ושינוי קיבולת חילוף הקטיונים בקרקע (CEC), רוויון מלח בקרקע (BS), ופוטנציאל חיזור הקרקע (Eh)3,11 ביעילות. בנוסף, סיד מספק כמות גדולה של Ca2+, אשר יוצר אנטגוניזם יוני עם Cd2+, מתחרה על אתרי ספיחה של השורשים, מונע הובלת קדמיום לנצר, ובעל רעילות ביולוגית נמוכה. עם תוספת של 50 מילימול ל-1 של קדמיום תחת עקת קדמיום, הובלת קדמיום בעלי שומשום עוכבה והצטברות קדמיום פחתה ב-80%. מחקרים רבים קשורים דווחו על אורז (Oryza sativa L.) וגידולים אחרים12,13.
ריסוס עלי גידולים כדי לשלוט בהצטברות מתכות כבדות הוא שיטה חדשה להתמודדות עם מתכות כבדות בשנים האחרונות. העיקרון קשור בעיקר לתגובת הקלאציה בתאי צמחים, הגורמת לשקיעת מתכות כבדות על דופן התא ומעכבת את ספיגתן של מתכות כבדות על ידי צמחים14,15. כחומר קלאציה יציב של חומצה דיקרבוקסילית, חומצה אוקסלית יכולה לקלאץ ישירות יוני מתכות כבדות בצמחים, ובכך להפחית רעילות. מחקרים הראו שחומצה אוקסלית בפולי סויה יכולה לקלאץ Cd2+ ולשחרר גבישים המכילים Cd דרך תאי קודקוד הטריכום, ולהפחית את רמות Cd2+ בגוף16. חומצה אוקסלית יכולה לווסת את רמת החומציות של הקרקע, להגביר את פעילות סופראוקסיד דיסמוטאז (SOD), פרוקסידאז (POD) וקטלאז (CAT), ולווסת חדירת סוכר מסיס, חלבון מסיס, חומצות אמינו חופשיות ופרולין. מווסתים מטבוליים17,18. חומרים חומציים ועודף Ca2+ בצמחי אוקסלט יוצרים משקעי סידן אוקסלט תחת פעולת חלבוני נבט. ויסות ריכוז Ca2+ בצמחים יכול לווסת ביעילות חומצה אוקסלית מומסת ו-Ca2+ בצמחים ולמנוע הצטברות מוגזמת של חומצה אוקסלית ו-Ca2+19,20.
כמות הסיד המיושמת היא אחד הגורמים המרכזיים המשפיעים על אפקט השיקום. נקבע כי צריכת הסיד נעה בין 750 ל-6000 ק"ג·שעה·מ"ר. עבור קרקעות חומציות עם pH 5.0-5.5, ההשפעה של יישום סיד במינון של 3000-6000 ק"ג·שעה·מ"ר הייתה גבוהה משמעותית מאשר במינון של 750 ק"ג·שעה·מ"ר. עם זאת, יישום מוגזם של סיד יגרום להשפעות שליליות מסוימות על הקרקע, כגון שינויים גדולים ב-pH הקרקע ודחיסת הקרקע. לכן, קבענו את רמות הטיפול ב-CaO כ-0, 750, 2250 ו-3750 ק"ג·שעה·מ"ר. כאשר חומצה אוקסלית יושמה על ארבידופסיס, נמצא כי רמת ה-Ca2+ פחתה משמעותית ב-10 mM L-1, ומשפחת הגנים CRT המשפיעה על איתות Ca2+ הגיבה מאוד. הצטברות של מספר מחקרים קודמים אפשרה לנו לקבוע את ריכוז הניסוי הזה ולהמשיך לחקור את האינטראקציה של תוספים אקסוגניים על Ca2+ ו-Cd2+23,24,25. לפיכך, מחקר זה שואף לחקור את מנגנון הבקרה של השפעות יישום סיד מקומי וריסוס עלים של חומצה אוקסלית על תכולת ה-Cd וסבילות ללחץ של Panax notoginseng בקרקעות מזוהמות בקדמיום, ולחקור עוד את הדרכים והאמצעים הטובים ביותר להבטחת איכות רפואית. יציאה מ-Panax notoginseng. הוא מספק מידע בעל ערך להכוונת הרחבת גידול עשבוניים בקרקעות מזוהמות בקדמיום ולמתן ייצור בר-קיימא באיכות גבוהה כדי לענות על ביקוש השוק לתרופות.
ניסוי שדה נערך בלאניז'אי (24°11′N, 104°3′E, גובה 1446 מטר), במחוז צ'יוביי, מחוז וונשאן, מחוז יונאן, תוך שימוש בזן המקומי וונסאן נוטוגינסנג. הטמפרטורה השנתית הממוצעת היא 17°C וכמות המשקעים השנתית הממוצעת היא 1250 מ"מ. ערכי רקע של הקרקע הנחקרת: TN 0.57 גרם ק"ג-1, TP 1.64 גרם ק"ג-1, TC 16.31 גרם ק"ג-1, RH 31.86 גרם ק"ג-1, N שעבר הידרוליזה בסיסית 88.82 מ"ג ק"ג-1, P יעיל 18.55 מ"ג ק"ג-1, K זמין 100.37 מ"ג ק"ג-1, Cd כולל 0.3 מ"ג ק"ג-1 ו-pH 5.4.
ב-10 בדצמבר, בשנת 2017, יושמו 6 מ"ג/ק"ג Cd2+ (CdCl2 2.5H2O) וסיד (0.750, 2250 ו-3750 ק"ג שעה-מ"ר) ועורבבו עם שכבת הקרקע העליונה בעובי של 0-10 ס"מ בכל חלקה. כל טיפול חזר על עצמו 3 פעמים. חלקות הניסוי אותרו באופן אקראי, שטח כל חלקה היה 3 מ"ר. שתילי Panax notoginseng בני שנה נשתלו לאחר 15 ימי גידול באדמה. בעת שימוש ברשתות הצללה, עוצמת האור של Panax notoginseng בחופת ההצללה היא כ-18% מעוצמת האור הטבעית הרגילה. גדלו לפי שיטות גידול מסורתיות מקומיות. עד לשלב הבשלה של Panax notoginseng בשנת 2019, חומצה אוקסלית תרוסס כנתרן אוקסלט. ריכוז החומצה האוקסלית היה 0, 0.1 ו-0.2 מול ליטר, בהתאמה, וערך ה-pH הותאם ל-5.16 באמצעות NaOH כדי לחקות את ערך ה-pH הממוצע של תסנין הפסולת. רססו את המשטחים העליונים והתחתונים של העלים פעם בשבוע בשעה 8 בבוקר. לאחר ריסוס 4 פעמים, צמחי Panax notoginseng בני 3 שנים נקצרו בשבוע 5.
בנובמבר 2019 נאספו בשטח צמחי Panax notoginseng בני שלוש שנים שטופלו בחומצה אוקסלית. מספר דגימות של צמחי Panax notoginseng בני שלוש שנים, לבדיקת מטבוליזם פיזיולוגי ופעילות אנזימטית, הוכנסו למבחנות הקפאה, הוקפאו במהירות בחנקן נוזלי, ולאחר מכן הועברו למקרר בטמפרטורה של -80°C. יש לקבוע את חלק השלב הבוגר בדגימות השורש עבור Cd ואת תכולת החומר הפעיל. לאחר שטיפה במי ברז, יש לייבש ב-105°C למשך 30 דקות, לשמור את המסה ב-75°C ולכתוש את הדגימות במכתש.
שקלו 0.2 גרם של דגימות צמחים מיובשים לתוך בקבוק ארלנמאייר, הוסיפו 8 מ"ל HNO3 ו-2 מ"ל HClO4 וסגרו את התערובת למשך הלילה. למחרת, המשפך בעל הצוואר המעוגל מוכנס לבקבוק משולש לפירוק אלקטרותרמי עד להופעת עשן לבן ותמיסת הפירוק הופכת שקופה. לאחר קירור לטמפרטורת החדר, התערובת הועברה לבקבוק מדידה של 10 מ"ל. תכולת ה-Cd נקבעה בספקטרומטר בליעה אטומית (Thermo ICE™ 3300 AAS, ארה"ב). (GB/T 23739-2009).
שקלו 0.2 גרם של דגימות צמחים מיובשות לתוך בקבוק פלסטיק של 50 מ"ל, הוסיפו 10 מ"ל של 1 מול ליטר ל-1 HCL, סגרו ונערו במשך 15 שעות וסננו. בעזרת פיפטה, שאבו את כמות התסנין הנדרשת לדילול המתאים והוסיפו את תמיסת SrCl2 כדי להביא את ריכוז ה-Sr2+ ל-1 גרם ליטר ל-1. תכולת הסידן נקבעה באמצעות ספקטרומטר בליעה אטומית (Thermo ICE™ 3300 AAS, ארה"ב).
לשיטת ערכת הייחוס של מלונדיאלדהיד (MDA), סופראוקסיד דיסמוטאז (SOD), פראוקסידאז (POD) וקטלאז (CAT) (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., מספר רישום מוצר), יש להשתמש בערכת המדידה המתאימה מספר: Jingyaodianji (quasi) word 2013 מס' 2400147).
שקלו 0.05 גרם של דגימת Panax notoginseng והוסיפו את ריאגנט אנתרון-חומצה גופרתית לאורך דופן המבחנה. נערו את המבחנה במשך 2-3 שניות כדי לערבב היטב את הנוזל. הניחו את המבחנה על מדף המבחנה למשך 15 דקות. תכולת הסוכרים המסיסים נקבעה באמצעות ספקטרופוטומטריית UV-Visible (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., סין) באורך גל של 620 ננומטר.
שקלו 0.5 גרם של דגימה טרייה של Panax notoginseng, טחנו אותה להומוגן עם 5 מ"ל מים מזוקקים וצנטריפוגה ב-10,000 גרם למשך 10 דקות. דללו את הסופרנטנט לנפח קבוע. נעשה שימוש בשיטת Coomassie Brilliant Blue. תכולת החלבון המסיס נקבעה באמצעות ספקטרופוטומטריה באזורים האולטרה סגולים והנראים של הספקטרום (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., סין) באורך גל של 595 ננומטר וחושבה מעקומת הסטנדרט של אלבומין בסרום בקר.
שקלו 0.5 גרם דגימה טרייה, הוסיפו 5 מ"ל חומצה אצטית 10% לטחינה והומוגניזציה, סננו ודוללו לנפח קבוע. שיטה כרומוגנית באמצעות תמיסת נינהידרין. תכולת חומצות האמינו החופשיות נקבעה על ידי ספקטרופוטומטריית אולטרה סגולה-נראית (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., סין) באורך גל של 570 ננומטר וחושבה מעקומת לאוצין סטנדרטית.
שקלו 0.5 גרם של דגימה טרייה, הוסיפו 5 מ"ל של תמיסה 3% של חומצה סולפוזליצילית, חממו באמבט מים ונערו במשך 10 דקות. לאחר הקירור, התמיסה סוננה ודוללה לנפח קבוע. נעשה שימוש בשיטת כרומוגנית חומצית נינהידרין. תכולת הפרולין נקבעה על ידי ספקטרופוטומטריית UV-Visible (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., סין) באורך גל של 520 ננומטר וחושבה מעקומת הסטנדרט של פרולין.
תכולת הסאפונינים נקבעה באמצעות כרומטוגרפיית נוזלים בעלת ביצועים גבוהים (HPLC) בהתאם לפרמקופיאה של הרפובליקה העממית של סין (מהדורה 2015). העיקרון הבסיסי של HPLC הוא שימוש בנוזל בלחץ גבוה כפאזה ניידת וליישם טכנולוגיית הפרדה יעילה ביותר על עמודת פאזה נייחת עבור חלקיקים דקים במיוחד. כישורי התפעול הם כדלקמן:
תנאי HPLC ובדיקת התאמת המערכת (טבלה 1): שחרור גרדיאנט בוצע לפי הטבלה הבאה, תוך שימוש בסיליקה ג'ל הקשור לאוקטטצילסילאן כחומר מילוי, אצטוניטריל כפאזה ניידת A, מים כפאזה ניידת B, ואורך הגל לגילוי היה 203 ננומטר. מספר הכוסות התאורטיות המחושב משיא R1 של ספוניני Panax notoginseng צריך להיות לפחות 4000.
הכנת תמיסת הייחוס: שקלו במדויק את הג'ינסנוזידים Rg1, הג'ינסנוזידים Rb1 והנוטוגינסנוזידים R1, הוסיפו מתנול לקבלת תמיסה מעורבת של 0.4 מ"ג ג'ינסנוזיד Rg1, 0.4 מ"ג ג'ינסנוזיד Rb1 ו-0.1 מ"ג נוטוגינסנוזיד R1 לכל מ"ל.
הכנת תמיסת הבדיקה: שקלו 0.6 גרם של אבקת סנקסין והוסיפו 50 מ"ל של מתנול. התערובת נשקלה (W1) והושארה למשך הלילה. לאחר מכן, התמיסה המעורבבת הורתחה קלות באמבט מים בטמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס למשך שעתיים. לאחר הקירור, שקלו את התמיסה המעורבבת והוסיפו את המתנול שנוצר למסה הראשונה של W1. לאחר מכן נערו היטב וסננו. התסנין הושאר לצורך בדיקה.
תכולת הספונין נספגה במדויק על ידי 10 מיקרוליטר של תמיסת הסטנדרט ו-10 מיקרוליטר של תסנין והוזרקה ל-HPLC ‏(Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
עקומת תקן: קביעת תמיסת הסטנדרט המעורבת Rg1, Rb1, R1, תנאי הכרומטוגרפיה זהים לאמור לעיל. חשב את עקומת הסטנדרט כאשר שטח השיא הנמדד על ציר ה-y וריכוז הספונין בתמיסת הסטנדרט על הציר האבסציתי. חבר את שטח השיא הנמדד של הדגימה לעקומת הסטנדרט כדי לחשב את ריכוז הספונין.
שקלו דגימה של 0.1 גרם של P. notogensings והוסיפו 50 מ"ל של תמיסת CH3OH 70%. ערכו סוניקציה במשך שעתיים, ולאחר מכן צנטריפוגה במהירות 4000 סל"ד במשך 10 דקות. קחו 1 מ"ל מהנוזל העל-תכליתי ודוללו אותו פי 12. תכולת הפלבנואידים נקבעה על ידי ספקטרופוטומטריית אולטרה סגולה (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., סין) באורך גל של 249 ננומטר. קוורצטין הוא חומר סטנדרטי הנמצא בשפע.
הנתונים אורגנו באמצעות תוכנת Excel 2010. ניתוח השונות של הנתונים הוערך באמצעות תוכנת SPSS Statistics 20. התמונה צוירה על ידי origin Pro 9.1. הסטטיסטיקה המחושבת כוללת את הממוצע ± סטיית התקן. הצהרות המובהקות הסטטיסטית מבוססות על P<0.05.
במקרה של ריסוס עלים עם אותו ריכוז של חומצה אוקסלית, תכולת הסידן בשורשי הצמח Panax notoginseng עלתה משמעותית עם עלייה ביישום הסיד (טבלה 2). בהשוואה ללא יישום סיד, תכולת הסידן עלתה ב-212% בריכוז סיד של 3750 ק"ג ppm ללא ריסוס חומצה אוקסלית. באותו קצב יישום סיד, תכולת הסידן עלתה מעט עם עלייה בריכוז חומצה אוקסלית שרוססה.
תכולת ה-Cd בשורשים נעה בין 0.22 ל-0.70 מ"ג/ק"ג. באותו ריכוז ריסוס של חומצה אוקסלית, תכולת ה-Cd של 2250 ק"ג hm-2 ירדה משמעותית עם עליית קצב הריסוס של הסיד. בהשוואה לקבוצת הביקורת, כאשר ריסס את השורשים עם 2250 ק"ג גרם-2 סיד ו-0.1 מול ליטר חומצה אוקסלית, תכולת ה-Cd ירדה ב-68.57%. כאשר ריססנו ללא סיד ו-750 ק"ג hm-2 סיד, תכולת ה-Cd בשורשי גן הזית Panax notoginseng ירדה משמעותית עם עליית ריכוז הריסוס של חומצה אוקסלית. עם הכנסת 2250 ק"ג סיד gm-2 ו-3750 ק"ג סיד gm-2, תכולת ה-Cd בשורש ירדה תחילה ולאחר מכן עלתה עם עלייה בריכוז החומצה האוקסלית. בנוסף, ניתוח דו-ממדי הראה שתכולת הסידן בשורש Panax notoginseng הושפעה באופן משמעותי מסיד (F = 82.84**), תכולת ה-Cd בשורש Panax notoginseng הושפעה באופן משמעותי מסיד (F = 74.99**) וחומצה אוקסלית (F = 74.99**). F = 7.72*).
עם עלייה בקצב היישום של סיד ובריכוז הריסוס עם חומצה אוקסלית, תכולת ה-MDA ירדה משמעותית. לא נמצא הבדל משמעותי בתכולת ה-MDA בין שורשי Panax notoginseng שטופלו בסיד לבין סיד בריכוז של 3750 ק"ג גרם/מ"ר. בקצבי יישום של 750 ק"ג hm-2 ו-2250 ק"ג hm-2 סיד, תכולת ה-MDA בחומצה אוקסלית בריכוז 0.2 מול ליטר לאחר ריסוס הייתה נמוכה ב-58.38% וב-40.21% בהתאמה מאשר בחומצה אוקסלית שלא רוססה. תכולת ה-MDA (7.57 ננומול גרם) הייתה הנמוכה ביותר כאשר נוספו 750 ק"ג של סיד hm-2 ו-0.2 מול ליטר של חומצה אוקסלית (איור 1).
השפעת ריסוס עלים בחומצה אוקסלית על תכולת המלונדיאלדהיד בשורשי עצי Panax notoginseng תחת עקת קדמיום [J]. P<0.05). כנ"ל להלן.
למעט יישום של 3750 ק"ג שעה-מ"ר של סיד, לא נצפה הבדל משמעותי בפעילות ה-SOD של מערכת השורשים של צמח הנוטוגינסנג (Panax notoginseng). בעת שימוש בסיד בריכוזים של 0, 750 ו-2250 ק"ג שעה-מ"ר, פעילות ה-SOD בעת ריסוס 0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית הייתה גבוהה משמעותית מאשר בהיעדר טיפול בחומצה אוקסלית, אשר עלתה ב-177.89%, 61.62% ו-45.08% בהתאמה. פעילות ה-SOD (598.18 יחידות גרם-מ"ר) בשורשים הייתה הגבוהה ביותר כאשר טופלו ללא סיד ורוססו עם 0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית. באותו ריכוז ללא חומצה אוקסלית או בריסוס עם 0.1 מול ליטר חומצה אוקסלית, פעילות ה-SOD גדלה עם הגדלת כמות הסיד. פעילות ה-SOD ירדה משמעותית לאחר ריסוס עם 0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית (איור 2).
השפעת ריסוס עלים בחומצה אוקסלית על פעילות סופראוקסיד דיסמוטאז, פראוקסידאז וקטלאז בשורשי Panax notoginseng תחת עקת קדמיום [J].
בדומה לפעילות SOD בשורשים, פעילות POD בשורשים (63.33 מיקרומול g-1) הייתה הגבוהה ביותר כאשר רוססו ללא סיד ו-0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית, שהיה גבוה ב-148.35% מהביקורת (25.50 מיקרומול g-1). פעילות POD עלתה תחילה ולאחר מכן ירדה עם עליית ריכוז הריסוס של חומצה אוקסלית וטיפול בסיד ב-3750 ק"ג/כמ"ר. בהשוואה לטיפול עם 0.1 מול ליטר חומצה אוקסלית, פעילות POD ירדה ב-36.31% כאשר טופלו עם 0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית (איור 2).
למעט ריסוס של 0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית ויישום של 2250 ק"ג hm-2 או 3750 ק"ג hm-2 סיד, פעילות ה-CAT הייתה גבוהה משמעותית מהביקורת. פעילות ה-CAT של טיפול עם 0.1 מול ליטר חומצה אוקסלית וטיפול עם סיד 0.2250 ק"ג שעה-מ"ר או 3750 ק"ג שעה-מ"ר עלתה ב-276.08%, 276.69% ו-33.05% בהתאמה בהשוואה ללא טיפול בחומצה אוקסלית. פעילות ה-CAT של שורשים (803.52 מיקרומול ליטר) שטופלו ב-0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית הייתה הגבוהה ביותר. פעילות ה-CAT (172.88 מיקרומול ליטר) הייתה הנמוכה ביותר בטיפול של 3750 ק"ג hm-2 סיד ו-0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית (איור 2).
ניתוח דו-משתני הראה שפעילות CAT של Panax notoginseng ו-MDA היו בקורלציה משמעותית עם כמות חומצה אוקסלית או ריסוס סיד ושני הטיפולים (טבלה 3). פעילות SOD בשורשים הייתה בקורלציה גבוהה עם טיפול בסיד וחומצה אוקסלית או עם ריכוז ריסוס חומצה אוקסלית. פעילות POD של השורשים הייתה בקורלציה משמעותית עם כמות הסיד המיושמת או עם היישום בו-זמני של סיד וחומצה אוקסלית.
תכולת הסוכרים המסיסים בגידולי שורש ירדה עם עלייה בקצב היישום של סיד ובריכוז הריסוס עם חומצה אוקסלית. לא נמצא הבדל משמעותי בתכולת הסוכרים המסיסים בשורשי עצי Panax notoginseng ללא יישום סיד ועם יישום של 750 ק"ג·שעה·מ"ר של סיד. בעת יישום של 2250 ק"ג·שעה·מ"ר של סיד, תכולת הסוכר המסיס בעת טיפול ב-0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית הייתה גבוהה משמעותית מאשר בעת ריסוס עם חומצה לא אוקסלית, אשר עלתה ב-22.81%. בעת יישום סיד בכמות של 3750 ק"ג·שעה·מ"ר, תכולת הסוכרים המסיסים ירדה משמעותית עם עלייה בריכוז הריסוס עם חומצה אוקסלית. תכולת הסוכר המסיס של טיפול הריסוס עם חומצה אוקסלית בריכוז 0.2 מול ליטר הייתה נמוכה ב-38.77% מזו של הטיפול ללא טיפול בחומצה אוקסלית. בנוסף, טיפול בריסוס עם 0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית הניב את תכולת הסוכר המסיסת הנמוכה ביותר של 205.80 מ"ג גרם ל-1 (איור 3).
השפעת ריסוס עלים בחומצה אוקסלית על תכולת הסוכר המסיס הכולל והחלבון המסיס בשורשי עצי הג'ינסנג (Panax notoginseng) תחת עקת קדמיום [J].
תכולת החלבון המסיס בשורשים ירדה עם עלייה בקצב הריסוס של סיד וחומצה אוקסלית. בהיעדר סיד, תכולת החלבון המסיס בטיפול ריסוס עם 0.2 מול לליטר חומצה אוקסלית הייתה נמוכה משמעותית מאשר בקבוצת הביקורת, ב-16.20%. בעת ריסוס סיד של 750 ק"ג לליטר, לא נצפה הבדל משמעותי בתכולת החלבון המסיס בשורשי צמח Panax notoginseng. בקצב ריסוס סיד של 2250 ק"ג לליטר, תכולת החלבון המסיס בטיפול ריסוס חומצה אוקסלית של 0.2 מול לליטר הייתה גבוהה משמעותית מאשר בטיפול ריסוס חומצה לא אוקסלית (35.11%). כאשר ריסוס סיד בוצע ב-3750 ק"ג לליטר, תכולת החלבון המסיס ירדה משמעותית עם עלייה בריכוז הריסוס של חומצה אוקסלית, ותכולת החלבון המסיס (269.84 מיקרוגרם לליטר) הייתה הנמוכה ביותר כאשר טופל בריסוס של 0.2 מול לליטר עם חומצה אוקסלית (איור 3).
לא נמצא הבדל משמעותי בתכולת חומצות האמינו החופשיות בשורשי עצי ה-Panax notoginseng בהיעדר סיד. עם עלייה בריכוז הריסוס בחומצה אוקסלית וקצב ריסוס סיד של 750 ק"ג קמ"ר, תכולת חומצות האמינו החופשיות ירדה תחילה ולאחר מכן עלתה. טיפול ב-2250 ק"ג קמ"ר סיד ו-0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית הגדיל משמעותית את תכולת חומצות האמינו החופשיות ב-33.58% בהשוואה ללא טיפול בחומצה אוקסלית. עם עלייה בריכוז הריסוס בחומצה אוקסלית והכנסת 3750 ק"ג·קמ"ר סיד, תכולת חומצת האמינו החופשית ירדה משמעותית. תכולת חומצות האמינו החופשיות בטיפול הריסוס בחומצה אוקסלית של 0.2 מול ליטר הייתה נמוכה ב-49.76% מאשר בטיפול ללא טיפול בחומצה אוקסלית. תכולת חומצת האמינו החופשית הייתה מקסימלית כאשר טופלה ללא טיפול בחומצה אוקסלית והסתכמה ב-2.09 מ"ג/גרם. תכולת חומצות האמינו החופשיות (1.05 מ"ג גרם-1) הייתה הנמוכה ביותר כאשר רוסס עם 0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית (איור 4).
השפעת ריסוס עלים בחומצה אוקסלית על תכולת חומצות האמינו החופשיות והפרולין בשורשי עצי הג'ינסנג (Panax notoginseng) בתנאי עקת קדמיום [J].
תכולת הפרולין בשורשים ירדה עם עלייה בקצב הריסוס של סיד וחומצה אוקסלית. לא נמצא הבדל משמעותי בתכולת הפרולין של Panax notoginseng בהיעדר סיד. עם עלייה בריכוז הריסוס עם חומצה אוקסלית וקצבי ריסוס סיד של 750, 2250 ק"ג קמ"ר, תכולת הפרולין ירדה תחילה ולאחר מכן עלתה. תכולת הפרולין בטיפול ריסוס חומצה אוקסלית של 0.2 מול ליטר הייתה גבוהה משמעותית מתכולת הפרולין בטיפול ריסוס חומצה אוקסלית של 0.1 מול ליטר, אשר עלתה ב-19.52% ו-44.33% בהתאמה. בעת ריסוס 3750 ק"ג קמ"ר של סיד, תכולת הפרולין ירדה משמעותית עם עלייה בריכוז הריסוס עם חומצה אוקסלית. תכולת הפרולין לאחר ריסוס עם 0.2 מול ליטר חומצה אוקסלית הייתה נמוכה ב-54.68% מאשר ללא חומצה אוקסלית. תכולת הפרולין הייתה הנמוכה ביותר והסתכמה ב-11.37 מיקרוגרם/גרם לאחר טיפול ב-0.2 מול/ליטר חומצה אוקסלית (איור 4).
תכולת הסאפונינים הכוללת ב-Panax notoginseng הייתה Rg1>Rb1>R1. לא היה הבדל משמעותי בתכולת שלושת הסאפונינים עם עלייה בריכוז תרסיס חומצה אוקסלית וללא סיד (טבלה 4).
תכולת ה-R1 בעת ריסוס חומצה אוקסלית בריכוז 0.2 מול לליטר הייתה נמוכה משמעותית מאשר בהיעדר ריסוס חומצה אוקסלית ושימוש בסיד בריכוז 750 או 3750 ק"ג לליטר. עם ריסוס ריכוז חומצה אוקסלית של 0 או 0.1 מול לליטר, לא היה הבדל משמעותי בתכולת ה-R1 עם עלייה בקצב ריסוס הסיד. בריכוז ריסוס של חומצה אוקסלית של 0.2 מול לליטר, תכולת ה-R1 של 3750 ק"ג לליטר של סיד הייתה נמוכה משמעותית מזו של 43.84% ללא סיד (טבלה 4).
תכולת ה-Rg1 עלתה תחילה ולאחר מכן ירדה עם עליית ריכוז הריסוס עם חומצה אוקסלית וקצב ריסוס סיד של 750 ק"ג/שעה/מ"ר. בקצב ריסוס סיד של 2250 או 3750 ק"ג/שעה/מ"ר, תכולת ה-Rg1 ירדה עם עליית ריכוז הריסוס של חומצה אוקסלית. באותו ריכוז ריסוס של חומצה אוקסלית, תכולת ה-Rg1 עלתה תחילה ולאחר מכן ירדה עם עליית קצב הריסוס של הסיד. בהשוואה לקבוצת הביקורת, למעט שלושה ריכוזי ריסוס של חומצה אוקסלית ו-750 ק"ג/שעה/מ"ר, תכולת ה-Rg1 הייתה גבוהה יותר מהקבוצת הביקורת, תכולת ה-Rg1 בשורשים של טיפולים אחרים הייתה נמוכה יותר מהקבוצת הביקורת. תכולת ה-Rg1 הייתה הגבוהה ביותר כאשר רוססה עם 750 ק"ג/גרם/מ"ר סיד ו-0.1 מול לליטר חומצה אוקסלית, שהייתה גבוהה ב-11.54% מהקבוצת הביקורת (טבלה 4).
תכולת ה-Rb1 עלתה תחילה ולאחר מכן ירדה עם עליית ריכוז הריסוס עם חומצה אוקסלית וקצב ריסוס סיד של 2250 ק"ג קמ"ר. לאחר ריסוס של 0.1 מול לליטר חומצה אוקסלית, תכולת ה-Rb1 הגיעה למקסימום של 3.46%, גבוה ב-74.75% מאשר ללא ריסוס חומצה אוקסלית. עם טיפולי סיד אחרים, לא היה הבדל משמעותי בין ריכוזי ריסוס שונים של חומצה אוקסלית. כאשר רוססו עם 0.1 ו-0.2 מול לליטר חומצה אוקסלית, תכולת ה-Rb1 ירדה תחילה, ולאחר מכן ירדה עם עליית כמות הסיד שנוספה (טבלה 4).
באותו ריכוז של חומצה אוקסלית שרוססה, תכולת הפלבנואידים עלתה תחילה ולאחר מכן ירדה עם עלייה בקצב הריסוס של סיד. לא נמצא הבדל משמעותי בתכולת הפלבנואידים בסיד או בסיד בריכוזים שונים של חומצה אוקסלית. כאשר ריסס סיד בקצב של 750 ו-2250 ק"ג שעה-מ"ר, תכולת הפלבנואידים עלתה תחילה ולאחר מכן ירדה עם עלייה בריכוז הריסוס עם חומצה אוקסלית. כאשר טופלו בקצב ריסוס של 750 ק"ג שעה-מ"ר ורוססו ב-0.1 מול לליטר חומצה אוקסלית, תכולת הפלבנואידים הייתה הגבוהה ביותר והסתכמה ב-4.38 מ"ג גרם-מ"ל, גבוה ב-18.38% מסיד באותו קצב ריסוס ללא ריסוס עם חומצה אוקסלית. תכולת הפלבנואידים במהלך ריסוס עם חומצה אוקסלית 0.1 מול ליטר עלתה ב-21.74% בהשוואה לטיפול ללא ריסוס עם חומצה אוקסלית וטיפול בסיד עם 2250 ק"ג קמ"ר (איור 5).
השפעת ריסוס עלים עם אוקסלט על תכולת הפלבנואידים בשורשי צמח Panax notoginseng תחת עקת קדמיום [J].
ניתוח דו-משתני הראה שתכולת הסוכר המסיס של צמח Panax notoginseng הייתה בקורלציה משמעותית עם כמות הסיד המורחת וריכוז החומצה האוקסלית שרוססה. תכולת החלבון המסיס בגידולי שורש הייתה בקורלציה משמעותית עם קצב היישום של הסיד, הן בסיד והן בחומצה אוקסלית. תכולת חומצות האמינו החופשיות והפרולין בשורשים הייתה בקורלציה משמעותית עם קצב היישום של הסיד, ריכוז הריסוס בחומצה אוקסלית, בסיד ובחומצה אוקסלית (טבלה 5).
תכולת ה-R1 בשורשי ה-Panax notoginseng הייתה בקורלציה משמעותית עם ריכוז הריסוס בחומצה אוקסלית, כמות הסיד המורחת, הסיד והחומצה האוקסלית. תכולת הפלבנואידים הייתה בקורלציה משמעותית עם ריכוז החומצה האוקסלית המורסת וכמות הסיד המורחת.
תוספים רבים נוצלו להפחתת קדמיום בצמחים על ידי קיבוע קדמיום בקרקע, כגון סיד וחומצה אוקסלית30. סיד נמצא בשימוש נרחב כתוסף קרקע להפחתת תכולת קדמיום בגידולים31. ליאנג ועמיתיו32 דיווחו כי ניתן להשתמש בחומצה אוקסלית גם לשיקום קרקעות מזוהמות במתכות כבדות. לאחר יישום ריכוזים שונים של חומצה אוקסלית על קרקע מזוהמת, החומר האורגני בקרקע גדל, קיבולת חילוף הקטיונים ירדה וערך ה-pH עלה ב-33. חומצה אוקסלית יכולה גם להגיב עם יוני מתכת בקרקע. תחת עקת קדמיום, תכולת הקדמיום בצמח Panax notoginseng עלתה משמעותית בהשוואה לקבוצת הביקורת. עם זאת, כאשר נעשה שימוש בסיד, היא ירדה משמעותית. במחקר זה, בעת יישום 750 ק"ג סיד hm-2, תכולת ה-Cd בשורש הגיעה לתקן הארצי (מגבלת Cd: Cd≤0.5 מ"ג/ק"ג, AQSIQ, GB/T 19086-200834), וההשפעה בעת יישום 2250 ק"ג hm-2 של סיד עובדת בצורה הטובה ביותר עם סיד. יישום הסיד יצר מספר רב של אתרי תחרות בין Ca2+ ל-Cd2+ בקרקע, ותוספת חומצה אוקסלית יכלה להפחית את תכולת ה-Cd בשורשי עצי ה-Panax notoginseng. עם זאת, תכולת ה-Cd בשורשי עצי ה-Panax notoginseng פחתה משמעותית על ידי שילוב של סיד וחומצה אוקסלית, והגיעה לתקן הארצי. סידן 2+ בקרקע נספג על פני השורש במהלך זרימת מסה ויכול להיספג על ידי תאי השורש דרך תעלות סידן (תעלות Ca2+), משאבות סידן (Ca2+-AT-Pase) ואנטי-פורטרים של Ca2+/H+, ולאחר מכן מועבר אופקית לעצה 23. תכולת סידן בשורש הייתה בקורלציה שלילית מובהקת עם תכולת סידן (P<0.05). תכולת הסידן ירדה עם עלייה בתכולת הסידן, דבר התואם את הדעה לגבי האנטגוניזם של סידן וסידן. ניתוח השונות הראה שכמות הסיד השפיעה באופן משמעותי על תכולת הסידן בשורשי גן העשב Panax notoginseng. Pongrac et al. 35 דיווחו שסידן נקשר לאוקסלט בגבישי סידן אוקסלט ומתחרה בסידן. עם זאת, ויסות הסידן על ידי אוקסלט לא היה מובהק. ממצא זה הראה ששקיעת הסידן אוקסלט שנוצרה על ידי חומצה אוקסלית ו-Ca2+ אינה שקיעת משקעים פשוטה, ותהליך השקיעה המשותף יכול להיות נשלט על ידי מסלולים מטבוליים שונים.