ขอบคุณที่เข้าชม Nature.com เบราว์เซอร์ที่คุณใช้อยู่มีการรองรับ CSS ที่จำกัด เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้ใช้เบราว์เซอร์เวอร์ชันใหม่กว่า (หรือปิดโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer) ในระหว่างนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าเว็บไซต์จะได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เราจึงแสดงเว็บไซต์โดยไม่มีการจัดรูปแบบหรือ JavaScript
การปนเปื้อนของแคดเมียม (Cd) เป็นภัยคุกคามที่อาจส่งผลต่อความปลอดภัยในการเพาะปลูกโสมป่า (Panax notoginseng) ในมณฑลยูนนาน จากการทดลองภาคสนามภายใต้สภาวะความเครียดจากแคดเมียมภายนอก ได้มีการศึกษาผลกระทบของการใส่ปูนขาว (0, 750, 2250 และ 3750 กก./ชม./ตร.ม.) และการฉีดพ่นกรดออกซาลิกทางใบ (0, 0.1 และ 0.2 โมล/ลิตร) ต่อการสะสมของแคดเมียมและสารต้านอนุมูลอิสระ รวมถึงส่วนประกอบทางระบบและทางยาของโสมป่า ผลการศึกษาพบว่า ภายใต้สภาวะความเครียดจากแคดเมียม การใส่ปูนขาวและการฉีดพ่นกรดออกซาลิกทางใบสามารถเพิ่มปริมาณ Ca2+ ในโสมป่าและลดความเป็นพิษของ Cd2+ ได้ การใส่ปูนขาวและกรดออกซาลิกยังช่วยเพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระและเปลี่ยนแปลงกระบวนการเผาผลาญของสารควบคุมออสโมติก ที่สำคัญที่สุดคือการเพิ่มขึ้นของกิจกรรม CAT ถึง 2.77 เท่า ภายใต้อิทธิพลของกรดออกซาลิก กิจกรรมของ SOD เพิ่มขึ้น 1.78 เท่า ปริมาณ MDA ลดลง 58.38% มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับน้ำตาลที่ละลายได้ กรดอะมิโนอิสระ โพรลีน และโปรตีนที่ละลายได้ ปูนขาวและกรดออกซาลิกสามารถเพิ่มปริมาณไอออนแคลเซียม (Ca2+) ในโสมปนรินทร์ ลดปริมาณ Cd ปรับปรุงความต้านทานต่อความเครียดของโสมปนรินทร์ และเพิ่มการผลิตซาโปนินและฟลาโวนอยด์โดยรวม ปริมาณ Cd ต่ำที่สุด 68.57% ต่ำกว่ากลุ่มควบคุม และสอดคล้องกับค่ามาตรฐาน (Cd≤0.5 mg kg-1, GB/T 19086-2008) สัดส่วนของ SPN อยู่ที่ 7.73% ซึ่งสูงที่สุดในบรรดาการทดลองทั้งหมด และปริมาณฟลาโวนอยด์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ 21.74% ถึงค่ามาตรฐานทางการแพทย์และผลผลิตที่เหมาะสม
แคดเมียม (Cd) เป็นสารปนเปื้อนทั่วไปในดินที่ใช้ในการเพาะปลูก เคลื่อนย้ายได้ง่าย และมีพิษต่อสิ่งมีชีวิตอย่างมาก El-Shafei และคณะ² รายงานว่าพิษของแคดเมียมส่งผลกระทบต่อคุณภาพและผลผลิตของพืชที่ใช้ ระดับแคดเมียมที่สูงเกินไปในดินที่ใช้ในการเพาะปลูกในภาคตะวันตกเฉียงใต้ของจีนกลายเป็นปัญหาที่ร้ายแรงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มณฑลยูนนานเป็นแหล่งความหลากหลายทางชีวภาพของจีน โดยมีพืชสมุนไพรเป็นอันดับหนึ่งของประเทศ อย่างไรก็ตาม มณฑลยูนนานอุดมไปด้วยทรัพยากรแร่ และกระบวนการทำเหมืองแร่ย่อมนำไปสู่มลพิษจากโลหะหนักในดิน ซึ่งส่งผลกระทบต่อการผลิตพืชสมุนไพรในท้องถิ่น
โสมปานาซโนโตจินเซง (เบอร์กิลล์ เฉิน3) เป็นพืชสมุนไพรยืนต้นที่มีคุณค่ามากชนิดหนึ่ง จัดอยู่ในสกุลปานาซ วงศ์อาราลิเอซี โสมปานาซโนโตจินเซงช่วยกระตุ้นการไหลเวียนโลหิต ขจัดภาวะเลือดคั่ง และบรรเทาอาการปวด พื้นที่การผลิตหลักอยู่ที่เมืองเหวินซาน มณฑลยูนนาน5 ดินในพื้นที่ปลูกโสมปานาซโนโตจินเซงในท้องถิ่นมากกว่า 75% ปนเปื้อนด้วยแคดเมียม โดยมีระดับแตกต่างกันไปตั้งแต่ 81% ถึงมากกว่า 100% ในแต่ละพื้นที่6 ผลกระทบที่เป็นพิษของแคดเมียมยังลดการผลิตส่วนประกอบทางยาของโสมปานาซโนโตจินเซงอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งซาโปนินและฟลาโวนอยด์ ซาโปนินเป็นสารประกอบไกลโคไซด์ชนิดหนึ่งที่มีอะไกลโคนเป็นไตรเทอร์พีนอยด์หรือสไปโรสเทน เป็นส่วนประกอบสำคัญในยาแผนจีนโบราณหลายชนิดและมีซาโปนินเป็นส่วนประกอบ สารซาโปนินบางชนิดยังมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียหรือมีฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีคุณค่า เช่น ลดไข้ ระงับประสาท และต้านมะเร็ง7 ฟลาโวนอยด์โดยทั่วไปหมายถึงสารประกอบหลายชนิดที่มีวงแหวนเบนซีนสองวงและหมู่ไฮดรอกซิลฟีนอลเชื่อมต่อกันผ่านอะตอมคาร์บอนกลางสามอะตอม สารประกอบหลักคือ 2-ฟีนิลโครมาโนน8 เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ทรงพลังซึ่งสามารถกำจัดอนุมูลอิสระออกซิเจนในพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังอาจยับยั้งการแทรกซึมของเอนไซม์ทางชีวภาพที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ส่งเสริมการสมานแผลและบรรเทาอาการปวด และลดระดับคอเลสเตอรอล เป็นหนึ่งในส่วนประกอบสำคัญของโสม Panax notoginseng มีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องแก้ไขปัญหาการปนเปื้อนของแคดเมียมในดินในพื้นที่ปลูกโสม Panax ginseng และรับประกันการผลิตส่วนประกอบยาที่จำเป็น
ปูนขาวเป็นหนึ่งในสารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับสภาพดินที่ปนเปื้อนแคดเมียม10 โดยมีผลต่อการดูดซับและการสะสมของ Cd ในดินโดยการลดความพร้อมใช้ทางชีวภาพของ Cd ในดินด้วยการเพิ่มค่า pH และเปลี่ยนแปลงความจุการแลกเปลี่ยนแคตไอออนของดิน (CEC) ความอิ่มตัวของเกลือในดิน (BS) และศักยภาพรีดอกซ์ของดิน (Eh)3, 11 นอกจากนี้ ปูนขาวยังให้ Ca2+ ในปริมาณมาก สร้างไอออนที่เป็นปฏิปักษ์กับ Cd2+ แข่งขันกับตำแหน่งการดูดซับในราก ป้องกันการขนส่ง Cd เข้าสู่ดิน และมีความเป็นพิษทางชีวภาพต่ำ เมื่อเติม Ca 50 mmol L-1 ภายใต้สภาวะที่มี Cd การขนส่ง Cd ในใบงาถูกยับยั้งและการสะสม Cd ลดลง 80% มีการศึกษาที่คล้ายกันจำนวนมากในข้าว (Oryza sativa L.) และพืชชนิดอื่น ๆ12,13
การฉีดพ่นทางใบพืชเพื่อควบคุมการสะสมของโลหะหนักเป็นวิธีการใหม่ในการควบคุมโลหะหนักในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หลักการส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาคีเลชั่นในเซลล์พืช ซึ่งส่งผลให้โลหะหนักตกตะกอนบนผนังเซลล์และยับยั้งการดูดซึมโลหะหนักของพืช14,15 กรดออกซาลิกซึ่งเป็นสารคีเลชั่นไดแอซิดที่เสถียร สามารถคีเลตไอออนโลหะหนักในพืชได้โดยตรง จึงช่วยลดความเป็นพิษ งานวิจัยแสดงให้เห็นว่ากรดออกซาลิกในถั่วเหลืองสามารถคีเลต Cd2+ และปล่อยผลึกที่มี Cd ออกมาทางเซลล์ไตรโคมด้านบน ลดระดับ Cd2+ ในร่างกาย16 กรดออกซาลิกสามารถควบคุมค่า pH ของดิน เพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (SOD) เพอร์ออกซิเดส (POD) และคาตาเลส (CAT) และควบคุมการซึมผ่านของน้ำตาลที่ละลายได้ โปรตีนที่ละลายได้ กรดอะมิโนอิสระ และโพรลีน ซึ่งเป็นสารควบคุมการเผาผลาญ17,18 กรดและแคลเซียมไอออน (Ca2+) ส่วนเกินในพืชจะก่อให้เกิดตะกอนแคลเซียมออกซาเลตภายใต้การทำงานของโปรตีนที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การควบคุมความเข้มข้นของ Ca2+ ในพืชสามารถช่วยควบคุมกรดออกซาลิกและ Ca2+ ที่ละลายอยู่ในพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหลีกเลี่ยงการสะสมของกรดออกซาลิกและ Ca2+ มากเกินไป19,20
ปริมาณปูนขาวที่ใช้เป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพการซ่อมแซม พบว่าปริมาณปูนขาวที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 750 ถึง 6000 กก./ตร.ม. สำหรับดินที่เป็นกรดที่มีค่า pH 5.0~5.5 การใช้ปูนขาวในปริมาณ 3000~6000 กก./ชม./ตร.ม. มีประสิทธิภาพสูงกว่าการใช้ในปริมาณ 750 กก./ชม./ตร.ม. อย่างมีนัยสำคัญ21 อย่างไรก็ตาม การใช้ปูนขาวมากเกินไปจะส่งผลเสียต่อดิน เช่น การเปลี่ยนแปลงค่า pH ของดินอย่างมีนัยสำคัญและการอัดแน่นของดิน22 ดังนั้น เราจึงกำหนดระดับการบำบัดด้วย CaO ไว้ที่ 0, 750, 2250 และ 3750 กก./ชม.-2 เมื่อใช้กรดออกซาลิกกับ Arabidopsis thaliana พบว่า Ca2+ ลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่ความเข้มข้น 10 มิลลิโมล/ลิตร และยีนตระกูล CRT ซึ่งมีผลต่อการส่งสัญญาณ Ca2+ ตอบสนองอย่างมาก20 การสะสมของการศึกษาวิจัยก่อนหน้านี้บางส่วนทำให้เราสามารถกำหนดความเข้มข้นของการทดสอบนี้และศึกษาเพิ่มเติมถึงผลกระทบของการโต้ตอบของสารเสริมภายนอกต่อ Ca2+ และ Cd2+23,24,25 ดังนั้น การศึกษานี้จึงมุ่งสำรวจกลไกการควบคุมของปูนขาวและกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นทางใบต่อปริมาณ Cd และความทนทานต่อความเครียดของโสม Panax notoginseng ในดินที่ปนเปื้อน Cd และสำรวจวิธีการเพิ่มเติมเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและประสิทธิภาพของยาในการผลิตโสม Panax notoginseng ได้ดียิ่งขึ้น การศึกษานี้ให้คำแนะนำที่มีคุณค่าเกี่ยวกับการเพิ่มขนาดการเพาะปลูกพืชสมุนไพรในดินที่ปนเปื้อนแคดเมียมและบรรลุการผลิตที่มีคุณภาพสูงและยั่งยืนตามที่ตลาดเภสัชกรรมต้องการ
การทดลองภาคสนามได้ดำเนินการในหมู่บ้านหลานจ้าย อำเภอฉิวเป่ย จังหวัดเหวินซาน มณฑลยูนนาน (24°11′N, 104°3′E, ระดับความสูง 1446 เมตร) โดยใช้โสมท้องถิ่นพันธุ์เหวินซาน (Panax notoginseng) เป็นวัสดุ อุณหภูมิเฉลี่ยรายปีอยู่ที่ 17°C และปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยรายปีอยู่ที่ 1250 มม. ค่าพื้นฐานของดินที่ศึกษาคือ TN 0.57 กรัม/กก., TP 1.64 กรัม/กก., TC 16.31 กรัม/กก., OM 31.86 กรัม/กก., ไนโตรเจนที่ไฮโดรไลซ์ด้วยด่าง 88.82 มิลลิกรัม/กก., ฟอสฟอรัสอิสระ 18.55 มิลลิกรัม/กก., โพแทสเซียมอิสระ 100.37 มิลลิกรัม/กก., แคดเมียมทั้งหมด 0.3 มิลลิกรัม/กก. และ pH 5.4
เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม 2560 ได้ทำการผสม Cd2+ (CdCl2·2.5H2O) ความเข้มข้น 6 มก./กก. และปูนขาว (0, 750, 2250 และ 3750 กก./ชม./ตร.ม.) แล้วนำไปโรยบนผิวดินเป็นชั้นหนา 0-10 ซม. ในแต่ละแปลงทดลอง โดยแต่ละกรรมวิธีทำซ้ำ 3 ครั้ง แปลงทดลองตั้งอยู่แบบสุ่ม แต่ละแปลงมีพื้นที่ 3 ตร.ม. ต้นกล้าโสมป่าอายุ 1 ปี ถูกย้ายปลูกหลังจากไถพรวน 15 วัน เมื่อใช้ตาข่ายบังแดด ความเข้มของแสงที่ส่องถึงโสมป่าภายในตาข่ายบังแดดจะอยู่ที่ประมาณ 18% ของความเข้มของแสงธรรมชาติปกติ การเพาะปลูกดำเนินการตามวิธีการปลูกแบบดั้งเดิมของท้องถิ่น ก่อนระยะสุกของโสมป่าในปี 2562 ได้ฉีดพ่นกรดออกซาลิกในรูปของโซเดียมออกซาเลต ความเข้มข้นของกรดออกซาลิกคือ 0, 0.1 และ 0.2 โมลต่อลิตร ตามลำดับ และใช้ NaOH ในการปรับค่า pH ให้เป็น 5.16 เพื่อจำลองค่า pH เฉลี่ยของสารละลายที่ซึมออกมาจากเศษซากพืช ฉีดพ่นที่ด้านบนและด้านล่างของใบสัปดาห์ละครั้ง เวลา 8:00 น. หลังจากฉีดพ่น 4 ครั้ง ในสัปดาห์ที่ 5 ต้นโสม Panax notoginseng อายุ 3 ปี ก็ถูกเก็บเกี่ยว
ในเดือนพฤศจิกายน ปี 2562 ต้นโสม Panax notoginseng อายุ 3 ปี ถูกเก็บจากแปลงและฉีดพ่นด้วยกรดออกซาลิก ตัวอย่างต้นโสม Panax notoginseng อายุ 3 ปีบางส่วนที่ต้องการวัดการเผาผลาญทางสรีรวิทยาและกิจกรรมของเอนไซม์ ถูกนำไปใส่ในหลอดเพื่อแช่แข็ง แช่แข็งอย่างรวดเร็วด้วยไนโตรเจนเหลว แล้วนำไปเก็บในตู้เย็นที่อุณหภูมิ -80°C ตัวอย่างรากบางส่วนที่จะวัดปริมาณแคดเมียมและสารออกฤทธิ์ในระยะเจริญเติบโตเต็มที่ ถูกล้างด้วยน้ำประปา อบแห้งที่อุณหภูมิ 105°C เป็นเวลา 30 นาที จนน้ำหนักคงที่ที่อุณหภูมิ 75°C แล้วบดในครกเพื่อเก็บรักษา
ชั่งตัวอย่างพืชแห้ง 0.2 กรัม ใส่ลงในขวดรูปทรงกรวย (Erlenmeyer flask) เติม HNO3 8 มิลลิลิตร และ HClO4 2 มิลลิลิตร แล้วปิดฝาทิ้งไว้ข้ามคืน วันรุ่งขึ้น ใช้กรวยโค้งวางในขวดรูปทรงกรวยเพื่อทำการย่อยด้วยความร้อนไฟฟ้าจนกระทั่งมีควันสีขาวปรากฏขึ้นและน้ำย่อยใส หลังจากเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องแล้ว ให้ถ่ายส่วนผสมลงในขวดวัดปริมาตรขนาด 10 มิลลิลิตร จากนั้นจึงวิเคราะห์ปริมาณ Cd โดยใช้เครื่องสเปกโทรเมตรแบบดูดกลืนอะตอม (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA) (GB/T 23739-2009)
ชั่งตัวอย่างพืชแห้ง 0.2 กรัม ใส่ลงในขวดพลาสติกขนาด 50 มิลลิลิตร เติมกรดไฮโดรคลอริก 1 โมล/ลิตร 10 มิลลิลิตร ปิดฝา เขย่าให้เข้ากันเป็นเวลา 15 ชั่วโมง แล้วกรอง ใช้ปิเปตดูดสารละลายที่กรองแล้วในปริมาณที่ต้องการ เจือจางตามความเหมาะสม และเติมสารละลาย SrCl2 เพื่อให้ความเข้มข้นของ Sr2+ เท่ากับ 1 กรัม/ลิตร วัดปริมาณแคลเซียมโดยใช้เครื่องสเปกโทรเมตรแบบดูดกลืนอะตอม (Thermo ICE™ 3300 AAS, สหรัฐอเมริกา)
วิธีการตรวจวัดมาลอนไดอัลดีไฮด์ (MDA), ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (SOD), เพอร์ออกซิเดส (POD) และคาตาเลส (CAT) โดยใช้ชุดตรวจวัดอ้างอิง (DNM-9602, บริษัท ปักกิ่ง พร็อง นิว เทคโนโลยี จำกัด, จดทะเบียนผลิตภัณฑ์) และใช้ชุดตรวจวัดที่เกี่ยวข้อง หมายเลข: ตำราเภสัชกรรมปักกิ่ง (ฉบับถูกต้อง) ปี 2013 เลขที่ 2400147
ชั่งตัวอย่างโสม Panax notoginseng ประมาณ 0.05 กรัม แล้วเติมสารละลายแอนโทรน-กรดซัลฟิวริกลงไปตามด้านข้างของหลอดทดลอง เขย่าหลอดทดลองประมาณ 2-3 วินาทีเพื่อให้ของเหลวผสมเข้ากันอย่างทั่วถึง วางหลอดทดลองบนที่วางหลอดทดลองเพื่อให้สีปรากฏเป็นเวลา 15 นาที ปริมาณน้ำตาลที่ละลายได้ถูกกำหนดโดยการวัดด้วยเครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์แบบอัลตราไวโอเลต-วิสิเบิล (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) ที่ความยาวคลื่น 620 นาโนเมตร
ชั่งตัวอย่างโสมสด (Panax notoginseng) 0.5 กรัม บดให้เป็นเนื้อเดียวกันกับน้ำกลั่น 5 มิลลิลิตร แล้วนำไปปั่นเหวี่ยงที่ 10,000 g เป็นเวลา 10 นาที นำส่วนที่เป็นของเหลวใสมาเจือจางให้ได้ปริมาตรคงที่ ใช้วิธีการย้อมสี Coomassie Brilliant Blue ในการวัดปริมาณโปรตีนที่ละลายได้ โดยใช้เครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์แบบอัลตราไวโอเลต-วิสิเบิล (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) ที่ความยาวคลื่น 595 นาโนเมตร และคำนวณโดยอ้างอิงจากกราฟมาตรฐานของอัลบูมินในซีรั่มวัว
ชั่งตัวอย่างสด 0.5 กรัม เติมกรดอะซิติก 10% 5 มิลลิลิตร บดให้เป็นเนื้อเดียวกัน กรอง และเจือจางให้ได้ปริมาตรคงที่ ใช้วิธีการพัฒนาสีโดยใช้สารละลายนินไฮดริน ปริมาณกรดอะมิโนอิสระถูกกำหนดโดยสเปกโทรโฟโตเมตรี UV-visible (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., ประเทศจีน) ที่ 570 นาโนเมตร และคำนวณโดยอิงจากเส้นโค้งมาตรฐานของลิวซีน28
ชั่งตัวอย่างสด 0.5 กรัม เติมสารละลายกรดซัลโฟซาลิไซลิก 3% ปริมาณ 5 มิลลิลิตร นำไปให้ความร้อนในอ่างน้ำและเขย่าเป็นเวลา 10 นาที หลังจากเย็นลงแล้ว กรองสารละลายและปรับปริมาตรให้คงที่ ใช้วิธีการวัดสีด้วยกรดนินไฮดริน ปริมาณโพรลีนถูกกำหนดโดยการวัดด้วยสเปกโทรโฟโตเมตรีแบบอัลตราไวโอเลต-วิสิเบิล (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) ที่ความยาวคลื่น 520 นาโนเมตร และคำนวณจากเส้นโค้งมาตรฐานของโพรลีน29
ปริมาณซาโปนินถูกกำหนดโดยวิธีโครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง โดยอ้างอิงจากตำราเภสัชกรรมแห่งสาธารณรัฐประชาชนจีน (ฉบับปี 2015) หลักการพื้นฐานของโครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูงคือการใช้ของเหลวที่มีแรงดันสูงเป็นเฟสเคลื่อนที่ และใช้เทคโนโลยีการแยกอนุภาคละเอียดพิเศษของโครมาโทกราฟีคอลัมน์ประสิทธิภาพสูงกับเฟสคงที่ เทคนิคการทำงานมีดังนี้:
เงื่อนไข HPLC และการทดสอบความเหมาะสมของระบบ (ตารางที่ 1): ใช้ซิลิกาเจลที่ยึดด้วยออกตาเดซิลไซเลนเป็นสารเติมเต็ม อะซีโตไนไตรล์เป็นเฟสเคลื่อนที่ A และน้ำเป็นเฟสเคลื่อนที่ B ทำการชะแบบไล่ระดับความเข้มข้นดังแสดงในตารางด้านล่าง ความยาวคลื่นในการตรวจวัดคือ 203 นาโนเมตร ตามพีค R1 ของซาโปนินทั้งหมดในโสม Panax notoginseng จำนวนเพลทเชิงทฤษฎีควรมีอย่างน้อย 4000
การเตรียมสารละลายมาตรฐาน: ชั่งน้ำหนักจินเซโนไซด์ Rg1, จินเซโนไซด์ Rb1 และโนโตจินเซโนไซด์ R1 อย่างแม่นยำ แล้วเติมเมทานอลเพื่อเตรียมส่วนผสมที่มีจินเซโนไซด์ Rg1 0.4 มิลลิกรัม, จินเซโนไซด์ Rb1 0.4 มิลลิกรัม และโนโตจินเซโนไซด์ R1 0.1 มิลลิกรัม ต่อสารละลาย 1 มิลลิลิตร
การเตรียมสารละลายทดสอบ: ชั่งผงโสมปานาซ 0.6 กรัม แล้วเติมเมทานอล 50 มิลลิลิตร ชั่งน้ำหนักสารละลายผสม (W1) แล้วทิ้งไว้ข้ามคืน จากนั้นนำสารละลายผสมไปต้มในอ่างน้ำที่อุณหภูมิ 80°C อย่างช้าๆ เป็นเวลา 2 ชั่วโมง หลังจากเย็นลงแล้ว ชั่งน้ำหนักสารละลายผสมอีกครั้ง แล้วเติมเมทานอลที่เตรียมไว้ลงในมวลแรก W1 จากนั้นเขย่าให้เข้ากันแล้วกรอง เก็บสารละลายที่กรองแล้วไว้สำหรับการวิเคราะห์
เก็บตัวอย่างสารละลายมาตรฐาน 10 μL และสารละลายที่กรองแล้ว 10 μL อย่างแม่นยำ แล้วฉีดเข้าไปในเครื่องโครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.) เพื่อหาปริมาณซาโปนิน 24
กราฟมาตรฐาน: การวัดสารละลายมาตรฐานผสมของ Rg1, Rb1 และ R1 เงื่อนไขการวิเคราะห์ด้วยโครมาโทกราฟีเหมือนกับข้างต้น คำนวณกราฟมาตรฐานโดยการพล็อตพื้นที่พีคที่วัดได้บนแกน y และความเข้มข้นของซาโปนินในสารละลายมาตรฐานบนแกน x ความเข้มข้นของซาโปนินสามารถคำนวณได้โดยการแทนค่าพื้นที่พีคที่วัดได้ของตัวอย่างลงในกราฟมาตรฐาน
ชั่งตัวอย่าง P. notogensings 0.1 กรัม แล้วเติมสารละลาย CH3OH 70% ปริมาณ 50 มิลลิลิตร ทำการสกัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิคเป็นเวลา 2 ชั่วโมง จากนั้นปั่นเหวี่ยงที่ 4000 รอบต่อนาที เป็นเวลา 10 นาที นำสารละลายส่วนบน 1 มิลลิลิตร มาเจือจาง 12 เท่า ตรวจวัดปริมาณฟลาโวนอยด์โดยใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์แบบอัลตราไวโอเลต-วิสิเบิล (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) ที่ความยาวคลื่น 249 นาโนเมตร โดยใช้เควอร์เซตินเป็นสารมาตรฐานทั่วไปชนิดหนึ่ง8
ข้อมูลถูกจัดระเบียบโดยใช้โปรแกรม Excel 2010 โปรแกรมสถิติ SPSS 20 ถูกใช้ในการวิเคราะห์ความแปรปรวนของข้อมูล ภาพประกอบถูกวาดโดยใช้โปรแกรม Origin Pro 9.1 ค่าทางสถิติที่คำนวณได้แสดงเป็นค่าเฉลี่ย ± ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน การพิจารณาความมีนัยสำคัญทางสถิติใช้เกณฑ์ P < 0.05
ที่ความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นลงบนใบเท่ากัน ปริมาณแคลเซียมในรากของโสม Panax notoginseng เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อปริมาณปูนขาวที่ใช้เพิ่มขึ้น (ตารางที่ 2) เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีที่ไม่ใส่ปูนขาว ปริมาณแคลเซียมเพิ่มขึ้น 212% เมื่อใส่ปูนขาว 3750 กก./ชม./ตร.ม. โดยไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก สำหรับปริมาณปูนขาวที่ใช้เท่ากัน ปริมาณแคลเซียมเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นเพิ่มขึ้น
ปริมาณแคดเมียม (Cd) ในรากมีค่าตั้งแต่ 0.22 ถึง 0.70 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ที่ความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นเท่ากัน เมื่อปริมาณปูนขาวที่เติมเพิ่มขึ้น ปริมาณแคดเมียมที่รากที่ฉีดพ่นด้วยปูนขาว 2250 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม ปริมาณแคดเมียมในรากลดลง 68.57% หลังจากฉีดพ่นด้วยปูนขาว 2250 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ และกรดออกซาลิก 0.1 โมลต่อลิตร เมื่อไม่ใส่ปูนขาวและใส่ปูนขาว 750 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ปริมาณแคดเมียมในรากของโสมป่าลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นเพิ่มขึ้น เมื่อใส่ปูนขาว 2250 กิโลกรัมต่อตารางเมตร และ 3750 กิโลกรัมต่อตารางเมตร ปริมาณแคดเมียมในรากจะลดลงก่อนแล้วจึงเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นของกรดออกซาลิกเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ การวิเคราะห์แบบทวิภาคแสดงให้เห็นว่าปูนขาวมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อปริมาณแคลเซียมในรากโสม Panax notoginseng (F = 82.84**) ปูนขาวมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อปริมาณแคดเมียมในรากโสม Panax notoginseng (F = 74.99**) และกรดออกซาลิก (F=7.72*)
เมื่อปริมาณปูนขาวที่เติมและความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นเพิ่มขึ้น ปริมาณ MDA ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณ MDA ในรากของ Panax notoginseng ที่ไม่เติมปูนขาวและที่เติมปูนขาว 3750 กก./ตร.ม. ที่อัตราการใช้ 750 กก./ชม./ตร.ม. และ 2250 กก./ชม./ตร.ม. ปริมาณปูนขาวของการฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร ลดลง 58.38% และ 40.21% ตามลำดับ เมื่อเทียบกับการไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก พบปริมาณ MDA ต่ำที่สุด (7.57 นาโนโมล/กรัม) เมื่อฉีดพ่นปูนขาว 750 กก./ชม./ตร.ม. และกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร (รูปที่ 1)
ผลของการฉีดพ่นกรดออกซาลิกทางใบต่อปริมาณมาลอนไดอัลดีไฮด์ในรากโสม Panax notoginseng ภายใต้สภาวะความเครียดจากแคดเมียม หมายเหตุ: คำอธิบายในภาพแสดงความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่น (mol L-1) ตัวอักษรพิมพ์เล็กที่แตกต่างกันแสดงถึงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการทดลองที่ใช้ปูนขาวในปริมาณเท่ากัน (P < 0.05) เช่นเดียวกันด้านล่าง
ยกเว้นการใช้ปูนขาว 3750 กก./ชม. ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในกิจกรรมของเอนไซม์ SOD ในรากโสม Panax notoginseng เมื่อเติมปูนขาว 0, 750 และ 2250 กก./ชม./ตร.ม. กิจกรรมของเอนไซม์ SOD เมื่อได้รับการบำบัดด้วยการฉีดพ่นกรดออกซาลิกที่ความเข้มข้น 0.2 โมล/ลิตร สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่ใช้กรดออกซาลิก โดยเพิ่มขึ้น 177.89%, 61.62% และ 45.08% ตามลำดับ กิจกรรมของเอนไซม์ SOD ในราก (598.18 U g-1) สูงที่สุดในกรณีที่ไม่ใช้ปูนขาวและเมื่อได้รับการบำบัดด้วยการฉีดพ่นกรดออกซาลิกที่ความเข้มข้น 0.2 โมล/ลิตร เมื่อฉีดพ่นกรดออกซาลิกที่ความเข้มข้นเดียวกันหรือ 0.1 โมล/ลิตร กิจกรรมของเอนไซม์ SOD เพิ่มขึ้นตามปริมาณปูนขาวที่เพิ่มขึ้น หลังจากฉีดพ่นด้วยกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร กิจกรรมของเอนไซม์ SOD ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (รูปที่ 2)
ผลของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นใบต่อกิจกรรมของเอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส เพอร์ออกซิเดส และคาตาเลสในรากของโสม Panax notoginseng ภายใต้สภาวะความเครียดจากแคดเมียม
เช่นเดียวกับกิจกรรมของ SOD ในราก กิจกรรมของ POD ในรากที่ไม่ได้รับการบำบัดด้วยปูนขาวและฉีดพ่นด้วยกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร มีค่าสูงสุด (63.33 ไมโครโมล/กรัม) ซึ่งสูงกว่ากลุ่มควบคุม (25.50 ไมโครโมล/กรัม) ถึง 148.35% เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นและการบำบัดด้วยปูนขาว 3750 กก./ตร.ม. กิจกรรมของ POD จะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง เมื่อเปรียบเทียบกับการบำบัดด้วยกรดออกซาลิก 0.1 โมล/ลิตร กิจกรรมของ POD เมื่อได้รับการบำบัดด้วยกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร ลดลง 36.31% (รูปที่ 2)
ยกเว้นกรณีการฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร และการเติมปูนขาว 2250 กก./ชม./ตร.ม. หรือ 3750 กก./ชม./ตร.ม. กิจกรรมของ CAT สูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.1 โมล/ลิตร และเติมปูนขาว 0.2250 กก./ชม./ตร.ม. หรือ 3750 กก./ชม./ตร.ม. กิจกรรมของ CAT เพิ่มขึ้น 276.08%, 276.69% และ 33.05% ตามลำดับ เมื่อเทียบกับการทดลองที่ไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก กิจกรรมของ CAT ในรากสูงที่สุด (803.52 ไมโครโมล/กรัม) ในการทดลองที่ไม่เติมปูนขาวและในการทดลองที่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร กิจกรรมของ CAT ต่ำที่สุด (172.88 ไมโครโมล/กรัม) เมื่อทำการทดลองโดยเติมปูนขาว 3750 กก./ชม./ตร.ม. และกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร (รูปที่ 2)
การวิเคราะห์แบบสองตัวแปรแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมของเอนไซม์ CAT และ MDA ในรากโสม Panax notoginseng มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับปริมาณกรดออกซาลิกหรือปูนขาวที่ฉีดพ่น และวิธีการบำบัดทั้งสองแบบ (ตารางที่ 3) กิจกรรมของเอนไซม์ SOD ในรากมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับการบำบัดด้วยปูนขาวและกรดออกซาลิก หรือความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่น กิจกรรมของเอนไซม์ POD ในรากขึ้นอยู่กับปริมาณปูนขาวที่ใช้ หรือการบำบัดด้วยปูนขาวและกรดออกซาลิกอย่างมีนัยสำคัญ
ปริมาณน้ำตาลที่ละลายได้ในรากลดลงเมื่อปริมาณปูนขาวที่ใช้และความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นเพิ่มขึ้น ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณน้ำตาลที่ละลายได้ในรากโสม Panax notoginseng เมื่อไม่ใส่ปูนขาวและเมื่อใส่ปูนขาวในปริมาณ 750 กก./ชม./ตร.ม. เมื่อใส่ปูนขาวในปริมาณ 2250 กก./ตร.ม. ปริมาณน้ำตาลที่ละลายได้เมื่อได้รับการบำบัดด้วยกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก โดยเพิ่มขึ้น 22.81% เมื่อใส่ปูนขาวในปริมาณ 3750 กก./ชม./ตร.ม. ปริมาณน้ำตาลที่ละลายได้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นเพิ่มขึ้น ปริมาณน้ำตาลที่ละลายได้เมื่อได้รับการบำบัดด้วยกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร ลดลง 38.77% เมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก นอกจากนี้ การพ่นกรดออกซาลิกความเข้มข้น 0.2 mol·L-1 ยังให้ปริมาณน้ำตาลที่ละลายได้ต่ำที่สุด ซึ่งอยู่ที่ 205.80 mg·g-1 (รูปที่ 3)
ผลของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นทางใบต่อปริมาณน้ำตาลรวมที่ละลายได้และโปรตีนที่ละลายได้ในรากโสม Panax notoginseng ภายใต้สภาวะความเครียดจากแคดเมียม
ปริมาณโปรตีนที่ละลายน้ำได้ในรากลดลงเมื่อปริมาณการใช้ปูนขาวและการฉีดพ่นกรดออกซาลิกเพิ่มขึ้น หากไม่ใส่ปูนขาว ปริมาณโปรตีนที่ละลายน้ำได้เมื่อฉีดพ่นด้วยกรดออกซาลิกความเข้มข้น 0.2 โมล/ลิตร ลดลงอย่างมีนัยสำคัญถึง 16.20% เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณโปรตีนที่ละลายน้ำได้ในรากโสม Panax notoginseng เมื่อใช้ปูนขาวในปริมาณ 750 กก./ชม. ภายใต้สภาวะการใช้ปูนขาวในปริมาณ 2250 กก./ชม./ตร.ม. ปริมาณโปรตีนที่ละลายน้ำได้ของการฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มที่ไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก (35.11%) เมื่อใช้ปูนขาวในปริมาณ 3750 กก.·ชม./ตร.ม. ปริมาณโปรตีนที่ละลายน้ำได้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นเพิ่มขึ้น โดยมีปริมาณโปรตีนที่ละลายน้ำได้ต่ำที่สุด (269.84 ไมโครกรัม·กรัม-1) เมื่อความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นอยู่ที่ 0.2 โมล·ลิตร-1 (รูปที่ 3)
ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณกรดอะมิโนอิสระในรากของโสม Panax notoginseng ในกรณีที่ไม่มีการฉีดพ่นปูนขาว เมื่อความเข้มข้นของการฉีดพ่นกรดออกซาลิกเพิ่มขึ้นและการเติมปูนขาว 750 กก./ชม./ตร.ม. ปริมาณกรดอะมิโนอิสระลดลงก่อนแล้วจึงเพิ่มขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับการทดลองที่ไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก ปริมาณกรดอะมิโนอิสระเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญถึง 33.58% เมื่อฉีดพ่นปูนขาว 2250 กก./ชม.-2 และกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร ปริมาณกรดอะมิโนอิสระลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อความเข้มข้นของการฉีดพ่นกรดออกซาลิกเพิ่มขึ้นและการเติมปูนขาว 3750 กก./ตร.ม. ปริมาณกรดอะมิโนอิสระของการทดลองที่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร ลดลง 49.76% เมื่อเทียบกับการทดลองที่ไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก ปริมาณกรดอะมิโนอิสระสูงสุดพบในการทดลองที่ไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก โดยมีค่า 2.09 มก./กรัม การพ่นกรดออกซาลิกความเข้มข้น 0.2 โมล/ลิตร ให้ปริมาณกรดอะมิโนอิสระต่ำที่สุด (1.05 มก./กรัม) (รูปที่ 4)
ผลของการฉีดพ่นใบด้วยกรดออกซาลิกต่อปริมาณกรดอะมิโนอิสระและโพรลีนในรากของโสม Panax notoginseng ภายใต้สภาวะความเครียดจากแคดเมียม
ปริมาณโพรลีนในรากลดลงเมื่อปริมาณปูนขาวที่ใช้และปริมาณการฉีดพ่นกรดออกซาลิกเพิ่มขึ้น ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณโพรลีนของรากโสม Panax ginseng เมื่อไม่ได้ใช้ปูนขาว เมื่อความเข้มข้นของการฉีดพ่นกรดออกซาลิกเพิ่มขึ้นและปริมาณการใช้ปูนขาว 750 หรือ 2250 กก./ตร.ม. เพิ่มขึ้น ปริมาณโพรลีนจะลดลงก่อนแล้วจึงเพิ่มขึ้น ปริมาณโพรลีนของการฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.1 โมล/ลิตร โดยเพิ่มขึ้น 19.52% และ 44.33% ตามลำดับ เมื่อเติมปูนขาว 3750 กก./ตร.ม. ปริมาณโพรลีนลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นเพิ่มขึ้น หลังจากฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร ปริมาณโพรลีนลดลง 54.68% เมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิก ปริมาณโพรลีนที่ต่ำที่สุดพบเมื่อทำการบำบัดด้วยกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร โดยมีปริมาณ 11.37 ไมโครกรัม/กรัม (รูปที่ 4)
ปริมาณซาโปนินทั้งหมดใน Panax notoginseng คือ Rg1>Rb1>R1 ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณซาโปนินทั้งสามชนิดเมื่อความเข้มข้นของการพ่นกรดออกซาลิกเพิ่มขึ้น และความเข้มข้นที่ไม่ใช้ปูนขาว (ตารางที่ 4)
ปริมาณ R1 หลังจากฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.2 โมล/ลิตร มีค่าต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิกและใส่ปูนขาวในปริมาณ 750 หรือ 3750 กก./ตร.ม. ที่ความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่น 0 หรือ 0.1 โมล/ลิตร ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณ R1 เมื่อปริมาณปูนขาวที่เติมเพิ่มขึ้น ที่ความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่น 0.2 โมล/ลิตร ปริมาณ R1 ในการใส่ปูนขาว 3750 กก./ชม./ตร.ม. มีค่าต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับ 43.84% ในกรณีที่ไม่ใส่ปูนขาว (ตารางที่ 4)
เมื่อความเข้มข้นของการฉีดพ่นกรดออกซาลิกเพิ่มขึ้นและมีการเติมปูนขาว 750 กก./ตร.ม. ปริมาณ Rg1 จะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง ที่อัตราการใช้ปูนขาว 2250 และ 3750 กก./ชม. ปริมาณ Rg1 จะลดลงเมื่อความเข้มข้นของการฉีดพ่นกรดออกซาลิกเพิ่มขึ้น ที่ความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นเท่ากัน เมื่อปริมาณปูนขาวเพิ่มขึ้น ปริมาณ Rg1 จะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม ยกเว้นปริมาณ Rg1 ในการทดลองที่มีความเข้มข้นของกรดออกซาลิกสามระดับและปูนขาว 750 กก./ตร.ม. ซึ่งสูงกว่ากลุ่มควบคุม ปริมาณ Rg1 ในรากโสม Panax notoginseng ในการทดลองอื่นๆ จะต่ำกว่ากลุ่มควบคุม ปริมาณ Rg1 สูงสุดพบเมื่อฉีดพ่นปูนขาว 750 กก./ชม./ตร.ม. และกรดออกซาลิก 0.1 โมล/ลิตร ซึ่งสูงกว่ากลุ่มควบคุม 11.54% (ตารางที่ 4)
เมื่อความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นและปริมาณปูนขาวที่ใช้เพิ่มขึ้นที่อัตราการไหล 2250 กก./ชม. ปริมาณ Rb1 จะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง หลังจากฉีดพ่นกรดออกซาลิก 0.1 โมล/ลิตร ปริมาณ Rb1 มีค่าสูงสุดที่ 3.46% ซึ่งสูงกว่ากรณีที่ไม่ฉีดพ่นกรดออกซาลิกถึง 74.75% สำหรับการบำบัดด้วยปูนขาวในระดับความเข้มข้นอื่นๆ ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นที่แตกต่างกัน หลังจากฉีดพ่นด้วยกรดออกซาลิก 0.1 และ 0.2 โมล/ลิตร เมื่อปริมาณปูนขาวเพิ่มขึ้น ปริมาณ Rb1 จะลดลงก่อนแล้วจึงลดลง (ตารางที่ 4)
ที่ความเข้มข้นของการฉีดพ่นกรดออกซาลิกเท่ากัน เมื่อปริมาณปูนขาวที่เติมเพิ่มขึ้น ปริมาณฟลาโวนอยด์จะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณฟลาโวนอยด์เมื่อฉีดพ่นกรดออกซาลิกที่ความเข้มข้นต่าง ๆ โดยไม่เติมปูนขาว และเมื่อเติมปูนขาว 3750 กก./ตร.ม. เมื่อเติมปูนขาว 750 และ 2250 กก./ตร.ม. เมื่อความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นเพิ่มขึ้น ปริมาณฟลาโวนอยด์จะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง เมื่อใช้ปูนขาว 750 กก./ตร.ม. และฉีดพ่นกรดออกซาลิกที่ความเข้มข้น 0.1 โมล/ลิตร ปริมาณฟลาโวนอยด์สูงสุดคือ 4.38 มก./กรัม ซึ่งสูงกว่าเมื่อเติมปูนขาวในปริมาณเท่ากันถึง 18.38% และไม่จำเป็นต้องฉีดพ่นกรดออกซาลิก ปริมาณฟลาโวนอยด์เมื่อได้รับการบำบัดด้วยสเปรย์กรดออกซาลิก 0.1 โมล/ลิตร เพิ่มขึ้น 21.74% เมื่อเทียบกับการบำบัดโดยไม่ใช้กรดออกซาลิกและการบำบัดด้วยปูนขาวในปริมาณ 2250 กก./ตร.ม. (รูปที่ 5)
ผลกระทบของการพ่นใบด้วยออกซาเลตต่อปริมาณฟลาโวนอยด์ในรากของโสม Panax notoginseng ภายใต้สภาวะความเครียดจากแคดเมียม
การวิเคราะห์แบบสองตัวแปรแสดงให้เห็นว่าปริมาณน้ำตาลที่ละลายได้ในรากโสม Panax notoginseng มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับปริมาณปูนขาวที่ใช้และความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่น ปริมาณโปรตีนที่ละลายได้ในรากมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับปริมาณปูนขาวและกรดออกซาลิก ปริมาณกรดอะมิโนอิสระและโพรลีนในรากมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับปริมาณปูนขาวที่ใช้ ความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่น และปริมาณปูนขาวและกรดออกซาลิก (ตารางที่ 5)
ปริมาณสาร R1 ในรากโสม Panax notoginseng ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่น ปริมาณปูนขาว และการใช้ปูนขาวร่วมกับกรดออกซาลิกอย่างมีนัยสำคัญ ส่วนปริมาณฟลาโวนอยด์ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของกรดออกซาลิกที่ฉีดพ่นและปริมาณปูนขาวที่เติมอย่างมีนัยสำคัญ
มีการใช้สารปรับปรุงดินหลายชนิดเพื่อลดระดับแคดเมียมในพืชโดยการตรึงแคดเมียมในดิน เช่น ปูนขาวและกรดออกซาลิก30 ปูนขาวถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับปรุงดินเพื่อลดระดับแคดเมียมในพืชผล31 เหลียงและคณะ32 รายงานว่ากรดออกซาลิกยังสามารถใช้ในการฟื้นฟูดินที่ปนเปื้อนด้วยโลหะหนักได้ หลังจากเติมกรดออกซาลิกในความเข้มข้นต่างๆ ลงในดินที่ปนเปื้อน ปริมาณอินทรียวัตถุในดินเพิ่มขึ้น ความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุบวกลดลง และค่า pH เพิ่มขึ้น33 กรดออกซาลิกยังสามารถทำปฏิกิริยากับไอออนโลหะในดินได้ ภายใต้สภาวะความเครียดจากแคดเมียม ปริมาณแคดเมียมในโสม Panax notoginseng เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม อย่างไรก็ตาม หากใช้ปูนขาว ปริมาณแคดเมียมจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ในงานวิจัยนี้ เมื่อใช้ปูนขาวในปริมาณ 750 กก./ชม./ตร.ม. ปริมาณแคดเมียม (Cd) ในรากเป็นไปตามมาตรฐานแห่งชาติ (ขีดจำกัด Cd คือ Cd≤0.5 มก./กก. AQSIQ, GB/T 19086-200834) และได้ผลดี โดยได้ผลดีที่สุดเมื่อใช้ปูนขาวในปริมาณ 2250 กก./ตร.ม. การใส่ปูนขาวทำให้เกิดพื้นที่แข่งขันจำนวนมากสำหรับ Ca2+ และ Cd2+ ในดิน และการใส่กรดออกซาลิกช่วยลดปริมาณ Cd ในรากของโสมป่า หลังจากผสมปูนขาวและกรดออกซาลิกแล้ว ปริมาณ Cd ในรากโสมป่าลดลงอย่างมีนัยสำคัญและเป็นไปตามมาตรฐานแห่งชาติ Ca2+ ในดินจะถูกดูดซับที่ผิวรากผ่านกระบวนการไหลมวล และสามารถดูดซึมเข้าสู่เซลล์รากผ่านช่องแคลเซียม (Ca2+ channels) ปั๊มแคลเซียม (Ca2+-AT-Pase) และตัวแลกเปลี่ยน Ca2+/H+ จากนั้นจึงถูกขนส่งในแนวนอนไปยังราก Xylem23. มีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญระหว่างปริมาณ Ca และ Cd ในราก (P < 0.05) ปริมาณ Cd ลดลงเมื่อปริมาณ Ca เพิ่มขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดเรื่องการต่อต้านกันระหว่าง Ca และ Cd การวิเคราะห์ ANOVA แสดงให้เห็นว่าปริมาณปูนขาวมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อปริมาณ Ca ในรากของ Panax notoginseng Pongrack et al. 35 รายงานว่า Cd จับกับออกซาเลตในผลึกแคลเซียมออกซาเลตและแข่งขันกับ Ca อย่างไรก็ตาม ผลกระทบในการควบคุมของกรดออกซาลิกต่อ Ca นั้นไม่มีนัยสำคัญ แสดงให้เห็นว่าการตกตะกอนของแคลเซียมออกซาเลตจากกรดออกซาลิกและ Ca2+ ไม่ใช่การตกตะกอนแบบง่ายๆ และกระบวนการตกตะกอนร่วมอาจถูกควบคุมโดยวิถีเมตาบอลิซึมหลายอย่าง
ภายใต้สภาวะความเครียดจากแคดเมียม พืชจะสร้างอนุมูลอิสระ (ROS) จำนวนมาก ซึ่งทำลายโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์36 ปริมาณมาลอนไดอัลดีไฮด์ (MDA) สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ในการประเมินระดับของ ROS และระดับความเสียหายของเยื่อหุ้มพลาสมาของพืชได้37 ระบบต้านอนุมูลอิสระเป็นกลไกการป้องกันที่สำคัญในการกำจัดอนุมูลอิสระ38 กิจกรรมของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ (รวมถึง POD, SOD และ CAT) มักจะเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากความเครียดจากแคดเมียม ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าปริมาณ MDA มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับความเข้มข้นของ Cd ซึ่งบ่งชี้ว่าระดับการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของไขมันในเยื่อหุ้มเซลล์พืชรุนแรงขึ้นเมื่อความเข้มข้นของ Cd เพิ่มขึ้น37 ซึ่งสอดคล้องกับผลการศึกษาของ Ouyang et al.39 การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าปริมาณ MDA ได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญจากปูนขาว กรดออกซาลิก และปูนขาวและกรดออกซาลิก หลังจากพ่นละอองกรดออกซาลิก 0.1 โมล/ลิตร ปริมาณ MDA ในโสมปนตอจินซงลดลง แสดงให้เห็นว่ากรดออกซาลิกสามารถลดการดูดซึมแคดเมียมและระดับ ROS ในโสมปนตอจินซงได้ ระบบเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระเป็นส่วนที่พืชทำหน้าที่ล้างพิษ SOD กำจัด O2- ที่อยู่ในเซลล์พืชและผลิต O2 ที่ไม่เป็นพิษและ H2O2 ที่มีความเป็นพิษต่ำ POD และ CAT กำจัด H2O2 จากเนื้อเยื่อพืชและเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวของ H2O2 เป็น H2O จากการวิเคราะห์โปรตีนด้วยวิธี iTRAQ พบว่าระดับการแสดงออกของโปรตีน SOD และ PAL ลดลง และระดับการแสดงออกของ POD เพิ่มขึ้นหลังจากใช้ปูนขาวภายใต้สภาวะความเครียดจาก Cd40 กิจกรรมของ CAT, SOD และ POD ในรากของโสมปนตอจินซงได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากปริมาณของกรดออกซาลิกและปูนขาว การฉีดพ่นด้วยกรดออกซาลิกความเข้มข้น 0.1 mol L-1 ช่วยเพิ่มกิจกรรมของ SOD และ CAT อย่างมีนัยสำคัญ แต่ผลการควบคุมกิจกรรมของ POD นั้นไม่ชัดเจน แสดงให้เห็นว่ากรดออกซาลิกเร่งการสลายตัวของ ROS ภายใต้ความเครียดจาก Cd และส่วนใหญ่กำจัด H2O2 โดยการควบคุมกิจกรรมของ CAT ซึ่งคล้ายกับผลการวิจัยของ Guo et al.41 เกี่ยวกับเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระของ Pseudospermum sibiricum. Kos. ผลของการเติมปูนขาว 750 kg/h/m2 ต่อกิจกรรมของเอนไซม์ในระบบต้านอนุมูลอิสระและปริมาณของมาลอนไดอัลดีไฮด์นั้นคล้ายกับผลของการฉีดพ่นด้วยกรดออกซาลิก ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการฉีดพ่นด้วยกรดออกซาลิกสามารถเพิ่มกิจกรรมของ SOD และ CAT ใน Panax notoginseng ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และเพิ่มความต้านทานต่อความเครียดของ Panax notoginseng กิจกรรมของ SOD และ POD ลดลงเมื่อทำการบำบัดด้วยกรดออกซาลิก 0.2 mol L-1 และปูนขาว 3750 kg hm-2 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการฉีดพ่นกรดออกซาลิกและ Ca2+ ที่มีความเข้มข้นสูงเกินไปอาจทำให้พืชเกิดความเครียด ซึ่งสอดคล้องกับการศึกษาของ Luo และคณะ Wait 42