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カドミウム（Cd）汚染は、雲南省の薬用植物である三七人参の栽培の安全性に対する潜在的な脅威となっている。外因性Cdストレス下において、石灰施用（0、750、2250、3750 kg/h/m2）とシュウ酸葉面散布（0、0.1、0.2 mol/L）がCd蓄積と抗酸化物質に及ぼす影響を理解するため、圃場実験が行われた。三七人参の全身および薬効成分。結果によると、Cdストレス下において、石灰とシュウ酸葉面散布は三七人参のCa2+含有量を増加させ、Cd2+の毒性を低下させる可能性がある。石灰とシュウ酸の添加は、抗酸化酵素の活性を増加させ、浸透圧調節因子の代謝を変化させた。最も顕著なのは、CAT活性が2.77倍に増加したことである。シュウ酸の影響下では、SOD活性は1.78倍に増加しました。MDA含有量は58.38%減少しました。可溶性糖、遊離アミノ酸、プロリン、可溶性タンパク質とは非常に有意な相関関係があります。石灰とシュウ酸は、三七のカルシウムイオン（Ca2+）含有量を増加させ、Cd含有量を減少させ、三七のストレス耐性を向上させ、総サポニンとフラボノイドの生産を増加させることができます。Cd含有量は最も低く、対照より68.57%低く、基準値（Cd≤0.5 mg kg-1、GB / T 19086-2008）と一致しています。SPNの割合は7.73%で、すべての処理の中で最高レベルに達し、フラボノイド含有量は21.74%大幅に増加し、標準的な医療値と最適な収量に達しました。
カドミウム（Cd）は耕作土壌によく見られる汚染物質であり、容易に移行し、顕著な生物毒性を有する。El-Shafeiら2は、カドミウムの毒性が使用される植物の品質と生産性に影響を与えることを報告している。近年、中国南西部の耕作土壌におけるカドミウム濃度の過剰は深刻な問題となっている。雲南省は中国の生物多様性王国であり、薬用植物の種数は全国で第1位である。しかし、雲南省は鉱物資源が豊富であり、採掘プロセスは必然的に土壌の重金属汚染につながり、地元の薬用植物の生産に影響を与えている。
人参（オタネニンジン、Burkill）3)は、ウコギ科オタネニンジン属に属する非常に貴重な多年生草本薬用植物です。人参は血液循環を改善し、血液の停滞を解消し、痛みを和らげます。主な生産地は雲南省文山県5です。地元の人参栽培地域の土壌の75％以上がカドミウムに汚染されており、地域によって濃度は81％から100％以上と異なります6。Cdの毒性作用により、人参の薬効成分、特にサポニンとフラボノイドの生産も大幅に減少します。サポニンは、アグリコンがトリテルペノイドまたはスピロスタンである配糖体化合物の一種です。サポニンを含む多くの漢方薬の主な有効成分です。一部のサポニンには抗菌作用や、解熱作用、鎮静作用、抗がん作用などの貴重な生物活性も認められています7。フラボノイドは一般的に、フェノール性水酸基を持つ2つのベンゼン環が中心の3つの炭素原子を介して結合した一連の化合物を指します。その中心骨格は2-フェニルクロマノン8です。これは強力な抗酸化物質であり、植物中の酸素フリーラジカルを効果的に除去します。また、炎症性生物酵素の浸透を阻害し、創傷治癒と鎮痛を促進し、コレステロール値を下げる可能性があります。これは、オタネニンジンの主な有効成分の一つです。オタネニンジン生産地域の土壌におけるカドミウム汚染問題に早急に対処し、その必須薬効成分の生産を確保することが求められています。
石灰は、カドミウム汚染からの固定式土壌浄化に広く使用されている不動態化剤の 1 つです10。石灰は、土壌 pH 値を上昇させ、土壌陽イオン交換容量 (CEC)、土壌塩飽和度 (BS)、土壌酸化還元電位 (Eh) を変化させることで、土壌中の Cd の生物学的利用能を低下させ、土壌中の Cd の吸着と沈着に影響を及ぼします3, 11。さらに、石灰は大量の Ca2+ を供給し、Cd2+ とイオン拮抗作用を形成し、根の吸着部位を競合し、土壌への Cd の移動を防ぎ、生物学的毒性は低いです。Cd ストレス下で 50 mmol L-1 Ca を添加すると、ゴマの葉における Cd の移動が阻害され、Cd の蓄積が 80% 減少しました
重金属の蓄積を抑制するための作物の葉面散布は、近年の重金属制御の新しい方法です。その原理は主に植物細胞内のキレート反応に関連しており、細胞壁に重金属が沈着し、植物による重金属の吸収を阻害します14,15。安定した二酸キレート剤として、シュウ酸は植物内の重金属イオンを直接キレート化し、毒性を低減します。研究によると、大豆に含まれるシュウ酸はCd2+をキレート化し、上部の毛状突起細胞からCd含有結晶を放出し、体内のCd2+レベルを低下させることが示されています16。シュウ酸は土壌pHを調節し、スーパーオキシドディスムターゼ（SOD）、ペルオキシダーゼ（POD）、カタラーゼ（CAT）の活性を高め、可溶性糖、可溶性タンパク質、遊離アミノ酸、プロリンの浸透を調節します。代謝調節剤17,18。植物体内の酸と過剰なCa2+は、核形成タンパク質の作用によりシュウ酸カルシウムの沈殿物を形成します。植物体内のCa2+濃度を調節することで、植物体内の溶存シュウ酸とCa2+を効果的に調節し、シュウ酸とCa2+の過剰な蓄積を防ぐことができます19,20。
施用した石灰の量は、修復効果に影響を与える重要な要因の1つです。石灰の用量は750〜6000 kg/m2の範囲であることがわかりました。pH5.0〜5.5の酸性土壌の場合、3000〜6000 kg/h/mの用量で石灰を施用する効果は、用量750 kg/h/mの場合よりも有意に高くなります221。しかし、石灰を過剰に施用すると、土壌pHの大幅な変化や土壌の圧縮など、土壌にいくつかの悪影響が生じます22。そのため、CaO処理レベルを0、750、2250、および3750 kg hm-2と定義しました。Arabidopsis thalianaにシュウ酸を施用したところ、10 mmol L-1の濃度でCa2+が大幅に減少し、Ca2+シグナル伝達に影響を与えるCRT遺伝子ファミリーが強く応答することがわかりました20。いくつかの先行研究の蓄積により、本試験の濃度を決定し、外因性サプリメントの相互作用がCa2+およびCd2+に及ぼす影響をさらに研究することができました23,24,25。したがって、本研究は、カドミウム汚染土壌における外因性石灰およびシュウ酸葉面散布がオタネニンジンのCd含有量およびストレス耐性に及ぼす制御メカニズムを解明し、薬効と品質をより確実に保証する方法をさらに探究することを目的としています。オタネニンジンの生産。彼は、カドミウム汚染土壌における草本植物の栽培規模を拡大し、医薬品市場が求める高品質で持続可能な生産を実現するための貴重な指針を提供しています。
雲南省文山県丘北県藍尼寨（北緯24度11分、東経104度3分、標高1446メートル）で、地元の高麗人参品種である文山人参を材料として圃場試験を実施しました。年間平均気温は17℃、年間平均降水量は1250mmです。調査対象土壌の背景値は、全窒素（TN）0.57 g kg-1、全リン（TP）1.64 g kg-1、全リン酸（TC）16.31 g kg-1、総窒素（OM）31.86 g kg-1、アルカリ加水分解窒素88.82 mg kg-1、遊離リン18.55 mg kg-1、遊離カリウム100.37 mg kg-1、総カドミウム0.3 mg kg-1、pH5.4でした。
2017年12月10日に、6 mg / kg Cd2 +（CdCl2·2.5H2O）と石灰処理（0、750、2250、3750 kg / h / m2）を混合し、各区画の土壌表面に0〜10 cmの層で処理しました。 各処理は3回繰り返されました。 テストプロットはランダムに配置され、各プロットは3 m2の面積をカバーします。 1年生のPanax notoginsengの苗木を15日間の耕作後に移植しました。 日よけネットを使用する場合、日よけネット内のPanax notoginsengの光強度は通常の自然光強度の約18％です。 栽培は地元の伝統的な栽培方法に従って行われます。 2019年のPanax notoginsengの成熟期の前に、シュウ酸ナト​​リウムの形でシュウ酸を散布します。シュウ酸濃度はそれぞれ0、0.1、0.2 mol/Lとし、落葉浸出液の平均pHを模擬するため、NaOHを用いてpHを5.16に調整した。葉の表裏に週1回、午前8時に散布する。5週目に4回散布した後、3年生のオタネニンジンを収穫した。
2019年11月、圃場から3年生のオタネニンジンを採取し、シュウ酸を散布しました。生理代謝および酵素活性の測定が必要な3年生のオタネニンジンのサンプルを凍結管に入れ、液体窒素で急速凍結した後、-80℃の冷蔵庫に移しました。成熟期のCdおよび有効成分含有量を測定する根のサンプルを水道水で洗浄し、105℃で30分間乾燥させ、75℃で恒量にした後、乳鉢で粉砕して保存しました。
乾燥植物サンプル0.2gを三角フラスコに入れ、硝酸8mlと過酸化水素2mlを加え、蓋をして一晩放置する。翌日、三角フラスコに湾曲漏斗をセットし、白煙が出、消化液が透明になるまで電熱分解を行う。室温まで冷却後、混合物を10mlメスフラスコに移した。Cd含有量は、原子吸光分光計（Thermo ICE™ 3300 AAS、米国）を用いて測定した。(GB/T 23739-2009)
乾燥植物サンプル0.2gを秤量し、50mlプラスチックボトルに入れ、10mlに1 mol/Lの塩酸を加え、蓋をして15時間よく振盪した後、ろ過する。ピペットを用いて必要量のろ液を採取し、適宜希釈した後、SrCl2溶液を加えてSr2+濃度を1g/Lとする。Ca含有量は、原子吸光分光計（Thermo ICE™ 3300 AAS、米国）を用いて測定した。
マロンジアルデヒド（MDA）、スーパーオキシドディスムターゼ（SOD）、ペルオキシダーゼ（POD）、カタラーゼ（CAT）の基準キット法（DNM-9602、北京Prong新技術有限公司、製品登録）では、対応する測定キットを使用してください。番号：北京薬局方（正確）2013年第2400147号。
人参サンプル約0.05gを秤量し、アントロン硫酸試薬を試験管側面に沿って加える。試験管を2～3秒間振盪し、液全体をよく混合する。試験管を試験管立てに置き、15分間発色させる。可溶性糖含量は、紫外可視分光光度計（UV-5800、上海元喜儀器有限公司、中国）を用いて、波長620 nmで測定した。
新鮮なオタネニンジン0.5gを秤量し、蒸留水5mlを加えてホモゲネート状に粉砕した後、10,000gで10分間遠心分離した。上清液を定容に希釈し、クマシーブリリアントブルー法を用いた。可溶性タンパク質含量は、紫外可視分光光度計（UV-5800、上海元喜儀器有限公司、中国）を用いて波長595nmで測定し、ウシ血清アルブミンの標準曲線に基づいて算出した。
新鮮なサンプル0.5gを秤量し、10%酢酸5mLを加え、ホモゲネートになるまで粉砕し、ろ過後、定容に希釈した。ニンヒドリン溶液を用いた発色法を用いた。遊離アミノ酸含量は、紫外可視分光光度計（UV-5800、上海元喜儀器有限公司、中国）を用いて570nmで測定し、ロイシン標準曲線28に基づいて算出した。
新鮮な試料0.5gを秤量し、3%スルホサリチル酸溶液5mlを加え、湯浴中で加熱し、10分間振盪する。冷却後、溶液を濾過し、定容にする。酸性ニンヒドリンを用いた比色法を用いた。プロリン含量は、紫外可視分光光度計（UV-5800、上海元喜儀器有限公司、中国）を用いて、波長520nmで測定し、プロリン標準曲線29に基づいて算出した。
サポニン含有量は、「中華人民共和国薬局方（2015年版）」に基づき、高速液体クロマトグラフィーにより測定した。高速液体クロマトグラフィーの基本原理は、高圧液体を移動相とし、高速カラムクロマトグラフィーの超微粒子分離技術を固定相に適用することである。操作手順は以下の通りである。
HPLC条件及びシステム適合性試験（表1）：オクタデシルシラン結合シリカゲルを充填剤とし、移動相Aとしてアセトニトリル、移動相Bとして水を用いる。下表に示すようにグラジエント溶出を行う。検出波長は203 nmである。三七（Panax notoginseng）の総サポニンのR1ピークに基づき、理論段数は少なくとも4000段である。
標準溶液の調製：ジンセノサイドRg1、ジンセノサイドRb1およびノトジンセノサイドR1を正確に量り、メタノールを加えて、溶液1mlあたり0.4mgのジンセノサイドRg1、0.4mgのジンセノサイドRb1および0.1mgのノトジンセノサイドR1を含む混合物を調製します。
試験溶液の調製：オタネニンジン粉末0.6gを秤量し、メタノール50mlを加える。この混合溶液（W1）を秤量し、一晩放置する。その後、混合溶液を80℃の湯浴中で2時間弱火で煮沸する。冷却後、混合溶液を秤量し、調製したメタノールを最初の質量W1に加える。よく振盪した後、ろ過する。ろ液を分析に供する。
標準溶液10μLと濾液10μLを正確に採取し、高速液体クロマトグラフ（Thermo HPLC-ultimate 3000、Seymour Fisher Technology Co., Ltd.）に注入してサポニン24含有量を定量する。
標準曲線：Rg1、Rb1、R1の混合標準溶液の測定。クロマトグラフィー条件は上記と同じ。測定ピーク面積をy軸、標準溶液中のサポニン濃度をx軸にプロットして標準曲線を作成する。測定されたサンプルのピーク面積を標準曲線に代入することで、サポニン濃度を算出することができる。
P. notogensingsのサンプル0.1gを秤量し、70% CH3OH溶液50mlを加える。超音波抽出を2時間行い、その後4000rpmで10分間遠心分離する。上澄み液1mlを採取し、12倍に希釈する。フラボノイド含有量は、紫外可視分光光度計（UV-5800、上海元喜儀器有限公司、中国）を用いて、波長249nmで測定した。ケルセチンは標準的な一般物質の一つである8。
データはExcel 2010を用いて整理しました。データの分散分析にはSPSS 20統計ソフトウェアを使用しました。図はOrigin Pro 9.1を用いて作成しました。算出された統計値は平均値±標準偏差です。統計的有意性はP < 0.05に基づいています。
葉に散布したシュウ酸濃度が同一であった場合、石灰施用量の増加に伴い、オタネニンジンの根におけるCa含有量は有意に増加した（表2）。石灰施用量が同一であった場合、シュウ酸を散布せずに石灰を3750 kg/h/m²施用すると、石灰施用なしの場合と比較してCa含有量は212%増加した。一方、石灰施用量が同一であった場合、シュウ酸散布濃度の増加に伴い、Ca含有量はわずかに増加した。
根のCd含有量は0.22～0.70 mg kg-1の範囲です。同じシュウ酸散布濃度で、石灰の添加量が増加すると、2250 kg/hの散布ではCd含有量が大幅に減少します。対照群と比較して、2250 kg hm-2の石灰と0.1 mol l-1のシュウ酸を散布した後、根のCd含有量は68.57%減少しました。石灰を施用せず、750 kg/hの石灰を散布した場合、シュウ酸散布濃度の上昇に伴い、オタネニンジンの根のCd含有量が大幅に減少しました。2250 kg/m2の石灰と3750 kg/m2の石灰を散布した場合、根のCd含有量は最初は減少し、その後、シュウ酸濃度の上昇に伴い増加しました。さらに、二変量解析の結果、石灰はオタネニンジンの根のCa含有量に有意な影響を及ぼし（F = 82.84**）、石灰はオタネニンジンの根のCd含有量に有意な影響を及ぼし（F = 74.99**）、シュウ酸はシュウ酸に有意な影響を及ぼし（F = 7.72*）、シュウ酸はオタネニンジンの根のCa ...シュウ酸に有意な影響を及ぼし（F = 7.72*）、シュウ酸はシュウ酸に有意な影響を及ぼし（F = 7.72*）、
石灰の添加量および散布したシュウ酸濃度が増加するにつれて、MDA含有量は有意に減少した。石灰を添加しない場合と3750 kg/m2の石灰を添加した場合、オタネニンジンの根のMDA含有量に有意差は認められなかった。散布量750 kg/h/m2および2250 kg/h/m2では、0.2 mol/Lシュウ酸散布処理後の石灰含有量は、シュウ酸散布処理を行わない場合と比較して、それぞれ58.38%および40.21%減少した。最低のMDA含有量（7.57 nmol g-1）は、750 kg hm-2の石灰と0.2 mol l-1のシュウ酸を散布した場合に観察された（図1）。
カドミウムストレス下におけるオタネニンジンの根におけるマロンジアルデヒド含量に対するシュウ酸葉面散布の影響。注：図中の凡例は散布点におけるシュウ酸濃度（mol/L）を示し、小文字の異なる文字は、同じ石灰施用における処理間の有意差を示す。（P < 0.05）。以下同様。
3750 kg/hの石灰を施用した場合を除き、三七人参の根のSOD活性に有意な差はなかった。0、750、2250 kg/h/m2の石灰を添加した場合、濃度0.2 mol/lのシュウ酸を散布した場合のSOD活性は、シュウ酸を使用しない場合よりも有意に高く、それぞれ177.89%、61.62%、45.08%増加した。根のSOD活性（598.18 U g-1）は、石灰を施用しなかった場合と濃度0.2 mol/lのシュウ酸を散布した場合で最も高かった。同じ濃度または0.1 mol L-1のシュウ酸を散布した場合、石灰の添加量の増加とともにSOD活性が増加した。 0.2 mol/Lシュウ酸を散布した後、SOD活性は著しく減少しました（図2）。
カドミウムストレス下のオタネニンジンの根におけるスーパーオキシドディスムターゼ、ペルオキシダーゼ、カタラーゼの活性に対するシュウ酸葉散布の影響
根のSOD活性と同様に、石灰処理を行わず、シュウ酸0.2 mol L-1を散布した根のPOD活性は最も高く（63.33 µmol g-1）、対照群（25.50 µmol g-1）より148.35%高かった。シュウ酸散布濃度の増加と石灰処理（3750 kg/m2）に伴い、POD活性は一旦増加し、その後減少した。0.1 mol L-1シュウ酸処理と比較して、0.2 mol L-1シュウ酸処理時のPOD活性は36.31%減少した（図2）。
0.2 mol/l シュウ酸を散布し、2250 kg/h/m2 または 3750 kg/h/m2 の石灰を添加した場合を除いて、CAT 活性は対照より有意に高かった。0.1 mol/l シュウ酸を散布し、0.2250 kg/h/m2 または 3750 kg/h/m2 の石灰を添加した場合、シュウ酸を散布しない処理と比較して、CAT 活性はそれぞれ 276.08%、276.69%、33.05% 増加した。根の CAT 活性は、石灰無施用処理と 0.2 mol/L シュウ酸処理で最高 (803.52 μmol/g) であった。3750 kg/h/m の石灰と 0.2 mol/L シュウ酸で処理した場合、CAT 活性は最低 (172.88 μmol/g) となった (図 2)。
二変量解析の結果、オタネニンジンの根におけるCAT活性およびMDA活性は、散布したシュウ酸または石灰の量および2つの処理と有意に関連していることが示された（表3）。根のSOD活性は、石灰およびシュウ酸処理、またはシュウ酸散布濃度と有意に関連していた。根のPOD活性は、石灰の施用量、または石灰およびシュウ酸処理に有意に依存していた。
根の可溶性糖含有量は、石灰施用量およびシュウ酸散布濃度の増加に伴い減少した。石灰を施用しない場合と750 kg/h/mの石灰を施用した場合、オタネニンジンの根の可溶性糖含有量に有意な差はなかった。2250 kg/m2の石灰を施用した場合、0.2 mol/Lシュウ酸処理時の可溶性糖含有量は、シュウ酸散布なしの処理時よりも有意に高く、22.81%増加した。3750 kg/h/m2の石灰を施用した場合、散布したシュウ酸濃度の増加に伴い、可溶性糖含有量は有意に減少した。0.2 mol L-1シュウ酸処理時の可溶性糖含有量は、シュウ酸散布なしの処理時と比較して38.77%減少した。さらに、0.2 mol·L-1シュウ酸噴霧処理では可溶性糖含有量が最も低く、205.80 mg·g-1でした（図3）。
カドミウムストレス下におけるオタネニンジン根の可溶性総糖および可溶性タンパク質含有量に対するシュウ酸葉面散布の影響
根の可溶性タンパク質含量は、石灰施用量およびシュウ酸散布量の増加に伴い減少した。石灰を施用しない場合、0.2 mol/Lのシュウ酸散布処理では、対照区と比較して可溶性タンパク質含量が16.20%有意に減少した。750 kg/hの石灰を施用した場合、オタネニンジンの根の可溶性タンパク質含量に有意差は認められなかった。2250 kg/h/mの石灰を施用した場合、0.2 mol/Lのシュウ酸散布処理では、シュウ酸散布なしの処理（35.11%）よりも有意に高かった。 3750 kg/h/m2の石灰を施用した場合、シュウ酸噴霧濃度の増加に伴い可溶性タンパク質含有量が大幅に減少し、シュウ酸噴霧濃度が0.2 mol/Lのときに可溶性タンパク質含有量が最低（269.84 μg/g）となりました（図3）。
石灰を施用しなかった場合、オタネニンジンの根の遊離アミノ酸含有量に有意な差はなかった。シュウ酸の散布濃度が上昇し、石灰を750 kg/h/m2添加すると、遊離アミノ酸含有量は一旦減少し、その後増加した。シュウ酸を散布しない処理と比較して、石灰2250 kg hm-2とシュウ酸0.2 mol l-1を散布した場合、遊離アミノ酸含有量は33.58%有意に増加した。シュウ酸の散布濃度の上昇と石灰3750 kg/m2の添加により、遊離アミノ酸含有量は有意に減少した。0.2 mol L-1シュウ酸散布処理では、シュウ酸を散布しない処理と比較して遊離アミノ酸含有量が49.76%減少した。 0.2 mol/Lシュウ酸噴霧処理では遊離アミノ酸含有量が最も低く（1.05 mg/g）、図4に示した。
カドミウムストレス条件下でのオタネニンジン根の遊離アミノ酸およびプロリン含有量に対するシュウ酸葉散布の影響
根のプロリン含有量は、石灰施用量およびシュウ酸散布量の増加に伴い減少した。石灰を施用しなかった場合、高麗人参の根のプロリン含有量に有意差はなかった。シュウ酸の散布濃度が増加し、石灰の施用量が750または2250 kg/m2増加すると、プロリン含有量は最初に減少し、その後増加した。0.2 mol L-1シュウ酸散布処理のプロリン含有量は、0.1 mol L-1シュウ酸散布処理のそれよりも有意に高く、それぞれ19.52%および44.33%増加した。3750 kg/m2の石灰を添加した場合、散布したシュウ酸濃度の増加に伴い、プロリン含有量は有意に減少した。0.2 mol L-1シュウ酸を散布した後、シュウ酸を散布しなかった場合と比較して、プロリン含有量は54.68%減少した。プロリン含有量が最も低かったのは、0.2 mol/l シュウ酸で処理した場合で、11.37 μg/g でした（図 4）。
オタネニンジンの総サポニン含有量は、Rg1>Rb1>R1の順であった。シュウ酸散布濃度の増加と石灰無散布濃度の上昇に伴い、3種類のサポニン含有量に有意差は認められなかった（表4）。
0.2 mol/L-1シュウ酸散布後のR1含量は、シュウ酸散布なし、石灰施用量750 kg/m²または3750 kg/m²の場合と比較して有意に低下した。散布したシュウ酸濃度が0 mol/Lまたは0.1 mol/Lの場合、石灰添加量の増加によるR1含量に有意差は認められなかった。散布濃度が0.2 mol/Lの場合、3750 kg/h/m²の石灰施用量におけるR1含量は、石灰無施用量の43.84%と比較して有意に低下した（表4）。
シュウ酸の噴霧濃度が増加し、石灰を 750 kg/m2 添加すると、Rg1 含有量は最初に増加し、その後減少しました。石灰施用量が 2250 および 3750 kg/h の場合、シュウ酸噴霧濃度の上昇とともに Rg1 含有量は減少しました。同じシュウ酸噴霧濃度では、石灰の量が増えると、Rg1 含有量は最初に増加し、その後減少します。対照と比較して、3 つのシュウ酸濃度と 750 kg/m2 の石灰処理で Rg1 含有量が対照より高かったことを除き、他の処理のサンシチニンジンの根の Rg1 含有量は対照より低かったです。対照。Rg1 の最大含有量は、石灰 750 kg/h/m2 とシュウ酸 0.1 mol/l を噴霧したときで、これは対照より 11.54% 高かった (表 4)。
流量2250 kg/hでシュウ酸の噴霧濃度と石灰の使用量を増加させると、Rb1含有量は一旦増加し、その後減少した。0.1 mol L-1シュウ酸を噴霧した後、Rb1含有量は最大値の3.46%に達し、シュウ酸を噴霧しない場合と比較して74.75%増加した。その他の石灰処理では、異なる濃度のシュウ酸噴霧間で有意差は認められなかった。0.1 mol L-1および0.2 mol L-1シュウ酸を噴霧した後、石灰使用量が増加すると、Rb1含有量は一旦減少し、その後減少した（表4）。
シュウ酸と同じ散布濃度で、石灰の添加量が増加するにつれて、フラボノイドの含有量は最初は増加し、その後減少しました。石灰なしで異なる濃度のシュウ酸を散布した場合と、石灰を3750 kg/m2散布した場合、フラボノイドの含有量に有意な差は検出されませんでした。石灰を750 kg/m2と2250 kg/m2添加した場合、散布したシュウ酸の濃度が増加するにつれて、フラボノイドの含有量は最初は増加し、その後減少しました。750 kg/m2を施用し、濃度0.1 mol/lのシュウ酸を散布した場合、フラボノイドの含有量は最大で4.38 mg/gで、同じ量の石灰を添加した場合よりも18.38%高く、シュウ酸を散布する必要はありませんでした。 0.1 mol L-1シュウ酸を散布した場合のフラボノイド含有量は、シュウ酸なしの処理および2250 kg/m2の石灰を散布した場合と比較して21.74%増加しました（図5）。
カドミウムストレス下におけるオタネニンジンの根のフラボノイド含有量に対するシュウ酸葉散布の影響
二変量解析の結果、三七（オタネニンジン）の根の可溶性糖含量は、石灰施用量およびシュウ酸散布濃度に有意に依存することが示された。根の可溶性タンパク質含量は、石灰およびシュウ酸の施用量と有意に相関していた。根の遊離アミノ酸およびプロリン含量は、石灰施用量、シュウ酸散布濃度、石灰およびシュウ酸と有意に相関していた（表5）。
三七根のR1含有量は、散布したシュウ酸濃度、石灰の量、石灰とシュウ酸の施用量に有意に依存していました。フラボノイド含有量は、散布したシュウ酸濃度と石灰の添加量に有意に依存していました。
植物中のカドミウム濃度を低減するために、石灰やシュウ酸など、土壌中のカドミウムを固定する土壌改良剤が数多く使用されてきた30。石灰は、作物中のカドミウム濃度を低減するための土壌改良剤として広く使用されている31。Liangら32は、シュウ酸が重金属汚染土壌の修復にも使用できることを報告した。汚染土壌にさまざまな濃度のシュウ酸を添加したところ、土壌有機物含有量が増加し、陽イオン交換容量が減少し、pHが上昇した33。シュウ酸は土壌中の金属イオンと反応することもある。Cdストレス条件下では、Panax notoginsengのCd含有量は対照群と比較して大幅に増加した。しかし、石灰を使用すると大幅に減少する。本研究では、750 kg/h/mの石灰を施したとき、根のCd含有量が国家基準（Cd限度はCd≤0.5 mg/kg、AQSIQ、GB/T 19086-200834）に達し、効果は良好であった。 。 石灰を2250 kg/m2添加した場合に最高の効果が得られました。石灰を添加すると、土壌中にCa2+とCd2+の競合サイトが大量に生成され、シュウ酸を添加すると、オタネニンジンの根のCd含有量が減少しました。石灰とシュウ酸を混合した後、オタネニンジンの根のCd含有量は大幅に減少し、国家基準に達しました。土壌中のCa2+は、マスフロープロセスによって根の表面に吸着され、カルシウムチャネル（Ca2+チャネル）、カルシウムポンプ（Ca2+-AT-Pase）、Ca2+/H+アンチポーターを介して根の細胞に吸収され、水平方向に輸送されます。根へ。木部23。根のCaとCd含有量の間には有意な負の相関関係があった（P < 0.05）。Cd含有量はCa含有量の増加とともに減少し、これはCaとCdの拮抗作用の考えと一致している。分散分析では、石灰の量がPanax notoginsengの根のCa含有量に有意な影響を与えたことが示された。Pongrack et al. 35は、Cdがシュウ酸カルシウム結晶中のシュウ酸に結合し、Caと競合することを報告した。しかし、シュウ酸のCaに対する調節効果はわずかだった。これは、シュウ酸とCa2+からのシュウ酸カルシウムの沈殿は単純な沈殿ではなく、共沈プロセスはいくつかの代謝経路によって制御される可能性があることを示しています。
カドミウムストレス下では、植物に大量の活性酸素種（ROS）が形成され、細胞膜の構造が損傷します36。マロンジアルデヒド（MDA）含有量は、ROSレベルと植物の細胞膜への損傷の程度を判断する指標として使用できます37。抗酸化システムは、活性酸素種を除去するための重要な保護メカニズムです38。抗酸化酵素（POD、SOD、CATを含む）の活性は、通常、カドミウムストレスによって変化します。結果は、MDA含有量がCd濃度と正の相関関係にあることを示しており、植物膜脂質過酸化の程度はCd濃度の上昇とともに深まることを示しています37。これは、Ouyangらによる研究結果と一致しています39。この研究は、MDA含有量が石灰、シュウ酸、石灰およびシュウ酸によって大きく影響されることを示しました。 0.1 mol L-1のシュウ酸を噴霧した後、三七人参のMDA含有量が減少しました。これは、シュウ酸が三七人参中のCdのバイオアベイラビリティとROSレベルを低下させる可能性があることを示しています。抗酸化酵素系は、植物の解毒機能が起こる場所です。SODは植物細胞に含まれるO2-を除去し、無毒のO2と低毒性のH2O2を生成します。PODとCATは植物組織からH2O2を除去し、H2O2をH2Oに分解する触媒作用をします。iTRAQプロテオーム解析に基づくと、Cd40ストレス下で石灰を施用した後、SODとPALのタンパク質発現レベルが低下し、PODの発現レベルが上昇することがわかりました。三七人の根におけるCAT、SOD、PODの活性は、シュウ酸と石灰の投与量によって著しく影響を受けました。 0.1 mol L-1シュウ酸の噴霧処理は、SODとCATの活性を著しく増加させましたが、POD活性に対する調節効果は明ら​​かではありませんでした。これは、シュウ酸がCdストレス下でROSの分解を促進し、CATの活性を調節することで主にH2O2の除去を完了することを示しており、これはGuoら41によるPseudospermum sibiricum. Kos.の抗酸化酵素に関する研究結果と類似しています。750 kg / h / m2の石灰の添加が抗酸化システムの酵素の活性とマロンジアルデヒド含有量に及ぼす影響は、シュウ酸を噴霧した場合の効果と類似しています。この結果は、シュウ酸噴霧処理がPanax notoginsengのSODとCATの活性をより効果的に高め、Panax notoginsengのストレス耐性を高めることができることを示した。 0.2 mol L-1シュウ酸と3750 kg hm-2石灰の処理によりSODとPODの活性が低下したことから、高濃度シュウ酸とCa2+の過剰散布は植物にストレスを引き起こす可能性があることが示され、これはLuoらの研究42と一致しています。