Die Wirkung von arbuskulären Mykorrhizapilzen auf Schwermetalle in der Rhizosphäre des Bodens, der faserigen Wurzeln und der Rhizome von Paris polyphylla var. yunnanensis. Paris polyphylla var. yunnanensis gehört zu den Liliengewächsen und ist eine mehrjährige Heilpflanze. Ihre trockenen Rhizome wirken kühlend auf die Leber, beruhigend auf die Nerven, abschwellend und schmerzlindernd, hitzeabbauend und entgiftend und haben aufgrund ihrer einzigartigen therapeutischen Wirkung und ihrer geringen Toxizität große Beachtung und Verwendung gefunden. Da die Nachfrage in der pharmazeutischen Industrie von Jahr zu Jahr steigt, werden die wildwachsenden Ressourcen immer knapper. Daher ist der künstliche Anbau von Dianzhong lou ein effektiver Weg, um eine nachhaltige Nutzung der Ressourcen zu erreichen. Die Verbesserung der medizinischen Qualität von Dianzhong lou durch Biotechnologie ist zu einem wichtigen Thema bei der Erforschung eines standardisierten Anbausystems für Dianzhong lou in China geworden, und es ist auch der einzige Weg, um einen wirksamen Schutz und eine nachhaltige Nutzung der Wildressourcen zu erreichen.

Mit der raschen Entwicklung der Industrie und dem weit verbreiteten Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden wird das Problem der Schwermetallverschmutzung im Boden immer ernster. Schwermetalle im Boden können nur in die Umwelt wandern und nicht von Bodenmikroorganismen abgebaut werden, so dass sie sich kontinuierlich anreichern. Wenn die Anreicherung von Schwermetallen eine bestimmte Grenze erreicht, hat sie toxische Auswirkungen auf die Pflanzensysteme und gefährdet über die Nahrungskette das Leben und die Gesundheit des Menschen. So kann z. B. ein Übermaß an Cadmium (Cd) Diabetes, Reproduktionstoxizität, Osteoporose, Schädigung der Nierenfunktion, der Milz und der Leber sowie anderer Organe auslösen und Krebs verursachen, ein Übermaß an Quecksilber (Hg) kann das zentrale Nervensystem des Menschen beeinträchtigen, und Blei (Pb) hat schädliche Auswirkungen auf das blutbildende System, das Nervensystem, das endokrine System und das Immunsystem. Daher ist das Problem der Schwermetallrückstände in der traditionellen chinesischen Medizin eine der wichtigsten Fragen, um sicherzustellen, dass die traditionelle chinesische Medizin "sicher, kontrollierbar und wirksam" ist. Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMF) sind die in der Natur am weitesten verbreiteten symbiotischen Pflanzenpilze. Die exogene Inokulation von AMF kann die Aufnahme von Schwermetallen durch die Wirtspflanzen wirksam verringern. Li et al. verwendeten beispielsweise das Holz von geflügelten Schoten als Wirtspflanze, und die exogene Inokulation von AMF kann eine gute symbiotische Beziehung mit dem Holz von geflügelten Schoten eingehen und die Konzentration von Cu und Pd im Holz von geflügelten Schoten verringern; Wei et al. fanden heraus, dass die exogene Inokulation von Glomus mossae (Gm), Scutellospora pellucida (Spe) und Scutellospora calospora (Sca) die Aufnahme von Schwermetallen (Cd, Cu, Hg, Pb und As) in den Wurzeln von Holzduft unter Verwendung von Holzduft als Wirtspflanze signifikant reduzieren kann; Li et al. verwendeten Erdnüsse als Wirtspflanze, und die exogene Inokulation von AMF reduzierte den Cd-Gehalt im oberirdischen Teil der Pflanze und veränderte die morphologische Struktur des Wurzelsystems, um Cd zu adsorbieren und zurückzuhalten. Es zeigt sich, dass AMF die Aufnahme, den Transport und die Akkumulation von Schwermetallen durch Wirtspflanzen durch direkte Effekte wie die Chelatbildung von Schwermetallionen durch extrazelluläre Hyphen und den Filtrationsschutz der Wurzeln sowie durch indirekte Effekte wie die Förderung der Nährstoffaufnahme durch Wirtspflanzen, die Veränderung der Bioverfügbarkeit von Schwermetallen im Boden der Rhizosphäre und der Rhizosphärenumgebung verringern können. Daher kann die exogene Inokulation von AMF die restlichen Schwermetalle in chinesischen Arzneimitteln wirksam reduzieren und deren Sicherheit und Wirksamkeit gewährleisten.

Gegenwärtig konzentriert sich die Forschung zu Schwermetallelementen in Dianzhong Lou hauptsächlich auf die Beimpfung einzelner Pflanzen mit AMF und auf verschiedene Produktionsgebiete, während es nur wenige Berichte über die vergleichende Untersuchung von AMF-Mischungen auf Schwermetallelemente in der Rhizosphäre des Bodens, der faserigen Wurzeln und der Rhizome von Dianzhong Lou gibt. Daher wurden in dieser Studie 12 hervorragende einzelne AMF-Pflanzen, die von der Forschungsgruppe im Frühstadium ausgewählt worden waren, gemischt und in sterile getopfte Dianzhong Lou für die symbiotische Kultivierung beimpft. Die Studie untersuchte die Auswirkungen der Beimpfung verschiedener mikrobieller AMF-Mischungen auf die Schwermetallrückstände im Boden der Rhizosphäre, in den Faserwurzeln und in den Rhizomen von Dianzhong Lou, um mikrobielle AMF-Mischungen zu identifizieren, die die Schwermetallrückstände im Boden der Rhizosphäre, in den Faserwurzeln und in den Rhizomen von Dianzhong Lou wirksam reduzieren können. Dies bietet eine theoretische Grundlage für die Anwendung verschiedener mikrobieller AMF-Mischungen in der Dianzhong Lou-Produktion und technische Unterstützung für den Mykorrhiza-Anbau von Dianzhong Lou.

 

 

Die Wirkung von arbuskulären Mykorrhizapilzen auf den Restgehalt an Schwermetallen in der Rhizosphäre des Bodens von Dianzhonglou. Mykorrhizapilze können das Wachstum und die Entwicklung von Heilpflanzen fördern und ihre Anpassungsfähigkeit durch bidirektionalen Nährstoffaustausch verbessern. Mykorrhizapflanzen können eine große Menge an organischen Stoffen, die in ihren Blättern synthetisiert werden, durch AMF zu ihren Wurzeln transportieren. Gleichzeitig können mineralische Elemente (Schwermetalle) aus der Rhizosphäre durch AMF in das Pflanzengewebe gelangen und den Gehalt an mineralischen Elementen (Schwermetallen) im Pflanzengewebe regulieren. Daher ist die exogene Beimpfung von AMF eine der wichtigsten wirksamen Strategien zur mikrobiellen Sanierung, um Schwermetallrückstände in chinesischen Arzneimitteln zu reduzieren. In dieser Studie wurde festgestellt, dass die Beimpfung mit einer AMF-Mischung die Restmenge an Schwermetallen in der Rhizosphäre in unterschiedlichem Maße reduzieren kann. Unter ihnen hatte die S4-Behandlung den besten Regulierungseffekt auf Pb-Rückstände im Boden, die S1-Behandlung hatte den besten Regulierungseffekt auf Cu-Rückstände im Boden, und die S6-Behandlung hatte den besten Regulierungseffekt auf As-, Hg- und Cr-Rückstände im Boden. Dies deutet darauf hin, dass AMF-Myzelien ein unterschiedliches Adsorptionspotenzial für Schwermetalle haben und dass verschiedene Pilzmyzelien unterschiedliche Adsorptionsfähigkeiten für verschiedene Metallionen besitzen. Der Hauptgrund dafür ist, dass verschiedene AMF unterschiedliche organische Verbindungen wie Proteine, Aminosäuren und organische Säuren absondern, die mit verschiedenen Schwermetallionen ein Chelat bilden können, wodurch die Bioverfügbarkeit oder Mobilität von Schwermetallen in der Rhizosphäre des Bodens verringert wird. Verringerung der Toxizität von Schwermetallen. Was die Rückstände von Schwermetallen betrifft, so übersteigen die Rückstände von Pb, Hg und Cr in der Rhizosphäre von Dianzhong Lou die Hintergrundwerte für Bodenelemente in China. Dies deutet darauf hin, dass die mikrobielle AMF-Mischung eine unterschiedliche Absorption und ein starkes biologisches Adsorptionspotenzial für Schwermetalle in der Rhizosphäre von Dianzhong Lou aufweist, was zu einer unterschiedlich starken Anreicherung von Pb, Hg und Cr in der Rhizosphäre von Dianzhong Lou nach der bakteriellen Besiedlung führt.
Die Wirkung von arbuskulären Mykorrhizapilzen auf Schwermetallrückstände in den faserigen Wurzeln und Rhizomen von Dianthus polyphylla. Die Akkumulation und Toleranz von Schwermetallen in Pflanzen ist ein komplexer Prozess, und verschiedene Pflanzen nutzen oft unterschiedliche Anpassungsmechanismen, um Schwermetalle zu akkumulieren oder abzuweisen und so ihr eigenes Wachstum und ihre Entwicklung aufrechtzuerhalten. Es ist eine unbestreitbare Tatsache, dass die exogene Inokulation von AMF die Rückstände von Schwermetallen in der traditionellen chinesischen Medizin wirksam reduzieren oder vermeiden kann. In dieser Studie wurde festgestellt, dass die exogene Inokulation von mikrobiellen AMF-Mischungen den Anstieg von Schwermetallrückständen in den faserigen Wurzeln von Dianzhong Lou in unterschiedlichem Maße fördern kann. Dies liegt daran, dass die Faserwurzeln zunächst eine gute symbiotische Beziehung mit AMF aufbauen können, indem sie Mykorrhizapilze bilden, die die direkte Kontaktfläche zwischen den Wurzeln und der Rhizosphäre vergrößern, die Bindung von Phosphaten und Schwermetallen in den Hyphen beschleunigen und die Zunahme von Schwermetallrückständen in den Faserwurzeln fördern. In dieser Studie wurde festgestellt, dass die exogene Inokulation von AMF den Restgehalt an Schwermetallen in den neuen und alten Rhizomen von Dianthus chinensis deutlich reduzieren kann, was mit den Forschungsergebnissen von Zhang et al. übereinstimmt. Als wichtigster medizinischer Bestandteil von Dianthus chinensis stammen die Schwermetalle in den Rhizomen hauptsächlich aus zwei Quellen: zum einen aus dem Transfer von den Wurzeln, zum anderen werden einige der Schwermetalle, die von den auf der Oberfläche der Rhizome wachsenden Faserwurzeln absorbiert werden, auf der Oberfläche der Rhizome abgelagert. Im Prozess des künstlichen Anbaus ist das Haupternteziel der Heilpflanzenanbauer jedoch die Hauptwurzel, was dazu führt, dass eine große Anzahl von Faserwurzeln im Boden zurückbleibt. Darüber hinaus ist die allgemeine Stoffwechselaktivität der neuen und alten Rhizome langsamer, und AMF können Schwermetalle direkt chelatisieren, um sie in den Pilzen zu akkumulieren, was zu geringeren Schwermetallrückständen in den alten und neuen Rhizomen von Dianthus polyphylla im Vergleich zur Kontrolle führt. Betrachtet man die Schwermetallrückstände in den Wurzeln von Dianzhong Lou, so ist die Reihenfolge der Schwermetallrückstände in den faserigen Wurzeln von Dianzhong Lou As>Pb>Hg>Cu>Cr. Die Reihenfolge der Schwermetallrückstände in den neuen und alten Rhizomen von Dianzhong Lou ist Cr>As>Pb>Cu>Hg. Es ist zu erkennen, dass verschiedene Organe derselben Pflanze unterschiedliche Aufnahmekapazitäten für Schwermetalle haben. Gemäß den Grenzwerten des chinesischen Arzneibuchs und des Green Industry Standard for Import and Export of Medicinal Plants and Preparations entsprachen alle As- und Hg-Schwermetallrückstände in den behandelten alten Wurzeln in dieser Studie nicht den Grenzwerten. Mit Ausnahme der Cr-Rückstände in den mit T3 und S5 behandelten alten Wurzeln, die die Grenzwerte einhielten, entsprachen die Cr-Rückstände in den anderen Behandlungen nicht den Grenzwerten. Dies könnte mit den Unterschieden zwischen den AMF-Arten und den synergistischen Effekten zwischen den Stämmen zusammenhängen. Verschiedene Stämme oder gemischte mikrobielle Vertreter sind unterschiedlich empfindlich gegenüber Schwermetallen. Die Beimpfung von AMF förderte die Aufnahme eines bestimmten Schwermetalls in Dianzhong Lou, aber es gibt kein einheitliches Muster. Die spezifischen Gründe müssen weiter erforscht werden.
Die Wirkung von arbuskulären Mykorrhizapilzen auf den Anreicherungskoeffizienten von Schwermetallen in den Rhizomen von Dianzhong. Der Anreicherungskoeffizient von Schwermetallen ist ein wichtiger Indikator, der den Akkumulationstrend von Schwermetallen in Organismen beschreibt und die Anreicherung von Schwermetallen in Pflanzen anzeigt. Wildchrysanthemen haben mit einem Anreicherungskoeffizienten von 2,72 eine starke Anreicherungswirkung auf Cd. Daher sollte beim Anbau von Wildchrysanthemen auf die Restmenge von Cd im Boden und in der Umwelt geachtet werden, um eine übermäßige Anreicherung von Cd durch Wildchrysanthemen zu vermeiden, die zu einer Überschreitung der Norm für Cd in medizinischen Materialien führen kann. In dieser Studie wurde festgestellt, dass der BCF von Dianzhong Lou für As und Hg jeweils größer als 3,0 war, was darauf hindeutet, dass Dianzhong Lou eine starke Anreicherungswirkung auf As und Hg hat. Während des künstlichen Anbaus von Dianzhong Lou neigt der Boden der Rhizosphäre zur Akkumulation und Anreicherung von Hg und Cr, was zu übermäßigen Hg- und Cr-Rückständen in einigen Wurzeln und Stämmen von Dianzhong Lou führt. Beim Aufbau einer guten landwirtschaftlichen Praxis (GAP) für die Produktion chinesischer Heilpflanzen in Dianzhong Lou sollten daher die Bodeneigenschaften des Anbaus streng kontrolliert und geeignete AMF-Stämme für die Vermischung ausgewählt werden. Dies bietet einen neuen technischen Ansatz für den Aufbau eines effizienten und qualitativ hochwertigen Dianzhong Lou-Anbausystems.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der gemischte mikrobielle Wirkstoff (S6), der aus sechs pflanzeneigenen AMF-Stämmen besteht, nämlich Aspergillus oryzae, Aspergillus oryzae, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum und Fusarium graminearum, die beste Regulierungswirkung auf Schwermetallrückstände in der Rhizosphäre des Bodens, den Faserwurzeln und Rhizomen von Dianzhong Lou zeigte. Die Adsorption von Schwermetallen durch AMF wird häufig von verschiedenen Faktoren beeinflusst, wie z. B. der Art der Wirtspflanze, der Bodenfruchtbarkeit, dem pH-Wert des Bodens usw. Darüber hinaus unterscheiden sich die verschiedenen Pilze auch im Hyphenwachstum, in der Infektionsfähigkeit und in der Effizienz des Phosphortransports. Daher sollten diese Aspekte beim Einsatz von AMF in der Produktionspraxis berücksichtigt werden.