Die Wirkung von Organophosphatbakterien auf Schwermetallelemente in den Rhizomen, Faserwurzeln und im Rhizosph\u00e4renboden von Paris polyphylla var. yunnanensis. Paris polyphylla var. yunnanensis ist eine mehrj\u00e4hrige krautige Heilpflanze aus der Familie der Liliengew\u00e4chse. Die Rhizome, ihre wichtigsten medizinischen Bestandteile, haben entgiftende, blutstillende, antibakterielle, entz\u00fcndungshemmende, immunregulierende und tumorhemmende Wirkungen. In den letzten Jahren wurde die k\u00fcnstliche Anbaufl\u00e4che von Dianzhong Lou kontinuierlich ausgeweitet, um Angebot und Nachfrage auf dem Markt zu befriedigen. Aufgrund der unausgereiften Anbautechnologie und des \u00fcberm\u00e4\u00dfigen Einsatzes von D\u00fcngemitteln wurde die Wachstumsumgebung von Dianzhong Lou jedoch stark gesch\u00e4digt, was zu einer schlechten Qualit\u00e4t der angepflanzten Dianzhong Lou und einem allm\u00e4hlich sinkenden Ertrag f\u00fchrte. Daher ist die Suche nach angemessenen D\u00fcngemethoden zur Steigerung des Nutzwertes von Dianzhong Lou ein wichtiges Thema im Rahmen des standardisierten Anbausystems von Dianzhong Lou.<\/p>\n
In den letzten Jahren hat die rasche Entwicklung der traditionellen chinesischen Medizin dazu gef\u00fchrt, dass Fragen wie der \u00fcberm\u00e4\u00dfige Gehalt an Schwermetallen in chinesischen Arzneimitteln, die durch Umweltverschmutzung verursacht werden, gro\u00dfe Aufmerksamkeit erlangt haben. Schwermetalle zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich gut verbergen, schwer abbaubar sind und sich leicht anreichern. Sie k\u00f6nnen sich leicht im menschlichen K\u00f6rper anreichern und sind schwer auszuscheiden. Wenn der Gehalt an Schwermetallen im menschlichen K\u00f6rper ein bestimmtes Niveau erreicht, kommt es zu Funktionsst\u00f6rungen der Organe, die eine Reihe von Krankheiten ausl\u00f6sen k\u00f6nnen. Wenn der Quecksilbergehalt im K\u00f6rper die Norm \u00fcbersteigt, kann er das Hirngewebe sch\u00e4digen und neurologische St\u00f6rungen verursachen; ein zu hoher Cadmium- und Chromgehalt kann die Krebsentstehung in Organen wie den Nieren ausl\u00f6sen; ein zu hoher Bleigehalt kann die menschliche Verdauung und die Ged\u00e4chtnisfunktion beeintr\u00e4chtigen; ein zu hoher Arsengehalt kann sich negativ auf verschiedene Gewebe und Organe im menschlichen K\u00f6rper auswirken, z. B. auf Muskeln, Blut und das Immunsystem. Organische phosphorsolubilisierende Bakterien k\u00f6nnen als neuartiger mikrobieller D\u00fcnger organische Phosphorverbindungen mineralisieren, unl\u00f6sliche organische Phosphorverbindungen im Boden in Phosphorelemente umwandeln, die direkt von den Pflanzen aufgenommen und verwertet werden k\u00f6nnen, den verf\u00fcgbaren Phosphorgehalt im Boden erh\u00f6hen und das Ph\u00e4nomen des Phosphormangels im Pflanzenwachstum lindern. Dar\u00fcber hinaus haben zahlreiche Studien gezeigt, dass phosphatl\u00f6sende Bakterien auch Schwermetalle wie Blei, Kadmium, Kupfer usw. passivieren k\u00f6nnen, indem sie Phosphationen, die aus dem organischen Phosphor im Boden freigesetzt werden, mit Schwermetallen verbinden und Phosphatausf\u00e4llungen bilden, wodurch die Mobilit\u00e4t und Bioverf\u00fcgbarkeit von Schwermetallen in der Bodenumgebung verringert wird. Zu den organischen Phosphorsolubilisatoren geh\u00f6ren vor allem Bakterien, Pilze und Actinomyceten, von denen die Bakterien die meisten Arten und Mengen aufweisen. Die Forschung hat herausgefunden, dass einige St\u00e4mme von Bacillus, Pseudomonas und Corynebacterium eine starke phosphorsolubilisierende F\u00e4higkeit besitzen und h\u00e4ufig als bakterieller Phosphord\u00fcnger in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Berichten zufolge hat der Einsatz phosphatl\u00f6sender Bakterien einen deutlichen Einfluss auf die wirksamen Bestandteile sowie das Wachstum und die Entwicklung von Nutzpflanzen wie Mais und Erdn\u00fcssen und wird daher weithin gef\u00f6rdert und angewendet. Die Forschungsergebnisse \u00fcber den Schwermetallgehalt von Dianzhong Lou-Medizinprodukten und B\u00f6den unterschiedlicher Art oder Herkunft sind bereits sehr ausgereift. Yang et al. untersuchten auch die Auswirkungen von arbuskul\u00e4ren Mykorrhizapilzen auf die Schwermetallelemente von Dianzhong Lou-Rhizomen und B\u00f6den. \u00dcber die Auswirkungen der Beimpfung von Organophosphat l\u00f6senden Bakterien auf den Schwermetallgehalt von Dianzhong Lou-Medizinprodukten und B\u00f6den wurde jedoch noch nicht berichtet.<\/p>\n
Daher wurde in dieser Studie eine Topfpflanze mit einem einzigen Faktor verwendet, um drei dominante Arten von organischen phosphorsolubilisierenden Bakterien als St\u00e4mme auszuw\u00e4hlen, die in das Kulturmedium beimpft und kombiniert wurden. Die Rhizome, die faserigen Wurzeln und der Boden der Rhizosph\u00e4re von Dianzhong Lou wurden als Forschungsobjekte verwendet. Mit Hilfe der induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) wurden f\u00fcnf Schwermetallelemente, n\u00e4mlich Quecksilber (Hg), Cadmium (Cd), Blei (Pb), Chrom (Cr) und Arsen (As), nachgewiesen, um die Auswirkungen der organischen phosphorsolubilisierenden Bakterien und ihrer Kombinationen auf den Gehalt an Schwermetallelementen in den Rhizomen, Faserwurzeln und der Rhizosph\u00e4renerde von Dianzhong Lou zu untersuchen und eine theoretische Grundlage f\u00fcr die standardisierte k\u00fcnstliche Anpflanzung und Entwicklung von Dianzhong Lou zu schaffen.<\/p>\n
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Organische phosphorsolubilisierende Bakterien k\u00f6nnen unl\u00f6sliche organische Phosphorverbindungen im Boden in wirksamen Phosphor umwandeln, der von den Pflanzen durch Mineralisierung organischer Phosphorverbindungen direkt aufgenommen und verwertet werden kann, wodurch das Wachstum und die Entwicklung von Dianzhong Lou gef\u00f6rdert und ertragreiche und hochwertige chinesische Arzneimittel gewonnen werden. Gleichzeitig k\u00f6nnen organische phosphorsolubilisierende Bakterien auch Schwermetalle im Boden fixieren und passivieren, so dass sie von den Heilpflanzen nur schwer direkt aufgenommen werden k\u00f6nnen, wodurch die R\u00fcckst\u00e4nde von Schwermetallen in chinesischen Arzneimitteln reduziert werden. In dieser Studie konnte die Beimpfung mit Organophosphat l\u00f6senden Bakterien im Vergleich zur nicht geimpften CK-Gruppe den Schwermetallgehalt in den Wurzeln, Rhizomen und faserigen Wurzeln von Dianzhong Lou insgesamt reduzieren, wobei der Gehalt an Pb-Elementen am st\u00e4rksten verringert wurde. Der Grund daf\u00fcr ist, dass Organophosphat l\u00f6sende Bakterien Pb-Elemente im Boden passivieren k\u00f6nnen, wodurch das Schwermetall Pb von einer hochaktiven Form in eine weniger aktive Form umgewandelt wird, was seine Bioverf\u00fcgbarkeit verringert und somit die Aufnahme und Verwertung von Pb-Elementen durch Dianzhong Lou reduziert. Auch der Gehalt an Hg- und Cr-Elementen verbesserte sich deutlich, wobei die Behandlung mit einer gemischten Inokulation besser war als die Behandlung mit einer einzelnen Inokulation. Die Inokulationsbehandlung der Gruppen S6 und S7 hatte die beste Wirkung auf Dianzhong Lou. Unter Bezugnahme auf das \"Chinesische Arzneibuch\" (Ausgabe 2020) und den \"Nationalen Lebensmittelsicherheitsstandard - Grenzwerte f\u00fcr Kontaminanten in Lebensmitteln\" (GB2762-2017) als Grenzwerte f\u00fcr Dianzhong Lou-Arzneimittel haben nur einige Behandlungsgruppen in den Rhizomen die Grenzwerte f\u00fcr Pb und Cr leicht \u00fcberschritten, w\u00e4hrend die meisten Schwermetalle in den Wurzeln die Grenzwerte \u00fcberschritten haben. Der Grund daf\u00fcr k\u00f6nnte das Vorhandensein einer gro\u00dfen Anzahl von Wurzelhaaren auf der Oberfl\u00e4che der Wurzeln sein, die nicht nur verschiedene Schadstoffe im Boden direkt absorbieren k\u00f6nnen, sondern auch die Kontaktfl\u00e4che mit dem Boden effektiv vergr\u00f6\u00dfern und damit die Aufnahmekapazit\u00e4t von Bodenelementen erh\u00f6hen. Nach der Beimpfung mit Organophosphat l\u00f6senden Bakterien in der Rhizosph\u00e4re des Dianzhong-Turms \u00e4nderte sich der Schwermetallgehalt im Boden nicht. Gem\u00e4\u00df den \"Risikokontrollstandards f\u00fcr landwirtschaftliche Bodenverschmutzung in der Bodenumweltqualit\u00e4t\" (GB15618-2018) \u00fcberschreiten die B\u00f6den aller Behandlungsgruppen die nationalen Grenzwerte nicht; gem\u00e4\u00df der \"Technischen Spezifikation f\u00fcr Bodenumwelttests\" (HJ\/T166-2004) als Bewertungsstandard liegt der einzelne Verschmutzungsindex aller Behandlungsgruppen unter 1. Mit Ausnahme der S1-Gruppe, deren Nemerow-Index gr\u00f6\u00dfer als 0,7 ist, geh\u00f6rt der Boden zum relativ sauberen Niveau und es besteht ein Verschmutzungsrisiko. Die B\u00f6den der anderen Behandlungsgruppen haben die Reinheitsklasse erreicht. Dies deutet darauf hin, dass der Schwermetallgehalt des in diesem Versuch verwendeten Anbausubstrats die Anbaunormen vollst\u00e4ndig erf\u00fcllt und dass nach der Beimpfung mit Organophosphat abbauenden Bakterien keine signifikante Gefahr einer Schwermetallbelastung des Bodens besteht. Daher ist der Versuch, die Dianzhong Lou-Pflanzen mit Organophosphat abbauenden Bakterien zu beimpfen, sicher und wirksam.<\/p>\n
Der Anreicherungskoeffizient f\u00fcr Schwermetalle ist ein wichtiger Indikator, der die Anreicherungstendenz von Schwermetallen in Organismen beschreibt und indirekt die F\u00e4higkeit von Pflanzen widerspiegelt, Schwermetalle in ihrer Rhizosph\u00e4re anzureichern. Im Allgemeinen gilt: Je kleiner der Anreicherungskoeffizient von Schwermetallen in Pflanzen ist, desto geringer ist ihre F\u00e4higkeit, Schwermetalle zu absorbieren, und desto st\u00e4rker ist ihre Resistenz gegen\u00fcber Schwermetallen im Boden. Reis hat einen starken Anreicherungseffekt f\u00fcr Cd, daher ist es notwendig, w\u00e4hrend des Reisanbaus auf die Restmenge von Cd im Boden und in der Umwelt zu achten, um eine \u00fcberm\u00e4\u00dfige Anreicherung von Cd zu vermeiden, die zu einem \u00fcberm\u00e4\u00dfigen Cd-Gehalt im Reis f\u00fchren und die menschliche Gesundheit gef\u00e4hrden kann. In dieser Studie f\u00fchrte die Beimpfung mit verschiedenen Organophosphat l\u00f6senden Bakterien zu einer unterschiedlichen Anreicherung der Wurzeln, Rhizome und Faserwurzeln von Dianzhong Lou mit f\u00fcnf Schwermetallelementen: Hg, Cd, Pb, Cr und As. Unter ihnen war die Anreicherungsf\u00e4higkeit des Elements Cr stark dezimiert, w\u00e4hrend der Bioakkumulationseffekt auf das Element Cd gr\u00f6\u00dfer war, aber alle waren signifikant niedriger als der kritische Standardgehalt f\u00fcr hyperakkumulierende Pflanzen (1000mg\/kg). Der Anreicherungskoeffizient von Faserwurzeln war gr\u00f6\u00dfer als der von Rhizomen, und die Anreicherungsf\u00e4higkeit der Behandlungsgruppe mit gemischter Inokulation war schw\u00e4cher als die der Behandlungsgruppe mit einfacher Inokulation. Anstatt die Verwendung der faserigen Wurzeln von Dianzhong Lou als medizinische Bestandteile in Betracht zu ziehen, k\u00f6nnen die beiden effektivsten Inokulationsmethoden als Referenz f\u00fcr Biod\u00fcnger betrachtet und im k\u00fcnstlichen Anbauverfahren von Dianzhong Lou angewandt werden, um das Risiko der Schwermetallverschmutzung in den medizinischen Materialien von Dianzhong Lou zu verringern. Bei zuk\u00fcnftigen Experimenten zu phosphatl\u00f6senden Bakterien und der F\u00f6rderung und dem Anbau von Dianzhong Lou sollte die Regulierung von Cd-Elementen Priorit\u00e4t haben.<\/p>\n
Die Korrelationsanalyse zeigt, dass nach der Inokulation mit Organophosphat l\u00f6slich machenden Bakterien eine signifikante Korrelation zwischen Hg- und Pb-Elementen besteht, w\u00e4hrend die Korrelation zwischen anderen Elementen relativ gering ist. Dies deutet darauf hin, dass Dianzhonglou nach der Beimpfung mit Organophosphat l\u00f6senden Bakterien einen signifikanten synergistischen Effekt auf die Absorption von Hg- und Pb-Elementen in der Rhizosph\u00e4re des Bodens hat. Au\u00dferdem ist die Korrelation zwischen Rhizomen und Faserwurzeln st\u00e4rker als die zwischen Rhizosph\u00e4renboden, was auf einen st\u00e4rkeren gegenseitigen Einfluss des Schwermetallgehalts zwischen Rhizomen, Faserwurzeln und zwischen Rhizomen und Faserwurzeln hinweist. Daher sollten beim k\u00fcnftigen Feldanbau die synergistischen Effekte zwischen Rhizomen und Faserwurzeln sowie zwischen den Elementen Hg und Pb gleichzeitig ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n
Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen, dass die Beimpfung mit verschiedenen Organophosphat l\u00f6senden Bakterien oder zusammengesetzten Bakterien den Gehalt an Hg, Pb und Cr in den Wurzeln, Rhizomen und faserigen Wurzeln von Dianthus polyphylla wirksam reduzieren kann, wodurch das Risiko eines \u00fcberm\u00e4\u00dfigen Schwermetallgehalts in den medizinischen Materialien von Dianthus polyphylla verringert wird. Es kann auch das Risiko einer Schwermetallverschmutzung in der Rhizosph\u00e4re von Dianthus polyphylla wirksam kontrollieren. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen auch, dass die gemischte Inokulation der drei Bakterien und die gemischte Inokulation der St\u00e4mme B. Wiedmannii und B. Proteolyticus die besten Auswirkungen auf Dianzhong Lou haben. Daher k\u00f6nnen diese beiden Methoden der Beimpfung von Organophosphat l\u00f6senden Bakterien gef\u00f6rdert und bei der k\u00fcnstlichen Bepflanzung von Dianzhong Lou angewandt werden, um eine Referenz f\u00fcr die Sanierung der Schwermetallverschmutzung bei der k\u00fcnstlichen Bepflanzung von Dianzhong Lou zu schaffen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
The effect of organophosphate bacteria on heavy metal elements in the rhizomes, fibrous roots, and rhizosphere soil of Paris polyphylla var. yunnanensis. Paris polyphylla var. yunnanensis is a perennial herbaceous medicinal plant in the Liliaceae family. The rhizomes, as its main medicinal parts, have detoxifying, hemostatic, antibacterial, anti-inflammatory, immune regulating, and anti-tumor effects. In recent […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n