Az arbuszkuláris mikorrhiza gombák hatása a Paris polyphylla var. yunnanensis rizoszféra talajában, rostos gyökereiben és rizómáiban található nehézfém elemekre. A Paris polyphylla var. yunnanensis a liliomfélék családjába tartozó, évelő gyógynövény. Száraz rizómái májhűtő, idegnyugtató, duzzanatot és fájdalmat csökkentő, hőtisztító és méregtelenítő hatásúak, és egyedülálló terápiás hatásuk és alacsony toxicitásuk miatt széles körű figyelmet és felhasználást kaptak. A gyógyszeripar évről évre növekvő keresletével a vadon élő erőforrások egyre inkább kimerülnek. Ezért a Dianzhong lou mesterséges termesztése hatékony módszerré vált a fenntartható erőforrás-felhasználás elérésére. A Dianzhong lou gyógyászati minőségének javítása biotechnológiával a Dianzhong lou standardizált termesztési rendszerének kutatásában a kínai Dianzhong lou-nak a forró témájává vált, és ez az egyetlen módja a vadon élő erőforrások hatékony védelmének és fenntartható hasznosításának.

Az ipar gyors fejlődésével és a műtrágyák és növényvédő szerek széles körű használatával egyre súlyosabbá válik a talaj nehézfém-szennyezésének problémája. A talajban lévő nehézfémek csak vándorolni tudnak a környezetben, és a talaj mikroorganizmusai nem tudják lebontani őket, hogy folyamatosan felhalmozódjanak. Amikor a nehézfémek felhalmozódása elér egy bizonyos határt, toxikus hatást gyakorol a növényi rendszerekre, majd a táplálékláncon keresztül veszélyezteti az emberi életet és egészséget. Például a túlzott kadmium (Cd) cukorbetegséget, reproduktív toxicitást, csontritkulást, a vesefunkció károsodását, a lép és a máj és más szervek rákos megbetegedését okozhatja, a túlzott higany (Hg) az emberi központi idegrendszerre, az ólom (Pb) pedig a vérképzőrendszerre, az idegrendszerre, az endokrin rendszerre és az immunrendszerre van káros hatással. Ezért a nehézfém-maradványok problémája a hagyományos kínai orvoslásban az egyik elsődleges kérdés annak biztosítása érdekében, hogy a hagyományos kínai orvoslás "biztonságos, ellenőrizhető és hatékony" legyen. Az arbuszkuláris mikorrhiza gombák (AMF) a természetben a legszélesebb körben elterjedt növényi szimbiózisgombák. Az AMF exogén beoltása hatékonyan képes csökkenteni a nehézfém elemek gazdanövények általi felszívódását. Például Li és munkatársai gazdanövényként szárnyas hüvelyfát használtak, és az AMF exogén beoltása jó szimbiotikus kapcsolatot alakíthat ki a szárnyas hüvelyfával, csökkentve a Cu és Pd koncentrációját a szárnyas hüvelyfában; Wei és munkatársai. megállapította, hogy a Glomus mossae (Gm), Scutellospora pellucida (Spe) és Scutellospora calospora (Sca) exogén beoltása jelentősen csökkentheti a nehézfém elemek (Cd, Cu, Hg, Pb és As) felszívódását a faillatgyökerekben, ha a faillatgyökeret gazdanövényként használják; Li et al. földimogyorót használtak gazdanövényként, és az AMF exogén beoltása csökkentette a növény föld feletti részének Cd-tartalmát, megváltoztatva a gyökérrendszer morfológiai szerkezetét a Cd adszorpciója és megtartása érdekében. Látható, hogy az AMF csökkentheti a nehézfémek felszívódását, szállítását és felhalmozódását a gazdanövényekben olyan közvetlen hatások révén, mint a nehézfémionok kelátképzése az extracelluláris hifák által és a gyökerek szűrővédelme, valamint olyan közvetett hatások révén, mint a tápanyagok gazdanövények általi felszívódásának elősegítése, a nehézfémek biológiai hozzáférhetőségének megváltoztatása a rizoszféra talajában és a rizoszféra környezetében. Ezért az AMF exogén beoltása hatékonyan csökkentheti a kínai gyógyászati anyagok nehézfém-maradványait, biztosítva azok biztonságosságát és hatékonyságát.

Jelenleg a Dianzhong Lou nehézfém-elemeinek kutatása főként az egyes növények AMF-ekkel és különböző termőterületekkel történő beoltására összpontosít, míg kevés jelentés szól az AMF vegyes mikrobiális szerek összehasonlító vizsgálatáról a nehézfém-elemekre a Dianzhong Lou rizoszféra talajában, rostos gyökereiben és rizómáiban. Ezért ebben a tanulmányban a kutatócsoport által a korai szakaszban kiválasztott 12 kiváló egyedi AMF növényt kevertek és beoltottak steril cserepes Dianzhong Lou növénybe szimbiózisban történő termesztés céljából. A tanulmány a Dianzhong Lou rizoszféra talajában, rostos gyökereiben és rizómáiban lévő nehézfém-maradványokra gyakorolt hatását vizsgálta a különböző AMF kevert mikrobiális szerek beoltásával annak érdekében, hogy azonosítani lehessen azokat az AMF kevert mikrobiális szereket, amelyek hatékonyan csökkenthetik a Dianzhong Lou rizoszféra talajában, rostos gyökereiben és rizómáiban lévő nehézfém-maradványokat. Ez elméleti alapot biztosít a különböző AMF vegyes mikrobiális szerek alkalmazásához a Dianzhong Lou termesztésében és technikai támogatást nyújt a Dianzhong Lou mikorrhiza termesztéséhez.

 

 

Az arbuszkuláris mikorrhiza gombák hatása a Dianzhonglou rizoszféra talajának maradék nehézfémtartalmára. A mikorrhiza gombák elősegíthetik a gyógynövények növekedését és fejlődését, és javíthatják alkalmazkodóképességüket a kétirányú tápanyagkörforgás révén. A mikorrhizás növények nagy mennyiségű, a leveleikben szintetizált szerves anyagot tudnak a gyökereikbe szállítani az AMF-en keresztül. Ugyanakkor a rizoszféra talajában lévő ásványi elemek (nehézfémek) is bejuthatnak a növényi szövetekbe az AMF-en keresztül, hogy szabályozzák a növényi szövetek ásványi elemeinek (nehézfémek) tartalmát. Ezért az AMF exogén beoltása a mikrobiális remediáció egyik fő hatékony stratégiája a kínai gyógyászati anyagok nehézfém-maradványainak csökkentésére. Ez a tanulmány megállapította, hogy az AMF kevert mikrobiális szerekkel történő beoltás különböző mértékben képes csökkenteni a nehézfémek maradék mennyiségét a rizoszféra talajában. Közülük az S4 kezelésnek volt a legjobb szabályozó hatása a talajban lévő Pb-maradékra, az S1 kezelésnek volt a legjobb szabályozó hatása a talajban lévő Cu-maradékra, és az S6 kezelésnek volt a legjobb szabályozó hatása a talajban lévő As, Hg és Cr-maradékra. Ez azt jelzi, hogy az AMF micéliumok különböző adszorpciós potenciállal rendelkeznek a nehézfémek számára, és a különböző gombamicéliumok különböző adszorpciós képességekkel rendelkeznek a különböző fémionok számára. Ennek fő oka az, hogy a különböző AMF-ek különböző szerves vegyületeket, például fehérjéket, aminosavakat és szerves savakat választanak ki, amelyek különböző nehézfémionokkal kelátképződhetnek, ezáltal csökkentve a nehézfémek biológiai hozzáférhetőségét vagy mobilitását a rizoszféra talajában. Csökkentik a nehézfémek toxicitását. Továbbá, a nehézfém-maradványok szempontjából a Dianzhong Lou rizoszféra talajában a Pb, Hg és Cr maradék szintje meghaladja a talajelemek háttérértékeit Kínában. Ez azt jelzi, hogy az AMF vegyes mikrobiális szer differenciált abszorpcióval és erős biológiai adszorpciós potenciállal rendelkezik a nehézfém elemek számára a Dianzhong Lou rizoszféra talajában, ami a Pb, Hg és Cr elemek különböző mértékű felhalmozódásához és feldúsulásához vezet a Dianzhong Lou rizoszféra talajában a baktériumok kolonizációját követően.
Az arbuszkuláris mikorrhiza gombák hatása a Dianthus polyphylla szálas gyökereinek és rizómáinak nehézfém-maradványaira. A nehézfémek felhalmozódása és tolerálása a növényekben összetett folyamat, és a különböző növények gyakran különböző adaptációs mechanizmusokat alkalmaznak a nehézfémek felhalmozására vagy elutasítására, ezáltal fenntartva saját növekedésüket és fejlődésüket. Tagadhatatlan tény, hogy az AMF exogén beoltása hatékonyan csökkentheti vagy elkerülheti a nehézfémek maradékát a hagyományos kínai orvoslásban. Ez a tanulmány megállapította, hogy az AMF vegyes mikrobiális szerek exogén beoltása különböző mértékben elősegítheti a nehézfém-maradványok növekedését a Dianzhong Lou rostos gyökereiben. Ennek oka, hogy a szálas gyökerek először jó szimbiózis kapcsolatot tudnak kialakítani az AMF-ekkel, mikorrhiza gombákat képezve, amelyek növelik a gyökerek és a rizoszféra talaj közötti közvetlen érintkezési felületet, felgyorsítják a foszfátok és nehézfémek kötését a hifákban, és elősegítik a nehézfémmaradványok növekedését a szálas gyökerekben. Ez a tanulmány megállapította, hogy az AMF exogén beoltása jelentősen csökkentheti a Dianthus chinensis új és régi rizómáiban a nehézfémek maradékszintjét, ami összhangban van Zhang et al. kutatási eredményeivel. A Dianthus chinensis fő gyógyászati részeként a rizómákban lévő nehézfémek főként két forrásból származnak: az egyik a gyökerekből történő átvitel, a másik pedig az, hogy a rizómák felületén növekvő szálas gyökerek által felvett nehézfémek egy része a rizómák felületén rakódik le. A mesterséges termesztés során azonban a gyógynövénytermesztők fő betakarítási célpontja a főgyökér, ami azt eredményezi, hogy nagyszámú szálas gyökér marad a talajban; továbbá az új és régi rizómák általános metabolikus aktivitása lassabb, és az AMF közvetlenül kelátképezni tudja a nehézfémeket, hogy felhalmozódjanak a gombákban, ami a Dianthus polyphylla régi és új rizómáiban a kontrollhoz képest alacsonyabb nehézfém-maradványok szintjét eredményezi. A Dianzhong Lou gyökereiben található nehézfémmaradványok szempontjából a Dianzhong Lou rostos gyökereiben a nehézfémmaradványok sorrendje a következő: As>Pb>Hg>Cu>Cr. A Dianzhong Lou új és régi rizómáiban a nehézfémmaradványok sorrendje a következő: Cr>As>Pb>Cu>Hg. Látható, hogy ugyanazon növény különböző szervei különböző nehézfémfelvevő képességgel rendelkeznek. A Kínai Gyógyszerkönyv és a Gyógynövények és készítmények importjára és exportjára vonatkozó zöld ipari szabványok határértékei szerint a vizsgálatban a kezelt régi gyökerekben az As és Hg nehézfém-maradványok nem feleltek meg a határértékeknek. A T3-mal és S5-tel kezelt öreg gyökerek Cr-maradványát kivéve, amely megfelelt a határértékeknek, a többi kezelés Cr-maradványa nem felelt meg a határértékeknek. Ez összefügghet az AMF-fajok közötti különbségekkel és a törzsek közötti szinergikus hatásokkal. A különböző törzsek vagy kevert mikrobiális szerek eltérő érzékenységgel rendelkeznek a nehézfémekkel szemben. Az AMF beoltása elősegítette egy bizonyos nehézfém felszívódását a Dianzhong Lou-ban, de nincs egységes mintázat. A konkrét okok további mélyreható kutatást igényelnek.
Az arbuszkuláris mikorrhiza gombák hatása a nehézfémek dúsulási együtthatójára a Dianzhong rizómáiban. A nehézfémek dúsulási együtthatója fontos mutató, amely leírja a nehézfémek felhalmozódási tendenciáját a szervezetekben, jelezve a nehézfémek növényekben való feldúsulását. A vad krizantémok erős dúsító hatással vannak a Cd-re, a dúsulási együttható 2,72. Ezért a vadon termesztett krizantémok termesztése során figyelmet kell fordítani a talajban és a környezetben lévő Cd maradék mennyiségére, hogy elkerüljük a vadon termesztett krizantémok túlzott Cd-feldúsulását, ami a gyógyászati anyagokban a szabványos Cd-t meghaladó Cd-t eredményezhet. Ez a tanulmány megállapította, hogy a Dianzhong Lou BCF értéke az As és a Hg esetében egyaránt meghaladta a 3,0-t, ami azt jelzi, hogy a Dianzhong Lou erős dúsító hatással van az As és a Hg tekintetében. A Dianzhong Lou mesterséges termesztése során a rizoszféra talajában hajlamos a Hg és a Cr felhalmozódására és feldúsulására, ami a Dianzhong Lou egyes gyökereiben és szárában túlzott mennyiségű Hg- és Cr-maradékot eredményez. Ezért a Dianzhong Lou kínai gyógynövények előállítására szolgáló helyes mezőgazdasági gyakorlat (GAP) bázisának kiépítése során szigorúan ellenőrizni kell a termesztés talajtulajdonságait, és megfelelő AMF-törzseket kell kiválasztani a keveréshez. Ez új technikai megközelítést nyújt a hatékony és minőségi Dianzhong Lou ültetvényrendszer kiépítéséhez.
Összefoglalva, a hat egynövényes AMF-törzsből, nevezetesen Aspergillus oryzae, Aspergillus oryzae, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum és Fusarium graminearum, álló vegyes mikrobiális szer (S6) mutatta a legjobb szabályozó hatást a Dianzhong Lou rizoszféra talajában, rostos gyökereiben és rizómáiban lévő nehézfém-maradványokra. A nehézfémek AMF általi adszorpcióját gyakran különböző tényezők befolyásolják, mint például a gazdanövény típusa, a talaj termékenysége, a talaj pH-ja stb. Ezen túlmenően a különböző gombák különböznek a hibafák növekedése, a fertőzési képesség és a foszforszállítás hatékonysága tekintetében is. Ezért az AMF termelési gyakorlatban történő alkalmazásakor figyelembe kell venni ezeket a szempontokat.