Paris polyphylla var. yunnanensis'in rizosfer toprağı, lifli kökleri ve rizomlarındaki ağır metal elementleri üzerine arbusküler mikorizal mantarların etkisi. Paris polyphylla var. yunnanensis zambakgiller familyasına aittir ve çok yıllık bir tıbbi bitkidir. Kuru rizomları karaciğeri soğutma, sinirleri yatıştırma, şişliği ve ağrıyı azaltma, ısıyı temizleme ve detoksifiye etme etkilerine sahiptir ve benzersiz terapötik etkileri ve düşük toksisiteleri nedeniyle yaygın ilgi ve kullanım görmüştür. İlaç endüstrisinde her geçen yıl artan taleple birlikte, yabani kaynaklar giderek tükenmektedir. Bu nedenle, Dianzhong lou'nun yapay olarak yetiştirilmesi sürdürülebilir kaynak kullanımını sağlamak için etkili bir yol haline gelmiştir. Biyoteknoloji yoluyla Dianzhong lou'nun tıbbi kalitesinin iyileştirilmesi, Çin'de Dianzhong lou için standartlaştırılmış yetiştirme sistemi araştırmalarında sıcak bir konu haline gelmiştir ve aynı zamanda yabani kaynakların etkili bir şekilde korunması ve sürdürülebilir kullanımını sağlamanın tek yoludur.

Sanayinin hızla gelişmesi, gübre ve pestisitlerin yaygın kullanımı ile topraktaki ağır metal kirliliği sorunu giderek daha ciddi bir hal almaktadır. Topraktaki ağır metaller sadece çevreye göç edebilir ve toprak mikroorganizmaları tarafından ayrıştırılamayarak sürekli birikir. Ağır metallerin birikimi belirli bir sınıra ulaştığında, bitki sistemleri üzerinde toksik etkilere sahip olacak ve daha sonra besin zinciri yoluyla insan yaşamını ve sağlığını tehlikeye atacaktır. Örneğin, aşırı kadmiyum (Cd) diyabet, üreme toksisitesi, osteoporoz, böbrek fonksiyonlarında hasar, dalak ve karaciğer ve diğer organlarda kansere neden olabilir, aşırı cıva (Hg) insanların merkezi sinir sistemini etkileyebilir ve kurşun (Pb) hematopoetik sistem, sinir sistemi, endokrin sistem ve bağışıklık sistemi üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, geleneksel Çin tıbbındaki ağır metal kalıntıları sorunu, geleneksel Çin tıbbının "güvenli, kontrol edilebilir ve etkili" olmasını sağlamak için öncelikli konulardan biridir. Arbusküler mikorizal mantarlar (AMF) doğada en yaygın dağılım gösteren bitki simbiyotik mantarlarıdır. AMF'nin eksojen aşılanması, ağır metal elementlerin konakçı bitkiler tarafından emilimini etkili bir şekilde azaltabilir. Örneğin, Li ve ark. konukçu bitki olarak kanatlı bakla odunu kullanmış ve AMF'nin dışsal aşılamasının kanatlı bakla odunu ile iyi bir simbiyotik ilişki oluşturarak kanatlı bakla odunundaki Cu ve Pd konsantrasyonunu azaltabileceğini; Wei ve ark. Glomus mossae (Gm), Scutellospora pellucida (Spe) ve Scutellospora calospora'nın (Sca) dışsal aşılamasının, konukçu bitki olarak ahşap kokusu kullanarak ahşap kokusu köklerindeki ağır metal elementlerin (Cd, Cu, Hg, Pb ve As) emilimini önemli ölçüde azaltabileceğini bulmuştur; Li ve ark. yer fıstığını konukçu bitki olarak kullanmış ve AMF'nin dışsal aşılanması bitkinin toprak üstü kısmındaki Cd içeriğini azaltarak kök sisteminin morfolojik yapısını Cd'yi adsorbe edecek ve tutacak şekilde değiştirmiştir. AMF'nin, ağır metal iyonlarının hücre dışı hifler tarafından şelasyonu ve köklerin filtrasyon koruması gibi doğrudan etkilerin yanı sıra, konukçu bitkiler tarafından besin maddelerinin emilimini teşvik etmek, rizosfer toprağında ve rizosfer ortamında ağır metallerin biyoyararlanımını değiştirmek gibi dolaylı etkiler yoluyla konukçu bitkiler tarafından ağır metallerin emilimini, taşınmasını ve birikimini azaltabileceği görülebilir. Bu nedenle, AMF'nin eksojen aşılanması, Çin tıbbi malzemelerindeki kalıntı ağır metalleri etkili bir şekilde azaltabilir, güvenliklerini ve etkinliklerini sağlayabilir.

Şu anda, Dianzhong Lou'daki ağır metal elementleri üzerine yapılan araştırmalar çoğunlukla AMF ile bireysel bitkilerin aşılanmasına ve farklı üretim alanlarına odaklanırken, AMF karışık mikrobiyal ajanların rizosfer toprağı, lifli kökler ve Dianzhong Lou'nun rizomlarındaki ağır metal elementleri üzerindeki karşılaştırmalı çalışması hakkında çok az rapor bulunmaktadır. Bu nedenle, bu çalışmada, araştırma grubu tarafından erken aşamada seçilen 12 mükemmel bireysel AMF bitkisi karıştırıldı ve simbiyotik yetiştirme için steril saksı Dianzhong Lou'ya aşılandı. Çalışma, Dianzhong Lou'nun rizosfer toprağı, lifli kökleri ve rizomlarındaki ağır metal kalıntılarını etkili bir şekilde azaltabilecek AMF karışık mikrobiyal ajanlarını belirlemek amacıyla, farklı AMF karışık mikrobiyal ajanlarının aşılanmasının rizosfer toprağı, lifli kökleri ve rizomlarındaki ağır metal kalıntıları üzerindeki etkilerini araştırmıştır. Bu, Dianzhong Lou üretiminde farklı AMF karışık mikrobiyal ajanların uygulanması için teorik bir temel ve Dianzhong Lou'nun mikorizal yetiştiriciliği için teknik destek sağlar.

 

 

Arbusküler mikorizal mantarların Dianzhonglou'nun rizosfer toprağındaki kalıntı ağır metal içeriği üzerindeki etkisi. Mikorizal mantarlar, tıbbi bitkilerin büyümesini ve gelişmesini teşvik edebilir ve çift yönlü besin döngüsü yoluyla uyum yeteneklerini artırabilir. Mikorizal bitkiler, yapraklarında sentezlenen büyük miktarda organik maddeyi AMF aracılığıyla köklerine taşıyabilir. Aynı zamanda, rizosfer toprağındaki mineral elementler (ağır metaller) de AMF aracılığıyla bitki dokularına girerek bitki dokularındaki mineral elementlerin (ağır metaller) içeriğini düzenleyebilir. Bu nedenle, AMF'nin eksojen aşılanması, Çin tıbbi malzemelerindeki ağır metal kalıntılarını azaltmak için mikrobiyal iyileştirme için ana etkili stratejilerden biridir. Bu çalışma, AMF karışık mikrobiyal ajanlarla aşılamanın rizosfer toprağındaki kalıntı ağır metal miktarını değişen derecelerde azaltabileceğini bulmuştur. Bunlar arasında, S4 uygulaması topraktaki Pb kalıntısı üzerinde en iyi düzenleyici etkiye sahipken, S1 uygulaması topraktaki Cu kalıntısı üzerinde en iyi düzenleyici etkiye ve S6 uygulaması topraktaki As, Hg ve Cr kalıntısı üzerinde en iyi düzenleyici etkiye sahipti. Bu, AMF misellerinin ağır metaller için farklı adsorpsiyon potansiyellerine sahip olduğunu ve farklı mantar misellerinin çeşitli metal iyonları için farklı adsorpsiyon yeteneklerine sahip olduğunu göstermektedir. Bunun temel nedeni, farklı AMF'lerin farklı ağır metal iyonlarıyla şelat oluşturabilen proteinler, amino asitler ve organik asitler gibi farklı organik bileşikler salgılaması ve böylece rizosfer toprağındaki ağır metallerin biyoyararlanımını veya hareketliliğini azaltmasıdır. Ağır metallerin toksisitesini azaltır. Ayrıca, ağır metal kalıntıları açısından bakıldığında, Dianzhong Lou'nun rizosfer toprağındaki Pb, Hg ve Cr kalıntı seviyeleri Çin'deki toprak elementlerinin arka plan değerlerini aşmaktadır. Bu durum, AMF karışık mikrobiyal ajanın Dianzhong Lou'nun rizosfer toprağındaki ağır metal elementler için farklı emilim ve güçlü biyolojik adsorpsiyon potansiyeline sahip olduğunu ve bakteri kolonizasyonundan sonra Dianzhong Lou'nun rizosfer toprağında Pb, Hg ve Cr elementlerinin değişen derecelerde birikmesine ve zenginleşmesine yol açtığını göstermektedir.
Arbusküler mikorizal mantarların Dianthus polyphylla'nın lifli kök ve rizomlarındaki ağır metal kalıntıları üzerindeki etkisi. Bitkilerde ağır metallerin birikimi ve toleransı karmaşık bir süreçtir ve farklı bitkiler ağır metalleri biriktirmek veya reddetmek için genellikle farklı adaptif mekanizmalar kullanır, böylece kendi büyüme ve gelişmelerini sürdürürler. AMF'nin eksojen aşılanmasının geleneksel Çin tıbbındaki ağır metal kalıntılarını etkili bir şekilde azaltabileceği veya önleyebileceği yadsınamaz bir gerçektir. Bu çalışma, AMF karışık mikrobiyal ajanların dışsal aşılanmasının, Dianzhong Lou'nun lifli köklerindeki ağır metal kalıntılarının değişen derecelerde artmasını teşvik edebileceğini bulmuştur. Bunun nedeni, lifli köklerin ilk olarak AMF ile iyi bir simbiyotik ilişki kurabilmesi, kökler ve rizosfer toprağı arasındaki doğrudan temas alanını artıran mikorizal mantarlar oluşturması, hiflerdeki fosfatların ve ağır metallerin bağlanmasını hızlandırması ve lifli köklerdeki ağır metal kalıntılarının artmasını teşvik etmesidir. Bu çalışma, AMF'nin eksojen aşılamasının Dianthus chinensis'in yeni ve eski rizomlarındaki ağır metal kalıntı seviyelerini önemli ölçüde azaltabileceğini bulmuştur ki bu da Zhang ve arkadaşlarının araştırma sonuçlarıyla tutarlıdır. Dianthus chinensis'in ana tıbbi kısmı olarak, rizomlardaki ağır metaller esas olarak iki kaynaktan gelir: biri köklerden transfer, diğeri ise rizomların yüzeyinde büyüyen lifli kökler tarafından emilen ağır metallerin bir kısmının rizomların yüzeyinde birikmesidir. Bununla birlikte, yapay yetiştirme sürecinde, tıbbi çiftçilerin ana hasat hedefi ana köktür, bu da toprakta çok sayıda lifli kök bırakılmasına neden olur; Ayrıca, yeni ve eski rizomların genel metabolik aktivitesi daha yavaştır ve AMF, mantarlarda birikmek üzere ağır metalleri doğrudan şelatlayabilir, bu da Dianthus polyphylla'nın eski ve yeni rizomlarında kontrole kıyasla daha düşük seviyelerde ağır metal kalıntılarına neden olur. Dianzhong Lou köklerindeki ağır metal kalıntıları açısından bakıldığında, Dianzhong Lou'nun lifli köklerindeki ağır metal kalıntılarının sıralaması As>Pb>Hg>Cu>Cr şeklindedir. Dianzhong Lou'nun yeni ve eski rizomlarındaki ağır metal kalıntılarının sıralaması Cr>As>Pb>Cu>Hg şeklindedir. Aynı bitkinin farklı organlarının ağır metaller için farklı emilim kapasitelerine sahip olduğu görülebilir. Çin Farmakopesi ve Tıbbi Bitkiler ve Müstahzarların İthalat ve İhracatı için Yeşil Endüstri Standardı limit standartlarına göre, bu çalışmada işlenmiş eski köklerdeki tüm As ve Hg ağır metal kalıntıları limit standartlarını karşılamamıştır. Sınır standartlarını karşılayan T3 ve S5 ile muamele edilen yaşlı köklerdeki Cr kalıntısı dışında, diğer muamelelerdeki Cr kalıntısı sınır standartlarını karşılamamıştır. Bu durum AMF türleri arasındaki farklılıklar ve suşlar arasındaki sinerjik etkilerle ilgili olabilir. Farklı suşların veya karışık mikrobiyal ajanların ağır metallere karşı farklı hassasiyetleri vardır. AMF'nin aşılanması Dianzhong Lou'da belirli bir ağır metalin emilimini teşvik etmiştir, ancak tutarlı bir model yoktur. Spesifik nedenlerin daha derinlemesine araştırılması gerekmektedir.
Arbusküler mikorizal mantarların Dianzhong'un rizomlarındaki ağır metallerin zenginleşme katsayısı üzerindeki etkisi. Ağır metal zenginleştirme katsayısı, organizmalarda ağır metallerin birikme eğilimini tanımlayan ve bitkilerde ağır metallerin zenginleşmesini gösteren önemli bir göstergedir. Yabani krizantemlerin Cd üzerinde güçlü bir zenginleştirme etkisi vardır ve zenginleştirme katsayısı 2.72'dir. Bu nedenle, yabani krizantemlerin yetiştirilmesi sırasında, Cd'nin yabani krizantemler tarafından aşırı zenginleştirilmesini önlemek için toprakta ve çevrede kalan Cd miktarına dikkat edilmelidir, bu da Cd'nin tıbbi malzemelerdeki standardı aşmasına neden olabilir. Bu çalışma, Dianzhong Lou'nun As ve Hg için BCF'sinin her ikisinin de 3.0'dan büyük olduğunu ve Dianzhong Lou'nun As ve Hg üzerinde güçlü bir zenginleştirme etkisine sahip olduğunu göstermiştir. Dianzhong Lou'nun yapay ekimi sırasında, rizosfer toprağı Hg ve Cr birikimine ve zenginleşmesine yatkındır, bu da bazı Dianzhong Lou köklerinde ve gövdelerinde aşırı kalıntı Hg ve Cr ile sonuçlanır. Bu nedenle, Dianzhong Lou'da Çin tıbbi malzemelerinin üretimi için İyi Tarım Uygulamaları (GAP) üssünün inşasında, yetiştiriciliğin toprak özellikleri sıkı bir şekilde kontrol edilmeli ve karıştırma için uygun AMF suşları seçilmelidir. Bu, verimli ve yüksek kaliteli bir Dianzhong Lou ekim sistemi oluşturmak için yeni bir teknik yaklaşım sağlar.
Özetle, Aspergillus oryzae, Aspergillus oryzae, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum ve Fusarium graminearum olmak üzere altı tek bitki AMF suşundan oluşan karma mikrobiyal ajan (S6), Dianzhong Lou'nun rizosfer toprağı, lifli kökleri ve rizomlarındaki ağır metal kalıntıları üzerinde en iyi düzenleyici etkiyi göstermiştir. Ağır metallerin AMF tarafından adsorpsiyonu genellikle konukçu bitkinin türü, toprak verimliliği, toprak pH'ı gibi çeşitli faktörlerden etkilenir. Ayrıca, farklı mantarların hifal büyüme, enfeksiyon yeteneği ve fosfor taşıma verimliliği açısından da farklılıkları vardır. Bu nedenle, üretim uygulamalarında AMF uygulanırken bu hususlar göz önünde bulundurulmalıdır.