مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)

بررسی ترکیبات شیمیایی، اثرات دگرآسیبی و ضد باکتریای عصاره برگ سرو نقره ای (Cupressus arizonica) )

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی گروه علوم زیستی دانشگاه کردستان

2 دانش آموخته گروه علوم زیستی دانشگاه کردستان

چکیده

گونه های مختلفی از جنس سرو به عنوان گیاهان دارویی شناخته شده اند. مطالعه گیاهان به منظور شناسایی ترکیبات طبیعی دارای ارزش دارویی مورد توجه محققین میباشد.هدف از این پژوهش شناسایی ترکیبات شیمیایی فرار در عصاره برگ سرو، بررسی اثر ضد باکتری آن بر باکتریهای اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس و بررسی دگرآسیبی آن بر دانه رستهای گندم، جو و کنجد است. نتایج وجود ۱۶ ترکیب فرار مختلف را در این عصاره نشان داد. دی اپی آلفا سدرین در مجموع با فراوانی 85/45 درصد و بعد از آن آلفا پینن با فراوانی ۵۲/۱۲ درصد بیشترین ترکیبات فرار عصاره می‌باشند. نتایج آللوپاتی نشان داد در غلظت های (۵۰ و ۲۵ گرم بر لیتر) عصاره برگ سرو بذرهای هر سه گونه موفق به جوانه زنی شدند. در گونه های گندم و جو، با افزایش غلظت عصاره، میانگین طول و وزن ساقه چه و ریشه چه کاهش یافت. در مورد گونه کنجد با افزایش غلظت عصاره، تغییرات معناداری در طول و وزن ساقه چه و ریشه چه مشاهده نشد. نتایج نشان داد عصاره برگ سرو اثر ضد باکتریایی دارد. اثر مهاری آن بر باکتری استافیلوکوکوس اورئوس بیشتر بود. به طوری که درصد مهار برای استافیلوکوکوس اورئوس ۹۶ درصد و برای اشریشیا کلی ۲۷ درصد به دست آمد. از پتانسیل آللوپاتیک ترکیبات مختلف عصاره برگ سرو جهت تولید علف کشهای سازگار با محیط ‌زیست استفاده کرد. خاصیت ضد باکتری عصاره برگ سرو قابل‌توجه است میتوان اثر مهاری آن را علیه دیگر باکتریهای پاتوژن انسانی بررسی و از آن به‌عنوان منبع تهیه آنتی‌بیوتیک‌های طبیعی استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of chemical compounds, antibacterial and allelopathic properties of cedar leaf extract (Cupressus arizonica)

نویسنده [English]

  • Masoud Haidarizadeh 1

چکیده [English]

The study of various plants in order to identify natural compounds with medicinal value is of interest to researchers. The aim of this study is to identify the chemical volatile compounds of cedar leaf extract, and to measurement the antibacterial effect of Cedar leaf extracts on Escherichia coli and Staphylococcus aurous and its allopathic effect on seedlings of wheat, barley and sesame.The results showed the existence of 16 different volatile compounds in the extract. Di epi alpha cedrene overall (45.85%) and alpha pinene (12. 52%) were the most volatile compounds in the extract. In Concentrations of 50 and 25 (g/ L) leaf extract of cedar, seeds of three species were able to germinate. In wheat and barley, with increasing concentration, length and weight of shoot and root was significantly reduced. In Sesame with increasing in the concentration of the extract a significant change in the length and weight of shoot and root weren’t observed. The results showed that cedar leaf extract has antibacterial properties. It has more inhibitory effect on Staphylococcus aureus. Percentage inhibition for Staphylococcus aureus and Escherichia coli were 27% and 96%, respectively. Allelopathic potential of different volatile compounds of Cedar leaf extracts can be used to produce of natural and environmentally friendly herbicides. Cedar leaf extract has significant antibacterial properties. Its inhibitory effect could be evaluated against human pathogenic bacteria and could be used as a source of natural antibiotics

کلیدواژه‌ها [English]

  • "allelopathy"
  • " antibacterial properties"
  • "Cupressus arizonica"
  • "natural compounds"

بررسی ترکیبات شیمیایی، اثرات دگرآسیبی و ضدباکتریایی عصاره برگ سرو نقره­ای

(Cupressus arizonica)

مسعود حیدری زاده*،واحد لطفیومحمد قانعی الوار 

سنندج، دانشگاه کردستان، دانشکده علوم پایه، گروه علوم زیستی 

تاریخ دریافت: 8/6/96                 تاریخ پذیرش: 16/11/96 

چکیده

گونه­های مختلفی از جنس سرو به­‌عنوان گیاهان دارویی شناخته شده و در طب سنتی استفاده می­شوند. مطالعه گیاهان مختلف به­­‌منظور شناسایی و معرفی ترکیبات طبیعی دارای ارزش دارویی امروزه مورد توجه محققین می­باشد. هدف از این پژوهش شناسایی ترکیبات شیمیایی  فرار موجود در عصاره برگ سرو، بررسی اثر ضد باکتری آن بر باکتری­های اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس و بررسی اثر دگرآسیبی آن بر دانه­رست­های گندم، جو و کنجد است. بر این اساس طرح آزمایشی پایه کاملاً تصادفی با در نظر گرفتن چهار تکرار انتخاب گردید. نتایج وجود ۱۶ ترکیب فرار مختلف را در این عصاره نشان داد. دی اپی آلفا سدرین  در مجموع با فراوانی 85/45 درصد و بعد از آن آلفا پینن با فراوانی ۵۲/۱۲ درصد بیشترین ترکیبات فرار عصاره می‌باشند. نتایج آللوپاتی نشان داد در غلظت (۱۰۰ گرم بر لیتر)، از عصاره برگ سرو جوانه­زنی بذرهای گندم و کنجد به­طور کامل متوقف می­شود. در غلظت­های (۵۰ و ۲۵ گرم بر لیتر) عصاره برگ سرو بذرهای هر سه گونه موفق به جوانه­زنی شدند. در گونه­های گندم و جو، با افزایش غلظت عصاره، میانگین طول و وزن ساقه­چه و ریشه­چه کاهش یافت. در مورد گونه کنجد با افزایش غلظت عصاره، تغییرات معناداری در طول و وزن ساقه­چه و ریشه­چه مشاهده نشد. نتایج نشان داد عصاره برگ سرو اثر ضد باکتریایی دارد. اثر مهاری آن بر باکتری استافیلوکوکوس اورئوس بیشتر بود. به طوری که درصد مهار برای استافیلوکوکوس اورئوس ۹۶ درصد و برای اشریشیا کلی ۲۷ درصد به دست آمد. می­توان از پتانسیل آللوپاتیک ترکیبات مختلف عصاره برگ سرو جهت تولید علف­کش­های طبیعی و سازگار با محیط ‌زیست استفاده کرد. خاصیت ضد باکتری عصاره برگ سرو قابل‌توجه است می­توان اثر مهاری آن را علیه دیگر باکتری­های پاتوژن انسانی بررسی و از آن به‌عنوان منبع تهیه آنتی‌بیوتیک‌های طبیعی استفاده کرد.

واژه های کلیدی: آللوپاتی،  ترکیبات طبیعی،  سرو نقره­ای ، ضد­باکتری

* نویسنده مسئول، تلفن: 09183780543 ، پست الکترونیکی: m.haidarizadeh@uok.ac.ir

مقدمه

 

تیره سرو از سوزنی­برگان و درختانی همیشه­ ­‌سبز هستند. سی جنس و یک‌صد و سی‌وچهار گونه در این خانواده شناسایی شده است (20). گونه­های مختلفی از سرو به‌عنوان گیاهان دارویی شناخته شده­اند و به­صورت عمده در طب سنتی استفاده می­شوند. گونه­ی سرو کوهی(Juniperus phoneicea)  اثرات دارویی داشته و برگ­های آن برای درمان اسهال، روماتیسم و دیابت کاربرد دارد. سرو معمولی (Cupressus semprevirens)  به­صورت سنتی برای درمان سرماخوردگی، آنفلوانزا، گلودردهای سخت و روماتیسم کاربرد دارد و شاخه­های آن خاصیت ضدعفونی‌کننده و ضد اسپاسمی (تشنجی) دارد (7 و ۱4). سرو نقره­ای درختی همیشه ­‌سبز و از مقاوم­ترین گونه­های سوزنی­برگ جهان است که دامنه­ی وسیعی از شرایط اکولوژیکی را تحمل می­کند. پنج واریته مختلف از آن وجود دارد که واریته غالب آن در ایران آریزونیکا می‌باشد (20 و ۱3). مطالعه گیاهان مختلف به‌منظور شناسایی و معرفی ترکیبات طبیعی دارای ارزش دارویی امروزه مورد توجه محققین می‌باشد. در این پژوهش گونه­ی سرو کوهی به‌منظور شناسایی ترکیبات شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت.

آللوپاتی (دگرآسیبی) به فرآیندی گفته می­شود که متابولیت­های ثانویه گیاه یا سایر جانداران بر رشد و تکامل سایر سیستم­های بیولوژیک اثرگذار باشد (14 و 15). ترکیباتی که سبب آللوپاتی می­شوند آللوکمیکال نامیده می­شوند. آللوکمیکال­ها می­توانند در موسیلاژ اطراف دانه­های در حال جوانه­زنی، قسمت­های هوایی گیاه، ترشحات ریشه، بخارهای خارج‌شده از گیاهان در حال رشد و در بقایای گیاهی در حال تجزیه شدن توسط میکروارگانیسم­ها حضور داشته­باشند (۱1 و 2۱).

 استفاده­ی بی­رویه از علف­کش­ها برای از بین بردن علف­های هرز و عوارض ناشی از آن باعث نگرانی شده است. استفاده از متابولیت­های ثانویه­ی طبیعی می­تواند جایگزین مناسبی برای بسیاری از علف­کش­های زیان آور باشد. وجود علف­های هرز در مزارع، نامطلوب و از نظر اقتصادی زیان­بار است. علاوه بر این اغلب علف­های هرز از طریق تولید آللوکمیکال­های مختلف باعث ایجاد تداخل در رشد و تکامل محصولات کشاورزی می­شوند. استفاده­ی بی­رویه­ی از این سموم، حشره­کش­ها و علف­کش­ها باعث آسیب به محصول، خاک، آب، جانوران و حتی خود انسان شده و یک بحران زیست‌محیطی را ایجاد کرده است. بنابراین بررسی و مطالعه­ی روابط آللوپاتیک میان گیاهان می­تواند جایگزین مناسبی برای این مواد شیمیایی آسیب­رسان باشد. نتایج پژوهش­های آللوپاتی در زمینه­ی علوم کشاورزی، جنگلداری، حفظ نباتات، میکروبیولوژی، بیوشیمی، علوم خاک، شیمی فرآورده­های طبیعی، علوم طبیعی، آسیب­شناسی گیاهی و حشره­شناسی کاربرد دارد (۲، 16، ۱4 و ۱2).

مطالعات انجام‌شده حاکی از آن است که عصاره بسیاری از گیاهان می­تواند رشد میکروارگانیسم­ها را مهار کند. استفاده بی­رویه از آنتی­بیوتیک­های سنتتیک باعث گسترش مقاومت دارویی در میکروارگانیسم­ها شده است. علاوه بر این، این آنتی­بیوتیک­ها گاهاً باعث ایجاد آلرژی و یا سرکوب سیستم ایمنی می­شوند. امروزه توجه به ترکیبات طبیعی دارای خاصیت آنتی‌بیوتیکی بیشتر شده است زیرا عموماً اثرات جانبی کم­تری دارند (۱ و ۱4). هدف از این پژوهش شناسایی ترکیبات شیمیایی فرار تشکیل‌دهنده عصاره برگ سرو و بررسی اثر آللوپاتی عصاره بر دانه­رست­های گندم، جو و کنجد است. هدف دیگر این پژوهش، بررسی اثر ضد باکتریایی عصاره برگ سرو بر باکتری­های اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس است.

مواد و روشها

برگ­ درخت سرو نقره ایی (Cupressus arizonica) از محوطه دانشگاه کردستان جمع­آوری شد. برگ­ها در سایه خشک شده و با دستگاه آسیاب برقی پودر شدند. پودر حاصل با نسبت 10 گرم در ۱۰۰ میلی­لیتر متانول حل و محلول حاصل به مدت ۲۴ ساعت در یک ظرف تیره و در دمای آزمایشگاه نگهداری شد. سپس محلول موردنظر صاف و عصاره به‌دست‌آمده به مدت نیم ساعت و در دمای ۶۳ درجه سانتی­گراد در دستگاه تقطیر دوار قرار گرفت. جهت شناسایی ترکیبات شیمایی فرار این عصاره، از دستگاه GC-MS استفاده شد. برای حذف کامل حلال، عصاره به‌دست‌آمده در یک ظرف شیشه­ای و در زیر هود به مدت ۲۴ ساعت قرار گرفت.

شناسایی ترکیبات فرار عصاره: از دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل به طیف­سنج جرمیGC/MS فوق‌سریع Agilent مدل cA789 برای شناسایی ترکیبات شیمیایی  فرار موجود در عصاره استفاده شد.

مقدار ۲/۰ میکرولیتر از عصاره به دستگاه تزریق و درصد ترکیبات فرار تشکیل‌دهنده عصاره پس از جداسازی به همراه شاخص بازداری محاسبه شد. در نهایت با استفاده از اندیس بازداری (Retention Index)، ترکیب­های  فرار موجود در عصاره شناسایی و بررسی طیف­های جرمی و پیشنهادهای کتابخانه کامپیوتر دستگاه گاز کروماتوگراف متصل به طیف­سنج جرمی و مقایسه آن‌ها با ترکیب­های استاندارد انجام شد.

مشخصات دستگاه مورداستفاده: دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل به طیف­سنج جرمی GC/MS فوق‌سریع Agilent مدل cA789 متصل به طیف­سنج جرمی با ستون HP5 به طول 30 متر قطر ۲۵/۰ میلی­متر و ضخامت لایه فاز ساکن ۲۵/۰ میکرون مورد­استفاده قرار گرفت. برنامه­ریزی حرارتی از 45 تا 280 درجه سانتی­گراد با افزایش دمای 5 درجه سانتی­گراد در دقیقه بود. درجه حرارت محفظه تزریق 280 درجه و درجه حرارت ترانسفرلاین 290 درجه سانتی­گراد تنظیم شد. گاز هلیوم به‌عنوان گاز حامل مورداستفاده قرارگرفت(4).

بررسی اثر آللوپاتی: بذرهای گواهی­شده گندم، جو و کنجد از مرکز تحقیقات کشاورزی سنندج تهیه شد. بذر­های گندم، جو و کنجد به ترتیب با وزن­های (۰۰۱/۰±۰۵۳/۰)، (۰۰۱/۰±۰۴۷/۰) و (۰۰۱/۰±۰۳۷/۰) انتخاب شدند. بذر­ها با آب مقطر شسته و به مدت 20 دقیقه در اتانول 70 درصد قرار گرفتند. سپس، بذرها باردیگر با آب مقطر شسته و به مدت 15 دقیقه در محلول هیپوکلریت سدیم ۵/۱ درصد قرار گرفتند تا کاملاً ضدعفونی شوند (5). در هر پتری­دیش از هرکدام از بذر­ها هفت عدد، با فاصله­­های تقریباً مساوی قرار داده شد و به هرکدام از ظرف­ها ۵/۲ میلی­لیتر از محلول­های حاوی غلظت­های از پیش تهیه‌شده عصاره برگ سرو اضافه شد و یک پتری­دیش هم با آب مقطر به‌عنوان شاهد کشت و آنگاه بذر­ها در اتاقک رشد قرار داده شدند. دستگاه اتاقک رشد با دوره نوری ۱۲ ساعت روشنایی و ۱۲ ساعت تاریکی، درجه حرارت روزانه ۲۵ و شبانه ۱۸ درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ۲۷ درصد تنظیم شد. بعد از ده روز، طول و وزن ساقه­چه و ریشه­چه­­ی دانه­رست­ها اندازه‌گیری شد (۳).

بررسی اثر ضد میکروبی: برای بررسی اثر ضد میکروبی عصاره برگ سرو، ابتدا عصاره­ی به‌دست‌آمده از برگ سرو با نسبت ۱: ۱ در دی متیل سولفوکسید (DMSO) حل شد تا محلول شفافی به دست آید. اشریشیا کلی به­عنوان یک باکتری گرم منفی و استافیلوکوکوس اورئوس به­عنوان یک باکتری گرم مثبت برای آزمایش انتخاب شدند. ابتدا، محیط کشت مولر هینتون آگار برای کشت باکتری­ها آماده شد. سپس غلظت نیم مک­فارلند ( 14cfuml"> ۱۰۸×۵/۱) از نمونه­های میکروبی مورد آزمون که در مرحله رشد لگاریتمی بودند، تهیه شده و در محیط­های کشت، کشت داده شد. چاهک­های ۵ میلی­متری در وسط پتری­دیش­ها ایجاد شده و در آن ۱۲ میکرولیتر از عصاره تهیه­شده ریخته­شد. پتری­دیش­ها  به  مدت ۴ ساعت در دمای ۳۷ درجه سانتی­گراد در انکوباتور گرماگذاری شدند. بعد از ۲۴ ساعت، قطر هاله عدم رشد برحسب میلی­متر اندازه‌گیری شد. به­عنوان کنترل منفی در یک پتری­دیش مجزا چاهکی حاوی دی متیل سولفوکسید و با همان شرایط گرماگذاری شد.(۱9)

طرح آزمایشی آماری: در مطالعه اثر غلظت‌های مختلف عصاره برگ سرو بر شاخص‌های فیزیولوژیک رشد در دانه‌رست‌های گندم، جو و کنجد، هدف ارزیابی اثر فاکتور غلظت عصاره برگ بر شاخص‌های فیزیولوژیک طول و وزن ساقه­چه و ریشه­چه بود. بر این اساس طرح آزمایشی پایه کاملاً تصادفی با در نظر گرفتن چهار تکرار در چهار سطح انتخاب گردید. برای تجزیه‌ و تحلیل نتایج از روش آنالیز واریانس یک‌طرفه (One-Way ANOVA) استفاده شد. برای مقایسه میانگین‌ها از آزمون دانکن استفاده گردید. برای ارزیابی اثرات ضد میکروبی عصاره برگ سرو نیز روش آماری فوق را به کار بردیم. همچنین، درصد مهاری از فرمول زیر محاسبه شد.(۱۰)

۱۰۰× 14ط±ط´ط¯ ط¹ط¯ظ… ظ‡ط§ظ„ظ‡ ظ‚ط·ط±-ظ…ظ†ظپغŒ ع©ظ†طھط±ظ„ ظ‚ط·ط±ط±ط´ط¯ ط¹ط¯ظ… ظ‡ط§ظ„ظ‡ ظ‚ط·ط±">  = درصد مهاری

نتایج

ترکیبات شیمیایی: نتیجه بررسی  ترکیبات فرار عصاره برگ سرو با دستگاه GC-MS در شکل ۱ و جدول ۱ نشان داده شده است.

 

 

جدول ۱- ترکیبات  فرار شناسایی‌شده در عصاره متانولی برگ سرو نقره­ای

 

 

 

 

درصد

زمان ثبت (RT) دقیقه

ترکیب شناسایی‌شده

شماره پیک

۹۸۰/۱

۴۴۲/۲

Pent-2-ynal

1,2,4-Triazine

۱

۲۰۵/۱

۸۹۱/۴

Methanamine, N-hydroxy-N-methyl

Hydrazine, 1,2-dimethyl

۲

۳۴۲/۵

۱۰۲/۵

Formaldehyde, methyl(2-propynyl)hydrazone

3,3,3-Trifluoropropene

۳

۵۲۴/۱۲

۸۹۵/۷

2,6,6-Trimethylbicyclo[3.1.1]hept-2-ene

1R- α-Pinene

1S- α-Pinene

۴

۴۹۴/۷

۳۰۴/۱۰

3-Carene

3,7,7-trimethyl-bicyclo[4.1.0]hept-3-ene

۵

۶۹۴/۲

۹۱۰/۱۰

1,4-Cyclohexadiene, 1-methyl-4-(1- methylethyl)

α-Phellandrene

β-Phellandrene

۶

۰۴۵/۱

۴۸۹/۱۲

2-Heptenal, 2-methyl

2-Cyclopenten-1-one, 2-hydroxy-3,4-dimethyl

2-Hydroxy-3,5-dimethyl cyclopent-2- en-1-one

۷

۹۷۸/۱

۷۸۸/۱۳

3-Carene

Cyclohexene, 4-methylene-1-(1-methylethyl)

Ocimene

۸

۹۱۹/۱

۵۸۴/۱۴

4(1H)-Pyridone

Aminopyrazine

1,2,3,6-Tetrahydropyridine

۹

۲۴۹/۳

۴۷۱/۱۵

Bicyclo[3.1.0]hex-3-en-2-one, 4-me thyl-1-(1-methylethyl)

Phenol,2-methyl

۱۰

۲۲۸/۱

۱۹۷/۱۶

2-Cyclopenten-1-one, 2,3,5-trimeth yl-4-methylene

1, 4-cyclohexadiene 1-methyl-4-(1-methylethyl)

Ocimene

۱۱

۹۶۹/۷

۰۹۶/۱۷

3,5-Hexadien-2-ol, 2-methyl

2H-Pyrrol-2-one, 1,5-dihydro-1-methyl

Imidazole, 2-methylamino

۱۲

۰۵۰/۳

۵۳۵/۲۰

Limonene

Cyclohexene, 1-methyl-4-(1-methyle thenyl), (S)

D-Limonene

۱۳

۴۶۷/۲

۳۱۴/۲۲

trans-α-bergamotene

3-Carene

2,8-Decadiyne

۱۴

۷۸۲/۳۹

۱۶۱/۲۷

Naphthalene, 1,2,3,4,4a,7-hexahydro-1,6-dimethyl-4-(1-methylethyl)

1H-3a,7-Methanoazulene,2,3,4,7,8,8a-hexahydro-3,6,8,8-tetramethyl, [3R-(3α,3aβ,7β,8aα)]

Di-epi.alpha.cedrene

۱۵

۰۷۳/۶

۸۳۶/۲۷

Di-epi.alpha.cedrene, Bicyclo[3.1.1]hept-2-ene, 2,6-dime thyl-6-(4-methyl-3-pentenyl)

1H-3a,7-Methanoazulene,2,3,4,7,8,8a-hexahydro-3,6,8,8-tetramethyl, [3R-(3α,3aβ,7β,8aα)]

۱۶

 

شکل ۱- نتیجه آنالیز ترکیبات فرار عصاره برگ سرو با دستگاه GC-MS

 

 

آنالیز عصاره متانولی برگ سرو با دستگاه GC-MS نشان داد که ترکیبات  فرار مختلفی در این عصاره وجود دارد. در مدت‌زمان تقریبی ۲۸ دقیقه، ۱۶ پیک ثبت شد. ترکیبات اصلی، درصد و زمان ثبت پیک در جدول ۱ نشان داده شده است. بیشترین فراوانی مربوط به پیک شماره ۱۵ با فراوانی ۷۸/۳۹ درصد و بعد از آن مربوط به پیک شماره ۴ با فراوانی ۵۲/۱۲ درصد بود. در پیک شماره ۱۵ ترکیب دی اپی آلفا سدرین و در پیک شماره ۴ ترکیب آلفا پینن شناسایی شد. ترکیب دی اپی آلفا سدرین در پیک شماره  16 نیز شناسایی گردید که در مجموع حدود 85/45 درصد ترکیبات فرار عصاره را ترکیب دی اپی آلفا سدرین تشکیل می­دهد. ترکیبات شناخته شده ایی همچون 3-کارن و لیمونن  از اجزای تشکیل دهنده ترکیبات فرار عصاره برگ سرو نقره­ایی هستند که شناسایی شدند.

آللوپاتی: نمودارهای (الف) تا (د)، اثر غلظت­های مختلف عصاره برگ سرو (۰، ۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ گرم بر لیتر) را بر  شاخص­های فیزیولوژیک طول و وزن ساقه­چه و ریشه­چه دانه­رست­های گندم، جو و کنجد نشان می­دهند. نتایج حاصل از بررسی اثر آللوپاتی عصاره برگ سرو نشان داد این عصاره اثر آللوپاتی دارد. در بالاترین غلظت از عصاره برگ سرو (۱۰۰ گرم بر لیتر)، جوانه­زنی در بذرهای گندم و کنجد به­طور کامل متوقف شد. در غلظت­های پایین­تر از عصاره برگ سرو (۵۰ و ۲۵ گرم بر لیتر) بذرهای هر سه گونه موفق به جوانه­زنی شدند. در گونه­های گندم و جو، با افزایش غلظت عصاره، میانگین طول و وزن ساقه­چه و ریشه­چه کاهش یافت. در مورد گونه کنجد با افزایش غلظت عصاره، تغییرات معناداری در طول و وزن ساقه­چه و ریشه­چه مشاهده نشد.

اثر ضد میکروبی: شکل ۳، اثر مهاری عصاره برگ سرو بر باکتری­های اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس را نشان می­دهد. (DMSO) دی متیل سولفوکسید به­عنوان کنترل منفی استفاده شده است.

 

 

 

 

 

شکل ۲- اثر غلظت­های مختلف عصاره برگ سرو (۰، ۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ گرم بر لیتر) بر طول ریشه­چه (الف)، طول ساقه­چه (ب)، وزن ریشه­چه (ج) و وزن ساقه­چه (د) گونه­های گندم، جو و کنجد.

 

شکل ۳- مقایسه اثر عصاره برگ سرو بر باکتری­های اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس


نتایج حاصل از بررسی اثر ضد باکتری عصاره برگ سرو نشان داد این عصاره اثرات ضد باکتریایی دارد. اثر مهاری آن بر باکتری استافیلوکوکوس اورئوس بیشتر بود. به­صورتی که درصد مهاری برای استافیلوکوکوس اورئوس ۹۶ درصد و برای اشریشیا کلی ۲۷ درصد به دست آمد. 

بحث و نتیجه­گیری

مزاری و همکاران (۲۰۱۰) نشان دادند ترکیبات اصلی برگ گونه­های سرو کوهی و سرو معمولی هیدروکربن­های مونوترپن بوده و ترکیبات مختلفی همچون آلفا پینن، بتا فلاندرین، سدرول و آلفا ترپنیل استات در این عصاره­ها وجود دارد. همچنین نشان دادند عصاره­ی هر دو گونه اثر مهاری بر رشد باکتری­های استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی دارد (۱4). اشراقی و همکاران (۱۳۸۸) نشان دادند در عصاره سرو کوهی ساپونین و مقدار کمی تانن وجود دارد و این عصاره اثر مهاری قابل‌توجهی بر سوش­های بیماری­زای نوکاردیا دارد (۱). میلوس و همکاران (۲۰۰۰) نشان دادند ترکیب اصلی روغن­های فرار پوست تر و پوست خشک گونه­ی ارس خاردار (Juniperus oxicedrus) آلفا پینن است (۱7). امامی و همکاران (۲۰۰۶) روغن­های فرار میوه، شاخه و برگ گونه­های سرو معمولی و سرو زربین (Cupressus horizontalis) را بررسی کردند و نشان دادند ترکیب اصلی در برگ و میوه سرو معمولی، آلفا پینن و دلتا-۳-کارن و در مورد سرو زربین آلفا پینن و دلتا-۲-کارن می‌باشد. همچنین نشان دادند روغن­های فرار برگ سرو زربین اثر مهاری علیه باکتری­های استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی ندارد اما روغن­های فرار برگ و میوه­های سرو معمولی اثر ضد باکتری قوی علیه این باکتری­ها دارد (13). بوچرا و همکاران (۲۰۰۳) ترکیبات اصلی ۲۵ گیاه دارویی مراکشی را شناسایی کردند و نشان دادند ترکیبات اصلی در برگ سرو معمولی سابینین، ترپنین ۴-اول، آلفا پینن، گاما ترپتین و میرسین است. همچنین محتوای اصلی مخروط این گونه، آلفا پینن و ۳-کارن بود (8). چریف و همکاران (۲۰۰۷) روغن­های فرار موجود در عصاره آبی برگ­ها، شاخه­ها و مخروط ماده­ی سرو نقره­ای را بررسی کرده و نشان دادند ترکیبات مهم در مخروط، آلفا پینن، در برگ دلتا-۳ کارن و در شاخه­ها cis-muurola-4(14),5-diene بود (10). چانگریا و همکاران (۱۹۹۷) روغن­های فرار موجود در برگ چهار گونه­ی سرو را در الجزایر بررسی کرده و نشان دادند ترکیب اصلی سرو نقره­ای، آلفا پینن و اومبللون است (9).

مقایسه نتایج این پژوهش‌ها نشان می‌دهد ممکن است عواملی مانند زمان و فصل نمونه‌برداری، موقعیت جغرافیایی و عواملی مانند عرض و طول جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا  و شیب دامنه در ترکیب و درصد اجزای شیمیایی تشکیل‌دهنده برگ سرو نقره­ای اثر گذاشته باشد. تفاوت این گزارش‌ها را می‌توان به این عوامل نسبت داد.  یکی دیگر از دلایل تفاوت اینست که  برخی محققین ترکیبات فرار اسانس و برخی  همه ترکیبات موجود (فرار و غیرفرار) را گزارش کرده اند. نتایج این پژوهش با نتایج امامی و همکاران (۲۰۰۶)،  بوچرا و همکاران (۲۰۰۳) و چانگریا و همکاران (۱۹۹۷) در اینکه تشکیل دهنده اصلی ترکیبات فرار سرو ­معمولی را ترکیب آلفا پینن گزارش کرده­اند همخوانی دارد. ترکیب دی اپی آلفا سدرین  در مجموع با بیشترین فراوانی( 85/45 درصد) مربوط به پیکهای شماره 16 و ۱۵ که در این پژوهش گزارش گردید در این مقالات گزارش نشده است. 

نتایج این پژوهش و نتایج مزاری و همکاران (۲۰۱۰) هر دو تایید کننده اثرات ضد باکتریایی عصاره برگ سرو نقره­ای است. نازدار و همکاران (۱۳۹۰) نشان دادند عصاره­های آبی و آبی - الکلی برگ­های گیاهان کاج توپی، سرو نقره­ای، اقاقیا و افرا ، جوانه­زنی بذر و شاخصهای های جوانه­زنی چمن­های یارندی و فستوکا را به­طور معنی­داری کاهش دادند (6). کامل و همکاران(2017) نیز  مهارکنندگی و فعالیت علف کشی  ترکیبات فرار دو گونه سرو و کاج در شرایط طبیعی و در غلظتها و زمانهای متفاوت  را برای کنترل علفهای هرز ارزیابی و گزارش کرده اند که علف­کشهای مبتنی بر گونه­های سرو با قدرت مهارکنندگی 87/33 درصد بازدارنگی قویتری نسبت به علفکشهای مبتنی بر گونه های کاج با قدرت مهارکنندگی 14 درصد  دارند (18).

در مقایسه مطالعات آللوپاتی ترکیبات شیمیایی یک گونه آنچه که باید مورد توجه قرارگیرد اینست که غلظت‌ عصاره و متغیرهای اندازه‌گیری شده باید یکسان باشند تا این نتایج باهم قابل‌ مقایسه گردد. اثرات ضد میکروبی متفاوت ممکن است به دلیل تفاوت در اجزای شیمیایی تشکیل‌دهنده باشد.

عصاره برگ سرو حاوی ترکیبات زیادی با فراوانی­های مختلف می‌باشد. برای بررسی دقیق­تر ترکیبات  و اجزای فرار و غیر­فرار این عصاره  بکارگیری تلفیقی گاز کروماتوگرافی GCو کروماتوگرافی مایع HPLC  ییشنهاد می­شود. برای بررسی دقیق­تر و پاسخ به این پرسش ­که اثر آللوپاتی و اثر ضد باکتریایی عصاره مربوط به چه ترکیب یا ترکیباتی است، تکنیک­ها و روش­های جداسازی دقیق­تری لازم است. اثر آللوپاتی این عصاره قابل‌توجه است. پیشنهاد می­شود در پژوهش­های آینده رابطه آللوپاتی ترکیبات مختلف عصاره برگ سرو با علف­های هرز مورد بررسی قرار گرفته تا بتوان از این پتانسیل جهت تولید علف­کش­های طبیعی و سازگار با محیط‌زیست استفاده کرد. خاصیت ضد باکتری عصاره برگ سرو قابل‌ توجه است ، پس از جداسازی ماده مؤثره این عصاره می­توان اثر مهاری آن را  در برابر باکتری­های پاتوژن انسانی مورد بررسی قرار داده و از آن به ‌عنوان منبعی برای تولید آنتی‌بیوتیک‌های طبیعی استفاده کرد.

۱ اشراقی، س. امین، غ و اطاری، ا. ۱۳۸۸. بررسی اثرات ضد باکتریایی و مروری بر ۱۰ گونه گیاهی علیه سوش­های بیماری­زای نوکاردیا .فصلنامه گیاهان دارویی، سال هشتم، دوره چهارم، شماره سی و دوم.
۲ انتشاری، ش و اهرابی، ف. ۱۳۹۰. تأثیر کومارین بر برخی شاخص­های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه کلزا رقم هایولا ۴۰۱. مجله زیست­شناسی گیاهی، سال سوم، شماره دهم، صفحه ۲۳-۳۶.
3 بهداد ، آ. ابریشم چی، پ. جنگجو، م.  1394. ارتباط فنولوژی، محتوای ترکیبات فنلی و خاصیت آللوپاتی گیاه درمنه خراسانی (Artemisia  khorassanica Karsch) و اثر آن بر رشد و فیزیولوژی گیاهچهDrobov Bromus kopetdaghensis.)  ( بروموس کپه داغی.  مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران) ، جلد 28 ، شماره 2، 256-243 .
4 محمودزاده حسینی، م. سفیدکن، ف. صالحی شانجانی، پ. نجفی، غ. 1394. استخراج، شناسایی و مقایسه ترکیبهای تشکیل دهنده اسانس گل، برگ، ساقه و سرشاخه گلدار بومادران کوهستانی Achillea vermicularis Trin    . دوماهنامه علمی- پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 31 ، شماره 5، 752-743.  
 5 فارسی، م و ذوالعلی، ج.۱۳۹۰. اصول بیوتکنولوژی گیاهی. چاپ پنجم .انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.
6 نازدار، ط، موسوی بزاز، آ و آرویی، ح. ۱۳۹۰. بررسی تأثیر آللوپاتیکی عصاره برگ کاج توپی، سرو نقره‌ای، افرا و اقاقیا بر جوانه‌زنی بذور چمن‌های یارندی و فستوکا. هفتمین کنگره علوم باغبانی ایران، اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان،
 
7 Ahmad, S., J. Asili, M. Rahimizadeh, and B. S. Fazly-bazzaz,2006. Chemical and Antimicrobial Studies of Cupressus  sempervirens  L. and Cupressus  horizentalis M.   Essential Oils, vol. 2, no. 2, pp. 103–108.
8     Bouchra, C. A, M ohamed. I.  H. Mina and M. Hmamouchi. 2003. Antifungal activity of essential oils from several medicinal plants against four post-harvest citrus pathogens. Phytopathol. Mediterr. vol. 42, no. 3, pp. 251–256.
9  Chanegriha,   N. A. Baaliouamer, B.Y. Meklati, J. R. Chretien, and G. Keravis,1997. GC and GC- MS Leaf Oil Analysis of Four Algerian Cypress Species.  Journal of   Essential Oil Research , Volume 9, Issue 5, pp. 555–559.
10  Chéraif, I. H. Ben Jannet, M. Hammami, M. L. Khouja, and Z. Mighri, 2007. Chemical composition and antimicrobial activity of essential oils of Cupressus arizonica  Greene.  pp. 813–820.
11   Chengxu,W. Z. Mingxing, Xuhui, C. and Bo, Q. 2011 . Procedia Engineering Review on Allelopathy of Exotic Invasive Plants. Procedia Engineering J. vol. 18.
12   Devi, S. R. and Prasad,M. N. V 1992. Effect of  ferulic acid on growth and hydrolytic enzyme activities of germinating maize seeds. J. Chem. E., vol. 18, no. 11, pp. 1981–1990.
13  Emami,S. A. M. H. Khayyat, M. Rahimizadeh, B. S. Fazly-Bazzaz, and J. Assilia,2004 .Chemical Constituents of  Cupressus sempervirens L . cv . Cereiformis Rehd . Essential Oils. Int. J. Food Sci. Nutr., vol. 1, no. 1, pp. 39–42,.
14  Mazari KH, N. Bendimerad, CH. Bekhechi, and X. Fernandez,2010. .Chemical composition and antimicrobial activity of essential oils isolated from Algerian Juniperusphoenicea L. and Cupressus sempervirens L.  Journal of Medicinal Plants, vol.4, no. 10. pp. 959–964,
15 Mishra, A., 2015. Allelopathy : Natural and an Eenvironment-friendly Unique Tool.  Int. J. Adv. Res. Eng. Appl. Sci. vol. 4, no. 1, pp. 26–31
16 Moradi, H. S. Sheikhpour, M. Fahramand, and A. Keshtehgar,2013 .Effect of allelopathy on crop weeds control. Int. J. Agric. Crop Sci. no. 2001, pp. 1426–1428.
 17   Milos M. and A.Radonic,2000 .Gas chromatography mass spectral analysis of free and glycosidically bound volatile compounds from Juniperus oxycedrus L. pp. 333–338.
18 Kamel, M., BABA, K., AISSA1 and et al .2017. Herbicidal activity and inhibitory potency of two essential oils on weeds under natural condition. Columella – Volume 4, Number 1 ,suppl.
19 Ng, T. B. J. M. L. Ling, Z. Wang, J. N. Cai, and Xu, G. J. 1996. Examination  of Coumarins, Flavonoids and Poly saccharic peptide for Antibacterial Activity. Gen Pharmacol. Oct; 27(7):1237-40.
20 Schulz, C. P. Knopf, and T. Stützel. 2005. Identification key to the Cypress family (Cupressaceae).  Feddes Repert. vol. 116, no. 1–2, pp. 96–146.
21 Wang, Z.H. Li, Q. X. Ruan, C.D. Pan, and Jiang, D.A. 2010 .Phenolics and plant allelopathy. Molecules, vol. 15, no. 12, pp. 8933–8952.
مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)
دوره 31، شماره 1
اردیبهشت 1397
صفحه 72-81
  • تاریخ دریافت: 25 مرداد 1395
  • تاریخ بازنگری: 20 خرداد 1396
  • تاریخ پذیرش: 05 اسفند 1396