نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 کارشناس ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور، گروه مرتع و آبخیزداری
2 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور، گروه مرتع و آبخیزداری
3 عضو هیات علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی ساری
چکیده
در این تحقیق اثر عوامل محیطی(شیب، خاک) برکمیت وکیفیت اسانس گونه Stachys laxa در استان مازندران در محدوده شهر کیاسر مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه برداری از گیاه در زمان گلدهی در اواسط خرداد ماه از سر شاخه های گلدار گونه سنبله دماوندی در دو جهت شمالی و جنوبی انجام شد. بعد از خشک شدن نمونه ها در سایه، به مقدار 100 گرم از آن ها جهت تهیه اسانس، با روش تقطیر با آب طرح کلونجر مورد استفاده قرار گرفت و اجزای اسانس با روش کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنجی جرمی (GC/MS) تجزیه، تحلیل و شناسایی شدند. نمونه برداری از خاک در طول 4 ترانسکت 3 نمونه خاک از ابتدا، وسط و انتهای ترانسکت در دو جهت شیب از عمق 30-0 سانتیمتری از ریشه گیاه انجام شد و پارامترهای نیتروژن، پتاسیم، فسفر،کربن آلی، ماده آلی، اسیدیته، هدایت الکتریکی اندازه گیری شد. بر اساس نتایج، شرایط محیطی باعث اختلاف معنی دار در بازده اسانس ها در سطح یک درصد شده است به طوریکه در جهت شمالی به دلیل بالا بودن میزان نیتروژن و فسفر خاک، همچنین بالا بودن درصد ماده آلی خاک و رطوبت خاک و پایین بودن اسیدیته خاک، بازده اسانس در جهت شمالی بیشتر از جهت جنوبی بوده است. همچنین با توجه به نور بیشتر و افزایش زمان تابش آن در جهت جنوبی افزایش ترکیبات، عملکرد و کیفیت اسانس گیاه سنبله ای دماوندی در جهت جنوبی بیشتر بوده است.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Investigation into the Effect of Environmental Conditions on the Quality and Quantity of Essential Oil of Stachys laxa
نویسندگان [English]
چکیده [English]
. However, the purpose of this study is to investigating environmental factors such as slope and soil on the quantity and quality of the essential oil of Stachys laxa. The studied area is Kiasar County in the northern part of Damavand in Mazandaran province. Sampling is carried out from the flowering shoot plants in early June, in both northern and southern directions. After the samples are dried under shadow. About of 100 grams of the dried samples are used to provide the essential oil by using the water distillation method in the Clevenger apparatus. Constituents of the essential oil are identified and analyzed by using the GC and GC-MS. In addition, samples from soil within 0-30 cm depth of the root are taken from both slopes of each transect. A total of 31 components in the southern direction (71,41% essential oil) and 20 components in the northern direction (84,73% essential oil) are recognized. Results showed that the circumstance makes a significant difference in the level of essential oil. In the northern direction, concentrations of nitrogen, pHospHorus, organic materials and moisture in the soil are high and the level of soil acidity is low.
کلیدواژهها [English]
بررسی تأثیر شرایط محیطی بر روی کمیت و کیفیت اسانس Stachys laxa
نرجس عالیپور1، سیده خدیجه مهدوی1، جلال محمودی1 و حسن قلیچنیا2
1 نور، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور، گروه مرتع و آبخیزداری
2 ساری، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی
تاریخ دریافت: 15/12/91 تاریخ پذیرش: 16/7/92
چکیده
اگرچه تولید مواد مؤثره گیاهی تحت تأثیر فرایندهای ژنتیکی می باشد ولی سنتز آنها بهطور بارزی تحت تأثیر عوامل محیطی قرار میگیرد. در این تحقیق اثر عوامل محیطی (شیب، خاک) بر کمیت وکیفیت اسانس گونه Stachys laxa در استان مازندران در محدوده شهر کیاسر مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه برداری از گیاه در زمان گلدهی در اواسط خرداد ماه از سرشاخههای گلدار گونه سنبله دماوندی در دو جهت شمالی و جنوبی انجام شد. بعد از خشک شدن نمونه ها در سایه، به مقدار 100 گرم از آنها برای تهیه اسانس، با روش تقطیر با آب طرح کلونجر مورد استفاده قرار گرفت و اجزای اسانس با روش کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی گازی متصل به طیفسنجی جرمی (GC/MS) تجزیه و تحلیل و شناسایی شدند. نمونه برداری از خاک در طول 4 ترانسکت، 3 نمونه خاک از ابتدا، وسط و انتهای ترانسکت در دو جهت شیب از عمق 30-0 سانتیمتری از ریشه گیاه انجام شد و پارامترهای نیتروژن، پتاسیم، فسفر، کربن آلی، ماده آلی، اسیدیته و هدایت الکتریکی اندازه گیری شد. در مجموع 31 ترکیب در جهت جنوبی (41/71 درصد اسانس) و 20 ترکیب در جهت شمالی (73/84 درصد اسانس) استخراج شدند. بر اساس نتایج، شرایط محیطی باعث اختلاف معنی دار در بازده اسانس ها در سطح یک درصد شده است، بهطوریکه در جهت شمالی به دلیل بالا بودن میزان نیتروژن و فسفر خاک، همچنین بالا بودن درصد ماده آلی خاک و رطوبت خاک و پایین بودن اسیدیته خاک، بازده اسانس در جهت شمالی بیشتر از جهت جنوبی بوده است. همچنین با توجه به نور بیشتر و افزایش زمان تابش آن در جهت جنوبی افزایش ترکیبات، عملکرد و کیفیت اسانس گیاه سنبله ای دماوندی در جهت جنوبی بیشتر بوده است.
واژههای کلیدی: نعناییان، Stachys laxa، اسانس، شیب، خاک
* نویسنده مسئول، تلفن: 6242135- 0122 ، پست الکترونیکی: j_mahmoudi2005@yahoo.com
مقدمه
نواحی شمال کشور که از نظر جغرافیای گیاهی به هیرکانی معروفند، یکی از مناطق مهم فلورستیک ایران بهشمار میآیند (1). این ناحیه رویشگاهی شامل جنگل و مرتع با ارزشی می باشد. اهمیت گیاهان مرتعی در تولید علوفه، ایجاد چراگاه مناسب و کنترل فرسایش خاک است (6). از دیگر فواید با ارزش گیاهان مرتعی خواص دارویی آنهاست. گیاهان دارویی منبع مهم داروهای گیاهی و شیمیایی محسوب می شوند (17). گیاهان دارویی از مواهب خدادادی هستند که میراثی ارزشمند برای سلامت جامعه بشری محسوب می شوند (11) پیچیدهتر شدن نظامهای مراقبت از تندرستی، هزینه بسیار بالای درمان و در کنار آنها اثرات مخرب و جانبی داروهای شیمیایی و ایجاد آلودگیهای زیست محیطی زمینه ساز روی آوردن دوباره مردم به سایر روش های درمانی به ویژه گیاه درمانی شده است، زیرا گیاهان دارویی به دلیل ماهیت طبیعیشان با بدن سازگاری بهتری دارند و معمولا فاقد عوارض ناخواسته هستند (13).
اگرچه تولید مواد مؤثره در گیاهان دارویی با هدایت فرایندهای ژنتیکی همراه است ولی به طور بارزی تحت تأثیر عوامل محیطی مانند ارتفاع از سطح دریا، شیب و عرض جغرافیایی، دما، نور و رطوبت نسبی قرار می گیرد، به طوری که عوامل محیطی سبب تغییرات در رشد گیاهان دارویی و نیز کمیت وکیفیت مواد مؤثره آنها نظیر آلکالوئیدها، گلیکوزیدها، استروئید ها، اسانس ها و امثال آنها می گردد(4).
خانواده نعناعیان یکی از بزرگترین خانواده های گیاهیست که دارای پراکنش جهانی می باشد. این خانواده با حدود 200 سرده و 2 تا 5 هزار گونه از بوته های معطر دارای خواص دارویی گسترده است (16).این گیاهان عموما علفی، یکساله، پایا و دارای ساقه های راست یا خزنده هستند. سرده Stachys (سنبله ای) از این تیره حدود 300 گونه را به خود اختصاص داده است (29). Stachys از واژه Chistets به معنی تمیز کننده و بهبود دهنده زخم گرفته شده است که نشانگر استفاده وسیع اسانس و یا عصاره گونه های این سرده به عنوان آنتی سپتیک (ضدعفونی کننده) و درمان کننده بیماریهای پوستی می باشد(29). یکی از گونه های این سرده Stachys laxa (سنبله ای دماوندی) است که گیاهی علفی، پایا، اغلب پوشیده از تار با ظاهری سفید رنگ و پنبه ای است. قاعده برگها قلبی شکل یا مقطع بوده و پرچم ها از لوله جام خارج شده اند. این گیاه دارای اثرات ضد اسپاسم، تقویت کننده معده، ضد نفخ و التیام دهنده زخم است (16).
این گونه مخصوص اقلیم های نیمه خشک سرد و مدیترانه ای سرد بوده و در استان های گلستان و مازندران به واسطه تنوع عوامل توپوگرافیکی و اقلیمی گسترده شده است، پراکنش آن در مازندران در کوه نیزوا و منطقه اوریم در ارتفاع 2000 متری و گدوک است (3،5،31).
البته تا به حال مطالعات زیادی روی گیاه Stachys Laxa انجام نشده است. برای اولین بار سجادی و مهرگان (33 ) در منطقه چرات مازندران ترکیبات اسانس این گیاه را با دستگاه GC و GC/MS بررسی کرده و 33 جزء را شناسایی و معرفی نمودند که ترکیبات عمده آن شامل دی ژرماکرن، کاریوفیلن، فلندرن، اکسید کاریوفیلن، لینالول و آلفا کادینول بود. سمنانی و اکبر زاده (18) در اطراف بهشهر ترکیبات این گونه را شناسایی کردند که ترکیبات عمده آنها شامل ژرماکرن، پنتانون، سیکلوژرماکرن، بتاکاریوفیلن و آلفاپینن بود.
قلیچ نیا ( 14 ) به شناسایی و بررسی اکولوژیکی (بوم شناختی) گونه دارویی استاکیس پرداخت و به این نتیجه رسید که گونه Stachys Laxa در اقلیم نیمه خشک سرد، با متوسط بارندگی 350 میلی متر رویش دارد و این گونه بصورت لکه های متراکم در جهت شمالی- جنوبی می روید.
از نتایج مطالعات در مورد گونه های دیگر این جنس می توان به گزارش سمنانی و همکاران (18) در مازندران اشاره کرد که - Pinene ( 9/7 درصد)، hexadecanoic acid (2/5 درصد) و 4 – hydroxyl – 4 – methyl – 2 – pentanone (3/9 درصد) را مهمترین اجزای تشکیل دهنده اسانس گیاه Stachys lavandulifolia معرفی نمودند.
بررسی های انجام شده توسط رضا زاده و همکاران در منطقه ارسباران (12) در مورد شناسایی ترکیب های گونه Stachys athorecalys نشان می دهد که spathulenol (08/22 درصد)، - Pinene (6/9 درصد)، Linalool (9/14 درصد) و Linalyl acetate (86/8 درصد) جزو ترکیبات عمده گیاه بوده است. همچنین در بررسی دیگری که مصحفی و همکاران در کرمان (19) به شناسایی ترکیبات گونه Stachys acerosa پرداختند، ترکیبات عمده آن شامل l-linalool (6/21 درصد)، linalyl acetate (48/13 درصد)، Cis-chrysanthenyl (43/12درصد) و Carvacrol (05/11 درصد) گزارش شده است.
از عوامل مؤثر در تولید کمی و کیفی اسانس ها خاک محل رویش است که اثر مستقیم بر روی میزان کمی اسانس دارد و عوامل توپوگرافی ازجمله جهت شیب و ارتفاع محل مورد نظر اثر مستقیم روی کیفیت اسانس می گذارد (23).
محمدی سلیمانی (17) به مطالعه اثر برخی عوامل محیطی(جهت شیب، خاک) بر ترکیبات اسانس گونه Teucrium chamaedrysدر مراتع نمارستاق آمل پرداخت. وی با مطالعه در سه جهت شمالی، غربی و شرقی به این نتیجه رسید که ترکیبات اسانس در جهت شرقی بیشتر از ترکیبات اسانس در جهت های غربی و شمالی است، همچنین میزان اسیدیته خاک با درصد اسانس رابطه معکوس داشت ولی میزان نیتروژن خاک رابطه مستقیمی با میزان تولید اسانس برقرار کرد. میر آزادی (21) تأثیر عوامل اصلی اکولوژیک بر درصد بازده اسانس درختچه موردMyrtus communis را در رویشگاه های مختلف در جهات مختلف در استان لرستان را مورد بررسی قرار داد. مطابق نتایج او جهت جنوب غربی با جهات شمالی و جنوبی به لحاظ میزان اسانس در سطح 5 درصد تفاوت معنی داری نشان داد.
راستی (10) در منطقه عمارلو رودبار، در بررسی تأثیر رویشگاه (ارتفاع و جهت شیب) بر روی کیفیت و کمیت اسانس Juniperus exelsaاز سه نقطه ارتفاعی در سه جهت شرقی، غربی و جنوبی گزارش کرد که ترکیبات اسانس در جهات مختلف شیب و در ارتفاعات مختلف متفاوت است. قوام عربیان (15) تأثیر عوامل محیطی را بر کمیت و کیفیت اسانس دو زیرگونه Achillea milefolium بررسی کرد و به این نتیجه رسید که با افزایش ارتفاع میزان اسانس افزایش یافته و از بین ویژگی های خاک تنها میزان نیتروژن خاک با میزان اسانس رابطه معنی داری را نشان داد. زیوفنگ و همکاران (34) بیان داشتند که مواد آلی خاک، pH پایین، نیتروژن تبادلی بالا و نیتروژن کل موجود در خاک، مهمترین عوامل خاکی تأثیرگذار بر کیفیت اسانس گیاهان در کوههای چانگ بای چین بود.
با توجه به اینکه مطالعه ای روی گونه Stachys laxa در ارتباط با تأثیر عوامل محیطی بر کمیت و کیفیت اسانس انجام نشده پژوهش حاضر ضروری به نظر می رسد.
مواد و روشها
موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه: منطقه مورد مطالعه در فاصله 25 کیلومتری کیاسر واقع در جنوب ساری و بر اساس نقشه توپوگرافی مقیاس1:50000، بین طول جغرافیایی 53،43،42 درجه شرقی و عرض جغرافیایی 36،14،45 درجه شمالی قرار دارد. مساحت کل حوزه 1060 هکتار و مساحت منطقه مورد مطالعه 200 هکتار است، ارتفاع از سطح دریا 1660 متر می باشد، منطقه مورد مطالعه کوهستانی و اقلیم نیمه خشک سرد و جهت شیب عمومی آن شمالی است و شیب متوسط حدود 15تا 20 درصد دارد.
روش نمونه برداری: سرشاخه گلدار گیاه Stachys laxa در مرحله گلدهی کامل در خرداد ماه 1390 در یک منطقه در 2 جهت شیب شمالی و شیب جنوبی جمع آوری شد. نمونه برداری از گیاه بصورت تصادفی - سیستماتیک در هر شیب به تعداد 4 ترانسکت به طول 100 متر که 3 تا موازی و یکی عمود بر جهت شیب انجام گردید.
به منظور بررسی خصوصیات شیمیایی خاک و ارتباط آن با کمیت و کیفیت اسانس گیاه در هنگام برداشت مواد گیاهی از هر جهت، در طول هر ترانسکت 3 نمونه خاک از ابتدا، وسط و انتهای ترانسکت تا عمق 30 سانتیمتری از اطراف ریشهها جمعآوری شد و برای تجزیه به آزمایشگاه خاکشناسی منتقل گردید (20).
اسانس گیری: نمونه ها پس از جمع آوری و جداسازی خار و خاشاک در سایه و در دمای محیط خشک گردید، سپس با آسیاب پودر شده و با استفاده از روش تقطیر با آب و دستگاه کلونجر اسانس گیری شد(7). اسانس حاصل پس از جدا سازی از سطح آب توسط سدیم سولفات بدون آب، رطوبتزدایی شدند و پس از توزین و محاسبه بازده تولید اسانس، در ظروف شیشه ای درب دار و در یخچال نگهداری شدند.
100 × (وزن خشک گیاه / وزن اسانس) = بازده اسانس (1)
شناسایی ترکیب های تشکیل دهنده اسانس: اسانس پس از آماده سازی به دستگاه GC تزریق شد و با استفاده از دستگاه GC / MS آنالیز شد تا نوع ترکیب های تشکیل دهنده آن مشخص شود؛ شناسایی ترکیب های موجود در اسانس به کمک شاخص های بازداری و بررسی طیف های جرمی پیشنهادی کتابخانه های کامپیوتری دستگاه کروماتوگراف طیفسنج جرمی و مقایسه این پارامترها با ترکیبهای استاندارد انجام شد (24).
مشخصات دستگاه GC: برای جدا نمودن ترکیبهای شیمیایی موجود در اسانس گیاهان از روش کروماتوگرافی استفاده می شود. برای آنالیز GC اسانس سنبله ای دماوندی از دستگاه کروماتوگراف گازی Hewlett Packard مدل HP – 6890 مجهز به ستون از نوع HP – 1 MS فشار گاز سر ستون Psi 47/5 با قطر داخلی 25/0 میکرومتر و طول 30 متر و ضخامت فیلم 5/0 میکرو متر و مجهز به دتکتور FID استفاده گردید. دمای ستون روی 50 تا 250 درجه سانتی گراد برنامهریزی شد. دمای دتکتور و نسبت اسپیلت 5:1 بوده و از گاز حامل هلیوم با سرعت sec / cm 12 استفاده شد.
مشخصات دستگاه GC / MS: برای شناسایی ترکیبات موجود در اسانس گیاه از دستگاه GC/MS یا دستگاه گاز کروماتوگراف متصل به طیف سنج جرمی Hewlett Packard مدل Agilent با ستون HP – 5، فشار گاز سر ستون Psi 98/6، دمای استفاده گردید. قطر داخلی، طول و ضخامت فیلم مشابه GC بوده و گاز بکار رفته هلیوم با سرعت sec / cm 35 و انرژی یونیزاسیون برابر 70 الکترون ولت بود.
تجزیه نمونه های خاک: ناخالصی های نمونه های خاک خشک شده مانند سنگها و بقایای گیاهی درشت و سنگریزه از نمونه ها جدا گردید و توسط هاون چینی کوبیده و کلوخههای آن خرد شدند و پس از کوبیدن، خاک از الک دو میلی متری عبور داده شد(26). نمونه های خاک برداشت شده از هر یک از جهات شیب به منظور تجزیه به آزمایشگاه خاکشناسی منتقل شدند و از لحاظ برخی از خصوصیات شیمیایی شامل هدایت الکتریکی EC)) (از طریق عصاره گِل اشباع با دستگاه EC سنج)، اسیدیته pH)) (بر اساس تهیه عصاره اشباع به روش پتانسیومتری و با استفاده از دستگاه pH متر)، درصد کربن آلی (روش والکی بلاک بر پایه اکسیداسیون مواد آلی)، ماده آلی، پتاسیم قابل جذب (روش استات آمونیوم)، فسفر قابل جذب (با دستگاه SpectropHotometer ) و ازت (روش کجدال در سه مرحله هضم و تقطیر و تیتراسیون) (22) مورد بررسی و تجزیه قرار گرفت.
تجزیه و تحلیل های آماری: برای تجزیه و تحلیل داده های کمی و کیفی (خاک و اسانس ) آزمایش نرمال داده ها به وسیله آزمون کولوگوف اسمیرنف انجام شد. بعد از تأیید نرمال بودن داده ها، برای مقایسه دو شیب از نظر اسانس گونه مورد بررسی و همچنین برای مقایسه برخی خصوصیات خاک از آزمون تی (t-test ) استفاده شد و تجزیه و تحلیل داده ها به کمک نرم افزار
SPSS (version 16) انجام گردید.
نتایج
مقایسه بازده اسانس در دو جهت شیب شمالی و شیب جنوبی: میانگین بازده اسانس در دو جهت شیب شمالی و جنوبی تعیین گردید که به ترتیب 2/0 درصد و 1/0 درصد بود. همان طور که نتیجه نشان می دهد، از نظر بازده بین این دو شیب تفاوت معنی دار در سطح 1 درصد وجود دارد، به طوری که شیب شمالی بیشترین بازده اسانس را نسبت به شیب جنوبی نشان می دهد (جدول 1، نمودار1).
مقایسه ترکیبات اسانس گونه سنبلهای دماوندی در دو جهت شیب شمالی و جنوبی: بر اساس نتایج جدول 2، در شیب شمالی 20 ترکیب شناسایی شد که در مجموع 73/84 درصد اجزای اسانس را تشکیل داده و عمده ترین آنها شامل alpHa-Bergamotene (75/14)cubebene beta- (23/10)، t-muurolol(56/7)و delta-cadinene(8/6) بود.
جدول 1- مقایسه بازده اسانس Stachys laxa در دو جهت شیب
شیب |
میانگین بازده اسانس |
انحراف معیار |
اشتباه معیار |
t |
Sig |
جنوبی |
1/0 |
90/0 |
052/0 |
200/1- |
**000/0 |
شمالی |
2/0 |
10/0 |
057/0 |
**: تفاوت معنیدار در سطح 1 درصد
جدول 2- ترکیبات و درصد اسانس گیاه Stachys laxaدر شیب شمالی
ردیف |
ترکیب شیمیایی |
شاخص بازداری |
درصد ترکیب |
1 |
– Pinene |
365/915 |
38/1 |
2 |
-copaene |
03/1380 |
46/2 |
3 |
Trans-caryopHyllene |
589/1424 |
17/8 |
4 |
Cetane |
979/1464 |
8/0 |
5 |
1 , 1 , 4 , 4 – Tetramethyl – 2 – Tetralone |
361/1484 |
01/1 |
6 |
|
077/1498 |
23/10 |
7 |
Calarene |
918/1498 |
72/1 |
8 |
Germacrene A |
117/1500 |
15/2 |
9 |
Germacrene D |
426/1524 |
75/2 |
10 |
7 – epi – alpHa – selinene |
531/1525 |
83/2 |
11 |
– cadinene |
651/1529 |
8/6 |
12 |
-Bergamotene |
614/1551 |
75/14 |
13 |
CaryopHllene oxide |
268/1592 |
4/4 |
14 |
– Cadinol |
01/1652 |
36/5 |
15 |
t-muurolol |
281/1665 |
56/7 |
16 |
-bisabolol |
084/1695 |
29/5
|
17 |
Thujopsene |
363/1697 |
59/3 |
18 |
2-pentadecanone,6,10,14- trimethyl |
297/1850 |
28/1 |
19 |
2 – Pentadecanone, 6,10,14 – Trimethyl |
297/1850 |
26/1 |
20 |
Kaurene |
488/2050 |
94/0 |
نمودار 1- مقایسه بازده اسانس Stachys laxa در دو جهت شیب
بر اساس نتایج جدول 3 در اسانس شیب جنوبی 31 ترکیب شناسایی گردید که در مجموع 41/71 درصد اجزای اسانس را تشکیل داد. از میان ترکیبهای شناسایی شده در شیب جنوبی Germacrene D (29/12 درصد)،- Cadinene (25/6درصد)،- Bisabolene (68/5 درصد) و Hexadecanoic acid (1/5 درصد) بالاترین درصد را دارا بود.
مقایسه ترکیبات عمده اسانس در دو جهت نشان می دهد که ترکیبات شاخص در دو جهت شامل Pinene – Germacrene – A، Germacrene – D، δ – cadinene، Trans – caryopHllene، Thujopsene،α – Cadinol،CaryopHllene oxide بوده است. مقایسه میانگین داده های آنالیز اسانس های مشترک دو شیب با آزمون تی بدین صورت است (جدول 4، نمودار2). بین میزان – Pinene در شیب جنوبی و شمالی در سطح یک درصد تفاوت معنی دار وجود دارد، بهطوریکه شیب جنوبی بیشترین درصد را نسبت به شیب شمالی نشان داد؛ میزان Germacrene – A دو شیب نیز تفاوت معنی دار در سطح یک درصد نشان داد. بهطوریکه شیب جنوبی بیشترین درصد این ترکیب را به خود اختصاص داد. Germacrene – D نیز در شیب جنوبی بیشترین درصد را به خود اختصاص داده بود. میزان δ – cadinene در شیب شمالی و جنوبی در سطح یک درصد تفاوت معنی داری را نشان داد؛ بهطوریکه در شیب شمالی بیشترین درصد را شامل می شد. بیشترین میزان Trans – caryopHllene در شیب شمالی مشاهده شد که در سطح یک در صد تفاوت معنی دار بود.
Thujopsene در شیب شمالی بیشترین درصد را به خود اختصاص داد که در سطح یک درصد تفاوت معنی دار وجود داشت. α – Cadinol ترکیب مشترک دیگری بود که تفاوت معنی داری را در سطح یک درصد نشان داد، بهطوریکه در شیب شمالی بیشترین درصد مشاهده شد. مقایسه میزان CaryopHllene oxide در دو شیب شمالی و جنوبی نشان داد که از نظر مقایسه این ترکیب در دو شیب تفاوت معنی دار در سطح یک درصد وجود دارد، بهطوریکه شیب شمالی بیشترین درصد این ترکیب را نسبت به شیب جنوبی به خود اختصاص داده بود.
نتایج خاک: نتایج بدست آمده از مقایسه خصوصیات مختلف خاک (جدول 5) در دو جهت شیب نشانگر آن بود که بین پارامترهای کربن آلی و pH تفاوت معنی دار وجود نداشت، ولی ازت، فسفر، پتاسیم و ماده آلی خاک بین دو جهت در سطح 5 درصد اختلاف معنی دار نشان دادند، بهطوریکه شیب شمالی بیشترین میزان را از نظر فاکتورهای فوق نشان داد.
جدول 3- ترکیبات و درصد اسانس گیاه Stachys laxaدر شیب جنوبی
ردیف |
ترکیب شیمیایی |
شاخص بازداری |
درصد ترکیب |
1 |
– Pinene |
9/909 |
06/3 |
2 |
– Pinene |
25/964 |
53/0 |
3 |
– Myrcene |
725/983 |
53/0 |
4 |
– PHelladrene |
11/1023 |
39/1 |
5 |
– cubebene |
744/1380 |
14/3 |
6 |
– Bourbonene |
732/1389 |
03/1 |
7 |
– Elemene |
803/1396 |
03/2 |
8 |
Trans – caryopHllene |
11/1425 |
29/2 |
9 |
Germacrene – D |
681/1434 |
29/12 |
10 |
Trans – Beta – Farnesene |
137/1448 |
87/0 |
11 |
– AmorpHene |
38/1483 |
39/1 |
12 |
– Selinene |
472/1493 |
19/1 |
13 |
Valencene |
679/1499 |
95/1 |
14 |
– Selinene |
421/1502 |
82/1 |
15 |
– Muurolene |
839/1506 |
94/0 |
16 |
Germacrene – A |
839/1506 |
82/3 |
17 |
– Cedrene |
799/1517 |
73/0 |
18 |
– cadinene |
011/1531 |
25/6 |
19 |
Bisabolene |
538/1548 |
59/0 |
20 |
– Bisabolene |
973/1552 |
68/5 |
21 |
( - ) – spathulenol |
147/1588 |
83/1 |
22 |
CaryopHllene oxide |
82/1592 |
77/1 |
23 |
– Gurjunene |
591/1602 |
63/0 |
24 |
Thujopsene |
193/1657 |
55/0 |
25 |
– Cadinol |
862/1665 |
39/4 |
26 |
EremopHilene |
615/1669 |
9/0 |
27 |
Anymol |
352/1695 |
09/3 |
28 |
Hexadecanoic acid |
937/1979 |
10/5 |
29 |
Ethyl linoleolate |
53/2154 |
45/0 |
30 |
Labda – 8 (17), 13Z – dien – 15 – ol |
79/2248 |
76/0 |
31 |
Pentacosane |
288/2502 |
42/0 |
مقایسه میزان EC بین دو شیب نشان داد که از نظر این پارامتر بین دو شیب تفاوت معنی دار در سطح 5 درصد وجود داشت که شیب جنوبی بیشترین میزان را نسبت به شیب شمالی نشان داد.
بحث و نتیجهگیری
این تحقیق به منظور بررسی تأثیر شرایط محیطی بر تغییرات کمی و کیفی اسانس سنبله دماوندی انجام شد. نتایج بررسی ها نشان داد که میزان و ترکیبات تشکیل دهنده اسانس سنبله دماوندی متأثر از شرایط محیطی می باشد.
جدول 4- مقایسه ترکیبات شاخص اسانس شیب شمالی و شیب جنوبی
ترکیبات اسانس |
شیب |
میانگین |
انحراف معیار |
اشتباه معیار |
t |
sig |
AlpHa-pinene |
شمالی |
27/1 |
092/0 |
053/0 |
614/31- |
**000/0 |
جنوبی |
04/3 |
026/0 |
015/0 |
|||
Germacrene A |
شمالی |
18/2 |
10/0 |
06/0 |
511/22- |
**000/0 |
جنوبی |
77/3 |
06/0 |
03/0 |
|||
Germacrene D |
شمالی |
61/2 |
12/0 |
72/0 |
573/98- |
**000/0 |
جنوبی |
23/12 |
11/0 |
06/0 |
|||
Delta-cadinene |
شمالی |
75/6 |
050/0 |
028/0 |
247/12 |
**000/0 |
جنوبی |
25/6 |
050/0 |
028/0 |
|||
Trans-caryopHyllene |
شمالی |
17/8 |
025/0 |
014/0 |
049/169 |
**000/0 |
جنوبی |
26/2 |
055/0 |
031/0 |
|||
Thujopsene |
شمالی |
44/3 |
176/0 |
10/0 |
454/28 |
**000/0 |
جنوبی |
52/0 |
025/0 |
014/0 |
|||
AlpHa-cadinol |
شمالی |
28/5 |
08/0 |
04/0 |
35/16 |
**000/0 |
جنوبی |
36/4 |
05/0 |
03/0 |
|||
CaryopHylleneoxid |
شمالی |
28/4 |
104/0 |
060/0 |
065/26 |
**000/0 |
جنوبی |
65/1 |
140/0 |
080/0 |
|||
Total essence |
شمالی |
55/34 |
050/0 |
028/0 |
825/4 |
ns25/0 |
جنوبی |
40/34 |
020/0 |
011/0 |
**: تفاوت معنیدار در سطح 1 درصد ns: عدم تفاوت معنیدار
نمودار 2 - مقایسه میزان ترکیبات شاخص اسانس شیب شمالی و شیب جنوبی
جدول 5- مقایسه پارامترهای خاک در دو شیب شمالی و شیب جنوبی
پارامترهای خاک |
شیب |
میانگین |
انحراف معیار |
اشتباه معیار |
t |
sig |
نیتروژن |
شمالی |
11/0 |
042/0 |
012/0 |
808/0 |
*028/0 |
جنوبی |
80/0 |
033/0 |
09/0 |
|||
فسفر |
شمالی |
06/6 |
43/2 |
70/0 |
273/1 |
*016/0 |
جنوبی |
55/4 |
33/3 |
96/0 |
|||
پتاسیم |
شمالی |
10/426 |
66/127 |
58/36 |
344/1 |
013/0* |
جنوبی |
33/306 |
70/126 |
57/36 |
|||
کربن آلی |
شمالی |
77/1 |
51/0 |
14/0 |
232/3 |
ns234/0 |
جنوبی |
19/1 |
34/0 |
09/0 |
|||
ماده آلی |
شمالی |
90/2 |
81/0 |
23/0 |
589/2 |
*017/0 |
جنوبی |
14/2 |
60/0 |
17/0 |
|||
PH |
شمالی |
72/7 |
096/0 |
027/0 |
183/4 |
ns214/0 |
جنوبی |
56/7 |
088/0 |
025/0 |
|||
EC |
شمالی |
084/0 |
013/0 |
003/0 |
759/0- |
*036/0 |
جنوبی |
100/0 |
027/0 |
007/0 |
*: تفاوت معنیدار در سطح 5 درصد ns: عدم تفاوت معنیدار
بر اساس نتایج پژوهش حاضر درصد کل اسانس و نوع ترکیبات و مقدار آنها با یکدیگر متفاوت می باشند. همچنین بعضی از ترکیبات در شیب جنوبی بیشتر دیده شده، حال آنکه همان نمونه اسانس در شیب شمالی از مقدار کمی برخوردار بوده است، مانند ژرماکرن دی که مقدار آن در شیب شمالی 75/2 درصد ولی این ترکیب در شیب جنوبی 12 درصد بود.
این امر شاید به این علت است که در شیب شمالی به دلیل میزان بالاتر نیتروژن، فسفر، پتاسیم و ماده آلی نسبت به شیب جنوبی حجم کل اسانس و درصد بازده اسانس بالاتر بود، زیرا ویژگی های خاک و بستر رشد گیاه از لحاظ خواص فیزیکی و شیمیایی از عوامل مهم و تأثیرگذار بر چگونگی رشد و نمو و ماده مؤثر گیاهان دارویی و معطر هستند (8). این یافته ها با نتایج زیفنگ (34) مطابقت دارد، بهطوریکه میزان نیتروژن بالای خاک را باعث افزایش تولید و ترکیبات اسانس گونه Rhodiolas achalinenesis دانسته است.
همچنین میزان EC خاک شیب جنوبی نسبت به شیب شمالی بالاتر بود. EC بالا سبب محدود کردن رشد گیاه شده و در نهایت می تواند بر روی درصد اسانس در گیاه تأثیر گذاشته و میزان درصد اسانس را پایین آورد (17). تحقیق کلتاوی و کروتیو (30) نشان داد که محیط های شور علاوه بر تأثیر منفی بر رشد گیاهان موجب توقف تولید اسانس آنها می شوند، که با یافته های این تحقیق در مورد پایین بودن اسانس شیب جنوبی با توجه به EC بالا همخوانی دارد.
همچنین تعداد ترکیبات اسانس در جهت جنوبی بیشتر از تعداد ترکیبات اسانس در جهت شمالی است. با توجه به اینکه جهت جنوبی در این منطقه بیشترین نور را دریافت می کند، احتمالا دلیل عمده افزایش ترکیبات در جهت جنوبی به فاکتورهای نوری ارتباط دارد، به طوری که افزایش زمان تابش نور در این جهت مؤثرترین عامل در ترکیبات اسانس است. از طرفی بین خصوصیات مختلف نور و تولید متابولیت های (دگرگوهره های) ثانوی درگیاهان ارتباط نزدیکی وجود دارد. نور در جوانه زنی بذرهای برخی گیاهان دارویی نیز نقش مهمی دارد (9). این بررسی نشان میدهد که کاهش نور در طول رویش گیاه سبب کاهش اندازه گل ها و در نهایت مقدار اسانس موجود در آنها شده است. نتایج تحقیقات برنث (25) نیز این امر را نشان می دهد که بین خصوصیات روشنایی و تولید متابولیت های ثانوی گیاهان دارویی، ارتباطی نزدیکی وجود دارد و نقش اکوفیزیولوژیکی روشنایی در تولید متابولیت های ثانوی اساسی است. فعالیت گیاهان در سنتز متابولیت های دارویی، تحت تأثیر وضعیت های مختلف نوری تغییر می کند، به طوری که در بسیاری از گیاهان افزایش زمان نوردهی باعث افزایش ترکیبات و تغییر در ساختار اسانس می شود. بر اساس نتایج هورنوک (28) نور و درجه حرارت مهمترین عوامل محیطی مؤثر بر رویش گیاهان دارویی هستند که تأثیر عمده ای بر کمیت و کیفیت مواد مؤثره آنها می گذارد، از این رو با نتایج این پژوهش مطابقت دارد.
نتایج این تحقیق و پژوهش های دیگران مؤید این مطلب است که عملکرد گیاهان در اکوسیستم ها، تحت تأثیر عوامل مختلفی نظیر نوع گونه، اقلیم منطقه، نوع خاک، ارتفاع از سطح دریا، موقعیت جغرافیایی و دامنه شیب قرار دارد. هر یک از این عوامل می توانند تأثیر بسزایی بر کمیت و کیفیت اسانس گیاهان دارویی داشته باشند. با توجه به نتایج تحقیق حاضر پیشنهاد می شود به منظور استفاده بهینه از گیاهان دارویی و استخراج بهتر مواد مؤثره به این عوامل توجه بیشتری گردد.
24.Adams RP.,2001.Identification of essential oil components by gas chromatograpHy/ quadrupole mass spectroscopy. Allured publishing corporation. Corol Stream, IL.
25.Bernath, J., 2000: medicinal and aromatic plant, Mezo. Publ. Budapest, PP.667
26.Camobreco, V.J., B.K. Richards, T.S. Steenhuis, J.H. Peverly, and M.B. McBride. 1996. Movement of heavy metals through undisturbed and homogenized soil columns. Soil Sci.161:740-750.
27.Evans , W.C.Trease and Evans PHarmacognosy , 13 th ed. London: BailliereTindall: 1989
28.Hornok. L 1992: cultivation and processing of medicinal plant. Academiaikiado, Budapest
29.Kartsev V, G., stepanishenko N N and auelbekov S A 1994. chemical composition and pHarmacological properties of plant of the genus stachys. Chemistry of natural compounds. 30:645.
30.Keltawi,N.E. and Croteau,R.1987.Salinity depression of growth and essenthial oil formation in spearmint and marjoramand its reversal by foliar applied cytokinin.pHytochemistry ,26,1333-1334.
31.Mirza , m. Baher, z. f. Essential Oil of StachysLanata J acq o from Iran J. Essent. Oil Res. 2003: 15: 46 – 47
32.Morteza – semnnani, k. , Saidee, m. , mahdavi , M. R. and rahimi, F. , 2007.Journal of mazendaran university of medical sciences 17 (57)
33.Sajjadi, s. E. , Mehregan, l. Composition of the essential oil of Stachys LaxaBoiss. &Bushe. I. J. P. R. 2003 ; 2 (1) 57
34.Xiufeng Yan., Shuangxiu Wu., Yang Wang.,Xinhai Shang., ShaojunDai. 2004: Soil nutrient factors related to salidroside production of Rhodiolasa chalinensis distributed in Chang Bai Mountain. J. Environmental and Experimental Botany, 52: 267-276.