نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش اموخته کارشناسی ارشد فیزیولوژی گیاهی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان

2 هیات علمی گروه زیست شناسی دانشکده علوم دانشگاه زنجان

3 هیات علمی گروه شیمی دانشکده علوم دانشگاه گلستان

چکیده

گیاه پونه آبی در استان های شمالی ایران به صورت وسیع می روید. بخش های هوایی گیاه پیش از مرحله گلدهی و نمونه های خاک در فصل بهار سال 1392 از 4 منطقه مختلف از شرق تا غرب استان مازندران شامل ساری، بابل، نوشهر و تنکابن و در سه تکرار جمع آوری شد. استخراج اسانس به روش تقطیر با آب و با استفاده از دستگاه کلونجر انجام شد و بازده اسانس در مناطق مختلف محاسبه شد. جداسازی و شناسایی ترکیبات مختلف تشکیل دهنده اسانس توسط دستگاه گاز کروماتوگرافی GC و GC/MS انجام شد. ویژگی های خاک شامل مقدار عناصر، میزان pH و هدایت الکتریکی(EC) اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS 9.1 انجام گرفت. نتایج نشان داد که بازده اسانس با سه تکرار برای هرمنطقه بر اساس وزن خشک گیاه بین 254/0 % در ساری (شرق استان) تا (474/0%) در نوشهر (غرب استان) است. تعداد ترکیبات تشکیل دهنده اسانس روندی معکوس نشان داد به گونه ای که اسانس نمونه گیاهی نوشهر دارای کمترین تعداد ترکیبات (26 ترکیب) و اسانس نمونه ساری دارای بیشترین تعداد ترکیبات (34) ترکیب بود. شاخص ترین ترکیبات اسانس منتوفوران، ترانس- کاریوفیلن، اوکالیپتول، جرماکرن- دی و ویریدی فلورول بودند. نتایج آزمایش های خاک نشان داد که کاهش اسیدیته و هدایت الکتریکی خاک، افزایش مقدار نیتروژن، فسفر و عناصر آلی و مغذی خاک و بارندگی بیشتر در غرب استان منجر به تولید بیشتر اسانس شده اما افزایش اسیدیته و هدایت الکتریکی در شرق موجب تعداد بیشتر اجزای اسانس شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The impact of the environmental factors on yield and chemical compositions of essential oil of water mint, Mentha aquatica L. from different habitats of Mazandaran province

نویسندگان [English]

  • Mehri Mohsenpour 1
  • Mahnaz Vafadar 2
  • Elaheh Vatankhah 2
  • Hosein Meighani 3

1 University of Zanjan

2 university of Zanjan

3 University of Golestan

چکیده [English]

Water mint grows widely in Northern provinces of Iran. Plant shoots and soil samples have been collected before flowering phase from four different sites, east to the west of the province including Sari, Babol, Nowshahr and Tonekabon in the spring season 2013 in three replications. Essential oil extraction was carried out by hydro distillation method with Clevenger apparatus and essential oil yield has been calculated in different localities. Isolation and identification of the essential oil components have been carried out with Gass Cromatography (GC) and GC/MS. Soil features including elements amount, acidity (pH) and electrical conductivity (EC) have been measured. Data analysis has been carried out with SAS software ver. 9.1. The results indicated that the essential oil yield based on dry plant weight was between 0.254% in Sari (east of the province) to 0.474% in Nowshahr (west of the province). The number of essential oil components showed a reverse trend in which the oil of Nowshahr consisted of the least components (26 components) and the oil of the Sari composed of the most (34 components). The most characteristic constituents of the oils were menthofuran, trans-caryophyllene, Eucalyptol, Germacrene- D and viridiflorol. The results of the soil experiments showed that decreasing of the soil pH and EC, increasing in N, P and soil organic and nutrient elements and more precipitation in the west of the province resulted in more oil yield but increasing of the soil pH and EC in the east leads to more components of the oil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Environmental Factors
  • essential oil
  • Mentha aquatica L
  • Mazandaran

بررسی تاثیر شرایط محیطی بر میزان و ترکیبات شیمیایی روغن اسانسی گیاه پونه آبی (Menthaaquatica L.) از رویشگاه های مختلف استان مازندران

مهری محسن پور1، مهناز وفادار1*، حسین میقانی2 و الهه وطن خواه1

1 زنجان، دانشگاه زنجان، دانشکده علوم، گروه زیست شناسی

2 گرگان، دانشگاه گلستان، دانشکده علوم، گروه شیمی

تاریخ دریافت: 30/4/94                تاریخ پذیرش:  25/12/94 

چکیده

گیاه پونه آبی در استان های شمالی ایران به صورت وسیع می روید. بخش های هوایی گیاه پیش از مرحله گلدهی و نمونه های خاک در فصل بهار سال 1392 از 4 منطقه مختلف از شرق تا غرب استان مازندران شامل ساری، بابل، نوشهر و تنکابن و در سه تکرار جمع آوری شد. استخراج اسانس به روش تقطیر با آب و با استفاده از دستگاه کلونجر انجام شد و بازده اسانس در مناطق مختلف محاسبه شد. جداسازی و شناسایی ترکیبات مختلف تشکیل دهنده اسانس توسط دستگاه گاز کروماتوگرافی GC و GC/MS انجام شد. ویژگی های خاک شامل مقدار عناصر، میزان pH و هدایت الکتریکی(EC)  اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS 9.1 انجام گرفت. نتایج نشان داد که بازده اسانس با سه تکرار برای هرمنطقه بر اساس وزن خشک گیاه بین 254/0 % در ساری (شرق استان) تا (474/0%) در نوشهر (غرب استان) است. تعداد ترکیبات تشکیل دهنده اسانس روندی معکوس نشان داد به گونه ای که اسانس نمونه گیاهی نوشهر دارای کمترین تعداد ترکیبات (26 ترکیب) و اسانس نمونه ساری دارای بیشترین تعداد ترکیبات (34 ترکیب) بود. شاخص ترین ترکیبات اسانس منتوفوران، ترانس- کاریوفیلن، اوکالیپتول، جرماکرن- دی و ویریدی فلورول بودند. نتایج آزمایش های خاک نشان داد که کاهش اسیدیته و هدایت الکتریکی خاک، افزایش مقدار نیتروژن، فسفر و عناصر آلی و مغذی خاک و بارندگی بیشتر در غرب استان منجر به تولید بیشتر اسانس شده اما افزایش اسیدیته و هدایت الکتریکی در شرق موجب تعداد بیشتر اجزای اسانس شد.

واژه های کلیدی: اسانس، Mentha aquatica L.، مازندران، عوامل محیطی

* نویسنده مسئول، تلفن: 02133452543 ،  پست الکترونیکی: vafadar@znu.ac.ir 

مقدمه

 

گیاه نعناع با نام علمی Mentha L. یکی از گیاهان خانواده نعناعیان است که در ایران دارای 6 گونه و یک دو رگه می‍باشد. گونه Mentha aquatica L. (پونه آبی) یکی از گونه های این جنس است که در مناطق خزری در استان های گیلان، مازندران و گلستان گسترش فراوان داشته، علاوه بر آن در منطقه آذربایجان نیز رویش داشته و در دنیا در اروپا، ترکیه و منطقه قفقاز پراکنده است. این گونه به وفور در مناطق جلگه ای یا جنگلی شمال ایران، در مناطق مرطوب و سایه دار و در حواشی آبها و جویبارها  یافت شده و به عنوان یکی از سبزیجات رایج در تهیه غذاهای محلی در منطقه شمال کشور کاربرد فراوان دارد. از نظر ویژگی های گیاه شناسی، گیاهی چندساله و دارای ساقه های زیرزمینی بوده، دارای ساقه هوایی به ارتفاع 90 -20 سانتی متر، افراشته یا خیزان، کرکدار با برگ های مستطیلی، تخم مرغی، مثلثی، دایره ای و کرکدار، گل آذین کپه ای بوده و زمان گلدهی آن تابستان یا پاییز است (4).

خانواده نعناعیان یکی از بزرگترین خانواده های گیاهی است که تعداد قابل توجهی از جنس های آن در زمره گیاهان دارویی به حساب می آیند. اسانس ها از جمله ترکیبات مهم گیاهان دارویی هستند که دارای فعالیت های زیستی فراوانی می باشند (28). این ترکیبات، ترکیباتی هیدرو کربنی متشکل از سه عنصر کربن، هیدروژن و اکسیژن می باشند و به گروه ترپنوئیدها شامل منوترپنوئیدها و سزکوئی ترپنوئیدها تعلق دارند (3). این مواد فرار دارای فعالیت آنتی اکسیدانی بوده و بدن را در مقابل اثرات سوء رادیکال های آزاد اکسیژن حفاظت می نمایند (16). ترکیبات تشکیل دهنده اسانس از جمله منتوفوران، ترانس کاریو فیلن، جرماکرن- دی و اوکالیپتول دارای فعالیت های ضد عفونت، ضد التهاب، ضد مشکلات گوارشی و ضد سرطان نیز می باشند (9). اگر چه تولید مواد موثره گیاهان دارویی با هدایت فرایندهای ژنتیکی است ولی به طور بارزی تحت تاثیر عوامل محیطی مانند ارتفاع از سطح دریا، دما، نور، رطوبت نسبی قرار می گیرد، به طوری که عوامل محیطی سبب تغییرات در رشد گیاهان دارویی و نیز کمیت وکیفیت مواد موثره آن ها نظیر آلکالوئیدها، گلیکوزیدها و اسانس ها می گرد (1). مطالعات متعددی به منظور بررسی میزان و ترکیبات اسانس در جنس نعناع صورت پذیرفته است. مهم ترین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس این گیاه عبارتند از: منتوفوران، 1و8-سینئول، منتول، لیمونن، منتون، بتا-سیس-اوسیمن، لدول، آلفا ترپینن، کاریوفیلن و ویریدیفلورول (14، 17، 19، 20، 27، 29، 30).

مهم ترین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس گیاه پونه آبی بر طبق تحقیقات انجام شده عبارتند از: بتا-کاریوفیلن، ویریدیفلورول، 1،8-سینئول و پیپریتنون اکساید (17) و منتوفوران، 1،8-سینئول و ترانس کاریوفیلن (20).  تاثیر شرایط محیطی بر میزان و کیفیت متابولیت های ثانویه در خانواده های مختلف گیاهی از جمله خانواده نعناعیان توسط محققین مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی اسانس گونه
Mentha longifolia L. var. amphilema از دو منطقه اردبیل و قزوین حاکی از آن است که شرایط محیطی شامل نور، نوع خاک، میزان آب در دسترس و درجه حرارت بر روی مقدار و ترکیات تشکیل دهنده اسانس تاثیر می گذارد (15).

ترکیبات اسانس گیاه نعناع فلفلی(Mentha × piperata L.) در محیط های مختلفی از شمال هند مورد بررسی قرار گرفت. یافته های تحقیق نشان داد که که متابولیسم منوترپن ها در این گیاه قویا متاثر از عوامل محیطی است (26).نتایج حاصل از مطالعه اثر ارتفاع بر اسانس در گیاه دارویی آویشن وحشی (Thymus kotschyanus Boiss.)در منطقه طالقان بیانگر آن است که بین درصد اسانس و ارتفاع از سطح دریا یک رابطه خطی منفی و معنی دار وجود دارد. افزایش ارتفاع  باعث کاهش مقدار اسانس گردیده اما کیفیت اسانس با افزایش ارتفاع بیشتر شده است (6). اثر برخی عوامل محیطی (جهت شیب و خاک) بر ترکیبات اسانس گونه Teucrium chamaedrys ازخانواده نعناعیاندر مراتع نمارستاق آمل مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که میزان اسیدیته خاک با درصد اسانس رابطه معکوس داشته ولی میزان نیتروژن خاک رابطه مستقیمی با میزان تولید اسانس دارد (11). ترکیبات اسانس گونه
Perovskia abrotanoides Karel. در دو استان خراسان و بلوچستان نیز مورد تحقیق قرار گرفت. یافته ها بیانگر آن بود که اسانس گیاه منطقه بلوچستان حاوی 41 ترکیب و اسانس گیاه منطقه خراسان دارای 29 ترکیب بود (22).

تا زمان انجام این تحقیق، مطالعه ای به منظور بررسی تاثیر عوامل محیطی و رویشگاهی بر روی گیاه پونه آبی انجام نشده بود. هدف از انجام این پژوهش بررسی شرایط رویشگاهی و اکولوژیک و تاثیر این فاکتورها بر تولید اسانس در این گیاه بود.

مواد و روشها

جمع آوری نمونه: جمع آوری نمونه­های گیاهی از 4 منطقه در استان مازندران از شرق به غرب شامل ساری، بابل، نوشهرو تنکابن در بهار سال 92 در مرحله رویشی و در 3 تکرار صورت پذیرفت. به منظور بررسی خصوصیات خاک و ارتباط آن با کمیت و کیفیت اسانس گیاه از همه مناطق مورد بررسی، نمونه خاک با سه تکرار از عمق 30-0 سانتی متر از منطقه ریزوسفر ریشه برداشت شد. اطلاعات اقلیمی مناطق از مرکز اطلاعات و آمار هواشناسی استان مازندران به دست آمد.

استخراج اسانس: نمونه های گیاهی گیاه پونه آبی پس ازجمع آوری از مناطق و جداسازی خاک، در سایه به دوراز تابش مستقیم آفتاب و دردمای محیط خشک شدند. حدود 80 گرم ماده خشک گیاهی از سرشاخه ها با آسیاب پودر شده و استخراج اسانس با استفاده از روش تقطیر با آب انجام شد (25). اسانس گیری به مدت 4 ساعت با استفاده از دستگاه کلونجر صورت پذیرفت. اسانس حاصل پس از جداسازی، توسط سولفات سدیم بدون آب رطوبت زدایی شد و بازده اسانس بر اساس وزن خشک نمونه گیاهی اولیه محاسبه شد (25). 

روش های تجزیه دستگاهی:

کروماتوگرافی گازی (GC): دستگاه کروماتوگرافی گازیHewlett Packard  مدل HP – 7890 دارای ستون با نام تجاری HP-5 با قطر داخلی 5/0 میکرومتر و طول 30 متر و ضخامت لایه فاز ساکن 25/0 میکرومتر. دمای ستون از 50 درجه سانتی گراد آغاز شد و در نهایت به 250 درجه رسید. دمای آشکار ساز بر روی 280 در جه سانتی گراد تنظیم شد. از گاز حامل هلیوم به عنوان حامل با سرعت 12 ثانیه بر سانتی متر استفاده شد. درصد ترکیب های تشکیل دهنده اسانس با محاسبه مساحت سطح زیر هر منحنی در کروماتوگرام های GC که دتکتور آن FID بوده است تعیین شد.

کروماتوگرافی گازیمتصلبهطیفسنججرمی (GC/MS): برای شناسایی ترکیب های موجود در اسانس از دستگاه گاز کروماتوگراف Hewlett Packard مدل Agilent متصل به طیف سنج جرمی استفاده شد. ستون مشابه ستون استفاده شده در دستگاه  GCبود. گاز به کار رفته هلیوم با سرعت 35 ثانیه بر سانتی متر و انرژی یونیزاسیون برابر 70 الکترون ولت بود. برنامه حرارتی در دامنه 240-60 درجه با سرعت 3 درجه بر دقیقه و دمای محفظه تزریق  220 درجه بود. شناسایی طیف های ترکیبات تشکیل دهنده اسانس با استفاده از زمان بازداری و استفاده از طیف های جرمی ترکیبات استاندارد انجام گرفت.

آزمایشهای خاک شناسی: نمونه های خاک پس از جدا کردن سنگ ها، سنگریزه و بقایای گیاهی در هاون چینی کوبیده شد. پس از کوبیدن، نمونه های خاک از الک دو میلیمتری عبور داده شد. اندازه گیری هدایت الکتریکی (EC) و اسیدیته (pH) خاک با استفاده از دستگاه هدایت سنج و pH متر انجام شد. اندازه گیری عناصر خاک پس از آماده سازی نمونه های خاک با استفاده از محلول تیزاب سلطانی (مخلوط اسید نیتریک و اسید کلریدریک به نسبت 1:3) با دستگاه جذب اتمی ICP-OES مدل Spectro Genesis (AMETEK) انجام پذیرفت (2).

آنالیز آماری: به منظور تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده، ابتدا تست نرمال بودن داده ها به وسیله آزمون کولموگروف اسمیرنف انجام شد. بعد از بررسی نرمال بودن داده ها، آنالیزهای آماری توسط نرم افزار SAS 9.1 انجام پذیرفت و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن صورت گرفت.

نتایج

اطلاعات اقلیمی و نتایج  تجزیه خاک: اطلاعات اقلیمی مناطق مورد مطالعه در جدول 1 آمده است. از نظر ارتفاع از سطح دریا، مناطق مورد بررسی در دامنه 29 متر پایین تر از سطح دریا در نوشهر (غرب استان) تا 132 متر بالاتر از سطح دریا در ساری (شرق استان) قرار دارند. میانگین بارش سالیانه در دامنه 2/586 میلی متر در ساری تا 1330 میلی متر در نوشهر قرار دارد.

 

جدول 1- مشخصات مناطق مورد مطالعه و ویژگی های اقلیمی مناطق جمع آوری گیاه Mentha aquatica در استان مازندران

محل جمع آوری

 

طول جغرافیایی

عرض جغرافیایی

ارتفاع (m)

میانگین بارش سالانه  (mm)

میانگین دمای سالانه  (°C)

ساری: کیلومتر 2 جاده ساری-نکاء

 

53 درجه و 3 دقیقه شرقی

36 درجه و 33 دقیقه شمالی

132

2/586

70/17

بابل: کیلومتر 5 جاده بابل-قائم شهر

 

52 درجه و 34 دقیقه شرقی

36 درجه و 34 دقیقه شمالی

2-

9/714

70/17

نوشهر: کیلومتر 10 جاده نوشهر-نور

 

51درجه و48 دقیقه شرقی

36درجه و 60 دقیقه شمالی

29-

1330

17

تنکابن: کیلومتر 8 جاده تنکابن- رامسر

 

51 درجه و 10دقیقه شرقی

36 درجه و 70 دقیقه شمالی

20-

1/1262

30/17


نتایج سنجش اسیدیته و هدایت الکتریکی خاک: اسیدیته (pH) خاک های مناطق مورد مطالعه در دامنه 39/7 برای منطقه تنکابن (غربی ترین منطقه مورد مطالعه) تا 82/7 برای خاک ساری در شرق استان متغیر بوده است. اسیدیته خاک های بابل و نوشهر به ترتیب 81/7 و 6/7 بود. هدایت الکتریکی (EC) خاک ها در دامنه 56/2 دسی زیمنس بر متر برای خاک تنکابن تا 86/3 دسی زیمنس بر متر برای خاک ساری متغیر بوده است. هدایت الکتریکی خاک های بابل و نوشهر هم به ترتیب 33/3 و 99/2 دسی زیمنس بر متر بوده است. نتایج حاصل از تجزیه واریانس اطلاعات اسیدیته و هدایت الکتریکی خاک های مناطق مورد مطالعه در استان مازندران نشان دهنده اختلاف معنی دار در سطح 1 درصد است (جدول 2).

نتایج حاصل از اندازه گیری عناصر خاک: خاک های نوشهر و تنکابن در غرب استان از نظر عناصر آلی و مغذی نیتروژن، فسفر، کلسیم، منیزیوم غنی تر از خاک های شرق استان (ساری و بابل) بودند. بالعکس از نظر عنصر سدیم خاک های شرق استان حاوی مقادیر بیشتری بودند. مقدار عناصر خاک به تفکیک منطقه از شرق به غرب در جدول 3 آمده است. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مقادیر عناصر خاک های مناطق مورد مطالعه در استان مازندران نشان دهنده اختلاف معنی دار بین عناصر در نقاط مختلف در سطح 1 درصد است (جدول 4).

بازده اسانس: مقدار بازده اسانس در نمونه های گیاه پونه آبی از شرق به سمت غرب استان روند افزایشی داشته است به گونه ای که بیشترین مقدار بازده اسانس در نمونه های مورد مطالعه مربوط به غرب استان (نوشهر) و کمترین مقدار مربوط به شرقی ترین منطقه مورد مطالعه (ساری) است. مقدار بازده اسانس در مناطق مختلف مورد مطالعه به شرح زیر بود:

نمونه ساری 254/0%، نمونه بابل 332/0%، نمونه نوشهر 474/0% و نمونه تنکابن 421/0%.

جدول 2- آنالیز واریانس اثر رویشگاه های مختلف مورد مطالعه در استان مازندران بر اسیدیته و هدایت الکتریکی خاک (**:  معنی داری در سطح 1 درصد را نشان می دهد.).

EC

pH

درجه آزادی

منابع تغییرات

**241/0

**142/0

3

رویشگاه

0730/0

008/0

10

خطا

697/2

192/1

-

ضریب تغییرات

 

جدول 3- مقدار عناصر موجود در خاک رویشگاه های مختلف مورد مطالعه در استان مازندران

 

رویشگاه

 

نیتروژن (ppm)

 

فسفر (ppm)

عناصر

کلسیم (ppm)

 

منیزیم (ppm)

 

سدیم (ppm)

  ساری

   بابل

  نوشهر

  تنکابن

33/24

56

74

66/64

32/3

36/5

55/8

99/12

942

1580

1700

1236

5/34

2/24

1/98

6/65

49/13

69/8

8/6

86/5

 

جدول 4- آنالیز واریانس اثر رویشگاه های مختلف مورد مطالعه در استان مازندران بر روی عناصر خاک (**:  معنی داری در سطح 1 درصد را نشان می دهد).

منیزیم (ppm )

کلسیم    (ppm)  

سدیم(ppm )      

   فسفر (ppm)

  نیتروژن (ppm)  

  درجه آزادی      

منابع تغییرات

**088/4796

523/0

217/1

**56/148635

55/2417

709/4

**868/26

023/0

826/1

   **800/9116

014/0

380/0

**803/376

00/11

653/5

3

10 

       -

  رویشگاه

   خطا

 ضریب تغییرات

 

 

نتایج حاصل از بررسی تعداد اجزای تشکیل دهنده اسانس، روندی معکوس نسبت به مقدار بازده اسانس نشان می‍دهد به گونه ای که اسانس گیاه پونه آبی مربوط به ساری در شرقی ترین منطقه مورد مطالعه با میزان بازده اسانس کمتر نسبت به سایر مناطق دارای بیشترین تعداد ترکیبات تشکیل دهنده (34 ترکیب) بوده که مجموعا 37/99% اسانس را تشکیل می دهد. اسانس نمونه بابل دارای 31 ترکیب بوده که مجموعا 28/98% اسانس را تشکیل می دهد. اسانس نمونه نوشهر دارای 26 ترکیب که 95/99% اسانس را تشکیل داده و اسانس نمونه تنکابن دارای 27 ترکیب بوده که در مجموع 99/99% اسانس را به خود اختصاص می‍دهد.

شاخص ترین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس در گیاه پونه آبی عبارت بودند از: منتوفوران ( در دامنه 81/10% در نمونه ساری تا 81/49% در نمونه بابل)، ترانس-کاریوفیلن ( در دامنه 5% در نمونه بابل تا 77/22% در نمونه تنکابن)، جرماکرن- دی ( در دامنه 3/2% در نمونه بابل تا 59/18% در نمونه تنکابن)، اوکالیپتول (در دامنه 56/15% در نمونه تنکابن تا 99/28% در نمونه ساری) و ویریدیفلورول ( در دامنه 92/1% در نمونه بابل تا 14/12% در نمونه تنکابن). نتایج بررسی ترکیبات تشکیل دهنده اسانس در جدول های 5 و 6 آمده است. نتایج حاصل از تجزیه واریانس شاخص ترین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس گیاه پونه آبی از 4 منطقه مورد مطالعه نشان دهنده اختلاف معنی دار در سطح 1 درصد است (جدول 7).

 

 

جدول 5- ترکیبات تشکیل دهنده اسانس گیاه پونه آبی از رویشگاه های ساری و بابل در شرق استان مازندران

 

  نام ترکیب

شاخص بازداری کواتس

             درصد ترکیب

ساری

 

بابل

1

α-Thujene

1090

17/0

1/0

2

α-Pinene

1106

26/3

7/1

3

Camphene

1138

0/55

0/26

4

Sabinene

1196

0/63

0/55

5

2-β-Pinene

1125

3/27

2/4

6

1-Octene-3 Ol

1215

0/24

0/77

7

β-Myrcene

1235

0/77

0/9

8

α-Terpinene

1293

0/36

0/25

9

Benzene, 1-methyl-2-(1-methylethyl)

1314

0/61

-

10

Eucalyptol  

1327

28/99

26/48

11

1,3,6-Octatriene,3,7-dimethyl                 

1343

0/96

2

12

γ-Terpinene

1389

1/26

0/65

13

α-Terpinolene

1457

0/19

0/19

14

Menthofuran

1638

10/81

49/81

15

4-Terpineol                                             

1674

0/27

-

16

Menthol 

1690

0/27

0/24

17

Carvacrol Methyl Ether                          

1868

0/19

-

18

Borneol acetate                                       

1983

0/24

0/1

19

Lavandulyl acetate                                  

2006

0/6

-

20

Methyl acetate                                         

2051

0/52

0/33

21

5-Ethyl-m-xylene                                     

2172

0/27

-

22

Copaene

2240

0/28

-

 

23

β-Bourbonene

2264

0/16

0/1

24

β-Elymene

2286

0/7

-

25

trans-Caryophyllene

2361

16/41

5

26

α-Humulene

2449

1/33

-

27

trans-β-Farnesene

2462

0/99

0/15

28

Germacrene-D                                       

2524

12/24

2/3

29

Germacrene-B

2557

0/46

-

30

δ-Cadinene

2622

0/9

0/13

31

Caryophyllene oxide                         

2754

0/5

0/17

32

Viridiflorol

2781

10

1/92

33

tau-Cadinol

2900.5

0/53

0/12

34

α-Cadinol

2930.6

0/44

0/1

35

3-Octanol                                                   

1254

-

0/2

36

tert-Butylbenzene

2289

-

0/4

37

1(7),5,8-o-Menthatriene                    

2172

-

0/15

38

α –Humulene

2449

-

0/35

39

Mint furanone

2571

-

0/2

40

1-Octene-3-yl acetate

1515

-

0/26

 

جدول 6- ترکیبات تشکیل دهنده اسانس گیاه پونه آبی از رویشگاه های نوشهر و تنکابن در غرب استان مازندران

 

  نام ترکیب

شاخص بازداری کواتس

 

       درصد ترکیب

 

 

                                                                                                                         نوشهر                        تنکابن

1

α-Pinene

1107

 

1/04

1/58

2

Camphene

1139

 

0/2

0/51

3

Sabinene

1196

 

-

0/41

4

2-β-Pinene                                                 

1203

 

1/75

2/06

5

1-Octene-3 Ol

1265

 

0/52

0/67

6

β-Myrcene

1282

 

26/80

0/55

7

Ethylamylcarbino

1243

 

1/04

-

8

Benzene, 1-methyl-2-(1-methylethyl)       

1313

 

0/52

0/41

9

Eucalyptol  

1326

 

26/80

15/56

10

1,3,6-Octatriene,3,7-dimethyl                 

1336

 

1/04

0/50

11

γ-Terpinene

1390

 

0/74

0/49

12

1-Octene-3-yl acetate                              

1514

 

0/28

-

13

Menthofuran

1641

 

38/97

13/78

14

4-Terpineol                                             

1675

 

0/25

-

15

Menthol 

1691

 

0/50

-

16

Menthyl acetate                                      

2051

 

1/73

-

17

Benzene,1,2,4,5-tetramethyl                  

2288

 

0/49

-

18

isocaryophyllene

2322

 

0/36

-

19

trans-Caryophyllene

2361

 

10/42

22/77

20

α –Humulene

2449

 

0/86

2/73

21

trans- β-Farnesene

2463

 

0/3

1/04

22

Germacrene-D                                    

2524

 

5/01

18/59

23

δ-Cadinene

2574

 

0/38

1/19

24

Caryophyllene oxide                            

2686

 

0/33

0/53

25

Viridiflorol

2768

 

4/94

12/14

26

tau-Cadinol

2839

 

0/25

0/58

27

α-Cadinol

2838

 

0/25

0/77

28

α-Terpinene

1293

 

-

0/18

29

Carene

1690

 

-

0/18

30

Borneol acetate                                        

1983

 

-

0/32

31

Lavandulyl acetate                                   

2006

 

-

0/53

32

Copaene

2240

 

-

0/45

33

β-Bourbonene

2264

 

-

0/27

34

β-Elymene

2287

 

-

1/20

 

جدول 7- آنالیز واریانس ترکیبات شاخص تشکیل دهنده اسانس گیاه پونه آبی در مناطق مختلف استان مازندران (**:  معنی داری در سطح 1 درصد را نشان می دهد.).

منابع تغییرات

درجه آزادی

منتوفوران

ویریدیفلورول

اوکالیپتول

ترانس-کاریوفیلن

جرماکرن- دی

رویشگاه

خطا

ضریب تغییرات

3

8

-

**25/1902

00155/0

1392/0

**21/65

083/0

9500/3

**286/109

00315/0

2296/0

**047/176

0064/0

5889/0

**130/162

06033/0

906/0

 


بحث

پژوهش مورد مطالعه، به منظور بررسی تأثیر شرایط محیطی بر میزان تولید اسانس در گیاه پونه آبی در مازندران انجام شد. رشد و عملکرد گیاهان در اکوسیستم ها، تحت تاثیر عوامل مختلفی نظیر نوع گونه، اقلیم منطقه، محیط خاک، ارتفاع از سطح دریا و موقعیت جغرافیایی قرار دارد (6). اگر چه تولید مواد موثره گیاهان دارویی با هدایت فرایندهای ژنتیکی است ولی به طور بارزی تحت تاثیر عوامل محیطی مانند ارتفاع از سطح دریا، عامل دما، نور، رطوبت نسبی قرار می گیرد، به طوری که این فاکتورها سبب تغییرات در رشد گیاهان دارویی و نیز کمیت وکیفیت مواد موثره آن ها نظیر آلکالوئیدها، گلیکوزیدها و اسانس ها می‍شود (1). تفاوت های شیمیایی گیاهان می تواند وابسته به شرایط جغرافیایی و محیطی محل زندگی آنها باشد (21). نتایج حاصل از پژوهش حاضر حاکی از آن است که عوامل محیطی شامل ارتفاع از سطح دریا، اسیدیته خاک، هدایت الکتریکی خاک، میزان عناصر آلی و مغذی خاک و میزان بارش بر روی میزان تولید روغن های اسانسی و کیفیت آن ها و تعداد ترکیبات تشکیل دهنده آن ها به طور معنی داری تاثیر گذار است (جدول های 2 و 4).   

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و بستر رشد گیاه و محتوای غذایی از عوامل مهم در رشد و نمو و تولید متابولیت های ثانویه هستند. محتوای آب و عناصر غذایی و معدنی خاک و همین طور ازت نقش قابل توجهی در ترکیب شیمیایی و کیفیت روغن های اسانسی ایفا می نمایند (24). خصوصیات فیزیکی خاک، ساختار خاکدانه ها و زهکشی تاثیر بسزایی در رشد ریشه و جذب مواد غذایی دارد. از عوامل مؤثر در تولید کمی و کیفی اسانس ها خاک محل رویش است که اثر مستقیمی بر روی میزان کمی اسانس دارد. در این بررسی آشکار شد که در مناطق شرقی استان، میزان pH و هدایت الکتریکی خاک نسبت به غرب استان بیشتر بود. هم چنین، خاک های منطقه غرب استان دارای مقدار بیشتری از عناصری چون فسفر، ازت، منیزیم و کلسیم نسبت به شرق استان هستند. نتایج نشان داد که درصد کل اسانس و میزان بازده آن در غرب استان نسبت به شرق استان بیشتر است. این امر احتمالا به دلیل غنی تر بودن خاک های غرب استان از نظر عناصر آلی و مغذی نسبت به شرق است که منجر به تولید بیشتر متابولیت های ثانویه شده است. نتایج حاصل از مطالعه اثر برخی عوامل محیطی (جهت شیب و خاک) بر ترکیبات اسانس گونه مریم نخودی طناز (Teucrium chamaedrys)از خانواده نعناعیان در مراتع نمارستاق آمل نیز نشان داد که میزان اسیدیته خاک با درصد اسانس رابطه معکوس داشته ولی میزان نیتروژن خاک رابطه مستقیمی با میزان تولید اسانس دارد (11). میزان عناصر غذایی موجود در خاک به خصوص نیتروژن، فسفر، پتاسیم و کلسیم عامل تعیین  کننده ای در رشد و نمو گیاه و تولید ترکیبات موثره گیاهان است. اسیدیته خاک نیز با تاثیر بر جذب عناصر غذایی عامل مهمی در سنتز ترکیبات فرار است (18). پژوهش انجام شده بر روی مقدار روغن اسانس و ترکیبات گیاه دارویی آویشن وحشی (Thymus kotschyanus Boiss.)در منطقه طالقان نشان داد که بین درصد اسانس و ارتفاع از سطح دریا رابطه منفی وجود دارد. افزایش ارتفاع باعث کاهش مقدار اسانس شده اما کیفیت اسانس با افزایش ارتفاع بیشتر شده است. هم چنین همبستگی مثبتی بین عناصر مغذی خاک نظیر منیزیم، کلسیم و مواد آلی و ترکیبات اسانس وجود دارد (6). مطالعات انجام گرفته بر روی محتوای رزمارینیک اسید، سالویانولیک اسیدها و ترکیبات اسیدهای چرب چند گونه مریم گلی (Salvia L.) خودروی ایران از رویشگاه های مختلف استان های خراسان، قزوین، البرز و تهران نیز موید تفاوت های موجود در محتوای ترکیبات موثره است (8، 10).

EC بالاتر خاک سبب محدود کردن رشد گیاه می شود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان دهنده EC پایین تر خاک های غرب استان نسبت به شرق استان بوده و مقدار عنصر سدیم در خاکهای غرب کمتر از مقدار این عنصر در خاکهای شرق استان است. یافته های این تحقیق با مطالعه تا ثیر شرایط اکولوژیک بر درصد بازده اسانس درختچه مورد (Myrtus communis L.) در استان لرستان هم خوانی دارد (12). نتایج حاصل از پژوهش بررسی تاثیر عوامل محیطی بر روی گیاه مریم نخودی طناز نشانگر آن است که EC بالاتر خاک بر روی درصد اسانس در گیاه تاثیر گذار بوده و منجر به کاهش میزان درصد اسانس شده است (11). هم چنین مطالعه تاثیر محیط های شور بر روی گیاه نعناع نشان داد که چنین شرایطی علاوه بر تأثیر منفی بر رشد گیاهان موجب توقف تولید اسانس آن ها می شود (21). مطالعات بر روی گیاه بادرنجبویه
(Melissa officinalis L.)از خانواده نعناعیان منجر به حصول نتایج مشابهی شد به این صورت که اعمال تنش شوری منجر به کاهش عملکرد اسانس گردید (23).

در شرق استان (ساری)، مقدار بارندگی نسبت به غرب استان کمتر بوده (جدول 1) و دریافت  نور بیشتراست. هم چنین هدایت الکتریکی خاک نیز بیشتر است. بنابراین در مقایسه با غرب استان، شرایط زندگی برای گیاه پونه آبی کمتر مساعد بوده و در نتیجه گیاه کیفیت ترکیبات ثانویه خود را افزایش داد. متابولیت های ثانویه در گیاهان به عنوان ترکیبات دفاعی نیز عمل می کنند. تشعشع و تابش نور نقش مهمی در کیفیت روغن های اسانسی دارد (31). تحقیقات نشان داده است که افزایش زمان تابش نور منجر به افزایش ترکیبات تشکیل دهنده اسانس می شود (15).

مطالعات مختلفی در مورد ترکیبات تشکیل دهنده اسانس در گیاه نعناع و گونه پونه آبی صورت پذیرفته است (14، 17، 20، 29). بر طبق مطالعات انجام گرفته، تعدا اجزای تشکیل دهنده اسانس گیاه پونه آبی در دامنه 29-20 ترکیب بوده است. شاخص ترین ترکیبات عبارت بودند از: منتوفوران، 1و8-سینئول، منتول، آلفا ترپینن، کاریوفیلن، ویریدیفلورول، آلفا- پینن و بتا پینن. در تحقیق حاضر، برای نمونه اسانس بابل 31 ترکیب و برای نمونه اسانس ساری 34 ترکیب گزارش شد. مهم ترین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس در گیاه پونه آبی در این پژوهش منتوفوران، ترانس- کاریوفیلن، اوکالیپتول، ویریدیفلورول و جرماکرن- دی بود. برخی ترکیبات در مطالعه حاضر و مطالعات پیشین مشترک بود اما اسانس مورد مطالعه فاقد ترکیب 1و8- سینئول بود.

به عنوان یک نتیجه گیری کلی می توان گفت که عوامل محیطی تاثیر مشخصی بر تولید روغن های اسانسی و کیفیت آن در گیاه پونه آبی دارند. گیاهان مناطق غرب استان به دلیل شرایط مساعدتر اقلیمی و خاکی و غنی تر بودن خاک از نظر عناصر آلی و مغذی، اسانس بیشتری را تولید کرده اند اما تعداد اجزای تشکیل دهنده اسانس در گیاه پونه آبی برداشت شده از شرق استان بیشتر بود.

1-      امید بیگی، ر.، 1379، تولید و فراوری گیاهان دارویی، انتشارات آستان قدس رضوی، 424 صفحه.

2-      بنی اردلان، س.، 1392، بررسی غلظت فلزات سنگین در خاکهای اطراف معدن زرشوران شهرستان تکاب، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم دانشگاه زنجان.

3-      جاد، و. اس.، کمپبل، ک. اس.، کلوگ، ای. آ.، استیونس، پ. اف.، 1382، سعیدی، ح.، سیستماتیک گیاهی (دیدگاهی فیلوژنتیکی)، انتشارات جهاد دانشگاهی صنعتی اصفهان، 500 صفحه.

4-      جم زاد، ز.، 1391، فلور ایران (خانواده نعناعیان)، انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، 1066 صفحه.

5-      جمشیدی، م.، احمدی آشتیانی، ح. ر.، رضازاده، ش. ا.، آزاد فتحی، ف.، مازندرانی، م.، خاکی، ا.، 1389، بررسی و مقایسه ترکیبات فنلی و فعالیت آنتی اکسیدانی چند گونه بومی مازندران، فصلنامه گیاهان دارویی، 34، صفحات 183-177.

6-      حبیبی، ح.، مظاهری، د.، مجنون حسینی، ن.، چائی چی، م. ر.، فخر طباطبائی، م.، بیگدلی، م.، 1385، اثر ارتفاع بر روغن اسانس و ترکیبات گیاه دارویی آویشن وحشی
(Thymus kotschyanus Boiss.)  منطقه طالقان، پژوهش و سازندگی، 73، صفحات 10-2.

7-      دهقان، ز.، سفیدکن، ف.، بخشی خانیکی، غ. ر.، کلوندی، ر.، 1389، بررسی تاثیر برخی از شرایط رویشگاهی بر کمیت و کیفیت اسانس Ziziphora clinopodioides Lam. subsp. rigida (Boiss.)، دو ماهنامه علمی- پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 1، صفحات 63-49.

8-      فتوت، م.، رجبیان، ط.، صبورا، ع.، رنجبر، م.، اجتهد، ر. ا.، 1393، بررسی محتوای رزمارینیک اسید و سالویانولیک اسیدهای A و B در 4 گونه مریم گلی (Salvia L.) خودروی ایران، مجله پژوهشهای گیاهی، 27، 936-927.

9-      محسن پور، م.، 1393، مطالعه اکوفیزیولوژی بر روی گیاه اوجی از خانواده نعنا در استان مازندران، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم دانشگاه زنجان.

10-    معظمی فریدا، س. ح.، رجبیان، ط.، سلامی، س. ع.، رنجبر، م.، تقی زاده، م.، رحمانی، ن.، 1394، ترکیب اسدهای چرب و تعیین محتوای استرول های بذر سه گونه مریم گلی (Salvia L.) ایران، مجله پژوهشهای گیاهی، 28، 434-421.

11-   محمدی سلیمانی، ص.، 1388، اثر برخی عوامل محیطی بر ترکیبات اسانس مریم نخودی طناز، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس.

12- میرآزادی، ز.، پیله ور، ب.، مشکات السادات، م. ه.، کرمیان، ر.، علی رضایی، م.، خونساری، ا.، 1391، تاثیر عوامل اصلی اکولوژیک بر درصد بازده اسانس درختچه مورد
(Myrtus communis L.) از رویشگاه های مختلف جنگلی استان لرستان، فصلنامه علمی- پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی لرستان، 3، صفحات 109-101.

 

13- Abbaszadeh, B., Valadabadi, S. A. R., Aliabadi Farahani, H., Hassanpour Darvishi, H., 2009, Studying of essential oil variations in leaves of Mentha species, African Journal of Plant Science, 3(10): 217-221.

14- Abbaszadeh, B., Teymoori, M., Pouyanfar, M., Rezaei, M. B., Mafakheri, S., 2013, Growth and essential oil of Mentha longifolia L. (var. amphilema) from different ecological conditions, Annals of Biological Research, 4(7): 85-90.

15- Bernath, J., 2000, Medicinal and Aromatic Plants, Mezo Publication, Budapest, pp. 667.

16- Ebrahimzadeh, M. A., Nabavi, S. M., Nabavi, S. F., Eslami, B., 2010, Biological activity of Mentha aquatica L., Pharmacologyonline, 2: 611-619.

17- Esmaeili, A., Rustaiyan, a., Masoudi, Sh., Nadji, K., 2006, Composition of the Essential Oils of Mentha aquatica L. and Nepeta meyeri Benth. from Iran, Journal of Essential oil Research, 18(3): 263-265.

18- Figueiredo, A. C., Barroso, J. G., Pedro, L. G., Scheffer, J. J. C., 2008, Factors affecting secondary metabolite production in plants: volatile components and essential oils, Flavour and Fragrance Journal, 23(4): 213-226.

19- Gulluce, M., Shain, F., Sokmen, M., Ozer, H., Daferera, D., Sokmen, A., Polissiou, M., Adiguzel, A., Ozcan, H., 2007, Antimicrobial and antioxidant properties of the essential oils and methanol extract from Mentha longifolia L. spp. longifolia, Food Chemistry, 103: 1449-1456.

20- Jerkovic, I., Mastelic, J., 2001, Composition of Free and Glycosidically Bound Volatiles of Mentha aquatica L., Croatica Chemica Acta, 74(2): 431-439.

21- Keltawi, N., Croteau, R., 1987, Salinity depression of growth and essential oil formation in spearmint and marjoramand its reversal by foliar applied cytokinin. Phytochemistry, 26(5): 1333-1334.

22- Oreizi,E., Rahiminejad, M. R., Asghari, Gh. R., 2014, Influence of environment on glandular trichomes and composition of essential oil of Perovskia abrotanoides Karel., Jundishapur J Nat Pharm prod, 9(4): 1-6. 

23- Ozturk, A., Ipek, A., Unlukara, A., Gurbuz, B., 2004, Effects of salt stress and water deficit on plant growth and essential oil content of lemon balm depression of growth and essential oil formation in (Melissa officinalis L.), Pakistan Journal of Botany, 36: 787-792.

24- Rajeswara, R., Bhaskaruni, R., Kakarapsrthi, P. Sastry., 1990, Variation in Yields and quality of Geranium, under varied climatic and fertility conditions, Journal of Essential oil Research, 2: 73-79.

25- Sefidkon, F.,  Rahimi-Bidgoli, A., 2003, Quantitative and qualitative variation of essential oil of Thymus kotschyanus by different methods of distillation and stage of plant growth, Iranian Medicinal and Aromatic Plants Research, 15: 1-22.

26- Shahi, A. K., Chandra, S., Dutt, P., Kaul, B. L., Tava, A., Avato, P., 1999, Essential oil composition of Mentha × piperata L. from different environments of north India, Flavour and Fragrance Journal,14: 5-8.

27- Singh, A. K., Raina, V. K., Naqvi, A. A., Patra, N. K., Kumar, B., Ram., P., Khanuja, S. P. S., 2005, Essential oil composition and chemoarrays of menthol mint (Mentha arvensis L. f. Piperascens Malinvaud ex. Hoimes) cultivars, Flavour and Fragrance Journal, 20: 302-305.

28- Theriault, M., Caillet, K., Lacroix, S., 2006, Antiradical, antimutagenic activities of phenolic compounds present in maple products, Food Chemistry, 98: 490-501.

29- Zamfirache, M. M., Burzo, I., Padurariu, C., Boz, I., Andro, A. R., Badea, M. L., Olteanu, Z., Lamban, C., Truta, E., 2010, Studies regarding the chemical composition of volatile oils from some spontaneous and cultivated Lamiaceae species, Biologie Vegetala, 6(3): 43-49.

30- Yadegarinia, D., Gachkar, L., Rezaei, M. B., Taghizadeh, M., Astaneh, S. A., Rasooli, I., 2006, Biochemical activities of Iranian Mentha piperata L. and Mentha communis L. essential oils, Phytochemistry, 67: 1249-1255.

31- Yamaura, T., Tanaka, S., Tobana, M., 1989, Light dependent formation of glandular trichomes and monoterpenes in thyme seedlings, Phytochemistry, 28: 741-744.