Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology)

The effects of salinity on chemical composition of essential oil of Satureja rechingeri

Document Type : Research Paper

Abstract

Environmental stresses, particularly water and salt stress, are considered as one of the major obstacles in the production of agricultural crops in many parts of the world, especially in arid and semiarid regions such as Iran. Satureja is famous aromatic and medicinal genus which is very important in economical, medicinal and pharmaceutical aspects. In this study the effects of NaCl concentration on composition of essential oil of Satureja rechingeri was investigated. The salt treatments were 30, 60, 90, 120, and 150 mM. The essential oils were obtained by hydrodistillation method and were analyzed by capillary GC and GC-MS. Carvacrol as the main component of the oil does not follow the trends of increasing or decreasing regularly so that its highest and lowest content were observed in control and 30 mM respectively. Also other components including linalool, thymol, 4-terpineol does not follow the trends of increasing or decreasing regularly. The results of this study show that salt stress causes changes in composition of essential oil of Satureja rechingeri.

Keywords

Main Subjects

بررسی اثر تنش شوری بر ترکیب­های شیمیایی اسانس گیاه مرزه رشینگری

 Satureja rechingeri Jamzad.

حمزه امیری و زهرا قاسمی رمضان آباد

خرم آباد، دانشگاه لرستان، دانشکده علوم، گروه زیست شناسی

تاریخ دریافت: 24/2/95                تاریخ پذیرش: 18/11/96

چکیده

تنش­های محیطی و بویژه تنش کم آبی و شوری از موانع اصلی در تولید محصولات کشاورزی در بسیاری از نقاط دنیا بویژه مناطق خشک ونیمه خشک همچون ایران محسوب می­شوند. جنس مرزه از جمله گیاهان معطر دارویی شناخته شده است که از نظر اقتصادی، دارویی و پزشکی از اهمیت بسیاری برخوردار است. در این تحقیق اثر غلظتهای مختلف شوری NaCl بر ترکیب اسانس گیاه مرزه رشینگری مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای شوری اعمال شده شامل شاهد (بدون تنش)، 30، 60، 90، 120و150 میلی مولار می­باشد. اسانس­گیری از تیمارهای مختلف با روش تقطیر با آب انجام شد و سپس اسانس­ها با استفاده از دستگاه GC-MS مورد تجزیه قرار گرفت. نتایج آنالیز اسانس نشان داد که تغییرات میزان کارواکرول به عنوان مهم­ترین ترکیب شناخته شده در اسانس گیاه مرزه رشینگری در این بررسی از روندهای منظم افزایشی یا کاهشی تبعیت نمی­کند به طوری که بیشترین مقدار آن در تیمار شاهد و کمترین مقدار آن در تیمار 30 میلی مولار مشاهده شد. همچنین دیگر ترکیبات مهم نیز که شامل لینالول، تیمول و 4- ترپینئول می­باشند، از روندهای افزایشی  یا کاهشی منظمی تبعیت نمی­کنند. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که تنش شوری باعث ایجاد تغییراتی در ترکیب­های اصلی اسانس گیاه مرزه رشینگری می­شود.

واژه­های کلیدی: شوری، تیره نعناع، اسانس، کارواکرول، تیمول.

* نویسنده مسئول، تلفن: 06616200610 ،  پست الکترونیکی:  amiri_h_lu@yahoo.com

مقدمه

 

جنس مرزه متعلق به خانواده لابیاته (Labiatae) می­باشد که شامل حدوداً 200 گونه گیاه علفی و بوته­ای است که در نواحی مدیترنه­ای، آسیا و آمریکای شمالی گسترده شده­اند (38). جنس مرزه در ایران 14 گونه دارد که 8 گونه از آن بومی ایران است (32). تعدادی از گیاهان این جنس، از جمله گیاهان معطر دارویی می­باشند که از اهمیت اقتصادی بسیاری برخورداراند و به عنوان خوراکی و چاشنی و همچنین در ساخت عطر و وسایل آرایشی مورد استفاده قرار می­گیرند (40). علاوه بر این، گونه­های جنس مرزه دارای ارزش دارویی و پزشکی نیز می­باشند. اسانس آنها محتوی سطوح متغیری از ترکیبات فعال بیولوژیکی شامل کارواکرول و تیمول است که اساساً مسئول فعالیتهای درمانی در این گیاه هستند (28).

تنشهای مختلف محیطی شامل تنش های زنده و غیر زنده سبب تولید رادیکال های آزاد اکسیژن می شوند، از جمله این تنشها می توان به تنش شوری، خشکی، نور شدید و حتی عوامل بیماریزا اشاره کرد. تنش شوری عاملی است که به طور جدی تولید محصولات دارویی و زراعی را در مناطق خشک و نیمه خشک محدود می کند. پاسخ گیاهان به تنش شوری متفاوت است و به میزان سمیت یونی، تغییرات پتانسیل اسمزی، مدت زمان تنش و نوع گونه گیاهی بستگی دارد. خسارت ناشی از تنش شوری در گیاهان از طریق ایجاد تنش اسمزی بوده و منجر به کاهش میزان آب سلول، سمیت یونی و اختلال در جذب عناصر غذایی می شود (8).

تولید متابولیت­های ثانویه از جمله اسانس­ها در گیاهان دارویی تحت کنترل عوامل ژنتیکی است، ولی عوامل محیطی بویژه شرایط تنش­زا، نقش عمده­ای را در کمیّت و کیفیّت این مواد به عهده دارند (7). از عوامل محیطی مؤثر بر رشد و تولید متابولیت­های ثانویه می­توان به؛ شرایط اقلیمی مانند نور، درجه حرارت، بارندگی، ارتفاع از سطح دریا، عرض جغرافیایی، شرایط خاک همچون حاصلخیزی، بافت خاک، رطوبت خاک، شوری، اسیدیته، توپوگرافی و مدیریت زراعی اشاره کرد (20). اسانس­های روغنی شامل ترکیبات معطّر و فراری هستند که از طریق تقطیر با آب یا بخار آب از برخی گیاهان به دست می­آیند. خصوصیات ضد میکروبی اسانس­های روغنی علیه طیف گسترده­ای از میکرواُرگانیسم­ها شامل باکتری­ها، پروتوزوآ و قارچ­ها به اثبات رسیده است (21،27). از مشخصات بارز اسانس روغنی مرزه خوزستانی، وجود مقادیر بالای کارواکرول (92%) همراه با سایر ترکیبات فنلی، فلاون­ها، تری ترپنوئیدها، استروئیدها و تانن­ها می­باشد (26). مهم­ترین ترکیبات شیمیایی اسانس مرزه خوزستانی و مرزه رشینگری شامل: کارواکرول بیش از 90 درصد، پاراسیمن، گاما­ترپینن، لیمونن، 1و8 سینئول، اوژنول، میرسن و آلفا توژن می­باشند (1، 6).

مرزه خوزستانی(Satrureja Khuzistanica) و مرزه رشینگری(Satrureja rechingeri) از گیاهان بومی، متعلق به خانواده نعناع، چند ساله و معطّر بوده و از جمله گیاهان با ارزش و انحصاری فلور ایران می باشند که در مناطق خشک، آفتابی و خاک­های سنگلاخی و آهکی جنوب غرب ایران رشد می­کنند و شباهت زیادی به یکدیگر دارند (1، 6). از بین گونه­های مختلف مرزه بومی ایران، اسانس و عصاره­های حاصل از دو گونه مرزه خوزستانی و رشینگری، غنی از ترکیب فنلی کارواکرول در اسانس و اسیدهای فنلیِ آزاد، بویژه رزمارینیک اسید در عصاره بوده و به همین جهت از فعالیت بیولوژیکی قابل توجهی برخوردار هستند. کارواکرول موجود در اسانس مرزه خوزستانی و رشینگری دارای چندین ویژگی بیولوژیکی، از جمله: اثر ضد عفونی کننده، ضدالتهاب، ضد درد، ضد باکتری، ضد قارچ و مخمر و آنتی اکسیدان می­باشد (4). با توجه به این که مساحت زیادی از کشور ایران تحت تأثیر درصدهای متفاوتی از شوری قرار دارد، پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات کمی و کیفی اسانس گیاه مرزه رشینگری و تعیین غلظتی از نمک NaCl که منجر بالاترین راندمان تولید کارواکرول، به عنوان مهمترین ترکیب اسانس می شود، انجام شده است.  

مواد و روشها

این پژوهش در فصل­های بهار و تابستان سال 1393 در دانشگاه لرستان انجام شد. نشاء­های گیاه مرزه رشینگری Satureja rechingeri  از شرکت گیاهان دارویی خرمّان شهرستان خرم آباد تهیه شد و به گلدان­هایی با قطر دهانه 19 سانتیمتر و ارتفاع 22 سانتیمتر، با ظرفیت 5 کیلوگرم که به طور مساوی توسط خاک، ماسه و کود حیوانی با نسبت­های 3:1:1 پر شده بودند، انتقال یافتند و در محیط بیرون و در معرض نور مستقیم خورشید قرار گرفتند و آبیاری آنها به صورت 3 روز یکبار و روزی 100 میلی­لیتر آب، انجام شد. با گذشت 45 روز از قرار­گیری نشاء­ها در گلدان­ها، به منظور اعمال تنش شوری، گلدان­ها به شش گروه تیماری (30، 60، 90، 120و 150 میلی­مولار NaCl) و یک گروه شاهد، تقسیم شدند. تنش شوری به مدت پنج هفته بر روی نمونه­های گیاهی انجام شد.یک هفته پس از اعمال آخرین تیمار پنجاه گرم از بخش­های هوایی نمونه­های جمع آوری شد و پس از خشک شدن در سایه با روش تقطیر با آب (Hydrodistillation ) مورد اسانس­گیری قرار گرفت. اسانس گیاه مورد نظر پس از آماده سازی، به دستگاه گاز کروماتوگراف جرمی ( GC/MS) تزریق شد تا نوع ترکیبات آن مشخص شود. آنالیز GC با دستگاه کروماتوگراف گازی مدل Shimadzu 15A صورت گرفت. N2 به عنوان گاز حامل با سرعت (یک میلی لیتر در دقیقه) و ستون DB-5 (0.2 mm × 50 m و ضخامت 0.32 µm) استفاده شد. دمای ستون در˚60C برای مدت 3 دقیقه نگهداری و سپس با سرعت˚5C در دقیقه تا ˚220C افزایش یافت و برای 5 دقیقه در 220 C˚ ثابت گردید. درصدهای نسبی با استفاده از نرم افزار کروماتوپکC-R4A بدون استفاده از فاکتور تصحیح از سطح زیر منحنی برآورد شد. آنالیزهای GC/MS با استفاده از دستگاه
Hwlett-pakard 5973 مجهز به ستون HP-5MS
(0.25 mm × 30 m و ضخامت 0.25 µm) صورت گرفت. دمای ستون برای 3 دقیقه در60C˚ نگهداری و تا ˚220C با سرعت˚5C در دقیقه افزایش یافت و برای 5 دقیقه در ˚220C نگهداری شد. سرعت جریان گاز هلیم به عنوان گاز حامل با سرعت (یک میلی لیتر در دقیقه) در eV 70 مورد استفاده قرار گرفت. شناسایی مواد متشکله اسانس به وسیله مقایسه طیف جرمی و اندیس بازداریشان با آنچه که در منابع وجود دارد، انجام شد (9).

در این تحقیق مقایسه تیمارها به کمک طرح کامل تصادفی صورت پذیرفت. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS و مقایسه میانگین داده ها توسط آزمون چند دامنه ای دانکن و در سطح 1% انجام شد. 

نتایج

با توجه به نتایج بدست آمده در جدول 1، افزایش غلظت نمک (سدیم کلراید) باعث ایجاد تغییراتی در میزان اسانس مرزه رشینگری گردید به طوری که افزایش شوری NaCl  تا غلظت 120 میلی مولار به تدریج باعث افزایش محتوای اسانس از 47/0% در تیمار شاهد به 6/1 % در تیمار 120 میلی مولار شد، سپس با افزایش بیشتر شوری میزان اسانس کاهش یافت به نحوی که در تیمار 150 میلی مولار میزان اسانس به 95/0 % کاهش یافت.

نتایج تجزیه اسانس توسط دستگاه GC-MS در جدول (2) آمده است. بر اساس نتایج این جدول، مهمترین ترکیب اسانس گیاه مرزه رشینگری در همه تیمارها کارواکرول می­باشد. به طوری که تیمار شاهد دارای بیشترین مقدار کارواکرول (60/96 درصد) بوده و با شروع تنش در تیمار 30 میلی مولار میزان کارواکرول به کمترین مقدار خود(53/87 درصد) می­رسد و با ادامه تنش بر مقدار آن افزوده شده که این افزایش تدریجی نبوده و دارای نوساناتی در تیمارهای مختلف است (شکل 1). همچنین مقدار لینالول در تیمار شاهد، (0 درصد) و با افزایش شوری تا تیمار 60 میلی مولار میزان آن افزایش یافته (47/1%) که با ادامه تنش تا تیمار 120 میلی مولار از میزان آن کاسته شده ولی در تیمار 150 میلی مولار بر مقدار آن افزوده شد به طوری که بیشترین مقدار آن در تیمار150 میلی مولار مشاهده شد) 64/1%) (شکل 2). میزان تیمول نیز در تیمارهای مختلف شوری دارای تغییراتی است، به طوری  که مقدار آن در تیمار شاهد (0 درصد)، در تیمار30 میلی مولار (93/0 %)، در تیمار 60 میلی مولار (32/0%) بوده که با افزایش شوری تا تیمار 90 میلی مولار مقدار آن افزوده (40/0 %) و در تیمار 120 میلی مولار از مقدار آن کاسته شده (25/0%) و در نهایت در تیمار150 میلی مولار میزان آن افزایش نشان داد (37/0%) (شکل 3). در این بررسی ترکیبات مهم دیگر از قبیل 4-ترپینئول نیز با افزایش تنش شوری تغییرات منظمی را نشان نداد و دارای نوساناتی در تیمارهای متفاوت شوری است (شکل 4).

با توجه به جدول 2 دیگر ترکیبات مرزه رشینگری در این تحقیق، شامل: کاریوفیلن، آنیسول، پی­کریسول، آلفا­سیدرول، اوسیمین، آلفاپینن، دی­بوتیل­فتالات، کارواکریل استات و کارول هستند که در تیمارهای مختلف دارای مقادیر متفاوتی می­باشند.

 

 

جدول 1- تغییرات کمی اسانس گیاه مرزه رشینگری تحت تاثیر درجات مختلف شوری (بر حسب درصد وزنی- حجمی)

تیمار 150 mM

تیمار 120 mM

تیمار 90 mM

تیمار 60 mM

تیمار 30 mM

شاهد

تیمار

C95/ %

A60/1 %

B22/1/0%

C94/0%

D61/0%

E47/0%

مقدار اسانس (وزنی-حجمی)

 

 

جدول 2- تغییرات درصد ترکیب های اسانس گیاه مرزه رشینگری در تیمارهای مختلف شوری

نام ترکیب

RI

تیمار شاهد

تیمار 30

تیمار 60

تیمار 90

تیمار 120

تیمار 150

آلفا پینن

939

_

_

_

_

25/0

_

اوسیمین

1026

_

_

01/1

_

30/0

49/0

پی کرسول

1087

_

67/0

_

_

_

_

لینالول

1100

_

_

47/1

36/1

10/1

64/1

پولگون

1150

_

41/3

_

32/0

_

_

4-ترپینئول

1178

31/0

_

85/0

63/0

50/0

58/0

کاروئل

1207

_

_

_

34/0

36/0

37/0

آنیسول

1289

58/0

_

_

_

_

_

تیمول

1290

-

93/0

32/0

40/0

25/0

37/0

کارواکریل استات

1294

_

_

_

29/1

22/0

21/2

کارواکرول

1298

60/96

53/87

12/94

22/91

88/94

24/91

کاریوفیلن

1423

_

_

53/0

_

23/0

57/0

نپتالاکتون

1470

89/0

_

_

_

_

_

بتا بیسابولن

1506

_

_

71/0

_

_

79/0

کاریوفیلن اکساید

1581

_

_

34/0

_

24/0

28/0

آلفا سیدرول

1589

_

63/0

_

_

_

_

دی بوتیل فتالات

1925

77/0

23/1

29/0

_

30/0

_

 

 

 

 

شکل 1- تغییرات میزان کارواکرول موجود در اسانس گیاه مرزه رشینگری، تحت تاثیر درجات متفاوت شوری.

 

شکل2- تغییرات میزان لینالول موجود در اسانس گیاه مرزه رشینگری، تحت تاثیر درجات متفاوت شوری.

 

 

شکل 3- تغییرات میزان تیمول موجود در اسانس گیاه مرزه رشینگری، تحت تاثیر درجات متفاوت شوری.

 

 

شکل 4- تغییرات میزان 4-ترپینئول موجود در اسانس گیاه مرزه رشینگری، تحت تاثیر درجات متفاوت شوری.


بحث

تنش شوری، درصد اسانسِ اکثر گیاهان دارویی را افزایش می­دهد چون در هنگام استرس، متابولیت­های بیشتری تولید شده و این مواد باعث جلوگیری از عمل اکسیداسیون در سلول می­شوند(17). یکی از مهمترین عوامل تأثیرگذار در میزان متابولیت­های ثانویه موجود در گیاهان، تنش­های محیطی اعمال شده بر آنها است. در حقیقت، یکی از مهمترین وظایف متابولیت­های ثانویه در گیاهان، نقش محافظتی آنها در شرایط تنش است. این ترکیبات به گیاهان کمک می­کنند تا بتوانند در مقابل عوامل و شرایط نامساعد محیطی، مقاومت کنند و به حیات خود ادامه دهند. البته برخی تحقیقات نشان می­دهد که این تأثیر همیشگی نیست و در مواردی حتی کاهش میزان متابولیت­های ثانویه تحت شرایط تنش محیطی، دیده می­شود (36).

سفیدکن و همکاران (1383) اسانس گونه­های بومی مرزه در کشور را با دو گونه مرزه تجاریS. hortensis  و
S. Montana از لحاظ کمی و کیفی مقایسه و گزارش نمودند که گونه­هایی از مرزه که از نظر بازده اسانس با مرزه زراعی برابری می­کنند و یا درصد اسانس بالاتری دارند و همچنین گونه­هایی که در اسانس آنها بیشتر از 50% کارواکرول دارند، مثل مرزه خوزستانی، مرزه بختیاری و مرزه رشینگری، از نظر تجاری (کاربردهای  دارویی، غذایی و آرایشی وبهداشتی) حائز اهمیت هستند (5).

بازده اسانس سرشاخه­های گلدار گونه S. rechingeri  از استان ایلام، 27/4- 6/2% و ترکیب اصلی آن، کارواکرول (89-83%) گزارش شده است (6). بررسی Alizadeh (2015) در خصوص شناسایی ترکیب­های تشکیل دهنده اسانس مرزه رشینگری در مراحل مختلف رشد، نشان داده است که کارواکرول (4/90-6/83 %) مهمترین ترکیب اسانس در مراحل مختلف رشد است (8). پژوهش Hadian  و همکاران (2014) نیز، نشان داده است که کارواکرول (20/96 %- 20/89 %) مهمترین ترکیب اسانس مرزه رشینگری در هفت جمعیت مورد مطالعه بوده است (29). نتایج تحقیقات ذکر شده با نتایج بررسی ما از نظر شاخص بودن کارواکرول در اسانس مرزه رشینگری مطابقت دارد.

Najafi و همکاران، (2010) با آنالیز اسانس گیاه مرزه تابستانی (Satureia hortensis L.) مشاهده کردند که ترکیبات اصلی اسانس آن، شامل کارواکرول 37/55 درصد و گاماترپینن 92/32 درصد می­باشد و با افزایش میزان شوری، مقدار کارواکرول افزایش پیدا می­کند در حالی که از میزان گاماترپینین کاسته می­شود که با نتایج تحقیق حاضر روی مرزه رشینگری مطابقت ندارد. Najafi و همکاران همچنین مشاهده کردند که کاهش درصد اسانس در طی رشد گیاهان تحت تاثیر NaCl معنی­دار نیست و ترکیبات فرعی شامل آلفاتوجن، آلفاپنین، بتاپنین، میرسن، فلاندرن، آلفاترپینین، لیمونن، کارواکرول متیل­اتر، آلفافارنسین، بتاکاریوفیلن، بیسیکلوجرماکرن، بیسابولن و ترانس­آلفا بیسابولن است (34).

به طور کلی، P_Cymene ,Carvacrol و Thymol از ترکیبات فنولیک اصلی در اسانس گونه­های گیاهی مرزه می­باشند (3 و 33). در تحقیقی که توسطDavazdahemami  و همکاران، (2014) بر روی اثر تنش خشکی بر کمیّت وکیفیّت اسانس و محتوای کارواکرول در دو گونه از گیاه مرزه بختیاری
 Satureja bachtiaricaو مرزه خوزستانی
S. khuzistaricaانجام شد، تفاوت معنی­داری بین درصد اسانس، محتوای اسانس و مقدار ترکیبات کارواکرول، تیمول و گاما-ترپینین بین دو گونه مشاهده گردید. زمانی که حجم آب آبیاری از 50 به 16 لیتر در متر مربع کاهش یافت، محتوای اسانس در هر دو گونه بیش از 50% کاهش پیدا کرد. مرزه خوزستانی دارای بیشترین ترکیب کارواکرول (95%) می­باشد (22). براساس این نتایج در مرزه بختیاری با افزایش تنش خشکی مقدار کارواکرول از 1/48% به 9/46% و سپس به 6/43% کاهش یافت. هم چنین مقدار تیمول از 1/2% به 5/6% افزایش وسپس به 3/4% کاهش یافت ونیز با افزایش تنش خشکی ترکیب لینالول کاهش پیدا کرده و ترکیب گاماترپینین ابتدا کاهش و سپس افزایش یافته است (22). همچنین در مرزه خوزستانی با افزایش تنش خشکی مقدار کارواکرول از 5/95% به 2/95% و سپس به 7/94% کاهش، اما میزان تیمول از صفر درصد به 2/0% و سپس 3/0% افزایش یافته که البته مقدار تیمول در هر دو گونه بویژه مرزه خوزستانی بسیار ناچیز بوده است  (22). بنابراین، نتایج تحقیق ما با نتایج فوق مطابقت نشان می­دهد.

در جنس­های دیگر از خانواده نعناع مانند آویشن، ترکیب اصلی اسانس تیمول است (12). کارواکرول یکی از مهمترین ترکیبات در صنایع غذایی می­باشد (31). همچنین، کارواکرول یکی از اثر­بخش­ترین و کمیاب­ترین ترکیب­ها برای درمان بازگشت مکرر برفک دهانی بوده و نیز دارای فعالیت ضد التهابی است (11). تنش شوری تأثیری بر ترکیبات اسانس ندارد اما باعت کاهش محتوای اسانس می­شود (31،25).

تنش آبی شدید در مرزه تابستانی  درصد اسانس را نسبت به تنش آبی ملایم افزایش می دهد. همچنین ترکیبات اصلی شامل کارواکرول تحت تاثیر تنش آبی ملایم افزایش پیدا می کند، در حالی که ترکیب گاما ترپینین تحت تاثیر هر دو تنش آبی ملایم وشدید کاهش پیدا می کند (16). ترکیبات اسانس به طور معنی داری با افزایش سطح تنش در گیاه مریم گلی  Salvia officinalis L. افزایش پیدا کرده است (28). در تحقیقی  El-Keltawiو Croteau (1987)،  اثر شوری آب آبیاری را بر مرزنجوش و گونه ای نعناع بررسی کرده و در یافتند که شوری باعث یک کاهش 20 درصدی در عملکرد اسانس می شود. اثر شوری بر نعناع باعث افزایش مقدار لیمونن و کاهش مقدار کارون می شود. درمورد مرزنجوش نیز تنش شوری باعث افزایش در مقدار سابینن همراه با کاهش در مقدار هیدرات سابینن شد.(24). در مرزنجوش و رازیانه برخی از ترکیبات اصلی اسانس مانند cymene , Carvacrol P- و γ_ terpinene تحت تاثیر تنش شوری  کاهش یافته است (40).

حسنی (1382 ) بیان نمود که با افزایش غلظت نمک در آب آبیاری ریحان مقدار ترکیب هایی نظیر میرسن ، 1و8 سینئول، متیل کاویکول ، بورنیل استات، ژرانیل استات و سیس –آلفا-برگاموتن افزایش و بعکس مقدار لینالول، متیل اوژنول و آلفا-هومولن کاهش می یابد(2).Azza  و همکاران (2009)، در بررسی گیاه دارویی آویشن مشاهده نمودند که تنش شوری باعث افزایش تیمول در این گیاه شده است (15).

بررسی­ها نشان داده است که با افزایش سطوح تنش شوری، مقدار کارواکرول متیل­اتر (8/0%)، آلفا فارنسیل (27/1%)، بتاکاریوفیلن (4/0 %)، بیسیکلوجرمان (81/0 %)، بیسابولن 16/2/0 %) و ترانس­آلفا بیسابولن (19/0 %) از اسانس گیاه نعناع فلفلی به دست می­آید. در حالی که اجزایی مانند آلفاتوجن، آلفاپینن، بتاپینن، میرسن، آلفافلاندرن و لیمونن در غلظت­های 50، 70 و100 میلی مولار NaCl  ، کاهش می­یابند. در حقیقت، اثر شوری بر اسانس و اجزای سازنده آن، ممکن است به علت تأثیر بر فعالیت­های آنزیمی و متابولیسم گیاه باشد (19).

کاهش میزان اسانس در اثر تنش شوری در رازیانه (13)، زنیان (14) و ریحان (2) نیز گزارش شده است.

بر اساس نظر Dow و همکاران (1981)، شوری، عملکرد اسانس را در گیاهان خانواده نعناع کاهش می­دهد و این احتمالاً به دلیل محدود شدن عرضه سیتوکینین از ریشه­ها به شاخه­ها و در نتیجه تغییر نسبت بین سیتوکینین و اسیدآبسیزیک برگ است (23). Prasad و همکاران (1996) نیز اعلام داشتند که شوری محتوی اسانس گونه­های مختلف نعناع را به طور متغیری تحت تاثیر قرار می­دهد (35).

نتیجه­گیری

یکی از مهمترین تنش­های محیطی، شوری است که بیشتر در مناطق خشک و نیمه خشک حادث می­شود که جذب و تجمع عناصر ضروری و مورد نیاز گیاه را با ایجاد رقابت توسط یون­های سدیم و کلر دچار مشکل می­کند (38 ). تنش شوری علاوه بر کاهش شاخص­های رشد، تولید متابولیت­های ثانویه و اسانس­ها را هم در گیاهان دارویی تحت تأثیر قرار می­دهد. تولید ترکیبات ثانویه در گیاهان همیشه به یک میزان صورت نمی­گیرد و عوامل متعددی وجود دارند که می توانند تولید این ترکیبات را تحت تأثیر قرار دهند. نوع گونه یا جنس گیاهی، مرحله رشدی و نموّی، شرایط فصلی، میزان دسترسی به مواد غذایی و معدنی و شرایط تنش از جمله این عوامل هستند(41) .

در این تحقیق ترکیب اصلی گیاه مرزه رشینگری، کارواکرول می­باشد که چندان تحت تأثیر تنش شوری قرار نگرفته است به طوری که مقدار این ترکیب در اسانس در تیمارهای مختلف شوری تفاوت چندان زیادی با تیمار شاهد نشان نمی­دهد. بنابراین می­توان گفت که پرورش گیاه مرزه رشینگری، در زمین­های با درجات متوسط شوری بر کیفیّت اسانس این گیاه تأثیر چندانی ندارد. نتیجه­گیری دقیق­تر در مورد میزان مقاومت این گیاه به شوری، نیازمند انجام تحقیقات بیشتر است.

1- جم­زاد، ز. (1388). آویشن­ها و مرزه­های ایران. انتشارات موسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع. تهران، 171 صفحه.
2- حسنی، ع. (1382). بررسی اثر تنش­های خشکی و شوری ناشی از کلروسدیم  بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه ریحان رقم کشکنی لولو. پایان نامه دکتری ، رشته علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس.
3- دوستی، ب. (1395). مقایسه کمی و کیفی اسانس مرزه خوزستانی(Satureja khuzistanica Jamzad)  در رویشگاههای مختلف غرب و جنوب غرب ایران. پژوهش های گیاهی ایران. 29(2): 377-384.
4- سپهوند، ا.، کرد بچه، پ.، دلفان، ب.، زینی، ف.، هاشمی، ج.، محمودی، م. (1384). اثرات ضد قارچی اسانس گیاه مرزه خوزستانی(Satrureja Khuzistanica) منطقه لرستان به روش  invitro . یافته. 7: 37-43.
5- سفید کن ، ف.، جمزا د، ز.، برازنده، م .م. (1383). اسانسSatureja bachtiarica Bunge  به عنوان منبعی غنی از کارواکرول. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 20 :439-425.
6- سفیدکن، ف.، صادق‌زاده، ل.، تیموری، م.، عسکری، ف.، احمدی، ش. (1386). بررسی اثرات ضد میکروبی اسانس دو گونه مرزه (Satureja khuzistanica Jamzad و Satureja bachtiarica Bunge) در دو مرحله برداشت. تحقیقات گیاهان دارویی و معطّر ایران. 23(2): 174-182.
7- فرزانه، ا.، غنی، ع. و عزیزی ارانی، م. (1389). تأثیر تنش آبی بر خصوصیّات ظاهری، عملکرد و درصد اسانس در گیاه ریحان (رقم کشکنی لولو) مجله پژوهش­های تولید گیاهی. 17 :111-103.
8- مرآتی، م.ج.، نیکنام، و.، حسن پور، ح.، میر معصومی، م. (1394). مقایسه تأثیر تنش شوری بر رشد و پاسخ های آنتی اکسیدانی در اندام های مختلف گیاه پونه معطر (Mentha pulegium L.). پژوهش های گیاهی. 28(5): 1097-1107.
 

9- Adams, R.P. 2001. Identification of essential oil component by Gas Chromatography/Mass spectroscopy. Illinois: Allured Publ.crop.

10- Alizadeh, A. (2015). Essential oil composition, phenolic content, antioxidant, and antimicrobial activity of cultivated Satureja rechingeri Jamzad at different phenological stages. Z Naturforsch C. 70: 51-58.

11- Amanlou M, Babaee N, Saheb-jamee M, Salehnia A, Tohidast, H. (2007). Efficacy of Satureja khuzistanica extract and essential oil prepartions in the management of recurrent aphthous stomatitis. Daru, 15(4): 231-235.
12- Asgari, F. (2000). The effect of ecological factors on quality and quantity essential oil of Thymus pubecens and determining peroxidase and Nitrate redoctase activity in it. Ms.c. Thesis of Science department, Azad University of Tehran.
13- Ashraf, M. and Akhtar, N. ( 2004). Influence of salt stress on growth, ion accumulation and seed oil content in sweet fennel. Bologia Plantarum. 48(3): 461-464.
14- Ashraf, M., Mukhtar, N., Rehman , S. and Rha, E.S.(2004). Salt-induced changes in photosynthetic activity and growth in a potential medicinal plant Bishop’s weed (Ammi majus L.). Photosynthetica. 42(4): 543-55.
15-Azza, A., Ezz El-Din, Eman E., Aziz, S.F., Hendawy and Omer, E.A. (2009). Response of Thymus vulgaris L. to Salt Stress and Alar(B9) in Newly Reclaimed Soil. Journal of Applied Sciences Research, 5(12): 2165-2170.
16- Baher Z.F., Mirza M., Ghorbanil M., and Rezaii M.Z., 2002 The influence of water stress on plant height, herbal and  essential oil yield and composition inSatueja hortensis L., Flavor and Fragrance J., 17, 275-277.
17- Bettaieb I Zakhama N Wannes WA Kchouk ME Marzouk B, 2008,Water deficit effects on Salvia  officinalis fatty acids and essential oils composition. Scientia Horticulturae, 120(2): 271-27
18- Blum A, 1996, Crop responses to drought and the interpretation of adaptation drought Tolerance in Higher  Plants: Genetical, Physiological and Molecular Biological Analysis. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 27: 103- 123
19- Burbott, A.J. and Loomis, D. (1969). Evidence for metabolic turnover monoterpene in peppermint. Plant Physiology. 44: 173-179.
20- Carrubba, A., and Catalano, C. ( 2009). Essential oil crops for sustainable agriculture, A Review. climate change, intercropping, pest control and beneficial microorganisms. Dijon, France, pp 137-187.
19- Chao, S.C., Young, D.G., and Oberg, C.J. ( 2000). Screening for inhibitory activity of essential oils on selected bacteria, fungi and viruses. Journal of Essential Oil Research. 12: 639–649.
20- Davazdahemami, S., Sefidcon, F., Rezaei, M., Naderi ,M. (2014). The Effect of Drought Stress on Quantitative and Qualitative Characters of Essential Oil and Carvacrol Yield in Two Endemic Species of Savory(Satureja bachtiarica and S. khuzistarica) in Iran.TJEAS Journal.,4-3:143-146.
22- Dow, A.I., Cline, T.A. and Horning, E.V. ( 1981). Salt tolerance studies on irrigated mint. Bulletin of Agricultural Research Center, Washington State University, Pullman, 906p.
24- El-Keltawi N.E. and Croteau R. 1987.Salinity depression of growth and  essential oil formation in spearmint and   marjoram and its reverse foliar applied cytokinin. Phytochemistry, 26:1333-1334.
25- Faravani ,M., Davazdehemami, S. and Gholami BA. 2013. The effect of salinity on germination, emergence, seed yield and biomass of  black cumin. Journal of Agricultural Sciences Vol 58(1):41-49.
26- Farsam, H., Amanlou, M., Radpour, M.R., Salehinia, A.N., and Shafiee, A. (2004). composition of the essential oils of wild and cultivated Satureja khuzestanica Jamzad from Iran. Flavour and Fragrance Journal. 19: 308-310.
27- Giordani, R., Regli, P., Kaloustian, J., Mika¨ıl, C., Abou, L., and Portugal, H.  (2004). Antifungal effect of various essential oils against Candida albicans. Potentiation of antifungal action of Amphotericin B by essential oil from Thymus vulgaris. Phytotherapy Research. 18: 990–995.
28- Hadian, J., Akramian, M., Heydari, H., Mumivand, H. and Asghari, B. ( 2011).  Composition and in vitro antibacterial activity of essential oils   from four Satureja species growing  in Iran. Natural Product Research.  26: 98 – 108.
29- Hadian, J., Esmaeili,  H.,  Nadjafi,  F.,  Khadivi-Khub, A. (2014). Essential oil characterization of Satureja rechingeri in Iran. Industrial Crops and Products. 61:403-409.
30- Hendawy S.F. and Khalid Kh.A., 2005. Response of sage (Salvia    officinalis L.) plants to zinc application under different salinity levels. J. Appl. Sci. Res., 1(2), 147-155.
31- Hussain ,K., Majeed, A., Nawaz, K., Khizar Hayat, B., Nisar, MF. 2009. Effect of different levels of salinity on growth and ion contents of black seeds (Nigella sativa L.). Current Research Journal of Biological Sciences 1:135-138.
32- Jamzad, Z.( 1996). Satureja rechingeri (Labiatae)-a new species from Iran. Ann. Naturhist. Mus. Wien. 98: 75-77.
33- Jamzad, Z.( 2009). Thymus and Satureja Species of Iran. Publications of Research Institute of Forests and Rangelands. 171p.
34-Najafi, F., Khavari –nejad, R.A. and Siahali, M. (2010). the effects of salt stress on certain physidogical parameters in summer savory Satureja hortensis L. Plant Journal  of Stress Physology and Biochemistry. 6(1): 13-21.
35- Prasad, A., Anwar, M., Patra, D.D., and Singh, D.V.(1996). Tolerance of mint plants to soil salinity. Journal of Indian Society Soil Science. 44(1): 184-186.
36- Ramakrishna, A. and Ravishankar,GA. (2011). Influence of abiotic stress signals on secondary metabolites in  plants. Plant Signaling and Behavior, 6: 1720-1731.
37- Senatore, F., Urrunaga Soria, E., Urrunaga Soria, R., Della Porta, G. and De Feo,V.(1998). Essential oils from two peruvian Satureja species. Flavour and Fragrance Journal. 13: 1- 4.
38-Shannon , M.C. and Grieve, C.M.(1999). Tolerance of vegetable crops to salinity. Scientia Horticulturae. 78:5-38.
39-Skocibusic, M., Bezic, N. and Dunkic, V. (2006). Phytochemical composition and antimicrobial activities of the essential oils from Satureja subspicata Vis. growing in Croatia. Food Chemistry. 96: 8-20.
40-Timperio, A. M., Egidi, M.G., and Zolla, L. (2008). Proteomics applied on plant abiotic stresses: role of heat shock proteins (HSP). Journal of Proteomics71: 391–411.
41- Verpoorte, R., Contin , A and Memelink, J.(2002). Biotechnology for the production of      plant Secondary metabolites. Phytochemistry. 1: 13-25.
Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology)
Volume 31, Issue 2
August 2018
Pages 248-257
  • Receive Date: 13 May 2016
  • Revise Date: 13 July 2017
  • Accept Date: 07 February 2018