بررسی خواص ضد جهش زایی عصاره­های آبی - الکلی گلبرگ های گلرنگ با استفاده از آزمون ایمز

علی خیری^1*، هانیه محجل شجا¹ و منصور سراجوقی²

¹ ایران،  تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده علوم طبیعی، گروه زیست شناسی گیاهی

² ایران، کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، واحدکرج، دانشکده کشاورزی، گروه زراعت و اصلاح نباتات

تاریخ دریافت: 11/04/1399          تاریخ پذیرش: 25/10/1399

چکیده

امروزه سرطان یکی از عوامل اصلی مرگ و میر در جهان است و مواد جهش‌زا عامل مرگ میلیون‌ها بیمار سرطانی هستند. با توجه به عوارض جانبی داروها در درمان سرطان، پژوهش های بسیاری برای دست یابی به داروهایی با عوارض کمتر در حال گسترش است. این مطالعه، با هدف ارزیابی اثر ضد‌جهشی عصاره‌های مختلف آبی و الکلی گلبرگ های گلرنگ در شرایط تنش خشکی و طبیعی در برابر ماده‌ی جهش‌زای آزید‌سدیم ، با استفاده از آزمون ایمز در غیاب و حضور میکروزوم‌های کبدی موش(S9) انجام گرفت. علت استفاده ازمیکروزوم کبدی در این آزمایش فعال کردن برخی مواد جهش زاو سرطان زاست چرا که بسیاری از این ترکیبات برای بروز ویژگی های جهش زایی یا سرطان زایی باید از نظر متابولیکی (اکسیداتیو یا احیایی) فعال شوند و از آن جا که باکتری سالمونلا قادر به انجام این فعالیت نیست، لذا یک عصاره استریل میکروزومی از بافت پستانداران را می توان به تست جهش زایی اضافه کرد. اختلاف بین متوسط تعداد کلنی‌های برگشتی در هر پلیت در ارتباط با ماده‌ی جهش‌زا، توسط نرم‌افزار SPSS و با آزمون تحلیل واریانس یک‌راهه (ANOVA) تجزیه و تحلیل گردید. نتایج نشان داد که عصاره‌های اتانولی گلبرگ ها در شرایط تنش و عصاره آبی در شرایط طبیعی به ترتیب با درصد بازدارنگی 90% و 48% بیشترین و کمترین اثر ضدجهشی را دارند. نتایج حاصل از بکار‌گیری مخلوط میکروزومی و یافته‌های مطالعات پیشین نشان می دهد که گیاه برای مقابله با آثار تنش تولید ترکیبات آنتی اکسیدان خود را افزایش می دهد.

واژه های کلیدی : آزمون ایمز، آنتی اکسیدان، تنش خشکی، سالمونلا تیفی‌موریوم، گلرنگ

*نویسنده مسئول: علی خیری، تلفن:09364013499 پست الکترونیکی:alikheiri61@gmail.com

مقدمه

از زمان های گذشته تا به امروز گیاهان به عنوان یکی از مهمترین منابع غذایی و دارویی به شمار می­رفته اند تا جایی که امروز حتی امروزه بیش از 80% افراد غالبا به درمان­های سنتی اعتقاد دارند. در واقع بسیاری از درمان­های رایج امروزی کاملا یا به طورجزیی درون مایه­ی طبیعی دارند(1). سرطان پس از بیماری­های قلبی، دومین عامل مرگ و میر در جهان محسوب می­شود. بسیاری از مواد جهش­زا و سرطان­زا از طریق رادیکال­های آزاد از جمله گونه­های اکسیژن واکنشگر(ROS: Reactive Oxygen Species) اثر تخریبی خود را نشان می­دهند. به عنوان مثال پراکسید شدن زنجیره های جانبی در غشاهای بیولوژیک که تحت تاثیر اکسیژن های واکنشگر روی می دهد اثر مخربی بر عملکرد نفوذپذیری آن دارد و با تولید ترکیباتی سمی نظیر استالدئید سبب آسیب به مولکول های بیولوژیک مثل DNA و RNA می شود (3). موادی که بعنوان آنتی­اکسیدان عمل می­کنند ، می­توانند آثار زیان­بار ROS را کاهش دهند. بنابراین عدم تعادل بین آنتی اکسیدان ها و عوامل اکسید کننده که به تنش اکسایشی معروف است منجربه لطمات فیزیولوژیکی می شود که با سرطان، پیری، تصلب شرائین و آسیب های التهابی ارتباط دارد (4). با توجه به اینکه محیط اطراف ما مملو از مواد سرطان زاست، این عوامل قادرند با تغییر در توالی نوکلئیک اسیدهای DNA سبب القای جهش و بروز سرطان شوند. مواد جهش زا گاهی سبب آسیب به سلول های بنیادی جنینی و جهش قابل توارث از نسلی به نسل دیگر می شوند. بدیهی است که دسترسی به روش ارزان، آسان و سریع برای شناسایی مواد جهش زا از اهمیت ویژه ای برخوردار است و استفاده از گیاهان و فراورده های آن ها در این راه می تواند یکی از بهترین گزینه ها باشد(23). گلرنگ گیاهی یک ساله با نام علمی  Carthamus tinctorius L. می باشد که به دلیل قدرت سازگاری بالا با شرایط نامساعد محیطی مانند خشکی و شوری و نیز دارا بودن دانه های روغنی در اکثر مناطق جهان کشت می شود. همچنین گل های آن به عنوان منبع رنگ و دارو در طب سنتی و گیاهی کاربرد دارد (5). در مطالعات انجام شده در رابطه با خصوصیات آنتی اکسیدانی ترکیبات کنجاله حاصل از روغن گیری دانه گلرنگ هفت ترکیب از مشتقات سروتونین را با خاصیت آنتی اکسیدانی قوی شناسایی شده است (28). این ترکیبات جزو گروه آمیدهای اسید اندول هیدروکسی سینامیک محسوب می شود و در شرایط in vitro از قدرت آنتی اکسیدانی بالایی برخوردار هستند و اثرات بیولوژیک مختلفی بر وضعیت لیپیدها در پلاسما و کبد بروز می دهند (4). از گل های گلرنگ بیش از 200 ترکیب جداسازی و شناسایی شده اند که عمده آن ها از فلاونوئیدهای گروه کالکون هستند. این ترکیبات رنگدانه های طبیعی هستند که از اهمیت تجاری برخوردارند. ترکیبات فنولی با خواص آنتی اکسیدانی قوی که از متابولیت های ثانویه در این گیاه هستند در اندام های مختلف این گیاه به ویژه به مقادیر بیشتر در گل ها وجود دارند و به این دلیل ما از عصاره های برگ این گیاه برای بررسی اثر ضدجهشی استفاده می کنیم (13). مشخص شده است که اسید گالیک مهم ترین جزئ ترکیبات فنولی گل های گلرنگ می باشد (23). سایر ترکیبات اصلی شامل اسید کلروژنیک، اسید سیرینجیک، تری هیدرات روتین و نفتوروزوسینول نیز می شوند. با بررسی روند تغییرات ترکیبات فنولی در طول دوره رشد گلرنگ نشان داده شده است که گل های این گیاه می توانند به عنوان منبع مناسبی از ترکیبات زیست فعال مورد استفاده قرار گیرند (23). به دلیل وجود مقادیر بسیار بالای ترکیبات آنتی اکسیدان و ضدالتهابی در روغن گلرنگ میتوان این روغن را جایگزین روغن هایی چون آفتابگردان نمود که در شرایط گرم و خشک و کم آبی آسیب می بینند (27). از آنجا که متداول­ترین روش­ در بررسی اثرات ضدجهشی و ضدسرطانی آزمون ایمز با بکار­گیری باکتری­های دارای جهش خاص و تاثیر مواد مورد نظر همراه با مواد جهش زا بر باکتری­های ذکر شده می­باشد (17)، پژوهش حاضر نیز به بررسی تجربی اثر ضد­جهشی عصاره­های مختلف آبی و الکلی گلبرگ های گلرنگ در شرایط تنش خشکی و آبیاری طبیعی بر باکتری­های جهش یافته­ی Salmonella typhimurium در مقابل ماده جهش زای سدیم آزید با استفاده از روش ایمز پرداخته است.

مواد و روشها

کشت گیاه و تنش خشکی: این مطالعه تجربی در بهار 1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج (عرض جغرافیایی 35 درجه و 43 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 50 درجه و 49 دقیقه شرقی ) به ارتفاع 1174 متر بالاتر از سطح دریا انجام شد. آزمایش روی رقم گلرنگ پائیزه (گلدشت) بصورت کرت­های خرد شده در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار طراحی و تیمارهای تنش در کرت های اصلی قرار گرفتند و اولین آبیاری پس از کاشت انجام شد. آبیاری های بعدی بر اساس شرایط طبیعی و تنش انجام شد که در شرایط طبیعی پتانسیل آب در خاک 3 بار و در شرایط تنش 6 بار بود. البته تا مرحله ساقه دهی روی تمام تیمارها به صورت هفتگی آبیاری انجام شد ولی در آغار مرحله گلدهی اعمال تنش انجام شد و آبیاری طبیعی به صورت هفتگی و کم آبیاری (تنش) دو هفته یک بار بود.

عصاره گیری از گلبرگ ها:  بمنظور استخراج عصاره، 30 گرم گل خشک آسیاب شده از هر نمونه شاهد بدون تنش با آبیاری طبیعی و تحت تنش به 300 میلی لیتر اتانول، متانول و آب اضافه شد و به مدت 24 ساعت در دمای اتاق روی شیکر هم زده شد. سپس مخلوط صاف شده و عمل استخراج یک بار دیگر بر روی تفاله ها انجام شد. دو عصاره حاصل با هم مخلوط شده و در دمای 38 درجه سانتیگراد در دستگاه تبخیر گردان Heidolph مدل Laborota 4003 تغلیظ شدند. در نهایت عصاره در آون خلا Labtech مدل L 70-2030 ساخت کره جنوبی و در دمای 38 درجه سانتی گراد تا رسیدن به دمای ثابت خشک شدند. پودر حاصل تا زمان انجام آزمایشات لازم در دمای یخچال نگهداری شد (9).

باکتری مورد استفاده و تایید جهش: مواد استفاده شده در این مطالعه­ی از شرکت مرک آلمان تهیه شد و از آزید­سدیم بعنوان ماده­ی جهش­زا استفاده شد. سوش باکتری سالمونلا تیفی­موریوم TA100 پس از تایید جهش مورد استفاده قرار گرفت. جهت تایید جهش در سوش از کشت شبانه­ی نوترینت براث استفاده شد. سویه­های Salmonella typhimurium دارای یک نقص یا جهش در ژن ترمیم در برابر پرتو فرابنفش (uvrB) بوده دارای حساسیت به کریستال ویوله بوده و قادر به سنتز پروتئین دیواره­ی سلولی نیستند (rfa). هم چنین سوش­ها برای حضور فاکتور مقاومت به آمپی­سیلین بررسی شدند. این فاکتور یک شناساگر متداول است که می­تواند حضور پلاسمید فاکتور R را نشان دهد. تهیه­ی مخلوط S9 مطابق روش شرح داده شده توسط مارون و ایمز (17) انجام شد. عدم آلودگی فراورده با افزودن 50 میکرولیتر از مخلوط S9 به محیط­های کشت تاپ آگار و ریختن آن روی محیط گلوکز آگار حداقل انجام شد. سپس به مدت 48 ساعت در انکوباتور در دمای 37 درجه­ی سانتی­گراد نگهداری شد و از استریل بودن مخلوط تهیه شده اطمینان بعمل آمد و برای آزمایشات بعدی مورد استفاده قرار گرفت.

آزمون ضد جهش زایی: آزمون ضدجهشی بر اساس آزمون سالمونلا/ میکروزوم شرح داده شده توسط مارون و ایمز و نیز آزمون تغییر داده شده توسط مورتلمانز و زایگر انجام گرفت (17 و 18). روش کار با استفاده از طی­ کردن 10 دقیقه دوره­ی پیش انکوباسیون در دمای 45 درجه­ی سانتی­گراد با اضافه کردن 100 میکرولیتر از سوش­های باکتری رشد داده شده (کشت شبانه­ی 24 ساعته) و 100 میکرولیتر عصاره­ی استریل و 100 میکرولیتر عصاره گیاهی استریل و 100 میکرولیتر عامل جهش­زا در لوله­های استریل تاپ آگار انجام گرفت. در همه­ی آزمایشات برای شاهد­های منفی 100 میکرولیتر آب مقطر استریل و برای شاهد­های مثبت 100 میکرولیتر آزید سدیم اضافه شد. بمنظور انجام چند چرخه­ی تقسیم سلولی و ایجاد یک زمینه­ی رشد باکتریایی که با چشم غیر مسلح قابل رویت و شمارش باشد، 100 میکرولیتر محلول 5/0 میلی مولار هیستیدین/بیوتین به هر لوله اضافه شد. پس از ریختن محتویات لوله­های تاپ آگار بر روی پلیت­های گلوکز آگار حداقل و نگهداری 48 ساعته در دمای 37 درجه انکوباتور، تعداد کلنی­های برگشتی در هر پلیت شمارش شد.

محاسبات آماری: تجزیه وتحلیل داده ها با استفاده از نرم افزارSAS  و SPSSو مقایسه میانگین ها با استفاده ازآزمون چند دامنه دانکن و در سطح آماری %5 انجام شد. اختلاف بین متوسط تعداد کلنی­های برگشتی در هر پلیت در ارتباط با ماده­ی جهش­زا، توسط نرم­افزار SPSS و با آزمون تحلیل واریانس یک­راهه (ANOVA) تجزیه و تحلیل گردید. جهت اطمینان از درستی نتایج، برای هر ماده پلیت­های سه­گانه در نظر گرفته شد. با توجه به تعیین حدود اطمینان و معنی­داری در ارتباط با سوش مورد نظر و عصاره­های اتانولی ماده­ی مورد آزمون ، با 05/ ≥ P از درستی نتایج آزمون­ها در حضور ماده­ی جهش­زای مورد استفاده اطمینان حاصل گردید. آزمون ضد تومورزایی مطابق با روش ضد­جهشی در حضور مخلوط میکروزومی کبد موش( S9 ) انجام شد (11). اثر جهش زایی آزید سدیم در غیاب نمونه­های مورد آزمایش به صورت ممانعت 100درصد یا 0درصد تعیین شد. محاسبه­ی درصد بازدارندگی مطابق رابطه­ی زیر انجام شد :

که در آنT،  تعداد کلنی­های برگشتی در هر پلیت در حضور عامل ضد جهش ، S درصد بازدارندگی از جهش و M تعداد کلنی های برگشتی در هر یک از پلیت­های کنترل مثبت می باشد (تعداد کلنی­های برگشتی خود بخودی در کنترل منفی باید از صورت و مخرج کسر کاسته شود). بر اساس تحقیقات انگ، هنگامی که درصد بازدارندگی بین 40- 25 درصد باشد اثر ضدجهشی نمونه­ی آزمایشی متوسط تلقی می­شود و مادامی که درصد بازدارندگی بیش از 40 درصد باشد، اثر ضدجهشی نمونه قوی است و در صورتی که کمتر از 25 درصد باشد اثر ضد جهشی نمونه ضعیف می­باشد (20).

نتایج

نتایج این آزمایش بروشنی نشان داد که کلیه­ی عصاره­های اتانولی گلبرگ ها دارای اثر ضد جهشی قوی بر علیه آزید سدیم بودند و با مقایسه­ی نتایج به دست آمده از عصاره­های شاهد و تنش خشکی مشخص شد که تفاوت معنی داری در سطح 5 درصد بین عصاره­های شاهد و تنش خشکی وجود دارد که نشان از تاثیر ضد جهشی بیشتر و ساخت بیشتر مواد آنتی اکسیدان در شرایط تنش خشکی دارد. هم­چنین در بین عصاره­های مختلف تنش، عصاره­ی اتانولی در شرایط تنش با90 درصد بیشترین اثر ضد جهشی و عصاره ی آبی در شرایط طبیعی با 48 درصد کمترین اثر ضد جهشی را در بین عصاره­های مختلف داشتند. جداول 1و2، به ترتیب نتایج حاصل از تنش و طبیعی را بر روی ماده­ی جهش­زای آزید سدیم نشان می­دهد.

نتایج این آزمایش به روشنی نشان داد که کلیه­ی عصاره­های آبی، متانولی و اتانولی گلبرگ های گلرنگ دارای اثر ضد جهشی قوی بر علیه آزید سدیم بودند و با مقایسه­ی نتایج به دست آمده از عصاره­ها در شرایط تنش و طبیعی مشخص شد که تفاوت معنی­داری بین عصاره­های تحت تنش و طبیعی وجود دارد که نشان از تاثیر ضد جهشی بیشتر عصاره ها در این شرایط دارد. هم­چنین در بین عصاره­های مختلف تنش، عصاره­ی اتانولی با 90 درصد بیشترین اثر ضد جهشی و عصاره ی آبی طبیعی با 48 درصد کمترین اثر ضد جهشی را در بین عصاره­های مختلف داشتند. از سوی دیگر مشخص شد که در بین عصاره­های مختلف، عصاره­ی اتانولی در شرایط تنش به دلیل حضور ترکیبات موثر آنتی­اکسیدان در گلبرگ ها و حل شدن بهتر آن­ها در اتانول است.

بحث و نتیجه گیری

گلرنگ عضوی از تیره کمپوزیته محسوب می شود که عمدتا بعنوان دانه روغنی و خوراک پرندگان کشت می شود. در مطالعه خصوصیات آنتی اکسیدانی ترکیبات کنجاله حاصل از روغن گیری دانه گلرنگ هفت ترکیب از مشتقات سروتوین را با خاصیت آنتی اکسیدانی قوی در آن شناسایی شده است (28). این ترکیبات در گروه آمیدهای اسید اندول هیدروکسی سینامیک محسوب می شود و گزارش شده است از قدرت آنتی اکسیدانی بالایی در شرایط in vitro برخوردار هستند و اثرات بیولوژیکی مختلفی از خود بر وضعیت لیپیدها در پلاسما و کبد بروز می دهند (23).

جدول1- ارزیابی اثر ضدجهشی عصاره گلبرگ های گلرنگ در شرایط آزمایشگاه بر روی آزید سدیم با استفاده از سوش باکتری Salmonella typhimurium در غیاب و حضور عصاره­ی کبدی موش( S9)

جدول 2- ارزیابی اثر ضدجهشی آبیاری طبیعی در شرایط آزمایشگاه بر روی آزید سدیم با استفاده از سوش باکتری Salmonella typhimurium در غیاب و حضور عصاره­ی کبدی موش (S9)

از گل های گلرنگ بیش از 200 ترکیب شناسایی و جداسازی شده اند که عمده آن ها از فلاونوئیدهای گروه کالکون تشکیل شده اند. این ترکیبات رنگدانه ای هستند که از اهمیت تجاری برخوردارند (5). در مطالعات انجام شده اسید گالیک بعنوان مهم ترین جزئ ترکیبات فنولی گل های گلرنگ شناسایی شده و سایر ترکیبات اصلی نیز شامل اسید کلروژنیک، اسید سیرینجیک، تری هیدرات روتین، کوئرسین-3-گالاکتوزید و نفتوروزوسینول نیزگزارش شده است. هم چنین با بررسی روند تغییرات فنولی در طول دوره رشد گلرنگ نشان دادند گل های این گیاه می توانند بعنوان منبعی غنی از ترکیبات زیست فعال مورد استفاده قرار گیرند (23).

تحقیقات نشان داده است که آنتی اکسیدان های گیاهی می توانند از انتشار واکنش های رادیکال های آزاد جلوگیری نمایند (23). بخش عمده ظرفیت آنتی اکسیدانی میوه ها و سبزیجات از ترکیباتی نظیر فلاونوئیدها، ایزوفلاوون ها، فلاوون ها، آنتوسیانین ها، کاتشین ها و ایزوکاتشین ها ناشی می شود (24). مشخص شده است که تحت تاثیر تنش های محیطی از جمله تنش خشکی یا تیمار با ترکیبات مختلف از جمله سالیسیلیک اسید میزان تجمع ترکیبات آنتی اکسیدان از جمله ترکیبات فنولی در میوه و بخش های مختلف گیاه انگور افزایش یابد که در این پژوهش نیز تیمار تنش خشکی سبب افزایش ترکیبات آنتی اکسیدان در عصاره های مختلف تحت تنش خشکی شد (19).

در مطالعه حاضر فعالیت آنتی اکسیدانی گل های رقم گلدشت با استفاده از تست ایمز مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. با توجه بوفور گل های گلرنگ به عنوان محصول جانبی این گیاه در صنعت تولید روغن، استخراج ترکیبات موثره از آن می تواند به افزایش ارزش افزوده گلرنگ و نیز تولید ترکیبات آنتی اکسیدان و ضدباکتریایی طبیعی برای استفاده در مواد غذایی و ترکیبات دارویی کمک کند. با توجه به اینکه بر اساس نظر انگ زمانی که درصد مهار جهش بیش از 40 درصد باشد، اثر ضدجهشی نمونه قوی است در این بررسی نیز عصاره­ های مختلف الکلی و آبی در شرایط طبیعی و تنش خشکی با اثر ضد جهشی بالای 40 درصدی اثر ضدجهشی در سطح بالا را نشان دادند. در مطالعه­ی ما عصاره­ی اتانولی در شرایط تنش خشکی با 90% اثر بازدارندگی نشان داد که قوی­تر از شرایط طبیعی و همچنین دیگر عصاره های الکلی و آبی این گیاه بود که با مطالعات محققین دیگر همسویی داشت (5). مشخص شده است که تیمار با عصاره­های استخراج شده از آلوئه ورا و دیگر گیاهان که دارای ترکیبات فلاونوئیدهای فراوان است، باعث کاهش اندازه­ی تومور و فراوانی متاستاز در مراحل مختلف پیشرفت تومور بدون تاثیر عمده بر رشد تومور می­گردد (6). در این تحقیق نیز با اضافه نمودن عصاره میکروزوم کبد موش اثر ضد­سرطانی قوی مشاهده شد. علت استفاده ازمیکروزوم کبدی در این آزمایش فعال کردن برخی مواد جهش زاو سرطان زاست چرا که بسیاری از این ترکیبات برای بروز ویژگی های جهش زایی یا سرطان زایی باید از نظر متابولیکی (اکسیداتیو یا احیایی) فعال شوند و از آن جا که باکتری Salmonella قادر به انجام این فعالیت نیست، لذا یک عصاره استریل میکروزومی از بافت پستانداران را می توان به تست جهش زایی استفاده کرد. میکروزوم ها حفره های غشایی کوچکی هستند که در یاخته های زنده و سالم دیده نشده و نتیجه تکه تکه شدن قسمت هایی از سیستم غشایی درون یاخته ای و نیز شکسته شدن لوله ها و کیسه های شبکه اندوپلاسمی می باشند (2).

بررسی ها نشان می دهند که سطوح مختلف تنش خشکی بر میزان مولکول های آنتی اکسیدان نظیر آلفا-توکوفرول و آسکوربیک اسید و میزان آنزیم های آنتی اکسیدان  نظیر کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز و هم چنین محتوای ترکیبات فنولی در دو واریاته گلرنگ موثر است (10). هم چنین در شرایط تنش خشکی میزان این ترکیبات آنتی اکسیدان افزایش می یابد که می تواند به دلیل افزایش توان جذب گونه های اکسیژن فعال توسط این عوامل آنتی اکسیدان باشد. سیستم آنتی اکسیدانی این گیاه سبب کاهش میزان گونه های اکسیژن فعال نظیر هیدروژن پراکسید و آنیون های سوپراکسید می شود که میزان سنتز آن ها تحت شرایط تنش های محیطی نظیر تنش خشکی افزایش می یابد. اثرات تنش خشکی در شرایط آب کشت بر میزان ترکیبات آنتی اکسیدان برگ ها و گلبرگ های گلرنگ نشان داده است که شوری و تنش خشکی می تواند سبب افزایش میزان ترکیبات فنولی و آسکوربیک اسید گردد (15). ضمن بررسی میزان ترکیبات پلی فنولی در ارتباط با فعالیت جذب رادیکال های آزاد در بخش های مختلف گلرنگ مثل عصاره های برگ و گلبرگ مشخص شد که بین فعالیت جذب رادیکال های آزاد و محتوای فنولی در عصاره های مختلف گلبرگ و برگ ارتباط معنی دار در سطح 5 درصد وجود دارد (9). فلاونوئیدهای گلبرگ های گلرنگ بخش اصلی عصاره های استخراج شده از گلبرگ ها هستند که فعالیت موثری در جذب رادیکال های آزاد و جلوگیری از اثرات جهش زایی آن ها دارند (8). سه ترکیب فلاونولی از گلبرگ های گلرنگ جداسازی شده است که فعالیت آنتی اکسیدانی بسیار قوی بر علیه رادیکال های آزاد نشان می دهند (26). نتایج این پژوهش به روشنی نشان داد که در بین عصاره­های مختلف، عصاره­ی اتانولی با تاثیر  90 درصد در شرایط تنش  بهترین عصاره است که دلیل حضور ترکیبات موثر آنتی­اکسیدان در گلبرگ ها و حل شدن بهتر آن­ها در اتانول است که این نتایج در توافق با یافته های دیگر دانشمندان است (27). هم چنین این یافته ها در توافق با نتایج قبلی نشان می دهد که افزایش جذب رادیکال های آزاد توسط ترکیبات انتی اکسیدان گلبرگ های این گیاه سبب افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی و مهار اثرات جهش در باکتری شده است (8). عصاره های مختلف متانولی گلبرگ های گلرنگ به طرز معنی داری اثرات آنتی اکسیدانی را نشان می دهد و عصاره های متانولی گلبرگ های گلرنگ در سطح کمتر از 5 درصد اثرات ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی نشان می دهند و این اثرات قوی آنتی اکسیدانی مربوط به 4 ترکیب فنولی مختلف در این عصاره هاست که با تکنیک HPLC مشخص شد که گالیک اسید مهم ترین و موثرترین ترکیب در رقم های مورد مطالعه آن ها بود. می توان عصاره های گلبرگ های گلرنگ را بعنوان یک منبع طبیعی جایگزین ترکیبات فعال زیستی مصنوعی نمود (13). فعالیت آنتی اکسیدانی رقم های گلرنگ عمدتا مربوط به فلاونوئیدها و دیگر ترکیبات پلی فنولی آن است. در پژوهش های انجام شده مشخص شد که ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی در اندام های هوایی سبب افزایش خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره های مختلف الکلی در گیاه خاکشیر می شود و در پژوهش حاضر نیز مشخص شد که عصاره های مختلف گلرنگ بویژه در شرایط تنش خشکی فعالیت ضد جهشی معنی داری نشان می دهند که مربوط به تجمع ترکیبات فلاونوئیدی در گلبرگ های این گیاه است (25). عصاره های مختلف الکلی (متانولی و اتانولی) استونی، دی اتیل اتری و اتیل استات به میزان زیادی برای انحلال و جداسازی فلاونوئیدها استفاده می شود (7). در مطالعه ما نیز عصاره های اتانولی گلبرگ های گلرنگ بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی را در شرایط تنش کم آبی نشان دادند که در مقایسه با همین عصاره ها در شرایط آبیاری طبیعی می توان نتیجه گرفت که علاوه بر انحلال پذیری بیشتر این ترکیبات در عصاره های اتانولی بیانگر سنتز بیشتر این ترکیبات در شرایط تنش کم آبی می باشد. بین برگ، دانه و گل فراوان ترین ترکیب آنتی اکسیدانی در گل ها گزارش شده است و در بین عصاره های مختلف آبی و اتانولی، عصاره های اتانولی بیشترین فعالیت در به دام انداختن رادیکالهای آزاد را با 87% فعالیت از خود نشان دادند (16). با توجه به تنوع رنگدانه ها و مواد موثر در فعالیت ضد جهشی پیشنهاد می شود با روش های بیوشیمیایی ضمن استخراج آن ها تاثیر هر یک از این مواد بررسی شود. هم چنین می توان در سویه های مختلف گلرنگ نیز مواد موثر در این فرایند را بررسی کرد.

جمع بندی

با توجه به بررسی های انجام شده در این تحقیق می توان چنین نتیجه گرفت که استفاده از عصاره های مختلف گلبرگ های گیاه گلرنگ در شرایط آبیاری طبیعی و بویژه در شرایط تنش خشکی که در آن گیاه برای مقابله با عوامل تنش زا سنتز ترکیبات مختلف آنتی اکسیدانی به ویژه فلاونوئیدها و رنگدانه های دارای خواص آنتی اکسیدانی را افزایش می دهد، می تواند به عنوان یکی از راه های کم هزینه و موثر در کاهش آثار تنش های محیطی و اثرات جهش زایی عوامل تنش زای محیطی در نظر گرفته شود.

سپاسگزاری

این مقاله مستخرج از رساله دکتری اقای علی خیری دانشجوی دکتری تکوین گیاهی دانشگاه تبریز می باشد و هزینه های انجام آن بصورت شخصی تامین شده است. نویسندگان این مقاله از آقای دکتر عرب زاده که در مطالعات آماری و تجزیه و تحلیل داده ها زحمات زیادی انجام دادند و هم چنین پرسنل محترم و زحمتکش مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ازاد اسلامی واحد کرج که در تمام مراحل کشت و نمونه گیری گلرنگ همراه ما بودند تشکر و قدردانی می نمایند.