Phytochemical study and antioxidant activity of roots, leaves and fruits of Caper (Capparis spinosa L.) in two habitats of North Khorasan province

Document Type : Research Paper

Authors
pooya Arvin 1
rana firouzeh 2
1 Department of Agriculture . PNU University. Tehran . Iran
2 payam e noor university
10.22034/jpr.2023.2174
Abstract
Knowledge of medicinal plants and their biochemical properties provide basic steps for the optimal use of their compounds and medicinal properties. In this study, the content of phytochemical compounds and antioxidant activity of roots, leaves and fruits of Caper (Capparis spinosa L.) were investigated in two regions of Razo Jarglan and Esfarayen located in North Khorasan province. Anthocyanin content and phenolic and flavonoid compounds were determined by laboratory assays and antioxidant capacity of various plant organs was done by DPPH free radical scavenging test. The results showed that the phenol and flavonoid content of fruit extracts of Caper plants grown in Esfarayen region with 35.1 (mg GA/g D.W) and 8.1 (mg Q/g D.W) were the highest, Compared to other groups respectively. The highest anthocyanin content was obtained from the leaf extract of Caper plants in Esfarayen region. The results also showed that the highest antioxidant activity was observed in the fruit extract of Caper plants in Esfarayen district and the lowest amount was observed in the leaf extract of Caper plants in Razo Jarglan district. All extracts of different parts of the Caper plant show different levels of antioxidant activity and due to the appropriate antioxidant effects of this plant, it is expected that it can be used in food, medicine and health products.

Keywords

Subjects

بررسی فیتوشیمیایی و فعالیت آنتی اکسیدانی ریشه، برگ و میوه گیاه کور

Capparis spinosa L. در دو رویشگاه از استان خراسان شمالی

پویا آروین1* و رعنا فیروزه2

1 ایران، تهران، دانشگاه پیام نور، گروه کشاورزی

2 ایران، تهران، دانشگاه پیام نور، فیزیولوژی گیاهی

تاریخ دریافت: 29/11/1400          تاریخ پذیرش: 04/04/1401

چکیده

شناخت گیاهان دارویی و ویژگی بیوشیمیایی آن‌ها، گام‌های اساسی جهت بهره­برداری بهینه از ترکیبات و خواص‌دارویی آن­ها را فراهم می­کند. در این پژوهش به بررسی محتوای ترکیبات فیتوشیمیایی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی ریشه، برگ و میوه گیاه کور (Capparis spinosa L.) در دو منطقه رازو جرگلان و اسفراین واقع در استان خراسان شمالی پرداخته شد. محتوای آنتوسیانین و ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی طی سنجش­های آزمایشگاهی و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی اندام­های مختلف گیاه به روش آزمون مهار رادیکال آزاد DPPH انجام گرفت. نتایج نشان داد محتوای فنل و فلاونوئید عصاره­ی میوه گیاهان کور رشدیافته در منطقه اسفراین با 1/35 (میلی­گرم اسیدگالیک بر گرم عصاره خشک) و 1/8 (میلی­گرم کوئرستین بر گرم عصاره خشک) بترتیب بیشترین میزان این مقادیر را نسبت به سایر گروه­ها به خود اختصاص دادند. بالاترین محتوای آنتوسیانین نیز از عصاره برگی گیاهان کور منطقه اسفراین به دست آمد. نتایج همچنین نشان داد بیشترین فعالیت آنتی اکسیدانی در عصاره میوه گیاهان کور منطقه اسفراین و کمترین مقدار آن در عصاره برگ گیاهان کور منطقه رازو جرگلان مشاهده شد. تمامی عصاره­های بخش­های مختلف گیاه کور، سطوح مختلفی از فعالیت آنتی اکسیدانی را از خود نشان داده و با توجه به اثرات آنتی اکسیدانی مناسب این گیاه  انتظار می‌رود بتوان از آن در فرآورده‌های غذایی، دارویی و بهداشتی استفاده کرد.

واژه­های کلیدی: آنتوسیانین، پتانسیل آنتی­اکسیدانی، کور، محتوای فنل و فلاونوئید

* نویسنده مسئول، تلفن:                    ، پست الکترونیکی: pooya.arvin@pnu.ac.ir

مقدمه

 

گیاهان علاوه بر متابولیت­های اولیه ضروری مانند کربوهیدرات­ها، لیپیدها و آمینواسیدها مقادیر وسیعی از ترکیبات با وزن مولکولی پایین تولید می­کنند که ترکیبات فیتوشیمیایی یا متابولیت­های ثانویه نامیده می­شود (7). در گیاهان به­طورکلی میزان و کیفیت مواد فیتوشیمیایی تحت تأثیر ژنتیک است ولی عوامل اقلیمی ازجمله نور، باد، درجه حرارت، میزان بارندگی، اسیدیته و بافت خاک و عوامل جغرافیایی هم نظیر ارتفاع از سطح دریا، مقدار شیب و جهت آن اثرات قابل توجهی بر کمیت و کیفیت ترکیبات فیتوشیمیایی و متابولیت ­های ثانویه دارند (10).

گیاه کور یا علف مار (Capparis spinosa L.) گیاهی بوته­ای تک­پایه و چند ساله است که متعلق به راسته میخک­سانان ((Caryophyllales، تیره کبر ( (Capparaceaeو سرده کبرها ( (Capparisمی­باشد. این گیاه دارای شاخه­های متعدد، پوشـیده از کرک، گل­های سفید رنگ با 4 کاسبرگ و 4 گلبرگ، میوه بیضوی و گوشتدار است که در آغاز به رنگ سـبز روشن بوده ولی تدریجاً مایل به قرمز می­گردد (11). کور گیاه خشکی پسند است که سازگاری قابل توجه­ای با محیط­های خشک دارد و زمانی که دمای هوا بالا و رطوبت خاک در کمترین حد خود است گل داده و دوره زایشی خود را تکمیل می کند (5 و3). این گیاه به­دلیل غنی بودن ریشه­ها و جوانه­های مولدگل و میوه­ها از ترکیبات دارویی مانند فلاونوئیدها، ساپونین­ها، پکتین­ها، اسانس­ها و به­ویژه گلیکوزیدها و گلیکوزینولات­ها جزو گیاهان دارویی مطرح و شناخته شده است (26 و34). آلکالوئیدهای زیادی نیز (حداقل 24 نوع آلکالوئید) در همه اندام­های این گیاه دارویی ارزشمند وجود دارد (2). پوست ریشه گیاه به­عنوان ماده مقوی، مدر و قابض کاربرد سنتی دارد و همچنین از میوه آن در درمان بسیاری از بیماری­ها مانند بیماری­های پوستی، کلیه، کبد، طحال، کم­خونی، نقرس، دیابت و روماتیسم استفاده می­شود (9، 11، 24 و 32). پژوهش­های متعدد نشان داده است که این گیاه خاصیت ضد میکروبی و ضد قارچی قوی دارد و حاوی مقدار زیادی آنتی­اکسیدان بیوفلاونوئیدی می­باشد (30،25 و38). میوه و جوانـه این گیاه نیز حاوی مقادیر بالایی ترکیبات فلاونوئیدی از جمله روتین و کوئرستین است (4). باتوجه به ترکیبات ارزشمند بیوشیمیایی متعدد در این گیاه و شناخت آن به عنوان یک گیاه دارویی و خوراکی، سالانه بصورت یک محصول تجاری از کشورهای ترکیه، قبرس، یونان، مراکش، ایتالیا و اسپانیا به آمریکا صادر می شود (5 و34). بخش خوراکی و قابل فرآوری گیاه کور، غنچه باز نشده و میوه آن است که در تهیه ترشی، شوری، ادویه و سس کاربرد فراوان دارد (3). اگرچه بدن انسان برای مقابله با اثرات مخرب رادیکال­های آزاد دارای مکانیسم‌های آنتی‌اکسیدانی ذاتی است، ولی اغلب نیاز به استفاده از رژیم­غذایی و یا مکمل­های آنتی‌اکسیدانی دارویی، به‌ویژه در هنگام مواجهه با برخی بیماری­ها به‌عنوان عوامل محافظتی دارد (16)، ازاین‌رو تلاش­ها در ارتباط با جستجوی آنتی‌اکسیدان‌ها از منابع طبیعی، به‌ویژه گیاهان دارویی امروزه در سطح جهانی بسیار فراگیر شده است (17). عصاره یا اسانس گیاهی به­دست آمده از برخی گیاهان دارویی دارای خاصیت ضدباکتریایی، ضدقارچی، ضداکسایشی و ضدسرطانی بوده و قادر هستند رشد پاتوژن­ها و تولید سم توسط میکروارگانیسم­ها را کنترل کنند، به علاوه داروهای گیاهی به­علت داشتن منشأ طبیعی نسبت بـه داروهای شیمیایی با فیزیولوژی اندام­های بدن سازگاری بیشتری داشته و عوارض آن­ها غالباً نادر و کمتر گزارش شده است (35). گیاه کور نیز به‌واسطه تنوع ترکیبات بیوشیمیایی، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی بالا و پتانسیل قوی در حذف و جاروب رادیکال‌های آزاد داشته و انتظار می­رود گزینه‌ای مناسب جهت درمان و یا پیشگیری این‌گونه بیماری­های مربوط به تنش‌های اکسیداتیو باشد (23). منطقه رازوجرگلان در شمال غرب استان خراسان شمالی واقع شده و از نظر اقلیمی دارای زمستان­های سرد و مرطوب و تابستان­های گرم و خشک است و براساس طبقه­بندی کوپن دارای اقلیم خشک استپی سرد است. طول دوره خشکی براساس منحنی آمبروتریک 6 ماه است که به طور میانگین از اواسط اردیبهشت شروع و تا اواسط آبان ادامه دارد. متوسط بارش سالانه نیز در آن 319 میلی متر گزارش شده است. منطقه اسفراین نیز در قسمت جنوب شرق استان خراسان شمالی واقع شده است و از نظر آب و هوایی دارای زمستان­های سرد و تابستان­­های گرم و خشک است و براساس طبقه­بندی کوپن دارای اقلیم خشک صحرایی است. طول دوره خشکی براساس منحنی آمبروتریک 7 ماه است که به طور میانگین از اواخر فروردین شروع و تا اواسط آبان ادامه دارد. متوسط بارش سالانه نیز در این منطقه 2/186 میلی متر گزارش شده است. بررسی منابع علمی مختلف نشان می­دهد تاکنون مطالعه­ای در زمینه بررسی ترکیبات فیتوشیمیایی و خواص آنتی­اکسیدانی گیاه کور در این دو منطقه انجام نشده است، و با توجه به اینکه که شرایط اقلیمی و محیطی حاکم بر رویشگاه و تأثیر نوع اندام می تواند در میزان سنتز و تجمع متابولیت­های ثانویه از جمله فنل، فلاونوئید و .... و به دنبال آن ظرفیت آنتی­اکسیدانی گیاهان دارویی موثر باشد، پژوهش حاضر با هدف مطالعه ترکیبات فیتوشیمیایی و فعالیت آنتی اکسیدانی ریشه، برگ و میوه گیاه Capparis spinosa L. رشد یافته در دو رویشگاه مختلف از استان خراسان شمالی انجام گرفت.

مواد و روشها

گیاه کور (Capparis spinosa L.) به‌صورت فراوان و خودرو در مراتع استان خراسان شمالی پراکنش و رویش دارد. نمونه‌برداری از این گیاه در مرحله میوه­دهی کامل (مشاهده 50 درصد میوه­های رسیده در بوته ها) در شهریور ماه به روش کاملاً تصادفی از رویشگاه‌های طبیعی آن واقع در شهرستان­های رازو جرگلان و اسفراین استان خراسان شمالی انجام گرفت.

جمع آوری نمونه: نمونه‌برداری از هر منطقه به این صورت بود که سه ترانسکت به طول 30 متر مستقر شد. در طول هر ترانسکت 10 پلات یک مترمربعی بصورت تصادفی انداخته شد و نمونه­های 10 پلات با هم مخلوط و به‌عنوان یک نمونه لحاظ شد. علاوه بر این نمونه خاک پای بوته تا عمق 5/0 متر نیز جمع‌آوری‌شد که بهمراه نمونه­های گیاهی بمنظور انجام مطالعات به آزمایشگاه گروه کشاورزی دانشگاه پیام­نور بجنورد منتقل شدند، شناسایی گیاهان نیز با استفاده از منابع معتبر فلوریستیک، انجام گرفت (15). نمونه­های گیاهی پس از خشک شدن به مدت ده روز در سایه و دمای اتاق (22 تا 25 درجه سانتیگراد) آماده­ی تهیه عصاره­ شدند.

آزمایش­های خاک: نمونه­ خشک شده خاک ابتدا توسط هاون چینی کوبیده شده و کلوخه­های آن­ها خرد شدند. سپس از الک دو میلی­متری عبور داده شده و برای انجام آزمایش­های خاک آماده شد. جهت تعیین بافت خاک از روش هیدرومتری، هدایت الکتریکی خاک (EC)، از دستگاه هدایت­سنج الکتریکی و اسیدیته خاک (pH)، از دستگاه pH متر استفاده شد.

ویژگی خاک، مشخصات اقلیمی و ارتفاع منطقه در جدول 1 گزارش‌شده است.

 

جدول1- ویژگی خاک، مشخصات اقلیمی و ارتفاع دو منطقه مورد مطالعه

 

منطقه

رازو جرگلان

اسفراین

 

 

خاک

نوع بافت

شن لوم

سیلتی لوم

کربن آلی(%)

87/0

011/1

نیتروژن کل(%)

12/0

109/0

فسفر(ppm)

17/12

10

پتاسیم(ppm)

67/232

331

اسیدیته (pH)

1/8

7/7

هدایت الکتریکی(dS/m)

5/4

1/3

مختصات جغرافیایی

´´58´55°56 طول شرقی

´´33´52°37 عرض شمالی

´´33´23°57 طول شرقی

´´46´13°37 عرض شمالی

 

حداکثر دمای ثبت شده (°C)

2/40

3/42

 

حداقل دمای ثبت شده(°C)

8/18-

6/17-

 

میانگین بارش سالیانه (mm)

319

186

 

ارتفاع از سطح دریا (m)

1079

1606

 

اقلیم بر اساس طبقه بندی دمارتن

نیمه خشک

خشک

 

 

 

عصاره­گیری: تهیه عصاره به روش ماسراسیون (خیساندن) انجام شد (39). بدین منظور مقدار10 گرم از پودر خشک شده (ریشه، برگ و میوه) گیاه کور را به 100 میلی­لیتر الکل متانول افزوده و به مدت 24 ساعت بر روی شیکر بهم زده شد، نمونه­ به‌دست‌آمده توسط کاغذ صافی واتمن صاف و به‌منظور حذف کامل ذرات معلق، به‌وسیله دستگاه سانتریفیوژ با سرعت 10000 دور در دقیقه به مدت 20 دقیقه سانتریفیوژ شد. پس از حذف حلال، به دلیل حساسیت بالای عصاره به‌دست‌آمده به نور، حرارت و اکسیژن، درب آن بسته و تا زمان آنالیز در یخچال و در دمای 4 درجه سانتی­گراد نگهداری شدند.

ارزیابی فعالیت آنتی­اکسیدانی: 2 و2-دی­فنیل-1-پیکریل­هیدرازیل (DPPH) یک ترکیب رادیکالی پایدار با رنگ بنفش است که با احیاء شدن توسط عناصر الکترون­دهنده یا هیدروژن (ترکیبات آنتی‌اکسیدانی) به دی­فنیل­پیکریل­هیدرازیل زردرنگ تبدیل می‌شود. توانایی دادن اتم هیدروژن یا الکترون توسط ترکیبات و عصاره­های مختلف در این آزمون با میزان بی‌رنگ کردن یا کاهش میزان جذب نوری محلول بنفش DPPH در متانول سنجیده می­شود. بدین ترتیب که 50 میکرولیتر از عصاره (ریشه، برگ و میوه) با 5 میلی­لیتر محلول 004/0 درصد DPPH حل‌شده در متانول مخلوط شد. از مخلوط متانول (بدون عصاره کور) بهمراه DPPH به‌عنوان کنترل منفی و از مخلوط گلوتـاتیون با  DPPHنیز به‌عنوان کنترل مثبت در این آزمایش استفاده شد. بعد از گذشت 30 دقیقه جذب نوری نمونه­ها در طول‌موج 517 نانومتر خوانده شد. درصد مهار رادیکال‌های آزاد DPPH با استفاده از فرمول زیر محاسبه شد.

Sc (%) = [(A0-As)/A0] ×100

A0 = جذب کنترل (حاوی تمامی واکنشگرها به‌غیراز نمونه آزمایش)

As = جذب نمونه آزمایش

Sc (%) = درصد مهار رادیکال آزاد DPPH (18).

نتایج حاصل از این بررسی بصورتIC50  (Half Maximal Inhibitory Concentration) بیان شد که نشانگر غلظتی از عصاره است که توان مهار ۵۰ درصد از رادیکال­های آزاد را دارا می باشد (27).

سنجش فنل کل: میزان ترکیبات فنلی به‌وسیله تست فولین سیوکالتو و به روش Chun و همکاران (2003) اندازه‌گیری شد. اساس کار در این روش، احیاء معرف فولین توسط ترکیبات فنلی در محیط قلیایی و ایجاد کمپلکس آبی رنگ است که حداکثر جذب را در طول موج 760 نانومتر نشان می­دهد. به این منظور ابتدا یک میلی­گرم از عصاره (ریشه، برگ و میوه) را در یک میلی­لیتر متانول حل کرده،20 میکرولیتر از محلول عصاره گیاهی درون لوله آزمایش با 160/1 میلی­لیتر آب­مقطر و 100 میکرولیتر معرف فولین سیوکالتو مخلوط شدند. بعد از گذشت 8 دقیقه، 300 میکرولیتر محلول کربنات سدیم (20 درصد وزنی/حجمی) به محتوای لوله آزمایش افزوده شد. لوله­های آزمایش بعد از تکان دادن، درون حمام آب با دمای 40 درجه سانتیگراد قرار گرفته و پس از گذشت 30 دقیقه جذب آن­ها با دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 760 نانومتر خوانده شد. از اسیدگالیک در غلظت­های مختلف (10، 20، ... و 100 میکروگرم بر میلی­لیتر) بمنظور رسم منحنی استاندارد استفاده شد و نتایج بر حسب میلی­گرم اسیدگالیک در هر گرم عصاره بیان شد.

سنجش فلاونوئید کل: میزان فلاونوئید به روش رنگ­سنجی آلومینیم­کلرید اندازه­گیری شد (19). اصول روش رنگ سنجی آلومینیم­کلرید، تشکیل کمپلکس­های اسیدی آلومینیم­کلرید با گروه کتو و یا گروه هیدروکسیل فلاونوئیدها است که این ترکیبات بیشترین جذب را در طول موج 415 نانومتر دارند. در این روش ابتدا یک میلی­گرم عصاره (ریشه، برگ و میوه) را در یک میلی­لیتر متانول حل کرده، 5/0 میلی­لیتر از محلول عصاره گیاهی با 5/1 میلی­لیتر اتانول 95درصد ، 1/0 میلی­لیتر آلومینیم­کلرید 10درصد، 1/0 میلی­لیتر استات پتاسیم یک مولار و 8/2 میلی­لیتر آب مقطر مخلوط گردید. بعد از نگهداری نمونه­ها در دمای اتاق به مدت 30 دقیقه، جذب مخلوط در 415 نانومتر خوانده شد. از کوئرستین در غلظت­های مختلف (10، 20،... و 100 میکروگرم بر میلی­لیتر) بمنظور رسم منحنی استاندارد استفاده شد و نتایج بر حسب میلی­گرم کوئرستین در هر گرم عصاره بیان شد.

سنجش آنتوسیانین کل: 04/0 سی­سی عصاره متانولی گیاه (ریشه، برگ و میوه) را در دو لوله جداگانه ریخته، به یکی 6/3 میلی­لیتر بافر پتاسیم کلراید (025/0 مولار) در pH 1، و به دومی 6/3 میلی­لیتر بافر سدیم استات ( 4/0 مولار) در pH 5/4 افزوده و جذب هریک از لوله­ها در طول موج های 510 و 700 نانومتر توسط اسپکتروفتومتر قرائت گردید (31). میزان آنتوسیانین کل با فرمول زیر براساس میلی­گرم آنتوسیانین معادل Cyanidin-3-glucosid در گرم محاسبه شد:

A = (A510 – A700)pH1- (A510 – A700)pH4.5

TAC = (A× MW× DF × 100)/ MA

A = جذب                                         MW = 499.2

DF = 100                                                       MA = 26900

محاسبات آماری: نتایج حاصل از این آزمایش با استفاده از نرم‌افزار SAS (نسخه1/9) مورد تجزیه‌وتحلیل آماری قرار گرفتند. برای مقایسه میانگین از آزمون LSD و برای رسم نمودار از نرم‌افزار Excel (2010) استفاده شد.

نتایج

محتوای فنل و فلاونوئید کل: نتایج جدول تجزیه واریانس نشان داد، اثر برهم­کنش رویشگاه در اندام بر محتوای فنل کل در سطح 5 درصد معنی دار شد (جدول2). نتایج مقایسه میانگین داده­ها نیز نشان داد عصاره متانولی برگ­های گیاه کور منطقه رازوجرگلان با مقدار 6/24 (میلی­گرم اسیدگالیک بر گرم عصاره خشک) کمترین و عصاره میوه گیاه کور منطقه اسفراین با مقدار 1/35 (میلی­گرم اسیدگالیک بر گرم عصاره خشک) بیشترین محتوای فنل کل را به خود اختصاص دادند (شکل1).

در مورد فلاونوئید کل، اثر ساده رویشگاه و اثر ساده اندام گیاهی در سطح 1درصد معنی­دار شدند (جدول2). نمودار مقایسه میانگین داده­ها نشان می­دهد که عصاره میوه گیاهان کور رشدیافته در منطقه اسفراین با 1/8 (میلی­گرم کوئرستین بر گرم عصاره خشک) بیشترین میزان فلاونوئید کل را در مقایسه با سایر گروه­ها کسب کرد (شکل2). کمترین میزان فلاونوئید کل نیز مربوط به عصاره برگ و ریشه گیاهان کور در منطقه رازوجرگلان بود.

 

جدول2- تجزیه واریانس مرکب صفات مورد بررسی

میانگین مربعات (MS)

درجه آزادی

منابع تغییرات

آنتوسیانین

فنل

فلاونوئید

فعالیت

آنتی اکسیدانی

64/2**

64/37*

22/5**

5/612**

۱

رویشگاه

099/0

327/0

022/0

44/10

4

تکرار(رویشگاه)

6/4**

58/76**

25/6**

3/4112**

۲

اندام

20/1**

606/2*

1/0ns

5/256**

2

رویشگاه ×  اندام

11/0

378/0

043/0

69/10

8

خطا

39/8

09/2

17/3

66/3

ضریب تغییرات

ns ،* و** به ترتیب غیر معنی‌دار، معنی‌دار در سطح احتمال 5 و1 درصد

 

شکل1- محتوای فنل در عصاره اندام­های مختلف گیاه کور، حروف غیر یکسان، تفاوت معنی­دار را نشان می­دهد

 

شکل2- محتوای فلاونوئید در عصاره اندام­های مختلف گیاه کور، حروف غیریکسان، تفاوت معنی­دار را نشان می­دهد

 

محتوای آنتوسیانین: براساس جدول تجزیه واریانس، اختلاف در محتوای آنتوسیانین تحت تأثیر اندام و رویشگاه، در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شد (جدول2). مقایسه میانگین داده­ها نشان داد کمترین مقادیر آن 1/3 (میلی­گرم سیانیدین 3 گلوکوزید در گرم) در عصاره میوه و ریشه گیاهان کور منطقه رازوجرگلان و 4/3 (میلی­گرم سیانیدین 3 گلوکوزید در گرم) در عصاره ریشه گیاهان منطقه اسفراین و بیشترین مقدار آن معادل 3/5 (میلی­گرم سیانیدین 3 گلوکوزید در گرم) در عصاره برگ گیاهان کور رشد یافته در منطقه اسفراین به دست آمد (شکل3). این نتایج همچنین نشان داد که عصاره برگ گیاه کور با اختلاف معنی­داری در مقایسه با سایر اندام­ها منبع بیشتری از آنتوسیانین­ها بود.

 

 

شکل3- محتوای آنتوسیانین در عصاره اندام­های مختلف گیاه کور، حروف غیر یکسان، تفاوت معنی­دار را نشان می­دهد

 

ظرفیت و پتانسیل آنتی اکسیدانی: تجزیه واریانس داده­ها نشان داد، اثر برهم­کنش اندام­های مختلف گیاه کور در منطقه بر فعالیت آنتی­اکسیدانی در سطح 1 درصد معنی­دار شد (جدول2). بیشترین قدرت مهار رادیکال­های آزاد در IC50 ، مربوط به عصاره میوه گیاهان کور منطقه اسفراین با 6/56  میکروگرم بر میلی­لیتر گزارش شد. کمترین قدرت مهار رادیکال­های آزاد در IC50، نیز در ارتباط با عصاره برگی گیاهان کور منطقه رازوجرگلان با 6/127 میکروگرم بر میلی­لیتر به دست آمد (شکل4). عصاره میوه با IC50 حدود 6/56 میکروگرم بر میلی­لیتر و عصاره برگی با IC50 حدود 6/127 میکروگرم بر میلی­لیتر قادر بودند 50 درصد از رادیکال­های آزاد DPPH را مهار نماید، درحالی‌که گلوتاتیون به‌عنوان کنترل مثبت در غلظت 44 میکروگرم بر میلی­لیتر حدود ۵۰ درصد از رادیکال­های آزاد را مهار کرد (شکل5).

 

شکل4- توانایی عصاره­های گیاهی در مهار رادیکال آزاد DPPH در IC50، حروف غیریکسان، تفاوت معنی­دار را نشان می­دهد

 

شکل5- درصد مهار رادیکال آزاد DPPH در واکنش با عصاره­های گیاهی کور در مقایسه با گلوتاتیون

 

بحث

در مطالعه حاضر تفاوت­های معنی­داری از لحاظ محتوای ترکیبات فیتوشیمیایی، کمیت و کیفیت آن­ها در گیاهان کور رشد یافته در دو منطقه مختلف از استان خراسان شمالی مشاهده شد. پژوهشگران زیادی نیز طی گزارشات متعدد وجود ارتباط بین محل رویش و تأثیر آن بر میزان کیفیت و کمیت ترکیبات فیتوشیمیایی گیاهان را بیان کرده­اند (20، 22 و37). عوامل محیطی محل رویش از طریق تأثیر بر مقدار کلی مواد مؤثره، عناصر تشکیل­دهنده ترکیبات مؤثره و تولید وزن خشک در کمیت و کیفیت پارامترهای فیتوشیمیایی گیاهان دارویی دخالت دارند (8). ارتفاع از سطح دریا در دسته پراهمیت­ترین عوامل محیطی است که بر ترکیبات فیتوشیمیایی گیاهان دارویی تأثیرگذار است (1و 6). سایر عوامل محیطی که اقلیم یک منطقه را تشکیل می­دهند نیز نقش تأثیرگذاری در تجمع ترکیبات فیزیولوژیکی در گیاهان خواهند داشت (7).

بررسی محتوای فنل و فلاونوئید در گیاه کور Capparis spinosa L.: ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی موجود در گیاهان قدرت احیاکنندگی بالایی داشته و قادرند رادیکال­های آزاد را به فرم خنثی تبدیل کنند و می توان گفت تقریباً در همه اندام­های گیاهان دارویی یافت شده و فقط کمیت و کیفیت آن­ها در اندام­های مختلف متفاوت است (12و40). گیاهC. spinosa  نیز مانند بسیاری از گیاهان دارویی منبع سرشاری از ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی است (9). یافته­های به دست آمده در این پژوهش نشان می­دهد که عصاره میوه گیاهان کور رشد یافته در منطقه اسفراین بیشترین میزان ترکیبات فلاونوئیدی (1/8 میلی­گرم کوئرستین بر گرم عصاره خشک) را نسبت به عصاره سایر اندام­های این گیاه به خود اختصاص داد. در ارتباط با محتوای ترکیبات فنلی نیز عصاره میوه گیاه کور منطقه اسفراین با 1/35 (میلی­گرم اسیدگالیک بر گرم عصاره خشک) بیشترین مقدار را کسب کرد. مطالعه بر روی میزان ترکیب­های فنلی و فلاونوئید گیاه کور در منطقه ترانس­ هیمالیا نیز نشان داد میزان ترکیبات فنلی بین 42/21 تا 62/27 میلی­گرم بر گرم و ترکیبات فلاونوئیدی بین 69/2 تا 96/6 میلی گرم بر گرم متغیر بود (33). طی مطالعه قنبری و همکاران (1399) در بررسی محتوای فیتوشیمیایی گیاه دارویی کور جمع­آوری­ شده از شهرستان آمل نیز کمترین مقدار این صفات فیتوشیمیایی در منطقه نمارستاق (ارتفاع 850 متر) و بیشترین مقدار آن­ در منطقه بهرستاق (ارتفاع 1650 متر) گزارش شد. همانطور که مقایسه نتایج نشان می­دهد عوامل محیطی و شرایط اقلیمی منطقه بر میزان تجمع این ترکیبات موثر بوده و عامل ارتفاع یکی از تأثیرگذارترین عوامل بر رشد و صفات بیوشیمیایی گیاهان است. در پژوهش حاضر نیز در گیاهان رشدیافته­ی منطقه اسفراین (ارتفاع 1606 متر) بیشترین تجمع ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی مشاهده شد. به طور کلی در مناطق مرتفع میزان تابش و کیفیت نور خورشید و اختلاف دمای شب و روز افزایش یافته که درنتیجه با افزایش میزان فتوسنتز و کاهش شدت تنفس در شب همراه خواهد شد و افزایش فتوسنتز، میزان ذخیره کربوهیدرات را بالا برده که در شرایط سردتر عامل حفاظتی در مقابل تنش سرمایی است، از سوی دیگر افزایش فتوسنتز و تجمع کربوهیدرات­ها نقش به سزایی در تأمین اسکلت کربنی مورد نیاز به عنوان سوبسترا برای شروع مسیر بیوسنتزی متابولیت­های ثانویه ایفا خواهد کرد (20).

بررسی محتوای آنتوسیانین در گیاه کور Capparis spinosa L.: اختلاف ارتفاع بین دو رویشگاه رازو جرگلان (1079 متر) و اسفراین (1606 متر) در القای کیفیت مختلف نور و میزان درجه حرارت مؤثر بوده و سبب تراکم بیشتر آنتوسیانین در اندام­های مختلف گیاه کور منطقه اسفراین در مقایسه با منطقه رازوجرگلان شده است که نوعی مقاومت در مقابل تنش­های سرمایی است. Khayyat  و همکاران (2020) در بررسی نمونه­های زرشک حاصل از ارتفاعات مختلف بیان کردند که برای افزایش رنگ میوه زرشک به آفتاب مستقیم نیاز است، بااین حال درجه حرارت پایین به­خصوص شب­های خنک برای رشد رنگ و تجمع آنتوسیانین میوه زرشک مهم است. همچنین در بررسی­هایKhoo  و همکاران (2017) اشاره شده است که با افزایش ارتفاع میزان اشعه­ B-UV افزایش یافته که سبب بیان بیش از حد ژن­های اکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز در گیاه می شود تا محتویات آنتوسیانین برای جبران اثرات زیان­بار اشعه ماوراءبنفش تجمع بیشتری داشته باشد. به طور کلی از نتایج پژوهش حاضر می­توان اینگونه نتیجه گرفت که عصاره برگی گیاه کور منطقه اسفراین بیشترین محتوای آنتوسیانین را در بین سایر عصاره­ها به خود اختصاص داد و بنظر می­رسد، عصاره­هایی که ترکیب­های آنتوسیانینی آن­ها بیشتر باشد، فعالیت آنتی­اکسیدانی بیشتری نیز خواهند داشت (4).

مقایسه فعالیت آنتی اکسیدانی گیاه کور Capparis spinosa L.: در پژوهش حاضر بیشترین پتانسیل و ظرفیت آنتی­اکسیدانی در عصاره میوه گیاهان کور رشدیافته در منطقه اسفراین 6/56 میکروگرم برمیلی­لیتر به دست آمد. این مقدار به این معناست که عصاره در غلظت 6/56 میکروگرم بر میلی­لیتر قادر به مهار نیمی از رادیکال­های آزاد بوده است. IC50 به طور معکوس با فعالیت آنتی­رادیکالی ترکیبات آنتی­اکسیدانی در ارتباط است، به این ترتیب که هر چه IC50 کمتر باشد فعالیت و پتانسیل آنتی­اکسیدانی بیشتر خواهد بود. در مطالعه­ای که بمنظور تعیین فعالیت­های آنتی­اکسیدانی گیاه کور انجام گرفت، دیده شد عصاره متانولی اندام­های هوایی برگ، گل و میوه به ترتیب 17/104، 04/86 و 1/69 میکروگرم برمیلی­لیتر خاصیت بازدارندگی از اکسیداسیون داشتند که نشان می­دهد درصد فعالیت آنتی­اکسیدانی میوه گیاه کور بیشتر از برگ و گل آن بوده است و با نتایج به دست آمده از پژوهش حاضر مطابقت داشت (41). در مطالعه­ای دیگر میانگین غلظت بازدارنده عصاره جوانه گل گیاه کور در برابر رادیکال­های آزاد حدود 53/53 میکروگرم بر میلی­لیتر (13) و در پژوهش Rezzan و همکاران (2013) حدود 32 میکروگرم بر میلی­لیتر گزارش شد. مقایسه یافته­های پژوهش حاضر با نتایج سایر محققین در این زمینه، گویای این مطلب است که میزان ظرفیت و پتانسیل آنتی­اکسیدانی یک گونه­ی گیاهی می­تواند متفاوت باشد و این امر ممکن است ناشی از تفاوت نوع اندام­های گیاهی مورد استفاده و یا شرایط اقلیمی محل رویش گیاه باشد که می­تواند محتوای مواد مؤثره گیاه را تحت تأثیر قرار دهد (36). شرایط محیطی از جمله ارتفاع رویشگاه بر روی عصاره گیاهان دارویی اثر می­گذارد. گیاه در مقابل ارتفاع­های مختلف واکنش­های مختلفی از خود نشان می­دهد، یکی از آن­ها افزایش تولید رادیکال­های آزاد است. گیاه اختلاف ارتفاع را به­عنوان تنش محاسبه کرده و برای مقابله با آن مکانیسم دفاعی خود را فعال می­کند و درنتیجه میزان رادیکال­های آزاد افزایش می­یابد (14). رادیکال­های آزاد ترکیبات بیولوژیکی هستند که حاوی یک یا چند الکترون جفت نشده­اند و برای جبران الکترون خود به پروتئین­ها، DNA و ... می­چسبد و آن­ها را تخریب می­کنند (14). در چنین شرایط گیاه برای جلوگیری از این آسیب­ها از دو طریق آنزیمی و غیرآنزیمی فعالیت­هایی را تنظیم می­کند تا رادیکال­های آزاد را مهار کند. روش غیرآنزیمی با تولید آنتی­اکسیدان­هایی مثل فنل­ها و فلاونوئیدها کمبود الکترون رادیکال­های آزاد را جبران کرده و باعث مهار آن­ها می­گردد که با DPPH یا درصد مهار رادیکال آزاد سنجیده و به­عنوان ظرفیت آنتی­اکسیدانی شناخته می­شود (7و12). فنل­ها و فلاونوئیدها ترکیباتی هستند که منشأ مشترک داشته و افزایش هر کدام از آن­ها باعث افزایش دیگری می­شود و در اکثر موارد افزایش فنل­ها و فلاونوئیدها باعث افزایش ظرفیت آنتی­اکسیدانی نیز خواهد شد (4).

نتیجه­ گیری

نتایج این پژوهش نشان می­دهد گیاه کور که بصورت خودرو در برخی نواحی استان خراسان شمالی رویش دارد، دارای مقادیر بالایی از انواع ترکیبات طبیعی آنتی­اکسیدانی از جمله فنل­ها، فلاونوئیدها و آنتوسیانین­ها می­باشد و باتوجه به موارد استفاده دارویی که می­توان از این گیاه داشت و همچنین تأثیر شرایط اقلیمی و محیطی بر ارزش و خواص دارویی گیاه کور، پیشنهاد می­گردد که عملکرد بیوشیمیایی این گیاه در دیگر مناطق کشور نیز ارزیابی شود. از طرفی باتوجه به دارابودن خاصیت آنتی­اکسیدانی بالای این گیاه، می­توان استفاده از آن را به عنوان افزودنی در تولیدات محصولات غذایی با هدف افزایش ارزش غذایی مورد بررسی قرار داد.

سپاسگزاری

نگارندگان این مقاله از حمایت­های مالی دانشگاه پیام نور مرکز بجنورد و همچنین کمک­های راهنمای محلی آقای براتعلی پاکدین جهت انجام این پژوهش تقدیر و قدردانی می­نماید.

1- آریانفر، م.، اکبری نودهی، د.، همتی، خ.، و رستمپور، م.، 1397. تأثیر ارتفاع و جهت در عملکرد اسانس و برخی از خواص فیتوشیمیایی گونه­های دارویی Artemisia aucheri و Artemisia sieberi در مراتع خراسان جنوبی، نشریه مرتع، 12، صفحات: 281-294.
2- آگاه، ف.، اسماعیلی، م. ع.، فرزام، م.، و عباسی، ر.، 1399. اثر تیمارهای شکست خواب و ترکیب بستر کشت بر جوانه زنی بذر و مورفولوژی نهال گیاه کور  Capparis spinosa L.. نشریه علوم و فناوری بذر ایران، 3 صفحات: 45-57.
3- آگاه، ف.، اسماعیلی، م.ع.، فرزام، م.، و عباسی، ر.، 1398. الگوبرداری از رشد گیاه دارویی کور Capparis spinosa L. در رویشگاه طبیعی برای کشت در سیستم­های زراعی کم­نهاده، نشریه علمی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 6، صفحات: 1002-1016.

4- راشدی، ه.، امیری، ح.، و قارزی، ا.، 1393. بررسی فیتوشیمیایی و خواص آنتی­اکسیدانی گیاه علف مار استان خوزستان، مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی قزوین، 6، صفحات : 11-17.

5- شیخی حموله، م.، فهمیده، ل.، بنا کاشانی، ف.، و سلوکی، م.، 1398. کالوس زائی و اندام زائی از جداکشت های مختلف گیاه علف مار Capparis spinosa L تحت شرایط درون شیشه ای، نشریه پژوهش­های تولید گیاهی، 1، صفحات: 75-88.

6- قربانزاده، ا.، قاسم­نژاد، ع.، خوشحال سرمست، م.، و نژاد ابراهیمی، ص.، 1398. بررسی و مقایسه فیتوشیمیایی اسانس و عملکرد آنتی_اکسیدانی سرشاخه_های گیاه دارویی Juniperus communis در رویشگاه­های مختلف مازندران و گلستان، اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی، 7، صفحات: 15-32.

7- قنبری، ع.، عظیمی، م.ر.، رفیعی، ع.ر.، بی­پروا، پ.، و ابراهیم زاده، م.ع.، 1399. تغییر محتوای فیتوشیمیایی گیاه دارویی علف مار Capparis spinosa L جمع­ آوری­شده از خرد اقلیم­های مختلف، فرایند و کارکرد گیاهی، 39، صفحات: 165- 178.

8- محمدنژاد گنجی، م.، مرادی، ح.، و قنبری، ع.، 1396. کمیت و کیفیت مواد ثانویه گیاه اسطوخودوس تحت تأثیر عامل بوم­شناختی ارتفاع از سطح دریا، یافته­های نوین در علوم زیستی، 4، صفحات:172-166.

9- نداف، م.، 1400. مطالعه فلوریستیک و معرفی گیاهان دارویی منطقه بابا امان، خراسان شمالی، مجله پژوهش­های گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)، 34، صفحات: 1-15.

10- نبوی، س.ج.، زالی، س.ح.، قربانی، ج.، و کاظمی، س. ی.، 1396. بررسی اثر برخی از عوامل اکولوژیک بر مواد مؤثره (عصاره) سرشاخه­های گیاه پیرو  Juniperus communisدر مراتع ییلاقی هزار جریب بهشهر، فرایند و کارکرد گیاهی، 6 صفحات :372-365.

11- نجفی، ش.، و اسمعیل­زاده بهابادی، ص.، 1395. بررسی فیتوشیمیایی، آنتی اکسیدانی و بهینه سازی استخراج مواد موثره میوه گیاه Capparis spinosa L. در منطقه سیستان. فصلنامه اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی، 3، صفحات: 36-45.

12- همتی حسن گاویار، پ.، امیری، ح.، و آرمند، ن.، 1400. شناسایی ترکیب­های تشکیل دهنده اسانس، بررسی خاصیت آنتی اکسیدانی و میزان فنل و فلاونوئید اندام­های مختلف puberula Postia در مرحله بعد از گلدهی، مجله پژوهش­های گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)، 34، صفحات: 1-13.

 
13-Abderrahmane, S., Daoud, H., and Hani, B., 2011. Radical, metal-chelating and antibacterial activities of methonolic extract of Capparis spinosa buds, Advances in Environmental Biology, 5 (2), PP: 287-301.
14-Alkadi, H.A., 2020. Review on free radicals and antioxidants, Infectious Disorders Drug Targets, 18, PP: 16-26.
15-Asadi, M., Maassoumi, A.A., Khatamsaz, M., and Mozaffarian,V., (ed.) 1988-2012. Flora of Iran. vols. PP: 1–76. Research Institute of Forests and Rangelands Publications. Tehran.
16-Atmani, D., Chaher, N., Berboucha, M., Ayouni, K., Lounis, H., Boudaoud, H., Debbache, N., and Atmani, D., 2009. Antioxidant capacity and phenol content of selected Algerian medicinal plants, Food Chemistry., 112, PP: 303-309.
17-Ayaz, M., Junaid, M., Ahmed, J., Ullah, F., Sadiq, A., Ahmad, S., and Imran, M., 2014. Phenolic contents, antioxidant and anticholinesterase potentials of crude extract, subsequent fractions and crude saponins from Polygonum hydropiper L. BMC Complementary Medicine and Therapies, 14, 145 p.
18-Burits, M., and Bucar, F., 2000. Antioxidant activity of Nigella sativa essential oil, Phytotherapy Research, 14, PP: 323-328.
19-Chang, C., Yang, M., Wen, H., and Chern, J., 2002. Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods, Food and Drug Analysis, 10, PP: 178-82.
20-Cirak, C., Radusiene, J., Jakstas, V., Ivanauskas, L., Seyisd, F., and Yayla, F., 2017. Altitudinal changes in secondary metabolite contents of Hypercom androsaemum and Hypericum polyphyllum, Biochemical Systematics and Ecology, 70, PP: 108-115.
21-Chun, O.K., Kim, D.O., and Lee, C.Y., 2003. Superoxide radical scavenging activity of the major polyphenols in fresh plums, Journal of Agriculture and Food Chemistry, 51, PP: 867-872.
22-Demasi, S., Caser, M., Lonati, M., Cioni, P.L., Pistelli, L., Najar, B., and Scariot, V., 2018. Latitude and altitude influence secondary metabolite production in peripheral alpine populations of the mediterranean species Lavandula angustifolia Mill. Frontiers in Plant Science, 9, PP: 1-11.
23-Hamed, A.R., Abdel-Shafeek, K.A., Abdel-Azim, N.S., Ismail, S.I., and Hammouda, F.M., 2007. Chemical investigation of some capparis species growing in Egypt and their antioxidant activity, Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 4, PP: 25–28.
24-Iranmanesh, M., Najafi, S.H., and Yousefi, M., 2010. Ethnobotany study of medicinal plants in Sistan region. Journal of Herbal Drugs, 2, PP: 61-68. 8.
25-Fattahi, M., and Rahimi, R., 2016. Optimization of extraction parameters of phenolic antioxidants from leaves of capparis spinosa using response surface methodology, Pharmacology and Toxicology, 9(8), PP: 2321–2334.
26-Khanfar, M.A., Sabri, S.S., Zarga, M.H., and Zeller, K.P., 2003. The chemical constituents of Capparis spinosa of Jordanian origin, Natural Production Research, 17, PP: 9-14.
27-Khatamian, N., Homayouni Tabrizi, M., and Ardalan, P., 2019. Effect of carum carvi essential oil nanoemulsion on tubo cancer cells and L929 normal cells and evaluation of antioxidant activity, Study of Medical Science, 30(4), PP: 315- 321.
28-Khayyat, M., Barati, Z., Aminifard, M. H., and Samadzadeh, A., 2020. Anthocyanin accumulation and color development in seedless barberry (Berberis vulgaris L.) fruits: The role of altitude and sun light - the preliminary results, International Journal of Fruit Science, PP: 1-14.
29-Khoo, H.E., Azlan, A., Tang, S.T., and Lim, S.M., 2017. Anthocyanidins and anthocyanins: Colored pigments as food, pharmaceutical ingredients, and the potential health benefits, Food and Nutrition Research, 61, PP: 1-21.
30-Kulisic-Bilusic, T., Schmoller, I., Siracusa, L., and Ruberto, G., 2012. The anticarcinogenic potential of essential oil and aqueous infusion from caper (Capparis spinosa L.), Food Chemistry, 132 (1), PP: 261–267.
31-Lako, J., Trenerry, V.C., Wahlqvist, M., Wattanapenpaiboon, N., Sotheeswaran, S., and Premier, R., 2007. Phytochemical flavonols, carotenoids and the antioxidant properties of a wide selection of Fijian fruit,vegetables and other readily available Food Chemistry,101, PP: 1727-1741.
32-Lansky, E.P., Paavilainen, H.M., and Lansky, S.H., 2014. Caper: The Genus Capparis. CRC Press, Taylor & Francis Group, 345p.
33-Manish, S., Bhoyar Gyan, P., Pradeep, K., and Srivastava, R.B., 2011. Estimation of antioxidant activity and total phenolics among natural populations of Caper (Capparis spinosa) leaves collected from cold arid desert of trans-Himalayas, Australian Journal Crop Science, 5 (7), PP: 912-919.
34-Matthaus, B., and Ozcan, M., 2002. Glucosinolate composition of young shoots and flower buds of capers (Capparis species) growing wild in Turkey, Journal of Agriculture and Food Chemistry, 50, PP: 7323-7325.
35-Rehman, S.U., Choe, K., and Yoo, H.H., 2016. Review on a traditional herbal medicine, Eurycoma longifolia Jack (Tongkat Ali): Its Traditional uses chemistry, evidence - based pharmacology and toxicology. Molecules, 21(331), PP: 1-31.
36-Rezzan, A., Ozan, E., Huseyin, S., 2013. Phenolic components, antioxidant activity, and mineral analysis of Capparis spinosa L. African Journal Biotechnology,12 (47), PP: 6643- 6649.
37-Suyal, R., Rawat, S., Rawal, R.S., and Bhatt, I.D., 2019. Variability in morphology, phytochemicals, and antioxidants in Polygonatum verticillatum (L.) All. populations under different altitudes and habitat conditions in Western Himalaya, India. Environmental Monitoring and Assessment, 191, PP: 783-801.
38-Tlili, N., Elfalleh, W., Saadaoui, E., Khaldi, A., Trike, S., and Nasri, N., 2011. The Caper (Capparis L.), Ethnopharmacology, phytochemical and pharmacological properties, Fitoterapia, 82 (2), PP: 93-101.
39-Trusheva, B., Trunkova, D., and Bankova, V., 2007. Different extraction methods of biologically active components from propolis: a preliminary study, Chemistry Central Journal, 1(13), PP: 1-4.
40-Tungmunnithum, D., Thongboonyou, A., Pholboon, A., and Yangsabai, A., 2018. Flavonoids and other phenolic compounds from medicinal plants for pharmaceutical and medical aspects: An overview, Medicines, 5, PP: 1-16.
41-Zia-Ul-Haq, M., Cavar, S., and Qayum, M., 2011. Compositional studies: antioxidant and antidiabetic activities of Capparis decidua (Forsk.) Edgew. International Journal Molecular Science, 12 (12), PP: 8846-8861.
Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology)
Volume 36, Issue 4
Winter 2024
Pages 281-293

  • Receive Date 18 February 2022
  • Revise Date 27 June 2022
  • Accept Date 25 June 2022