بررسی اجزای شیمیایی روغن اسانسی میوه چهار جمعیت خودروی گلپر‌گرگانی (Heracleum gorganicum Rech. f.) ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

2719

چکیده

گلپر­گرگانی (Heracleum gorganicum Rech. f.) یکی از گونه­های دارویی تیره چتریان (Apiaceae) می باشد که در مناطق کوهستانی شمال ایران به صورت خودرو رویش دارد. به منظور بررسی مقدار و ترکیب شیمیایی روغن اسانسی جمعیت­های مختلف این گونه، میوه­های رسیده چهار جمعیت از استان­های گلستان، گیلان و البرز جمع­آوری شدند. ابتدا اسانس میوه­ها به روش تقطیر با آب استخراج و سپس اجزای شیمیایی آن­ها به روش­های گازکروماتوگرافی(GC) و گازکروماتوگرافی-طیف سنجی­جرمی(GC-MS) شناسایی شدند. محتوای اسانس میوه­های مورد مطالعه در محدوده 8/2% تا 8/4% (درصد وزنی-وزنی) برآورد شدند. تعداد 35 ترکیب در تمامی نمونه­ها شناسایی شدند که مجموع مقادیر آن­ها از 47/93% تا 85/96% کل اسانس هر یک از نمونه­ها متغیر بود. دو ترکیب هگزیل­بوتیرات و اکتیل­استات مهم­ترین اجزای اسانس میوه­­های مورد مطالعه بودند. اسانس میوه جمعیت­های شهرستانک (88/30%) و رشت (28/49%) کم­ترین و بیش­ترین مقدار هگزیل­بوتیرات را دارا بودند. کم­ترین مقدار اکتیل­استات (06/14%) برای اسانس میوه جمعیت رامیان و بیش­ترین مقدار آن (44/24%) برای اسانس میوه جمعیت درازنو به دست آمد. نمودار خوشه­بندی جمعیت­ها بر اساس درصد ترکیبات تشکیل­دهنده روغن اسانسی، نشان داد که جمیت­های رامیان و رشت در یک خوشه و جمعیت­های درازنو و شهرستانک در خوشه دیگر قرارمی گیرند. در یک نتیجه گیری کلی به نظر می­رسد که تنوع شیمیایی مشاهده شده در ترکیب و مقدار اسانس میوه بیش­تر از تنوع ژنتیکی جمعیت­های مورد مطالعه ناشی شده است و از میان عوامل محیطی چون طول و عرض جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا و شرایط اقلیمی، همبستگی مثبت اما نه چندان قوی بین تغییرات در مقدار اسانس میوه و ارتفاع منطقه رویش جمعیت­های مورد مطالعه وجود داشت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Essential oil Composition of Heracleum gorganicum Rech. f. from Four Wild Populations Growing in Iran

چکیده [English]

Heracleum gorganicum Rech. f. is one of the endemic medicinal plant species of Apiaceae family, which is native to humid northern mountainous regions of Iran. The aim of this study was investigation of the chemical composition of essential oils from fruits of four wild growing populations of H. gorganicum. Mature fruits were collected from their natural habitats in Golestan, Gilan and Alborz provinces. The oils were obtained by hydrodistillation and were analyzed by gas chromatography (GC) and GC-mass spectrometry. The essential oil yields of populations were ranged 2.8% (Ramiyan) to 4.8% (Rasht) based on the dried plant material. Thirty-five compounds, which accounted for 93.47- 96.85% of the total oil, were identified in the essential oils. Hexyl butyrate and octyl acetate were the two major components in the essential oils of populations.  Essential oils of Shahrestanak and Rasht populations with 30.88 and 49.28%, respectively had the highest and the lowest amounts of hexyl butyrate. The lowest (14.06%) and the highest amounts (21.65%) of octyl acetate were obtained for essential oils of Ramiyan and Drazno populations. Cluster analysis based on the percentages of the essential oils components showed that two populations of Ramiyan and Rasht were placed in one cluster and two the other populations of Shahrestanak and Drazno were also positioned in the second cluster. In conclusion, it seems that the observed variations in the composition and the content of essential oils were more affected by the genetic factors and from the climatic factors, a positive correlation was obtained between altitude and the quantitative changes in the essential oils. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heracleum gorganicum Rech. f
  • essential oil
  • Hexyl butyrate
  • Octyl acetate
  • GC-MS

بررسی اجزای شیمیایی روغن اسانسی میوه چهار جمعیت خودروی گلپر­گرگانی (Heracleum gorganicum Rech. f.) ایران

طیبه رجبیان1،2*، نصرت رحمانی1،3، اعظم سلیمی3 و فاطمه شهیری طبرستانی1 

1 تهران، دانشگاه شاهد، دانشکده علوم پایه، گروه زیست شناسی

2 تهران، دانشگاه شاهد، مرکز تحقیقات گیاهان دارویی

3 کرج، دانشگاه خوارزمی، دانشکده علوم زیستی، گروه علوم گیاهی

تاریخ دریافت: 11/3/92               تاریخ پذیرش: 2/5/92 

چکیده

گلپر­گرگانی (Heracleum gorganicum Rech. f.) یکی از گونه­های دارویی تیره چتریان (Apiaceae) می باشد که در مناطق کوهستانی شمال ایران به صورت خودرو رویش دارد. به منظور بررسی مقدار و ترکیب شیمیایی روغن اسانسی جمعیت­های مختلف این گونه، میوه­های رسیده چهار جمعیت از استان­های گلستان، گیلان و البرز جمع­آوری شدند. ابتدا اسانس میوه­ها به روش تقطیر با آب استخراج و سپس اجزای شیمیایی آن­ها به روش­های گازکروماتوگرافی(GC) و گازکروماتوگرافی-طیف سنجی­جرمی(GC-MS) شناسایی شدند. محتوای اسانس میوه­های مورد مطالعه در محدوده 8/2% تا 8/4% (درصد وزنی-وزنی) برآورد شدند. تعداد 35 ترکیب در تمامی نمونه­ها شناسایی شدند که مجموع مقادیر آن­ها از 47/93% تا 85/96% کل اسانس هر یک از نمونه­ها متغیر بود. دو ترکیب هگزیل­بوتیرات و اکتیل­استات مهم­ترین اجزای اسانس میوه­­های مورد مطالعه بودند. اسانس میوه جمعیت­های شهرستانک (88/30%) و رشت (28/49%) کم­ترین و بیش­ترین مقدار هگزیل­بوتیرات را دارا بودند. کم­ترین مقدار اکتیل­استات (06/14%) برای اسانس میوه جمعیت رامیان و بیش­ترین مقدار آن (44/24%) برای اسانس میوه جمعیت درازنو به دست آمد. نمودار خوشه­بندی جمعیت­ها بر اساس درصد ترکیبات تشکیل­دهنده روغن اسانسی، نشان داد که جمیت­های رامیان و رشت در یک خوشه و جمعیت­های درازنو و شهرستانک در خوشه دیگر قرارمی گیرند. در یک نتیجه گیری کلی به نظر می­رسد که تنوع شیمیایی مشاهده شده در ترکیب و مقدار اسانس میوه بیش­تر از تنوع ژنتیکی جمعیت­های مورد مطالعه ناشی شده است و از میان عوامل محیطی چون طول و عرض جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا و شرایط اقلیمی، همبستگی مثبت اما نه چندان قوی بین تغییرات در مقدار اسانس میوه و ارتفاع منطقه رویش جمعیت­های مورد مطالعه وجود داشت.

واژه های کلیدی: گلپر­گرگانی (Heracleum gorganicum Rech. f.)، روغن اسانسی، اکتیل­استات، هگزیل­بوتیرات، گازکروماتوگرافی- طیف­سنجی­جرمی

* نویسنده مسئول، تلفن: 51212244-021، پست الکترونیکی: rajabian@shahed.ac.ir

مقدمه

 

گلپر(Heracleum L.) یکی ازجنس­های تیره چتریان Apiaceae) یا(Umbelliferae  است که با حدود 109 گونه در سراسرجهان، به ویژه در آسیا انتشار وسیعی دارد (23). از میان گونه­های این جنس، 8 گونه به صورت خودرو در مناطق مرتفع و کوهستانی­ ایران می­رویند. گلپرگرگانی
(H. gorganicum Rech. f.)، گلپر­اسالمی
(rechingeri Manden. .H) و گلپرآب­اسکی یا گلپردماوندی (H. anisactis Boiss.) به عنوان گونه­های منحصر به ایران شناخته می شوند و گلپرایرانی
(H. persicum Desf. ex Fisch.) با بیش­ترین پراکنش، مهم­ترین گونه گلپر دارویی ایران است (26). ساقه­های جوان و میوه گلپرایرانی به عنوان عامل طعم­دهنده و ادویه در غذاها و در تهیه ترشیجات مورد استفاده قرار می گیرند. در طب سنتی کشورها از میوه و برگ برخی گونه­های گلپر به عنوان داروی پاد­نفخ، پاد­عفونی­کننده پاد­درد و هضم­کننده غذا استفاده می­شود (2، 8، 13 و 19). مطالعات نشان داده­اند که گونه­های این جنس منبع غنی از روغن­های اسانسی، کومارین­ها و ترکیبات ترپنی هستند و اثرات پاد­اکسیدانی(6، 7، 17 و 31)، پادالتهابی(9)، پاد­صرع (27)، پاد­­میکروبی(10، 11، 13، 21 و 25)، پاد­توموری (21)، سمیت سلولی(20) و محرک سیستم ایمنی(30) آن­ها به اثبات رسیده است. گلپرگرگانی یکی از گونه­های انحصاری جنس گلپر در ایران می­باشد که از نظر ریخت شناسی شباهت بسیار زیادی به گلپرایرانی دارد. پراکنش این گونه محدود به مناطق شمالی ایران است و اغلب به عنوان گونه همراه در کنار گلپر­ایرانی می روید. بررسی های انجام شده برروی اسانس اندام­های مختلف گلپرایرانی نشان داده­اند که اجزای اصلی آن­ها با یکدیگر متفاوت است. ترانس-آنتول در برگ­ها­، گل­ها و ساقه­ها (19، 28 و 29)، المول و ویریدیفلورال در ریشه­ها (18) و اکتیل­استات و هگزیل­بوتیرات به عنوان اجزای اصلی اسانس میوه گزارش شده اند (29). میرزا و نجف­پور نوایی (4)، ترکیبات شیمیایی اسانس میوه گیاهان یک جمعیت از گلپرگرگانی را مورد بررسی قرار دادند و سه ترکیب اکتیل­استات، هگزیل­بوتیرات و هگزیل­2-متیل­بوتیرات را به عنوان اجزای اصلی آن معرفی کردند. نتایج این مطالعه نشان داد که با افزایش ارتفاع رویشگاه گیاهان مورد مطالعه از سطح دریا، درصد استرهای خطی و همچنین بازده اسانس در میوه آن­ها افزایش می یابد.

تحقیقات نشان داده­اند که کیفیت و کمیت متابولیت­های ثانوی تولید شده در اندام­های مختلف گیاهان تحت تاثیر عوامل محیطی، اکولوژیکی و ژنتیکی می­باشد (14، 16، 22، 32 و33). برهمین اساس، در پژوهش حاضر علاوه بر بررسی مقایسه­ای مقدار روغن اسانسی میوه و ترکیب شیمیایی اجزای تشکیل دهنده آن در چهار جمعیت خودروی گلپرگرگانی، قرابت جمعیت­های مورد نظر و همچنین تاثیر برخی عوامل محیطی (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا) و اقلیمی برکمیت و کیفیت اسانس مورد مطالعه قرار گرفتند.

 

 

 

جدول1-  نام و ویژگی­های جغرافیایی مناطقی که جمع­آوری نمونه از آن­ها صورت گرفته است. 

محل رویش(استان) 

شماره هرباریومی* 

طول جغرافیایی

[E] 

عرض جغرافیایی 

[N] 

ارتفاع  از سطح دریا

(متر) 

شهرستانک (البرز)

96044 

״37׳1851

״37׳5935

2180

رشت (گیلان)

96045

״40׳3549

״16׳0637

2650

درازنو (گلستان)

96046

״39׳0854

״07׳4036

2188

رامیان (گلستان)

96047

״29׳2155

״08׳5936

1330

   *      شماره هرباریومی نمونه ها در هرباریوم TARI .


مواد و روشها

نمونه­های گیاهی و استخراج روغن اسانسی:  به منظور بررسی کیفی و کمی روغن اسانسی، میوه­های رسیده گلپرگرگانی از چهار منطقه رامیان و درازنو (استان گلستان)، رشت (استان گیلان) و شهرستانک (استان البرز) در ماه­­های تیر و مرداد 1391 جمع­آوری گردیدند. یک نمونه هرباریومی از هریک از جمعیت­ها در هرباریوم موسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع ایران (TARI) نگهداری شد. اطلاعات جغرافیایی و شماره هرباریومی نمونه­های مورد مطالعه در جدول1 نشان داده شده است. اسانس میوه­ها توسط دستگاه کلونجر به روش تقطیر با آب استخراج شد. از سولفات سدیم بدون آب برای آبگیری اسانس­ها استفاده شد و بازده استخراج آن­ها به صورت درصد وزنی تعیین گردید. اسانس­های بدست آمده تا زمان آنالیز در شیشه­های تیره و در دمای 4 درجه سانتی­گراد نگهداری شدند. استخراج اسانس از هر نمونه با سه بار تکرار انجام شد و بازده اسانس هر نمونه به صورت میانگین سه تکرار گزارش شد.

شناسایی اجزای روغن های اسانسی: تجزیه و تحلیل و شناسایی ترکیب شیمیایی اسانس­ها به روش­هایGC  و GC-MS انجام شد. به منظور جداسازی اجزاء از دستگاه گازکروماتوگراف Varian CP-3800 مجهز به ستون
CP-Sil 5 CB، به طول 30 متر و قطر داخلی 25/0 میلی متر و ضخامت 25/0 میکرومتر و آشکارسازFID استفاده شد. دمای آون به مدت 5 دقیقه دردمای 45 درجه سانتی­گراد ثابت بود و سپس با سرعت 5 درجه سانتی­گراد بر دقیقه به 250 درجه سانتی­گراد رسید. دمای محفظه تزریق و آشکارساز 250 درجه سانتی­گراد تنظیم شد. از هلیوم به عنوان گاز حامل با سرعت 1 میلی لیتر در دقیقه استفاده گردید.

به منظور شناسایی اجزای اسانس از دستگاه گازکروماتوگراف Varian CP-3800 متصل به طیف­سنج­جرمی  Varian Saturn 2200 و با انرژی یونیزاسیون 70 الکترون ولت و با ستون و برنامه دمایی مشابه با روش GC استفاده شد. این شناسایی با استفاده از مقایسه شاخص­های بازداری (Retention Indices) اجزای اسانس با شاخص های بازداری گزارش شده در منابع (5 و 15) و همچنین با مقایسه طیف جرمی هریک از اجزاء با طیف جرمی موجود در کتابخانه دستگاه طیف­سنج­جرمی
(Wiley 7 NIST) انجام شد. درصد نسبی هر یک از ترکیب­های تشکیل دهنده اسانس با توجه به سطح زیر منحنی آن­ها در طیف کروماتوگرام بدست آمد.

خوشه بندی جمعیت ها: نمودار خوشه­بندی جمعیت­ها به شکل دندروگرام با استفاده از درصد ترکیبات موجود در روغن­های اسانسی به کمک نرم افزار SPSS 14 و روش فاصلة اقلیدوسی رسم شد.

نتایج

تمام روغن­های اسانسی حاصل از میوه در چهار جمعیت شهرستانک، رشت، درازنو و رامیان زردرنگ و دارای بوی تند بودند. بر­طبق نتایج بدست آمده جمعیت رشت با 8/4% (درصد وزنی-وزنی) وجمعیت رامیان با 8/2% به ترتیب حاوی بیش­ترین و کم­ترین مقدار اسانس بودند. پس ازجمعیت رشت، میوه جمعیت­های شهرستانک با 2/3% و درازنو با 1/3% از نظر مقدار اسانس در مراتب بعدی قرار داشتند. اجزای تشکیل دهنده اسانس، شاخص بازداری و درصد کمی هر یک از اجزاء در میوه چهار جمعیت گلپر­گرگانی مورد مطالعه در جدول 2 نشان داده شده است. سی و چهار ترکیب در اسانس میوه سه جمعیت رشت، درازنو و رامیان، شناسایی شدند که به ترتیب 18/96%، 47/93% و 85/96% کل اسانس را تشکیل می دادند. در اسانس جمعیت شهرستانک نیز 35 ترکیب شناسایی شد که  06/96% از کل ترکیبات را شامل می­شدند.

 

 

جدول 2- ترکیب (درصد وزنی) اجزای شیمیایی روغن اسانسی میوه چهار جمعیت گلپر­گرگانی ایران.

شماره

شاخص بازداری

نام ترکیب

جمعیت

شهرستانک

رشت

درازنو

رامیان

1

837

ایزوپروپیل­2- متیل­بوتانوآت

40/0

01/0>

99/0

03/0

2

846

پروپیل­ایزووالرات

17/0

01/0>

63/0

04/0

3

877

ایزوبوتیل­ایزوبوتیرات

-

02/0

85/0

-

4

934

بوتیل­ایزوبوتیرات

20/0

01/1

-

23/1

5

936

ایزوبوتیل­بوتیرات

-

-

22/2

-

6

943

ایزوپروپیل3-متیل­2-بوتانوآت

26/0

-

03/0

-

7

970

اکتانال

01/0>

-

-

-

8

979

بوتیل­بوتیرات

31/0

77/1

99/1

93/1

9

990

بوتیل­ پیوالات

58/0

03/0

71/1

32/0

10

993

بوتیل­ایزووالرات

24/0

01/0

82/0

11/0

11

997

هگزیل­استات

11/0

72/0

79/0

64/0

12

1012

پارا-سیمن

84/1

08/0

19/1

60/2

13

1024

لیمونن

6/0

-

-

26/0

14

1034

بوتیل­2-متیل­بوتیرات

56/0

48/1

51/1

69/1

15

1039

3-متیل­بوتیل­بوتیرات

47/0

96/0

67/0

83/0

16

1053

پنتیل­بوتیرات

11/0

03/0

14/4

51/0

17

1058

گاما ترپینن

86/2

05/0

27/1

35/3

18

1068

3- متیل­بوتیل­2-متیل بوتیرات

47/0

63/0

92/0

47/0

19

1106

آمیل­ایزووالرات

05/0

10/0

37/0

-

20

1111

هگزیل­ایزوبوتیرات

21/4

08/5

65/0

66/3

21

1155

هگزیل­بوتیرات

88/30

28/49

68/39

64/46

22

1201

دکانال

18/4

44/2

81/1

57/1

23

1203

اکتیل­استات

65/21

95/14

44/24

06/14

24

1217

هگزیل­2-متیل بوتیرات

22/6

17/4

83/0

41/4

25

1237

هگزیل­والرات

62/0

47/0

15/0

33/0

26

1239

ترانس-­آنتول

63/0

-

53/0

-

27

1264

تیمول

56/0

29/0

-

-

28

1273

اکتیل­پروپیونات

05/0

07/0

05/0

18/0

29

1284

اکتیل­2-متیل­پروپیونات

67/1

10/1

23/0

09/2

30

1330

کارواکرول

05/0

03/0

-

-

31

1339

هگزیل­هگزانوآت

92/9

22/8

58/4

14/5

32

1369

اکتیل­بوتیرات

80/2

21/2

03/4

38/2

33

1373

اکتیل­2- متیل بوتیرات

16/3

65/1

47/0

33/3

34

1419

اکتیل­هگزانوات

94/0

17/0

50/0

16/0

35

1513

اکتیل­کتانوات

17/1

08/0

-

-

جمع کل

 

06/96

18/96

47/93

85/96

 

غالب اجزای تشکیل دهنده روغن­های اسانسی را استرهای آلیفاتیک، مونوترپن مونوترپن­های هیدروکربنی و مونوترپن­های اکسیژن­دار شامل می شدند و از بین آن­ها استرهای آلیفاتیک بخش عمده اسانس جمعیت­های مورد مطالعه را تشکیل می دادند. این گروه از ترکیبات  به  ترتیب 65/88%،  05/89%،  27/93%  و 82/85% اسانس میوه را در جمعیت های شهرستانک، رشت، درازنو و رامیان تشکیل می دادند. همانطور که در جدول 2 نیز نشان داده شده است، دو ترکیب هگزیل­بوتیرات و اکتیل­استات از گروه استرهای آلیفاتیک، به عنوان اجزای اصلی اسانس در جمعیت­ها شناسایی شدند. هگزیل­بوتیرات به ترتیب 88/30%، 28/49%، 44/24% و 64/46% محتوای اسانس میوه را در جمعیت­های شهرستانک، رشت، درازنو و رامیان تشکیل می­داد. بیش­ترین مقدار اکتیل­استات در میوه جمعیت درازنو با 44/24% بدست آمد و جمعیت­های شهرستانک با 65/21%، رشت با 95/14% و رامیان با 06/14% اکتیل­استات در مراتب بعدی قرار داشتند. هگزیل­ایزوبوتیرات، هگزیل2-متیل­بوتیرات، هگزیل­هگزانوآت و اکتیل­بوتیرات از دیگر ترکیبات مهم این گروه بودند که در اسانس جمعیت­ها یافت شدند. از گروه مونوترپن­های هیدروکربنی، تیمول و کارواکرول به میزان بسیار اندک تنها در میوه جمعیت­های شهرستانک (56/0% و 29/0%) و رشت (05/0% و 03/0%) و ترانس-آنتول در اسانس میوه جمعیت­های شهرستانک (63/0%) و درازنو (53/0%) یافت شدند. دو ترکیب پاراسیمن و ترپینن، از دسته مونوترپن­های اکسیژن­دار نیز به مقدار اندک در تمام جمعیت­ها شناسایی شدند. ترکیب اکتانال به مقدار کمتر از 01/0% تنها در اسانس جمعیت شهرستانک وجود داشت.

نمودار خوشه­بندی داده­های بدست آمده از مطالعات کیفی و کمی روغن اسانسی میوه چهار جمعیت گلپرگرگانی در شکل 1 آورده شده است. برای رسم این نمودار از درصد تمامی اجزای تشکیل دهنده اسانس جمعیت­ها استفاده شد. زمانی که از دو جزء اصلی (اکتیل­استات و هگزیل­بوتیرات) نیز برای رسم دندروگرام استفاده شد، نمودار خوشه­بندی مشابهی بدست آمد. در این خوشه­بندی دو جمعیت شهرستانک و درازنو در یک خوشه و دو جمعیت رشت و رامیان در خوشه دوم جای گرفتند.

 

شکل1- نمودار خوشه بندی چهار جمعیت (رامیان، رشت، شهرستانک و درازنو) گلپر­گرگانی براساس درصد تمامی اجزای تشکیل دهنده روغن اسانسی میوه.


بحث و نتیجه­گیری

همانطور که نتایج پژوهش حاضر نشان دادند محصول روغن اسانسی در میوه جمعیت­های خودروی گلپر­گرگانی که از مناطق مختلف جمع­آوری شده بودند، متفاوت بود. میرزا و نجف­پور نوایی (4)، در مطالعه­ای اثر افزایش ارتفاع از سطح دریا را بر مقدار و ترکیب اسانس میوه سه جمعیت خودروی گلپر­گرگانی در استان گلستان (تنگه­گل) مورد بررسی قرار دادند. نتایج آن­ها نشان داد که با افزایش ارتفاع محل رویش گیاه از 1400متر به 2000 متر مقدار اسانس میوه از 9/0% (درصد وزنی-وزنی) به 96/1% افزایش می­یابد. مطابق نتایج مطالعه فوق، در پژوهش حاضر نیز با آنالیز­ رگرسیون، یک همبستگی مثبت نه چندان قوی (646/0=2r و 804/0=r، ضریب همبستگی پیرسون) بین تغییرات در بازده اسانس میوه و تغییرات در ارتفاع زیستگاه­های جمعیت­های مورد مطالعه مشاهده شد، به­طوری که کم­ترین مقدار اسانس (8/2%) برای میوه گلپر­گرگانی رویش یافته در منطقه رامیان با کم­ترین ارتفاع از سطح دریا (1330متر) به دست آمد و با افزایش ارتفاع در مناطق شهرستانک (2180 متر)، درازنو (2188 متر) و رشت (2650 متر) بازده اسانس (به ترتیب 2/3%، 1/3%، و 8/4%) افزایش یافت.

میرزا و نجف­پور نوایی (4)، اکتیل­استات (9/39%-1/33) و پس از آن هگزیل بوتیرات (8/29%- 5/22) و هگزیل2-متیل­بوتیرات (1/7%-4/5) را به عنوان فراوان­ترین اجزاء در روغن اسانسی میوه جمعیت­های مورد مطالعه گلپر­گرگانی گزارش نمودند. این در حالی است که بر خلاف نتایج گزارش فوق، در پژوهش حاضر مقدار هگزیل­بوتیرات (28/49%-88/30) در اسانس میوه تمام جمعیت­های گلپر­گرگانی مورد مطالعه به مراتب بیشتر از اکتیل­استات (64/21%-06/14) بود. برطبق گزارش سفیدکن و همکاران (29)، در اسانس میوه رسیده جمعیتی (دربندسر) از گلپر­ایرانی  نیز هگزیل­بوتیرات (5/35%) و اکتیل­استات (27%) به عنوان اجزای اصلی شناسایی شده اند. همچنین در اسانس میوه جمعیت لاله­زار کرمان از گلپر­ایرانی که توسط مصحفی و همکاران (20)، مورد بررسی قرار گرفت، هگزیل­بوتیرات و اکتیل­استات به ترتیب 99/38% و 34/22% درصد از کل اسانس را به خود اختصاص دادند. هگزیل­بوتیرات و اکتیل­استات در اسانس میوه گونه­های دیگر گلپر نیز یافت شده­اند. به عنوان مثال بررسی­ها نشان داده­اند که اکتیل­استات به ترتیب 7/93%، 6/87%، 6/31%، 57/2% و 49/29% ترکیب شیمیایی اسانس میوه گونه­های
H. crenatifolium، H. sphondulium، H. platytaenium (12)، H. candolleanum (24) وH. rechingeri (8) را تشکیل می­دهد. این در حالی است که این ترکیبات به عنوان اجزای اصلی در روغن اسانسی اندام­های دیگر سنتز نمی شوند. گزارش­های موجود نشان می­دهند که وابسته به مرحله رشدی گیاه، ترانس-آنتول به عنوان جزء اصلی در مقادیر متفاوت در اسانس برگ­ها (5/47%، 2/60%، 8/82%) (19 و 28)، گل­ها (6/38%) (28) و ساقه­ها­ی (47% و 2/60%) (29) گلپرایرانی یافت می­شود. از آنجایی که در مطالعات انجام شده خواص پادتوموری و سمیت سلولی روغن اسانسی گلپر­ایرانی را به دو ترکیب هگزیل­بوتیرات و اکتیل­استات نسبت داده­اند (20 و 21)، و با توجه به مشابهت در نوع و مقدار ترکیبات تشکیل دهنده اسانس میوه گلپر­گرگانی به گلپر­ایرانی (مهمترین گونه دارویی این جنس در ایران) می توان این گونه گلپر را به عنوان منبع طبیعی دیگری برای تولید این روغن اسانسی دارویی معرفی نمود. در میان جمعیت­های مورد بررسی نیز جمعیت رشت با دارا بودن بیشترین مقدار اسانس میوه و بیشترین درصد دو جزء غالب، به عنوان جمعیت شاخص معرفی می شود.

نمودار خوشه­بندی جمعیت ها بر اساس درصد ترکیبات تشکیل­دهنده روغن اسانسی نشان داد که دو جمیت رامیان و رشت در یک خوشه و دو جمعیت درازنو و شهرستانک در خوشه دیگر قرار می­گیرند.

در پژوهش حاضر، با توجه به متفاوت بودن ویژگی­های جغرافیایی و شرایط محیطی مناطق جمع­­آوری به نظر می­رسد که  تفاوت­ها در ترکیب و مقدار اسانس جمعیت­ها می تواند علاوه بر عوامل ژنتیکی ناشی از عوامل محیطی نیز باشد؛ اگرچه داده­ها دربرخی موارد این نظر را تایید می­­کنند اما در موارد دیگر این عوامل با نتایج حاصل همبستگی ندارند. برای مثال مناطق شهرستانک و درازنو که دارای ارتفاع تقریبا برابری از سطح دریا هستند هم از نظر بازده اسانس و هم از نظر مقدار اجزای اصلی اسانس شباهت زیادی به یکدیگر دارند. این در حالی است که نواحی رامیان و رشت که از نظر ارتفاع با یکدیگر اختلاف دارند از نظر بازده اسانس کاملا بایکدیگر تفاوت نشان می دهند، اما ازنظر مقدار اجزای اصلی اسانس شباهت زیادی به یکدیگر دارند. از طرف دیگر مناطق شهرستانک و رامیان که در شیب­های جنوبی دامنه کوه­های البرز قرار گرفته­اند هم از نظر بازده اسانس و هم از نظر مقدار اجزای اصلی آن با یکدیگر تفاوت معنی­داری نشان می­دهند؛ در صورتی که همبستگی معنی­داری بین بازده اسانس و مقدار اجزای اصلی آن در نمونه­های رشت و درازنو که در شیب های شمالی قرار دارند و از نظر شرایط آب و هوایی در نواحی با میزان بارندگی و رطوبت بیشتری نسبت به شهرستانک و رامیان قرار دارند، مشاهده نمی شود. از طرف دیگر در اسانس جمعیت درازنو مقدار ترکیباتی همچون ایزوبوتیل­بوتیرات، هگزیل­2-متیل­بوتیرات، اکتیل2-متیل­بوتیرات و اکتیل2-متیل­پروپیونات کمتر از سایر جمعیت­ها می­باشد، درصورتی که مقدار ایزوپروپیل2-متیل­بوتانوآت، پروپیل­ایزووالرات، ایزوبوتیل­ایزوبوتیرات، بوتیل­پیوالات و اکتیل­بوتیرات در اسانس این جمعیت نسبت به سایر جمعیت­ها بیشتر است. این ویژگی­ها نشان دهنده اثر عوامل ژنتیکی بر کمیت اجزای تشکیل دهنده اسانس و تفاوت­های درون جمعیتی دراین گونه می­باشد.

 با توجه به موارد ذکر شده در فوق بنظر می رسد که عوامل ژنتیکی بیش از عوامل محیطی در ایجاد تفاوت­ها در مقدار و ترکیب روغن اسانسی جمعیت­های مورد مطالعه موثر بوده­اند و در بین عوامل محیطی نیز عامل ارتفاع از سطح دریا  بیش از عوامل دیگر بر کمیت و کیفیت اسانس نمونه­ها اثر گذاشته است. همچنین به نظر می­رسد که تفسیر نحوه تاثیر عوامل محیطی بر ترکیب و مقدار اسانس امری پیچیده می باشد و با توجه به تاثیر همزمان تمامی عوامل بر چگونگی فرایند­های رشد ونمو و همچنین تولید ترکیبات ثانوی در گیاهان، برای نتیجه­گیری کلی نیاز است تا اثر هر یک از عوامل محیطی هم به طور مجزا و هم در ترکیب با سایر عوامل مورد مطالعه و استنتاج قرار گیرد. 

مقایسه اجزای تشکیل دهنده روغن اسانسی در میوه جمعیت­های گلپر­گرگانی در تحقیق حاضر با نمونه های مطالعه شده توسط میرزا و نجف­پور نوایی (4)، نیز نشان داد که علاوه بر تاثیر عوامل اکولوژیکی، جغرافیایی و اقلیمی بر نوع و درصد اجزای تشکیل دهنده اسانس، تنوع ژنتیکی جمعیت­های مختلف در یک گونه به عنوان مهمترین عامل می­تواند در تولید متابولیت­ها در آن­ها حائز اهمیت باشد. اگرچه نتایج برخی مطالعات وجود همبستگی مثبتی را بین برخی عوامل اکولوژیکی با شاخص­های تنوع زیستی و ژنتیکی گونه­های گیاهی نشان می­دهند(1 و 3).  لذا برای بررسی تنوع شیمیایی در جمعیت­های یک گونه از جمله گونه مورد مطالعه در پژوهش حاضر و نحوه ارتباط آن­ها با عوامل مختلف بهتر است تا همراه با بررسی عوامل محیطی زیستگاه یا محل رویش، تنوع ژنتیکی آن­ها نیز مورد مطالعه قرار گیرد.

تشکر و قدردانی

نگارندگان این مقاله لازم می دانند تا مراتب قدردانی و سپاس خود را از کلیه مسولین و همکاران محترم مرکز تحقیقات گیاهان دارویی دانشگاه شاهد به جهت مساعدت و فراهم آوردن امکانات لازم برای انجام این پژوهش، اعلام دارند.

1-   حاجی میرزا آقایی، س.، جلیلوند، ه.، کوچ، ی. و پورمجیدیان، م.ر. 1390.  تنوع گونه­های گیاهی در رابطه با عامل اکولوژیک ارتفاع از سطح دریا در جنگل­های سرد آبرود چالوس. مجله زیست شناسی ایران، 24 (3): 400-411.
2-   زرگری، ع. 1369. گیاهان دارویی(جلد چهارم)، انتشارات دانشگاه تهران، 923 صفحه.
3-   طالشی، ح. و  اکبری­نیا م. 1390. تنوع زیستی گونه های چوبی و علفی در رابطه با عوامل محیطی در جنگلهای پایین بند شرق نوشهر. مجله زیست شناسی ایران، 24 (5): 766-777.
4-   میرزا، م. و نجف­پور نوایی، م. 1391. بررسی مقایسه­ای ترکیب های شیمیایی اسانس میوه
Heracleum gorganicum Rech. F. در چند ارتفاع مختلف در پارک ملی گلستان. فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 28(2): 324-329.
 
5-     Adams, R. P. 2007. Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectrometry, 4th Ed., Allured Publishing Corporation, Carol Stream, IL. USA, 804 p. 
6-     Coruh, N., Sagdicoglu, A.G. and Ozgokce, F. 2007. Antioxidant properties of Prangus ferulacea L., Chaerophyllum macropodum Boiss and Heracleum persicum Desf. from Apiaceae family used as food in eastern Antalia and their inhibitory effects on glutathione-s-transferase. Food Chemistry, 100(3): 1237-1242.
7-     Firuzi, O., Asadollahi, M., Gholami, M., and Javidnia, K. 2010. Composition and biological activities of essential oils from four Heracleum species. Food Chemistry, 122: 117-122.
8-     Habibi, Z., Eshaghi, R., Mohammadi, M. and Yousefi, M. 2010. Chemical composition and antibacterial activity of essential oil of Heracleum rechingeri Manden from Iran. Natural Product Research, 24(11):1013-1017.
9-     Hajhashemi, V., Sajjadi, E. and Heshmati, M.  2009. Anti-inflammatory and Analgesic properties of Heracleum persicum essential oil and hydroalcoholic extract in animal models. Journal of Ethnopharmacology, 124(3): 475-480.
10-   Hemati, A., Azarnia, M. and Angaji, A. 2010. Medicinal effects of Heracleum persicum (Golpar). Middle-East Journal of Scientific Research, 5(3): 174-176.
11-   Iscan, G., Demirci, F., Kurkcuoglu, M., Kivanc, M. and Baser, K.H.C. 2003. The bioactive essential oil of Heracleum sphondylium L. subsp. ternatum (Velen.) Brummit. Zeitschrift für Naturforschung, 58(3-4):  195–200.
12-   Iscan, G., Ozek, T., Ozek, G., Duran, A. and Baser, K.H.C. 2004.  Essential oils of three species of Heracleum and Anticandidal activity. Chemical Natural Compounds, 40(6): 544–547.
13-   Kuljanabhagavad, T., Sriubolmas, N. and Ruangrungsi, N. 2010. Chemical composition and antimicrobial activity of the essential oil from Heracleum siamicum. Journal of Health Research, 24(2): 55-60.
14-   Lei, H., Wang, Y., Liang, F., Su, W., Feng, Y., Guo, X. and Wang, N. 2010. Composition and variability of essential oils of Platycladus orientalis growing in China. Biochemical Systematics and Ecology, 38: 1000–1006.
15-   Linstrom, P.J, and Mallard, W.G. (Eds.) 2013. NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg MD, 20899. Available online at:  http://webbook.nist.gov. Accessed July, 2013.
16-   Medina-Holguín, A.L., Micheletto, S., Holguıín, F.O., Rodriguez, J. and O’Connell, M. A. 2007. Environmental Influences on Essential Oils in Roots of Anemopsis californica. HortScience, 42(7):1578–1583.
17-   Merijanian, A., Colasurdo, I., Samtak, P., Ullrichand, J. and Spanguolo, J. 1980. The furanocoumarins of Heracleum persicum L.. Revista Latinoamericana de Química, 11(2): 51-53.
18-   Mojab, F. and Nickavar, B., 2003. Composition of the essential oil of the root of Heracleum persicum from Iran. Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 2: 245-247.
19-   Mojab, F., Rustaiyan, A. and Jasbi, A.R. 2002. Essential oils of Heracleum persicum Desf. ex Fischer leaves. Daru, 10(1): 6–8.
20-   Moshafi, M.H., Sharififar, F., Dehghan, G.R. and Ameri, A. 2009.  Bioassay screening of the essential oil and various extracts of fruits of Heracleum persicum Desf. and rhizomes of Zingiber officinale Rosc. using brine shrimp cytotoxicity assay. Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 8(1): 59–63.
21-   Noudeh, G.D., Sharififar, F., Noodeh, A. D., Moshafi, M.H., Afzadi, M.A., Behravan, E., Aref, M. and Sakhtianchi, R. 2010. Antitumor and antibacterial activity of four fractions from Heracleum persicum Desf. Ex Fischer and Cinnamomum zeylanicum Blume. Journal of Medicinal Plants Research, 4(21): 2176-2180.
22-   Paolini, J., Barboni, T., Desjobert, J.M., Djabou, N., Muselli, A. and Costa, J. 2010. Chemical composition, intraspecies variation and seasonal variation in essential oils of Calendula arvensis L. Biochemical Systematic and Ecology, 38: 865–874.
23-   Pimenov, M.G. and Leonov, M.V. 2004. The Asian Umbelliferae biodiversity database (ASIUM) with particular reference to South-West Asian taxa. Turkish Journal of Botany, 28(1): 139–145.
24-   Purushothaman, D. N. and Ravi, S. 2013. GC-MS analysis of essential oil obtained from Heracleum candolleanum (Wight et Arn). J. Pharm.  Res. 6: 155 -157.
25-   Ray, A.B., Samara, B.K. and Singh, U.P. 2004, Medicinal properties of plants: Antifungal, Antibacterial and Antiviral activities. International Book Distribution, pp. 292.
26-   Rechinger, K.H. 1982, Flora Iranica. No: 162, Akademische Druck- und Verlagsanstalt, Graz, pp. 492–502.
27-   Sayyah, M., Moaied, S. and Kamalinejad, M. 2005, Anticonvulsant activity of Heracleum persicum seed. Journal of Ethnopharmacology, (1-2): 209-211.
28-   Sefidkon, F., Dabiri, M., and Mohammad, N. 2002. Analysis of the oil of Heracleum persicum L. (leaves and flowers). Journal of Essential Oil Research, 14(4): 295-297.
29-   Sefidkon, F., Dabiri, M. and Mohammad, N. 2004. Analysis of the oil of Heracleum persicum L. (seeds and stems). Journal of Essential Oil Research, 16(4): 296-298.
30-   Sharififar, F., Pournounohammadi, S., Arabnejad, M., Rastegarianzadeh, R., Ranjbaran, O. and Purhemmaty, A. 2009. Immunomodulatory activity of aqueous extract of Heracleum persicum in mice. Iranian Journal Pharmaceutical Research, 8(4): 287-292.
31-   Souri, F., Farsam, H., Sarkheil, P. and Ebadi, F. 2004. Antioxidant activity of some furanocoumarins isolated from Heracleum persicum. Pharmaceutical Biology, 42: 396-399.
32-   Xie, Y., Huang, Q., Yang, F. and Lei, C. 2012. Chemical variation in essential oil of Cryptomeria fortunei from various area of China. Industrial Crops and Products, 36: 308–312.
33-   Yavari, A., Nazeri, V., Sefidkon, F., and Hassani M.E. 2010. Influence of some environmental factors on the essential oil variability of Thymus migricus. Natural Product Communication, 5(6):943-8.
 
  • تاریخ دریافت: 11 خرداد 1392
  • تاریخ بازنگری: 29 تیر 1392
  • تاریخ پذیرش: 02 مرداد 1392