شناسایی ترکیبهای تشکیل دهنده اسانس و بررسی ساختارهای ترشحی گیاه Chaerophyllum macropodum Boiss

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیئت علمی دانشگاه لرستان

2733

چکیده

گونه Chaerophyllum macropodum متعلق به تیره چتریان بوده که به عنوان ادویه ودر تولید پنیر مورد استفاده قرار گرفته و دارای اثرات ضد میکروبی نیز می باشد. این گیاه در مرحله میوه دهی از منطقه کهمان در شمال شهرستان الشتر واقع در استان لرستان جمع آوری گردید و پس از خشک کردن گیاه در سایه، اسانس گیری از بخش های هوایی آن با روش تقطیر با آب انجام شد. شناسایی ترکیبات موجود در اسانس به وسیله کروماتوگراف گازی (GC) وکروماتوگراف گازی متصل به طیف سنج جرمی (GC/MS) صورت گرفت. مطالعات آناتومیکی نیز توسط روش رنگ آمیزی مضاعف با استفاده از دو رنگ سبز متیل و قهوه ای بیسمارک صورت گرفت. آنالیز اسانس C. macropodum منجر به شناسایی 16 ترکیب شد که 6/97 درصد از کل اسانس را شامل می شود. نتایج این بررسی نشان داد که میریس تیسین (2/20%)، پارا سیمن (7/16%)، ترانس اوسیمن (2/10%)، سابینن (8/8%)، سیس اوسیمن (3/7%) و اسپاتوئنول (1/6%)
مهمترین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس را شامل می شوند. از طرف دیگر بررسی های آناتومیکی نیز نشان داد که کانال های ترشحی در مناطق مختلف ساقه به ویژه در مجاورت بافت های کلانشیمی مشاهده می شوند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Essential oil composition and secretory structurs of Chaerophyllum macropodum Boiss

چکیده [English]

The genus of Chaerophyllum macropodum belongs to Umbelliferae family which used as spice. Alsoin Iran and Turkey it has been used for cheese production . In addition, it is traditionally believed by local people that this plant has antibacterial activity. C. macropodum were collected from northwest mountains of Aleshtar in Lorestan province, Iran. Collected plant materials were dried in shade and were hydrodistillated using a clevenger apparatus. The oil was analyzed by capillary GC and GC/MS. The anatomical studies were carried out using distaining method with brown bismark and methyl green. GC and GC/MS analysis of the essential oil resulted in the identification of 20 compounds, representing the 97.6% the total oil. Major constituents of the oil were myristicin (23.2%), p-cymene (16.7%), trans-ocimene (10.2%), sabinene (8.8%), cis-ocimene (7.3%) and spathulenol (6.1%). The anatomical studies showed that, secretory canals were found in differend regions of stem, especially in the near of collanchyma tissues.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chaerophyllum macropodum
  • Umbelliferae
  • essential oil
  • Secretory structure
  • myristicin

شناسایی ترکیب‌های تشکیل‌دهنده اسانس و بررسی ساختارهای ترشحی گیاه Chaerophyllum macropodum Boiss 

حمزه امیری

خرم آباد، دانشگاه لرستان، دانشکده علوم، گروه زیست‌شناسی

تاریخ دریافت: 20/10/90             تاریخ پذیرش: 23/3/92

چکیده

گونه  Chaerophyllum macropodumمتعلق به تیره چتریان بوده که به‌عنوان ادویه و در تولید پنیر مورد استفاده قرار گرفته و دارای اثرات ضد میکروبی نیز می‌باشد. این گیاه در مرحله میوه‌دهی از منطقه کهمان در شمال شهرستان الشتر واقع در استان لرستان جمع‌آوری گردید و پس از خشک کردن گیاه در سایه، اسانس‌گیری از بخش‌های هوایی آن با روش تقطیر با آب انجام شد. شناسایی ترکیبات موجود در اسانس به وسیله کروماتوگراف گازی (GC) و کروماتوگراف گازی متصل به طیف‌سنج جرمی (GC/MS) انجام شد. مطالعات آناتومیکی نیز توسط روش رنگ‌آمیزی مضاعف با استفاده از دو رنگ سبز متیل و قهوه‌ای بیسمارک انجام گردید. آنالیز اسانس C. macropodum منجر به شناسایی 16 ترکیب شد که 6/97 درصد از کل اسانس را شامل می‌شود. نتایج این بررسی نشان داد که میریس تیسین (2/20%)، پارا سیمن (7/16%)، ترانس اوسیمن (2/10%)، سابینن (8/8%)، سیس اوسیمن (3/7%) و اسپاتوئنول (1/6%) مهمترین ترکیبات تشکیل‌دهنده اسانس هستند. از طرف دیگر بررسی‌های آناتومیکی نیز نشان داد که کانالهای ترشحی در مناطق مختلف ساقه به‌ویژه در مجاورت بافت‌های کلانشیمی مشاهده می‌شوند.

واژه‌های کلیدی: Chaerophyllum macropodum، اسانس، آناتومی، ساختارهای ترشحی، میریستسین

نویسنده مسئول، تلفن: 09166634064، پست‌الکترونیکی:  Amiri_h_lu@yahoo.com

مقدمه

 

گیاهان تیره چتریان با داشتن حدود سیصد جنس و سه هزار گونه گیاهی در سطح وسیعی از جهان پراکنده هستند. جنس Chaerophyllum متعلق به این تیره در ایران دارای هشت گونه بوده و دو گونه ) C. khorassanicum جعفری فرنگی خراسانی) و C. nivale (جعفری فرنگی البرزی) بومی ایران هستند. جنس مذکور در ایران دارای هشت گونه است که بجز یکی، بقیه چند ساله بوده و در مراتع و ارتفاعات کوهستانی و تقریباً در سراسر ایران بجز مناطق گرم و مرطوب جنوبی گسترش دارند (3). گونه
 Chaerophyllum macropodum، گیاهیست پایا و دوساله، علفی سبز به ارتفاع 160-45 سانتی‌متر، دارای ساقه منفرد، بلند، ایستاده و استوانه‌ای، در بخش فوقانی دارای انشعابهای دیهیمی. برگها پهن دراز با ابعاد  34-11×40-14 سانتی‌متر، کرکینه‌پوش، متمایل به خاکستری و سفید، بسیار بریده و منقسم، با 6-4 بار تقسیمات شانه‌ای عمیق، با قطعات تخم‌مرغی- پهن دراز، فشرده و کوچک .گلهای آن سفید، گلبرگهای خارجی بزرگ و شعاعی و کم و بیش قلبی شکل، مجتمع در گل‌آذین چتری مرکب شامل پرتوهای بلند و چترک، فاقد پرتو مرکزی، دمگل دارای 16-5/2 سانتی‌متر طول با 8-4 پرتو به طول 9 سانتی‌متر، پرتوهای میوه‌دار محکم، هم قد یا نا هم قد، براکته‌های چترک معدود (6-5)، مژکدار به طول 5/5-2 میلی‌متر، دم‌گلهای فرعی 7-3 عدد، میوه‌دارها گسترده و به صورت ستاره‌ای، هم قد یا بلندتر از میوه، میوه با بزرگی 2-5/1×35-12 میلی‌متر، استوانه‌ای- خطی، با دنده و پره‌های کند؛ خامه به طول 5/2-5/1 میلی‌متر، برگشته. موسم گل‌دهی آن ماه‌های خرداد و تیر می‌باشد (2). در کشور ترکیه از گیاه
Chaerophyllum macropodum که در مرحله قبل از گلدهی جمع‌آوری شده است برای فرآوری پنیر استفاده می‌شود (5). 

در کشور آذربایجان، اسانس دو گونه از جنس Chaerophyllum بشرح زیر تجزیه و شناسایی شده است؛ اولین گونه C.bulbosum L. بوده که در اسانس اندام‌های هوایی آن 18 ترکیب شناسایی شد که تنها 32% کل روغن اسانسی را تشکیل می‌داد. در میان آنها لینالول با 3/18% بیشترین مقدار را به خود اختصاص داده است (8). دومین گونه، عبارت بود از C. macrospermum  که اسانس گلها و اسانس برگ و ساقه مورد تجزیه و شناسایی قرار گرفته است. نتیجه این تحقیق، شناسایی 33 ترکیب (39%) از کل ترکیبهای تشکیل‌دهنده اسانس گلها و 28 ترکیب (41%) از کل ترکیب‌های تشکیل‌دهنده اسانس برگ و ساقه بوده است .ترکیب‌های عمده موجود در اسانس گلها، 1و8-سینئول (2/7%)، لینالول (7/6%)، دلتا-3-کارن (4/4%)، الفا ترپینئول (7/4%) و اوژنول (0/1%) گزارش شده است. در حالی که همین ترکیبها در اسانس برگ و ساقه با درصدهای متفاوت حضور داشته و منوترپن‌های اکسیژن‌دار در هر دو اسانس ترکیب‌های غالب بوده‌اند (7).

مواد روشها

اندامهای هوایی گیاهChaerophyllum macropodum  از رویشگاه طبیعی و منطقه کهمان شهرستان الشتر واقع در استان لرستان جمع‌آوری گردید. گیاه مذکور در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان مورد شناسایی قرار گرفت. 100 گرم از نمونه‌های بخش‌های هوایی خشک شده گیاه به مدت 3 ساعت با استفاده از دستگاه کلونجر به روش تقطیر با آب مورد اسانس‌گیری قرار گرفت و بعد اسانس به‌دست آمده توسط سولفات سدیم رطوبت‌زدایی شد و در ظرف کوچک و دربسته در تاریکی و دمای 20- درجه سانتی‌گراد تا زمان انجام آزمایش نگهداری گردید.

آنالیزGC  با دستگاه کروماتوگراف گازی مدلShimadzu  15A  انجام شد.N2   به‌عنوان گاز حامل با سرعت (یک میلی‌لیتر در دقیقه) و ستونDB- 5 (mm2/. × m 50  و μm32/.) استفاده شد. دمای ستون در ˚C60 برای مدت 3 دقیقه نگهداری و بعد با سرع  ˚C5 در دقیقه تا  ˚C220 افزایش یافت و برای 5 دقیقه در C ˚220 ثابت گردید. درصدهای نسبی با استفاده از نرم‌افزار کروماتوپک C-R4A بدون استفاده از فاکتور تصحیح از سطح زیر منحنی برآورد شد.

آنالیزهایGC/MS  با استفاده از دستگاهHwlett-pakard 5973  مجهز به ستونHP-5MS  (m30 ×  mm25/. و ضخامت μm25/.) انجام شد. دمای ستون برای 3 دقیقه در C ˚60 نگهداری و تا ˚C220 با سرعت˚C 5 در دقیقه افزایش یافت و برای 5 دقیقه در ˚C 220 نگهداری شد. سرعت جریان گاز هلیم به‌عنوان گاز حامل با سرعت (یک میلی‌لیتر در دقیقه) درeV  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 (4).

به‌منظور مطالعات آناتومیکی از نمونه‌های فیکس شده در FAA ] فرمالین (به میزان 5cc)، الکل اتیلیک50% (به میزان90cc) و اسید استیک (به میزان 5cc)[ با روش دستی برش‌گیری شد. سپس برشهای به‌دست آمده با روش رنگ‌آمیزی مضاعف توسط سبز متیل و قهوه‌ای بیسمارک رنگ‌آمیزی شده و توسط میکروسکوپ نوری مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.

نتایج 

نتایج مربوط به جداسازی و شناسایی مواد تشکیل‌دهنده موجود در اسانس به همراه درصد و اندیس کواتس آنها در جدول 1 آمده است. بر اساس نتایج این جدول در مجموع 20 ترکیب در اسانس مورد مطالعه شناسایی شد که 6/97 درصد کل اسانس را شامل می‌شوند. میریس تیسین (2/20%)، پاراسیمن (7/16%)، ترانس اوسیمن (2/10%)، سابینن (8/8%)، سیس اوسیمن (3/7%) و اسپاتوئنول (1/6%) مهمترین ترکیبات اسانس را تشکیل می‌دهند.

جدول 1- ترکیب‌های شناسایی شده در اسانس گیاه Chaerophyllum macropodum

ردیف

نام ترکیب

شاخص بازداری

درصد

1

α-pinene

935

1/0

2

sabinene

970

8/8

3

 β-myrcene

985

4/0

4

octanal

1005

2/3

5

p-cymene

1020

7/16

6

limonene

1027

6/0

7

cis-ocimene

1038

3/7

8

trans-ocimene

1048

2/10

9

 g-terpinene

1057

7/0

10

trans sabinene hydrate

1064

8/2

11

 terpinolene

1087

3/5

12

p-cymene-8ol

1183

7/5

13

decanal

1203

2/1

14

β-caryophyllene

1418

7/1

15

β-farnesene

1458

        3/4

16

germacrene-D

1482

8/0

17

α-farnesene

1508

8/0

18

myristicin

1522

2/23

19

germacrene-B

1562

7/0

20

spathulenol

1589

1/6

 

جمع 

 

6/97

بررسی منابع نشان داد که تاکنون گزارشی در مورد شناسایی مواد تشکیل‌دهنده اسانس بخش‌های هوایی
C.  macropodum در مرحله میوه‌دهی وجود ندارد، بنابراین گزارش حاضر می‌تواند به‌عنوان اولین گزارش در این زمینه محسوب شود. 

بررسیهای آناتومیکی گونه مورد مطالعه نشان داد که قسمت عمده ساقه گیاه به وسیله استوانه مرکزی اشغال شده است که دستجات آوندی در آن قابل رؤیت هستند، در حالی‌که پوست بخش کوچکی از ساقه را تشکیل داده و سلولهای بیرونی آن قادر به انجام فتوسنتز هستند (شکل 1). البته همانند اغلب گونه‌های چتریان در قسمت‌های برآمده ساقه سلولهای کلانشیمی دیده می‌شود که در زیر آنها کانالهای ترشحی قابل مشاهده است (شکل 2). در سطح ساقه گیاه فقط کرکهای غیر ترشحی که وظیفه حفاظت از گیاه را به عهده دارند دیده می‌شود و اثری از کرکهای ترشحی در آن دیده نمی‌شود (شکل 3). دستجات آوندی ساقه همانند سایر دولپه‌ایها از نوع هم پهلو (Collateral) بوده که معمولاً در زیر این دستجات آوندی و در مجاورت بافت چوب آنها کانالهای ترشحی مشاهده می‌شوند (شکل 4).  

بحث 

بررسیهایBaser  و همکاران در سال 2006 نشان داده است که پاراسیمن (3/39%)، اسپاتوئنول (3/7%)، پاراسیمن-8-ال (9/5%)، اکتانال (2/5%) و بتا اوسیمن (5/4%) مهمترین ترکیبات تشکیل‌دهنده اسانس
C. macropodum رشد یافته در کشور ترکیه را تشکیل می‌دهند (Baser et al., 2006)؛ که شباهت‌ها و تفاوت‌هایی با مطالعه حاضر دارند. از مهمترین تفاوت‌ها در این زمینه می‌توان به وجود میریس تیسین در مطالعه حاضر به‌عنوان مهمترین ترکیب اسانس اشاره نمود، در حالی‌که این ترکیب در اسانس حاصل از گیاه جمع‌آوری شده از کشور ترکیه شناسایی نشده است. این تفاوت را می‌توان به تفاوت شرایط اکولوژیکی محل رویش گیاه در این بررسی نسبت داد (5).

 Nematollahiو همکاران، اسانس اندام‌های هوایی گونه C.  macropodum  را که با روش تقطیر با آب بدست آمده بود، تجزیه کردند. در میان 28 ترکیب اسانس
 C. macropodumکه 5/98% کل اسانس را شامل می‌شود، یازده هیدروکربن منوترپنی (0/71%)، و هشت منوترپن اکسیژنه (2/20%)، هفت سسکوئی‌ترپن (8/6%) و دو ترکیب استر آلیفاتیک (5/0%) دیده می‌شود. آلفا-پینن (0/23%)، بتا-پینن (3/17%)، فنچیل استات ( 8/13%)، بتا-اوسیمن (5/6%)، لیمونن (3/6%) و میرسن (5/5%) به‌عنوان ترکیب‌های اصلی این اسانس گزارش شده است(9).

 

Col

 

 

Co

 

 

Ca

 

 

Ep

 

 

       
 

Phl

 
 

Xyl

 

 

 


شکل 1- دستجات آوندی و کانالهای ترشحی در ساقه C. macropodum         EP: اپیدرم، Col: کلانشیم، Ca: کانال ترشحی، Co: پوست

Col

 

 

Ep

 

 

Ca

 

 

شکل 2- بافت کلانشیم و کانالهای ترشحی در ساقه C. macropodum     EP: اپیدرم، Col: کلانشیم، Ca: کانال ترشحی

Ngh

 

 

Ca

 

 

شکل 3- کرکهای غیر ترشحی و کانالهای ترشحی در ساقه C. macropodum       Ngh: کرکهای غیر ترشحی، Ca: کانال ترشحی

 

Xyl

 

 

Phl

 

 

Ca

 

 

Col

 

 

Co

 

 

شکل 4- کانالهای ترشحی مجاور دستجات آوندی در ساقه C. macropodum     Co: پوست، Col: کلانشیم، Ca: کانال ترشحی، Xyl: چوب، Phl: آبکش 

 

شفقت و همکاران در بررسی اسانس اندامهای هوایی گونه C. macropodum 18 ترکیب را شناسایی نمودند که مهمترین آنها شامل E-β-ocimene (9/24%)، myristicin (7/15%)، terpinolene (2/14%) و endo-fenchyl acetate (9/13%) می‌باشد. مقایسه این نتایج با بررسی حاضر نشان می‌دهد که endo-fenchyl acetate در این تحقیق به‌عنوان یکی از اجزاء اصلی تشکیل‌دهنده اسانس به‌شمار می‌رود. البته در بررسی ما به‌عنوان یکی از اجزاء اصلی تشکیل‌دهنده اسانس مورد شناسایی قرار نگرفت، ضمن اینکه درصد ترکیب‌هایی مثل  myristicin، terpinoleneوβ-ocimene در این دو تحقیق با هم متفاوت است. این تفاوت‌ها را می‌توان به تفاوت در مرحله و محل جمع‌آوری گیاه نسبت داد (1).

تحقیقات Ebrahimabadi و همکاران نشان داده که در اسانس حاصل از گل و برگ گیاه C. macropodum ترکیب‌هایی مثل trans-β-farnesene، trans-β-ocimene، β-pinene، limonene، spathulenol و myrecene مهمترین ترکیب‌های اسانس به حساب می‌آیند. البته اغلب ترکیب‌های شناسایی شده در این پژوهش با بررسی ما مشابهت دارد، با این تفاوت که درصد ترکیب‌های اصلی در این دو تحقیق با هم فرق دارد، ضمن اینکه حضور میریس تیسین در پژوهش حاضر و عدم وجود آن در بررسی Ebrahimabadi و همکاران از نقاط مهم تفاوت در این دو بررسی می‌باشد (6).

بررسی منابع نشان داد که تاکنون گزارشی در خصوص بررسی‌های آناتومیکی گونه
Chaerophyllum macropodum وجود ندارد، البته بررسی حاضر اولین گزارش در این زمینه تلقی می‌شود.

1-   شفقت، ع.، اخلاقی، ه.، متولی زاده کاخکی، ع.، لاریجانی، ک.، روستائیان، ع. (1387). مقایسه ترکیبهای شیمیایی اسانس ریشه و اندام هوایی گیاهChaerophyllum macropodum L.. فصلنامة علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 24(2): 252-244. 
2-   - قهرمان، ا . 1365. فلور رنگی ایران. انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و ماتع کشور، جلد 9، شماره 1091
3-   - مظفریان، و. (1375).  فرهنگ نامهای گیاهان ایران. انتشارات فرهنگ معاصر. تهران.
 
4-   - Adams, R.P. 1995. Identification of essential oil component by Gas Chromatography/Mass spectroscopy . Illinois: Allured Publ.crop. p. 69-351.
5-   - Başer, K. H. C., Özek, G., Özek, T. and Duran, A. (2006). Composition of the Essential Oil of Chaerophyllum macropodum Boiss. Fruits Obtained by Microdistillation, Journal of Essential Oil Research, 18: 515-517
6-   - Ebrahimabadi A.H., Djafari-Bidgoli, Z., Mazoochi, A., Jookar Kashi, F., Batooli, H. (2010). Essential oils composition, antioxidant and antimicrobial activity of the leaves and flowers of Chaerophyllum macropodum Boiss. Food Control, 21(8): 1173-1178.
7-    - Mamedova, S.A., 1994. Essential oil of Chaerophyllum macrospermum. Chemistry of Natural Compounds, 30: 267-277.
8-   - Mamedova, S.A. and Akhmedova, E.R. (1991). Essential oil of turnip-root chervil. Chemistry of Natural Compounds, 27: 248-249.
9-   - Nematollahi, F., Akhgar, M.R., Larijani, K., Rustaiyan, A. and Masoudi, S. (2005). Essential oil of Chaerophyllum macropodum Boiss. And Chaerophyllum crinitum Boiss. from Iran. Journal of Essential Oil Research, 1: 135-138.
  • تاریخ دریافت: 20 دی 1390
  • تاریخ بازنگری: 13 خرداد 1392
  • تاریخ پذیرش: 23 خرداد 1392