مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)
بررسی محتوای ترکیبات فنیل پروپانوئیدی شیرابه و ترکیبات شیمیایی اسانس گیاه آنغوزه (Ferula assa-foetida L.) در برخی رویشگاههای طبیعی استان کرمان
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشگاه پیام نور
2 هیئت علمی دانشگاه پیام نور
3 هیئت علمی/دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته
چکیده
در این پژوهش محتوای فنل کل، فلاونوئیدها، آنتوسیانینها، تاننها و فرولیک اسید شیرابه گیاه آنغوزه(Ferula assa-foetida L.) در برخی از مراتع استان کرمان (چترود، حسینآباد، کشتوئیه، جوپار و ساردوئیه) بررسی شد. همچنین اسانس مورد استفاده در این پژوهش با استفاده از روش تقطیر با آب از شیرابه آنغوزه استخراج شد. سپس آنالیز اسانس با استفاده از دستگاه کروماتوگراف گازی متصل به طیفسنج جرمی (GC-MS) منجر به شناسایی 51 ترکیب شد. عمدهترین ترکیبات در کل مناطق شامل: (E)ـ 1ـ پروپنیلSec ـ بوتیل دی سولفید، nـ پروپیل secـ بوتیل دی سولفید، (Z)ـ بتا اوسیمن و بتاـ پینن بودند. از مقایسه میانگین ترکیبات مؤثر شیرابهها نشان داد که بیشترین مقدار فنل کل و فرولیک اسید در چترود، بیشترین محتوای تانن در کشتوئیه و بیشترین محتوای آنتوسیانین در ساردوئیه به دست آمد. همبستگی این ترکیبها و عوامل محیطی نشان داد که بین متوسط ارتفاع از سطح دریاو محتوای تاننها همبستگی منفی وجود دارد ولی بین متوسط ارتفاع و فنل کل (و فرولیک اسید) همبستگی مثبت و معنیدار در سطح 5% مشاهده شد. کشتوئیه با بیشترین درصد ترکیبات سولفیدی بهترین کیفیت اسانس را نشان داد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Evaluation of content of phenylpropanoid compounds of latex and chemical composition of essential oil of Ferula assa-foetida L. in some natural pasturelands of Kerman, Iran
چکیده [English]
In this study, total phenolic content, flavonoids, anthocyanin, tannins and ferulic acid of latex of Ferula assa-foetida L. were investigated in some pastures of Kerman province (Chatroud, Hossein Abad, Keshtuiyeh, Joopar and Sarduieh). The essential oil used in this study was extracted by hydro-distillation from the latex of the plant. The results of the essential oil analysis by Gas chromatography– mass spectrometry (GC-MS) indicated that a total of 51 components were identified in the essential oil. The major compounds in the total regions were included: (E)-1-propenyl sec-butyl disulfide, n-propyl sec-butyl disulfide, (Z)- β-ocimene and β-pinene. Comparison of effective components concentrations of latexs showed that the highest total phenolic content and acid ferulic was observed in Chatroud. The highest tannin content in Keshtuiyeh and the highest anthocyanins content in Sarduieh were obtained. Correlation of these compounds and environmental factors showed that there was a negative correlation between the average altitude and the content of tannins but significant and positive correlation at the 5% level between the average altitude and total phenolics (and ferulic acid) was observed. Keshtuiyeh showed the best quality of essential oil by heighest rate of sulfide compounds.
کلیدواژه‌ها [English]
- Ferula assa-foetida L
- Latex
- Phenylpropanoid contents
- essential oil
- Environmental Factors
بررسی محتوای ترکیبات فنیل پروپانوئیدی شیرابه و ترکیبات شیمیایی اسانس گیاه آنغوزه (Ferula assa-foetida L.) در برخی رویشگاههای طبیعی استان کرمان
سعیده نصیری بزنجانی1، رویا رضویزاده1* و حکیمه علومی2
1 تهران، دانشگاه پیام نور، گروه زیست شناسی
2کرمان، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، گروه اکولوژی
تاریخ دریافت: 3/8/94 تاریخ پذیرش: 8/12/94
چکیده
در این پژوهش محتوای فنل کل، فلاونوئیدها، آنتوسیانینها، تاننها و فرولیک اسید شیرابه گیاه آنغوزه
(Ferula assa-foetida L.) در برخی از مراتع استان کرمان (چترود، حسینآباد، کشتوئیه، جوپار و ساردوئیه) بررسی شد. همچنین اسانس مورد استفاده در این پژوهش با استفاده از روش تقطیر با آب از شیرابه آنغوزه استخراج شد. سپس آنالیز اسانس با استفاده از دستگاه کروماتوگراف گازی متصل به طیفسنج جرمی (GC-MS) منجر به شناسایی 51 ترکیب شد. عمدهترین ترکیبات در کل مناطق شامل: (E)ـ 1ـ پروپنیلSec ـ بوتیل دی سولفید، nـ پروپیل secـ بوتیل دی سولفید، (Z)ـ بتا اوسیمن و بتاـ پینن بودند. از مقایسه میانگین ترکیبات مؤثر شیرابهها نشان داد که بیشترین مقدار فنل کل و فرولیک اسید در چترود، بیشترین محتوای تانن در کشتوئیه و بیشترین محتوای آنتوسیانین در ساردوئیه به دست آمد. همبستگی این ترکیبها و عوامل محیطی نشان داد که بین متوسط ارتفاع از سطح دریاو محتوای تاننها همبستگی منفی وجود دارد ولی بین متوسط ارتفاع و فنل کل (و فرولیک اسید) همبستگی مثبت و معنیدار در سطح 5% مشاهده شد. کشتوئیه با بیشترین درصد ترکیبات سولفیدی بهترین کیفیت اسانس را نشان داد.
واژههای کلیدی: آنغوزه (Ferula assa-foetida L.)، شیرابه، ترکیبهای فنلی، اسانس، عوامل محیطی
* نویسنده مسئول، تلفن: 09133678218 ، پست الکترونیکی: razavi.roya@gmail.com
مقدمه
گیاه آنغوزه (Ferula assa-foetida L.) از جمله گیاهان دارویی محسوب میشود که به دلیل وجود ترکیبات شیمیایی مختلف از دیرباز در درمان بیماریها از آن استفاده میشده است. این گیاه گونهای متعلق به جنس Ferula و خانواده چتریان (Umbeliferae) است (49) و از گیاهان دارویی مشهور در هند، افغانستان و ایران میباشد (7). اکثراً در مناطقی با ارتفاع حدود190 تا 2400 متر، شیب 15 تا 70 درصد و میانگین بارندگی سالانه 250 تا 350 میلیمتر رویش مییابد (54). که به صورت علفی و چندساله میباشد و تقریباً تا طول دو متر رشد میکند. از تیغ زدن ریشه آن شیرابهای شیری رنگ بدست میآید که به صورت تودهای با بویی شبیه گوگرد و دارای مزهای تلخ میباشد. این شیرابه شامل سه بخش مهم رزین (64-40 درصد)، صمغ (25 درصد) و اسانس (10-7 درصد) میباشد (30). قسمت رزین حاوی اسید فرولیک به همراه استرهای آن، کومارینها، سسکوئیترپن کومارینها و دیگر ترپنوئیدها، قسمت صمغ شامل گلوکوز، گالاکتوز، Lـ آرابینوز، رامنوز، اسید گلوکرونیک ، پلی ساکاریدها و گلیکوپروتئینها و قسمت اسانس نیز حاوی ترکیبات سولفوری، مونوترپنها و دیگر ترپنوئیدهای فرار میباشد (30). خواص درمانی آن شامل اثر ضد باروری (36)، آنتیاکسیدانی (20)، ضد دیابت (10)، ضد فشارخون (23)، ضد زخم معده (13)، ضد سرطان (53) و غیره است.
عواملی چون درجه حرارت، میزان بارندگی، شدت نور و ارتفاع از سطح دریا که تعیین کننده اقلیم یک منطقه هستند، از جمله مهمترین عوامل محیطی تأثیرگذار در تجمع ترکیبات مؤثره (متابولیتهای ثانویه) در گیاهان میباشند (19). گزارشهایی مبنی بر وجود همبستگی بالا بین منشأ جغرافیایی گیاهان و ترکیبات مؤثره گزارش شده است (17). گیاهان در طول زندگی خود توسط آفات و بیماریهای زیادی از جمله علفخوارها، نماتدها، قارچها و باکتریها مورد حمله قرار میگیرند. لذا برای دفاع از خود، دو سازگار دفاعی مکانیکی (تولید خارها و کرکهای سخت، اجسام سیلیسی، سلولز و لیگنین) و شیمیایی (تولید متابولیتهای ثانویه مانند آلکالوئیدها، گلوکوزینولاتها و فنلها) را اتخاذ میکنند. (39).
پیشمادههای ساختاری متابولیتهای ثانوی از متابولیتهای اولیه (نوکلئیک اسیدها، آمینو اسیدها، کربوهیدراتها، چربیها و غیره) از طریق سه مسیر اصلی استات - مالونات ( خاص تولید فنلها و آلکالوئیدها)، استات - موالونات (ترپنها، استروئیدها و آلکالوئیدها) و اسید شیکمیک (فنلها، تاننها و آلکالوئیدهای فرار) حاصل میشوند (34). آنزیم فنیلآلانینآمونیا لیاز(PAL) نقش کلیدی در تنظیم محصولات حاصل از مسیر فنیل پروپانوئیدی ایفا میکند (15). متابولیتهایی که در نتیجه فعالیت PAL به وجود میآیند به عنوان مشتقات فنلی طبقهبندی میشوند. ترکیبات اولیه و سادهى فنیلپروپانوئیدی که از اسید سینامیک مشتق میشوند دارای ساختمان کربنی C6-C3 میباشند و شامل کافئیک اسید، فرولیک اسید، سیناپیک اسید و کومارینهای اولیه هستند (4). ترکیبهای فنلی در بسیاری از گیاهان وجود داشته و اهمیت زیادی در سلامت انسان دارند (33).
روغنهای اسانسی (ترپنها) از دیگر متابولیتهای ثانویه گیاهان، غنی از ترکیبات با هسته مرکزی ایزوپرنیاند و به صورت دیترپن، تریترپن و تتراترپن میباشند (22). بسیاری از اسانسها به عنوان ضد باکتری، ضد قارچ، ضد ویروس، ضد افسردگی، آرامبخش و محرک به کار برده میشوند (26). اسانس آنغوزه نیز اثرات دارویی مختلف دارد. از جمله اثر ضد تشنجی (به دلیل حضور ترکیباتی مثل آلفاـ پینن و بتاـ پینن)، آنتی اکسیدانی و ضد باکتری اسانس آنغوزه (51 و32) دارند.
تاکنون بر روی ترکیبات گونههای این جنس کارهای گوناگونی از جمله شناسایی سسکوئی ترپنها، کومارینها، ترکیبات گوگردی (27، 28 و 29) و ترکیبات کربوهیدراتی (6) صورت گرفته است. همچنین بررسی پراکنش جغرافیایی و ترکیبات مؤثره موجود در صمغ ریشه گیاه آنغوزه برای اولین بار در ایران (7)، مقایسه ترکیبات اسانس شیرابه آنغوزه بین دو منطقه یزد و طبس (25) و برخی از مناطق استان کرمان (1)، ولی به طور خاص تحقیقی در رابطه با مقایسه میزان ترکیبات فنیل پروپانوئیدی این گیاه در رویشگاههای مختلف ایران صورت نگرفته است. هدف از انجام این پژوهش بررسی میزان برخی از مواد مؤثره موجود در شیرابه آنغوزه در پنج مرتع استان کرمان با شرایط کلیماتیکی متفاوت میباشد، تا بهترین رویشگاه از نظر هر کدام از این ترکیبها مشخص شود. با استفاده از نتایج این پژوهش، نیازهای اکولوژیکی مناسب جهت تولید بیشتر متابولیتها مشخص میشود که میتوان گیاهانی با کیفیت بالا در شرایط آزمایشگاهی تولید نمود.
مواد و روشها
جمع آوری نمونههای گیاهی و اطلاعات رویشگاهی: در ابتدا با مراجعه به اداره کل منابع طبیعی استان کرمان پنج مرتع آنغوزه به صورت کاملاً تصادفی انتخاب و سپس با استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) مشخصات رویشگاهها از قبیل ارتفاع، طول و عرض جغرافیایی ثبت شد. سپس در هر مرتع در زمان برداشت شیرابهها که از اوایل مرداد ماه آغاز می شود، با استفاده از روش حلزونی با محور قرار دادن گونه مورد نظر اقدام به جمعآوری نمونهها گردید. نمونهها که شیرابه حاصل از برش عرضی ریشه گیاه آنغوزه بودند تا زمان انجام آزمایشات در فریزر نگهداری شدند.
تعیینمیزانمتوسطبارندگی و دمای سالانه: گرادیان بارندگی در استان کرمان به علت نحوه استقرار سلسله کوههای جبالبارز، کوه لالهزار، کوه هزار و جهت جبهه مرطوب دارای گرادیان مشخص و یکسانی نیست، به همین جهت به طور کلی گرادیان بارندگی در استان به چهار گروه تقسیم میشود (1). در این تحقیق از اطلاعات مربوط به گروه سوم (ارتفاعات مکزی استان) و چهارم (شمال و شرق استان) که شامل رویشگاههای مورد مطالعه آنغوزه بودند، جهت تعیین میزان متوسط بارندگی سالانه استفاده شد. بررسی دمای متوسط سالانه نیز در مراتع مورد مطالعه با استفاده از رابطه (1) محاسبه گردید. در این رابطه H معرف متوسط ارتفاع و Tmean معادل میزان متوسط دمای سالانه میباشد (1).
رابطه (1) Tmean= 54/28 – 92/6 × 3-10H ± 61/1
جدول 1- مشخصات رویشگاههای مورد مطالعه آنغوزه
|
مناطق بر اساس گرادیان بارندگی (استان کرمان) |
رابطه محاسبه میزان متوسط بارندگی |
رویشگاهها |
متوسط ارتفاع (m) |
متوسط بارندگی سالانه (mm) |
متوسط دمای سالانه (˚c) |
|
ارتفاعات مرکزی |
P= 6/67 + 041/0 Elev ± 34 |
ساردوئیه (نزدیک دهستان گور) جوپار |
2299 2450 |
34±162 34±168 |
61/1±63/12 61/1± 5/11 |
|
شمال و شرق |
P= 7/1 + 06/0 Elev ± 4/24 |
حسینآباد چترود (تیکدر) کشتوئیه |
2945 2482 1627 |
4/24±178 4/24±150 4/24±99 |
61/1±16/8 61/1±36/11 61/1±28/17 |
Elev معرف متوسط ارتفاع میباشد.
تعیین محتوای ترکیبات فنیل پروپانوئیدی: اندازهگیری محتوای فنل کل: برای سنجش محتوای فنل کل از روش فولین سیوکالتیو (55)، با اعمال کمی تغییرات استفاده گردید. 05/0 گرم شیرابه انغوزه بدست آمده در هر منطقه (با سه تکرار) با 5/2 میلیلیتر اتانول 95 درصد مخلوط و به مدت 24 ساعت در اتاق تاریک قرار داده شد. مقدار 1 میلیلیتر از محلول رویی با 1 میلیلیتر اتانول مخلوط و با آب دوبار تقطیر به حجم 5 میلیلیتر رسانده شد. به هر لوله آزمایش به ترتیب 5/0 میلیلیتر معرف فولین سیوکالتیو 50 درصد و 1 میلیلیتر محلول کربنات سدیم 5 درصد اضافه شد. لولهها به مدت یک ساعت در محل تاریکی قرار گرفتند و سپس شدت جذب هر کدام در طول موج 725 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر UV-Visibleمدل Cary 50 قرائت شد. تعیین غلظت فنل کل نمونهها توسط معادله خطی به دست آمده از منحنی استاندارد اسید گالیک (9848/0 =r2 ،871/11- x82/112y= ) انجام شد.
اندازهگیری محتوای اسید فرولیک: غلظت فرولیک اسید از روش به کار رفته توسط Jadhav و همکاران (2012) با کمی تغییرات سنجیده شد. مقدار 4 گرم شیرابه در 15 میلیلیتر متانول خالص 96 درصد حل شد. از فیلتر و تبخیر حلال، پسماند قهوهای رنگی بدست آمد. 05/0 گرم از پسماند حاصل با متانول 20 درصد به حجم 25 میلیلیتر رسانده و از کاغذ صافی واتمن شماره 1 عبور داده شد. 1 میلیلیتر از عصاره فیلتر شده در لوله آزمایش ریخته و 5/0 میلیلیتر معرف فولین سیوکالتیو 50 درصد و 2 میلیلیتر محلول کربنات سدیم 15 درصد آن به اضافه شد. با آب مقطر به حجم نهایی 10 میلیلیتر رسانده شد. سپس شدت جذب نمونهها در طول موج 718 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر UV-Visibleمدل Cary 50 قرائت شد. جهت تعیین غلظت نمونهها از معادله به دست آمده از منحنی استاندارد اسید فرولیک (9913/0 =r2 ،008/0- x0574/0y= ) استفاده شد.
اندازهگیری محتوای تانن: این سنجش بر اساس روش Luthar (1992) انجام گرفت. مقدار 1/0 گرم شیرابه با 5 میلیلیتر متانول خالص در هاون خوب سائیده، سپس عصاره حاصل به مدت 10 دقیقه با سرعت 3500 دور در دقیقه سانتریفوژ گردید. مقدار 200 میکرولیتر از بخش محلول با 2 میلیلیتر معرف وانیلین (وانیلین 1%، HCl 8% با نسبت 50:50 در متانول) مخلوط گردید. پس از گذشت 15 دقیقه شدت جذب نمونهها با دستگاه اسپکتروفتومتر UV-Visibleمدل Cary 50 در طول موج 500 نانومتر خوانده شد و محتوای تانن بر اساس شدت جذب بیان گردید.
اندازهگیری محتوایآنتوسیانینها: مقدار 05/0 گرم شیرابه با 10 میلیلیتر متانول اسیدی (الکل متیلیک 5/99 و اسید کلریدریک خالص به نسبت 99 به 1) عصارهگیری شد و عصاره بدست آمده به مدت 24 ساعت در تاریکی در دمای اتاق قرار گرفت. پس از گذشت 24 ساعت عصارهها به مدت 10 دقیقه با سرعت 4000 دور در دقیقه سانتریفوژ و شدت جذب نمونهها در طول موج 550 نانومتر خوانده شد. جهت محاسبه غلظت آنتوسیانینها از فرمول A= εbc استفاده شد. در این فرمول: A معادل با میزان جذب خوانده شده در طول موج 550 نانومتر، ε برابر با ضریب خاموشی (Mm-1 cm-1 33000)، b معادل با عرض کووت (1سانتیمتر) و c نیز برابر با مقدار آنتوسیانین میباشد (58). در نهایت میزان آنتوسیانین بر حسب نانومول بر گرم وزن خشک شیرابه بیان شد.
اندازهگیری محتوای فلاونوئیدها: برای این سنجش از هر منطقه 05/0 گرم شیرابه با 5 میلیلیتر اتانول اسیدی (اتانول: اسید استیک، 99 به 1) عصارهگیری و عصاره حاصل به مدت 10 دقیقه با سرعت 4000 دور در دقیقه سانتریفوژ گردید. محلول رویی جدا و سپس نمونهها در حمام آب 80 درجه سانتیگراد به مدت ده دقیقه قرار داده شدند. در ادامه شدت جذب نمونهها در طول موجهای 270، 300 و 330 نانومتر قرائت گردید و نتایج براساس شدت جذب خوانده شده بیان شد (38).
استخراج اسانس و جداسازی ترکیبات اسانس: برای استخراج اسانس از روش تقطیر با بخار آب توسط دستگاه کلونجر استفاده شد. مرحله اسانسگیری برای هر نمونه (20 گرم) به مدت 4 ساعت طول کشید. سپس اسانسهای جمعآوری شده توسط سولفات سدیم آبگیری و تا زمان انجام آنالیزهای کیفی در دمای 4 درجه سانتیگراد در ظرفهای مخصوص نگهداری شدند. به منظور آنالیز اسانس از دستگاه گاز کروماتوگراف متصل به طیفسنج جرمی (GC–MS) مدل (Agillent Technologies – 5975C) مجهز به ستون HP-5 MS به طول 30 متر و قطر داخلی 25/0 میلیمتر و ضخامت لایه نازک 25/0 میکرومتر استفاده شد. دمای آون از 60 درجه سانتیگراد تا 250 درجه سانتیگراد با سرعت 5 درجه سانتیگراد بر دقیقه افزایش یافت و به مدت 10 دقیقه در 250 درجه سانتیگراد نگه داشته شد. از گاز حامل هلیوم با سرعت جریان 1/1 میلیلیتر بر دقیقه و از انرژی یونیزاسیون 70 الکترون ولت استفاده گردید (19). شناسایی ترکیبهای اسانس با استفاده از شاخصهای بازداری (که با ترزریق هیدروکربنهای نرمال C9-C20 تحت شرایط یکسان با تزریق اسانسها صورت گرفته بود) و بررسی طیفهای جرمی ترکیبها و مقایسه آنها با طیفهای جرمی پیشنهادی توسط کتابخانههای کامپیوتر دستگاه GC–MS و همچنین با مقایسه طیفهای جرمی ترکیبهای استاندارد موجود در کتاب Adams (2007) انجام شد.
آنالیزهای آماری: تجزیه و تحلیل دادههای این پژوهش با استفاده از نرمافزار آماری SPSS16انجام شد. مقایسه میانگینها توسط آنالیز واریانس یکطرفه و بررسی اختلاف بین میانگینها توسط آزمون دانکن در سطح 05/0>P انجام شد. برای آنالیز و محاسبه همبستگی از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد.
نتایج
محتوای ترکیبات فنیل پروپانوئیدی: فنل کل: مقایسه میانگین محتوای فنل کل در رویشگاههای مورد مطالعه (شکل 3ـ الف) نشان داد که بیشترین میزان فنل کل در چترود و بعد در حسینآباد قرار دارد. مراتع ساردوئیه، کشتوئیه و جوپار از نظر محتوای فنل کل تفاوتی با هم نشان ندادند.
اسید فرولیک: شیرابههای به دست آمده از چترود و کشتوئیه به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار اسید فرولیک را نشان دادند. جوپار نیز بعد از چترود بیشترین مقدار را داشت. مراتع حسینآباد و ساردوئیه به ترتیب بعد از جوپار قرار گرفتند (شکل 3ـ ب). مشابه اسید فرولیک، در چترود بیشترین و در کشتوئیه کمترین میزان فنل کل مشاهده شد.
تانن: بالاترین میزان تانن در کشتوئیه و کمترین میزان نیز در چترود مشاهده شد. اختلاف مقدار تانن بین این دو مرتع قابل توجه بود. ساردوئیه و جوپار که از این نظر تفاوتی نداشتند بعد از کشتوئیه بیشترین مقدار را نشان دادند. (شکل 3ـ ج).
آنتوسیانینها: بیشترین و کمترین میزان آنتوسیانینها به ترتیب در ساردوئیه و کشتوئیه مشاهده شد. حسینآباد، چترود و جوپار از نظر محتوای آنتوسیانینها تفاوتی نشان ندادند و بعد از ساردوئیه قرار گرفتند (شکل 3ـ د). فلاونوئیدها: بیشترین میزان فلاونوئیدها در شیرابههای مربوط به ساردوئیه مشاهده شد. این منطقه بیشترین آنتوسیانین را نیز داشت. کمترین مقدار نیز با طول موجهای 270 و 300 نانومتر در حسینآباد مشاهده شد. در طول موجهای270 و 300 نانومتر چترود، جوپار و حسینآباد تفاوتی با هم نداشتند. از طرفی در طول موج 330 نانومتر نیز حسینآباد و جوپار شبیه هم و بعد از کشتوئیه قرار گرفتند و چترود کمترین مقدار را نشان داد (شکل 3ـ ه).
همبستگی ترکیبات فنیل پروپانوئیدی و عوامل محیطی: همبستگی بین عوامل محیطی و متابولیتهای ثانویه شیرابه آنغوزه در رویشگاههای مورد مطالعه (جدول 2) مشخص کرد که محتوای تانن با متوسط دمای سالانه همبستگی مثبت (864/0 =r) ولی با متوسط بارندگی سالانه و ارتفاع همبستگی منفی (به ترتیب 727/0- =r و 866/0- =r) داشته است، بهطور کل با افزایش ارتفاع و به تبع آن افزایش بارندگی و کاهش دما، محتوای تانن شیرابهها کاهش یافته بود، از طرفی مقدار اسید فرولیک و فنل کل با ارتفاع همبستگی مثبت (به ترتیب با ضرایب 561/0 =r و 632/0 =r) و با متوسط دمای سالانه همبستگی منفی (به ترتیب با ضرایب 565/0- =r و 628/0- =r) و معنیدار در سطح 5% نشان دادند. همچنین نتایج همبستگی حاکی از وجود همبستگی مثبت بین مقدار آنتوسیانینها و فلاونوئیدها بود. محتوای اسید فرولیک با محتوای فنل کل همبستگی مثبت (693/0 =r) و معنیداری در سطح 5% ولی با محتوای تانن همبستگی منفی (737/0- =r) و معنیدار در سطح 1% نشان داد. همبستگی منفی و معنیداری بین محتوای اسید فرولیک و فلاونوئیدها مشاهده شد. محتوای تانن با محتوای فنل کل همبستگی منفی (863/0- =r) و معنیداری در سطح 5% داشت. یعنی با افزایش تانن محتوای فنل کل کم شده بود.
شکل1- محتوای متابولیت های ثانویه شیرابه گیاه آنغوزه رویش یافته در پنج رویشگاه طبیعی استان کرمان، الف) فنل کل، ب) اسید فرولیک، ج) تاننها، د) آنتوسیانینها و ه) فلاونوئیدها (حروف متفاوت نشان دهنده تفاوت معنیدار در سطح 95% میباشند).
جدول 2- ضرایب همبستگی بین عوامل محیطی و متابولیتهای ثانویه در رویشگاههای مورد مطالعه
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1. فنل کل (mg/ml) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. تانن (%) |
**863/0- |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. اسید فرولیک (g/mlμ) |
**693/0- |
**737/0- |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. فلاونوئید (nm270) |
*565/0- |
466/0 |
*640/0- |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
5. فلاونوئید (nm300) |
*612/0- |
485/0 |
**691/0- |
**986/0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
6. فلاونوئید (nm330) |
*552/0- |
322/0 |
*523/0- |
**900/0 |
**927/0 |
1 |
|
|
|
|
|
7. آنتوسیانین (nM) |
16/0 |
304/0- |
095/0- |
*526/0 |
*545/0 |
**656/0 |
1 |
|
|
|
|
8. متوسط دما (°C ) |
*628/0- |
**864/0 |
*565/0- |
489/0 |
455/0 |
23/0 |
308/0- |
1 |
|
|
|
9. متوسط بارندگی (mm) |
387/0 |
**727/0- |
496/0 |
250/0- |
213/0- |
053/0 |
453/0 |
**928/0- |
1 |
|
|
10. متوسط ارتفاع (m) |
*632/0 |
**866/0- |
*561/0 |
486/0- |
452/0- |
228/0- |
312/0 |
**000/1- |
**926/0 |
1 |
** و * به ترتیبدر سطح احتمال 1 و 5 % معنیدار هستند.
ترکیبات شیمیایی اسانس: طبق نتایج به دست آمده از جدول 3 مشخص شد که در پنج جمعیت مورد مطالعه در مجموع 51 ترکیب در اسانس شیرابه آنغوزهها شناسایی شده است. عمدهترین ترکیبات در کل مناطق شامل: (E)ـ 1ـ پروپنیلSec ـ بوتیل دی سولفید، nـ پروپیل secـ بوتیل دی سولفید، (Z)ـ بتا اوسیمن و بتاـ پینن بودند.
درجوپار 32 ترکیب شناسایی شد که 26/96 درصد کل ترکیبات اسانس آن منطقه را تشکیل داد. بیشترین ترکیب این منطقه مربوط به nـ پروپیل secـ بوتیل دی سولفید (82/44 درصد) بود. ترکیبات کوپائن و توجپسن مختص این منطقه بودند. در اسانس نمونههای به دست آمده از حسین آباد 31 ترکیب (69/92 درصد از کل اسانس) شناسایی شد. (E)ـ 1ـ پروپنیلSec ـ بوتیل دی سولفید بیشترین ترکیب (44/47 درصد) بود. در مناطق حسینآباد، کشتوئیه، ساردوئیه و چترود به ترتیب 31 (69/92 درصد)، 24(79/95 درصد)، 34 (57/97 درصد) و 30 (44/79 درصد) ترکیب در کل اسانس به دست آمده از هر منطقه شناسایی شد. در اسانس هر یک از این مناطق (E)ـ 1ـ پروپنیلSec ـ بوتیل دی سولفید به ترتیب بیشترین درصد ( 44/47، 96/63، 4/55 و 25/42) کل ترکیبات را به خود اختصاص داد.
15 ترکیب در تمامی این مراتع شامل آلفاـ پینن، بتاـ پینن، میرسن، دکان، 2، 3،4ـ تری میل تیوفن، لیمونن، (Z)ـ بتا اوسیمن، آلفاـ ترپینولن، nـ پروپیل secـ بوتیل دی سولفید، دو دکان، (E)ـ 1ـ پروپنیلSec ـ بوتیل دی سولفید، bis (1ـ متیل پروپیل) دی سولفید ، تترا دکان، آلفاـ کادینن و هگزادکان به طور مشترک وجود داشت.
بعضی از ترکیبها نیز فقط محدود به یک مرتع بودند. به طور مثال تری سایکلین، Dـ جرماکرن و اپی زونارن فقط در حسینآباد، 4ـ اتیل اوکتان و ژرانیل پروپانیوآت در کشتوئیه، 5، 5، دی متیل پیرازولیدین ...، دی پروپیل دی سولفید، تری دکان، بتا کامیژرن و بتا سیلن در ساردوئیه و پلجون، کارواکرول، اسپاتولن، بوتیل فتالید و اسید هگزانوئیک در چترود دیده شدند.
درصد مجموع ترکیبات سولفیدی اسانس شیرابه آنغوزه در مراتع مورد مطالعه نشان داد که مرتع کشتوئیه بالاترین (62/57) و مرتع ساردوئیه پایینترین (78/3) درصد مجموع این ترکیبات سولفیدی را دارند.
جدول 3- نتایج تجزیه اسانس شیرابه 5 رویشگاه آنغوزه مورد مطالعه در استان کرمان
|
مقدار ترکیبها در مناطق مختلف (%) |
شاخص بازداری |
ترکیبها |
ردیف |
||||
|
چترود |
ساردوئیه |
کشتوئیه |
حسین آباد |
جوپار |
|||
|
- |
05/0 |
- |
- |
05/0 |
905 |
3,4-Dimethylthiophene |
1 |
|
- |
03/0 |
- |
- |
- |
915 |
5,5-Dimethylpyrazolidin-3-one |
2 |
|
- |
- |
- |
05/0 |
- |
926 |
Tricyclene |
3 |
|
14/2 |
1/1 |
39/1 |
92/5 |
69/2 |
933 |
α-pinene |
4 |
|
- |
16/0 |
- |
13/0 |
09/0 |
947 |
Camphen |
5 |
|
- |
- |
21/0 |
- |
- |
953 |
4-Ethyloctane |
6 |
|
16/0 |
- |
58/0 |
13/0 |
11/0 |
969 |
3-methyl Nonane |
7 |
|
45/3 |
69/15 |
00/3 |
9/13 |
26/4 |
975 |
β-pinene |
8 |
|
78/0 |
4/1 |
7/0 |
42/1 |
01/1 |
990 |
Myrcene |
9 |
|
55/3 |
02/1 |
94/11 |
12/3 |
29/2 |
999 |
Decane |
10 |
|
72/1 |
- |
- |
61/1 |
91/1 |
1003 |
α-phellandrene |
11 |
|
57/0 |
62/0 |
37/0 |
56/0 |
94/0 |
1012 |
2,3,4-Trimethylthiophene |
12 |
|
18/0 |
04/0 |
- |
1/0 |
08/0 |
1016 |
α-terpinene |
13 |
|
24/0 |
- |
- |
23/0 |
29/0 |
1023 |
Para-cymene |
14 |
|
25/2 |
51/0 |
55/0 |
36/2 |
59/2 |
1029 |
Limonene |
15 |
|
91/10 |
34/17 |
99/3 |
47/12 |
87/23 |
1045 |
(Z)- β-ocimene |
16 |
|
- |
06/0 |
- |
15/0 |
11/0 |
1059 |
γ-terpinene |
17 |
|
73/0 |
41/0 |
92/0 |
56/0 |
5/0 |
1088 |
α-terpinolene |
18 |
|
- |
16/0 |
- |
- |
- |
1107 |
Dipropyl disulfide |
19 |
|
24/0 |
07/0 |
- |
15/0 |
28/0 |
1118 |
Tetramethylthiophene |
20 |
|
- |
66/0 |
19/0 |
71/0 |
18/1 |
1130 |
Alloocimene |
21 |
|
71/1 |
- |
- |
- |
- |
1140 |
Pulegone |
22 |
|
35/0 |
75/0 |
63/0 |
53/0 |
82/44 |
1163 |
n-propyl sec-butyl disulfide |
23 |
|
25/42 |
4/55 |
96/63 |
44/47 |
38/6 |
1172 |
(E)-1-propenyl sec-butyl disulfide |
24 |
|
94/0 |
33/0 |
01/3 |
07/0 |
68/0 |
1200 |
Dodecane |
25 |
|
45/0 |
57/0 |
86/0 |
53/0 |
28/0 |
1212 |
bis(1-methyl propyl) disulfide |
26 |
|
38/1 |
- |
- |
- |
- |
1260 |
Carvacrol |
27 |
|
- |
05/0 |
- |
- |
- |
1300 |
Tridecane |
28 |
|
- |
14/0 |
22/0 |
1/0 |
09/0 |
1392 |
(E)-3-Tetradecene |
29 |
|
32/0 |
22/0 |
85/0 |
26/0 |
19/0 |
1399 |
Tetradecane |
30 |
|
- |
- |
- |
- |
11/0 |
1420 |
Copaene |
31 |
|
27/0 |
13/0 |
56/0 |
- |
- |
1452 |
Selin-4,7(11)-diene |
32 |
|
23/0 |
- |
4/0 |
- |
- |
1462 |
α-humulene |
33 |
|
- |
04/0 |
- |
06/0 |
09/0 |
1471 |
(+)-Epi-bicyclosesquiphellandrene |
34 |
|
- |
- |
- |
08/0 |
- |
1474 |
Germacrene D |
35 |
|
- |
03/0 |
- |
- |
- |
1485 |
β-Chamigrene |
36 |
|
- |
04/0 |
- |
- |
- |
1492 |
beta.-Selinene |
37 |
|
- |
11/0 |
- |
1/0 |
11/0 |
1498 |
Cadina-1-4-diene |
38 |
|
- |
- |
- |
13/0 |
- |
1502 |
Epizonarene |
39 |
|
- |
11/0 |
- |
- |
12/0 |
1506 |
β-dihydro Agarofuran |
40 |
|
- |
07/0 |
- |
- |
1/0 |
1513 |
β-bisabolene |
41 |
|
- |
09/0 |
3/0 |
18/0 |
15/0 |
1520 |
γ –cadinene |
42 |
|
18/0 |
12/0 |
26/0 |
18/0 |
21/0 |
1530 |
δ-cadinene |
43 |
|
16/0 |
- |
29/0 |
11/0 |
- |
1539 |
(E)- γ- bisabolene |
44 |
|
- |
- |
- |
- |
06/0 |
1540 |
cis-Thujopsene |
45 |
|
- |
02/0 |
- |
- |
- |
1546 |
Aristolene |
46 |
|
06/0 |
- |
- |
- |
- |
1579 |
Spathulenol |
47 |
|
11/0 |
03/0 |
28/0 |
06/0 |
06/0 |
1600 |
Hexadecane |
48 |
|
- |
- |
33/0 |
- |
- |
1613 |
Geranyl propionate |
49 |
|
17/0 |
- |
- |
- |
- |
1750 |
Butylphthalide |
50 |
|
2/0 |
- |
- |
- |
- |
1966 |
Hexadecanoic acid |
51 |
|
30 |
34 |
24 |
31 |
32 |
- |
تعداد ترکیبات شناخته شده |
52 |
|
44/79 |
57/97 |
79/95 |
69/92 |
26/96 |
- |
درصد ترکیبات شناخته شده |
53 |
بحث و نتیجهگیری
امروزه ترکیبهای شناسایی شده در گیاهان به عنوان داروهای جدید مورد استفاده قرار میگیرند و میتوانند به عنوان کلیدی برای شناسایی روشهای درمانی کمهزینه و دارای عوارض جانبی کمتر در درمان بسیاری از بیماریها بهکار روند. در واقع شناسایی گیاهان متنوعی که در طبیعت وجود دارند همراه با مطالعه خصوصیات دارویی آنها بهدین منظور مهم میباشد (14). تعیین بهترین کیفیت دارویی اصل مهمی محسوب میشود، باید در نظر داشت که کیفیت گیاهان دارویی با توجه به ویژگیهای ژنتیکی، بیوماس گیاهی و محتوای متابولیتهای ثانویه آنها مشخص میشود. در واقع گیاهان در شرایط بهینه کنترل شده محیطی از جمله عوامل فیزیکی مانند رطوبت نسبی، دما، خاک، نور و ... کیفیت بهتری دارند (39). در پژوهش حاضر بررسی مقادیر ترکیبهای فعال ثانوی در رویشگاههای مورد مطالعه استان کرمان نشان داد که محتوای این ترکیبات در مراتع مختلف ثابت نیست و تحت تأثیر شرایط محیطی متغیر بودند. به طورکل تولید مواد مؤثره در گیاهان میتواند نتیجه نمو گیاه در نظر گرفته شود که شامل تغییرات متابولیسمی، مورفولوژیکی و تمایز میباشد. بهطور مثال سلطانی و همکاران (1387) طی بررسی ترکیبات اسانس گونه Mentha piperitaدر دو مرحله از رشد، بیان داشتند که عامل سن در این گونه برروی کیفیت اسانس اثر دارد.
بهطور کل گزارش شده است که تولید مواد مؤثره گیاهی به دلیل فعال شدن مسیر سنتز متابولیتهای ثانویه میباشد که اغلب در گیاهان مختلف، به شکلهای متفاوتی دیده میشود. در حالیکه متابولیتهای اولیه مانند کربوهیدراتها، پروتئینها و لیپیدها در تمام گیاهان به شکل مشابهی دیده میشوند. بهنظر میرسد تولید متابولیتهای ثانویه تحت تأثیر شرایط محیطی گیاه میباشد (5). از جمله مکان رشد گیاه، که میتواند از طریق تغییرات دمایی و رطوبتی بر فرآیند تشکیل مواد مؤثره تأثیرگذار باشد. مثلاً بیشترین میزان تجمع هایپرسین درHypericum perforatum زمانی انجام میشود که رشد و نمو گیاه در مناطقی با رطوبت نسبی بالا صورت گیرد (41). همچنین Saijo (1980) بیان کرد که دماهای بالاتر باعث میشود برگهای چای تانن بیشتری تولید کنند، در حالیکه دماهای پایینتر مانع از سنتز تانن میشوند. بر اساس تحقیقات انجام گرفته توسط Mossi و همکاران (2007) بر روی گیاه
Maytenus ilicifolia، همبستگی مثبت و معنیداری در سطح 5% بین متوسط دمای سالانه و محتوای تانن مشاهده شد، که با نتایج این پژوهش مطابقت داشت. مطالعات Kadu (2012) مشخص کرد که بین محتوای اسید فرولیک و متوسط بارندگی همبستگی منفی وجود دارد اما در این پژوهش بین این دو شاخص همبستگی مشاهده نشد. مشاهدات Mpofu و همکاران (2006) نیز در مورد اثر تغییرات محیطی و ژنوتیپی روی محتوای فنل و اسیدهای فنلی گندم بهاره، مشخص کرد که بین محتوای اسید فرولیک و فنل کل همبستگی مثبت و معنیداری در سطح 1% وجود دارد، این پژوهش نیز همبستگی مثبت (638/0=r) و معنیدار در سطح 5% بین این دو ترکیب نشان داد. در اتفاعات بالا به دلیل کاهش دما که از آسیبزاترین تنشها برای برهم زدن تعادل در گیاه محسوب میشود ترکیبهای فنلی، تشکیلات ثانوی (لیگنین و سوبرین) و آنتوسیانینها در گیاهان افزایش مییابند (50). تحقیقات رضانژاد و طراحی (1392) نشان داد که بیان و یا فعالیت آنزیمهای بیوسنتزی آنتوسیانین به ویژهPAL و CHS در مراحل نهایی توسط نور تحریک میشود. بهعلاوه یافتههای مشابهی در مورد عدم تشکیل یا میزان بسیار کم آنتوسیانین در تاریکی وجود دارد. در بسیاری از گونههای گیاهی مشخص شده که سنتز برخی از مشتقات مسیر فنیل پروپانوئید مانند آنتوسیانینها در پاسخ به اشعه فرابنفش تشویق میشود (18). همچنین Tajali و Khazaeipoor (2002) با بررسی تأثیر ارتفاع بر روی فنل کل و فلاونوئیدهای گیاه Cerateagus microphylla بیان داشتند که این گیاه در ارتفاع 1000 متری، دارای بیشترین میزان این ترکیبها نسبت به گیاهان رشد یافته در ارتفاعات پست بود. این تحقیقات با نتایج این پژوهش برای فنل کل و اسید فرولیک تطابق داشت. با توجه به مطالعه همبستگی بین عوامل محیطی و میزان ترکیبهای ذکر شده میتوان نتیجهگیری کرد که عوامل اکولوژیکی شامل متوسط ارتفاع و متوسط دمای سالانه بیشترین تأثیر را در تولید متابولیتهای ثانویه شیرابه آنغوزه داشتهاند.
Ku و همکاران (2014) نیز با بررسی همبستگی بین فعالیت آنتیاکسیدانی و ترکیبهای فنلی در نوعی ذرت به همین نتایج رسیدند، ولی در رابطه با نوع همبستگی بین فنل کل و فلاونوئیدها، بررسیهای Ku و همکاران (2014) نتایج عکسی با نتایج این پژوهش نشان داد. در واقع همبستگی بین آنتوسیانین و فلاونوئیدها طبیعی است، زیرا آنتوسیانینها از مشتقات فلاونوئیدی میباشند (48). محتوای تانن با محتوای فنل کل همبستگی منفی (637/0- =r) و معنیداری در سطح 5% دارد. یعنی با افزایش تانن محتوای فنل کل کم شد. در حالیکه تحقیقات Mayworm (2014) همبستگی مثبت و معنیداری را بین محتوای این دو ترکیب نشان داد. آنتوسیانینها و فلاونوئیدها در مرتع ساردوئیه بیشترین مقدار خود را داشتند. به احتمال زیاد در این مرتع تنش اشعه فرابنفش بیشتر بوده که باعث تولید بیشتر این ترکیبها در شیرابه آنغوزه شده است.
در آنالیزهای شیمیایی بر روی گیاه آنغوزه مشخص شده است که بیشترین ترکیبات شیمیایی مربوط به پلی فنلهایی مانند اسید فرولیک و تانن بوده است (12). این دو ترکیب اثرات دارویی مهمی از جمله اثر ضد دیابت، ضد درد، ضد سرطان، ضد ویروس و ضد باکتری و آنتی اکسیدانت دارند (20، 12 و 16). وهابی و همکاران (1392) وجود مقادیر بسیار بالای فنل را در عصارههای هیدروالکلی و آبی صمغ گیاه آنغوزه گزارش کردند. بهطوریکه میزان فنل این عصارهها بهترتیب 228 و 33/167 میلیگرم عصاره خشک بر گرم اسیدگالیک به دست آمد.
ترکیبات فنلی به طور مؤثری به عنوان دهنده هیدروژن عمل نموده و لذا به عنوان یک آنتیاکسیدان مؤثر عمل میکنند (24). به نظر میرسد گیاهانی که میزان ترکیبات فنلی بالایی دارند قدرت آنتیاکسیدانی بیشتری داشته و در بیماریهای صعبالعلاج مؤثر باشند (43). وهابی و همکاران (1392) در رابطه با گیاه آنغوزه این همبستگی مثبت بین محتوای فنلی و فعالیت آنتیاکسیدانی را گزارش کردند.
نتایج تجزیه اسانس آنغوزه در مناطق مختلف استان کرمان مشخص کرد (E)ـ 1ـ پروپنیلSec ـ بوتیل دی سولفید، nـ پروپیل secـ بوتیل دی سولفید، بتاـ پینن و(Z) ـ بتا اوسیمن از جمله ترکیبهای عمده اسانس میباشند که با نتایج حاصل از تحقیقات Khajeh و همکاران (2005) و Sefidcon و همکاران (1998) مطابقت داشت.
اسانسهای گیاهی به دلیل داشتن ترکیباتی خاص مانند آلفاـ پینن، بتاـ پینن و لیمونن در ساخت ترکیبات معطر مصنوعی و ترکیبات روغنی معطر، لوازم آرایشی، ادویهها، چاشنیهای خوراکی، ضد عفونی کنندهها، تولید رزینهای ترپنی و حشرهکشها استفاده میشوند. همچنین در محیط کشت زنده میتوانند به عنوان عامل ضد میکروبی در مقابل طیف وسیعی از عوامل بیماریزای میکروبی عمل کنند (26). بهترین کیفیت اسانس گیاه آنغوزه متعلق به شیرابهای است که بیشترین درصد ترکیبات گوگردی را داشته باشد (1). رنگ صمغ نیز اهمیت زیادی در ارزش گذاری تجاری صمغ دارد. صمغهایی با رنگ روشنتر ترجیح داده میشوند (47).
بنابراین مراتع چترود، کشتوئیه و حسینآباد به ترتیب به دلیل داشتن میزان بیشتری از (فنل کل و اسید فرولیک)، تانن و (آلفاـ پینن، بتاـ پینن و لیمونن) جهت مصارف دارویی پیشنهاد میشوند. همچنین از نظر کیفیت اسانس، با توجه به رنگ روشن و بیشتر بودن درصد ترکیبات گوگردی اسانس کشتوئیه کیفیت بالاتری دارد. (E)ـ 1ـ پروپنیلSec ـ بوتیل دی سولفید یک ترکیب شاخص در اسانس شیرابه آنغوزه در کل مناطق برسی شده بود. ترکیب nـ پروپیل secـ بوتیل دی سولفید در جوپار به میزان قابل توجهی تولید شده بود، که احتمالاً به دلیل تفاوت شرایط محیطی خاصی بوده است. بهتر است که در تحقیقات بعدی دیگر عوامل محیطی (انواع تنشها و شرایط خاک) در شرایط یکسان مورد بررسی قرار گیرد. پیشنهاد میگردد شناسایی دقیق میزان ترکیبات اسانس نیز در قالب تجزیه واریانس و مقایسه میانگین انجام شده و سپس اقدام به جمعآوری شیرابه گردد.
(علمی)', './data/plant/coversheet/681496473687.jpg'))
دوره 30، شماره 3
آذر 1396صفحه 674-687
- تاریخ دریافت: 03 آبان 1394
- تاریخ بازنگری: 12 بهمن 1394
- تاریخ پذیرش: 24 مهر 1395