چندی پیش مقاله ای تحت نگارش من با عنوان "تغییرات کمی و کیفی ترکیبات اسانس Matricaria recutita تحت شرایط اعمال تنش خشکی" در پنجمین همایش ملی گیاهان دارویی و داروهای گیاهی به تاریخ بهمن ماه 1399 ارائه و در کتابچه مقالات به جاپ رسید. متن مقاله را جهت استفاده علاقه مندان در وبلاگ خود قرار می دهم، باشد که مفید فایده باشد.

تغییرات کمی و کیفی ترکیبات اسانس Matricaria recutita تحت شرایط اعمال تنش خشکی

Quantitative and qualitative changes of essential oil compounds in Matricaria recutita under drought stress conditions

مهدی متقی1*، پروین صالحی شانجانی2، علی اشرف جعفری3، مهدی میرزا4، محمدرضا بی همتا5

1-*نویسنده مسئول، استادیار پژوهشی، بخش تحقيقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران.

2-دانشیار پژوهشی، بانک ژن منابع طبیعی ایران، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3- استاد پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

4- استاد پژوهشی، بخش تحقیقات گیاهان دارویی و محصولات فرعی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

5- استاد، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، گروه زراعت و اصلاح نباتات، کرج، ایران

چکیده

   بابونه آلمانی، Matricaria recutita، از گونه‌های متداول جنس بابونه است که بصورت خودرو در بسیاری از نقاط ایران یافت می شود. بابونه آلمانی از دیرباز به عنوان گیاهی دارویی شناخته شده است و به طور گسترده در صنایع دارویی و بهداشتی به کار گرفته می شود. با توجه به تاثیر پذیری کیفیت و کمیت ترکیبات اسانس بابونه آلمانی از تنش های محیطی، اقدام به اعمال تیمار تنش خشکی بر این گیاه گردید. میزان بازده اسانس در شرایط شاهد و تنش به ترتیب 1.3 و 0.9 درصد بود. در شرایط عدم تنش17 نوع متابولیت در اسانس شناسایی شدند که بیشترین مقادیر ترکیبات به ترتیب متعلق بهα-bisabolol oxide A (44%)، e-β-farnesene (21.7%)، α-bisabolol oxide B (8.2%) و chamazulene (6.2%) بود. در شرایط اعمال تنش، 22 نوع متابولیت در اسانس شناسایی شد که بیشترین مقادیر به ترتیب متعلق بهα-bisabolol oxide A (37%)، e-β-farnesene (22.8%)، chamazulene (13.8%) و α-bisabolol oxide B (62%) بود. ترکیب α-pinene تنها در شرایط عدم تنش دیده شد (0.15%) و در مقابل ترکیباتی چون germacrene D، β-pinene، p-cymene، bicyclogermacrene، camphene و kessane که در شرایط عدم تنش وجود نداشتند، در شرایط تیمار تنش مشاهده شدند (مجموعا 3.88 درصد). عدم تغییر محسوس درصد اسانس و ثبات نسبی ترکیبات اصلی اسانس بابونه آلمانی درشرایط شاهد و تنش ، بیانگر سازگاری قابل قبول آن به شرایط مختلف محیطی و حساسیت نه چندان زیاد به عامل تغییرات محیطی می‌باشد. بنابراین می‌توان گفت کاشت بابونه آلمانی در مناطق مواجه با خشکی از طریق تنظیم مقدار و زمان آبیاری مناسب، منطقی به نظر می‌رسد و می‌توان انتظار بازده اسانس قابل قبول و ثبات نسبی در نوع و مقدار ترکیبات اسانس را داشت.

واژه‌هاي كليدي: بابونه آلمانی، کامازولن، متابولیت، قطع آبیاری، درصد اسانس

مقدمه

    بابونه آلمانی، Matricaria recutita، از دیرباز به عنوان گیاهی دارویی شناخته شده است و به طور گسترده در صنایع دارویی و بهداشتی به کار گرفته می شود. بابونه آلمانی از گونه‌های متداول جنس بابونه است و به صورت بوته ای یکساله، ایستاده یا خیزان، بدون کرک یا کرکدار شناخته می شود. ارتفاع این گیاه بین 30 تا 70  سانتی متر  متغیر است گل‌ها از دو نوع گلچه زبانه‌ای و لوله‌ای تشکیل شده‌اند و در انتهای ساقه مشاهده می‌شوند. گلچه های زبانه‌ای به رنگ سفید و تعداد آن‌ها متفاوت و بین 12 تا 18 عدد در هر گل است. این گلچه ها از نظر جنسی ماده هستند. گلچه های لوله‌ای زردرنگ بوده و از نظر جنسی نر ماده (دو جنسی) بوده که پس از باز شدن استوانه‌ای شکل می‌شوند. میوه این گیاه به صورت فندقه به طول 1 تا 1.5 میلی متر و به رنگ خاکستری سفید و یا زرد روشن می‌باشد. میوه از دو قسمت تشکیل شده است، یک قسمت شامل بذر بوده که 20 تا 25 درصد میوه را تشکیل می‌دهد و قسمت باقیمانده نیز همان گلچه های لوله‌ای خشک شده هستند. برگ‌های بابونه سبز بصورت بریده بریده و بسیار شبیه برگ شوید دو برگچه ای مرکب می‌باشند. همچنین برگ‌ها صاف و فاقد کرک بوده و به صورت متناوب نسبت به یکدیگر قرار دارند. برگ‌های این گیاه نوک تیز و در حاشیه مضرص بوده و ریشک دارند. ریشک ها فیبری می‌باشند. ساقه‌ها افراشته یا خوابیده بوده و دارای انشعاباتی دیهیم مانند بوده و ساقه‌های فرعی تا حدی قائم و عمودی، گرد و میان تهی هستند. ریشه بابونه، مخروطی شکل به هم چسبیده می‌باشد که وقتی انشعابات آن مسن می‌شوند به اعماق زیاد نفوذ نمی‌کنند (مظفریان، 1387) .

بابونه از گیاهان مناطق معتدله و دارای نیازهای حرارتی متوسطی است. بابونه آلمانی می‌تواند به صورت یکباره کشت گردد. در رویشگاه­های طبیعی در مراتع شور بابونه به شکل خودرو سبز شده و در همان محل گل می‌دهد. بابونه آلمانی می‌تواند برای دو تا سه سال از طریق ریزش بذر در یک محل کشت شود اما علف­های هرز به آن اجازه رشد نمی­دهند. هنگامی که یک گیاه هرز به علف­کش­ها مقاوم گردید زمین کاشت بایستی عوض شود. یکی از شرایط لازم جهت تولید بابونه مرغوب آماده کردن بستر کاشت مناسب است. در تولید یکساله بقایای گیاهی باید بوسیله دیسک به خاک برگردانده شود. کشت بابونه به دو طریق مستقیم و غیر مستقیم (خزانه ­کاری) صورت می­گیرد. کاشت مستقیم به دلیل مشکل علف هرز چندان توصیه نمی­شود. جوانه­زنی در دمای 6 الی 7 درجه سانتیگراد آغاز می‌شود ولی دمای بهینه برای جوانه­زنی 20 تا 25 درجه سانتیگراد است. در طول رشد، میانگین دمای 19 تا 20 درجه سانتیگراد مطلوب است. برداشت بابونه در فاصله ماه­های اردیبهشت تا مهرماه صورت می­گیرد. قسمت‌های مورد استفاده گیاه شامل سرشاخه‌های گلدار، گل و پیکر رویشی است. برداشت بابونه آلمانی باید هنگامی صورت گیرد که حداکثر گل‌ها باز شده باشند. گل‌ها حداکثر با 5 سانتیمتر دمگل برداشت می­شوند. برداشت زودتر و یا دیرتر از زمان مناسب باعث کاهش کیفیت مواد موثره می‌شود. گل‌ها هنگامی که گلچه­ های زبانه­ای در حال تشکیل هستند، بیشترین مقدار اسانس را دارا هستند. پس از آن میزان اسانس کاهش می­یابد (یزدانی و همکاران، 1383).

محمدی (1387) با بررسی 32 جمعیت بابونه آلمانی گزارش نمود که صفات مقدار اسانس، شاخص برداشت، عملکرد اقتصادی، تعداد گل در بوته و تعداد ساقه فرعی گل دهنده به ترتیب دارای بیشترین ضرایب تنوع فنوتیپی بودند. صفات روز تا شروع غنچه دهی، روز تا شروع گلدهی، تعداد گل در بوته، وزن خشک 50 گل، عملکرد بیولوژیکی و عملکرد اقتصادی نسبت به سایر صفات از قابلیت توارث عمومی بالاتری برخوردار بودند. همچنین جمعیت‌های مورد بررسی، براساس تجزیه خوشه‌ای در چهار گروه مختلف قرار گرفته و مشخص شد که تنوع ژنتیکی از تنوع جغرافیایی تبعیت نمی‌کند. زینلی و همکاران (1385) به بررسی تنوع مورفولوژیکی، فنولوژیکی و مقدار اسانس بابونه آلمانی در 14 جمعیت بابونه تهیه شده از مناطق اصفهان، اردبیل، اهواز، اراک، کرمان، شیراز و زابل پرداختند. نتایج آنالیز واریانس این آزمایش، وجود اختلاف معنی‌داری را بین صفات مورد ارزیابی به جز وزن تر هر گل نشان داد. این مطلب بیان می‌کند که جمعیت‌های مورد ارزیابی از لحاظ خصوصیات مورفولوژیکی، فنولوژیکی و مقادیر اسانس متفاوت هستند. تنوع زیاد صفات مورد مطالعه در این تحقیق نشان می‌دهد که انتخاب تک بوته برای اصلاح جامعه از لحاظ این صفات موثر خواهد بود. بیشترین فاصله ژنتیکی، میان جمعیت‌های اصفهان1 و شیراز به دست آمد. با توجه به داشتن حداکثر فاصله ژنتیکی انتظار می‌رود که با انجام تلاقی بین این دو جمعیت حداکثر تنوع ژنتیکی ایجاد شود. در مطالعه چهار رقم بابونه آلمانی اصلاح شده در شرایط آب‌ و‌هوایی ایران (عزیزی، 1385)، شاخص‌های رشدی مانند ارتفاع بوته، قطر گل، درصد ماده خشک، عملکرد گل و همچنین میزان اسانس و کامازولن موجود در اسانس اندازه‌گیری شد. نتایج حاصل نشان داد که از نظر ارتفاع بوته، عملکرد گل خشک و تر بین ارقام اختلاف معنی دار وجود دارد. مقایسه میزان کامازولن موجود در نمونه‌ها نشان داد که بابونه‌های مورد بررسی در این تحقیق بین 9.6 تا 14 درصد کامازولن دارند. مقایسه کامازولن در برداشت‌های متوالی نشان داد که در هر چهار رقم مورد بررسی میزان کامازولن در برداشت دوم بیشتر از برداشت اول و سوم است.

در بررسی ترکیبات اسانس جمعیت های M. recutita جمع‌آوری شده از استونی، Raal و همکاران (2010) بازده اسانس را از بسیار اندک تا 0.2% گزارش کردند. ترکیبات اصلی در M. recutita را bisabolol oxide A (39.4%)، bisabolone oxide A (%13.9)، (Z)-en-yne-dicycloether (%11.5)، bisabolol oxide B (%9.9)، α-bisabolol (5.6%) و chamazulene (4.7%) تشکیل می‌دادند. نوری و همکاران (1391) از کاهش درصد اسانس و در مقابل افزایش قابل توجه درصد کامازولن  M. recutitaدر شرایط تنش شوری نسبت به شرایط غیر تنش خبر دادند. سفیدکن و همکاران (1387) در بررسی ترکیبات اسانس M. recutita در رویشگاه‌های استان خوزستان، بوشهر و فارس، بازده اسانس نمونه بوشهر را 2.85 درصد، نمونه خوزستان را 0.68 درصد و نمونه فارس را 2.35 درصد گزارش کردند. آنها همچنین با شناسایی 9 ترکیب در اسانس نمونه‌های مختلف این گونه، ترکیبات اصلی را آلفا بیسابولن اکسید A(92.4-63.4 درصد)، آلفا بیسابولول اکسید A (15.4-3.3 درصد) و کامازولن (10.4-2.6 درصد) اعلام کردند. آنها با اشاره به تفاوت میان مقادیر و انواع متابولیت های ثانویه نمونه‌های هر استان نسبت به استان‌های دیگر، دلیل این امر را تفاوت در رویشگاه‌ها دانستند. قاسمی و همکاران (2013) در بررسی ترکیبات اسانس گل M. recutita کشت شده به روش هیدروپونیک، bisabolol oxide A ، bisabolone oxide   B ، chamazulene spathulenol  و farnesene  را ترکیبات عمده اسانس معرفی کردند. ORAV و همکاران (2001) در بررسی اسانس M. recutita کشت شده در استونی 37 ترکیب را شناسایی کردند که ترکیبات عمده bisabolol oxide A (33-20%)، bisabolol oxide B (12-8%)، bisabolon oxide A (14-7%)، (E)- β -farnesene (13-4%)، α-bisabolol (14-8%)، chamazulene (7-5%) و en-yn-dicycloether (22-17%) بودند. درصد ترکیبات سزکوئی ترپنوئید برابر70% کل اسانس بود.

با توجه به تاثیر پذیری کیفیت و کمیت ترکیبات اسانس بابونه آلمانی از تنش های محیطی، در تحقیق حاضر به تاثیرات اعمال تنش خشکی بر درصد و ترکیبات اسانس این گونه مهم دارویی پرداخته شده است.

مواد و روشها

چندی پیش مقاله ای تحت نگارش من با عنوان "تنوع کمی و کیفی ترکیبات اسانس گونه های مختلف بومادران" در پنجمین همایش ملی گیاهان دارویی و داروهای گیاهی به تاریخ بهمن ماه 1399 ارائه و در کتابچه مقالات به جاپ رسید. متن مقاله را جهت استفاده علاقه مندان در وبلاگ خود قرار می دهم، باشد که مفید فایده باشد.

تنوع کمی و کیفی ترکیبات اسانس گونه های مختلف بومادران

Quantitative and qualitative variation of essential oil compounds in Achillea species

مهدی متقی1*، پروین صالحی شانجانی2، علی اشرف جعفری3، مهدی میرزا4، محمدرضا بی همتا5

1-*نویسنده مسئول، استادیار پژوهشی، بخش تحقيقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران.

2-دانشیار پژوهشی، بانک ژن منابع طبیعی ایران، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3- استاد پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

4- استاد پژوهشی، بخش تحقیقات گیاهان دارویی و محصولات فرعی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

5- استاد، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، گروه زراعت و اصلاح نباتات، کرج، ایران

چکیده

جنس بومادران (Achillea) یکی از جنس های  تیره کاسنی (Compositae) است و در ایران شامل 19 گونه است که هفت گونه A. aucheri،A. eriophora ، A. oxyodonta، A. pachycephala، A. callichroa،  A. talagonica و kellalensis  A. انحصاری ایران معرفی شده اند. در تحقیق حاضر با اشاره به تنوع کمی و کیفی ترکیبات اسانس گونه های مختلف بومادران در ایران و سایر کشورهای جهان، تاثیر تنش های محیطی بر متابولیت های گیاهی بررسی شده است. همچنین با اشاره به تاثیر اسانس گونه های مختلف بومادران بر فعالیت و تکثیر باکتریهای بیماری زا، اثرات درمانی آنها بیان شده است. نگاهی به نتایج تحقیقات ذکر شده نشان می دهد که چهار ترکیب camphor، 1,8- cineole، germacrene D و borneol از ترکیباتی هستندکه در همه گونه‌های بومادران به طورعمده وجود دارند. این امر نشان دهنده ثبات این ترکیبات در جنسAchillea  است. با توجه به اینکه متابولیت های ثانویه به عنوان پیش سازهای غیرفعال ذخیره شده در بافت‌های گیاهی تولیدشده و سپس در پاسخ به تنش‌های محیطی آزاد می‌گردند، تاثیر مثبت اعمال تنش بر مقدار این ترکیبات قابل انتظار استشناسایی ترکیبات انحصاری اسانس در جنس‌ها و گونه‌های مختلف گیاهی از اهمیت زیادی برخوردار است. زیرا اگرچه ممکن است این ترکیبات تنها جزء کوچکی از اسانس را تشکیل دهند، اما شاید اهمیت دارویی آنها بحدی باشد که حتی مقادیر بسیار اندک آنها نیز از ارزش اقتصادی بالایی برخوردار باشند. برای مثال گونهA. biebersteinii از مقادیر نسبتا قابل توجه ترکیبات linalool، bicyclogermacrene وeugenol برخوردار است و گونه A. millefollium از مقادیر شایان توجهی ترکیباتpiperitone  و camphene بهره مند است. گونه A. nobilis  نیز دارای مقادیر قابل توجهی ترکیباتα-thujone، nerolidol و caryophyllene oxide است و نهایتا گونه A. eriophora  از مقادیر نسبتا قابل توجهی ترکیبات Bornyl acetate، myrtenol و sabinyl acetate بهره می برد.

واژه‌هاي كليدي: درصد اسانس، کامفور، تنش محیطی، اثرات درمانی، متابولیت های ثانویه

مقدمه

جنس بومادران (Achillea) یکی از جنس های  تیره کاسنی (Compositae) است و در ایران شامل 19 گونه است که هفت گونه  A. aucheri،A. eriophora ، A. oxyodonta، A. pachycephala، A. callichroa، A. talagonica و kellalensis  A. انحصاری ایران معرفی شده است. گونه‌های بومادران در طیف وسیعی از شرایط اقلیمی و در نواحی مختلف کشور رشد می کنند (زرگری، 1375).

بومادران گیاهی است روز بلند که مناسب‌ترین دما برای رشد و گل‌دهی آن 26-18 درجه‌ سانتی‌گراد است، بنابراین در مناطق گرم و آفتابی بهتر رشد می‌کند. این گیاه نسبت به خشكي و كمبود مواد غذايي در خاك مقاوم است و در همه خاک‌ها به خوبي رشد می‌کند ولي خاک‌های سبك و شني براي كشت اين گياه مناسب است. اسيديته مورد نياز گياه 6 تا 7/6 است. دوره گلدهي بسته به شرايط اقليمي از اواخر فروردين شروع می‌گردد. امروزه با توجه به مشكل کم‌آبی در اكثر نقاط دنيا و خصوصاً مناطق شهري، استراتژي انتخاب گياهان سازگار مبني بر گياهان داراي رشد سريع، مقاوم به شرايط نامساعد محيطي، تكثير و كشت راحت و عدم نياز به مراقبت‌های ويژه می‌باشد. گونه‌های مختلف بومادران داراي اكثر ویژگی‌های يك گياه مقاوم به شرايط نامساعد بوده و برخي گونه‌های اين گياه از جمله A. millefolium در برخي از كشورها به عنوان گل زينتي، گل بريده، گل خشك و گياه پوششي مورد استفاده قرار می‌گیرند (امید بیگی، 1384).

بومادران از جمله قدیمی ترین گیاهان دارویی است که در ایران و بسیاری از کشورهای جهان به صورت خودرو وجود دارد. خواص دارویی فراوانی مانند تسکین درد، بند آمدن خونریزی و درمان دردهای زنانگی برای بومادران ذکر شده است و فراورده های دارویی و بهداشتی مختلفی از ترکیبات اسانس این گیاه تهیه و در بازار عرضه می شود (ابراهیم پور و عیدی زاده، 1389). تحقیقات متعددی در مورد تاثیر شرایط محیطی بر ترکیبات اسانس جنس بومادران و همچنین تاثیرات اسانس گونه های مختلف بر باکتریهای بیماریزا در ایران و سایر کشورهای جهان انجام شده است. در تحقیق حاضر، با بیان نتایج تحقیقات صورت گرفته در مورد درصد اسانس، نوع و میزان ترکیبات اسانس هر یک از گونه های بومادران، تلاش شده است به موارد تفاوت و تشابه ترکیبات اسانس گونه های بومادران در مناطق مختلف ایران و جهان پرداخته شود.

نوع و میزان ترکیبات اسانس در گونه های مختلف بومادران