بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
تاثیر عوامل محیطی بر میزان ترکیبات فنل وفلاوونوییدی گیاه ( Pterocarya (fraxinifolia Lam در رویشگاه های مختلف
چکیده
مقدمه و هدف: رشدوتولید گیاهان در اکوسیستم ها و رویشگاه های طبیعی مختلف تحت تاثیر عوامل مختلف: از جمله ارتفاع از سطح دریا، اقلیم، موقعیت جغرافیایی قرار دارد. به منظور بررسی تاثیر عوامل محیطی بر میزان ترکیبات فنلی، فلاوونوئیدی گیاهان ،گیاه لرگ که به طور خودرو در استان های شمالی کشور می روید، انتخاب شد.
مواد و روش ها: برگ های گیاه لرگ از استان های گیلان(اسالم)، مازندران(نور)، گلستان(بندر گز) جمع آوری گردید و بعد از خشک شدن درهوای آزاد و در سایه، عصاره آنها با استفاده از متانول استخراج شد. ترکیبات فنلی و فلاوونوئیدی تام به روش اسپکترو فتومتری اندازه گیری شد. خواص آنتی اکسیدانی عصاره ها با در صد به دام اندازی رادیکال آزاد DPPH2 سنجیده شد.
یافته ها: بررسی عصاره های متانولی مختلف نشان داد که بیشترین مقدار ترکیبات فنلی 343/53) میلی گرم معادل گالیک اسید در گرم وزن خشک عصاره) و بیشترین مقدار ترکیبات فلاوونوئیدی 91/52) میلی گرم معادل کوئرستین در گرم وزن خشک عصاره) مربوط به برگ لرگ منطقه اسالم بوده است. و همچنین برگ این منطقه هم از فعالیت آنتی اکسیدانی بهتری IC503)،19/09 میلی گرم بر میلی لیتر) در مقایسه با سایر مناطق برخوردار بود.
نتیجه گیری: نمونه برداری در شیب جغرافیایی نشان می دهد که برگ های عرض جغرافیایی بالاتر از ترکیبات فنل، فلاوونوئید و فعالیت آنتی اکسیدانی بیشتری برخوردارند.
واژه های کلیدی : فنل، فلاوونوئید، آنتی اکسیدان، لرگ، IC50 ،DPPH
-1 مقدمه
ایران با تفاوت های موجود در اقلیم و رویشگاهها ، متشکل از 7500-8000 گونه گیاهی است که اکوتیپ های متنوعی از گونه های مختلف دارویی را به وجود آورده است (امید بیگی، 1374، 283ص) . در اکوسیستم های زراعی و طبیعی عواملی مانند رطوبت ،آب ،عناصر غذایی ،نور ،ارتفاع از سطح دریا از جمله عوامل اساسی وتعیین کننده در کمیت وکیفیت گیاهان هستند (کوچکی و همکاران، 1374، 164ص). گیاهان مواد شیمیایی مختلفی را در دیواره سلولی خود جمع میکنند که این مواد را میتوان به دو دسته کلی تقسیم بندی کرد. دسته اول موادی که در نتیجه متابولیسم اولیه گیاه تولید میشوند نظیر پروتئینها، چربیها و کربوهیدراتها. دسته دوم موادی که ناشی از متابولیسم ثانویه هستند نظیر ترکیبهای فنلیک، ترپنوئیدها و آلکالوئیدها این ترکیبها به نظر نمیرسد که در فعالیت حیاتی گیاهان نقش اساسی بازی کنند، در صورتی که در تشکیل غذا و تغذیه دارای اهمیت میباشند و به طور گسترده توسط صنایع کشاورزی و دارویی مورد مصرف قرار میگیرند(ترکمن و همکاران، .(1389بسیاری از این متابولیت ها در اثرات متقابل اکولوژیکی متعدد (همچون دفع علفخوران، حفاظت در برابر عوامل بیماری زا، آلیلوپاتی، جوانه زنی بذر گیاهان انگلی یا اثرات متقابل با عوامل گرده افشان) نقش دارند. سایر این ترکیبات نقش محافظتی در برابر تشعشع ماء ورای بنفش یا دماهای بالا دارند(کوچکی و همکاران، 1384، 757ص). همه این تنش ها ظرفیت بیوسنتزی گیاهان را کاهش می دهند و ممکن است موجب ایجاد خساراتی شوند که گیاهان را نابود می کند. یکی از اثرات تنش های محیطی آسیب اکسی داتیو و تولید رادیکالهای آزاد می باشد ( لیچنهالر، .(1996 تولید این ترکیبات نظیر رادیکال های سوپر اکسید( (O2-پر اکسید هیدروژن( (H2O2 و رادیکال هیدروکسیل((OH باعث پر اکسیداسیون چربی ها، غیر فعال شدن آنزیم ها، خسارت به اسید های نوکلئیک و تخریب غشاهای سلول می شود( بایلی، .(2004 در گیاهان مکانیسم های آنزیمی و غیر آنزیمی در مقابل این تنش ها تکامل یافته است. مکانیسم های آنزیمی شامل فعالیت آنزیم های سوپر اکسید دیسموتاز، کاتالاز، گلوتاتیون ردوکتاز و پر اکسیداز و غیره است( میتلر، -2002 پالنر، .(2002 در حفاظت غیر آنزیمی سنتز ترکیب هایی چون اسید آسکوربیک، کاروتنوئیدها، فلاوونوئیدها، آنتوسیانین ها و آلکالوئیدها افزایش می یابد( اسمیرنوف و ولر،.(2000 آنتی اکسیدان های پلی فنلی یک گروه ویژ ه از متابولیت های ثانویه را تشکیل می دهند که نقش مهمی در حفاظت بافت
2
ها در مقابل اثرات اکسید کنندگی رادیکا لهای آزاد اکسیژن و سایر گونه های فعال ایفاء می کنند ، به طوری که بروز بیماری های متعددی از جمله بیماری های قلبی- عروقی، سرطان(رایس اترتوم و همکاران، 2002 )، آلزایمر و پارکینسون(دی متیو و اپسپوسیت، (2003 جلوگیری می نمایند . اثرات سمی آنتی اکسیدانهای مصنوعی از یک طرف و استقبال مصرف کنندگان از مواد افزودنی طبیعی از جانب دیگر تمایل به استفاده از آنتی اکسیدان های طبیعی را بیشتر نموده است. ترکیبات فنلی دستهای از ترکیبات شیمیایی گیاهی هستند که اثرات درمانی و حفاظتی بسیاری به آنها نسبت داده شده است و از جمله آنتی اکسیدانهای شناخته شده میباشند(جانباز و همکاران، 2002، ساکی هاما و همکاران، 2002 و پیو و همکاران، .(2004 که در تمام گیاهان و تمام قسمتهای آنها از قبیل برگ، ساقه، میوه، ریشه، بذر و غیره یافت میشوند(استویلوا و همکاران، .(2007 با توجه به این که عوامل محیطی سبب تغییراتی در رشد گیاهان داروئی وکیفیت مواد موثرهء آنها نظیر الکالوئیدها، گلیکوزیدها ، استروئید ها ،روغن های فرار (اسانس ها) و امثال آن می گردد(امید بیگی، 1379، 46ص )، شناخت عوامل تاثیر گذار بر روی کیفیت و کمیت گیاهان دارویی و انتخاب عوامل محیطی و ارقام گیاهی مناسب می توان به حداکثر مقدار محصول دست یافت. بلوچی و همکاران (1388) اثر تغییرات دی اکسید کربن، تابش فرابنفش و رطوبت را بر عملکرد و ترکیبات متابولیکی برگ گندم نان بررسی کردند. آنها گزارش کردند که با کمبود آبیاری وکاهش طول موج تابش فرا بنفش میزان فلاوونوئید ها در برگ افزایش یافت ولی این مقدار با افزایش غلظت دی اکسید کربن کاهش یافت . حبیبی و همکاران (1385) اثر ارتفاع را بر درصد اسانس و ترکیبات گیاه دارویی آویشن وحشی مطالعه کردند ودریافتند که با افزایش ارتفاع در صد اسانس، کاهش و میزان ترکیبات داروئی افزایش می یابد. آکرستروم و همکاران((2010 اثر فاکتورهای وابسته به طول وعرض جغرافیایی و منشاء جغرافیایی را روی غلظت های آنتوسیانین در میوه زغال اخته در فنلاند مطالعه نمودند و دریافتند که غلظت آنتوسیانین و فعالیت آنتی اکسیدانی میوه در عرض جغرافیایی، شمال بیشتر از جنوب است. استارک و همکاران (2008) افزایش طول وعرض جغرافیایی را بر میزان کوئرستین برگی در جمعیت های غان مطالعه نمودند . آنها گزارش کردند که با افزایش عرض جغرافیایی به علت محافظت گیاه در برابراسترس فتو اکسی داتیو میزان ترکیبات فلاوونوئیدی در برگ گیاه افزایش یافت . ونگ وزنگ (2001) اثر دما را بر رشد وفعالیت آنتی اکسیدا نی توت فرنگی بررسی کردند وگزارش کردند که افزایش دمای شب از 15 به22 درجه سانتیگراد ظرفیت آنتی اکسیدانی توت فرنگی را افزایش می دهد .
ما در این پژوهش تغیرات کمی فنل و فلاوونوئید گیاه لرگ را در رویشگاه های مختلف مورد بررسی قرار دادیم . گیاه پتروکاریا فراکسینی فولیا از تیره ژوگلانداسه به نام فارسی لرگ درختی است قطور ، خزان کننده با پوست تنه شیاردار ، خاکستری تیره ، به ارتفاع تا 35 متر با قطر تا 130 سانتی متر ودارای برگ های شانه ای مرکب ( مظفریان. ( 1387 انتشار لرگ در جنگل های ناحیه خزری از آستارا تا مینودشت و از جلگه تا ارتفاع 1000 متر از سطح دریای آزاد (استثنائا در جنگل های نور ) گزارش شده است (ثابتی، 1374، 750ص). درختان لرگ بر روی خاک های رسی مرطوب و عمیق، شیب 5 تا 20 در صد و در جهت های شمالی گسترش داشته و در حاشیه اراضی کم شیب بستر رودخانه ها ودره ها از تراکم بیشتری برخوردار است(شیخ الاسلامی و همکاران، .(1386 لرگ گونه
ای با نیاز قا بل توجه به رطوبت خاک و هوا است. لرگ در خاک های با منشاء آلوویال یا دوره های پایدار غرقابی رشد می نماید. این گونه گاهی به صورت خالص و گاهی در توده های آمیخته پراکنش دارد. این گونه همراه با گونه های توسکا، ممرز، ملج، خرمندی، بلوط، افرا، پلت، شب خسب و سفید پلت گسترش دارد (بروویس، 1987، 167ص) .
-2× مواد وروش ها
گیاه لرگ در استان های گیلان، مازندران و گلستان از مناطق اسالم ،نور و بندر گز جمع آوری شد. برگ درختان لرگ در منطقه اسالم از ارتفاع 229 متری بالا تر از سطح دریا، 37درجه و41/527 دقیقه شمالی و48 درجه و51/721 دقیقه شرقی، در پارک جنگلی نور از ارتفاع 12 متری پایین تر از سطح دریا، 36 درجه و34/907 دقیقه شمالی و52 درجه و2/889 دقیقه شرقی و در روستای وطنای بندر گز در ارتفاع 166 متری بالا تر از سطح دریا، 36 درجه و 42/654 دقیقه شمالی و 53 درجه و58/233 دقیقه شرقی جمع آوری گردید. نمونه ها ابتدا در سایه در مجاورت هوا خشک شد ه و سپس پودر شدند . به منظور عصاره گیری 30 گرم پودر با متانول مخلوط شد و به مدت 20 دقیقه در حمام اولترا سوند (سونیکیت) قرار داده شد. سپس محلول صاف گردید . این عمل سه بار تکرار شد و متانول ×توسط دستگاه روتاری (تبخیر کننده چرخان ) حذف گردید و عصاره ها به کمک دستگاه فریز درایر خشک شدند .
-1-2×تعیین محتوای تام فنلی
محتوای ترکیبات فنلی از طریق متد فولین - سیو کالتیو انجام شد( هین برگ و همکاران .(2006 غلظت 800 میکروگرم بر لیتر از هر عصاره (در متانول ) تهیه شد. 0/5 میلی لیتر از هر عصاره با 2/5 میلی لیتر واکنشگر 0/1 نرمال فولین - سیو کالتیو مخلوط، و به مدت 5 دقیقه هم زده شد. سپس 2 میلی لیتر محلول کربنات سدیم با غلظت 75 گرم در لیتر اضافه شد . جذب نمونه ها پس از 2 ساعت که نمونه ها را در دمای اتاق قرار دادیم، توسط دستگاه اسپکترو فتو متر ماوراء بنفش در 760 نانو متر در مقابل بلانک 0/5) میلی لیتر متانول 2 + میلی لیتر کربنات سدیم 2/5 + میلی لیتر فولین - سیو کالتیو ) اندازه گیری شد. مقادیر هم ارز با استاندارد اسید گالیک بیان گردید. به این صورت که میانگین جذب حاصل در معادله خط به دست آمده از ترسیم منحنی استاندارد گالیک اسید قرار داده شد و نتیجه به عنوان محتوای تام فنلی عصاره بر اساس میزان( معادل میلی گرم اسید گالیک در گرم عصاره ) گزارش شد. آزمایشات ×برای هر عصاره و استاندارد سه بار تکرار شد.
-2-2×تعیین محتوای تام فلاوونوئید
4
میزان محتوای فلاوونوئید هر عصاره از طریق روش های رنگ سنجی ارزیابی شد (اردن و همکاران . (2006 غلظت 800 میکروگرم بر میلی لیتر از هر عصاره تهیه شد. 0/5 میلی لیتر از نمونه در 1/5 میلی لیتر متانول حل و سپس 0/1 میلی لیتر آلومینیوم کلراید % 10 ،0/ 1میلی لیتر از محلول پتاسیم استات 1 مولار و در نهایت 2/8 میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه شد و به مدت 30 دقیقه در دمای اتاق نگهداری شد و سپس جذب مخلوط حاصل در طول موج 415 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر دو گانه مرئی - ماوراء بنفش بررسی شد. به منظور تهیه بلانک، از تمامی مواد بالا بجز عصاره (از هم حجم آن متانول ) استفاده شد. میزان فلاوونوئید بر اساس میزان ×معادل (میلی گرم کوئرستین در گرم عصاره ) گزارش گردید. آزمایشات سه بار تکرار شد و میانگین آنها گزارش شد.
-3-2× ارزیابی میزان توانایی به دام اندازی رادیکال آزاد
رادیکال پایدار دی فنیل پیکریل هیدرازیل برای تعیین فعالیت به دام اندازی رادیکال آزاد به کار رفت (ابراهیم زاده و همکاران ( 2008
. به این منظور از عصاره استخراج شده 5 رقت مختلف در متانول تهیه شد . به یک میلی لیتر از عصاره یک میلی لیتر محلول 0/1 مولار دی پی پی اچ 4) میلی گرم در 50 میلی لیتر ) اضافه و مخلوط حاصل به خوبی تکان داده شد و به مدت 15 دقیقه در اتاق تاریک قرار داده شد. سپس جذب مخلوط توسط دستگاه اسپکترو فتومتر در 517 نانو متر با بلانک قرائت گردید. در صد به دام اندازی رادیکال آزاد طبق فرمول زیر محاسبه شد.
A0 :جذب DPPH در517 نانومتر، AS :جذب نمونه ها در 517 نانو متر، :I%در صد مهار
آسکوربیک اسید و بوتیل هیدروکسی آنیزول 4به عنوان استاندارد استفاده شدند و میزان غلظتی از هر عصاره که لازم است تا 50% رادیکال ها پاکسازی شوند ، برای عصاره ها تعیین شد .
-3یافته ها و بحث
محتوای تام فنلی با متد فولین سیو - کالتیو به صورت اکی والان گالیک اسید در گرم عصاره بر اساس معادله خط منحنی استاندارد محاسبه شد . جدول شماره (1) نشان می دهد که بیشترین مقدار ترکیبات فنلی کل مربوط به برگ لرگ منطقه اسالم 343/53) میلی گرم معادل اسید گالیک بر گرم عصاره ) می باشد .
