بخشی از مقاله
چکیده :
گیاه خارمریم یا مارتیغال - Silybum marianum - گیاهی دارویی و از تیره کاسنیان است. میدانهاي مغناطیسی جزو تنشهاي غیر زیستی بوده که براي تغییر رشد و محتواي متابولیتهاي ثانویه بکار می رود. در پژوهش حاضر تاثیر میدان مغناطیسی بر وزن تر و خشک، محتواي نسبی آب و فنل کل مورد مطالعه قرار گرفت. بذرها پس از جوانه زنی تحت شدتهاي مختلف میدان مغناطیسی 0، 2، 4 و 6 میلی تسلا براي مدت یک ساعت قرار گرفتند. گیاهچه ها در محیط هوگلند کشت شدند و در شرایط گل خانه اي 16 ساعت روشنایی8 / ساعت تاریکی و دماي روزانه/ شبانه 25/18 - درجه سانتیگراد قرار گرفتند.
پس از 4 هفته نمونهها براي انجام آنالیزهاي فیزیولوژیکی و رشد برداشت شدند. نتایج نشان داد با افزایش شدت میدان مغناطیسی تا 4 میلی تسلا وزن تر و خشک، سطح برگی و محتواي نسبی آب افزایش معنی داري یافت و تیمار 6 میلی تسلا این پارامتر ها را کاهش داد. محتواي فنلی از 0 تا 4 میلی تسلا افزایش معنی داري یافت و در 6 میلی تسلا کاهش را نشان داد. بنظر می رسد تیمار 4 میلی تسلا با افزایش رشد و محتواي فنلی در گیاه خار مریم می تواند به عنوان ابزاري براي افزایش محتواي متابولیت هاي ثانویه باشد.
-1 مقدمه
گیاهان منبع غنی ار ترکیبات فنلی و فلاونوئیدي هستند که مهمترین آنتی اکسیدان هاي طبیعی به شمار می روند. متابولیت هاي ثانویه مشتق از گیاهان داراي پتانسیل قوي براي پاکسازي رادیکال هاي آزاد می باشند. در سالهاي اخیر پژوهشهاي توجه قابل توجهی براي درك فاکتورهاي محدود کننده تولید ترکیبات دارویی صورت گرفته و استراتژیهایی نیز براي افزایش این ترکیبات در کشت سلولی و گیاهی معرفی شده است. این استراتژیها شامل بهینه سازي محیط کشت، تکنیکهاي شمیایی خاص نظیر الیسیتورها و تکنیکهاي فیزیکی نظیر امواج فراصوت، میدانهاي الکتریکی و مغناطیسی میباشد.
میدانهاي مغناطیسی میتوانند منجر به نفوذپذیري کانالهاي یونی غشاي سلولی - یون کلسیم - شوند و در نتیجه منجر به ایجاد تغییرات زیستی در ارگانیسمها شوند. بسیاري از فرایندهاي متابولیتی سلولها در ارتباط با یون کلسیم میباشند.
از طرفی میدانهاي الکترومغناطیسی میتوانند تولید ترکیبات رادیکال هاي آزاد را تحریک نمایند. این ترکیبات روي آنزیمهاي مسیرهاي بیوسنتزي متابولیت هاي ثانویه تاثیر گذاشته و منجر به افزایش تولید متابولیت شوند. متابولیت هاي ثانویه گیاهی از ارزش افزوده بالایی برخوردارند و سنتز شیمیایی آنها معمولا پرهزینه و پیچیده است.
بنابراین استفاده از میدان هاي مغناطیسی به عنوان عامل بهبود دهنده متابولیت هاي ثانویه ارزشمند است
در گیاه Phaseolus vulgaris، تاثیر میدان مغناطیسی 1.8 mT بر پاسخهاي مورفولوژیکی و بیوشیمیایی نشان داد که پارامترهاي رشد، محتواي کلروفیل و ترکیبات فنلیک تحت 30 و 60 دقیقه میدان الکتریکی کاهش یافت و محتواي فلاوونوئید پس از 30 دقیقه تیمار میدان مغناطیسی افزایش را نشان داد
گیاه خارمریم یا مارتیغال - Silybum marianum - با نام انگلیسی Milk thistle گیاهی دارویی، دولپه، از تیره کاسنی و ازخانواده استراسه است. تاکنون تاثیر شدت هاي مختلف میدان مغناطیسی بر گیاه خار مریم بررسی نشده است و از پاسخ هاي رشد و بیوشیمیایی گیاه اطلاعاتی در دسترس نیست. بنابراین هدف از پژوهش حاضر بررسی رشد و محتواي فنلی گیاه خار مریم تحت شدت هاي مختلف میدان مغناطیسی می باشد.
- مواد و روش ها
- کشت گیاه و تیمار میدان مغناطیسی
بذرهاي گیاه خار مریم از موسسه پاکان بذر اصفهان تهیه شد. بذرها در پتري دیش قرار گرفته و با آب مقطر خیسانده شدند. پس از یک هفته جوانه زنی بذرها، جوانهها تحت میدان مغناطیسی 0، 2، 4 و 6 میلی تسلا براي مدت 1 ساعت قرار گرفتند. پس از یک هفته از رشد، گیاهچه ها به گلدان هاي حاوي پرلیت منتقل شده و هفته اي یکبار با محیط 1/2 هوگلند آبیاري شدند. گیاهچه ها در شرایط گل خانه اي 16 ساعت روشنایی8 / ساعت تاریکی، دماي روزانه / شبانه 25/18 - درجه سانتیگراد و نور LED قرمز/ آبی 50 - وات - قرار گرفته و پس از 4 هفته نمونه ها براي انجام آنالیزهاي فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی برداشت شدند.
- بررسی رشد
گیاهچه ها پس از 4 هفته از کشت با ترازوي آزمایشگاهی وزن تر آنها محاسبه شد و سپس براي 48 ساعت در دماي 40 درجه سانتیگراد قرار گرفته و وزن خشک آنها محاسبه شد. سطح برگی با استفاده از دستگاه تعیین سطح برگی مدل 240 V .AC، Gatehouse، UK اندازه گیري شد.
- تعیین محتواي نسبی آب گلاRWح
پس از توزین وزن تر دیسک هاي برگی - FW - ، قطعات برگی به مدت 16 ساعت در دماي 4 درجه سانتیگراد در آب مقطر درون پتري دیش غوطه ور شدند. پس از طی این مدت دیسک هاي برگی توسط کاغذ خشک کن، خشک شد و با ترازو وزن تورگور - TW - آنها توزین شد. سپس نمونه هاي برگی به مدت 48 ساعت در آون 80 درجه سانتیگراد تا حصول اطمینان وزن خشک - DW - ثابت قرار گرفتند و میزان RWC از رابطه زیر محاسبه شد . - Lutts et al., 1999 -
- تعیین محتواي فنلی
ابتدا ریشه ها را آسیاب نموده، 0/1 گرم از پودر خشک را وزن کرده و در 20 میلی لیتر حلال ریخته شد.
حلال شامل 80 میلی لیتر متانول18 + میلی لیتر آب مقطر 2 + میلی لیتر Hcl یک نرمال بود. لوله آزمایش به مدت 3 الی 4 ساعت در بن ماري دماي 50 الی 60 درجه قرار گرفت. سپس در دستگاه سانتریفیوژ با دور 3000 به مدت 15 دقیقه قرار گرفت. سپس محلول رویی در پتري دیش ریخته شد و به مدت 24 ساعت در فضاي آزاد قرار گرفت.
پس از 24 ساعت، 5 سی سی آب مقطر اضافه نموده و با اسکالر خراش دادیم. محلول را صاف نموده و به عنوان عصاره استفاده شد. براي اندازهگیري محتواي فنل کل به 100 میکرولیتر از عصاره گیاه، 2 میلیلیتر کربنات سدیم - %2 - ، 2/8 میلیلیتر آب مقطر و 100 میکرولیتر معرف فولینسیوکالچو - %50 - 1 اضافه شد. بعد از گذشت نیم ساعت جذب آنها در طول موج 760 نانومتر نسبت به شاهد ثبت گردید. اسید گالیک به عنوان استاندارد براي رسم منحنی استاندارد بکار رفت. محتواي فنل کل عصارهها بر اساس میکروگرم معادل اسید گالیک بر گرم وزن خشک گیاه گزارش شد
ذ-س- آنالیز آماري
این پژوهش بر اساس طرح هاي کاملاً تصادفی با 4 بار تکرار انجام گرفت. پردازش اطلاعات به وسیله نرم افزار آماري SPSS 18.0 و آنالیز واریانس یکطرفه ANOVA در سطح معنی داري صورت گرفت. مقایسه میانگین ها نیز با استفاده از آنالیز LSD انجام شد.
- نتایج و بحث
وزن تر، وزن خشک و سطح برگی گیاهچه هاي خار مریم تحت میدان مغناطیسی از صفر تا 4 میلی تسلا افزایش معنی داري نسبت به شاهد یافت و تیمار 6 میلی تسلا رشد را کاهش داد. بیشرین رشد در تیمار 2 میلی تسلا مشاهد شد و یک افزایش 87/77، 85/71 و %132/73 را به ترتیب براي وزن تر، وزن خشک و سطح برگی را نشان داد - جدول . - 1 با افزایش شدت میدان مغناطیسی از صفر تا 4 میلی تسلا طول ساقه افزایش معنی داري یافت و در 6 میلی تسلا طول ساقه به شدت کاهش معنی داري یافت.
