بخشی از مقاله
چکیده
روغن های فرار گیاهی در گیاهان دارویی معطر وجود داشته و با ترشح آنها بصورت ذرات بسیار ریز از غده های موجود بر روی اندامهای گیاه، بوی خاصی که ویژه آن گیاه است تولید می شود. تولید این مواد در گیاهان نتیجه تکامل متقابل گیاه و گیاهخوار است. پیدایش گیاهان و گیاهخواران به حدود 500 میلیون سال پیش بر می گردد و از آن زمان این موجودات زنده دائما در حال جنگ و دفاع بوده اند. گیاهخواران از گیاهان تغذیه می کرده اند ولی گیاهان به دلیل ثابت بودن قادر به دفاع فیزیکی نبوده ولی به تدریج مواد شیمیایی تولید نموده اند که با تاثیرات زیانبار بر روی آفات، قادر به کاهش خسارت آنها بوده اند. این تکامل متقابل هنوز هم ادامه دارد و نتیجه آن تولید هزاران ماده شیمیایی مختلف در گیاهان است که تحت عنوان متابولیت های ثانویه گیاهی نامیده می شوند.
روغن های فرار گیاهی از این نوع ترکیبات بوده و از ریشه ها، برگها، میوه ها، بذرها، پوست و گل های گیاهان متعددی بدست آمده و بسیاری از آنها علاوه بر دارا بودن ویژگیهای دارویی بر روی طیف وسیعی از آفات دارای تاثیرات بیولوژیکی از قبیل خاصیت حشره کشی، ضد تغذیه ای، دورکنندگی، بازدارندگی تخمگذاری و بازدارندگی رشد و نمو می باشند. کاربرد غیر اصولی و مکرر آفت کش های متداول و مشکلات بهداشتی و زیست محیطی منتج از آنها دانشمندان را بر آن داشته تا جستجو برای یافتن ترکیبات ایمن تر را بطور جدی دنبال کرده تا بتوانند با تولید آفت کش های طبیعی ضمن کنترل موثر آفات از مشکلات مذکور بکاهند.
اهمیت بخش کشاورزی در تولید و اشتغال، مصرف مقادیر قابل توجه آفت کش های مصنوعی خطرناک و وارداتی بودن قسمت اعظم این آفت کش ها، وجود باقی مانده غیر مجاز آفت کش ها در محصولات کشاورزی و عدم تمایل مشتری های خارجی برای خرید این محصولات و وجود تنوع کم نظیر پوشش گیاهی در کشور ایران، انجام پژوهش های برنامه ریزی شده و منسجم در تولید آفت کش های گیاهی را ایجاب می نماید. در این مقاله سعی شده است تا با ارائه تعریف کاملی از روغن های فرار گیاهی و نقش آنها در گیاهان، تعدادی از مهمترین مواد شیمیایی موجود در این روغن ها ارائه و روش های تاثیر آنها بر روی آفات با ذکر مثال هایی، مورد بررسی قرار گیرد.
واژه های کلیدی: روغن های فرار گیاهی، گیاهان دارویی، متابولیت های ثانویه، آفت کش های بیولوژیکی، روش تاثیر
-1 مقدمه
علی رغم نگرانی های گسترده در رابطه با تاثیرات سوء آفت کش های مصنوعی خطرناک بر روی سلامتی انسان و محیط زیست، هنوز آفت کش های تهیه شده از طبیعت نتوانسته اند بطور معنی دار نقش پررنگی را در بازار آفت کش ها بدست آورند. در حال حاضر آفت کش های طبیعی تنها کمی بیش از 1 درصد آفت کش های موجود در بازار را به خود اختصای داده اند . - Isman, 2000 - البته تصویب قوانین جدید در رابطه با کیفیت مواد غذایی و توصیه در استفاده از آفت کش های طبیعی در سطح جهانی، امیدهایی را در کاهش مصرف آفت کش های متداول و جایگزینی آنها با ترکیبات طبیعی به وجود آورده است.
گیاهان در طول دوران تکاملی طیف وسیعی از ترکیبات شیمیایی را برای محافطت از خود در برابر آفات تولید نموده اند. این مواد شیمیایی آفات را دور نموده، از تغذیه و تخمگذاری آنها بر روی گیاهان جلوگیری نموده، به روش های متفاوت رفتار و فیزولوژی حشرات را مختل نموده و حتی دارای سمیت بر روی مراحل مختلف زندگی آنها می باشند. آفت کش های گیاهی از دوران باستان توسط بشر برای کنترل آفات استفاده شده اند . - Koul and Dhaliwal, 2001 - روغن های فرار گیاهی که در منابع علمی با نام های volatile oils و یا essential oils نامیده می شوند در گیاهان دارویی معطر وجود دارند.
این روغن ها بخشی از متابولیت های ثانویه ای هستند که توسط گیاه تولید شده و بصورت ذرات بسیار ریز از غده های موجود بر روی اندامهای گیاه به بیرون ترشح شده و سپس بخار می شوند. این روغن ها از ریشه ها، برگها، میوه ها، بذرها، پوست و گل های گیاهان متعددی بدست آمده و برای هزاران سال برای مبارزه با آفات استفاده شده اند. مونوترپینوئیدها معمولا مهمترین اجزاء روغن های فرار گیاهانی مانند نعنا، کاج، مرکبات و اکالیپتوس می باشند. سایر مواد موجود در این روغن ها عبارتند از کتون ها، آلدهید ها، استرها و الکل های مختلف که بسیاری از آنها دارای فعالیت بیولوژیکی بر روی پستانداران و حشرات می باشند . - Isman, 2006; Dhaliwal and Koul, 2011 -
-2 روش های تاثیر بر روی آفات
بسیاری از روغن های فرار گیاهی بر روی طیف وسیعی از آفات دارای فعالیت بیولوژیکی می باشند. این ترکیبات دارای تاثیرات متفاوتی از قبیل خاصیت حشره کشی، ضد تغذیه ای، دورکنندگی، بازدارندگی تخمگذاری و بازدارندگی رشد و نمو حشرات می باشند.روغن های فرار از تقطیر گیاهان معطر بدست می آیند و از سال ها پیش در صنایع غذایی و آرایشی بعنوان طعم دهنده غذا و مواد خوشبو کننده استفاده شده اند . - Buckle, 2003 - این روغن ها حاوی مواد شیمیایی مختلف از قبیل monoterpenes، phenols و sesquiterpenes می باشند . - Isman, 1999 - تعدادی از این گیاهان برای سال های متمادی بصورت سنتی برای حفاظت محصولات انباری استفاده شده اند ولی با اثبات ویژگی های حشره کشی تدخینی و تماسی این گیاهان، از دهه 1990 علاقه به مطالعات علمی بر روی این گیاهان افزایش یافته است - Isman, . - 2000
تاثیر سریع این روغن ها بر روی آفات نشان دهنده این است که نقطه اثر آنها سیستم عصبی حشرات است. شواهد حاکی از دخالت این مواد در فعالیت octopamine و همچنین کانال های کلر - GABA-gated chloride - channels موجود در سیستم عصبی می باشد - Enan, 2001; Kostyukovsky et al., 2002; Priestley . - et al., 2003مطالعات بر روی سوسری آمریکایی نشان داده است که نقطه اثر برخی از مواد شیمیایی موجود در این روغن ها سیستم عصبی اکتوپامینرژیک - octopaminergic nervous system - حشرات است. از آنجا که گیرنده های اکتوپامین در مهره داران وجود ندارد، اکثر مواد شیمیایی موجود در این روغن ها برای پستانداران و ماهی ها غیرسمی هستند - Enan et . - al., 1998 شاید مهمترین ویژگی روغن های فرار گیاهی و یا مواد موجود در آنها که برای کنترل آفات استفاده می شود غیر سمی بودن و یا سمیت پایین آنها برای پستانداران است.
برخی از این روغن ها برای طعم دادن به غذا اضافه می شوند و حتی برای استفاده در کنترل آفات نیاز به گذراندن مراحل ثبت نیز ندارند. این ویژگی ها باعث رونق تجارت روغن های ضروری گیاهی تحت عنوان آفت کش های سبز - green pesticides - شده است. از طرف دیگر در حال حاضر که مشکل بروز مقاومت در جمعیت آفات به سرعت در حال گسترش است استفاده از این روغن ها به دلیل اینکه حاوی مخلوط پیچیده ای از مواد شیمیایی می باشند، سرعت بروز مقاومت را بسیار کاهش می دهد . - Koul et al., 2008 - فعالیت بیولوژیکی روغن های فرار گیاهی ارتباط مستقیم با ترکیب شیمیایی آن دارد که می تواند بطور معنی دار حتی در یک گونه گیاهی متفاوت باشد. این تفاوت به عوامل متعددی از جمله قسمتی از گیاه که روغن از آن تهیه شده است، مکان جغرافیایی گیاه، تاریخی که نمونه های گیاهی از محیط برداشت می شوند و شرایط محیطی بستگی دارد. علاوه بر این میزان تاثیر این روغن های فرار به واکنش های بین مواد موجود در آنها نیز بستگی دارد. این مواد می توانند نسبت به یکدیگر
