بررسی اثر کشت مخلوط و کودهای شیمیایی بر میزان اسانس، محتوای فنل و فلاونوئید و برخی خواص زیستی گیاه دارویی Hyssopus officinalis L.

نویسندگان

1 استادیار، گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

چکیده

در راستای کاهش مصرف کودهای شیمیایی در تولید گیاه دارویی زوفا (Hyssopus officinalis L.)، پژوهشی در سال‌ 1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره) قزوین، به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو فاکتور و سه تکرار به اجرا درآمد. فاکتورهای آزمایش شامل الگوهای مختلف کاشت (فاکتورA) شامل کشت خالص (100 درصد زوفا) و کشت مخلوط افزایشی (100 درصد زوفا + 50 درصد عدس) و کاربرد کود شیمیایی (فاکتورB) شامل مصرف و عدم کاربرد کودهای NPK بود. استخراج اسانس‌ به روش تقطیر با طرح کلونجر، میزان عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم، راندمان عصاره­دهی به روش خیساندن، محتوای فنل و فلاونوئید به روش رنگ‌سنجی، قدرت مهارکنندگی رادیکال­های آزاد DPPH و عملکرد آنتی‌اکسیدانی کل در آغاز گل‌دهی بر پیکره رویشی زوفا بررسی گردیدند. نتایج نشان داد که کلیه صفات به غیر از محتوای عصاره به‌طور معنی‌داری تحت تاثیر تیمارها قرار گرفتند. درصد اسانس، محتوای فنل و فلاونوئید، قدرت مهارکنندگی رادیکال‌های DPPH و عملکرد آنتی‌اکسیدانی کل در تیمار کشت مخلوط + مصرف کود، نسبت به سایر تیمارها به‌طور معنی‌داری بالاتر بود. یعنی اینکه در کشت مخلوط با میزان ترکیبات فنل و فلاونوئید و همچنین عملکرد اسانس و عصاره گیاه زوفا را بالا برده است. متابولیت­های ثانویه نظیر ترکیبات فنل، فلاونوئید و اسانس از مهمترین عوامل سیستم دفاعی گیاه محسوب می‌شوند که رقابت زوفا و عدس (به عنوان عامل تنش‌زا) تولید آن را افزایش داد. با توجه به افزایش مقدار ترکیبات فنل و فلاونوئید، خاصیت آنتی اکسیدانتی نیز بیشتر گردید.

کلیدواژه‌ها


  1. Adom, K.K. and Liu, RH. 2005. Rapid peroxyl radical scavenging capacity (PSC) assay for assessing both hydrophilic and lipophilic antioxidants. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53: 6572–6580.
  2. Alinezhad, H., Azimi, R., Zare, M., Ebrahimzadeh M.A., Eslami S., Nabavi, S.F. and Nabavi, S.M. 2013. Antioxidant and antihemolytic activities of ethanolic extract of flowers, leaves, and stems of Hyssopus officinalis L. Var. angustifolius. International Journal of Food Properties, 16: 1169-1178.
  3. Bahadori, M.B., Asghari, B., Dinparast, L., Zengin, G., Sarikurkcu, C., Abbas-Mohammadi, M. and Bahadori, S. 2017. Salvia nemaroa L.: A novel source of bioactive agents with functional connections. LWT- Food Science and Technology, 75: 42-50.
  4. Bahadori, M.B., Valizadeh, H., Asghari, B., Dinparast, L., Moridi Farimani, M. and Bahadori, S. 2015. Chemical composition and antimicrobial, cytotoxicity, antioxidant and enzyme inhibitory activities of Salvia spinosa L. Journal of Functional Foods, 18: 727-736.
  5. Barker, A.V. and Pilbeam, D.J. 2016. Handbook of plant nutrition. CRC Press, 632 pp.
  6. Benton Jones, J. 2001. Laboratory guide for conducting soil tests and plant analysis. CRC Press, 363 pp.
  7. Chatterjee, A. and Clay, D. 2016. Soil fertility management in agroecosystems. American Society of Agronomy, 147 pp.
  8. Craft, B.D., Kerrihard, A.L., Amarowicz, R. and Pegg, R.B. 2012. Phenol-based antioxidants and the in vitro methods used for their assessment. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 11: 148-173.
  9. Dai, J. and Mumper, R.J. 2010. Plant phenolics: Extraction, analysis and their antioxidant and anticancer properties. Molecules, 15: 7313–7352.
  10. Daniel, M. 2005. Medicinal plants, chemistry and properties. Science Publishers, 188 pp.
  11. Dzamic, A.M., Sokovic, M.D., Novakovic, M., Jadranin, M., Ristic, M.S., Tesevic, V. and Marin, P.D. 2013. Composition, antifungal and antioxidant properties of Hyssopus officinalis L. subsp. pilifer (Pant.) Murb. essential oil and deodorized extracts, Industrial Crops and Products, 51: 401– 407.
  12. Fathiazad, F. and Hamedeyazdan, S. 2011. A review on Hyssopus officinalis L.: Composition and biological activities. African Journal of Pharmacy and Pharmacology, 5: 1959 – 1966.
  13. Fu, R., Zhang, Y., Guo, Y., Liu, F. and Chen, F. 2014. Determination of phenolic contents and antioxidant activities of extracts of Jatropha curcas L. seed shell, a by-product, a new source of natural antioxidant. Industrial Crops and Products, 58: 265-270.
  14. Hatipoglu, G., Sokmen, M., Bektas, E., Daferera, D., Sokmen, A., Demir, E. and Sahin, H. 2013. Automated and standard extraction of antioxidant phenolic compounds of Hyssopus officinalis L. ssp. Angustifolius. Industrial Crops and Products, 43: 427– 433.
  15. Jahani, M., Koocheki, A. and Nassiri Mahallati, M. 2008. Comparison of different intercropping arrangements of cumin (Cuminum cyminum) and lentil (Lens culinaris). Iranian Journal of Field Crop Research, 6: 67-78 (In Persian).
  16. Jo, Y.H., Yuk, H.G., Lee, J.H., Kim, J.C., Kim, R. and Lee, S.C. 2012. Antioxidant, tyrosinase inhibitory, and acetylcholinesterase inhibitory activities of green tea (Camellia sinensis L.) seed and its pericarp. Food Science and Biotechnology, 21: 761-768.
  17. Khazaiea, H.R., Nadjafi, F. and Bannayan M. 2008. Effect of irrigation frequency and planting density on herbage biomass and oil production of thyme (Thymus vulgaris) and hyssop (Hyssopus officinalis). Industrial Crops and Products, 27: 315-321.
  18. Kim, D.O. and Lee, C.Y. 2004. Comprehensive study on vitamin C equivalent antioxidant capacity (VCEAC) of various polyphenolics in scavenging a free radical and its structural relationship. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 44: 253–73.
  19. Kizil, S., Hasimi, N., Tolan, V., Kilinic, E. and Kartas, H. 2010. Chemical composition, antimicrobial and antioxidant activities of hyssop (Hyssopus officinalis L.) essential oil, Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 38: 99-103.
  20. Kocira, A., Swieca, M., Kocira S., Zlotek, U. and Jakubczyk, A. 2018. Enhancement of yield, nutritional and nutraceutical properties of two common bean cultivars following the application of seaweed extract (Ecklonia maxima). Saudi Journal of Biological Sciences, 25: 563-571.
  21. Letessier, M.P., Svoboda, K.P. and Walters, D.R., 2001. Antifungal activity of the essential oil of hyssop (Hyssopus officinalis). Journal of Phytopathology, 149: 673-678.
  22. Lien, E.J. Ren, S., Bui, H.H. and Wang, R. 1999. Quantitative structure activity relationship analysis of phenolic antioxidants. Free Radical Biology and Medicine, 26: 285–94.
  23. Maffei, M. and Mucciarelli, M. 2003. Essential oil yield in peppermint /soybean strip intercropping. Field Crop Research, 84: 229-240.
  24. Martins, N., Barros, L., Santos-Buelga, C., Silva, S., Henriques, M. and Ferreira, I. 2015. Decoction, infusion and hydroalcoholic extract of cultivated thyme: Antioxidant and antibacterial activities, and phenolic characterization. Food Chemistry, 167: 131–137.
  25. Miguel, M.G., Nunes, S., Dandlen, S.A., Cavaco, A.M. and Antunes, M.D. 2014. Phenols, flavonoids and antioxidant activity of aqueous and methanolic extracts of propolis (Apis mellifera L.) from Algarve, South Portugal. Food Science and Technology, 34:16-23.
  26. Miyazak, H., Matsuura, H., Yanagiya, C., Mizuntani, J., Tsuji, M. and Ishihara, C. 2003. Inhibitory effects of hyssop (Hyssopus officinalis) extracts on intestinal alpha-glucosidase activity and postprandial hyperglycemia. Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 49: 346-349.
  27. Ochoa-Velasco, C.E., Valadez-Blanco, R., Salas-Coronado, R., Sustaita-Rivera, F., Hernandez-Carlos, B., Garcia-Ortega, S. and Santos-Sanchez, N.F. 2016. Effect of nitrogen fertilization and Bacillus licheniformis biofertilizer addition on the antioxidants compounds and antioxidant activity of greenhouse cultivated tomato fruits (Solanum lycopersicum L. var. Sheva). Scientia Horticulturae, 201: 338-345.
  28. Pandita, A.K., Saha, M.H. and Bali, A.S. 2000. Effect of row ratio in cereal-legume intercropping systems on productivity and competition functions under Kashmir condition. Indian Journal of Agronomy, 45: 48-53.
  29. Salehi, P., Asghari, B., Esmaeili, M.A., Dehghan, H. and Ghazi, I. 2013. α-Glucosidase and α-amylase inhibitory effect and antioxidant activity of ten plant extracts traditionally used in Iran for diabetes. Journal of Medicinal Plants Research, 7: 257-266.
  30. Scalbert, A., Johnson, I.T. and Saltmarsh M. 2005. Polyphenols: antioxidants and beyond. American Journal of Clinical Nutrition, 81: 215–217.
  31. Shahidi, F. 2002. Antioxidants in plants and oleaginous seeds. In: Morello MJ, Shahidi F, Ho C-T, editors. Free radicals in food. Chemistry, nutrition, and health effects. ACS Symposium Series 807. Washington DC: American Chemical Society. p 162–175.
  32. Vlase, L., Benedec, D., Hanganu, D., Damian, G., Csillag, I., Sevastre, B., Mot, A.C., Silaghi-Dumitrescu, R. and Tilea, I. 2014. Evaluation of antioxidant and antimicrobial activities and phenolic profile for Hyssopus officinalis, Ocimum basilicum and Teucrium chamaedrys. Molecules, 19: 5490-5507.
  33. Wang, N. and Yang, X.W. 2010. Two new flavonoid glycosides from the whole herbs of Hyssopus officinalis. Journal of Asian Natural Products Research, 12: 1044-1050.
  34. Zengin, G., Sarikurkcu, C., Gunes, E., Uysal, A., Ceylan, R., Uysal, S., Halil, G. and Aktumsek, A. 2015. Two Ganoderma species: profiling of phenolic compounds by HPLC-DAD, antioxidant, antimicrobial and inhibitory activities on key enzymes linked to diabetes mellitus, Alzheimer's disease and skin disorders. Food and Function, 6: 2794-2802.