بررسی تغییرات کمیت و کیفیت اسانس گیاه دارویی Nepeta crispa Willd. در رویشگاه‌های مختلف طبیعی زراعی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

گیاه مفرّاح  با نام علمی Nepeta crispa Willd. از تیره نعناعیان، از جمله گیاهان بومی ایران می­باشد که به صورت خودرو اطراف کوه الوند استان همدان رویش دارد. از این گیاه به‌عنوان ضدنفخ، ضدالتهاب، مسکن، ضد باکتری و ضد قارچ استفاده می‌شود. هدف این تحقیق، بررسی فیتوشیمیایی ترکیبات اسانس اندام هوایی این گیاه در مرحله رویشی، کشت شده در دانشگاه تربیت مدرس تهران با ارتفاع 1283 متر از سطح دریا، و مقایسه با نمونه­های برداشت شده از مناطق خودروی: ارزان فود و گشانی به‌ترتیب با ارتفاعات 3015 و 2489 متر از سطح دریا می‌باشد. نمونه گیاهان در اوایل مرداد ماه 1397 برداشت شدند. اسانس هر سه نمونه در مرحله رویشی با روش تقطیر با آب استخراج گردید و با استفاده از دستگاه‌های  GC-FIDو GC-MS  آنالیزگردید. درصد اسانس در نمونه­های جمع­آوری شده از ارزان فود، گشانی و مزرعه، به‌ترتیب 13/2، 97/1 و 55/0 درصد بود. ترکیبات اصلی شناسایی شده: 8،1- سینئول (3/40، 5/48، 9/49 درصد)، 4aα,7β,7aα- نپتالاکتون[1] (8/34، 7/3، 7/24 درصد) و بتا- پینن (2/6، 4/5، 4/5 درصد) به‌ترتیب در نمونه­های مزرعه، گشانی و ارزان فود مشاهده شد. هرچند میزان درصد اسانس و ماده 1، 8-سینئول، در نمونه کشت شده در تهران کاهش یافت، با این حال میزان ترکیب نپتالاکتون در این نمونه‌ها افزایش یافت. با توجه به نتایج به‌دست آمده تغییر شرایط محیطی نقش مهمی در تغییر کمیت و کیفیت اسانس این گیاه داشته است، ولی کشت در محلی با اختلاف ارتفاع بیش از 1200 متر، پایین تر نسبت به محل رویش اصلی، نشانی امیدبخش برای پتانسیل اهلی کردن N. crispa می‌باشد. بهینه‌سازی عوامل دیگری مانند کشت در منطقه‌ای نزدیک رویشگاه اصلی و یا تیمارهای تغذیه، تنش‌های زیستی و غیر زیستی، می‌تواند کیفیت گیاه را نسبت به نمونه خودرو بهبود بخشد.
 

کلیدواژه‌ها


 

 

فصلنامه اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی، شماره پیاپی 30، سال هشتم، شماره 2، تابستان 1399

 


بررسی تغییرات کمیت و کیفیت اسانس گیاه دارویی Nepeta crispa Willd.

در رویشگاه‌های مختلف طبیعی زراعی

 

محمد کرمی1، محمدتقی عبادی2، مهدی عیاری2*

1دانشجو کارشناسی‌ارشد، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

 

تاریخ دریافت: 16/6/98            تاریخ پذیرش: 8/6/99

 

چکیده[1]

            گیاه مفرّاح  با نام علمی Nepeta crispa Willd. از تیره نعناعیان، از جمله گیاهان بومی ایران می­باشد که به صورت خودرو اطراف کوه الوند استان همدان رویش دارد. از این گیاه به‌عنوان ضدنفخ، ضدالتهاب، مسکن، ضد باکتری و ضد قارچ استفاده می‌شود. هدف این تحقیق، بررسی فیتوشیمیایی ترکیبات اسانس اندام هوایی این گیاه در مرحله رویشی، کشت شده در دانشگاه تربیت مدرس تهران با ارتفاع 1283 متر از سطح دریا، و مقایسه با نمونه­های برداشت شده از مناطق خودروی: ارزان فود و گشانی به‌ترتیب با ارتفاعات 3015 و 2489 متر از سطح دریا می‌باشد. نمونه گیاهان در اوایل مرداد ماه 1397 برداشت شدند. اسانس هر سه نمونه در مرحله رویشی با روش تقطیر با آب استخراج گردید و با استفاده از دستگاه‌های  GC-FIDو GC-MS  آنالیزگردید. درصد اسانس در نمونه­های جمع­آوری شده از ارزان فود، گشانی و مزرعه، به‌ترتیب 13/2، 97/1 و 55/0 درصد بود. ترکیبات اصلی شناسایی شده: 8،1- سینئول (3/40، 5/48، 9/49 درصد)، 4aα,7β,7aα- نپتالاکتون[2] (8/34، 7/3، 7/24 درصد) و بتا- پینن (2/6، 4/5، 4/5 درصد) به‌ترتیب در نمونه­های مزرعه، گشانی و ارزان فود مشاهده شد. هرچند میزان درصد اسانس و ماده 1، 8-سینئول، در نمونه کشت شده در تهران کاهش یافت، با این حال میزان ترکیب نپتالاکتون در این نمونه‌ها افزایش یافت. با توجه به نتایج به‌دست آمده تغییر شرایط محیطی نقش مهمی در تغییر کمیت و کیفیت اسانس این گیاه داشته است، ولی کشت در محلی با اختلاف ارتفاع بیش از 1200 متر، پایین تر نسبت به محل رویش اصلی، نشانی امیدبخش برای پتانسیل اهلی کردن N. crispa می‌باشد. بهینه‌سازی عوامل دیگری مانند کشت در منطقه‌ای نزدیک رویشگاه اصلی و یا تیمارهای تغذیه، تنش‌های زیستی و غیر زیستی، می‌تواند کیفیت گیاه را نسبت به نمونه خودرو بهبود بخشد.

 

واژه‌های کلیدی: اسانس، 1و 8- سینئول، (Nepeta crispa Willd.)، نپتالاکتون.

 

 

 

 

 

 


مقدمه

            مفرّاح، مفرح یا پونه سای مواج با نام علمی Nepeta crispa Willd. از خانواده نعناعیان است و در غرب ایران، نواحی کوهستان الوند در استان همدان رویش دارد. مفراح از جمله گونه‌های انحصاری و در حال انقراض می­باشد. این گیاه چندساله با ساقه‌های متعدد به ارتفاع 20 تا 40 و به ندرت تا 60 سانتی­متر است و برگ­های قاعده­ای، فلسی-غشایی و برگ­های ساقه­ای، دمبرگ­دار می‌باشد. سطح برگ­ها و ساقه پوشیده از کرک‌های سفید رنگ است (Jamzad, 2013). گونه N. crispa به‌عنوان آرام­بخش، مقوی معده، ضد نفخ و ضدعفونی کننده در رفع اختلالات تنفسی و گوارشی مورد استفاده قرار می­گیرد. بدلیل خواص دارویی و همچنین بوی معطر در استفاده‌های سنتی به عنوان طعم­دهنده در غذاها و نوشیدنی­ها و به خصوص در ماست و دوغ، استفاده می­شود  (Sonboli et al., 2004; Reyahi-Khoram et al., 2018). در مورد گیاه مفراح تا کنون مقالات بسیار محدودی به چاپ رسیده است و معدود مقالات مرتبط نیز، به آنالیز اسانس گیاه جمع آوری شده از عرصه طبیعی و چند گزارش از اثرات بیولوژیک آن محدود شده است و تا کنون هیچ گزارشی در مورد مطالعات کشت و اهلی سازی آن منتشر نشده است. گونه‌های جنس Nepeta عموما به واسطه دو دسته ترکیب 1، 8- سینئول و مشتقات نپتالاکتونی شناخته می شوند. به‌طوری که در برخی از گونه‌ها مانند Nepeta cataria و N. caesarea، N. racemosaو
N. argolicaمشتقات نپتالاکتونی، ترکیبات عمده اسانس را تشکیل می‌دهند و در برخی از گونه‌های
دیگر مانند Nepeta menthoides، N. italica،
N. hormozganica ترکیب 1، 8- سینئول ترکیب عمده اسانس این گونه‌ها را تشکیل می‌دهد. علاوه بر این دو دسته ترکیبات عمده از دسته مونوترپنی مانند Pinene– βو(Z)-β-Ocimene  و همچنین سسکوئی ترپن‌هایی مانندCaryophyllene, -β ، Caryophyllene oxide وFarnesene -(E)-β نیز در گونه‌های مختلف این جنس یافت شده است که البته نسبت به دسته‌های قبلی از فراوانی کمتری برخوردار هستند. گونه Nepeta crispa از گونه‌هایی است که عمده ترکیبات اسانس آن 1، 8-سینئول بوده است ولی درعین حال مشتقات نپتالاکتونی آن نیز از فراوانی قابل قبولی برخوردار هستند (Salehi, et al., 2018). سنبلی و همکاران (Sonboli et al., 2004) بیست و سه ترکیب در اسانس این گیاه شناسایی کردند که 8،1- سینئول (9/47 درصد) و 4aα, 7β, 7aα-nepetalactone (3/20درصد) از فراوان ترین ترکیبات مفراح بودند. سفیدکن و همکارانش (Sefidkon et al., 2006) نیز اسانس مفراح را آنالیز کردند. میزان 1، 8 سینئول در این گزارش 8/62 درصد بود ولی درصد مشتقات نپتالاکتونی آن نیز کمی متفاوت بود. در این گزارش 4aα-7α-7aα-nepetalactone 3/10 درصد و مشتق دیگر 4aβ-7α-7aβ-nepetalactone 2/9 درصد بود. در تحقیقی مشابه، گیاه دارویی مفراح، از رویشگاه‌های طبیعی استان همدان جمع­آوری و اسانس آن مورد بررسی قرار گرفت. ترکیبات 8،1- سینئول (71 درصد)، آلفا-پینن (5 درصد) و گاما-ترپینئول (1/4 درصد) از مهمترین ترکیباب اسانس گیاه گزارش شده است و البته گزارشی از حضور مشتقات نپتالاکتونی نشده است. همچنین بازده اسانس در این گزارش 9/0 درصد بود (Mojab et al., 2009). بالاترین شباهت از نظر ترکیبات اصلی فرار در جنس Nepeta به گونه N. crispa، را می‌توان گونه Nepeta distans دانست. فراوان­ترین ترکیب در این گونه ترکیب 1، 8- سینئول (8/48 درصد) بوده و مشتقات نپتالاکتون (1/37 درصد) نیز از جمله ترکیبات اصلی شناسایی شده در این گونه می­باشند (Rehman et al., 2020). در یک گزارش متفاوت نیز، با تزریق عصاره‌های متانولی، اتانولی و آبی، گونه N. juncea به دستگاه GC-MS ترکیبات 1، 8-سینئول و 4aα-7α-7aα-nepetalactone، بتا-پینن و ترپینن-4-اُل به‌عنوان ترکیبات اصلی فرار این گیاه معرفی شده‌اند، که شباهت قابل توجهی به ترکیبات اسانس N. crispaدارد. هرچند که بهتر است ترکیبات فرار این گیاه از طریق تقطیر با آب تهیه و مقایسه شود (Sharifi-Rad et al., 2020).

            جنس Nepeta با بیش از 300 گونه جهانی و 75 گونه در ایران می‌روید، حدود 40 گونه آن انحصاری بوده و همین امر نشان‌دهنده تنوع بالای این گونه در ایران و جهان است. فعالیت‌های بیولوژیک این جنس بسیار متنوع است و حتی در مورد برخی از گونه‌های انحصاری بسیار ناشناخته می‌باشد (Rechinger, 1987; Jamzad et al., 2003). مشخص شده است که در میان مردم محلی برخی از گونه­های جنس Nepeta به‌عنوان داروی مدر، ضدآسم و برونشیت مورد استفاده قرار می­گیرد (Sarikurkcu et al., 2019). در برخی گزارشات به‌عنوان آفت‌کش‌های طبیعی نیز ازآن‌ها یاد شده است که وجود دسته ترکیبات نپتالاکتونی یکی از عوامل موثر در این فعالیت‌ها است (Amini et al., 2019). آزمایشات بیولوژیک در مورد N. crispa نیز بسیار محدود است. علی و همکاران (Ali et al., 2012) اثرات ضد دردی و ضدالتهابی اسانس گیــاه مفراح را بررسی کردند و نشان دادند که این اسانس به‌صورت معنی‌داری بـاعث کاهش التــهاب و درد می‌شود. فرکشن‌های اتیل استاتی و کلروفرمی حاصل از عصاره هیدروالکلی مفراح نیز بر علیه سلول‌های سرطانی خون K562 اثرات قابل توجهی را از خــود نشان داده و سبب کاهش تکثیر و رشد این سلول‌های سرطانی شدند (Badrhadad et al., 2015). تاثیر 12 گونه از گیاهان خانواده نعناعیان بر روی باکتری Escherichia coli بررسی شد که گیاه مفراح بیشترین‌هاله عدم رشد (ZOI)[3] را بین گیاهان و همچنین تعدادی از آنتی­بیوتیک­های مورد آزمایش نشان داد (Momtaz et al., 2019). 8،1- سینئول یک ترکیب مونوترپن اکسیژن دار است که در فرمولاسیون بسیاری از داروها مورد استفاده قرار می­گیرد. این ترکیب به عنوان یک داروی ضد التهاب، آسم و برونشیت شناخته شده است (Brown et al., 2017). 1، 8-سینئول با عملکردی خاص بر گیرنده‌های اوپیوئیدی، باعث اثرات بی حسی و کاهش دردی می‌شود (Aydin et al., 1999) و همچنین در مورد نپتالاکتون‌ها نیز اثبات شده است که مسئول فعالیت آگونیستی در زیربخشی از گیرنده اوپیوئیدی می‌باشد و در نتیجه اثرات ضد دردی از خود نشان می‌دهد (Aydin et al., 1998). این مطلب نشان دهنده ارزش و اهمیت این دو دسته از ترکیبات است و اهمیت گیاهانی که مقادیر عمده‌ای از این ترکیبات دارند را نیز بالا خواهد برد.

            شرایط رویشگاهی اعم از اختلاف ارتفاع، میزان بارش، نوع و کیفیت خاک و تنش‌های محیطی معمولاً بر کمیت و کیفیت مواد موثره گیاهان اثر دارد. با این حال، مطالعه جامعی در مورد گونه مفراح انجام نشده است و در مورد گونه‌های دیگر این جنس نیز محدود است. از آنجا که برخی از گونه‌های انحصاری می‌باشند و حتی برخی از آن‌ها در معرض انقراض بوده اند، مطالعات در مورد آن‌ها محدود می‌باشد. در تحقیقی اثرات آت اکولوژی بر گونهNepeta binaludensis توسط نجفی و همکاران (Nadjafi et al., 2013) انجام شد که نشان داد، اختلاف ارتفاع حدود 300 متر و شیب‌های مختلف در میزان اسانس آن تغییر معنی‌داری نداشت و تنها ترکیب عمده این اسانس که 1، 8- سینئول بود را کمتر از 5 درصد تغییر داد. از معدود مطالعات کشت توده‌های مختلف از گونه‌های جنس Nepeta، مطالعه‌هادی و همکاران (Hadi et al., 2017) است که در آن پس از کشت 29 توده از چهار گونه مختلف Nepeta، تفاوت ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی آن‌ها مقایسه و ارزیابی شده است. با توجه به افزایش 15 تا 25 درصدی افزایش تقاضا برای مواد اولیه گیاهان دارویی، نگرانی استفاده بی­رویه از گونه­های نادر و در حال انقراض دوچنـدان می­شود، یکی از راه­حل­های پیشنهادی کشت این گیاهان و جایگزین برداشت از طبیعت می­باشد. همچنین کشت می­تواند باعث بهبود بازده ترکیبات فعال و ثبات تولید این ترکیبات شود (Bariotakis et al., 2019). در این بین، با توجه به اهمیت مفراح، در استفاده‌های سنتی و پتانسیل بالای این گیاه در کاربردهای مدرن، استفاده روزافزون این گیاه، و همچنین برداشت بی رویه آن از رویشگاه‌های اصلی سبب در معرض انقراض قرار گرفتن این گیاه شده
است که ضرورت کشت و اهلی سازی آن را چندین برابر می کند. لذا در این تحقیق، برداشت گیاه از دو منطقه رویشگاه اصلی و همچنین کشت آن در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس انجام شده و ترکیبات فرار آن‌ها از نظر کمیت و کیفیت با یکدیگر مقایسه گردیده است.

 

مواد و روش­ها

مواد گیاهی: اندام هوایی شامل برگ و ساقه گیاه مفراح، در اوایل مرداد ماه سال 1397 از دو رویشگاه اصلی و طبیعی گشانی و ارزان فود، در کوهستان الوند، استان همدان در مرحله رویشی برداشت گردید. مشخصات جغرافیایی آن در جدول 1 آورده شده است. گیاه پس از جمع آوری در شرایط سایه و دمای اتاق خشک شد. نمونه این گیاه نیز در هرباریوم پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی دانشگاه شهید بهشتی با کد MPH-2672 ثبت و نگهداری می‌شود.

 

 

 

شکل 1: گیاه مفراح در مرحله رویشی در رویشگاه طبیعی ارزان فود (سمت چپ) و

مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس (سمت راست)

 

 

            بذر مورد استفاده برای کشت در مزرعه تحقیقاتی از گیاهان موجود در رویشگاه در شهریور ماه سال 1396 از ارتفاعات کوهستان الوند جمع آوری گردید. بذرها با هیپوکلرید سدیم شستشو و ضدعفونی شدند. کشت بذور در بستر کشت کوکوپیت درون سینی کشت در تاریخ 13آذر ماه سال 1396 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس انجام شد. بذرهای این گیاه پس از گذشت 8 روز از تاریخ کشت، شروع به جوانه­زنی کردند. پس از تولید نشاء، نشاءهای گیاه مفراح بعد از رسیدن به مرحله 8 برگی در اوایل خرداد ماه، با فاصله (40×40سانتیمتر) درون مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس با طول جغرافیایی ''56' 9 51 و عرض جغرافیایی''27' 44 35 و ارتفاع 1285 متر از سطح دریا منتقل گردید. گیاهان در مزرعه تا زمان استقرار کامل هر روز آبیاری شدند. شکل 1 شمای کلی گیاه مفراح کاشته شده در مزرعه و در عرصه طبیعی را نشان می دهد. زمانی که اندام هوایی گیاه به ارتفاع 10 الی 15 سانتی متری رسید، معمولا 3 الی 4 شاخه جانبی در آن نیز ظاهر می‌شود و هیچ گونه علائم گلدهی نیز در آن‌ها مشاهده نشده است. در این مرحله گیاهان برداشت و در شرایط سایه و دمای محیط خشک و جهت تهیه اسانس به آزمایشگاه منتقل شدند. گیاهان جمع­آوری شده توسط آسیاب برقی خرد شده و سپس مقدار 50 گرم از آنها جهت استخراج اسانس توزین شدند. اسانس گیری با استفاده از دستگاه کلونجر به مدت 3 ساعت انجام گرفت. اسانس‌های بدست آمده پس از آب­گیری با سدیم سولفات، در شیشه‌های مخصوص درون یخچال نگهداری شدند. جداسازی و شناسایی کیفی ترکیبات با استفاده از کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی (GC-MS) و اندازه گیری‌های کمی با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC) انجام شد.

 

 

جدول 1: مشخصات مناطق رویش گیاه، درصد و مقدار ترکیب اصلی اسانس

درصد اسانس(%)

طول جغرافیایی

عرض جغرافیایی

ارتفاع محل

شهرستان

محل برداشت

55/0

51  9'  56''

35  44'  27''

1283

تهران

مزرعه تحقیقاتی

13/2

48  34'  38''

34  35'  59''

3015

همدان

ارتفاعات ارزان فود

97/1

48  25'  13''

34  39'  29''

2489

تویسرکان

ارتفاعات گشانی

 

 

شکل 2: مقایسه تغییرات درصد ترکیبات اصلی اسانس در مناطق مختلف

جدول 2: مقایسه کمیت و کیفیت مواد موثره  اسانس Nepeta crispa در رویشگاه‌های مورد مطالعه و کشت شده در مزرعه

No.

Compounds

RT

RI1

Percentage in different locations

Arzanfood

Gashani

Cultivated in Field

1

α-Thujene

6.36

926

0.43

0.38

0.34

2

α-Pinene

6.53

933

1.75

1.9

2.22

3

Sabinene

7.33

973

1.1

0.94

1.55

4

β-Pinene

7.45

978

5.39

5.37

6.16

5

1,8-Cineole

8.81

1034

49.9

48.48

40.25

6

γ-Terpinene

9.52

1068

1.24

0.79

2.16

7

Linalool

10.25

1102

1.05

1.4

0.68

8

Isopentyl isovalerate

10.33

1106

0.10

0.16

0.37

9

(E)-Epoxy-ocimene

11.32

1143

0.18

0.19

-

10

Pinocarvone

11.96

1165

-

tr2

-

11

ρ-Mentha-1,5-dien-8-ol

12.07

1171

1.94

1.93

1.46

12

Myrtenol

12.72

1197

4.4

4.06

3.55

13

Myrtenal

12.84

1201

0.12

0.16

-

14

4aα,7α,7aα- Nepetalactone

17.39

1366

0.11

23.49

0.68

15

4aα,7β,7aα- Nepetalactone

18.07

1401

24.73

3.74

34.83

16

(E)-Caryophyllene

18.56

1419

-

0.12

0.34

17

(E)-β-Farnesene

19.27

1455

0.38

0.4

0.25

18

2-Phenyl ethyl methylbutanoate

20.05

1488

0.1

0.27

0.35

19

3-Phenyl ethyl methylbutanoate

20.14

1492

tr

0.18

0.16

20

(Z)-α-Bisabolene

20.41

1501

0.93

1.11

0.73

 

Monoterpene Hydrocarbon

 

 

10.09

9.57

12.43

 

Oxygenated Monoterpene

 

 

82.25

83.33

81.45

 

Sesquiterpene Hydrocarbon

 

 

0.38

0.4

0.25

 

Oxygenated Sesquiterpene

 

 

0.93

1.23

1.07

 

Others

 

 

0.22

0.61

0.88

 

Total

 

 

93.9

95.1

96.1

 1 RI محاسباتی می‌باشد که با استفاده از نرمال آلکان‌های 8-24 به‌دست آمده است.

2tr  مقادیر زیر 1/0 درصد ناچیز در نظر گرفته شده است.

 


دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC): دستگاه گاز کروماتوگراف از نوع Agilent مدل 7890B، ستون HP-5 به طول30 متر و قطر داخلی 32/0 میلی­متر و ضخامت لایه فاز ساکن 25/0 میکرومتر بود. برنامه‌ریزی حرارتی آون با 60 درجه سانتی­گراد شروع و سپس با افزایش دمای 5 درجه در دقیقهادامه یافت و در نهایت، به مدت 2 دقیقه در دمای 280 درجه سانتی­گراد حفظ شد. دمای تزریق 250 درجه و دمای دتکتور FID، 280 درجه سانتی­گراد بود. مقدار نمونه تزریق شده 1 میکرولیتر با اتوسمپلر مدل Agilent G4513A، تزریق به­صورت اسپیلیت­ با نسبت 50 و گاز حامل هلیوم، با سرعت 1/1 میلی­لیتر بر دقیقه بود (Salehi et al., 2015).

کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی (GC-MS)و تفسیر اسانس: دستگاه کروماتوگراف گازی Termoquest- Finnigan متصل شده به دستگاه طیف سنج جرمی مدلTRACE MSو برنامه دمایی و دمای محفظه ترزیق مشابه با کروماتوگراف گازی می‏باشد. انرژی یونیزاسیون معادل 70 الکترون ولت بوده است. طول ستون مورد استفاده 30 متر و قطر داخلی ستون 25/0 میلی‏متر و ضخامت لایه فاز ساکن 25/0 میکرومتر بود. نوع گاز حامل هلیوم با جریان 1/1 میلی‏لیتر بر دقیقه بوده است. شناسایی طیف‏ها به کمک محاسبه شاخص بازداری و مطابقت هر ترکیب با منابع از طریق تزریق هیدروکربن‏های نرمال
(C8-C24) تحت شرایط یکسان با تزریق اسانس‏ها به دست آمد. همچنین مقایسه طیف‌های جرمی هر پیک با استاندارد موجود در کتابخانه دستگاه که شامل Adams و Wiley بود نیز صورت پذیرفت (Adams, 2011).

 

نتایج

            اسانس بدست آمده شفاف، زرد کمرنگ با بویی
نافذ بود و بازده متوسط تولید اسانس گیاه مفراح (درصد وزنی نسبت به وزن خشک گیاه) از مناطق ارزان فود، گشانی و مزرعه به‌ترتیب 13/2، 97/1 و 55/0 درصد تعیین گردید که در جدول 1 نمایش داده شده است. جدول 2 نیز نتایج آنالیز اسانس­ها را نشان می‌دهد که در نمونه جمع­آوری شده از ارزان فود، 18 ترکیب (در مجموع  87/93 درصد)، نمونه گشانی، 20 ترکیب (در مجموع 14/95 درصد) و در نمونه کشت شده در مزرعه 17ترکیب (در مجموع 08/96 درصد) شناسایی شد. ترکیبات به همراه شاخص بازداری و درصد هر ترکیب در جدول 2 آورده شده است. در بین 18 ترکیب شناسایی شده در نمونه ارزان فود، اصلی ترین ترکیبات اسانس، 8،1- سینئول (9/49 درصد)، 4aα,7β,7aα- نپتالاکتون (73/24 درصد)، بتا-پینن (39/5 درصد)، میرتنول (4/4 درصد) بودند.

 

 

شکل 3: کروماتوگرام­های مربوط به GC نمونه­های A: نمونه مزرعه B: منطقه ارزان فود

 C: منطقه گشانی، چهار ترکیب اصلی نیز با شماره مشخص شده‌اند.

 1: 1, 8-cineole; 2: 4aα, 7β, 7aα- nepetalactone; 3: β- pinene; 4: 4aα,7α,7aα- Nepetalactone

 

 

            در گیاهان جمع­آوری شده از گشانی بیشترین تعداد ترکیب شناسایی شد. ترکیبات اصلی شامل 8،1- سینئول (8/48 درصد)، 4aα,7α,7aα- نپتالاکتون[4] (49/23 درصد)، بتا-پینن (37/5 درصد)، میرتنول (06/4 درصد) و 4aα,7β,7aα-نپتالاکتون (74/3 درصد) بودند. اصلی‌ترین ترکیبات موجود در اسانس گیاه مفراح کشت شده در مزرعه از بین 17 ترکیب شناسایی شده، 8،1- سینئول (25/40 درصد)، 4aα,7β,7aα -نپتالاکتون (83/34 درصد)، بتا-پینن (16/6 درصد)، میرتنول (55/3 درصد) و آلفا-پینن (22/2 درصد) بودند. ساختار چهار ترکیب عمده مشترک در این اسانس‌ها در شکل 2 نمایش داده شده است. مقایسه چهار ترکیب اصلی اسانس مفراح در سه منطقه مختلف نیز در شکل 3 آورده شده است. کروماتوگرام‌های GC اسانس این سه نمونه نیز در شکل 4 نمایش داده شده است. پیک مرتبط به چهار ترکیب اصلی نیز در آن‌ها نشان داده شده است. 

 

بحث

            نتایج آنالیز سه نمونه مختلف، مشخص کرد که ترکیبات شناسایی شده در نمونه‌های طبیعی خودرو این گیاه، در نمونه کشت شده آن هم حضور دارد. با این حال درصد اسانس نمونه کشت شده در مزرعه تحقیقاتی تهران نسبت به نمونه‌های خودرو 70 تا 75 درصد کاهش نشان داده است. با توجه به نتایج آنالیز ترکیبات اسانس در نمونه‌های برداشت شده از رویشگاه این گیاه مشخص شد، 1/80 درصد از ترکیبات نمونه جمع­آوری شده از ارتفاعات ارزان فود و همچنین 6/81 درصد از کل ترکیبات اسانس نمونه منطقه گشانی را چهار ترکیب 8،1- سینئول، 4aα,7α,7aα- نپتالاکتون، 4aα,7β,7aα- نپتالاکتون و بتا-پینن تشکیل می­دهد. سفیدکن و همکارانش (Sefidkon et al., 2006) از اسانس گیاه مفراح جمع­آوری شده از کوهستان الوند در استان همدان، 26 ترکیب شناسایی کردند و ترکیبات اصلی موجود در اسانس این گیاه، 8 ،1- سینئول (8/62 درصد)،  4aα,7α,7aα- نپتالاکتون (3/10 درصد)، 4aβ,7α,7aα -نپتالاکتون (2/9 درصد)، بتا-پینن (6/3 درصد) و آلفا-ترپینئول (3/3 درصد) بودند. یکی از عوامل تفاوت در آنالیز تحقیق حاضر و مطالعه سفیدکن و همکاران، می تواند، مرحله برداشت نمونه باشد. در این مطالعه، از مرحله رویشی گیاه استفاده شده است، در حالی که در مطالعه سفیدکن و همکاران از مرحله گلدهی نمونه برداری شده است. محل جمع‌آوری نمونه نیز با یکیدیگر متفاوت بوده که خود می تواند باعث تغییرات در ترکیبات این گیاه شود. البته در گزارش سنبلی و همکاران نیز گیاه از کوهستان الوند و در مرحله گلدهی جمع آوری شده است ولی علاوه بر ترکیب 1، 8- سینئول (9/47 درصد)، تنها یک مشتق نپتالاکتونی 4aα-7α-7aβ-nepetalactone با 3/20 درصد ترکب عمده است و دو مشتق دیگر نپتالاکتونی درصد بسیار پایین تری دارند. با این حال در گزارشات دیگر از اسانس این گیاه، هیچ مشتق نپتالاکتونی گزارش نشده است (Mojab et al., 2009; Azar et al., 2012). بررسی­های انجام شده در گونه­های دیگر از این جنس نشان می­دهد، عمده ترکیبات اسانس این گیاهان مربوط به 8،1- سینئول و ایزومرهای نپتالاکتون می­باشد. در گزارشی از ترکیبات اسانس 5 گونه از گیاهان جنس Nepeta مشخص شد، در گونه­های N. sibiricaو N. melissifolia  ترکیب 8،1- سینئول و در گونه­های N.cataria L. var. citriodora، N. nudaو N. transcaucasicaمشتقات نپتالاکتون دارای بالاترین مقدار در بین ترکیبات اسانس این گیاهان می‌باشند (Baranauskiene et al., 2019). در بررسی ترکیبات اسانس 8 گونه از گیاهان جنس Nepeta مشخص شد مونوترپن­های اکسیژن­دار فراوان­ترین دسته ترکیبات فرار در این گونه­های مورد بررسی بوده و همچنین بالاترین میزان ترکیب 1، 8- سینئول (89/70 درصد)، در این تحقیق مربوط به گونه N. racemosa می­باشد (Talebi et al., 2020).

            با توجه به نتایج بدست آمده از درصد اسانس نمونه­های جمع­آوری شده از زیستگاه طبیعی گیاه مفراح با نمونه کشت شده آن در مزرعه تحقیقاتی، عوامل محیطی متعددی را می‌توان در آن دخیل دانست. از جمله ارتفاع از سطح دریا می تواند یکی از عوامل موثر اختلاف در درصد اسانس نمونه‌ها باشد. هرچند که عوامل دیگر نیز مانند اختلاف دمای هوا، بافت و ترکیبات خاک محل رویش اصلی و مزرعه و همچنین تنش‌های محیطی که معمولا در عرصه طبیعی بیشتر رخ می دهند، نیز می‌توانند بر درصد و ترکیبات اسانس این گیاه تاثیرگذار باشند. اکبری نیا و همکاران (Akbarinia et al., 2003) ترکیبات اسانس Nepeta pogonosperma، یک پونه سای دیگر انحصاری ایران، را در شرایط کشت شده و خودرو مقایسه کردند. محل کشت در نزدیکی محل برداشت نمونه ولی با ارتفاع پایین تری بوده است. در این پژوهش، درصد اسانس نمونه‌ها تفاوت چندانی نداشته است، اما درصد ترکیبات 1، 8- سینئول و نپتالاکتون در شرایط مختلف تفاوت کرده است. این مطالعه ضرورت مطالعه ترکیبات اسانس مفراح در مراحل مختلف فنولوژیک را نیز بیان می‌کند که در پژوهش‌های گروه تحقیقاتی حاضر، در حال اجرا می‌باشد. اخیرا محققین صربستانی با یک مطالعه in vitro، متابولیسم ایزومرهای نپتالاکتونی را تحت استرس‌های کم آبی بررسی کرده اند. در این تحقیق، با ایجاد تنش‌های آبی، تولید حجم توده گیاهی و بازده نپتالاکتون‌ها در دو گونه Nepeta rtanjensis و  N. argolicaبررسی شد که افزایش تنش آبی باعث کاهش نپتالاکتون‌ها شد. در این راستا، ژن‌های موثر در بیوسنتز نپتالاکتون‌ها و فاکتورهای ترانسکریپشن کاهش فعالیت پیدا کردند (Aničić et al., 2020). این بدان معنا است که میزان نپتالاکتون‌ها به از دست دادن آب و یا خشکی منطقه بسیار وابسته است.

            بررسی تاثیر ارتفاع بر ترکیبات اسانس سه گونه از گیاهان جنس Nepeta نشان داد، تفاوت در ارتفاع محل رویش گیاهان می­تواند بر میزان ترکیبات فعال تغییراتی ایجاد کند. به عنوان مثان در گیاه N. sessilifolia Bunge از دو جمعیت با ارتفاع متفاوت نشان داد، با افزایش ارتفاع میزان ترکیبات سزکویی­ترپنی گیاهان افزایش پیدا کرده است و همچنین تفاوت دیگر در افزایش مقدار مونوترپن­ها در گیاهان برداشت شده از ارتفاع بالاتر مشاهده شد. نتایجی مشابه آن نیز در میزان ترکیب 8،1- سینئول، که یک ترکیب مونوترپن می­باشد مشاهده شد (Talebi et al., 2019). داراس و همکاران (Darras et al., 2020) توانستند بدون استفاده از هورمون‌های رشد گیاهی گونه انحصاری Nepeta camphorata را از کوهستان تایگتوس یونان برداشت کرده و مطالعات اهلی سازی آن را انجام داده و خصوصصیات مورفولوژیک و آنتی اکسیدانتی آن را در شرایط کشت مختلف بررسی نمایند. داده‌ها نشان می دهد گونه‌ای که از ارتفاعات حدود 2400 متری برداشت شده است توانسته به صورت موفقیت آمیزی در سطح دریا تکثیر یابد و در بستر خاک کشت شود. در ضمن، میزان فنول و ظرفیت آنتی­اکسیدانی گیاه کشت شده نیز نسب به گیاه وحشی افزایش یافته است، با این حال در این مقاله در رابطه با ترکیبات اسانس و تغییرات آن با نمونه وحشی مطلبی آورده نشده است. تاثیر ارتفاع و مقایسه گیاه کشت شده و نمونه طبیعی در گیاهان دیگر نیز در تحقیقات متعددی ذکر شده است. صائب و همکاران (Saeb et al., 2012) در بررسی تاثیر ارتفاع بر میزان اسانس گیاه گزنه گزارش کردند، سطوح ارتفاع مورد مطالعه تاثیر معنی داری بر درصد اسانس این گیاه داشت و میزان ترکیبات اصلی اسانس به استثنای لیلانول به طور معنی داری تغییر کردند. اهلی سازی گیاه زیره کوهی(کرمانی) باعث کاهش درصد اسانس در گیاهان کشت شده در مزرعه نسبت به گیاهان جمع­آوری شده از رویشگاه گردید، این درحالی بود که میزان ترکیبات اصلی گیاه شامل گاما-ترپینن (2/44، 8/40، 8/36 درصد)، کیومن­آلدئید (9/16، 1/14، 8/11 درصد) و گاما-ترپینن-7-اُل (5/10، 6/10، 7/18 درصد) به‌ترتیب در نمونه‌های خودرو، برداشت در سال اول و سال دوم، در نمونه کشت شده با گیاه خودرو اختلاف معنی داری نداشتند (Azizi et al., 2011). بررسی تاثیر ویژگی­های اکولوژیک بر کمیت و کیفیت اسانس گل و برگ بومادران نیز نشان داد، اختلاف معنی داری بین طبقات ارتفاعی از نظر بازده اسانس گل وجود ندارد. در حالی که با افزایش ارتفاع در بازده اسانس برگ اختلاف معنی داری مشاهده شد و تعداد ترکیبات موجود در گل با افزایش ارتفاع افزایش یافت، اما ترکیبات برگ کاهش پیدا کرد (Azarnivand et al., 2009).

 

نتیجه‌گیری نهایی

            این مطالعه برای اولین بار کشت گیاه دارویی مفراح در شرایط آب و هوایی تهران را بررسی کرد. اولین مرحله در اهلی سازی هر گیاه، کشت در منطقه و امکان سنجی کشت آن می‌باشد. کشت گیاه مفراح در ارتفاعی با اختلاف حدود 1200 متر پایین تر نسبت به رویشگاه اصلی خود و در آب و هوای غرب تهران، صورت گرفت، ولی میزان مواد موثره موجود در اسانس آن به طور معنی داری کاهش یافت. این مطلب را ممکن است بتوان با بهبود شرایط دیگر از جمله سایر پارامتر‌های بومشناسی توجیه کرد و شاید نیز بتوان با سایر عوامل موثر تغذیه ای و تنش‌های مناسب بهبود بخشید. شاید بتوان یکی از عوامل مهم تاثیرگذار بر میزان اسانس این گیاه را ارتفاع محل رویش دانست ولی به تاکید عوامل دیگر بومشناسی نیز می تواند در کاهش میزان اسانس تاثیر گذار باشند. تعداد و مقدار اجزای اسانس در شرایط زراعی در مقایسه با نمونه­های رویشگاهی تغییر چندانی نداشت و صرفا کاهش میزان اسانس در نمونه­های زراعی دیده شد و مطمئنا با روش­های به­زراعی مانند تغذیه اصولی و رعایت برخی از تنش‌های مفید برای افزایش متابولیت‌های گیاه، می­توان محتوای اسانس نمونه­های اهلی شده این گیاه را نیز افزایش داد. با این حال، می‌توان بیان کرد که گیاه مفراح قابلیت اهلی­سازی در بوم نظام­های کشاورزی را دارا می­باشد.

 

 


 

 

 

 

 



*نویسنده مسئول: mahdiayyari@gmail.com

[2]. 4aα,7β,7aα- Nepetalactone

[3]. Zone Of Inhibition

[4]. 4aα,7α,7aα- Nepetalactone