ارزیابی شاخص‌های فیتوشیمیایی و پتانسیل کیفی زیتون (Olea europaea L.) تحت تأثیر ژنوتیپ و مکان جغرافیایی

محورهای موضوعی : فیتوشیمی

اکرم سلمانی قهفرخی ¹ , مهدی علی زاده ^{2 *} , اسماعیل سیفی ³ , زهره کریمی لنجی ⁴ , خدایار همتی ⁵ , حسین فریدونی ⁶

1 - گروه باغبانی، دانشکده تولید گیاهی دانشگاه علوم کشاورزی و ومنابع طبیعی گرگان، ایران
2 - Author
3 - گروه باغبانی، دانشکده تولید گیاهی دانشگاه علوم کشاورزی و ومنابع طبیعی گرگان، ایران
4 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران
5 - گروه باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
6 - سازمان آموزش، تحقیقات کشاورزی، مرکز تحقیقات کشاورزی گرگان، ایران

تاریخ دریافت : 1404/04/18 تاریخ پذیرش : 1404/07/04 تاریخ انتشار : 1404/08/18

کلید واژه: زیتون, ژنوتیپ, شاخص‌های فیتوشیمیایی, مکان جغرافیایی ,

چکیده مقاله :

این پژوهش در سال 1400 در دو فاز مجزا به بررسی تأثیر ژنوتیپ و همچنین اثر محیط (اقلیم) بر ویژگی‌های فیتوشیمیایی زیتون (Olea europaea L.)، پرداخته است. در فاز اول، بیست ژنوتیپ زیتون که در ایران به شکل رایج تحت کشت قرار دارند از نظر میزان چهار صفت ارزشمند در میوه زیتون شامل اولئوروپین، محتوای فنل، فلاونوئید و فعالیت آنتی‌اکسیدانی مورد آزمایش قرار گرفتند. مکان آزمایش واقع در کلکسیون زیتون مرکز تحقیقات کشاورزی گرگان بود. ژنوتیپ‌های بررسی شده سطوح مختلفی از ترکیبات فنولی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی را نشان دادند. بیشترین محتوای فنل در رقم ماری و کوراتینا ( به ترتیب 78/5 و 62/5 میلی‌گرم بر گرم) شناسایی شد که میوه‌های آنها را می‌توان برای استفاده به عنوان منبع غنی آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی درنظر گرفت. ماری و شیراز نیز دارای بالاترین سطوح اولئوروپین (به ترتیب 23/1 و 04/1 میلی‌گرم برگرم) بودند. ارقامی مانند کنسروالیا و دیره در اغلب صفات دارای سطوح پایین‌تری نسبت به بقیه ژنوتیپ‌ها بودند. در فاز دوم این مطالعه تجمع صفات در دو ژنوتیپ زرد و کرونایکی در سه منطقه اصفهان، گرگان و گنبد کاووس تحت بررسی قرار گرفتند. طبق نتایج بدست آمده از این تحقیق تجمع فنل در شهرهای گنبدکاووس و اصفهان در هر دو رقم سطوح بالاتری نسبت به اصفهان نشان دادند. میزان آنتی اکسیدان نیز در گرگان در هر دو رقم دارای سطح بیشتری نسبت به دو مکان دیگر بود. کمترین مقدار آنتی اکسیدان در رقم زرد در اصفهان دیده شد. این نتایج نشان داد ساختار و غلظت ترکیبات شیمیایی در بافت زیتون به طور واضحی به ژنتیک و متغیرهاي اقلیمی بستگی دارد. نتایج این پژوهش بر اهمیت شناسایی ژنوتیپ‌های برتر در کشور و همچنین مدیریت شرایط محیطی برای کشت و تولید زیتون‌هایی با کیفیت غذایی بالا تأکید دارند و می‌توانند به بهینه‌سازی تولیدات کشاورزی و توسعه پایدار کمک کنند.

چکیده انگلیسی:

This research, conducted in the year 2021, investigated the influence of genotype and environmental factors (climate) on the phytochemical characteristics of olive (Olea europaea L.) in two distinct phases. In the first phase, twenty olive genotypes - commonly cultivated in Iran - were evaluated for four key fruit characteristics, oleuropein content, total phenolic compounds, flavonoid content, and antioxidant activity. The study was carried out at the Olive Collection of the Gorgan Agricultural Research Center. The genotypes exhibited significant variation in phenolic compound and antioxidant capacity. The highest total phenolic content was observed in Mari and Coratina cultivars (78.5 and 62.5 mg/g, respectively), indicating their potential as rich sources of natural antioxidants. Mari and Shiraz showed the highest oleuropein concentrations (23.1 and 14.1 mg/g, respectively). Cultivars such as Conservalia and Direh generally demonstrated lower values across the evaluated traits. In the second phase, the accumulation of these phytochemical indices was assessed in two genotypes, Zard and Koroneiki, grown in three different regions: Isfahan, Gorgan, and Gonbad-e-Kavous. Results revealed that phenolic accumulation was higher in Gonbad-e-Kavous and Isfahan compared to Gorgan for both genotypes, while antioxidant activity was the highest in Gorgan. The lowest antioxidant activity was recorded in Zard genotype cultivated in Isfahan. These findings highlight that the chemical composition and concentration in olive tissues are strongly influenced by both genotype and climatic variables. This research emphasizes the importance of identifying superior genotypes and optimizing environmental conditions to enhance the nutritional quality of olives, thereby contributing to sustainable agricultural development.

منابع و مأخذ:

Ahmadipour, S., Arji, I., Ebadi, E. and Abdosi, V. (2019). Morphological, physiological and biochemical changes of young plants of some olive cultivars (Olea europaea L.) under drought stress conditions. Iranian Journal of Horticultural Science, 50(2), 275-286. http:/doi/10.22059/ijhs.2017.242485.1326. [In Persian]
Ben Brahim, S.B., Kelebek, H., Ammar, S., Abichou, M. and Bouaziz, M. (2017). LC–MS phenolic profiling combined with multivariate analysis as an approach for the characterization of extra virgin olive oils of four rare Tunisian cultivars during ripening, Food Chemistry, 229(15), 9-19. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.02.025
Ben Salah, M., Abdelmelek, H. and Abderraba, M. (2012). Study of Phenolic Composition and Biological Activities Assessment of Olive Leaves from different Varieties Grown in Tunisia. Medicinal chemistry. 2(5), 107-111. https://doi.org/10.4172/2161-0444.1000124
Benítez-Cabello, A., Delgado, A.M. and Quintas, C. (2023). Main Challenges Expected from the Impact of Climate Change on Microbial Biodiversity of Table Olives: Current Status and Trends. Foods (Basel, Switzerland), 12(19), 3712. https://doi.org/10.3390/foods12193712
Bouaziz, M., Chamkha, M. and Sayadi, S. (2004). Comparative study on phenolic content and antioxidant activity during maturation of the olive cultivar Chemlali from Tunisia. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52(17), 5476-5481. https://doi.org/10.1021/jf0497004
Chung, Y.C., Chien, C.T., Teng, K.Y., and Chou, S.T. (2006). Antioxidative and mutagenic properties of Zanthoxylum ailanthoides Sieb & zucc. Food Chemistry, 97(3), 418-425. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.05.019
Ebrahimzadeh, M.A., Hosseinimehr, S.J., Hamidinia, A. and Jafari, M. (2008). Antioxidant and free radical scavenging activity of Feijoa sallowiana fruits peel and leaves. Pharmacologyonline, 1: 7-14.
Fraga, H., Pinto J.G. and Santos J.A. (2019). Climate change projections for chilling and heat forcing conditions in European vineyards and olive orchards: A multi-model assessment. Climate Change. 152(1), 179-193. http://doi.org/10.1007/s10584-018-2337-5
Ganino, T., Bartolini, G. and Fabbri, A. (2006). The classification of olive germplasm – a review. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 81(3), 319-334. https://doi.org/10.1080/14620316.2006.11512069
Ghasemi, S., Koohi, D.E., Emmamzadehhashemi, M.S.B., Khamas, S.S., Moazen, M., Hashemi, A.K., Amin, G., Golfakhrabadi, F., Yousefi, Z. and Yousefbeyk, F. (2018). Investigation of phenolic compounds and antioxidant activity of leaves extracts from seventeen cultivars of Iranian olive (Olea europaea L.). Journal of food science and technology, 55(11), 4600-4607. https://doi.org/10.1007/s13197-018-3398-1
Khadivi, A., Mirheidari, F., Moradi, Y. and Paryan, S. (2022). Identification of the promising olive (Olea europaea L.) cultivars based on morphological and pomological characters. Food Science & Nutrition, (10), 1299-1311. https://doi.org/10.1002/fsn3.2767
Lee, O.H. and Lee B.Y. (2010) Antioxidant and antimicrobial activities of individual and combined phenolics in Olea europaea leaf extract. Bioresource technology, 101(10), 3751-3754. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.12.052
Masood, A., Manzoor, M., Anjum, S. and Achakzai, A.K.K. (2020). Quantitative analysis of total phenolics, flavonoids and antioxidant activity of olive fruits (Olea ferruginea) based on geographical region and harvesting time in Zhob District, Pakistan, APPLIED ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL RESEARCH, 19(1), 13-25. http://dx.doi.org/10.15666/aeer/1901_013025
Mansouri, Y., Zivdar, SH. and Khaleghi, E. (2025). Effect of girdling time on flowering properties of olive trees in Ahvaz climate. Plant Productions, 47(4), 647-661. http://doi.10.22055/ppd.2024.47834.2197 [In Persian]
Petridis, A. and Therios, I. (2012) Genotypic Variation of Total Phenol and Oleuropein Concentration and Antioxidant Activity of 11 Greek Olive Cultivars (Olea europaea L.) HORTSCIENCE, 47(3), 339-342.
Romani, A., Mulinacci, N., Pinelli, P., Vincieri, F. F. and Cimato, A. (1999). Polyphenolic content in five tuscany cultivars of Olea europaea L. Journal of agricultural and food chemistry, 47(3), 964-967. https://doi.org/10.1021/jf980264t
Sedef, N. E and Karakaya, S. (2009). Olive tree (Olea europaea) leaves: potential beneficial effects on human health, Nutrition Reviews, (67)11, 632-638. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2009.00248.x
Seifipour, S., Khaleghi, E. and Moallemi, N. (2021). Evaluation of genetic diversity of different olive genotypes in some cities of khuzestan province using morphological marker. Plant Productions, 44(1), 1-12. https://doi.org/10.22055/ppd.2019.26385.1622 [In Persian]
Slinkard, K. and Singleton, V. L. )1977(. Total phenol analysis: automation and comparison with manual methods. American Journal of Enology and Viticulture. 28(1), 49-55. Https://doi.org/ 10.5344/ajev.1977.28.1.49.
Tekaya, M., Chehab, H., Guesmi, A., Algethami, F, K., Hamadi, N, B., Hammami, M. and Mechri, B. (2022). Study of phenolic composition of olive fruits: validation of a simple and fast HPLC-UV method, Quality-Food safety, (29), 35, https://doi.org/10.1051/ocl/2022028
Uylaşer, V. (2014). Changes in phenolic compounds during ripening in Gemlik variety olive fruits obtained from different locations. CyTA - Journal of Food, 13(2), 167-173. https://doi.org/10.1080/19476337.2014.931331
Vinha, A. F., Ferreres, F., Silva, B. M., Valentao P., Goncxalves, A., Pereira, J. A., Oliveira, M. B., Seabra, R. M. and Andrade, P. B. (2005). Phenolic profiles of Portuguese olive fruits (Olea europaea L.): Influences of cultivar and geographical origin. Food Chemistry, 89(4), 561-568. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.03.012
Yılmaz-Düzyaman, H., Medina-Alonso, M.G., Sanz, C., Pérez, A.G., de la Rosa, R. and León, L. (2023). Influence of Genotype and Environment on Fruit Phenolic Composition of Olive. Horticulturae, (9), 1087. https://doi.org/10.3390/horticulturae9101087
Zhang, C., Xin, X., Zhang, J., Zhu, S., Niu, E., Zhou, Z. and Liu, D. (2022). Comparative Evaluation of the Phytochemical Profiles and Antioxidant Potentials of Olive Leaves from 32 Cultivars Grown in China. Molecules (Basel, Switzerland), 27(4), 1292. https://doi.org/10.3390/molecules27041292
Kaviani, M., Varidi, M., Tahmasebi Enferadi, S. and Varidi, M. J. (2018). Determination of best harvesting time for Mari and Shengeh varieties based on some critical qualities of olive. Journal of food and science technology, (15)84, 397-410. http://fsct.modares.ac.ir/article-7-16079-fa.html
Karimova, Q., Asgarova, R., Guvendiyev, V., Hajiyeva, S. and Hajiyev, E. (2024). Assessment of diversity of olive (Olea europaea L.) genotypes according to pomological characters. Presented at the 2th International Scientific and Practical Conference: Integration of Science and Practice as a Mechanism of Effective Development, Copenhagen, Denmark.
Sariyildiz, T., Anderson, J.M. and Kucuk, M. (2005). Effects of tree species and topography on soil chemistry, litter quality, and decomposition in Northeast Turkey. Soil Biology and Biochemistry, 37(9), 1695-1706. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2005.02.004
Alizadeh Behbahani, B., Noshad, M. and Rahmati-Joneidabad, M. (2022). Determination of chemical composition and evaluation the antimicrobial activity of Olea europaea leaf extract against pathogenic bacteria “in vitro”. Iranian Food Science and Technology Research Journal. 18(5), 603-614. [In Persian]