Comparison of quantity and quality of Phlomis olivieri essential oil in Kelardasht and Baladeh habitats, Mazandaran Province
Subject Areas : GeneticSeyed Khadijeh Mahdavi 1 , Maedeh Yousefian 2 , Abbas Effati 3
1 - Faculty member of Islamic Azad University, Noor Branch.
2 - Research Assistant Prof. Forest and Rangelands Research, Dept, Mazandaran Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, education and Extension Organization, Sari, Iran.
3 - MS.C Rangeland Management, Islamic Azad University, Nour Branch
Keywords: Correlation, Soil properties, essential oil yield, Mazandaran Province, Phlomis olivieri,
Abstract :
One of the medicinal plants in resort areas of Mazandaran province is Phlomis olivieri which is widely used in pharmaceutical, food and cosmetics industries. This study was investigated the essential oil compounds of Phlomis olivieri aerial parts in Baladeh (Noor) and Kelardasht and also investigating the effect of soil physical and chemical properties on quantitiy and quality of essential oil. Eerial parts of plants were collected and essential oil was extracted with Clevenger device and compounds were identified with GC and GC/MS. Soil samples were randomly picked and were transfered to soil science laberatory to determine physical and chemical properties. The results showed that in Baladeh region, 27 compounds were identified which comprise 92.04 percent of total essential oil volume. At Kelardasht site, 26 compounds were identified which comprise 97.43 percent of total essential oil volume. The highest compounds in both regions were: Alpha- pinene, Beta-Caryophyllene, (E)-Beta-Farnesence, Germacrene- D, Germacrene– B and Beta-Eudesmol. Average essential oil efficiency in Baladeh and Kelardasht sites were 0.35 and 0.75, respectively which the highest essential oil amount was achieved in Kelardasht region. There was positive correlation between essential oil yield and saturation percentage and soil absorbable nitrogen, phosphorous and potassium explaining that with increasing these elements, essential oil yield was increased. Also, positive and significant correlation was observed between essential oil yield and organic carbon and matter percent at probability of 5 percent. Negative and significant correlation was found between essential oil efficiency and pH at probability of 1 percent which means that the lower essential oil with increment in this factor. Due to the Kelardasht has a higher yield of essential oil and also the percentage of essential oil compounds than Baladeh, the use of Phlomis olivieri is recommended in Kelardasht for cultivation and also for more production of these compounds.
_||_
مقایسه کمیت و کیفیت اسانس گیاه گوشبره زرد یا چالمه (Phlomis olivieri) در رویشگاههای کلاردشت و بلده، استان مازندران
چکیده
یکی از گیاهان دارویی در نواحی ییلاقی استان مازندران، گیاه گوشبره زرد یا چالمه (Phlomis olivieri) میباشد که در صنایع مختلف دارویی، غذایی، آرایشی و بهداشتی مصارف فراوانی دارد. این تحقیق با هدف بررسی ترکیبات اسانس اندامهای هوایی گیاه گوشبره زرد در مناطق بلده نور و کلاردشت به همراه اثرگذاری عوامل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بر روی کمیت و کیفیت اسانس گیاه مذکور صورت گرفته است. بدین منظور، اندامهای هوایی گیاه جمعآوری و برای تعیین میزان اسانس از دستگاه کلونجر و شناسایی ترکیبات اسانس از دستگاههای GC و GC/MS استفاده شد. خاک نیز به صورت تصادفی از پای گیاه نمونهبرداری شد. نتايج نشان داد كه در منطقه بلده 27 ترکيب شناسایی شد که 04/92 درصد حجم اسانس را در بر میگیرد و در منطقه کلاردشت 26 ترکيب شناسايي شد که 43/97 درصد از حجم اسانس را تشکيل ميدهد. تركيبات α-pinene،β-Caryophyllene، (E)-β-Farnesence، Germacrene-D، Germacrene-B و β-Eudesmol بالاترین درصد را در هر دو رویشگاه داشتند. ميانگين بازده اسانس گياه در رویشگاه بلده و کلاردشت به ترتيب 35/0 و 75/0 درصد بوده که در اين قسمت بیشترین مقدار درصد اسانس مربوط به رویشگاه کلاردشت بوده است. بين بازده اسانس و درصد اشباع خاک، نیتروژن، فسفر و پتاسیم قابل جذب در خاک، همبستگي مثبت و معنیداری وجود داشت. همچنین بين بازده اسانس با کربن آلی و درصد ماده آلی همبستگي مثبت و معنيداري در سطح احتمال 5 درصد گزارش شد. از طرفی بین بازده اسانس و pH خاک همبستگي منفی و معنيداري در سطح احتمال 1 درصد مشاهده شد، بدین صورت که با افزايش این عامل، ميزان بازده اسانس کاهش یافت. با توجه به اینکه در منطقه کلاردشت، میزان بازده اسانس و همچنین درصد ترکیبات اسانس بالاتری نسبت به بلده بوده است، استفاده از جمعیت گوشبره زرد در منطقه فوق جهت کشت و کار و نیز جهت تولید بیشتر این ترکیبات توصیه میشود.
واژههای کلیدی: استان مازندران، بازده اسانس، خصوصیات خاک، گوشبره زرد، همبستگی
Abstract
One of the medicinal plants in resort areas of Mazandaran province is Phlomis olivieri which is widely used in pharmaceutical, food and cosmetics industries. This study was investigated the essential oil compounds of Phlomis olivieri aerial parts in Baladeh (Noor) and Kelardasht and also investigating the effect of soil physical and chemical properties on quantitiy and quality of essential oil. Eerial parts of plants were collected and essential oil was extracted with Clevenger device and compounds were identified with GC and GC/MS. Soil samples were randomly picked and were transfered to soil science laberatory to determine physical and chemical properties. The results showed that in Baladeh region, 27 compounds were identified which comprise 92.04 percent of total essential oil volume. At Kelardasht site, 26 compounds were identified which comprise 97.43 percent of total essential oil volume. The highest compounds in both regions were: Alpha- pinene, Beta-Caryophyllene, (E)-Beta-Farnesence, Germacrene- D, Germacrene– B and Beta-Eudesmol. Average essential oil efficiency in Baladeh and Kelardasht sites were 0.35 and 0.75, respectively which the highest essential oil amount was achieved in Kelardasht region. There was positive correlation between essential oil yield and saturation percentage and soil absorbable nitrogen, phosphorous and potassium explaining that with increasing these elements, essential oil yield was increased. Also, positive and significant correlation was observed between essential oil yield and organic carbon and matter percent at probability of 5 percent. Negative and significant correlation was found between essential oil efficiency and pH at probability of 1 percent which means that the lower essential oil with increment in this factor. Due to the Kelardasht has a higher yield of essential oil and also the percentage of essential oil compounds than Baladeh, the use of Phlomis olivieri is recommended in Kelardasht for cultivation and also for more production of these compounds.
Key words: Correlation, Essential oil yield, Mazandaran Province, Phlomis olivieri, Soil properties.
مقدمه
گیاهان دارويی از زمانهای دور تاکنون جايگاه خاصی در درمان بیماریها و نیز تهیه داروها داشته و بدون شک میتوان اظهار داشت بشر از زمانی که بیماری را شناخت، با گیاهان دارويی نیز آشنا بود. اهمیت اقتصادی و درمانی گیاهان دارويی و صنعتی و توسعه نگارش گیاهدرمانی در جهان، شناخت ترکیبات و تعیین میزان کمی و کیفی ترکیبهای موجود در اسانس، تحت تأثیر عوامل مختلف محیطی، از اهمیت خاصی برخوردار میباشد (Ranjbar et al., 2015). تغییرات کمی و کیفی در متابولیتهای ثانویه ممکن است ناشی از چندین عامل مختلف مانند دما، رطوبت، میزان بارندگی، میزان نور خورشید، تنوع گیاه، فصل جمعآوری و حتی زمان جمعآوری در طول روز نیز باشد (Mahdavi et al., 2014). بنابراین مطالعه ترکیب و فعالیت بیولوژیکی در مناطق مختلف جغرافیایی به منظور انتخاب منبع بهینه دارویی بسیار جالب توجه است که به چهار گروه کلي عوامل اقليمي، ادافيک، توپوگرافي و زيستي تقسيم ميشوند و در سه محور بر اسانس گیاهان دارویی تأثیر میگذارند که شامل الف: تأثیر بر مقدار کلی مواد مؤثره گیاهان دارویی، ب: تأثیر بر عناصر تشکیلدهندة مواد مؤثره و ج: تأثیر بر مقدار تولید وزن خشک میباشد (Khalil et al., 2020). اسانسها از جمله تركيبات مهم گياهان دارويي هستند كه داراي فعاليتهاي زيستي فراواني میباشند و تركيبات هيدروكربني متشكل از سه عنصر كربن، هيدروژن و اكسيژن ميباشند (Lopez-Romero et al., 2015). اسانس حاصل از گیاهان در صنایع مختلف بهداشتی و دارویی کاربرد فراوان داشته و نیز مواد تشکیلدهنده اسانسها هر کدام جایگاه ویژهای در مقایسه با نمونههای مصنوعی دارد (Qelichnia, 2001). گیاه دارویی phlomis olivieri با نام فارسی گوشبره زرد و یا چالمه از گیاهان تیره نعناعیان میباشد. این جنس در ایران دارای 17 گونه میباشد که 8 گونه از این گیاهان انحصاری ایران میباشند و دیگر گونههای آن علاوه بر ایران در قفقاز دور، عراق، سوریه، آناتولی، ترکمنستان و افغانستان میرویند. گونه گوشبره زرد یا چالمه گیاهی است علفی و چندساله، با ارتفاع 25 تا 65 سانتیمتر، چند ساقهای، اغلب در بالا منشعب، قهوهای کمرنگ یا سفید، مایل به زرد، پوشیده از کرکهای ستارهای-نمدی، دسته‌ای-پنبهای، سفید یا زرد گاهی بخشی از آن از ساقه جدا شده و در این حالت قسمتی از ساقه بدون کرک میباشد (Qahraman, 2003). این گیاه جهت درمان بیماریها از قبیل دیابت، زخم معده، بواسیر، تورم و زخمها مصرف میشوند. همچنین دارای خواص ضد سرطانی، آنتیباکتریال و خاصیت آنتیاکسیدانی است (Saadeqi et al., 2013). مطالعات فیتوشیمیایی بر روی گیاه گوشبره زرد نشان داده است که ترکیبات اصلی اسانس گیاه شامل جرمکران دی، جرمکران بی، الفا بتین و بتاکاریوفلین میباشند (Saadeqi et al., 2013). این مواد فرار که داراي فعاليت آنتياكسيداني بوده، بدن را در مقابل اثرات سوء راديكالهاي آزاد اكسيژن حفاظت مينمايند (Lopez-Romero et al., 2015). شناخت این نوع از گیاهان بومی کشور و تعیین شرایط بهینه رشد و بازدهی بیشتر اسانس آنها میتواند برای بهرهبرداری پایدار این گیاهان جایگاه مهمی داشته باشد. ایران با برخورداری از سابقه تاریخی درخشان در طب و استعدادهای بالقوه جغرافیایی اکولوژی و تنوع گونههای گیاهی تنها درصد کمی از داروهای مصرفی خود را از گیاهان تأمین مینماید. با توجه به اینکه در حال حاضر بیشتر مواد اولیه دارویی در ایران ساخته نمیشود و در صنعت داروسازی به طور ریشهای به این مواد نیاز است، استفاده از منابع دارویی داخل یکی از راههای کاهش این نیاز است که از دیرزمان در ایران و به طور سنتی رواج داشته است (Mirazadi et al., 2011). از سوی دیگر جلوگیری از انقراض گونههای بومی و با ارزش دارويی بالا و همچنین حفظ، توسعه و گسترش اين ذخایر با ارزش ژنتیکی بايستی تدابیری جهت کشت و اهلی کردن آنها انديشید. اولین گام مؤثر در اين مسیر بررسی شرايط رويشگاهی و شناسايی نیازهای اکولوژيک گونههای بومی و مهمتر از همه شناسایی بهترين شرايط رويشگاهی است که در آن کیفیت و کمیت مواد مؤثره ممتاز و در حد قابل ملاحظه است (Ranjbar et al., 2015). در این راستا مطالعاتی صورت گرفته است که به برخی از آنها اشاره میشود. Ghanbari و همکاران (2020) با بررسی تغییر محتوی فیتوشیمیایی گیاه دارویی علف مار (Capparis spinosa) جمعآوری شده از خرد اقلیمهای مختلف در مناطق کوهستانی شهرستان آمل )نمارستاق، دلارستاق و بهرستاق( در چهار ارتفاع به این نتیجه رسیدند که مقدار ترکیبات فیزیولوژیکی اندازهگیری شده با افزایش ارتفاع از سطح دریا، افزایش مییابد. بنابراین میتوان در مناطق مرتفع کشت برخی گیاهان دارویی نزدیک به این خانواده را توسعه داد. Abyar و همکاران (2019) به بررسی تأثیر عوامل اکولوژیکی بر مقدار صمغ و ترکیبهای شیمیایی اسانس گیاه دارویی Ferula assafoetida L. در رویشگاههای جنوب غرب ایران پرداختند. در این پژوهش، رابطه بین ارتفاع از سطح دریا و برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک بر مقادیر کمی و کیفی اسانس و همچنین مقدار صمغ F. assafoetida L. در رویشگاههای طبیعی استانهای فارس، خوزستان، کهگیلویه و بویراحمد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از کاهش معنیدار درصد اسانس و میزان صمغ هر سه رویشگاه با افزایش ارتفاع از سطح دریا بود که میتوان آن را به عوامل محیطی از جمله خاک، آب و هوا و رطوبت نسبت داد. Fourouze and Mirdeylami (2019) تأثیر عوامل محیطی را بر تغییرات ترکیب شیمیایی اسانس گونه دارویی بومادران در مراتع ییلاقی، قشلاقی و مراتع مشجر بررسی کردند. با توجه به استعداد و قابلیت بومادران در مناطقی با چنین خصوصیات محیطی، آنها پیشنهاد دادند که در این مناطق میتوان به تولید پایههایی با توان تولید حداکثر اجزای اسانس اقدام نمود. از اینرو میتوان از این گیاه در استفاده چندمنظوره از مراتع، افزایش میزان درآمد بهرهبرداران از عرصههای طبیعی و سرانجام افزایش تولید ناخالص بوم نظام مرتع استفاده نمود. Farhangو همکاران (2017) اثر شرایط محیطی بر خصوصیات گیاه کنگر صحرایی (Gundelia tournefortii L.) در استان چهارمحال و بختیاري و جنوب استان اصفهان مورد بررسی قرار دادند. آنها عوامل محیطی مانند عمق خاك، متوسط دماي سالانه، متوسط حداکثر دماي سالانه، متوسط حداقل دماي سالانه، متوسط تعداد روزهاي یخبندان سالانه، تبخیر و تعرق پتانسیل سالانه، تبخیر سالانه و شاخص کیفی ترپن را به عنوان موثرترین عوامل در جداسازي رویشگاههاي کنگر صحرایی گزارش کردند. با توجه به مطالعات صورت گرفته و ضرورت بررسی شرايط رويشگاهی و شناسايی نیازهای اکولوژيک گونههای بومی، تحقیق حاضر با همین ديدگاه و در راستای شناخت مناسبترین رویشگاه گیاه phlomis olivieri در ارتباط با کمیت و کیفیت اسانس حاصل از آن صورت پذیرفته است.
مواد و روشها
معرفی منطقه
کلاردشت به لحاظ موقعیت جغرافیایی در مدار 36 درجه و 29 دقیقه عرض شمالی و 51 درجه و 6 دقیقه طول شرقی قرار دارد. این شهر در فاصله 35 کیلومتری بخش مرکزی سواحل جنوبی دریای خزر واقع شده است. منطقه مورد مطالعه قسمتي از مراتع ييلاقي ارتفاعات البرز مركزي را شامل ميشود که در ارتفاع 1250 متر از سطح دریا قرار دارد. اقليم منطقه مورد مطالعه از نوع نيمهمرطوب فراسرد ميباشد و با توجه به اقليمنماي آمبرژه، اقليم نيمهمرطوب سرد براي اين منطقه تعيين گرديده است (Watershed Management Executive Plan, 2013a).
منطقه کوهستانی بلده در طول جغرافيايي 52 درجه و 18 دقيقه و 18 ثانيه تا 59 درجه و 14 دقيقه و 34 ثانيه شرقي و عرض جغرافيايي 36 درجه و 7 دقيقه و 42 ثانيه تا 39 درجه و 15 دقيقه و 2 ثانيه شمالي قرار گرفته است. منطقه كوهستاني مورد مطالعه در شهرستان نور و قسمتي از حوضه مطالعاتي نوررود ميباشد که در ارتفاع 3500 متر از سطح دریا قرار گرفته است. اين منطقه در حد فاصل 53 كيلومتري جاده هراز و ۵۵ کيلومتري جاده چالوس و در 145 كيلومتري شهر نور قرار دارد (شکل 1). اقليم منطقه با توجه به اقليمنماي آمبرژه، نيمهمرطوب سرد تعيين گرديده است (Watershed Management Executive Plan, 2013b).
شکل 1: منطقه بلده و کلاردشت واقع در استان مازندران
جدول 1 خصوصیات برخی عناصر اقلیمی شامل حداقل و حداکثر ارتفاع، متوسط بارندگی و متوسط درجه حرارت سالانه دو منطقه کلاردشت (Amouzgar et al., 2014) و بلده (Mirmohammadi shektaei et al.,) را نشان میدهد.
جدول 1: خصوصیات برخی عناصر اقلیمی دو منطقه کلاردشت و بلده
نام منطقه | حداقل ارتفاع (متر) | حداکثر ارتفاع (متر) | متوسط بارندگی (میلیمتر) | متوسط درجه حرارت سالانه (سانتیگراد) |
کلاردشت | 750 | 4670 | 495 | 5/7 |
بلده | 706 | 3215 | 580 | 3/5 |
همچنین فاکتورهای اندازهگیری شده خاک دو منطقه کلاردشت و بلده شامل هدایت الکتریکی، pH، درصد، درصد کربن آلی، ماده آلی و بافت خاک در جدول 2 گزارش شده است.
جدول 2: فاکتورهای اندازهگیری شده خاک در دو منطقه کلاردشت و بلده
نام منطقه | هدایت الکتریکی | pH | درصد کربن آلی | درصد ماده آلی | بافت خاک |
کلاردشت | 49/0 | 68/7 | 84/0 | 45/1 | سیلتی- لومی |
بلده | 83/0 | 2/8 | 39/0 | 64/0 | سیلتی- لومی |
محاسبه درصد پوشش تاجی گیاه و تولید گوشبره زرد
درصد پوشش تاجی با روش اندازهگیری سطح تاج پوشش در پلات برآورد شده و در نهایت درصد پوشش تاجی گونه در مرتع به دست آمد. علاوه بر این درصد درصد پوشش سنگ و سنگریزه، درصد لاشبرگ و درصد خاک لخت نیز محاسبه شد. تولید در مرتع با استفاده از روش قطع و توزین اندازهگیری شد. در این روش گونه گیاهی مورد نظر موجود در پلاتها از سطح زمین قطع شده و در پاکتهای کاغذی گذارده شده و در نهایت توزین شدند. محاسبه تولید طبق فرمول زیر انجام گردید.
مقدار کل وزن خشک/تعداد کل پلاتهای نمونهگیری شده * کل تعداد پلات در هر واحد سطح (هکتار) = تولید
تعیین ترکیبات گیاه گوشبره زرد
نمونهبرداری از پوشش گیاهی دو رویشگاه استان مازندران (بلده، کلاردشت) به مقدار کافی در زمان گلدهی کامل انجام شد. گیاه مورد مطالعه در هرباریوم ایستگاه تحقیقات جنگل و مرتع پاسند در شهرستان بهشهر با کد هرباریومی 750 شناسایی گرديد. پس از شناسایی، گیاهان در سایه (تابش غیر مستقیم آفتاب) خشک شدند. سپس مقدار 70 گرم از اندام هوایی 10 گیاه خشک شده در آزمایشگاه ایستگاه تحقیقات جنگل و مرتع پاسند، توسط دستگاه کلونجر با روش تقطیر با آب به مدت 2 ساعت مورد اسانسگیری قرار گرفتند. با در نظر گرفتن درصد رطوبت، بازده اسانس برحسب وزن خشک (w/w) محاسبه گردید. اسانس پس از استخراج، جمعآوری گردید و با سدیم سولفات آبگیری شد و تا زمان تزریق به دستگاههای گاز کروماتوگرافی در یخچال نگهداری شد. جهت شناسایی ترکیبات، نمونهها به آزمایشگاه دانشگاه علوم پزشکی مازندران منتقل شدند. اسانس بهدست آمده ابتدا به دستگاه کروماتوگراف گازی (GC) تزریق شد و مناسبترین برنامهریزی حرارتی ستون برای جداسازی کامل ترکیبهای اسانس بدست آمد. دستگاه کروماتوگراف گازی Hewlett Packard مدل HP – 6890 مجهز به ستون از نوع HP – 1 MS فشارگاز سر ستون Psi 47/5 با قطر داخلی 25/0 میکرو متر و طول 30 متر و ضخامت فیلم 5/0 میکرومتر و مجهز به دتکتور FID است. دمای ستون روی 50 تا 250 درجه سانتی گراد برنامه ریزی شد. دمای دتکتور 280 درجه سانتیگراد و نسبت اسپیلت 5:1 بوده و از گاز حامل هلیوم با سرعت sec/cm 12 استفاده شده است. درصد نسبی هر یک از ترکیبات با توجه به سطح زیر منحنی هر ترکیب در طیف کروماتوگراف گازی (GC) محاسبه گردید. سپس اسانس به دستگاه کروماتوگراف گازی متصل به طیفسنج جرمی (GC/MS) نیز تزریق شد و طیف جرمی ترکیبها بهدست آمد. دستگاه گاز کروماتوگراف متصل به طیف سنج جرمیHewlett Packard مدل Agilent با ستون HP – 5، فشار گاز سر ستون Psi 98/6، دمای 320 درجه سانتیگراد بوده و قطر داخلی، طول و ضخامت فیلم مشابه GC بوده و گاز به کار رفته هلیوم با سرعت sec/cm 35 و انرژی یونیزاسیون برابر 70 الکترون ولت بوده است. شناسایی اجزا با کمک پارامتر اندیس بازداری و طیفهای جرمی و مقایسه آنها با ترکیبات استاندارد و اطلاعات موجود در بانک اطلاعات جرمی Wiley275.L صورت گرفت (Adams, 2007).
تعیین پارامترهای مربوط به خاک
جهت نمونهبرداری از خاک رویشگاه نیز 5 نمونه از پاي گياه و از عمق 30-0 سانتيمتري جمعآوري گرديد. سپس از الكmm 2 عبور داده شد و از ذرات كوچكتر از mm 2 جهت آزمايش فيزيكی و شيميايي خاك استفاده گردید. فاکتورهای بافت خاك، pH، EC، آهک، کربن و ماده آلي، ازت، فسفر، پتاسيم و غیره اندازهگيري شدند. براي تعيين بافت خاک از روش هيدرومتري استفاده گرديد. pH خاك با دستگاه pHمتر اندازهگيري شد (Zarrin Kafsh, 1993). براي تعيين هدايت الکتريکي، از روش هدایت الکتریکی عصاره اشباع با دستگاه هدایتسنج، استفاده گردید. مقدار کربن آلي از روش والکي و بلک (Nelson et al., 1982) اندازهگيري شد. سپس درصد ماده آلي خاک از حاصل ضرب درصد کربن در عدد 72/1 بدست آمد. اندازهگيري نیتروژن در خاک به روش کجدال انجام شد (Bremner and Mulvaney, 1982) و مقدار فسفر با روش اسپکتوفتومتري تعیین شد (Olsen et al., 1954). همچنین پتاسيم و سديم خاک نیز با روش فليمفتومتري اندازهگيري شدند (Conard and Jhonson, 1950).
آنالیز دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS و نرمال بودن متغیرهای مورد بررسی با استفاده از روش چولگی بررسی شد. پس از اطمينان از نرمال بودن دادهها به منظور بررسی کمیت و بازده اسانس از دو رویشگاه، از آزمون تی مستقل استفاده گردید. برای تعیین ارتباط بین خصوصیات خاک با بازده اسانس نیز از آزمون همبستگی پیرسون بررسی گردید.
نتایج
نتایج حاصل از تحقیقات میدانی و شناسایی تمامی گونههای موجود در منطقه کلاردشت با استفاده از فلورهای مختلف نشان داد که 45 گونه شناسایی شده مربوط به 15 تیره گیاهی بوده به طوری که عمدتاً این گونهها متعلق به خانوادههایLabiatae و Compositae میباشند. همچنین تیپ گیاهی غالب منطقهAstragalus microcephalus - Stipa lagascae – Onobrychis cornuta تعیین گردید. در منطقه بلده نیز 56 گونه شناسایی شد که کلیه آنها به 20 تیره گیاهی تعلق دارند و عمدتاً متعلق به خانوادههایLabiatae ، Compositae و Gramineaeمیباشند. همچنین تیپ گیاهی غالب منطقه بلده نیز Onobrychis cornuta – Bromus tomentellus- Phlomis olivieri تعیین گردید.
نتايج حاصل از تجزيه و تحليل آماري تأثير دو رويشگاه بر خصوصیات کمی گياه Phlomis Olivieri
اندازهگیری فاکتورهای کمی رویشگاه گوشبره زرد در دو منطقه کلاردشت و بلده
جدول 3 نشان میدهد که ویژگیهای درصد پوشش گیاهی گونه گوشبره زرد، درصد پوشش گیاهی کل و درصد سنگ و سنگریزه در دو رویشگاه کلاردشت و بلده با یکدیگر اختلاف معنیداری در سطح احتمال یک درصد داشتند. از طرفی ویژگیهای درصد خاک لخت، درصد لاشبرگ و میزان تولید اختلاف معنیداری در سطح پنج درصد در دو رویشگاه کلاردشت و بلده نشان دادند. به طوری که درصد پوشش تاجی گونه گوشبره زرد در منطقه کلاردشت (8/34 درصد) بیشتر از منطقه بلده (1/27 درصد) بوده است. درصد کل تاجپوشش و میزان تولید نیز در منطقه کلاردشت به ترتیب با 3/85 درصد و 4/575 کیلوگرم در هکتار بیشتر از منطقه بلده برآورد گردید.
جدول 3: مقایسه خصوصیات کمی رویشگاه گوشبره زرد در دو منطقه کلاردشت و بلده
خصوصیات | کلاردشت | بلده | مقدار t |
انحراف معیار ± میانگین | انحراف معیار ± میانگین | ||
پوشش تاجی گونه گوشبره زرد (درصد) | 54/1±8/34 | 02/2±1/27 | **55/9 |
پوشش تاجی کل (درصد) | 98/2±3/85 | 23/2±1/76 | **8/7 |
خاک لخت (درصد) | 61/1±8/2 | 77/1±5/4 | *23/2- |
لاشبرگ (درصد) | 17/1±6/3 | 83/1±6/5 | *9/2- |
سنگ و سنگریزه (درصد) | 8/1±9/10 | 45/2±4/15 | **62/4- |
تولید (گرم بر متر مربع) | 76/7±7/251 | 1/0±3/238 | *067/2 |
تولید در هکتار (کیلوگرم بر هکتار) | 64/1±4/575 | 55/9±5/534 | *33/13 |
مقایسه میانگین خصوصیات کمی رویشی در گوشبره زرد در دو منطقه کلاردشت و بلده در جدول شماره 4 آورده شده است. برای فاکتور ارتفاع ساقه در مرحله گلدهی در دو رویشگاه تفاوت معنیداری مشاهده نشده است. نتایج نشان داد که صفات طول ریشه اصلی، وزن خشک ریشه، برگ و ساقه اختلاف معنیداری (در سطح احتمال یک درصد) در دو منطقه کلاردشت و بلده داشتند، به طوری که طول ریشه اصلی، وزن خشک ریشه و وزن خشک برگ و ساقه در منطقه کلاردشت بهترتیب با 8/89 سانتیمتر، 6/53 گرم و 6/44 گرم، بیشتر از منطقه بلده برآورد گردید. همچنین وزن خشک گل نیز دارای اختلاف معنیدار (در سطح احتمال پنج درصد) در دو منطقه مورد مطالعه بود، به طوری که وزن خشک گل (4/3 گرم) در کلاردشت بیشتر از منطقه بلده (1/2 گرم) به دست آمد.
جدول 4: مقایسه خصوصیات کمی رویشی در گوشبره زرد در دو منطقه کلاردشت و بلده
خصوصیات | کلاردشت | بلده | مقدار t |
انحراف معیار ± میانگین | انحراف معیار ± میانگین | ||
ارتفاع ساقه در مرحله گلدهی (سانتیمتر) | 97/3±3/68 | 31/8±5/60 | ns67/2 |
طول ریشه اصلی (میلیمتر) | 67/5±8/89 | 76/2±1/81 | **35/4 |
وزن خشک ریشه (گرم) | 92/3±6/53 | 75/1±2/47 | **71/4 |
وزن خشک برگ و ساقه (گرم) | 3/3±6/44 | 23/3±6/33 | **51/7 |
وزن خشک گل (گرم) | 96/0±4/3 | 1/1±1/2 | *8/2 |
شناسايي تركيبات اسانس گياهPhlomis olivieri در دو رویشگاه کلاردشت و بلده
نتايج مربوط به جداسازي و شناسايي مواد متشکله موجود در اسانس گياهPhlomis olivieri به همراه درصد و انديس کواتس آنها در جدول شماره 5 آورده شده است. مقايسه درصد ترکيبات اسانس موجود در گياه مذکور نشان داد كه در منطقه کلاردشت 26 ترکيب شناسايي شده که 43/97 درصد از حجم اسانس را تشکيل ميدهد. در منطقه بلده نیز 27 ترکيب شناسایی شده که 04/92 درصد حجم اسانس را در بر میگیرد. بهطور كلي تركيبات Alpha-pinene، Beta-aryophyllene، (E)-Beta-Farnesence، Germacrene-D، Germacrene-B و Beta-Eudesmol بالاترین درصد را در دو رویشگاه به خود اختصاص دادند.
جدول 5: ترکيبات شيميايي اسانس گياهPhlomis olivieri در دو منطقه کلاردشت و بلده نور
ردیف | نام ترکیب | درصد ترکیبات | شاخص بازداری | |
کلاردشت | بلده | |||
1 | 2-Hexanal | 2/1 | 4/1 | 847 |
2 | Alpha- thujene | 16/0 | 26/0 | 926 |
3 | Alpha- pinene | 33/7 | 53/6 | 934 |
4 | 1-octen-3-ol | 5/0 | 73/0 | 976 |
5 | 1,2,4-Trimethyl benzene | - | 7/0 | 1022 |
6 | Limonene | 2/1 | 36/1 | 1026 |
7 | Benzene acetaldehyde | 53/0 | 23/0 | 1037 |
8 | Linalol | 2/1 | 3/2 | 1097 |
9 | Cis-verbenol | 4/0 | 5/0 | 1137 |
10 | Terpinen-4-ol | 76/1 | 73/2 | 1174 |
11 | Alpha-Terpineol | 13/1 | 8/0 | 1186 |
12 | Alpha-Copaene | 4/1 | 63/0 | 1375 |
13 | Beta-Bourbonene | 8/0 | 26/1 | 1385 |
14 | Beta-Elemene | 56/0 | 2/1 | 1389 |
15 | Beta-Caryophyllene | 73/28 | 9/24 | 1419 |
16 | Gama-Elemene | 5/0 | 66/0 | 1432 |
17 | (E)-Beta-Farnesence | 33/12 | 1/7 | 1455 |
18 | Germacrene- D | 03/18 | 4/20 | 1485 |
19 | Beta –Selinene | 5/1 | 7/1 | 1491 |
20 | Bicyclogermacrene | 16/1 | 3/1 | 1500 |
21 | q-Cadinene | 8/1 | 63/0 | 1525 |
22 | Germacrene- B | 23/6 | 93/3 | 1559 |
23 | Spatulenol | 26/2 | 76/1 | 1576 |
24 | Caryophyllene Oxide | 16/3 | 7/2 | 1582 |
25 | Beta-Eudesmol | 66/2 | 4/3 | 1649 |
26 | Alpha-Cadinol | 2/1 | 7/1 | 1655 |
27 | Hexahydro farnesyl acetone | 7/1 | 23/1 | 1850 |
28 | مجموع درصد ترکیبات | 43/97 | 04/92 | - |
29 | تعداد ترکیبات | 26 | 27 | - |
30 | درصد بازده اسانس | 75/0 | 35/0 | - |
مقایسه بازده اسانس و ترکیبات موجود در اسانس استحصالی گیاهPhlomis olivieri در دو منطقه کلاردشت و بلده
مقایسه ميانگين بازده اسانس و ترکیبات شيميايي مشترک و اصلی اسانس گياهPhlomis olivieri در دو منطقه کلاردشت و بلده در جدول 6 نشان داده شده است. همانطور که مشاهده ميشود بازده اسانس در دو منطقه مورد مطالعه دارای اختلاف معنیداری در سطح یک درصد میباشند، به طوری که میزان بازده اسانس در رویشگاه کلاردشت با میزان 75%، بیشتر از میزان بازده اسانس در رویشگاه بلده بود (شکل 3). از طرفی با بررسي درصد ترکیبات شيميايي مشترک و اصلی اسانس گياهPhlomis olivieri ، میتوان بیان کرد که به جز ترکیب Alpha-pinene، سایر ترکیبات دارای اختلاف معنیداری در سطح احتمال یک درصد بودند (شکل 2). همچنین نتایج نشان داد که بیشترین درصد ترکیبات مربوط به Beta-Caryophyllene و کمترین میزان ترکیبات مربوط به Beta-Eudesmol در دو رویشگاه کلاردشت و بلده بوده است.
جدول 6: مقایسه بازده اسانس و ترکیبات موجود در اسانس استحصالی در دو منطقه کلاردشت و بلده نور
خصوصیات | کلاردشت | بلده نور | مقدار t |
انحراف معیار ± میانگین | انحراف معیار ± میانگین | ||
بازده اسانس | 139/0±75/0 | 139/0±35/0 | **328/4- |
Alpha_pinene | 37/0±33/7 | 96/0±53/6 | ns34/1 |
Beta_Caryophyllene | 85/0±73/28 | 55/0±9/24 | **532/6- |
Beta_Eudesmol | 115/0±66/2 | 2/0±4/3 | **5/5 |
(E)_BetaFarnesene | 45/0±33/12 | 1/0±1/7 | **62/19- |
GermacreneB | 37/0±23/6 | 23/0±93/3 | **983/8- |
GermacreneD | 41/0±03/18 | 2/0±4/20 | **875/8 |
شكل 2: اثر رویشگاه بر روي درصد تركيبات مشترك و اصلي اسانس گونه Phlomis olivieri
در تحقيق حاضر، بافت خاك در هر دو منطقه سيلتي-لومي بوده و تفاوت معنيداري با یکدیگر نداشتند. مقایسه میانگین ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک در دو منطقه کلاردشت و بلده در جدول شماره 7 ارایه شده است. این نتایج نشان داد که فاکتور درصد اشباع در هر دو رویشگاه مورد مطالعه معنیدار نشده است. از طرفی فاکتورهای هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد مواد خنثی شونده، کربن آلی، ماده آلی، نیتروژن، فسفر و پتاسیم قابل جذب در خاک نیز اختلاف معنیداری در سطح احتمال یک درصد در دو رویشگاه کلاردشت و بلده داشتند، به طوری که هدایت الکتریکی، اسیدیته و مواد خنثی شونده در منطقه کلاردشت به ترتیب با میزان 49/0 دسیزیمنس بر متر، 68/7 و 7/0 درصد کمتر از منطقه بلده تعیین شد. همچنین کربن آلی، ماده آلی، نیتروژن، فسفر و پتاسیم قابل جذب نیز در منطقه کلاردشت به ترتیب با میزان 84/0، 45/1 درصد، 1/5، 6/4 و 3/2 میلیگرم بر کیلوگرم بیشتر از رویشگاه بلده گزارش شد.
جدول 7: مقایسه ویژگیهای خاک در دو منطقه کلاردشت و بلده
خصوصیات | کلاردشت | بلده | مقدار t |
انحراف معیار ± میانگین | انحراف معیار ± میانگین | ||
اشباع (درصد) | 8/1±7/52 | 9/1±2/24 | ns72/1 |
هدایت الکتریکی (دسی زیمنس بر متر) | 04/0±49/0 | 07/0±83/0 | **12/19- |
اسیدیته | 07/0±68/7 | 06/0±2/8 | **53/16- |
مواد خنثی شونده (درصد) | 48/0±7/0 | 87/0±9/13 | **74/41- |
کربن آلی (درصد) | 08/0±84/0 | 04/0±39/0 | **03/15 |
ماده آلی (درصد) | 14/0±45/1 | 1/0±64/0 | **16/14 |
نیتروژن قابل جذب (میلی گرم بر کیلوگرم) | 77/0±1/5 | 16/0±32/1 | **42/6 |
فسفر قابل جذب (میلی گرم بر کیلوگرم) | 1/0±6/4 | 71/0±75/2 | **35/8 |
پتاسیم قابل جذب (میلی گرم بر کیلوگرم) | 2/0±3/2 | 64/0±99/0 | **26/4 |
بررسی تأثير خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك بر بازده اسانس گياهPhlomis olivieri در منطقه کلاردشت
نتایج جدول 8 نشان میدهد که بين بازده اسانس با هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد مواد خنثی شونده، کربن آلی، ماده آلی، نیتروژن، فسفر و پتاسیم قابل جذب همبستگي معنيداري در سطح احتمال 5 درصد وجود داشت. از بین فاکتورهای فوق، فاکتور هدایت الکتریکی، اسیدیته و درصد مواد خنثی شونده همبستگي منفی معنیداری با میزان بازده اسانس داشتند، به طوری که با افزايش این عوامل، ميزان بازده اسانس کاهش یافت. همچنین بین کربن آلی، ماده آلی و میزان نیتروژن، فسفر و پتاسیم قابل جذب با بازده اسانس همبستگی مثبت معنیداری مشاهده شد و با افزايش این عوامل، ميزان بازده اسانس نیز افزایش یافت (شکل 3).
جدول 8: همبستگي پيرسون خواص شيميايي خاك و بازده اسانس در منطقه کلاردشت | |||||||||
خواص شيميايي خاك | درصد اشباع | هدایت الکتریکی (دسیزیمنس بر متر) | PH | مواد خنثی شونده (درصد) | کربن آلی (درصد) | ماده آلی (درصد) | نیتروژن قابل جذب (میلیگرم بر کیلوگرم) | فسفر قابل جذب (میلیگرم بر کیلوگرم) | پتاسیم قابل جذب (میلیگرم بر کیلوگرم) |
بازده اسانس | ns117/0 | *087/0- | *041/0- | *211/0- | *318/0 | *208/0 | *641/0 | *526/0 | *105/0 |
شكل 3: اثر خصوصيات شيمیايي خاك بر روي بازده اسانس گونه Phlomis olivieriدر منطقه کلاردشت
بررسی تأثير خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك بر بازده اسانس گياهPhlomis olivieri در منطقه بلده
نتایج نشان داد که به جز عامل درصد اشباع خاک، کلیه عوامل شامل هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد مواد خنثی شونده، کربن آلی، درصد ماده آلی و مقادیر نیتروژن، فسفر و پتاسیم قابل جذب با بازده اسانس همبستگي معنيداري داشتند. از بین عوامل فوق، هدایت الکتریکی، اسیدیته (در سطح احتمال یک درصد) و همچنین درصد مواد خنثی شونده (در سطح احتمال پنج درصد) همبستگی منفی معنیداری با میزان بازده اسانس داشتند (جدول 9)، به طوری که با افزایش این عوامل، میزان بازده اسانس کاهش یافت. همچنین بین بازده اسانس با کربن آلی، ماده آلی و مقادیر نیتروژن، فسفر و پتاسیم قابل جذب همبستگي مثبت و معنيداري در سطح احتمال یک درصد وجود داشت، بدین صورت که با افزايش این عوامل، ميزان بازده اسانس نیز افزایش یافت (شکل 4).
جدول 9: همبستگي پيرسون خواص شيميايي خاك و بازده اسانس در منطقه بلده | |||||||||
خواص شيميايي خاك | درصد اشباع | هدایت الکتریکی (دسیزیمنس بر متر) | PH | مواد خنثی شونده (درصد) | کربن آلی (درصد) | ماده آلی (درصد) | نیتروژن قابل جذب (میلیگرم بر کیلوگرم) | فسفر قابل جذب (میلیگرم بر کیلوگرم) | پتاسیم قابل جذب (میلیگرم بر کیلوگرم) |
بازده اسانس | ns717/0 | **822/0- | **933/0- | *902/0- | *812/0 | *862/0 | *678/0 | *586/0 | *562/0 |
شكل 4: اثر خصوصيات شيمیايي خاك بر روي بازده اسانس گونه Phlomis olivieriدر منطقه بلده
نتایج حاصل از دادهها نشان داد که فاکتورهای درصد پوشش گیاهی گونه گوشبره زرد، درصد پوشش گیاهی کل و درصد سنگ و سنگریزه در دو رویشگاه کلاردشت و بلده با یکدیگر اختلاف معنیداری (در سطح یک درصد) داشتند. همچنین فاکتورهای درصد خاک لخت، درصد لاشبرگ و میزان تولید اختلاف معنیداری (در سطح پنج درصد) در دو رویشگاه کلاردشت و بلده نشان دادند. به طوری که درصد پوشش تاجی گونه گوشبره زرد در منطقه کلاردشت با 8/34 درصد بیشتر از منطقه بلده (1/27 درصد) بود. درصد کل تاجپوشش و میزان تولید نیز در منطقه کلاردشت به ترتیب با 3/85 درصد و 4/575 کیلوگرم در هکتار بیشتر از بلده برآورد گردید.
نتايج مربوط به جداسازي و شناسايي مواد متشکله موجود در اسانس گياهPhlomis olivieri نشان داد كه در منطقه کلاردشت 26 ترکيب شناسايي شده که 43/97 درصد از حجم اسانس را تشکيل ميداد. در منطقه بلده نیز 27 ترکيب شناسایی شده که 04/92 درصد حجم اسانس را در بر میگرفت. بهطور كلي تركيبات Alpha-pinene، Beta-Caryophyllene، (E)-Beta-Farnesence، Germacrene-D، Germacrene-B و Beta-Eudesmol بالاترین درصد را در هر دو رویشگاه به خود اختصاص دادند. کاربرد اسانس گونههای مختلف گیاهان در فرآوردههای دارویی، غذایی و بهداشتی و فعالیت بیولوژیکی آن بستگی به ترکیبهای شیمیایی موجود در اسانس دارد (Andrade et al., 2011). بررسیهای حاصل نشان داد که ترکیبهای موجود در این گونه در مقایسه با ترکیبهای اصلی در سایر گونههای گزارش شده موجود در ایران دارای اندکی اختلاف میباشد. مقایسه نتایج این تحقیق با مطالعات برخی از محققین بر روی ترکیبات تشکیلدهنده اسانس حاصل از برگ و گل گیاه Phlomis olivieri در استانهای قزوین و لرستان همخوانی داشت (Kakavand et al., 2010; Khalilzade et al., 2005). همچنین با تجزیه شیمیایی روغن اسانس برگ و گل گیاه گوشبره زرد (Phlomis olivieri Benth.) در شهرستان فیروزکوه گزارش شد که جرمکران دی (62/39 درصد)، اکتان نرمال (54/26 درصد)، آلفا-پینن (92/6 درصد) و بتا-جورجونن (98/4 درصد) ترکیبات اصلی شناسایی شده (6/96 درصد) از کل اسانس بدست آمده از برگ گیاه را تشکیل میدهند. نرمال اکتان (77/28 درصد)، کامفور (32/13 درصد)، 1 و 8- سینئول (24/12 درصد)، آلفا-پینن (8/7 درصد) و ژرمکران دی (57/6 درصد) ترکیبات اصلی شناسایی شده (28/98 درصد) از کل اسانس به دست آمده از گل گیاه را تشکیل دادند (Saadeqi et al., 2014). در مطالعهای دیگر با بررسی ترکیبهای تشکیلدهنده و محتوای فنولی روغن اسانس به دست آمده از اندام هوایی گیاه Phlomis aucheri Boiss. در استان تهران، 47 ترکیب با 88/92 درصد شناسایی شد که از این میان E-anethole با 58/24 درصد و germacrenev D با 10/11 درصد از ترکیبات عمده آن بودند (Taherkhani et al., 2012). بررسی فیتوشیمیایی اسانس گیاه دارویی Phlomis cancellata Bunge. در یکی از رویشگاههای طبیعی شهرستان چالوس بیانگر وجود تعداد 28 ترکیب شیمیایی با بازدهی 97/0 بود، به طوری که مهمترین این ترکیبات جرماکرن دی (2/37 درصد) و آلفا-کوپائن (9 درصد) بوده است (Deylam Salehi et al., 2014). با توجه به اينکه تمام شرايط انتخاب نمونهها، خشک شدن، استخراج اسانس و شناسايی ترکیبهای موجود در اسانس برای نمونههای هر دو رويشگاه يکسان در نظر گرفته شد، تفاوت موجود در درصد اجزای اسانس متشکل، ناشی از تغییرات ژنتیکی يا غیرژنتیکی در پاسخ به تفاوتهای محیطی اکوسیستم رويشگاهها از قبیل ترکیب شیمیايی خاك و عوامل فیزيوگرافیک بوده است (Ali Bakhshi et al., 2014). بررسی نتایج این تحقیق و یافتههای دیگران مؤید این مطلب است که تولید متابولیتهای ثانویه گیاهان در اکوسیستمها، تحت تأثیر عوامل مختلفی نظیر اقلیم منطقه، ارتفاع از سطح دریا و موقعیت جغرافیایی دارد. اما ذکر این نکته نیز ضروری است که روشن شدن تأثیر عوامل محیطی چیزی را از نقش عوامل ژنتیکی که خود نیز ممکن است تحت تأثیر محیط قرار گیرند، کم نمیکند (Nikan et al., 2017). بنابراین از نظر کیفیت منطقه کلاردشت میتواند رویشگاه مناسبتری برای پرورش گیاهPhlomis olivieri باشد.
میزان بازده اسانس در رویشگاه کلاردشت با 75%، بیشتر از میزان بازده اسانس در رویشگاه بلده بود. تفاوت میزان بازده اسانس در منطقه کلاردشت نسبت به بلده را میتوان ناشی از تفاوت ارتفاع، میزان اشعه ماوراء بنفش، دما و رطوبت نسبی دانست. ارتفاع منطقه بلده (3500 متر) بیشتر از کلاردشت (1250 متر) بوده در نتیجه میزان بارندگی و رطوبت در این منطقه بیشتر شده و در نتیجه رطوبت تأثیر معکوس بر بازده اسانس اين گیاه داشته است و موجب کاهش اسانس در منطقه بلده شده است که با نتایح Ali Bakhshi و همکاران (2014) همخوانی داشت.
از طرفی با بررسي درصد ترکیبات شيميايي مشترک و اصلی اسانس گياهPhlomis olivieri ، نتایج نشان داد به جز ترکیب Alpha_pinene، سایر ترکیبات دارای اختلاف معنیداری در سطح 99% میباشند (شکل 3). همچنین نتایج نشان داد که بیشترین درصد ترکیبات مربوط به Beta_Caryophyllene و کمترین میزان ترکیبات مربوط به Beta_Eudesmol در دو رویشگاه کلاردشت و بلده بوده است.
در اين تحقيق بافت خاك هر دو منطقه سيلتي ـ لومي بوده و تفاوت معنيداري نداشتند. نتایج نشان داد که در منطقه کلاردشت، بين بازده اسانس با هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد مواد خنثی شونده، کربن آلی، ماده آلی و فسفر قابل جذب همبستگي معنيداري در سطح احتمال 5 درصد وجود دارد. از بین فاکتورهای فوق، فاکتور هدایت الکتریکی، اسیدیته و درصد مواد خنثی شونده همبستگي منفی معنیداری با میزان بازده اسانس داشتند. به طوری که با افزايش این عناصر، ميزان بازده اسانس کاهش یافت که با بررسیهای Mohammadian و همکاران (2014) همسو بود. معمولاً در شرایط شوری، روزنههای هوایی بسته میشود و به دلیل کاهش تبادلات گازی، میزان فتوسنتز کاهش مییابد. در نهایت، شوری میتواند رشد ریشه را نیز متوقف نموده و بدین طریق ظرفیت جذب و انتقال آب و عناصر غذایی از خاک به طرف اندام هوایی را کاهش دهد. در نتیجه منجر به کاهش تراکم غدههای مترشحه اسانس در اثر کاهش برگ گردید و میزان اسانس در گیاه کاهش مییابد. بهنظر میرسد با افزایش میزان هدايت الكتريكي خاك و PH موجود در خاک منطقه بلده شرايط زندگي این گياه كمتر مساعد بوده و در نتيجه گياه کمیت تركيبات ثانويه خود را کاهش داده است. همچنین بر اساس گزارشات Mohsenpour و همکاران (2015) مبنی بر كاهش اسيديته و هدايت الكتريكي خاك، افزايش مقدار نيتروژن، فسفر و عناصر آلي و مغذي خاك و بارندگي بيشتر منجر به توليد بيشتر اسانس شده است. همچنین بین کربن آلی، ماده آلی و میزان نیتروژن، فسفر و پتاسیم قابل جذب با بازده اسانس همبستگی مثبت معنیداری دیده شده است، به طوری که با افزايش این عناصر، ميزان بازده اسانس نیز افزایش یافت. اين امر احتمالا به دليل غنيتر بودن خاكهاي منطقه کلاردشت از نظر عناصر آلي و مغذي است كه منجر به توليد بيشتر اسانس شده است. درصد و عملکرد اسانس در گیاهان دارویی با افزایش عناصر غذایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم، افزایش مییابد. Pandey و همکاران (2015) دریافتند که با افزایش نیتروژن در خاک، غلظت کلروفیل در گیاه دارویی Tagetes minuta L. افزایش مییابد که در نهایت منجر به افزایش فعالیتهای فتوسنتزی و تولید بیوماس میگردد. نیتروژن جزء مهمی از مولکول کلروفیل است و هر چه مقدار عرضه این عنصر بیشتر شود مقدار پروتئین تولید شده بیشتر و در نتیجه برگها بزرگتر شده و سطح کربنگیری و سطح فعال برگ افزایش مییابد (Qranjik and Galeshi, 2001). عنصر پتاسیم نقش اساسی در ساختمان آنزیمهای مؤثر در سنتز مواد مؤثره گیاهی دارند. در نتیجه افزایش میزان عنصر پتاسیم، باعث افزایش بازده اسانس در گیاه میشود (Nandagopa and Kumari, 2007). اسانسها دارای ترکیبات ترپنوئیدی بوده و واحدهای سازنده آنها به NADPH و ATP احتیاج دارند. دو عنصر فسفر و نیتروژن برای تشکیل ترکیبات اخیر ضروری بوده و در نهایت باعث بهبود عملکرد اسانس میشوند (Rezvani Moghadam et al., 2013). همچنین عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در سنتز و تقسیم سلولهای حاوی اسانس و مواد مؤثره گیاهان دارویی نقش اساسی دارند.
در منطقه بلده نیز به جز فاکتور درصد اشباع، کلیه فاکتورهای هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد مواد خنثی شونده، کربن آلی، درصد ماده آلی و فسفر قابل جذب با بازده اسانس همبستگي معنيداري داشتند. از بین فاکتورهای فوق، دو فاکتور هدایت الکتریکی، اسیدیته (در سطح احتمال 99%) و همچنین درصد مواد خنثی شونده (در سطح احتمال پنج درصد) همبستگی منفی معنیداری با میزان بازده اسانس داشتند. با این توضیح كه با افزایش این عناصر، میزان بازده اسانس کاهش یافت. همچنین بین بازده اسانس با کربن آلی، ماده آلی و فسفر قابل جذب همبستگي مثبت و معنيداري در سطح احتمال 99% درصد وجود داشته است بدین صورت که با افزايش این عناصر، ميزان بازده اسانس نیز افزایش یافت.
نتیجهگیری نهایی
بهطور کلی کمیت و کیفیت ترکیبات شیمیايی و بازده اسانس گیاه در دو رويشگاه متفاوت بود. نوسانات شديد کمیت و کیفیت ترکیبهای شیمیايی موجود در اسانس ناشی از تفاوت بومشناختی (اکولوژيک، طول و عرض جغرافیايی، ارتفاع، دما، رطوبت، اقلیم، خاك و غیره) بر گیاهPhlomis olivieri بوده و شرايط متفاوت اقلیمی و ادافیکی مسیرهای متابولیکی و بیوسنتز مواد مؤثره را تحت تأثیر قرار داده و در نتیجه متابولیتهای ثانويه متنوعی تحت شرايط محیطی متفاوت بیوسنتز شدند. گياهان رویشگاه کلاردشت به دليل شرايط مساعدتر اقليمي و خاكي و غنيتر بودن خاك از نظر عناصر آلي و مغذي، اسانس بيشتري را توليد کردهاند و توانست با افزایش میزان برخی اجزاء ضدقارچی مانند الفا پینن، جرماکرین-بی و جی ماکرین-دی اسانس با کیفیتی تولید کند. از آنجایی که کمیت و کیفیت و همچنین اجزاء عناصر تشکیل دهنده اسانسهای حاصله، از اندامی به اندام دیگر و در مراحل مختلف رشد متفاوت میباشد، پیشنهاد میگردد که به مطالعه و تحقیق در مورد اسانس موجود در اندامها و زمانهای برداشت مختلف این گیاه و مقایسه آنها از نظر کمیت و کیفیت با یکدیگر پرداخته شود تا بالاترین و باکیفیتترین میزان اسانس به دست آید.
References
Abyar, S., Fakheri, B.A and Mehdinejad, N. (2019). The effect of ecological factors in the habitats of southwestern Iran on the amount of gum and chemical compounds of medicinal plant essential oil Ferula assafoetida L. Journal of Plant Process and Function. 8(29):125-135.
Adams, R.P. (2007). Identification of essential oil components by gas chromatography / mass spectrometry. 4th Ed. Allured Publishing Co. Carol Stream. Illinois. 1567p.
Ali Bakhshi, M., Mahdavi, S.K., Mahmodi, J. and Qelichnia, H. (2014). Phytochemical study of Stachys inflata essential oil in different habitats of Mazandaran province. Eco-phytochemical Journal of Medicinal Plants. 2(2): 56-68.
Amouzgar, L., Ghorbani, J. and Zali, S.H. (2014). Study of qualitative characteristics of sime species in Kelardasht rangelands, Mazandaran province, Iran. Iranian Journal of Seed Science and Research. 1(2): 27-37.
Andrade, E.H.A., Alves, C.N., Guimarães, E.F., Carreira, L.M.M. and Maia J.G.S. (2011). Variability in essential oil composition of Piper dilatatum LC Rich. Biochem Syst Ecol. 39(4):669-75.
Bremner, J.M. and Mulvaney, C.S. (1982). Nitrogen-Total. In: Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties, Page, A.L., Miller, R.H. and Keeney, D.R. Eds., American Society of Agronomy, Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, 595-624.
Conrad, A. L. and Johnson, W.C. 1950. Flame Photometer Techniques-Determining Typical Additives in Petroleum Oils. Analytical Chemistry. 12: 1530-1533.
Davies, N.W. (1990). Gas chromatographic retention indices of monoterpenes and sesquiterpenes on methyl silicone and carbowax 20M phases. Journal of Chromatography, 503: 1-24.
Deylam Salehi, M., Mahdavi, M., Mahmoudi, J. and Akbar zade, M. (2014). Phytochemical study of essential oil of Phlomis cancellata Bunge in the north of Iran. Journal of Medicinal Plants Ecophytochemistry. 7(3): 41-48.
Farhang, H.R., Vahabi, M.R., Alafchian, A.R. and Tourkesh Esfahani, M. (2017). Effect of environmental conditions on phytochemical properties of plants Gundelia tournefortii L in Chaharmahal and Bakhtiari province and south of Isfahan province, Iran. Journal of Rangeland. 2(11): 158-173.
Fourouze, M.R and Mirdeylami, S.Z. (2019). Investigation of the effect of environmental factors on changes in the chemical composition of essential oils of medicinal species Achillea milefolium L. Journal of Rangeland. 4(13): 596-609.
Ghanbari, A., Azimi, M.R., Rafii, A.R. Biparva, P. and Ebrahimzade, M.A. (2020). Alteration of phytochemical content of Capparis spinosa Collected from micro climates. Journal of Plant Process and Function. 8(39): 165-178.
Kakavand, S., Masoudi, S., Abbasi, J. and Ghamati, Z. (2010). Comparison of the constituents of essential oils from the leaves and flowers of Phlomis olivieri Benth vegetative in Iran, National Conference on Medicinal Plants, Sari. https: / /civilica.com/doc/342519.
Khalil, N., El-Jalel, L., Yousif, M. and Gonaid, M. (2020). Altitude impact on the chemical profile and
biological activities of Satureja thymbra L. essential oil. BMC Complementary Medicine and Therapies. 20:186. https://doi.org/10.1186/s12906-020-02982-9.
Khalilzadeh, M.A., Rustaiyan, A., Masoudi, S. and Tajbakhsh, M. (2005). Essential oils of Phlomis persica Boiss. and Phlomis olivieri Benth. from Iran. J. Essent. Oil Res. 17: 624-625.
Mahdavi, M., Deylam Salehi, M., Mahmoudi, J., Akbarzadeh, M., Mirahmadi, S. F. (2014). Phytochemical study of Phlomis cancellata Bung essential oil in northern Iran. Journal of Medicinal Plants Ecophytochemistry. 7(2): 41-48.
Mirazadi, Z., Pilevar, B., Meshkatosadat, M., Alirezaei, M. and Khansari, A. (2011). The effect of main ecological factors on the percentage of essential oil yield of Communis Myrtus L. Lorestan Journal of Medical Sciences. (3) 52: 103-111.
MirMohammadi Shektaei, S.F., Mahdavi, M. and Joori, M.H. (2021). Investigation of edaphic factors and height on changes in chemical composition of Hymenocrater elegans (Case study: Rangelands of Baladeh of Noor in Mazandaran). Journal of Rangeland science. 15(2): 332-343.
Mohammadian, A., Karamian, R., Mirza, M. and Sepahvand, A. (2014). Effects of altitude and soil characteristics on essential of Thymus fallax Fisch. et C.A. Mey. in different habitats of Lorestan province. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants 30(4): 519-528 (in Persian).
Mohsenpour, M., Vafadar, M., Miqani H. and Watankhah, E. (2017). Investigation of the effect of environmental conditions on the amount and chemical composition of essential oil of peppermint (Mentha aquatica L.) from different habitats of Mazandaran province. Journal of Plant Research Iranian Journal of Biology. 30(2): 451-440.
Nandagopa, S. and Kumari, B.R. (2007). Phytochemical and antibacterial studies of Chicory (Cichorium intybus L.)-A multipurpose medicinal plant. Advances in Biological Research. 1(1-2): 17-21.
Nelson, D.W. and Sommers L.E. (1982). Total carbon, organic carbon and organic matter. In: Page, AL, editor. Methods of soil analyses. Chemical and microbiological properties. Madison (WI): ASA Monograph, P: 539–579.
Nikan, M., Saeidnia, S., Manayi, A. and Saadatmand, S. (2017). Essential oils of four Phlomis species growing in Iran: chemical composition, antimicrobial and antifungal activity. Progress in Nutrition. 19(1): 75-79.
Olsen, S. R., Cole, C. V., Watanabe, F. S. and Dean, L. A. (1954). Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. USDA Circular. Government. Printing Office, Washington D.C., 939, 1 -19.
Pandey, V., Patel, A. and Patra, D.D. (2015). Amelioration of mineral nutrition productivity, antioxidant activity and aroma profile in marigold (Tagetes minuta L.) with organic and chemical fertilization. Industrial Crops Production. 76: 378–385.
Qahraman, A. (2003). Color Flora of Iran, Forests and Rangelands Research Institute Publications, Department of Botany, Faculty of Science, University of Tehran, Volume 11, 1352 Pp.
Qelichnia, M. (2001). Study of distribution and ecology of 36 essential oil plant species in Mazandaran province, Publications of the Office of Planning, Programming and Coordination of Research Affairs and the Ministry of Jihad Sazandegi, 111 pages.
Qranjik, A. and Galeshi S., (2001). Effect of nitrogen spray on yield and yield component of wheat. Agriculture and Natural Resource Journal. 8(2): 87-98
Ranjbar, S., Ebrahimi, M. And Akbarzadeh, M. (2015). Quantity and quality of essential oil of Salvia Hydrangea L. in different habitats of Mazandaran province. Journal of Medicinal Plants Ecophytochemistry. 3: 12-24.
Rezvani Moghadam, P., Amin Ghafuri, A., Bakhshaei S.A. and Jaafari, L. (2013). Effects of biological and manure fertilizers on some quantitative characters and essential oil of savory (Satureja hortensis L.). Journal of Agricola. 5:105-112. (In Persian).
Saadeqi, F., Jafar, A. and Aliasgari, S. (2014). Chemical analysis of the essential oil of the leaves and flowers of Phlomis olivieri Benth by gas chromatography-mass spectrometry. Journal of Quantum Chemistry and Spectroscopy. (3) 8: 45-51.
Taherkhani, M., Masoudi, S., Karaminia, M. and Roustaeiyan, A. (2014). Investigation of composition compounds, antimicrobial activity, antioxidant and phenolic content of essential oil obtained from the shoot of Phlomis aucheria Boiss grown in Iran. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering. 99(2): 11-17.
Watershed Management Executive Plan. (2013a). Detailed Studies under Kelardasht Watershed, Studies and Design Office, 395 pages.
Watershed Management Executive Plan. (2013b). Under Tir-e-Tastagh Basin, Shoor Rud Watershed, Haraz, Noor County, Department of Studies and Design, 382 pages.
Zarezade, Z., Rezaie, M.B., Mirhosseini, A. and Shamszade, M. (2007). Ecological study of thirty-four species of Labiatea family plants essential oil in Yazd province. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 23(3): 432-442.
Zarrin Kafsh, M. (1993). Applied Soil Science, University of Tehran Press, 236 pages.