Genetic diversity of different ecotypes of ( E. amoneum and B. officinalis ) borage flower species based on essence composition and grain oil rate

Subject Areas : crop production

سيما اوجاني ¹

1 - كارشناسي ارشد گروه كشاورزي – گياهان دارويي واحد ابهر، دانشگاه آزاد اسلامي، ابهر – ايران

Received: 2017-11-03 Accepted : 2018-04-10 Published : 2018-05-31

Keywords: borage , chromatography , ecotype , essential oil , grain oil , linoleic acid,

Abstract :

To determine genetic diversity, oil essence, physical and chemical properties, total grain oil content and fatty acid composition, an experiment was carried out in agricultural research center of W. Azarbaijan province. Plant materials included three ecotypes of Iranian borage flower ( E. amoneum ) from Gazvin, Sari and Gilan and European borage flower ( B. officinalis ) collected from Karaj and Ardabil. The results of analyses of variance and mean comparison showed that there was high genetic diversity among ecotypes for all of traits. The oil essence was extracted by water-distillation from flower organs of each ecotype. Analysis of oil essence with pentane 0.05% mass-gas chromatography showed that E. amoneum had the highest caryophyllene- α and calacorene-α ( 6.3% and 6.5% in Gilan ecotype,) respectively than B. officinalis. The highest levels of n-Decane and Dodecane were found in 7.3% and 7.7% of B. officinalis from Karaj ecotype and Amorphene-α with 6.6% from Ardabil ecotype. Grain oil was extracted by Soxhlet and its compounds were identified by gas chromatography. Fourteen fatty acid was detected in composition. The steeridonic fatty acid (o.o1% ) and linoleic fatty acid ( 32% ) had the lowest and the highest values in both ecotypes of Karaj and Ardabil, respectively. Keywords:

References:

 Akbarinia, A., M. Charkhcheian, H. Bagdadi, and M. Pileafurosh. 2010. Agronomy of medicinal plants. Publishing of Sahyegostar in Tehran. 60 pages.
 AOAC., 1990. Official methods of analysis association of official analytical chemists. 15th Edition, Edited by Helrich, Arlington Press. 320Pages.
 Baghaleian, K., and H. Naghdi Abadi. 2000. Volatile oil crops; their biology, biochemistry and production. Andarz Publication. 248 pages.
 Barre, D. E. 2001. Potential of evening primrose,borage, black current, and fungal oils in human health. Annals of Nutrition and Metabolism. 45: 47-57.
 Burdi, D. K., M. Q. Samejo, M. I. Bhanger, and K. M. Khan. 2007. Fatty acid composition of Abies pindrow (West Himalayan fir). Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences. 20: 15-19.
 Chung, S., S. Kong, and K. Y. Seogn. 2002. Gamma Linolenic Acids in Borago officinalis reverse epidermal Hyper proliferation in Guinea Pigs. Journal of Natural Products. 132 (10): 3090-3094.
 Del-Rio Celestino, M., R. Font, and A. Del-Haro Bailon. 2008. Distribution of fatty acids in edible organs and seed fractions of borage (Borago officinalis L.). Journal of the Science of Food and Agriculture. 88(2): 248-255.
 Genat, J. 2005. Extraction and the study of quality and quantity essential component from some aromatic plant species (Boraginaceae family) by GC and GC/MS methods. M.SC. Thesis. Analytic Chemistry Basic Sciences. Mazandaran University. 120 Pages.
 Hassani-Mogaddam, A., E. Geyasvand, M. Borzoei, M. Alborzi, B. Delfan, and B. Ezatpour. 2010. Investigation of volatile compounds in petals and vegetative organs and oil grain chemical compounds of borage flower extracted by cold press. Journal of Lorestan University of Medical Sciences. 29: 11-21.
 Hosni, K., K. Msaada, and B. Marzouk. 2007. Comparative study on Hypericum Triquetrifolium Turra fatty acids. Asian Journal of Plant Sciences. 6(2): 384-388.
 Hosseini, M., and D. S. Emamei. 2007. Cultivation and propagation of certain herbs and spices. Tehran University Publication. 300 Pages.
 Hosseinpour-Azad, N., G. H. Nematzadeh, and M. Azadbakhat. 2012. Investigation on fatty acids in sixteen ecotypes of Iranian ox tongue flower (Echium amoenum Fisch and Mey). Annals of Biological Research. 3(1): 422-428.
 Kleiman, R. 1964. Search for new industrial oils of Boraginaceae. Journal of the American Oil Chemists Society. 41: 459-460.
 Mohammadi, S. A., B. M. Prasanna, C. Sudan, and N. Singh. 2002. A microsatellite marker based study of chromosomal regions and gene effects on yield and yield components in maize. Cellular and Molecular Biology Letters. 7: 599-606.
 Mozafarian, V. 1997. Dictionary of plant names in Iran, Contemporary culture. Publishing of Tehran University. 739 pages.
 Naghdi-Abadi, H., A. Soroshzadeh, S. H. Rezazadeh, M. Sharifi, A. Ghalavand, and A. Rezai. 2008. Evaluation of phytochemical and production potential of borage flower (Borago officinalis L.) during the growth cycle. Journal of Medicinal Plants. 7(4): 37-43.
 Omid-Baigi, R. 2005. Production and processing of medicinal plants. Astan-e-Godesa-e-Razavei Publication. 346 pages.
 Ozcan, T. 2009. Characterization of Onosma bracteosum Hausskn.and Bornm. and Onosma thracicum Velen. based on fatty acid compositions and α-tocopherol contents of the seed oils. Journal of Biology. 68(2): 75-83.
 Rezaei, M., and M. Hajibageri. 2003. Extraction and determination of ions in borage flower. Research of Medicinal Plants and Aromatic Plants of Iran. 13: 51-57.
 Salehzade, A. 1990. Evaluation of different species of Borago available in market and comparison with standard species. Pharmacy Department Thesis University of Isfahan. 110 Pages.
 Velasco, L., and F. D. Goffman. 1999. Chemotaxonomic significance of fatty acids and tocopherols in Boraginaceae. Phytochemistry. 52: 423-426.
 Yehuda, S. 2001. PUFA: mediators for the nervous, endocrine, immune systems. Physiological and Behavioral Functions. Humana, Totowa. 435 Pages.
 Zargari, E. 2012. Medicinal plants. Publishing of Tehran University. 510 pages.

Full-Text:



مجله پژوهش در علوم زراعی- سال هشتم، شماره 27، پائيز و زمستان 1394                                        89

 

تنوع ژنتیکی اکوتیپ های مختلف گونه­های گل گاوزبان ایرانی و اروپایی 

بر اساس ترکیبات اسانس و میزان روغن دانه

 

سیما اوجانی¹، علیرضا عیوضی² و کامران اکبری³

 

چکیده

     این تحقیق به منظور تعیین تنوع ژنتیکی، اسانس، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی، درصد کل روغن و میزان اسید چرب موجود در بذر دو گونه گل گاوزبان، ایرانی (Echium amoenum L.) از سه اکوتیپ قزوین، ساری، گیلان و گونه اروپایی (Borago officinalis L.) از دو اکوتیپ کرج و اردبیل، در مرکز تحقیقات کشاورزی استان آذربایجان غربی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها حاکی از وجود تنوع ژنتیکی بالا بین ژنوتیپ­ها از نظر صفات اندازه گیری شده بود. اسانس روغنی با روش تقطیر با آب از اندام­های گل­دهنده هر کدام از اکوتیپ ها به طور مجزا استخراج شد. تجزیه مواد فرار حاصل از اندام­های خشک هوایی اکوتیپ­های مختلف گل گاوزبان با پنتان 05/0% گاز کروماتوگرافی جرمی نشان داد که اکوتیپ­های E. amoenum نسبت به B. officinalis از Caryophyllene-α (3/6٪) و Calacorene-α (5/6٪) در اکوتیپ گیلان از مقدار بیشتری برخوردار بودند. بیشترین میزان n-Decane و Dodecane با مقادیر 3/7% و 7/7% متعلق به گونه B. officinalis در اکوتیپ کرج و Amorphene-α با 6/6% در گونه B. officinalis و اکوتیپ اردبیل مشاهده شدند. همچنین روغن دانه توسط سوکسله استخراج و ترکیب­های آن با دستگاه گاز کروماتوگرافی شناسایی گردید. در ترکیب روغن­ها، 14 نوع اسید چرب شناسایی شد. اسید چرب استئاریدونیک با میزان 01/0% و اسید چرب لینولئیک با مقدار 32٪، به ترتیب دارای کمترین و بیشترین مقدار در هر دو اکوتیپ بودند.

 

واژه‌هاي  کلیدی:

                    اسانس، اکوتیپ، کروماتوگرافی، گل گاوزبان، لینولئیک اسید ، میزان روغن بذر

 

 

 

---

[1] تاريخ دريافت: 12/08/96                        تاريخ پذيرش: 21/01/97

1- كارشناسي ارشد  گروه كشاورزي – گياهان دارويي واحد ابهر، دانشگاه آزاد اسلامي، ابهر – ايران. 

[2] 2- استاديار پژوهشي بخش تحقيقات  نهال و بذر، مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي و منابع طبيعي استان آذربايجانغربي، سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي، اروميه – ايران . ( نويسندة مسئول) [e-mail]

[3] 3- گروه كشاورزي- گياهان دارويي واحد ابهر، دانشگاه آزاد اسلامي،  ابهر – ايران.  

مقدمه و بررسي منابع علمي

     گیاهان دارویی یکی از منابع ارزشمند در عرصه منابع طبیعی ایران هستند که در صورت شناخت علمی، کشت، توسعه و بهره­برداری صحیح می­توانند نقش مهمی در سلامت جامعه، اشتغال­زایی و صادرات غیر نفتی داشته باشند. تنوع آب و هوایی و شرایط اکولوژیکی مختلف، باعث تنوع گیاهان دارویی ایران شده است. خانواده گل گاوزبان یکی از بزرگترین خانواده­های گیاهی، بالغ بر 100 جنس و 200 گونه بوده که در مناطق معتدل و گرمسیری دنیا پراکنش دارند (Mozafarian, 1997). گل گاوزبان گیاهی، دو تا چند ساله متعلق به خانواده Boraginaceae بوده و گیاهانی عمدتأ علفی و به ندرت درختچه­ای، بومی نیمکره غربی، ایران و منطقه قفقاز می­باشد. اغلب به صورت وحشی در مناطق حاشیه­ای سواحل رودخانه­ها می­روید. این گیاه دارای ترکیبات مختلف از جمله فلاونوئیدها، ساپونین، استرول و ترپنوئیدهای غیر اشباع   می­باشد (Salehzade, 1990). این گیاه در ایران بومی گیلان به شمار می­رود، که اغلب به صورت خودرو و زراعی رویش دارد (Zargari, 2012; Hossien Pour-Azad et al., 2012). چهار گونه مختلف از این جنس در ایران است که تنها گونه E. amoenum کشت می شود (Akbarinia et al., 2010; Moazafarian, 1997).

     اسانس­ها روغن­های فراری هستند که در اندام­های مختلف گیاهان وجود داشته و از نظر ترکیبات شیمیایی همگن نیستند (Omid-Baigi, 2005; Hosseini and Emamei, 2007; Baghaleian and Naghdi-Abadi, 2000). همچنین از نظر کمیت و کیفیت و اجزای تشکیل دهنده آن ممکن است از اندامی به اندام دیگر متفاوت باشند. بررسی توسط جانت (Genat, 2005) بر روی دو نوع گیاه بومی ایران به نام­های گل عسلی طناز Anchusa officinalis L. و گل گاوزبان ایرانی انجام گرفت. برای اسانس گل عسلی طناز 20 ترکیب و برای گل گاوزبان ایرانی 28 ترکیب جداسازی و شناسایی نمود. بذور گل گاوزبان غنی از اسیدهای چرب ضروری امگا-سه و امگا-شش بوده و در مکمل‌های دارویی جهت پیشگیری از بیماری‌های عصبی نظیر ام اس کار دا­رد (Barre, 2001; Chung et al., 2002). در بذر گل گاوزبان حدود 23 درصد لینولئیک اسید وجود دارد. گامالینولئیک اسید بعنوان یکی از اسیدهای چرب نادر در آن برای درمان بیماریهای قلبی، اگزمای موضعی، دیابت­ها، ورم مفاصل تجویز می­شود (Naghdi-Abadi et al., 2008). رضایی و حاجی باقری (Rezaei and Hajibageri, 2003) درصد املاح کل و املاح نامحلول در اسید موجود در گلبرگ­های گل گاوزبان را به ترتیب 69/14% و 9/0% گزارش نمودند. در بررسی که بر روی روغن دو گونه از جنس Onosma از خانواده گل گاوزبان در ترکیه انجام گرفت، بیشترین میزان اسیدهای چرب غیر اشباع به ترتیب آلفا-لینولنیک (8/18-24%)، لینولئیک (38/18-13/16%) و اولئیک اسید (71/7-32/6%) بود (Ozcan, 2009). با توجه به نتایج تحقیقات انجام گرفته هدف از این تحقیق ارزیابی تنوع ژنتیکی، میزان اسانس و اسیدهای چرب گونه های مختلف گل گاوزبان تحت شرایط استان آذربایجان غربی بود.

مواد و روش­ها 

تهیه نمونه­های گیاهی: بذر­های دو گونه گیاهی گل گاوزبان E. amoneum و B. officinalis شامل پنج اکوتیپ (قزوین، ساری و گیلان و دو اکوتیپ اروپایی اردبیل و کرج) از بانک ژن گیاهی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی تهیه شدند. بذور در ایستگاه تحقیقات ساعتلوی ارومیه در سال زراعی 1390 با مشخصات جغرافیایی 37 درجه و 52 دقیقه شمالی و 45 درجه و 10 دقیقه شرقی و ارتفاع 1332 متر، در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با پنج تیمار و پنج تکرار کشت شدند. فاصله خطوط کاشت در هر کرت 50 سانتی­متر و فواصل بوته بر روی ردیف 20 سانتی­متر و با تراکم بوته 10 بوته در متر مربع بود. در طول دوره رشد عملیات داشت (شامل واکاری، آبیاری و وجین علف­های هرز) انجام شد. در مرحله گل دهی تعداد 10 بوته به صورت تصادفی جهت اندازه گیری صفات عرض برگ، تعداد برگ، ارتفاع بوته، طول ساقه گل­دهنده، قطر ساقه، وزن تر، طول برگ، تعداد گل، طول گل، طول دم­گل، طول جام گل، و در اتمام فصل رویشی وزن هزار دانه، طول بذر، عرض بذر و تعداد دانه در هر بوته اندازه گیری شدند. در پایان داده های آزمایشی با نرم­افزار SAS تجزیه واریانس و میانگین ها با آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد مقایسه شدند.

استخراج اسانس: در آزمایشگاه مرکز تحقیقات کشاورزی ارومیه، سرشاخه­های هوایی گل گاوزبان تفکیک و در سایه خشک شدند. پس از خشک شدن بوته ها به قطعات کوچکتر تقسیم گردیدند. مواد گیاهی با روش تقطیر با آب و با دستگاه کلونجر به مدت 3 ساعت اسانس گیری شد. علاوه بر ثبت وزن گیاه بکار رفته، وزن دقیق اسانس پس از حذف رطوبت تعیین شد. اسانس بعد از وزن کردن و اضافه کردن سولفات سدیم برای جذب آب اضافی آن جهت تزریق به دستگاه­های گاز کروماتوگرافی در یخچال (4 درجه سانتی­گراد) نگهداری شد. دستگاه گاز کروماتوگرافی با مشخصات Agilent-6890 مجهز به دریچه تزریق کاپیلاری و ستون کاپیلاری به طول 30 سانتی­متر و قطر داخلی 25/0 میلی­متر که ضخامت لایه فاز ساکن در آن ضخامت 25/0 میکرومتر بود، استفاده گردید. برای تعیین درصد رطوبت، نمونه گیاهی به مدت 24 ساعت در آون با دمای 50 درجه سانتی­گراد قرار داده شد.

استخراج روغن: بذرهای جمع­آوری شده پس از خشک شدن و پاک­سازی از مواد خارجی با آسیاب دستی پودر شدند. رطوبت موجود در بذرها طبق روش Association of Official Analytical Chemists محاسبه گردید. مقدار 7 گرم از نمونه‌های پودر شده را در فیلترهای کاغذی مخصوص استخراج روغن قرار داده و در سوکسله جهت استخراج روغن قرار گرفت. محتویات روغن دانه به مدت 5/6 ساعت با استفاده از دستگاه سوکسله با ظرفیت 100 میلی لیتر از حلال هگزان و تحت سیستم رفلکس، استخراج شده و مقدار آن به روش گراویمتری (کاهش وزن نمونه) محاسبه گردید (AOAC, 1990). پس از اتمام فرآیند استخراج، برای جداسازی حلال هگزان و روغن از همدیگر، از دستگاه تقطیر در خلا گردشی استفاده گردید. روغن­های استخراج شده در ظروف شیشه‌ای کدر در دمای 20- درجه سانتی­گراد نگهداری شدند. برای تجزیه اسیدهای چرب نیز از دستگاه گاز کروماتوگرافی استفاده شد. در پایان تجزیه داده­ها با استفاده از نرم­افزار Chemstation در محیط ویندوز انجام گرفت.

 

 

نتايج

      نتایج تجزیه واریانس صفات نشان داد که بین اکوتیپ­های مختلف گل گاوزبان اختلاف آماری معنی داری حداقل در سطح احتمال پنج درصد از نظر صفات اندازه گیری شده وجود داشت (جدول 1). تفاوت آماری معنی دار حاکی از وجود تنوع ژنتیکی در بین اکوتیپ­های مورد بررسی است. وزن هزار دانه با 29/2٪، کمترین و تعداد گل با 42/37٪، بیشترین ضریب تغییرات را داشتند. ضرییب تغییرات معیاری استاندارد شده است که میزان تکرار­پذیری ارزش صفات را نشان می­دهد و پایین بودن آن بیان­گر تآثیر کم محیط بر صفات مورد نظر است. بنابراین از نظر صفت وزن هزار دانه، اکوتیپ­ها کمتر تحت تآثیر عوامل محیطی نظیر ارتفاع، بارندگی و... قرار گرفته، در صورتیکه تاثیر محیط بر صفت تعداد گل اکوتیپ­ها بیشتر است.

 

جدول 1- میانگین مربعات صفات اکوتیپ­های مختلف گونه های  E. amoneumو  B. officinalisگل گاوزبان تحت شرایط مزرعه­ای Table 1- Mean squares traits of different ecotypes of E. amoneum and B. officinalis borage flower under field conditions
منابع تغییرات SOV	درجه آزادی df	میانگین مربعات (Mean squares)
		تعداد گل Number of Flower	طول گل Flower length	طول دمگل Flower Tail	طول جام گل length of the flower cup	وزن هزار دانه 1000-kernal weight	طول دانه Grain length	عرض دانه Grain width	تعداد دانه در هر بوته Grain per plant
تکرار     Replication	4	1.89	0.003	0.094	0.095	0.002	0.001	0.001	2.19
تیمار     Treatment	4	95.90**	1.08**	4.35**	1.09**	19.40**	0.12**	0.027**	237.4**
خطا   Error	16	2.02	0.006	0.11	0.08	0.002	0.001	0.001	1.23
ضریب تغییرات (٪) Coefficient of variation		17.42	7.24	24.44	17.89	2.29	2.31	4.61	19.4
* و **: به ترتیب معنی دار در سطح احتمال پنج و یک درصد  *  and **: were significant differences at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively

     

ادامه جدول  1 Continued table 1
منابع تغییرات SOV	درجه آزادی df	میانگین مربعات (Mean squares)
		عرض برگ Leaf width	طول برگ Leaf length	تعداد برگ Number of leaves	ارتفاع بوته Plant height	طول ساقه گل دهنده Flower stem length	قطر ساقه Stem diameter	وزن تر Fresh weight
تکرار Replication	4	0.27	4.54	7.66	36.79	9.7	0.49	63
تیمار Treatment	4	12.7**	214.65**	90.16*	1680**	644.03**	1.21**	121*
خطا Error	16	0.19	5.04	22.56	43.62	42.96	0.17	41
ضریب تغییرات (٪) Coefficient of variation		6.66	16.31	10.26	10.64	12.74	9.07	6.61
* و **: به ترتیب معنی دار در سطح احتمال پنج و یک درصد  *  and **: were significant differences at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively

      

 

مقایسه میانگین صفات نشان داد که گونه E. amoneum تقریبا با 5 سانتی­متر کمترین عرض برگ و B. officinalis با بیش از 8 سانتی متر بزرگترین برگ را داشته و در دو گروه متفاوت قرار گرفتند (جدول 2). بیشترین تعداد برگ به اکوتیپ کرج با تعداد 38 برگ در هر بوته اختصاص داشت 

و در گروه a قرار گرفت. سایر اکوتیپ ها دارای تعداد برگ مشابه بوده و با هم در یک گروه آماری قرار گرفتند. کمترین ارتفاع بوته با میانگین 4/48 سانتی­متر مربوط به گونه E. amoneum بود همچنین دو اکوتیپ مربوط به گونه B. officinalis نیز از لحاظ ارتفاع بوته با هم اختلاف آماری معنی­داری داشتند که اکوتیپ اردبیل با 87 سانتی­متر بیشترین ارتفاع بوته را به خود اختصاص داد (جدول 3).

 

جدول 2- میانگین صفات اکوتیپ­های مختلف گونه های  E. amoneumو  B. officinalisگل گاوزبان تحت شرایط مزرعه­ای Table 2 - Mean traits of different ecotypes of E. amoneum and B. officinalis borage flower under field conditions
اکوتیپ Ecotype	عرض برگ Leaf width  (cm)	تعداد برگ Number of leaves	ارتفاع بوته Plant height  (cm)	طول ساقه گل دهنده   Flower stem length (cm)	قطر ساقه Stem diameter  (cm)	وزن تر Fresh weight  (g)	طول برگ Leaf length  (cm)	تعداد دانه در هر بوته Grain per plant
ایرانی- گیلان E. amoneum-Gilan	5.3b	29.2b	48.4c	42.8c	4.9ab	101a	22.9b	0c
ایرانی- ساری E. amoneum-Sari	5.6b	27.4b	49.1c	44.9c	4.6ab	99a	26.8a	0c
ایرانی- قزوین E. amoneum-Gazvin	5.4b	28.8b	49.8c	43.4c	5.1a	100a	29.3a	0c
اروپایی- اردبیل B. officinalis-Ardabil	8.4a	29.2b	87.9a	68.7a	4.4b	89b	14.6c	155.7a
اروپایی- کرج B. officinalis-Karaj	8.2a	38a	75.2b	57.4a	3.8c	95ab	15.7c	71.1b
میانگین های با حروف مشابه در هر ستون اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال پنج درصد ندارند. Means with the same letter(s) in each column were not significant differences at 0.05 probability level

 

جدول 3- میانگین صفات تیپ های مختلف گونه B. officinalis گل گاوزبان تحت شرایط مزرعه­ای Table 3 - Mean traits of different ecotypes of  B. officinalis borage flower under field conditions
اکوتیپ Ecotype	تعداد گل Number of Flower	طول گل Flower length (cm)	طول دمگل Flower Tail (cm)	طول جام گل length of the flower cup (cm)	وزن هزار دانه 1000-kernal weight (g)	طول دانه Grain length (mm)	عرض دانه Grain width (mm)
اروپایی- اردبیل B. officinalis-Ardabil	99.5a	1.7a	3.9b	1.6a	17.1a	89b	14.6c
اروپایی- کرج B. officinalis-Karaj	45.7b	1.7a	6.2a	2.0a	17.9a	95ab	15.7c
میانگین های با حروف مشابه در هر ستون اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال پنج درصد ندارند Means with the same letter(s) in each column were not significant differences at 0.05 probability level

 

 

 

اجزای اسانس

     در مجموع 24 ترکیب در اسانس روغنی دو گونه گاوزبان شناسایی گردید که از این تعداد 4 ترکیب ناشناخته بود (جدول 4). در اکوتیپ ایرانی قزوین (E.amoneum)،  Penta-Decane (10/6%)، -Muuroleneα (93/5%)، -Calacoreneα (87/5%) ،Cadinene -α (77/5%) وAmorpheneα  (98/4%) ترکیب­های اصلی تشکیل دهنده اسانس بود، که در مجموع 74/70٪ از اسانس را شامل می‌شوند.–Amorphene α (61/6%)، -Calacoreneα (59/6%)، Caryophyllene-α  (35/6%)، Do-Decane (76/5%) و Penta-Decane (56/5%) در اکوتیپ ایرانی گیلان (E. amoneum) ترکیب­های اصلی تشکیل دهنده اسانس بود که در مجموع 13/77٪ از اسانس را در بر گرفت. در اکوتیپ ایرانی ساری (E. amoneum) Penta-Decane (19/5%)، -Calacoreneα (45/4%)، -Amorpheneα (45/4%) و Do-Decane (06/4%) ترکیب­های اصلی تشکیل دهنده اسانس بود که در مجموع 52/69٪ از کل اسانس بودند. در اکوتیپ اروپایی کرج (B. officinalis)، Do-Decane (70/7%)، N-Decane (30/7)، Un-Decane (93/5%)، Alloaromadendrene (40/4%) و Tetra-Decane (31/4%) ترکیب­های اصلی تشکیل دهنده اسانس بود که در مجموع 77/70٪ از اسانس را شامل می‌شوند.  Do-Decane(95/6%)، Cadinene-α (71/6%)، -Amorpheneα (67/6%) و delta-Cadine (05/6%) در اکوتیپ اروپایی اردبیل (B. officinalis) ترکیب­های اصلی تشکیل دهنده اسانس بود که در مجموع 37/75٪ از اسانس را شامل می­شوند.

 

 

جدول 4- اجزای اسانس دو گونه ایرانی (E. amoneum) و اروپایی (B. officinalis) گل گاوزبان Table 4- Essential components of two Iranian E. amoneum and European B. officinalis species of  borage flower
ردیف Row	جزء Component	اکوتیپ قزوین Gazvin ecotype	اکوتیپ گیلان Gilan ecotype	اکوتیپ ساری Sari ecotype	زمان بازداری Retention time	اکوتیپ کرج Karaj ecotype	اکوتیپ اردبیل Ardabil ecotype	زمان بازداری Retention time
1	n-Decane	4.49	4.87	3.30	4.93	7.30	3.96	4.93
2	Un-Decane	0.6	3.91	0.90	5.97	5.93	4.55	5.61
3	Do-Decane	2.94	5.76	4.06	7.55	7.70	6.95	7.70
4	n-Decanal	1.96	4.24	3.15	9.46	2.21	1.15	8.81
5	Unidentified	3.74	5.63	3.97	11.34	1.96	1.97	9.46
6	Tri-decane	0.63	0.84	0.75	13.52	1.99	1.37	10.05
7	Unidentified	0.24	1.41	4.41	15.93	5.86	3.61	11.33
8	-Caryophylleneα	4.59	6.35	2.66	17.22	1.66	1.01	15.38
9	Tetra-Decane	1.75	1.51	2.15	19.05	4.31	3.29	16.39
10	Alloaromadendrene	2.99	1.08	1.10	19.59	4.40	2.23	17.96
11	-Amorpheneα	4.98	6.61	4.45	20.66	3.94	6.67	18.61
12	Ledene	1.04	0.45	0.46	20.97	1.10	1.25	19.54
13	-Muuroleneα	5.93	1.98	1.43	22.37	2.69	1.78	19.85
14	Penta-Decane	6.10	5.56	5.19	24.03	2.66	1.14	20.99
15	-Cadineneα	5.77	4.51	2.77	26.35	1.75	6.71	21.80
16	Unidentified	0.80	1.47	5.07	28.24	1.82	2.24	23.23
17	delta-Cadine	4.84	3.18	2.54	29.31	2.26	6.05	24.84
18	Unidentified	1.77	0.78	2.04	29.98	1.57	1.07	25.84
19	-Calacoreneα	5.87	6.59	4.54	30.81	1.37	3.73	26.59
20	Spatullenol	4.04	2.42	2.96	32.12	3.15	2.00	28.02
21	Viridiflorol	1.56	1.53	3.28	34.69	1.29	4.97	28.64
22	Hexa-Decane	4.15	3.15	3.92	37.61	1.12	2.34	29.99
23	Hepta-Decane	1.39	1.92	2.76	38.31	1.24	3.80	31.33
24	Octa-Decane	2.57	1.38	1.66	42.46	1.49	2.53	34.76

 

اجزای روغن دانه

       محتویات روغن دانه برای هر دو اکوتیپ دارای میانگین 6/40% بدست آمد. به طوری­که این میانگین برای اکوتیپ کرج، 7/42% و برای اردبیل 5/38% محاسبه گردید (جدول 5). اسیدهای چرب لینولئیک، اولئیک، گاما-لینولئیک و پالمتیک اسید به ترتیب دارای بیشترین مقدار و اسیدهای چرب استئاریدونیک، مریستولئیک، بهنیک و مریستیک اسید کمترین مقدار بودند. بالاترین میزان اسید چرب اشباع مربوط به پالمتیک (43/11٪-55/11٪) و برای اسید چرب غیر اشباع لینولئیک (32%-31%) در روغن دانه برآورد گردید. گاما-لینولئیک اسید که از جمله اسید چرب نادر و مورد توجه در گیاهان می­باشد دارای میزان متوسط 14% و همچنین اسید چرب اشباع بهنیک نسبت به سایر اسیدهای چرب اشباع در کمترین میزان 05/0% و 13/0٪ در هر دو اکوتیپ بود. در اکوتیپ کرج اسیدهای چرب غیر اشباع گاما-لینولئیک و لینولئیک (امگا 6) در بالاترین میزان نسبت به اسیدهای چرب مشابه خود در اکوتیپ اردبیل بود. در صورتیکه اسید چرب غیر اشباع اولئیک در اکوتیپ اردبیل بیشترین مقدار را داشت. نسبت آلفا-لینولئیک به گاما-لینولئیک در اکوتیپ کرج دارای بیشترین میزان در مقایسه با اکوتیپ اردبیل بود. مقدار برآورد شده برای اسیدهای چرب ضروری غیر اشباع چند باندی همچون گاما لینولئیک و لینولئیک اسید که دارای ارزش تغذیه­ای می­باشند در هر دو اکوتیپ از گل گاوزبان نشان دادند که روغن دانه B. officinalis می تواند به عنوان اسید چرب در صنایع دارویی، غذایی و آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار گیرد.

 

جدول 5- اجزاء، نوع و مقدار اسیدهای چرب و نسبت آن­ها در روغن دانه دو اکوتیپ گل گاوزبان اروپایی  Table 5- Components, type and amounts of fatty acids and their ratios in seed oil of two borage flower ecotypes
ردیف Row	جزء Component	اکوتیپ کرج Karaj ecotype	اکوتیپ اردبیل Ardabil ecotype
1	C14:0 Myristic	0.09	0.16
2	C14:1n5 Myristoleic	0.04	0.03
3	C16:0 Palmitic	11.43	11.55
4	C16:1n7 Palmiteloic	0.23	0.32
5	C18:0 Estearic	6.04	5.65
6	C18:1n9 Oleic	23.34	24.11
7	Linoleic C18:2n6	32.01	31.69
8	C18:3n6 γ -Linolenic	14.42	14.37
9	C18:3n3 α -Linolenic	0.32	0.14
10	C20:0 Archidic	0.12	0.10
11	C18:4n3 Stearidoic	0.01	0.01
12	C22:0 Behenic	0.05	0.13
13	Eicosatrienoic Cis-8, 14, 17	4.46	4.41
14	Eicosatrienoic C20: 3n3 (ETE) Cis-11, 14, 17	0.02	0.02
15	Total oil	42.70	38.50
16	Saturated fatty acids	17.74	17.59
17	Un-saturated fatty acids	74.86	75.10
18	Mono-un-saturated	23.62	24.46
19	Poly-un-saturated	51.24	50.64
20	Poly-/monounsaturated	2.17	2.07
21	ω6/ ω3	9.65	10.06
22	Mono-un-saturated/saturated	1.33	1.39
23	Poly-un-saturated/saturated	2.89	2.88
24	Un-saturated/saturated	4.22	4.27
25	α-linolenic/γ-linolenic	0.02	0.01
26	Linolenic/ γ-linolenic	2.22	2.21
	Total	92.59	92.71

 

بحث 

قبل از اجرای یک برنامه اصلاحی، مطالعات ژنتیکی انجام می­شود تا اطلاعاتی در مورد مقدار، ماهیت تنوع ژنتیکی و همبستگی صفات بدست آید و بر اساس آن گزینش یا تلاقی برای اصلاح یک رقم به اجرا در­آید (Mohammadi et al., 2002). نتایج تجزیه واریانس آزمایش حاضر بر روی اکوتیپ­های گل گاوزبان وجود اختلاف آماری معنی­داری را بین صفات مورد ارزیابی نشان داد که بیانگر وجود تنوع ژنتیکی در اکوتیپ­های این دو گونه می­باشد. بنابراین این گیاه دارای ویژگی های اصلاحی می باشد. گزارش­های کمی در مورد ترکیب­های تشکیل دهنده اسانس­های گونه­های مختلف گل گاوزبان در ایران صورت گرفته است (Hassani-Mogaddam et al., 2010). مقایسه ترکیبهای تشکیل­دهنده اسانس در اندام­های گل دهنده دو گونه گل گاوزبان (جدول 3) نشان داد که این اسانس­ها از نظر میزان ترکیب­های عمده و همچنین درصد سایر ترکیب ها تفاوت دارند. در هر دو گونه به غیر از اکوتیپ قزوین، Do-Decane ترکیب اصلی تشکیل دهنده اسانس در هر چهار اکوتیپ بود. میزان Penta-Decane در اسانس گونه E. amoneum به طور قابل ملاحظه­ای بیشتر از اسانس گونه B. officinalis است. لدن (Ledene) جزء ترکیباتی است که در هر دو گونه، حداقل مقدار را به خود اختصاص داده است. همچنین تفاوت­هایی در اسانس هر پنج اکوتیپ از نظر کیفی دیده می­شود، در دو اکوتیپ قزوین و ساری Penta-Decane بیشترین میزان را داشت. در صورتیکه در اکوتیپ گیلان Amorphene-α بیشترین میزان را به خود اختصاص داد. بنابراین در گونه­های مختلف خانوادهBoraginaceae  ترکیب­های شاخص بسیار متنوع هستند، بطوری که یکی از ترکیب­های شیمیایی اصلی موجود در اسـانس این دو گونه Do-Decane می­باشد.

ترکیبات فرار اسانس درصد بسیار کمی از متابولیت­های ثانویه در اندام گل­دهنده دو گونه مورد مطالعه را تشکیل داده است، که با گزارش­های سایر محققان (Hassani-Mogaddam et al., 2010; Naghdi-Abadi et al., 2008) در این خصوص مطابقت داشت. بنابراین احتمال داده می­شود که خواص درمانی اندام رویشی این دو گونه به علت وجود اسانس­ها و مواد فرار آن نباشد.

خانواده Boraginaceae بهترین منبع تولید اسیدهای چرب را در روغن­های بذری داشته و از اهمیت بالایی در تاکسونومی این خانواده دارد. نتایج بررسی ما با نتایج دیگر محققان که بر روی گونه­های دیگر این خانواده در جهت اندازه­گیری مقادیر اسید چرب و روغن صورت پذیرفته همخوانی داشت (Keliman, 1964; Hossein Pour-Azad et al., 2012; Velasco and Goffman, 1999). تقریبا بالغ بر 75% اسیدهای چرب موجود در روغن دانه گل گاوزبان اروپایی را اسیدهای چرب غیر اشباع تشکیل می­دهند. با توجه به بالا بودن درصد اسیدهای چرب غیر اشباع به ویژه لینولئیک (امگا 6)، روغن بذر گل گاوزبان اروپایی از نظر غذایی ارزشمند است. اسیدهای چرب غیر اشباع با چندین باند مضاعف می­تواند در غشای سلولی، بیان ژن، بیوسنتز پروستاگلاندین، سیستم عصبی و بهبود سیستم ایمنی بدن نقش داشته باشد (Yehuda, 2001). در این بررسی نیز تقریبا 51٪ از اسیدهای چرب موجود در روغن دانه این گیاه را اسیدهای چرب غیر اشباع با چندین باند مضاعف تشکیل دادند. بیشتر اسیدهای چرب شناسایی شده در روغن دانه این گیاه در تعدادی از روغن­های گیاهی دیگر نیز گزارش شده­اند (Burdi et al., 2007; Hosni et al., 2007). دل ریو سلستینو و همکاران (Del-Rio Celestino et al., 2008)، عمده­ترین اسیدهای چرب موجود در لپه­ها، جنین و پوسته دانه گل گاوزبان اروپایی (B. officinalis) را اسیدهای پالمتیک، اولئیک، لینولئیک و گاما لینولئیک گزارش نمودند. در این بررسی نیز بیشترین اسید چرب در دو اکوتیپ مورد مطالعه به ترتیب لینولئیک، اولئیک، گاما لینولئیک و پالمتیک به دست آمد. نوع اسیدهای چرب در محتویات روغن می­تواند به عنوان فاکتور ارزیابی کیفیت روغن مطرح گردد. بدن انسان قادر به ساخت اسیدهای چرب ضروری نمی­باشد و باید این مواد از طریق مواد غذایی تامین شوند. بنابراین، روغن دانه گیاه B. officinalis از منابع بالقوه برای این نوع از اسیدهای چرب می‌باشد. اکوتیپ­های مورد مطالعه تفاوت­هایی از نظر مقدار اسیدهای چرب در محتویات روغن دانه با همدیگر داشتند که این تفاوت ها در اکوتیپ­های مختلف ممکن است در نتیجه فعالیت­های آنزیمی متفاوت در آنها با توجه به شرایط جغرافیایی باشد. مقادیر اسیدهای چرب روغن دانه این گیاه می تواند به عنوان نشانگر بیوشیمیایی در بررسی های مرتبط با تنوع ژنتیکی به کار رود. بعلاوه، محتویات اسیدهای چرب، می­تواند جهت بررسی روابط خویشاوندی و تاکسونومی مفید باشد. الگوی فیزیکی و شیمیایی حاکم بر اسیدهای چرب در هر دو اکوتیپ دلالت بر مشابهت فیزیکی و شیمیایی آن­ها داشته و انحراف مقادیر اسیدهای چرب می­تواند دلالت بر اختلاف در موقعیت­های تاکسونومی این دو اکوتیپ باشد. نسبت اسیدهای چرب غیر اشباع به اشباع، لینولئیک به گاما-لینولئیک، امگا 6 به امگا 3، آلفا-لینولئیک به گاما-لینولئیک و اسیدهای چرب غیر اشباع با باند یگانه و چند باندی به اسیدهای چرب اشباع ممکن است به عنوان اطلاعات با ارزش شیمومتری نیز در شناخت بین گونه­ای و درون گونه­ای اکوتیپ­های مختلف گیاه B. officinalis مورد استفاده قرار گیرد. الگوهای نزدیک به هم اسیدهای چرب حاکی از اختلاف جزئی بین اکوتیپ­ها و مشابهت بالای تاکسونومیکی در اکوتیپ­های مختلف گل گاو زبان اروپایی دارد. تفاوت در میزان اسیدهای چرب در اکوتیپ­های مورد مطالعه نیز می­تواند در اثر تفاوت فعالیت آنزیم­های دخیل در مسیر فرایند آنها باشد. میزان اسید چرب ضروری امگا 6 (لینولئیک و گاما-لینولئیک) نشان داد که اکوتیپ کرج به ترتیب 32 و 14٪ و اکوتیپ اردبیل با 31 و 14٪ بیشترین مقادیر را داشتند. در بررسی که جهت تهیه پروفیل اسیدهای چرب محتوی روغن دانه در گیاه گل گاوزبان ایرانی صورت گرفت هشت نوع اسید چرب (پالمتیک، استئاریک، اولئیک، سوکسنیک، لینولئیک، آلفا-لینولئیک، گاما-لینولئیک و استئاریدونیک) شناسایی شد. بیشترین اسید چرب مربوط به آلفا-لینولئیک (46-48%) و کمترین اسید چرب مربوط به سوکسنیک اسید (2/0-4/0%) بود (Hossein Pour-Azad et al., 2012). با توجه به ترکیبات مفید شناسایی شده در روغن دانه دو گونه E. amoneum و B. officinalis نتیجه گیری می‌شود که روغن دانه این دو گونه می­تواند جهت مصارف دارویی و غذایی مورد استفاده قرار گیرد.

 

 

 

 

 

منابع مورد استفاده                                                              Reference

 

 

ü       Akbarinia, A., M. Charkhcheian, H. Bagdadi, and M. Pileafurosh. 2010. Agronomy of medicinal plants. Publishing of Sahyegostar in Tehran. 60 pages.

ü       AOAC., 1990. Official methods of analysis association of official analytical chemists. 15th Edition, Edited by Helrich, Arlington Press. 320Pages.

ü       Baghaleian, K., and H. Naghdi Abadi. 2000. Volatile oil crops; their biology, biochemistry and production. Andarz Publication. 248 pages.

ü       Barre, D. E. 2001. Potential of evening primrose,borage, black current, and fungal oils in human health. Annals of Nutrition and Metabolism. 45: 47-57.

ü       Burdi, D. K., M. Q. Samejo, M. I. Bhanger, and K. M. Khan. 2007. Fatty acid composition of Abies pindrow (West Himalayan fir). Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences. 20: 15-19.

ü       Chung, S., S. Kong, and K. Y. Seogn. 2002. Gamma Linolenic Acids in Borago officinalis reverse epidermal Hyper proliferation in Guinea Pigs. Journal of Natural Products. 132 (10): 3090-3094.

ü       Del-Rio Celestino, M., R. Font, and A. Del-Haro Bailon. 2008. Distribution of fatty acids in edible organs and seed fractions of borage (Borago officinalis L.). Journal of the Science of Food and Agriculture. 88(2): 248-255.

ü       Genat, J. 2005. Extraction and the study of quality and quantity essential component from some aromatic plant species (Boraginaceae family) by GC and GC/MS methods. M.SC. Thesis. Analytic Chemistry Basic Sciences. Mazandaran University. 120 Pages.

ü       Hassani-Mogaddam, A., E. Geyasvand, M. Borzoei, M. Alborzi, B. Delfan, and B. Ezatpour. 2010. Investigation of volatile compounds in petals and vegetative organs and oil grain chemical compounds of borage flower extracted by cold press. Journal of Lorestan University of Medical Sciences. 29: 11-21.

ü       Hosni, K., K. Msaada, and B. Marzouk. 2007. Comparative study on Hypericum Triquetrifolium Turra fatty acids. Asian Journal of Plant Sciences. 6(2): 384-388.

ü       Hosseini, M., and D. S. Emamei. 2007. Cultivation and propagation of certain herbs and spices. Tehran University Publication. 300 Pages.

ü       Hosseinpour-Azad, N., G. H. Nematzadeh, and M. Azadbakhat. 2012. Investigation on fatty acids in sixteen ecotypes of Iranian ox tongue flower (Echium amoenum Fisch and Mey). Annals of Biological Research. 3(1): 422-428.

ü       Kleiman, R. 1964. Search for new industrial oils of Boraginaceae. Journal of the American Oil Chemists Society. 41: 459-460.

ü       Mohammadi, S. A., B. M. Prasanna, C. Sudan, and N. Singh. 2002. A microsatellite marker based study of chromosomal regions and gene effects on yield and yield components in maize. Cellular and Molecular Biology Letters. 7: 599-606.

ü       Mozafarian, V. 1997. Dictionary of plant names in Iran, Contemporary culture. Publishing of Tehran University. 739 pages.

ü       Naghdi-Abadi, H., A. Soroshzadeh, S. H. Rezazadeh, M. Sharifi, A. Ghalavand, and A. Rezai. 2008. Evaluation of phytochemical and production potential of borage flower (Borago officinalis L.) during the growth cycle. Journal of Medicinal Plants. 7(4): 37-43.

ü       Omid-Baigi, R. 2005. Production and processing of medicinal plants. Astan-e-Godesa-e-Razavei Publication. 346 pages.

ü       Ozcan, T. 2009. Characterization of Onosma bracteosum Hausskn.and Bornm. and Onosma thracicum Velen. based on fatty acid compositions and α-tocopherol contents of the seed oils. Journal of Biology. 68(2): 75-83.

ü       Rezaei, M., and M. Hajibageri. 2003. Extraction and determination of ions in borage flower. Research of Medicinal Plants and Aromatic Plants of Iran. 13: 51-57.

ü       Salehzade, A. 1990. Evaluation of different species of Borago available in market and comparison with standard species. Pharmacy Department Thesis University of Isfahan. 110 Pages.

ü       Velasco, L., and F. D. Goffman. 1999. Chemotaxonomic significance of fatty acids and tocopherols in Boraginaceae. Phytochemistry. 52: 423-426.

ü       Yehuda, S. 2001. PUFA: mediators for the nervous, endocrine, immune systems. Physiological and Behavioral Functions. Humana, Totowa. 435 Pages.

ü       Zargari, E. 2012. Medicinal plants. Publishing of Tehran University. 510 pages.