بررسی فیتوشیمیایی و درصد اسانس در جمعیت‌های گونه بومی درمنه بابونه‌ای(Vill. Artemisia chamaemelifolia)
محورهای موضوعی : فیتوشیمی
راضیه عظیمی
1
*
,
فاطمه سفیدکن
2
,
فاطمه فدائی
3
,
سمیه فکری قمی
4
,
نجمه هادی
5
,
مصطفی گلی پور
6
,
سعید رشوند
7
,
ایوب مرادی
8
1 - بخش تحقیقات گیاهان دارویی و محصولات فرعی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
2 - بخش تحقیقات گیاهان دارویی و محصولات فرعی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
3 - بخش تحقیقات جنگلها، مراتع و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران
4 - بخش تحقیقات گیاهان دارویی و محصولات فرعی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
5 - بخش تحقیقات گیاهان دارویی و محصولات فرعی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
6 - موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO)، تهران، ایران
7 - بخش تحقیقات جنگلها و مراتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان قزوین، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، قزوین، ایران
8 - بخش جنگلها، مراتع و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گیلان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران
کلید واژه: اسانس, آرتمیزیاکتون, ترپنوئیدهای اکسیژنه, درمنه بابونه‌ای, 8, 1-سینئول, کموتایپ,
چکیده مقاله :
جنس درمنه (Artemisia) با تعداد تقریبی 500 گونه پراکنده شده در جهان، بزرگترین جنس در قبیله Anthemideae و یکی از بزرگترین جنس‌ها در خانواده کاسنی (Asteraceae) به‌شمار می‌رود. گونه درمنه بابونه‌ای (.VillArtemisia chamaemelifolia ) به دلیل داشتن ترکیبات شیمیایی متنوع با طیف وسیعی از فعالیت‌های بیولوژیکی، کاربرد زیادی در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی و بهداشتی و عطرسازی دارد. هدف از انجام این تحقیق بررسی درصد اسانس و تنوع ترکیب‌های شیمیایی اسانس در چهار جمعیت گونه بومی A. chamaemelifolia از رویشگاههای طبیعی به منظور تعیین کموتایپ‌ها و انتخاب اکوتیپ‌های مناسب می‌باشد. بدین منظور، اندام هوایی A. chamaemelifolia در مرحله گل‌دهی از استان‌های قزوین، گیلان و مازندران جمع‌آوری شد. استخراج اسانس از اندام هوایی گل‌دار گیاهان به روش تقطیر با آب انجام گرفت. نمونه‌های اسانس با استفاده از دستگاه‌های GC و GC/MS مورد آنالیز کمی و کیفی قرار گرفت. بر اساس نتایج آنالیز، ترکیبات عمده در جمعیت‌های A. chamaemelifolia عبارت بودند از: قزوین: آرتمیزیا کتون (34/6%)؛ گیلان: 1,8-سینئول (46/0%) و سیس-نرولیدول (16/7%)؛ مازندران-تنکابن: 1,8-سینئول (28/0%)، سیس- نرولیدول (22/7%) و ترانس-لینالول اکسید استات (21/8%)؛ مازندران- چالوس: آرتمیزیل استات (23/7%)، ترانس- لینالولاکسیداستات (16/7%)، یوموگی‌الکل (16/3%)، selin-11-en-4-α-ol (11/0%) و سیس- نرولیدول (7/0%). با در نظر گرفتن ترکیبات اصلی نمونه‌های اسانس، چهار کموتایپ شامل 1) آرتمیزیا کتون (قزوین)، 2) 1,8-سینئول/ سیس-نرولیدول (گیلان)، 3) 1,8-سینئول/ سیس-نرولیدول/ ترانس-لینالولاکسیداستات (مازندران-تنکابن) و 4) آرتمیزیل استات/ ترانس- لینالولاکسیداستات/ یوموگی‌الکل (مازندران-چالوس) برای اکوتیپ‌هایA. chamaemelifolia تعیین شد. با توجه به نتایج حاصل، اسانس جمعیت‌های A. chamaemelifolia غنی از ترکیبات شیمیایی اکسیژنه متنوع و زیست فعال بوده که کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارند.
The genus Artemisia, with about 500 species distributed worldwide, is the largest genus in the tribe Anthemideae and one of the greatest genera in the family Asteraceae. Artemisia chamaemelifolia Vill. is widely used in the pharmaceutical, food, cosmetic and perfumery industries due to its diverse chemical compounds with a wide range of biological activities. The aim of this research was to investigate the percentage of essential oil (EO) and the diversity of EO chemical compounds in four populations of the native species A. chamaemelifolia from natural habitats in order to define chemotypes and select appropriate ecotypes. For this purpose, aerial parts of A. chamaemelifolia were collected at the flowering stage from Qazvin, Gilan and Mazandaran provinces. Extraction of EOs from the flowering aerial parts was done by hydrodistillation method. The EOs were analyzed quantitatively and qualitatively using GC and GC/MS devices. According to analysis results, the main compounds in A. chamaemelifolia populations were: Qazvin: Artemisia ketone (34.6%); Gilan: 1,8-cineole (46.0%) and cis-nerolidol (16.7%); Mazandaran-Tonekabon: 1,8-cineole (28.0%), cis-nerolidol (22.7%) and trans-linalool acetate oxide (21.8%); Mazandaran-Chalus: artemisyl acetate (23.7%), trans-linalool oxide acetate (16.7%), yomogi alcohol (16.3%), selin-11-en-4-α-ol (11.0%) and cis-nerolidol (7.0%). Considering the main constituents of the EOs, four chemotypes including, artemisia ketone (Qazvin), 1,8-cineole/cis-nerolidol (Gilan), 1,8-cineole/cis-nerolidol/trans-linalool oxide acetate (Mazandaran-Tonekabon) and artemisyl acetate/trans-linalool oxide acetate/ yomogi alcohol (Mazandaran-Chalus) were identified for A. chamaemelifolia ecotypes. According to results, EOs of A. chamaemelifolia populations are rich in diverse and bioactive oxygenated constituents, which are widely used in various industries.
Abbaszadeh, B., Layeghhaghighi, M., Azimi, R., and Hadi, N. 2020. Improving water use efficiency through drought stress and using salicylic acid for proper production of Rosmarinus officinalis L. Industrial Crops & Products. 144: 111893
Adams, R.P. 2017. Identification of Essential Oil Components by Gas Chromatography-Mass Spectroscopy, 4th Edition, Allured Publishing Corporation, Carol Stream, Illinois
Ahmadi, L., and Mirza, M. 2001. Chemical composition of essential oils from two Iranian species of Artemisia. Journal of Essential Oil Research. 13: 30-31
Ahmadi, L., Mirza, M., and Shahmir, F. 2002. The volatile constituents of Artemisia marschaliana sprengel and its secretory elements. Flavour and Fragrance Journal. 17: 141-143
Barra, A. 2009. Factors affecting chemical variability of essential oils: a review of recent developments. Natural Product Communications. 4(8): 1147-1154
Figueiredo, A.C., Barroso, J.G., Pedro, L.G., and Scheffer, J.J.C. 2008. Factors affecting secondary metabolite production in plants: volatile components and essential oils. Flavour and Fragrance Journal. 23: 213–226
Ghasemi Pirbalouti, A., Firoznezhad, M., Craker, L., and Akbarzadeh, M. 2013a. Essential oil compositions, antibacterial and antioxidant activities of various populations of Artemisia chamaemelifolia at two phenological stages. Revista Brasileira de Farmacognosia. 23: 861-869
Ghasemi Pirbalouti, A., Hossayni, I., and Shirmardi, H. 2013b. Essential oil variation, antioxidant and antibacterial activity of mountain fennel (Zaravschanica membranacea (Boiss.) M. Pimen.). Industrial Crops & Products. 50: 443-448
Hadi, N., Azimi, R., Yahyazadeh, M., Mackizadeh, M., Fekri Qomi, S., and Mohit, S. 2023. Comparison of essential oil compounds in Matricaria chamomilla L. wild populations with their cultivated equivalents. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research. 39(4): 638-654
Hu, S.Y. 1965. The compositae of China. I. Q. J. Taiwan Mus. 18: 1-136
Khorsand-Mohammadpoor, S., Yari, M., Rustaiyan, A., and Masoudi, S. 2002. Chemical constituents of the essential oil of Artemisia aucheri Boiss. a species endemic to Iran. Journal of Essential Oil Research. 14: 122–123
Kitamura, S. 1939. A classification of Artemisia. Acta Phytotax. Geobot. 8: 62–66
Lapczynski, A., Letizia, C.S., and Api, A.M. 2008. Fragrance material review on cis-nerolidol. Food and Chemical Toxicology. 46: S245–S246
Lopes-Lutz, D., Alviano, D.S., Alviano, C.S., and Kolodziejczyk, P.P. 2008. Screening of chemical composition, antimicrobial and antioxidant activities of Artemisia essential oils. Phytochemistry. 69:1732–1738
Mahdi Navehsi, F., Abdossi, V., Abbaszadeh, B., Azimi, R., and Dianat, M. 2024. Efect of gamma rays on the essential oil and biochemical characteristics of the Satureja mutica Fisch & C. A. Mey. Scientific Reports. 14: 7581
Masoudi, Sh., Rustaiyan, A., and Vahedi, M. 2012. Volatile oil constituents of different parts of Artemisia chamaemelifolia and the composition and antibacterial activity of the aerial parts of A. turcomanica from Iran. Natural Product communications. 7(11):1519-1522
Mirjalili, B.F., Hakimi-Meybody, M.H., Mazloum-Ardakani, M., Rustaiyan, A., Ameri, N., Masoudi, S., and Bamoniri, A. 2006. Chemical composition of the essential oil from aerial parts, leaves, flowers and roots of Artemisia persica Boiss. from Iran. Journal of Essential Oil Research. 18: 544–547
Mollaei, S., Ebadi, M., Hazrati, S., Habibi, B., Gholami, F., and Sourestani, M.M. 2020. Essential oil variation and antioxidant capacity of Mentha pulegium populations and their relation to ecological factors. Biochemical Systematics and Ecology. 91: 104084
Morteza-Semnani, K., and Akbarzadeh, M. 2005. Essential oil composition of Iranian Artemisia absinthium L. and Artemisia scoparia Waldst. et Kit. Journal of Essential Oil Research. 17: 321-322
Morteza-Semnani, K., Saeedi, M., and Akbarzadeh, M. 2008. Essential Oil Composition of Artemisia chamaemelifolia Vill. Journal of Essential Oil Research. 20(5): 430-431
Mozaffarian, V. 2008. A dictionary of Iranian plant names: Latin-English-Persian: Farhang Mo'aser. Tehran, Iran, pp. 522
Naß, J., and Efferth, T. 2018. The activity of Artemisia spp. and their constituents against Trypanosomiasis. Phytomedicine. 47: 184-191
Poljakov, P.P. 1961. Systematic studies in the genus Artemisia L., vol. 11. Trudy Ins. Bot. Akad. Nauk. Kazakh, SSR, Alma Acta, pp. 134–177
Rahimmalek, M., Bahreininejad, B., Khorrami, M., and Tabatabaei, B.E.S. 2009. Genetic variability and geographic differentiation in Thymus daenensis subsp. daenensis, an endangered medicinal plant, as revealed by inter simple sequence repeat (ISSR) markers. Biochemical Genetics. 47: 831-842
Rashid, S., Rather, M.A., Shah, W.A., and Bhat, B.A. 2013. Chemical composition, antimicrobial, cytotoxic and antioxidant activities of the essential oil of Artemisia indica Willd. Food chemistry. 138: 693-700
Rechinger, K.H. 1986. Artemisia. In: Rechinger, K.H., Hedge, I.C. (Eds.), Flora Iranica. Compositae No. 158. Akademische Druck and Verlagsanatalt, Graz, Austria, p. 214
Rechinger, K.H., 1963-1998. Flora Iranica. Akademische Druck-U.Verlagsanstalt: Graz, Austria, p. 49, 13-15
Rustaiyan, A., Balalaei, S., Mohammadi, F., Masoudi, Sh., and Yari, M. 2000. Comparison of the volatile oils of Artemisia santolina Schrenk and Artemisia gypsacea Krasch., M. Pop. et Lincz. ex Poljak. from Iran. Journal of Essential Oil Research. 12: 330–332
Rustaiyan, A., Masoudi, Sh., and Kazemi, M. 2007. Volatile oils constituents from different parts of Artemisia ciniformis Krasch. Et M. Pop. ex Poljak and Artemisia incana (L.) Druce. from Iran. Journal of Essential Oil Research. 19: 548-551
Rustaiyan, A., and Masoudi, Sh. 2011. Chemical constituents and biological activities of Iranian Artemisia species. Phytochemistry
Letters. 4: 440–447 Sefidkon, F., Jalili, A., and Mihaji, T. 2002. Essential oil composition of three Artemisia spp. from Iran. Flavour and Fragrance Journal. 17: 150–152
Solouki, A., Zare Mehrjerdi, M., Aliniaeifard, S., and Azimi, R. 2023. Postharvest light and temperature elicitors improve chemical composition and level of essential oils in basil (Ocimum basilicum L.) through boosting antioxidant machinery. Postharvest Biology and Technology. 199: 112279
Taleghani, A., Emami, S.A., and Tayarani-Najaran, Z. 2020. Artemisia a promising plant for the treatment of cancer. Bioorganic & Medicinal Chemistry. 28(1):115180
Yin, Y., Gong, F.Y., Wu, X.X., Sun, Y., Li, Y.H., Chen, T., and Xu, Q. 2008. Anti-inflammatory and immunosuppressive effect of flavones isolated from Artemisia vestita. Journal of Ethnopharmacology. 120: 1-6
Wang, J., Xu, C., Wong, Y.K., Li, Y., Liao, F., Jiang, T., and Tu, Y. 2019. Artemisinin, the magic drug discovered from traditional Chinese medicine. Engineering. 5(1): 32-39