بررسی ارتباط برخی متابولیت های ثانویه و فعالیت آنتی اکسیدانی گیاه شکرتیغال (.Echinops kotschyi Boiss) تحت تاثیر رویشگاه های مختلف

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تغذیه گیاهان یکی از دلایل مهم و تاثیرگذار بر بهبود کمیت و کیفیت محصول آن‎ها  است، و خاک تامین‎ کننده بیشتر عناصر مغذی مورد نیاز گیاه است. علاوه ‎بر عناصر مغذی، پارامترهای هدایت الکتریکی، اسیدیته و شوری خاک از علل مهم دخیل در حاصل‎خیزی خاک هر منطقه ای هستند. جنس شکرتیغال (Echinops) متعلق به خانواده  Asteraceaeاست که معمولا در زیستگاه هایی با نور زیاد، مقداری رطوبت، نواحی نیمه ‎گرمسیری و انواع مختلفی از خاک ها رویش دارند. این گیاهان خودرو هستند، از نظر شیمیایی و ترکیبات آن بسیار اهمیت دارند و دارای ارزش های اقتصادی، کاربرد دارویی و کاربردهایی در صنایع کشاورزی و پزشکی هستند. در پژوهش حاضر به بررسی تاثیر برخی شرایط محیطی و ارتباط آن‎ها  با میزان متابولیت های ثانویه و فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره گیاه شکرتیغال در سه رویشگاه طبیعی در غرب ایران پرداخته شد. مواد و روش ها: بخش های هوایی گیاه شکرتیغال، شامل شاخساره و گل آذین، به ‎همراه خاک اطراف ریشه گیاه از سه ایستگاه واقع در اسلام آباد (استان کرمانشاه)، و مانشت‎ قلارنگ و کبیرکوه (استان ایلام) به‎ صورت تصادفی جمع ‎آوری شدند. اطلاعات هر ایستگاه شامل نام ایستگاه، مختصات جغرافیایی (طول و عرض جغرافیایی)، ارتفاع از سطح دریا و سایر ویژگی ها ثبت گردید. بخش های هوایی گیاه در سایه و دمای اتاق خشک و از آن‎ها  پودر تهیه گردید. پس از تهیه عصاره متانولی از شاخساره و گل آذین، مقادیر فنول و فلاونوئید کل به‎ ترتیب با روش های فولین ‎سیو کالتیو و روش رنگ سنجی آلومینیوم‎ کلرید، و ظرفیت ضد اکسیدانی از طریق مهار رادیکال آزاد DPPH ارزیابی شد. نمونه برداری خاک از لایه سطحی صفر تا عمق ۳۰ سانتی متری اطراف ریشه گیاهان انجام شد. میزان هدایت الکتریکی خاک با دستگاه EC متر، اسیدیته با استفاده از دستگاه pH متر، و میزان عناصر مغذی گیاه با محلول تیزاب سلطانی (مخلوط اسیدنیتریک و اسیدکلردریک) سنجیده شدند. از نرم‎ افزار SPSS برای انجام آنالیزهای آماری استفاده شد. میانگین داده ها با استفاده از آزمون چنددامنه ای دانکن در سطح احتمال ۵% مقایسه شد. یافته ها: کم‎ترین میزان هدایت الکتریکی خاک در ایستگاه کبیرکوه (۳/۱۳ دسی زیمنس بر متر) و بیشترین مقدار در ایستگاه مانشت‎ قلارنگ (۳/۲۶ دسی زیمنس بر متر) بودند. اسیدیته (pH) خاک بین ۷/۲۸ در ایستگاه کبیرکوه تا ۰/۸۱ در ایستگاه اسلام ‎آباد غرب متغیر بود. میزان فسفر در ایستگاه کبیرکوه با مقدار ۸/۵۵ در مقیاس ppm بیشتر از دو ایستگاه مانشت‎ قلارنگ و اسلام‎ آباد بود. مقدار عناصر کلسیم و منیزیم با مقادیر ۱۳۰۱ و ۹۸/۱ در ایستگاه کبیرکوه بالاتر از دو ایستگاه دیگر بود. عنصر سدیم در خاک ایستگاه مانشت ‎قلارنگ با مقدار ۱۱/۶۹ دارای بالاترین مقدار و ایستگاه کبیرکوه با مقدار ۷/۸ دارای کم‎ترین مقدار بودند. ایستگاه کبیرکوه دارای بالاترین مقدار عنصر نیتروژن (۷۴ ppm) بود و پس از آن، ایستگاه اسلام‎ آباد با مقدار ۵۶ و مانشت‎ قلارنگ با مقدار ۵۳ قرارداشتند. بیشترین محتوای فنول و فلاونوئید کل مربوط به بخش گل آذین در رویشگاه کبیرکوه (به ‎ترتیب ۰/۲۱ ± ۱/۳۱ و ۰/۱۲ ± ۰/۶۱ میلی گرم بر گرم وزن خشک)، و کمترین میزان مربوط به شاخساره در رویشگاه مانشت‎ قلارنگ بودند. بین میانگین های فنول و فلاونوئید کل عصاره های به‎ دست ‎آمده از دو بخش شاخساره و گل آذین گیاه و نیز بین رویشگاه های کبیرکوه و اسلام ‎آباد با رویشگاه مانشت‎ قلارنگ اختلافات معنی داری وجود داشتند (۰/۰۵ > P). پایین ترین میزان IC۵۰ (یعنی بالاترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی) مربوط به بخش گل آذین گیاه از رویشگاه کبیرکوه به میزان ۰/۲۱ میلی گرم بر میلی لیتر بود. بالاترین مقدار IC۵۰، که دلالت‎ بر فعالیت آنتی اکسیدانی کمتر دارد، به بخش شاخساره گیاه در رویشگاه مانشت‎ قلارنگ به میزان ۰/۴۱ میلی گرم بر میلی لیتر تعلق داشت. نتیجه گیری: از آنجا که گیاهان همیشه در معرض تنش های محیطی پیرامون خود قرار دارند، دارای ترکیبات شیمیایی متنوعی، به‎ عنوان ضداکسیدان‎های با ساختار و عملکرد مختلف هستند. نتایج نشان دادند که بخش گل آذین گیاه در منطقه کبیرکوه دارای بالاترین میزان فنول و فلاونوئید کل، و فعالیت آنتی اکسیدانی (مقدار IC۵۰ پایین تر) بود. رویشگاه کبیرکوه به ‎دلیل ارتفاع از سطح دریای پایین تر، میزان بارش کمتر و دمای محیطی بالاتر می تواند نسبت به دو رویشگاه دیگر، محیط مناسب تری برای این گیاه باشد. محیط زندگی و اقلیم در مناطق مختلف اثر معنی داری بر محتوای ترکیبات زیست فعال و فعالیت آن‎ها  دارند. سنتز متابولیت های ثانویه در گیاهان متاثر از علل محیطی و ژنی است و به‎ نظر می رسد که عوامل ژنتیکی تاثیر قوی تری نسبت به علل محیطی داشته باشند. رویشگاه کبیرکوه دارای مقدار pH و هدایت الکتریکی پایین تری نسبت به دو رویشگاه اسلام ‎آباد غرب و مانشت‎ قلارنگ بود. عناصر مغذی مثل کلسیم، فسفر، منیزیم و نیتروژن در رویشگاه کبیرکوه، و سدیم در رویشگاه مانشت‎ قلارنگ دارای مقادیر بالاتری بودند. بین سنتز متابولیت های ثانویه و میزان فعالیت آنتی اکسیدانی با اسیدیته، هدایت الکتریکی و میزان عنصر سدیم رابطه معکوس، و بین سایر عناصر مغذی رابطه مستقیمی وجود دارد. مقدار برخی عناصر غذایی مثل فسفر، کلسیم، نیتروژن و پتاسیم که در خاک وجود دارند در سنتز متابولیت های ثانویه و ترکیبات موثره گیاه، و نیز رشد و نمو گیاه جزوه عوامل تعیین‎کننده هستند. در کنار این عوامل، pH یا اسیدیته خاک به‎علت اثر بر جذب عناصر غذایی خاک، یک علت مهم دیگر در ساخت ترکیبات موثره گیاه است.

کلیدواژه ها:

Antioxidant capacity ، Echinops kotschyi ، Secondary metabolites ، West of Iran ، ظرفیت آنتی اکسیدانی ، غرب ایران ، شکرتیغال ، متابولیت های ثانویه