دوره 17، شماره 4 - ( زمستان 1404 )                   جلد 17 شماره 4 صفحات 91-82 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Shokrollahi E, Baghaeifar Z, Darvishnia H, Asgari Nematian M. (2025). The Relationship Between Secondary Metabolites and Antioxidant Activity of Echinops kotschyi Boiss. under the Influence of Different Habitats. J Crop Breed. 17(4), 82-91. doi:10.61882/jcb.2025.1580
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1580-fa.html
شکرالهی الهه، بقایی فر زهرا، درویش نیا حمید، عسگری نعمتیان مهتاب.(1404). بررسی ارتباط برخی متابولیت‌های ثانویه و فعالیت آنتی‌اکسیدانی گیاه شکرتیغال (.Echinops kotschyi Boiss) تحت تاثیر رویشگاه‌های مختلف پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 17 (4) :91-82 10.61882/jcb.2025.1580

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1580-fa.html

بررسی ارتباط برخی متابولیت‌های ثانویه و فعالیت آنتی‌اکسیدانی گیاه شکرتیغال (.Echinops kotschyi Boiss) تحت تاثیر رویشگاه‌های مختلف
الهه شکرالهی1، زهرا بقایی فر1، حمید درویش نیا*1 ، مهتاب عسگری نعمتیان1
1- گروه زیست ‎شناسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
چکیده:   (733 مشاهده)

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 منطقه‌ای هستند. جنس شکرتیغال (Echinops) متعلق به خانواده  Asteraceaeاست که معمولاً در زیستگاه‌هایی با نور زیاد، مقداری رطوبت، نواحی نیمه ‎گرمسیری و انواع مختلفی از خاک‌ها رویش دارند. این گیاهان خودرو هستند، از نظر شیمیایی و ترکیبات آن بسیار اهمیت دارند و دارای ارزش‌های 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 متابولیت‌های ثانویه و فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره گیاه شکرتیغال در سه رویشگاه طبیعی در غرب ایران پرداخته شد.
مواد و روش‌ها: بخش‌های هوایی گیاه شکرتیغال، شامل شاخساره و گل‌آذین، 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 ویژگی‌ها ثبت گردید. بخش‌های هوایی گیاه در سایه و دمای اتاق خشک و از آن‎ها  پودر تهیه گردید. پس از تهیه عصاره متانولی از شاخساره و گل‌آذین، مقادیر فنول و فلاونوئید کل به‎ ترتیب با روش‌های فولین ‎سیو کالتیو و روش رنگ‌سنجی آلومینیوم‎ کلرید، و ظرفیت ضد‌اکسیدانی از طریق مهار رادیکال آزاد DPPH ارزیابی شد. نمونه‌برداری خاک از لایه سطحی صفر تا عمق 30 سانتی‌متری 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 داده‌ها با استفاده از آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 5% مقایسه شد.
یافته‌ها: کم‎ترین میزان هدایت الکتریکی خاک در ایستگاه کبیرکوه (3/13 دسی‌زیمنس بر متر) و بیشترین مقدار در ایستگاه مانشت‎ قلارنگ (3/26 دسی‌زیمنس بر متر) بودند. اسیدیته (pH) خاک بین 7/28 در ایستگاه کبیرکوه تا 0/81 در ایستگاه اسلام ‎آباد غرب متغیر بود. میزان فسفر در ایستگاه کبیرکوه با مقدار 8/55 در مقیاس ppm بیشتر از دو ایستگاه مانشت‎ قلارنگ و اسلام‎ آباد بود. مقدار عناصر کلسیم و منیزیم با مقادیر 1301 و 98/1 در ایستگاه کبیرکوه بالاتر از دو ایستگاه دیگر بود. عنصر سدیم در خاک ایستگاه مانشت ‎قلارنگ با مقدار 11/69 دارای بالاترین مقدار و ایستگاه کبیرکوه با مقدار 7/8 دارای کم‎ترین مقدار بودند. ایستگاه کبیرکوه دارای بالاترین مقدار عنصر نیتروژن (74 ppm) بود و پس از آن، ایستگاه اسلام‎ آباد با مقدار 56 و مانشت‎ قلارنگ با مقدار 53 قرارداشتند. بیشترین محتوای فنول و فلاونوئید کل مربوط به بخش گل‌آذین در رویشگاه کبیرکوه (به ‎ترتیب 0/21 ± 1/31 و 0/12 ± 0/61 میلی‌گرم بر گرم وزن خشک)، و کمترین میزان مربوط به شاخساره در رویشگاه مانشت‎ قلارنگ بودند. بین میانگین‌های فنول و فلاونوئید کل عصاره‌های به‎ دست ‎آمده از دو بخش شاخساره و گل‌آذین گیاه و نیز بین رویشگاه‌های کبیرکوه و اسلام ‎آباد با رویشگاه مانشت‎ قلارنگ اختلافات معنی‌داری وجود داشتند (0/05 > P). پایین‌ترین میزان IC50 (یعنی بالاترین میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی) مربوط به بخش گل‌آذین گیاه از رویشگاه کبیرکوه به میزان 0/21 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر بود. بالاترین مقدار IC50، که دلالت‎ بر فعالیت آنتی‌اکسیدانی کمتر دارد، به بخش شاخساره گیاه در رویشگاه مانشت‎ قلارنگ به میزان 0/41 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر تعلق داشت.
نتیجه‌گیری: از آنجا که گیاهان همیشه در معرض تنش‌های محیطی پیرامون خود قرار دارند، دارای ترکیبات شیمیایی متنوعی، به‎ عنوان ضداکسیدان‎های با ساختار و عملکرد مختلف هستند. نتایج نشان دادند که بخش گل‌آذین گیاه در منطقه کبیرکوه دارای بالاترین میزان فنول و فلاونوئید کل، و فعالیت آنتی‌اکسیدانی (مقدار IC50 پایین‌تر) بود. رویشگاه کبیرکوه به ‎دلیل ارتفاع از سطح دریای پایین‌تر، میزان بارش کمتر و دمای محیطی بالاتر می‌تواند نسبت به دو رویشگاه دیگر، محیط مناسب‌تری برای این گیاه باشد. محیط زندگی و اقلیم در مناطق مختلف اثر معنی‌داری بر محتوای ترکیبات زیست‌فعال و فعالیت آن‎ها  دارند. سنتز متابولیت‌های ثانویه در گیاهان متاثر از علل محیطی و ژنی است و به‎ نظر می‌رسد که عوامل ژنتیکی تاٌثیر قوی‌تری نسبت به علل محیطی داشته باشند. رویشگاه کبیرکوه دارای مقدار pH و هدایت الکتریکی پایین‌تری 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 متابولیت‌های ثانویه و میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی 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 متابولیت‌های 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.
 

واژه‌های کلیدی: ظرفیت آنتی‌اکسیدانی، غرب ایران، شکرتیغال، متابولیت‌های ثانویه
متن کامل [PDF 1309 kb]   (15 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: ساير
دریافت: 1404/2/9 | پذیرش: 1404/5/29
فهرست منابع
1. Aydın, Ç., Özcan, G., Turan, M., & Mammadov, R. (2016). Phenolic contents and antioxidant properties of Echinops ritro L. and E. tournefortii Jaup. Et. spach extract. International Journal of Secondary Metabolite, 3, 74-81. https://doi.org/10.21448/http-ijate-net-index-php-ijsm.243309 [DOI:10.21448/http-ijate-net-index-php-ijsm.243309.]
2. Azizyan, R., & Abdollahi Mandoulakani, B. (2023). The Effect of drought stress on some morphological, phytochemical, and biochemical characteristics of the medicinal plant Field Sowthistle (Sonchus arvensis L.). Journal of Crop Breeding, 15(47), 41-55. https://doi.org/10.61186/jcb.15.47.41 [DOI:10.61186/jcb.15.47.41. [In Persian]]
3. Baghaeefar, Z., & Chehregani Rad, A. (2017). Microsporogenesis and megasporogenesis in Echinops ilicifolius L. Cellular and Molecular Research (Iranian Journal of Biology), 29(4), 349-358. https://cell.ijbio.ir/article_919_e6ed38867489170ac5b3765175a37096.pdf. [In Persian]
4. Borrelli, P., Robinson, D. A., Panagos, P., Lugato, E., Yang, J. E., Alewell, C., Wuepper, D., Montanarella, L., & Ballabio, C. (2020). Land use and climate change impacts on global soil erosion by water (2015-2070). Borrelli, P., Robinson, D. A., Panagos, P., Lugato, E., Yang, J. E., Alewell, C., ... & Ballabio, C. (2020). Land use and climate change impacts on global soil erosion by water (2015-2070). Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(36), 21994-22001, 117(36), 21994-22001. https://doi.org/10.1073/pnas.2001403117 [DOI:10.1073/pnas.2001403117.]
5. Chang, C., Yang, M., Wen, H., & Chern, J. (2002). Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. Journal of Food and Drug Analysis, 10, 178-182. [DOI:10.38212/2224-6614.2748]
6. Dehghan, Z., Sefidkon, F., Bakhshi Khaniki, Gh., & Kalvandi, R. (2010). The effects of ecological factors on essential oil yield and composition of Ziziphora clinopodioides lam.Subsp.rigida(Boiss) Rech.f. (2014). Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology), 27(1), 61-71. [DOI:2717. [In Persian]]
7. Figueiredo, A. C., Barroso, J. G., Pedro, L. G., & Scheffer, J. J. C. (2008). Factors affecting secondary metabolite production in plants: volatile components and essential oils. Flavour and Fragrance Journal, 23, 213-226. [DOI:10.1002/ffj.1875]
8. Habibi, H., Mazheri, D., Hosseini, N., Chaivhi, R. M., Tbatabi, M. F., & Bigdeli, M. (2006). Effect of altitude on essential oil and components in wild thyme (Thymus kotschyanus Boiss.) Taleghan region, Iran. Pajouhesh & Sazandegi, 73, 2-10. [In Persian]
9. Hayouni, E. A., Abedrabba, M., Bouix, M., & Hamdi, M. (2007). The effects of solvents and extraction method on the phenolic contents and biological activities in vitro of Tunisian Quercus coccifera L. and Juniperus phoenicea L. fruit extracts. Food Chemistry, 105(3), 1126-1134. [DOI:10.1016/j.foodchem.2007.02.010]
10. Hosseini, B., Nikkhah Amirabad, H., Fattah, M., & Yort, G. (2017). Effect of altitude and different phonological stages on essential composition and antioxidant activity of Ferula angulata (Schlecht.) Boiss. from Dena altitudes. Eco-Phytochemical Journal of Medicinal Plants, 5, 16-29. [In Persian]
11. Iran's Statistics Center. (2019). Statistical Yearbook of Ilam Province. Iran's Statistics Center, Tehran. [In Persian]
12. Iran's Statistics Center. (2020). Statistical Yearbook of Kermanshah Province. Iran's Statistics Center, Tehran. [In Persian]
13. Kianipour, A., Baghaeifar, Z., Darvishnia, H., & Saeidian, S. (2023). A comparative study of total phenolic, total flavonoid contents and antioxidant capacity of aerial parts extracts of Ferulago angulata in different developmental stages. Journal of Crop Breeding, 15(47), 165-173. https://doi.org/10.61186/jcb.15.47.165 [DOI:10.61186/jcb.15.47.165. [In Persian]]
14. Menati, T., Bazgir, M., Rostaminya, M., & Mahdavi, A. (2019). Chemical and physical characteristics of oak forest soils in different climates in Ilam Province. Iranian Journal of Forest, 10(4), 449-460. [In Persian]
15. Mirazadi, Z., Pilehvar, B., Meshkatalsadat, M. H., Karamian, R., Alirezaei, M., & Khonsari, A. (2012). The effect of main ecological factors on essence yield percent of Myrtus communis in different forest sites of Lorestan province. Yafteh, 14, 103-111. [In Persian]
16. Mokhtari, B., Kolahi, M., & Mirzaei, N. (2017). A comparison study of extraction methods and mass spectrum for compounds in Echinops dichorus and comparison of effects of extracts on colon cancer cells CaCo2 [Research]. Journal of Medicinal Plants, 16(62), 145-157. http://jmp.ir/article-1-1422-en.html. [In Persian]
17. Mohsenpour, M., Vafadar, M., Vatankhah, E., & Meighani, H. (2017). The impact of the environmental factors on yield and chemical compositions of essential oil of water mint, Mentha aquatica L. from different habitats of Mazandaran province. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology), 30(2), 440-451. [In Persian]
18. Montazerolghaem, S., Rahiminejad, M., Mozaffarian, V., & Susanna, A. (2016). Taxonomic notes on the genus Echinops (Compositae, Cardueae-Echinopsinae) in Iran. Phytotaxa, 263, 81. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.263.2.1 [DOI:10.11646/phytotaxa.263.2.1.]
19. Mozaffarian, V. (2005). A taxonomic survey of Echinops L. tribe Echinopeae (Asteraceae) in Iran: 14 new species and diagnostic keys. The Iranian Journal of Botany, 11(2), 197-239. [In Persian]
20. Nasirzadeh, A., Javid-Tash, I., & Riasat, M. (2005). Identification of Echinops species and study on some biological characteristics of Larinus vulpes Oliv. as Manna producer in Fars Province. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 21(3), 335-346. [DOI:10.22092/ijmapr.2005.115090. [In Persian]]
21. Nasseri, M. A., Keshtkar, H., Kazemnejadi, M., & Allahresani, A. (2020). Phytochemical properties and antioxidant activity of Echinops persicus plant extract: green synthesis of carbon quantum dots from the plant extract. SN Applied Sciences, 2(4), 670. https://doi.org/10.1007/s42452-020-2466-0 [DOI:10.1007/s42452-020-2466-0.]
22. Oreizi, E., Rahiminejad, M. R., & Asghari, G. (2014). Influence of environment on glandular trichomes and composition of essential oil of Perovskia abrotanoides Karel. Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products, 9(4), e16432. https://doi.org/10.17795/jjnpp-16432 [DOI:10.17795/jjnpp-16432.]
23. Petruzzello, M. (2018, August 20). List of plants in the family Asteraceae. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/topic/list-of-plants-in-the-family-Asteraceae-2040400.
24. Raeisi Monfared, A., & Yavari, A. (2020). Study on nutrient elements in soil and plant of some Salvia santolinifolia natural habitats [Research]. Plant Process and Function, 9(39), 215-229. [In Persian]
25. Rezazadeh, S. (2019). Structural elucidation and antioxidant activity of a main polysaccharide from Echinops cephalotes DC root. M.S.c Thesis, Shahrood University if Technology, Semnan, Iran.
26. [In Persian]
27. Shahi, A. K., Chandra, S., Dutt, P., Kaul, B. L., Tava, A., & Avato, P. (1999). Essential oil composition of Mentha piperata L. from different environments of north India. Flavour and Fragrance Journal, 14, 5-8. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1026(199901/02)14:1<5::AID-FFJ768>3.0.CO;2-3 [DOI:10.1002/(SICI)1099-1026(199901/02)14:13.0.CO;2-3]
28. Solaymani, M. (2009). Effect of some environmental factors on composition essential oil Teucrium chamaedrys L. M.S.c thesis, University of Tarbiat Modares, Tehran, Iran. [In Persian]
29. Tahmasebi, G., Hashemloian, B. D., Azimi, A. A., Yosefirad, M., & Jalilian, N. (2021). Comparison of manna, phenol, seed germination, morphology and anatomy of Echinops polygamous and E. tenuisecta. Applied Biology, 43(11), 21-40. http://sanad.iau.ir/fa/Article/861549. [In Persian]
30. Tahmasebi, G., Ataei Azimi, A., Delnavaz Hashemloian, B., Yosfirad, M., & Jalilian, N. (2023). Evaluation of secondary metabolites in Echinops polygamous and E. tenuisecta and their allelopathic activity. Advanced Research in Medicinal Plants, 2(1), 17-25. [DOI:10.30479/armp.2023.18215.1008. [In Persian]]
31. Toncer, O., & Diraz, E. (2010). An annual variation in essential oil composition of Origanum syriacum from Southeast Anatolia of Turkey. Journal of Medicinal Plants Research, 4, 1059-1064.
32. Zarinkamar, F., & Tajik, S. (2017). Evaluation of antioxidant activity and phenolic content from saffron organs (Crocus sativus L.). Modares Journal of Biotechnology, 8(2), 160-170. http://biot.modares.ac.ir/article-22-119-en.html. [In Persian]
33. Zhao, Z., Liu, C., Yan, M., & Pan, G. (2023). Understanding and enhancing soil conservation of water and life. Soil Science and Environment, 2(1). https://doi.org/10.48130/SSE-2023-0009 [DOI:10.48130/SSE-2023-0009.]
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی: یکتاوب افزار شرق

© 2026 CC BY-NC 4.0 | Journal of Crop Breeding

Designed & Developed by: Yektaweb