دوره 14، شماره 43 - ( پاییز 1401 1401 )
جلد 14 شماره 43 صفحات 94-84 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Talebi F, Akbarpour V, Chalavi V. (2022). Effect of Methanol and Titanium Dioxide Nanoparticles on Phytochemical Properties of Artichoke (Cynara scolymus L.). J Crop Breed. 14(43), 84-94. doi:10.52547/jcb.14.43.84
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1323-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1323-fa.html
طالبی فهیمه، اکبرپور وحید، چالوی ویدا. اثر متانول و نانو ذره دی‌اکسید تیتانیوم بر ویژگی‌های فیتوشیمیایی گیاه دارویی کنگرفرنگی (Cynara scolymus L.) پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1401; 14 (43) :94-84 10.52547/jcb.14.43.84
1- دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
2- دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری مازندران، ایران
2- دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری مازندران، ایران
چکیده: (1933 مشاهده)
مقدمه و هدف: در سالهای اخیر مطالعات به سمت استفاده از ترکیبات جدیدی که بتواند در داخل گیاه سنتز و موجب افزایش کارایی فتوسنتزی گیاه شود، معطوف گردیده است. برخی از این ترکیبات شامل ریزمغذی‌ها و الکل‌ها است. الکل‌هایی نظیر متانول به عنوان یک منبع کربنی سبب افزایش کارایی فتوسنتز و بهبود خصوصیات رشدی گیاه خواهند شد. نانوذره دی‌اکسیدتیتانیوم نیز موجب بهبود و ترمیم کارایی دستگاه فتوسنتزی در گیاه شده و در نتیجه کارایی فتوسنتز را افزایش می‌دهد. به همین دلیل این پژوهش به هدف بررسی متانول و نانوذره دی‌اکسیدتیتانیوم بر ویژگی‌های فیتوشیمیایی گیاه دارویی کنگر فرنگی انجام شد.
مواد و روش‌ها: به منظور بررسی محلول‌پاشی برگی متانول و نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2) بر گیاه دارویی کنگرفرنگی، آزمایشی در قالب طرح فاکتوریل بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی با 4 سطح برای هر کدام از 2 فاکتور متانول (0، 15، 30 و 45 درصد حجمی) و نانوذره (آناتاز) دی‌اکسید تیتانیوم (0، 20، 40 و 60 میلیگرم بر لیتر) در 3 تکرار در سالهای 1398و 1399 انجام شد. صفات اندازه‌گیری شده شامل رنگیزه‌های فتوسنتزی، فنل، فلاونوئید و فعالیت آنتی‌اکسیدانی طی دوسال بود.
یافته‌ها: بر اساس نتایج بدست آمده، برهمکنش تیمارها برای تمامی صفات مورد بررسی در هر دوسال پژوهش در سطح آماری 1% معنی‌دار شدند. بیشترین میزان کلروفیل a ،b و کل برگ سال اول از تیمار صفر درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم و در برگ سال دوم از تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم حاصل شد. در سال اول تیمار 30 درصد حجمی متانول + صفر میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم و در سال دوم تیمار 15درصد حجمی متانول + صفر میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم به ترتیب با 218/75 و 192/85درصد افزایش نسبت به شاهد بالاترین میزان کاروتنوئید را به خود اختصاص دادند. بیشترین مقدار فلاونوئید برگ سال اول در تیمار صفر درصد حجمی متانول + 20میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم دیده شد که با تیمار صفر درصد حجمی متانول + 60 میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم تفاوت معنی داری نداشت و بالاترین میزان فلاونوئید برگ سال دوم نیز از تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم با 284/61 درصد افزایش نسبت شاهد به حاصل شد. بیشترین مقدار فنل برگ سال اول از برهمکنش تیمار 15 درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم بیشترین مقدار فنل‌کل برگ سال دوم از برهم کنش تیمار 45 درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم به ترتیب با 73/15 و 216/91 درصد افزایش نسبت شاهد دیده شدند. بیشترین مقدار فعالیت آنتی‌اکسیدانی در سال اول را تیمارهای صفر درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم و 30 درصد حجمی متانول + صفر میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم با 32/16 درصد افزایش نسبت به شاهد به خود اختصاص دادند و در سال دوم نیز تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم با افزایش 16/24 درصدی نسبت به شاهد بالاترین میزان قدرت حذف کنندگی رادیکال آزاد را داشت.
نتیجه‌گیری: طبق نتایج حاصل، کاربرد تلفیقی متانول به عنوان یک منبع کربنی و نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم می تواند در بهبود خصوصیات فیتوشیمیایی گیاه دارویی کنگرفرنگی مفید واقع شود.
مواد و روش‌ها: به منظور بررسی محلول‌پاشی برگی متانول و نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2) بر گیاه دارویی کنگرفرنگی، آزمایشی در قالب طرح فاکتوریل بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی با 4 سطح برای هر کدام از 2 فاکتور متانول (0، 15، 30 و 45 درصد حجمی) و نانوذره (آناتاز) دی‌اکسید تیتانیوم (0، 20، 40 و 60 میلیگرم بر لیتر) در 3 تکرار در سالهای 1398و 1399 انجام شد. صفات اندازه‌گیری شده شامل رنگیزه‌های فتوسنتزی، فنل، فلاونوئید و فعالیت آنتی‌اکسیدانی طی دوسال بود.
یافته‌ها: بر اساس نتایج بدست آمده، برهمکنش تیمارها برای تمامی صفات مورد بررسی در هر دوسال پژوهش در سطح آماری 1% معنی‌دار شدند. بیشترین میزان کلروفیل a ،b و کل برگ سال اول از تیمار صفر درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم و در برگ سال دوم از تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم حاصل شد. در سال اول تیمار 30 درصد حجمی متانول + صفر میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم و در سال دوم تیمار 15درصد حجمی متانول + صفر میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم به ترتیب با 218/75 و 192/85درصد افزایش نسبت به شاهد بالاترین میزان کاروتنوئید را به خود اختصاص دادند. بیشترین مقدار فلاونوئید برگ سال اول در تیمار صفر درصد حجمی متانول + 20میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم دیده شد که با تیمار صفر درصد حجمی متانول + 60 میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم تفاوت معنی داری نداشت و بالاترین میزان فلاونوئید برگ سال دوم نیز از تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم با 284/61 درصد افزایش نسبت شاهد به حاصل شد. بیشترین مقدار فنل برگ سال اول از برهمکنش تیمار 15 درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم بیشترین مقدار فنل‌کل برگ سال دوم از برهم کنش تیمار 45 درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم به ترتیب با 73/15 و 216/91 درصد افزایش نسبت شاهد دیده شدند. بیشترین مقدار فعالیت آنتی‌اکسیدانی در سال اول را تیمارهای صفر درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم و 30 درصد حجمی متانول + صفر میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم با 32/16 درصد افزایش نسبت به شاهد به خود اختصاص دادند و در سال دوم نیز تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلیگرم بر لیتر نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم با افزایش 16/24 درصدی نسبت به شاهد بالاترین میزان قدرت حذف کنندگی رادیکال آزاد را داشت.
نتیجه‌گیری: طبق نتایج حاصل، کاربرد تلفیقی متانول به عنوان یک منبع کربنی و نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم می تواند در بهبود خصوصیات فیتوشیمیایی گیاه دارویی کنگرفرنگی مفید واقع شود.
واژه‌های کلیدی: آنتی‌اکسیدان، فلاونوئید، کنگر فرنگی، محتوای فنل، محلول الکلی، نانوذره دی‌اکسیدتیتانیوم
فهرست منابع
1. Ahmad A., G.H. Awan and S. Aziz. 2007. Synthesis and applications of TiO2 nanoparticles. Pakistan Engineering Congress, 676: 405-407.
2. Ahmadi, L., M. Kolahi, H. Mohajjel Shoja and E. Mohajel Kazemi. 2020. Study of the effect of titanium dioxide nanoparticles on physiological and anatomical characteristics of ivy flower plant. Journal of Cell and Tissue, 11(3): 188-204 (In Persian with English Summary) [DOI:10.52547/JCT.11.3.203]
3. Akbari, G.A., E. Morteza, P. Moaveni, I. Alahdadi, M.R. Bihamta and T. Hasanloo. 2014. Pigments apparatus and anthocyanins reactions of borage to irrigation, methylalchol and titanium dioxide. International Journal of Biosciences, 4: 192-208. [DOI:10.12692/ijb/4.7.192-208]
4. Akbarpour, V., S.M. Mousavi, H. Moradi and H. Sadeghi. 2021. Effect of methanol foliar application on some growth characteristics and some of secondary metabolites thyme (Thymus vulgaris L.). Journal of Plant Production Research 28(1): 213-229. (In Persian with English Summary)
5. Akbarpour, V., J. Taheri Moqaddas, M.A. Bahmanyar and M. Ashnavar. 2019. The effect of ethanol and methanol application on some morpho-physiological characteristics of Lemongrass (Melissa officinalis L.), 11th Iranian Congress of Horticultural Sciences, Urmia, Iran. (In Persian with English Summary)
6. Allahdadi, M. 2018. A Review of Different Aspects of Artichoke (Cynara scolymus L.), Journal of Herbal Medicine, 9 (2): 71-63. (In Persian with English Summary)
7. Amraei, B., F. Paknejad, M.A. Ebrahimi and H. Sobhanian. 2017. Effects of methanol spraying on some biochemical and physiological characteristics of soybean (Glycine max L.) under drought stress. Journal of Plant Environmental Physiology, 12: (45) 81-94. (In Persian with English Summary)
8. Andy, S.A., F. Maskani, M. Kiani and S.A. Razavi. 2018. Biosynthesis pathways of secondary metabolites in medicinal plants, the Second International Conference on New Technologies in Science, Amol, Iran. (In Persian with English Summary)
9. Arnon, A.N. 1967. Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal, 23:112-121.
10. Baradaran Firouzabadi, M., M. Parsaeiyan and M. Baradaran Firouzabadi. 2018. Agronomic and physiological response of Nigella sativa L. to ascorbate and methanol foliar application in water deficit stress. Plant Ecophysiology, 9: 13-27. (In Persian with English Summary)
11. Cai, Y., Q. Luo, M. Sun and H. Corke. 2004. Antioxidant activity and phenolic compounds of 112 traditional Chinese medicinal plants associated anticancer. Life Sciences, 74: 2157-84. [DOI:10.1016/j.lfs.2003.09.047]
12. Castiglione, R. and R. Cremonini. 2009. Nanoparticles and higher plants. Caryologia, 62(2): 161-165. [DOI:10.1080/00087114.2004.10589681]
13. Chang, C., M. Yang, H. Wen and J. Chern. 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]
14. Ebrahimzadeh, M.A., S.F. Nabavi, S.M. Nabavi and B. Eslami. 2010. Antihemolytic and antioxidant activities of Allium paradoxum. Central European Journal of Biology, 5: 338-345. [DOI:10.2478/s11535-010-0013-5]
15. Eskandarinasab, M., M. Rafieiolhossaini, P. Roshandel and M.R. Tadayon. 2018. Investigation of seed germination indices and anthocyanin content of Niger (Guizotia abyssinica) seedling under the effect of three nanoparticles. Iranian Journal of Seed Research, 5(2): 73-89. (In Persian with English abstract). [DOI:10.29252/yujs.5.2.73]
16. Ghorbanpour, M. 2015. Major essential oil constituents, total phenolics and flavonoids content and antioxidant activity of Salvia officinalis plant in response to nano-titanium dioxide. Indian Journal of Plant Physiology, 20(3): 249-256. [DOI:10.1007/s40502-015-0170-7]
17. Hosseinzadeh, S.R., A. Salimi, A. Ganjeali and R. Ahmadpour. 2014. Effects of foliar application of methanol on photosynthetic characteristics chlorophyll fluorescence and chlorophyll content of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Iranian Journal of Plant Biology, 5: 116-129. (In Persian with English abstract).
18. Ivanova, E.G., N.V. Dornina and Y.A. Trotsenko. 2001. Aerobic methylobacteria are capable of synthesizing auxins. Microbiology, 70: 392-397. [DOI:10.1023/A:1010469708107]
19. Javanmardi, J., C. Stushnoff, E. Locke and J.M. Vivanco. 2003. Antioxidant activity and total phenolic content of Iranian Ocimum accessions. Food Chemistry, 83: 547-550. [DOI:10.1016/S0308-8146(03)00151-1]
20. Khosravi, M.T., A. Mehrafarin, H. Naghdibadi, R. Hajiaghaee and E. Khosravi. 2011. Effect of methanol and ethanol application on yield of Echinacea purpurea L. in Karaj region. Journal of Herbal Drugs, 2(2): 121-128. (In Persian with English abstract)
21. Li, H., N. Xia, I. Brausch, Y. Yao and U. Forstermann. 2004. Flavonoids from artichoke (Cynara scolymus L.) up-regulate endothelial-type nitroxide synthase gene expression in human endothelial cells. Pharmacology and Experimental Therapeutics, 310(3): 926-932. [DOI:10.1124/jpet.104.066639]
22. Mazarei, A., S.M. Mousavi Nik and L. Fahmideh. 2017a. Investigation of antioxidant, flavonoid and phenolic activity of ethanolic, aqueous, Estonian and methanolic extracts of thirteen medicinal plants. New Findings in Biological Sciences, 4(4): 309-299. [DOI:10.29252/nbr.4.4.299]
23. Mazarei, A., S.M. Mousavi Nik and L. Fahmideh. 2019b. Effect of foliar application of different concentrations of jasmonic acid and titanium dioxide nanoparticles on some physiological traits and antioxidant activity of Salvia officinalis L. Plant Biology of Iran, 11(39): 1-22 (In Persian with English abstract).
24. Moghaddam, M., R. Narimani, G. Rostami and S. Mojarab. 2018. Studying the effect of foliar application of methanol and ethanol on morphological and biochemical characteristics of sweet basil (Ocimum basilicum cv. Keshkeni luvelou). Iranian Journal of Field Crops Research, 16(2): 345-354. (In Persian with English abstract)
25. Montano, P.A., G.K. Shenoy, E.E. Alp, W. Schulze and J. Urban. 1986. Structure of copper microclusters isolated in solid argon, Physical Review Letters, 56: 2076-2079. [DOI:10.1103/PhysRevLett.56.2076]
26. Morteza, E., P. Moaveni, H.A. Farahani and M. Kiyani. 2013. Study of photosynthetic pigments changes of maize (Zea mays L.) under nano TiO2 spraying at various growth stages. Springerplus, 2(1): 247-253. [DOI:10.1186/2193-1801-2-247]
27. Phuong, M., E.M. Nguyen and K.E. Niemeyer. 2010. Potassium rate alters the antioxidant capacity and phenolic concentration of basil (Ocimum basilicum L.) leaves. Food Chemistry, 123: 1235-1241. [DOI:10.1016/j.foodchem.2010.05.092]
28. Sadeghi-Shoae, M., F. Paknejad, A. Kashani, T. Nooralvandi and M.R. Tookalloo. 2012. Can foliar application with methanol improve the yield, yield components and physiological performance of mung bean (Vigna radiata L.). Annals of Biological Research, 3(10): 4780-4785.
29. Salari, M., N. Panjehke and S. Kasraei. 2008. Nanotechnology and its application in phytopathology. Journal of Plant Patologist and Food, 2(3): 36-45. (In Persian with English abstract)
30. Sartip, H., A. Sirus Mehr, H. Yadegari and A. Akbari. 2015. Effect of foliar application of titanium dioxide nanoparticles and drought stress on phenological, morphological and chlorophyll characteristics of Portulaca oleracea. International Conference on Sustainable Development, Strategies and Challenges Focusing on Agriculture, Natural Resources, Environment and Tourism, Tabriz, Iran (In Persian).
31. Slinkard, K. and V. singleton. 1977. Total phenol analysis: automation and comparison with manual methods. American Journal of Enology and Viticulture, (28): 49-55. [DOI:10.5344/ajev.1974.28.1.49]
32. Zheng, L., S. Mingyu, L. Chao, C. Liang, H. Huang, W. Xiao, L. Xiaoqing, F. Yang, F. Gao and F. Hong. 2007. Effects of nanoanatase TiO2 on photosynthesis of spinach chloroplasts under different light illumination. Biological Trace Element Research, 119:68-76. [DOI:10.1007/s12011-007-0047-3]
33. Zhu, X., H. Zhang and R. Lo. 2004. Phenolic compounds from the leaf extract of artichoke (Cynara scolymus L.) and their antimicrobial activities. Agricultural and Food Chemistry, 52(24): 7272-7278. [DOI:10.1021/jf0490192]
34. Ziaei, S.A., A. Dastpak, H. Naghdibadi, L. Pourhosseini, A. Hemmati Moghaddam and M. Gharavi Naeini. 2005. Review of Artichoke Plant (Cynara Scolymus L.). Medicinal Plants, 4(13): 1-10. (In Persian with English abstract)
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
