همکاری با انجمن علمی گیاهان دارویی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

2 دانشیار، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران،

3 دانشیار، مرکز آموزش عالی شهید باکری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

10.22092/ijmapr.2025.368454.3516

چکیده

سابقه و هدف: مرزه بختیاری (Satureja bachtiarica Bunge) گیاهی از خانواده نعناع (Lamiaceae) است که حاوی ترکیب‌های ارزشمندی مانند تیمول، پارا-سیمین و کارواکرول می‌باشد. در ایران 16 گونه گیاهی معطر از جنس مرزه رشد می‌کنند. در این مطالعه اکوتیپ‌های مختلف مرزه بختیاری از استان‌های ایلام، کرمانشاه، کردستان و آذربایجان‌غربی جمع‌آوری شدند. از آنجایی که عوامل اکولوژیکی و محیطی بر کمیت و کیفیت ترکیب‌های فیتوشیمیایی موجود در گیاهان معطر تأثیر دارند، ازاین‌رو در این پژوهش به بررسی و مقایسه ترکیب‌های فیتوشیمیایی و خواص پاداکسایشی اسانس مرزه بختیاری در رویشگاه‌های مختلف پرداخته شد.
مواد و روش‌ها: نمونه‌ها در فصل گلدهی از رویشگاه‌های مختلف با شرایط اکولوژیکی متفاوت در استان‌های ایلام، کرمانشاه، کردستان و آذربایجان‌غربی جمع‌آوری شدند. برای عصاره‌گیری و اسانس‌گیری از پودر نمونه‌های خشک شده استفاده شد. سنجش محتوای فنول، فلاونوئید، ظرفیت آنتی‌اکسیدانتی کل و ظرفیت جاروب‌کنندگی رادیکال‌های DPPH عصاره‌ها با استفاده از روش اسپکتروفتومتری انجام شد. اسانس‌گیری به روش تقطیر با آب و مطالعه کمی و کیفی اسانس نیز با استفاده از کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی متصل به طیف‌سنج جرمی (GC-MS) انجام گردید.
نتایج: داده‌ها نشان داد که عصاره نمونه‌های جمع‌آوری شده از بانه و گیلانغرب به‌ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان محتوای فنول (4.648 و 2.034 میلی‌گرم اسید گالیک/ گرم ماده خشک) و فلاونوئید (0.164 و 0.090 میلی‌گرم کوئرستین/ گرم ماده خشک) بوده‌اند. همچنین بیشترین و کمترین فعالیت پاداکسایشی به‌ترتیب در نمونه‌های بانه (42.67 درصد) و گیلانغرب (27.06 درصد) مشاهده گردید. بیشترین ظرفیت جمع‌آوری رادیکال DPPH (درصد بازدارندگی) در نمونه‌های جمع‌آوری شده از بانه (43.16 درصد) و کمترین میزان ظرفیت جمع‌آوری رادیکال DPPH مربوط به نمونه‌های جمع‌آوری شده از گیلانغرب (31.87 درصد) بود. همبستگی مثبت معنی‌داری (0.9<r) در سطح احتمال 1 درصد بین محتوای فنول کل با ظرفیت آنتی‌اکسیدانی و درصد بازدارندگی DPPH و بین ظرفیت آنتی‌اکسیدانی و درصد بازدارندگی DPPH مشاهده گردید. بین محتوای فلاونوئید کل با ظرفیت آنتی‌اکسیدانی و درصد بازدارندگی DPPH و بین محتوای فنول کل و محتوای فلاونوئید کل همبستگی مثبت معنی‌داری 0.875=r) در سطح احتمال 1 درصد مشاهده شد. ترکیب‌های اصلی اسانس مرزه بختیاری شامل تیمول، پارا-سیمن و گاما-ترپینن بود که میزان آنها در مناطق مختلف متفاوت بود. مقایسه ترکیب‌های متشکله اسانس مرزه بختیاری در رویشگاه‌های مورد مطالعه نشان داد که در چهار رویشگاه تیمول ترکیب اصلی بوده (28.8 تا 42.7 درصد) و در رویشگاه میاندوآب، پارا-سیمن (35.2 درصد) ترکیب اصلی می‌باشد. نتایج همبستگی نشان داد که بین ترکیب تیمول (ترکیب اصلی اسانس) با محتوای فلاونوئید کل، ظرفیت پاداکسایشی و ظرفیت جمع‌آوری رادیکال DPPH همبستگی منفی و معنی‌داری بود، البته بین تیمول و محتوای فنول کل نیز همبستگی منفی وجود دارد ولی با این حال این همبستگی معنی‌دار نبود. بیشترین و کمترین میزان بازدهی اسانس در نمونه‌های جمع‌آوری شده از میاندوآب (2.75 درصد) و بانه (0.87 درصد) مشاهده شد.
نتیجه‌گیری: مشاهدات ما نشان داد که ترکیب‌های اصلی اسانس مرزه بختیاری جمع‌آوری شده در مناطق مختلف با شرایط اکولوژیکی مختلف شامل تیمول، پارا-سیمن و گاما-ترپینن بود که میزان آنها در مناطق مختلف متفاوت بودند. به‌طورکلی بازدهی اسانس و میزان کمی و کیفی ترکیب‌های اسانس به عوامل اکولوژیکی و محیطی وابسته می‌باشد که می‌توانند روی میزان ترکیب‌های اسانس گیاهان تأثیر بگذارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

- Austen, N., Walker, H.J., Lake, J.A., Phoenix, G.K. and Cameron, D.D., 2019. The regulation of plant secondary metabolism in response to abiotic stress: interactions between heat shock and elevated CO2. Frontiers in Plant Science, 10: 1463. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01463
- Bakhshian, M., Naderi, M.R., Javanmard, H.R. and Bahreininejad, B., 2022. The growth of summer savory (Satureja hortensis) affected by fertilization and plant growth regulators in temperature stress. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 43: 102371. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2022.102371
- Barakat, A., Wakim, L.H., Apostolides, N.A., Srour, G. and El Beyrouthy, M., 2013. Variation in the essential oils of Thymbra spicata L. growing wild in Lebanon according to the date of harvest. Journal of Essential Oil Research, 25(6): 506-511. https://doi.org/10.1080/10412905.2013.809321
- Baydar, H., Sağdiç, O., Özkan, G. and Karadoğan, T., 2004. Antibacterial activity and composition of essential oils from Origanum, Thymbra and Satureja species with commercial importance in Turkey. Food Control, 15(3): 169-172. https://doi.org/10.1016/S0956-7135(03)00028-8
- Blois, M.S., 1958. Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature, 181: 1199-1200. http://dx.doi.org/10.1038/1811199a0
- Bvenura, C. and Kambizi, L., 2024. Geographic based phenolic compound variations in south African Schinus molle L. peppercorns. Biochemical Systematics and Ecology, 117: 104905. https://doi.org/10.1016/j.bse.2024.104905
- Copra-Janicijevic, A., Vidic, D. and Maksimovic, M., 2020. Characterisation of Satureja montana L. essential oil and headspace volatiles. Natural Volatiles and Essential Oils, 7: 22-34. https://doi.org/10.37929/nveo.743706
- Craft, B.D., Kerrihard, A.L., Amarowicz, R. and Pegg, R.B., 2012. Phenol‐based antioxidants and the in vitro methods used for their assessment. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 11(2): 148-173. https://doi.org/10.1111/j.1541-4337.2011.00173.x
- Dobhal, P., Purohit, V.K., Chandra, S., Rawat, S., Prasad, P., Bhandari, U., Trivedi, V.L. and Nautiyal, M.C., 2024. Climate-induced changes in essential oil production and terpene composition in alpine aromatic plants. Plant Stress, 12: 100445. https://doi.org/10.1016/j.stress.2024.100445
- De La Rosa, L.A., Moreno-Escamilla, J.O., Rodrigo-García, J. and Alvarez-Parrilla, E., 2019. Phenolic compounds: 253-271. In: Yahia, E.M. and Carrillo-Lopez, A., (Eds.). Postharvest Physiology and Biochemistry of Fruits and Vegetables. Woodhead Publishing, 476p. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813278-4.00012-9
- Fierascu, I., Dinu-Pirvu, C.E., Fierascu, R.C., Velescu, B.S., Anuta, V., Ortan, A. and Jinga, V., 2018. Phytochemical profile and biological activities of Satureja hortensis L.: A review of the last decade. Molecules, 23(10): 2458. https://doi.10.3390/molecules23102458
- Friedman, M., 2014. Chemistry and multibeneficial bioactivities of carvacrol (4-isopropyl-2-methylphenol), a component of essential oils produced by aromatic plants and spices. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(31): 7652-7670. https://doi.org/10.1021/jf5023862
- Gelgelo, K., Kechero, Y. and Andualem, D., 2024. Seasonal and altitudinal dynamics in secondary metabolite composition of Commelina forage species in Konso zone, southern Ethiopia. PloS one, 19(11): e0314358. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0314358
- Hajhashemi, V., Sadraei, H., Ghannadi, A.R. and Mohseni, M., 2000. Antispasmodic and anti-diarrhoeal effect of Satureja hortensis L. essential oil. Journal of Ethnopharmacology, 71(1-2): 187-192. https://doi.org/10.1016/S0378-8741(99)00209-3
- Hatamnia, A.A., Abbaspour, N. and Darvishzadeh, R., 2014. Antioxidant activity and phenolic profile of different parts of bene (Pistacia atlantica subsp. kurdica) fruits. Food Chemistry, 145: 306-311. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.08.031
- Jaouadi, R., Boussaid, M. and Zaouali, Y., 2023. Variation in essential oil composition within and among Tunisian Thymus algeriensis Boiss et Reut. (Lamiaceae) populations: Effect of ecological factors and incidence on antiacetylcholinesterase and antioxidant activities. Biochemical Systematics and Ecology, 106: 104543. https://doi.org/10.1016/j.bse.2022.104543
- Khadivi-Khub, A., Salehi-Arjmand, H. and Hadian, J., 2014. Morphological and phytochemical variation of Satureja bachtiarica populations from Iran. Industrial Crops and Products, 54: 257-265. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.01.039
- Khazaie, H.R., Nadjafi, F. and Bannayan, M., 2008. Effect of irrigation frequency and planting density on herbage biomass and oil production of thyme (Thymus vulgaris) and hyssop (Hyssopus officinalis). Industrial Crops and Products, 27(3): 315-321. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2007.11.007
- Khalil, N., El-Jalel, L., Yousif, M. and Gonaid, M., 2020. Altitude impact on the chemical profile and biological activities of Satureja thymbra L. essential oil. BMC Complementary Medicine and Therapies, 20: 1-11. https://doi.org/10.1186/s12906-020-02982-9
- Kizil, S., 2010. Determination of essential oil variations of Thymbra spicata var. spicata L. naturally growing in the wild flora of east Mediterranean and southeastern Anatolia regions of Turkey. Industrial Crops and Products, 32(3): 593-600. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.07.008
- Lenucci, M.S., Cadinu, D., Taurino, M., Piro, G. and Dalessandro, G., 2006. Antioxidant composition in cherry and high-pigment tomato cultivars. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(7): 2606-2613. https://doi.org/10.1021/jf052920c
- Maral, H., Murat, T.Ü.R.K., Çaliskan, T. and Kirici, S., 2017. Chemical composition and antioxidant activity of essential oils of six Lamiaceae plants growing in southern Turkey. Natural Volatiles and Essential Oils, 4(4): 62-68.
- Masibo, M. and He, Q, 2008. Major mango polyphenols and their potential significance to human health. Comprehensive reviews in food science and food safety, 7(4): 309-319. https://doi.10.1111/j.1541-4337.2008.00047.x
- Miransari, M., Adham, S., Miransari, M. and Miransari, A., 2022. The physicochemical approaches of altering growth and biochemical properties of medicinal plants in saline soils. Applied Microbiology and Biotechnology, 106(5): 1895-1904. https://doi.org/10.1007/s00253-022-11838-w
- Moein, M., Karami, F., Tavallali, H. and Ghasemi, Y., 2012. Chemical composition of the essential oil of Satureja bachtiarica Bunge. from Iran. Iranian Journal of Pharmaceutical Sciences, 8(4): 277-281. https://doi.org/10.22037/ijps.v8.40931
- Mozaffarian, V.A., 2004. Dictionary Names of Plants in Iran. Farhang Moaser, Tehran, 740p. https://www.gisoom.com/book/1623365/
- Naghdi Badi, H.A., Abdollahi, M., Mehrafarin, A., Ghorbanpour, M., Tolyat, S.M., Qaderi, A. and Ghiaci Yekta, M., 2017. An overview on two valuable natural and bioactive compounds, thymol and carvacrol, in medicinal plants. Journal of Medicinal Plants, 16(63): 1-32. http://jmp.ir/article-1-1370-en.html
- Navarro-Rocha, J., Andrés, M.F., Díaz, C.E., Burillo, J. and González-Coloma, A., 2020. Composition and biocidal properties of essential oil from pre-domesticated Spanish Satureja montana. Industrial Crops and Products, 145: 111958. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.111958
- Omwango, E., Onguso, J., Ochora, J., Kirira, P., Kinyua, Z. and Mandela, E., 2024. Phytochemical variability of selected medicinal plants from different agro-climatic zones in Kenya. Biochemical Systematics and Ecology, 117: 104915. https://doi.org/10.1016/j.bse.2024.104915
- Pintó-Marijuan, M., Cotado, A., Fleta-Soriano, E. and Munné-Bosch, S., 2017. Drought stress memory in the photosynthetic mechanisms of an invasive CAM species, Aptenia cordifolia. Photosynthesis Research, 131: 241-253. https://doi.10.1007/s11120-016-0313-3
- Pulido, R., Bravo, L. and Saura-Calixto, F., 2000. Antioxidant activity of dietary polyphenols as determined by a modified ferric reducing/antioxidant power assay. Journal of Agricultural and Foo3d Chemistry, 48(8): 3396-3402. https://doi.10.1021/jf9913458
- Rezaei, M., Razmjoo, J., Ehtemam, M.H., Karimmojeni, H. and Zahedi, M., 2019. The interaction between shade and drought affects essential oil quantity and quality of Vitex agnus-castus L. leaves and seeds. Industrial Crops and Products, 137: 460-467. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.05.059
- Sefidkon, F. and Jamzad, Z., 2005. Chemical composition of the essential oil of three Iranian Satureja species (S. mutica, S. macrantha and S. intermedia). Food Chemistry, 91(1): 1-4. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.01.027
- Soleimani-Ahmadi, M., Abtahi, S.M., Madani, A., Paksa, A., Abadi, Y.S., Gorouhi, M.A. and Sanei-Dehkordi, A., 2017. Phytochemical profile and mosquito larvicidal activity of the essential oil from aerial parts of Satureja bachtiarica Bunge. against malaria and lymphatic filariasis vectors. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 20(2): 328-336. https://doi.org/10.1080/0972060X.2017.1305919
- Stammati, A., Bonsi, P., Zucco, F., Moezelaar, R., Alakomi, H.L. and Von Wright, A., 1999. Toxicity of selected plant volatiles in microbial and mammalian short-term assays. Food and Chemical Toxicology, 37(8): 813-823. https://doi.org/10.1016/S0278-6915(99)00075-7
- Stešević, D., Jaćimović, Ž., Šatović, Z., Šapčanin, A., Jančan, G., Kosović, M. and Damjanović-Vratnica, B., 2018. Chemical characterization of wild growing Origanum vulgare populations in Montenegro. Natural Product Communications, 13(10): 1934578X1801301031. https://doi.org/10.1177/1934578X1801301031
- Tatrai, Z.A., Sanoubar, R., Pluhár, Z., Mancarella, S., Orsini, F. and Gianquinto, G., 2016. Morphological and physiological plant responses to drought stress in Thymus citriodorus. International Journal of Agronomy, 1: 4165750. https://doi.org/10.1155/2016/4165750
- Tavakoli, M., Esfahani, M.T., Soltani, S., Karamian, R. and Aliarabi, H., 2022. Effects of ecological factors on phenolic compounds in Salvia multicaulis Vahl. (Lamiaceae). Biochemical Systematics and Ecology, 104: 104484. https://doi.org/10.1016/j.bse.2022.104484
- Tsantili, E., Shin, Y., Nock, J.F. and Watkins, C.B., 2010. Antioxidant concentrations during chilling injury development in peaches. Postharvest Biology and Technology, 57(1): 27-34. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2010.02.002
- Turner, G., Gershenzon, J., Nielson, E.E., Froehlich, J.E. and Croteau, R., 1999. Limonene synthase, the enzyme responsible for monoterpene biosynthesis in peppermint, is localized to leucoplasts of oil gland secretory cells. Plant Physiology, 120(3): 879-886. https://doi.org/10.1104/pp.120.3.879
- Ullrich, S.F., Rothauer, A., Hagels, H. and Kayser, O., 2017. Influence of light, temperature, and macronutrients on growth and scopolamine biosynthesis in Duboisia species. Planta Medica, 83(11): 937-945. https://doi.org/10.1055/s-0043-106435
- Wijeratne, S.S., Abou-Zaid, M.M. and Shahidi, F., 2006. Antioxidant polyphenols in almond and its coproducts. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(2): 312-318. https://doi.org/10.1021/jf051692j
- Yang, L., Wen, K.S., Ruan, X., Zhao, Y.X., Wei, F. and Wang, Q., 2018. Response of plant secondary metabolites to environmental factors. Molecules, 23(4): 762. https://doi.org/10.3390/molecules23040762
- Zhang, C., Yang, D., Liang, Z., Liu, J., Yan, K., Zhu, Y. and Yang, S., 2019. Climatic factors control the geospatial distribution of active ingredients in Salvia miltiorrhiza Bunge. in China. Scientific Reports, 9(1): 904. https://doi.org/10.1038/s41598-018-36729-x