اثر شرایط ادافیکی بر عملکرد فیتوشیمیایی شیرابه گیاه دارویی (Ferula assa-foetida L.) در دو رویشگاه طبیعی در استان کرمان

اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی

مقاله 1، دوره 8، شماره 1 - شماره پیاپی 29، خرداد 1399، صفحه 1-15   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

امیر سعادت فر^{* 1}؛ سمیرا حسین جعفری²؛ ایرج توسلیان³

¹استادیار، گروه گیاهان دارویی، پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، دانشگاه شهیدباهنر کرمان

²پژوهشگر پسادکتری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد

³استادیار، گروه گیاهان دارویی، پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، دانشگاه شهیدباهنر کرمان گروه علوم باغبانی دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی تأثیر شرایط ادافیکی بر عملکرد شیرابه گیاه آنغوزه تلخ در دو رویشگاه استان کرمان (ارتفاع 2600 متر) در سال 1397 انجام شد. نمونه­برداری با روش کاملاً تصادفی از خاک و گیاهان آنغوزه صورت گرفت. پس از بهره‌برداری و اسانس­گیری از شیرابه به روش تقطیر با آب، ترکیبات اسانس با دستگاه GC-MS تعیین گردید. نتایج آزمون­ T-test نشان داد که درصد رطوبت، سیلت، مواد آلی، فسفر (01/0>p) و نیتروژن (05/0>p) در رویشگاه پا­سیب و درصد شن، میزان آهک و پتاسیم در رویشگاه سردر به‌طور معنی­داری بیشتر بود (01/0>p). میزان شیرابه کل و بازده اسانس در رویشگاه پا­سیب (86/66 گرم و 6 درصد) به‌ترتیب افزایش و کاهش معنی­داری نسبت به رویشگاه سردر (37/56 گرم و 8 درصد) داشت (01/0>p). درصد ترکیبات اصلی اسانس از قبیل ای-یک-پروپنیل سکندری بوتیل دی­سولفید (48/51 درصد)، آلفا-پینن (92/6 درصد)، بتا-پینن (34/9 درصد) و سیس-اوسیمن (65/7 درصد) در منطقه سردر بیشتر از رویشگاه پاسیب (به‌ترتیب 75/49، 22/3، 87/5 و 64/7 درصد) بود. در هر دو رویشگاه بیشترین شیرابه تولیدی در برش 10 مشاهده شد. طبق نتایج آنالیز همبستگی، بین عملکرد شیرابه با رطوبت، سیلت، ماده آلی، نیتروژن و فسفر همبستگی مثبت و معنی­دار وجود داشت. بین پارامترهای بازده اسانس، ترکیبات گوگردی، آلفا-پینن، بتا-پینن و لیمونن با رطوبت همبستگی منفی و با آهک همبستگی مثبت مشاهده گر­د­ید (01/0p<). نتایج مشخص نمود که تفاوت در میزان شیرابه، کمیت و کیفیت اسانس می­تواند به دلیل شرایط ادافیکی یا تغییرات ژنتیکی باشد. به‌منظور حفظ و بهره­برداری پایدار از این گیاه، برداشت طی 10 مرحله تیغ زنی پیشنهاد می‌شود.
 

کلیدواژه‌ها

آنغوزه تلخ؛ اسانس؛ خاک؛ رویشگاه؛ شیرابه؛ کرمان

اصل مقاله

 

 

فصلنامه اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی، شماره پیاپی 29، سال هشتم، شماره 1، بهار 1399

 

اثر شرایط ادافیکی بر عملکرد فیتوشیمیایی شیرابه گیاه دارویی

(Ferula assa-foetida L.) در دو رویشگاه طبیعی در استان کرمان

 

امیر سعادت‌فر^1*، سمیرا حسین جعفری²، ایرج توسلیان³

¹استادیار، گروه گیاهان دارویی، پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، دانشگاه شهیدباهنر کرمان، کرمان، ایران

²پژوهشگر پسادکتری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

³استادیار، گروه علوم باغبانی دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

 

تاریخ دریافت: 1/6/98             تاریخ پذیرش: 27/2/99 

 

چکیده

            این پژوهش با هدف بررسی تأثیر شرایط ادافیکی بر عملکرد شیرابه گیاه آنغوزه تلخ در دو رویشگاه استان کرمان (ارتفاع 2600 متر) در سال 1397 انجام شد. نمونه­برداری با روش کاملاً تصادفی از خاک و گیاهان آنغوزه صورت گرفت. پس از بهره‌برداری و اسانس­گیری از شیرابه به روش تقطیر با آب، ترکیبات اسانس با دستگاه GC-MS تعیین گردید. نتایج آزمون­ T-test نشان داد که درصد رطوبت، سیلت، مواد آلی، فسفر (01/0>p) و نیتروژن (05/0>p) در رویشگاه پا­سیب و درصد شن، میزان آهک و پتاسیم در رویشگاه سردر به‌طور معنی­داری بیشتر بود (01/0>p). میزان شیرابه کل و بازده اسانس در رویشگاه پا­سیب (86/66 گرم و 6 درصد) به‌ترتیب افزایش و کاهش معنی­داری نسبت به رویشگاه سردر (37/56 گرم و 8 درصد) داشت (01/0>p). درصد ترکیبات اصلی اسانس از قبیل ای-یک-پروپنیل سکندری بوتیل دی­سولفید (48/51 درصد)، آلفا-پینن (92/6 درصد)، بتا-پینن (34/9 درصد) و سیس-اوسیمن (65/7 درصد) در منطقه سردر بیشتر از رویشگاه پاسیب (به‌ترتیب 75/49، 22/3، 87/5 و 64/7 درصد) بود. در هر دو رویشگاه بیشترین شیرابه تولیدی در برش 10 مشاهده شد. طبق نتایج آنالیز همبستگی، بین عملکرد شیرابه با رطوبت، سیلت، ماده آلی، نیتروژن و فسفر همبستگی مثبت و معنی­دار وجود داشت. بین پارامترهای بازده اسانس، ترکیبات گوگردی، آلفا-پینن، بتا-پینن و لیمونن با رطوبت همبستگی منفی و با آهک همبستگی مثبت مشاهده گر­د­ید (01/0p<). نتایج مشخص نمود که تفاوت در میزان شیرابه، کمیت و کیفیت اسانس می­تواند به دلیل شرایط ادافیکی یا تغییرات ژنتیکی باشد. به‌منظور حفظ و بهره­برداری پایدار از این گیاه، برداشت طی 10 مرحله تیغ زنی پیشنهاد می‌شود.

 

واژه­های کلیدی:آنغوزه تلخ، اسانس، خاک، رویشگاه، شیرابه، کرمان[1]

 

مقدمه

            آنغوزه (Ferula assa-foetida) یکی از گیاهان دارویی مهم استپ­های ایران و افغانستان بوده که متعلق به تیره چتریان است (Amiri and Joharchi, 2016  Eskandari and Sharafatmandrad, 2017;). این گیاه نقش مهمی در اقتصاد دارد و ارزش آن به‌دلیل شیرابه­ای است که با تیغ­زدن ریشه در این گیاه بدست می­آید (Mozaffarian, 2007). مهمترین اثرات فارماکولوژیکی آنغوزه درمان بیماری­های گوارشی، دارای خواص آنتی­اکسیدانی، ضد­میکروبی و ضدسرطان است (Dehpour et al., 2009; Kavoosi and Rowshan, 2013 Zomorodian et al., 2018;). دو نوع آنغوزه در ایران وجود دارد که به نام­های آنغوزه تلخ و شیرین معروفند و به دو صورت اشکی و توده­ای در بازار عرضه می­شود (Hossein Jafari, 2018 Malekzadeh et al., 2018; Hassanabadi et al., 2019;). ارقام تلخ آنغوزه طعم بسیار زننده و بدبوتر و میزان شیرابه­دهی بیشتری نسبت به ارقام شیرین دارند (Pirmoradi, 2012 Hossein Jafari, 2018;). استان کرمان یکی از مراکز مهم صادرکننده آنغوزه تلخ است. با توجه به اهمیت اقتصادی گیاه آنغوزه، اشتیاق برای بهره­برداری بیش از حد آن و خشکسالی­های مکرر لازم است اقدامات مدیریتی در جهت حفظ و بهره‌برداری پایدار از این گونه صورت گیرد که مستلزم انجام تحقیقات اولیه در این زمینه است (Pirmoradi, 2012).

            بطور کلی رشد و عملکرد گیاهان در اکوسیستم­ها تحت تأثیر عوامل مختلفی می­باشد. مجموع آنها که به چهار گروه عوامل اقلیمی، ادافیک، توپوگرافی و زیستی تقسیم می­شود، می­تواند تأثیر زیادی بر کمیت، کیفیت محصول و میزان مواد مؤثره گیاهان داشته باشد (MirAzadi et al., 2013 Yazdanshenas et al., 2015;). در مطالعات مختلف تأثیر عوامل اکولوژیک بر عملکرد کمی و کیفی گیاهان دارویی مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی کمیت و کیفیت اسانس گیاهان دارویی مختلف نشان داد که این تغییرات به فاکتورهای خاک وابسته بوده که بر کمیت و میزان اجزای تشکیل­دهنده اسانس تأثیر می­گذارد (Martonfi et al., 1994 Rapposelli et al., 2015; El-Alam et al., 2019;). محققان در مطالعه­ای در ایتالیا دریافتند که ترکیبات مهمی مانند آلفا پینن و لیمونن در گیاه مورد (Myrtus communis) در رویشگاه با خاک آهکی در مقایسه با خاک سیلیسی، مقادیر بیشتری دارند (Flamini et al., 2004). در مطالعه­ای دیگر مشخص شد که هرچه خاک رویشگاه­ها میزان فسفر و مواد آلی بیشتری داشته باشد، بازده اسانس نیز در گیاه مورد بیشتر بوده است (MirAzadi et al., 2013). بیشترین میزان شیرابه تولید شده از گیاه آنغوزه (Ferula assa-foetida L.) در مطالعه­ای در مرحله نهم تیغ زنی (Omidbaigi and Pirmoradi, 2006) و در تحقیقی دیگر در خراسان در مرحله دهم مشاهده شد (Gholami and Faravani, 2014). مقدم و فرهادی (Moghaddam and Farhadi, 2015) در مطالعه خود دریافتند که بالاترین محصول اسانس از مرتعی با بالاترین میزان آهک در خاک بدست آمد. در بررسی تأثیر عوامل محیطی بر عملکرد کمی و کیفی آویشن دنایی، نتایج نشان داد که درصد ترکیبات گاما ترپینن، کارواکرول و پاراسیمن با افزایش میزان پتاسیم و کاهش میزان pH خاک افزایش یافت (Safaei et al., 2016). در پژوهشی در رویشگاه­های استان کرمان مشاهده گردید که بین ارتفاع و محتوای تانن­ها در گیاه آنغوزه همبستگی منفی وجود دارد در حالی که با افزایش ارتفاع محتوای فنل نیز افزایش می­یابد (Nasiri Bezenjani et al., 2017).

            آنغوزه تلخ (Ferula assa-foetida) از گونه­های باارزش دارویی فراوان است که در ایران بخصوص در استان کرمان از پراکنش خوبی برخوردار می­باشد. تعیین تأثیر عوامل اکولوژیک بر عملکرد این گیاه، نقش مهمی در انتخاب اکوتیپ­های برتر جهت اصلاح نژاد و سودآوری بیشتر دارد. در استان کرمان هرساله بطور متوسط 20 تا 30 تن آنغوزه برداشت می­گردد (Pirmoradi, 2012) و درآمد بسیاری از روستائیان و بهره­برداران به این گیاه وابسته است. شیرابه آنغوزه در صادرات و ایجاد اشتغال اهمیت ویژه­ای دارد. بمنظور بهره­برداری پایدار از این گیاه لازم است میزان شیرابه تولیدی و ترکیبات موجود در اسانس حاصل از آن برآورد شده و حد بهره­برداری از هر گیاه تعیین شود تا بتوان این منبع طبیعی ارزشمند را حفظ نمود. همچنین با توجه به تأثیر فاکتورهای محیطی از قبیل نوع خاک بر میزان شیرابه­دهی و ترکیبات موجود در آنغوزه هدف اصلی در این پژوهش، بررسی عملکرد کمی و کیفی شیرابه گیاه داروییFerula assa-foetida تحت تأثیر شرایط ادافیکی در دو رویشگاه پای­سیب و سردرمعزآباد در استان کرمان می­باشد.

 

مواد و روش­ها

            دو رویشگاه­ پا­سیب و سردر از رویشگاه­های مهم آنغوزه در استان کرمان می­باشند که در فاصله 56 و 77 کیلومتری شهر کرمان واقع شده است. این دو منطقه 21 کیلومتر از یکدیگر فاصله دارند. رویشگاه پاسیب با مساحت 86 هکتار بین عرض­های جغرافیایی '38 ˚30 تا '39 ˚30 شمالی و طول '0 ˚55 تا '2 ˚55 شرقی قرار داشته و متوسط ارتفاع آن 2580 متر از سطح دریا است. رویشگاه سردر معزآباد با مساحت 163 هکتار بین عرض­های جغرافیایی '34 ˚30 تا '35 ˚30 شمالی و طول '05 ˚55 تا '07 ˚55 شرقی با متوسط ارتفاع 2620 متر قرار دارد. متوسط درجه حرارت در هر دو رویشگاه 8/14 درجه سانتی‌گراد و متوسط بارندگی سالانه 176 میلی‌متر است. در هر دو منطقه گیاه غالب منطقه درمنه­کوهی (Artemisia aucheri) است و سایر گیاهان همراه شامل بادام­کوهی (Amygdalus scoparia)، هزارخار (Cousinia sp.)، ریش­بز (Ephedra strobilacea)، گون (Astragalus sp.)، دافنه (Daphne sp.)، جوسیخ (Ebenus sp.)، کنگر (Gundelia turnefortii)، خارگونی (Noaea mucronata) و گیس­پیرزن (Stipa barbata) می‌باشد.

            این تحقیق در زمان بهره­برداری آنغوزه (اوایل خرداد ماه) در سال 1397 در رویشگاه­های مذکور انجام شد. طی بازدید صحرایی، محدوده هر منطقه تعیین شد. این دو منطقه از نظر خصوصیات و صفات توپوگرافی (شیب (55-30 درصد)، جهت (شمالی) و ارتفاع (2600 متر)) و اقلیم شرایط یکسانی داشتند و تنها در فاکتور خاک متفاوت بودند. نمونه­برداری از خاک به طور کاملاً تصادفی از عمق 40 سانتیمتری صورت گرفت. بدین صورت که 10 نمونه خاک از هر منطقه برداشت گردید. طبق روش­های استاندارد در آزمایشگاه برخی خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک شامل بافت اسیدیته، هدایت الکتریکی، ماده آلی، آهک، درصد رطوبت، نیتروژن، فسفر و پتاسیم تعیین شد (Jafari Haghighi, 2003). بمنظور مطالعه عملکرد شیرابه، از هر منطقه در ارتفاع 2600 متری، 25 پایه گیاه آنغوزه که هم­سن بودند (5-6 ساله) به طور کاملاً تصادفی انتخاب شدند. لازم به ذکر است سن گیاهان با توجه به تعداد ردیف برگ­های مربوط به سال­های قبل در قسمت یقه گیاه تعیین می­شود. بهره­برداری از آنها طبق روش مرسوم بهره­برداری هر چهار روز یکبار و طی دو ماه انجام شد (در کل 15 مرحله برش). شیرابه بدست آمده از هر مرحله برش در همان روز وزن و ثبت گردید.

            پس از خشک و پودر نمودن شیرابه آنغوزه حاصل از تمام مراحل برش، نمونه­های 20 گرمی از آن با 3 تکرار از هر منطقه تهیه شد. اسانس­گیری از هر تکرار شیرابه آنغوزه با کلونجر و به روش تقطیر با آب به مدت 4 ساعت انجام شد. اسانس حاصله با استفاده از سولفات سدیم خشک آبگیری شد. بازده اسانس هر نمونه شیرابه با تقسیم وزن اسانس استخراج شده از هر نمونه بر وزن خشک شیرابه اولیه (20) ضربدر 100 بدست آمد. به منظور آنالیز اسانس از دستگاه کروماتوگراف مدل 6890 کوپل­شده با طیف­سنج جرمی مدل -5973N ساخت شرکت Agilent استفاده شد. این دستگاه مجهز به ستون موئین  HP-5MS (طول 30 متر، قطر داخلی 25/0 میلی­متر، ضخامت لایه­ی ساکن 25/0 میکرومتر) و انرژی یونیزاسیون 70 الکترون­ولت می­باشد. برنامه­ریزی دمایی برای آنالیز در ابتدا دمای آون در دمای 60 ­درجه سانتی‌گراد شروع و پس از آن با سرعت 3 ­درجه سانتی‌گراد بر­دقیقه تا دمای 246 ­درجه سانتی‌گراد افزایش یافت. شناسایی ترکیبات با استفاده از پارامترهای مختلف از قبیل زمان بازداری، اندیس بازداری، مقایسه این طیف­ها با اطلاعات کتابخانه کامپیوتر دستگاه و نیز با مقایسه طیف­های جرمی ترکیب­های استاندارد موجود در کتاب ادمز (Adams, 2007) صورت گرفت. لازم به ذکر است که به طور کلی، 3 تکرار برای اسانس­گیری و شناسایی ترکیبات اسانس هر منطقه در نظر گرفته شد (در کل 6 نمونه)، که از میانگین درصد ترکیبات با سه تکرار جدول مربوط به ترکیبات اسانس و درصد آن ذکر شد. تمام داده­ها با نرم­افزار SPSS (آزمون­های t-test، دانکن و همبستگی) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

 

نتایج

            طبق نتایج مشخص گردید که خاک دو منطقه دارای بافت شنی­لومی است. براساس جدول 1، مقایسه پارامترهای فیزیکی خاک بین دو منطقه نشان می­دهد که پارامترهای درصد رطوبت و سیلت به ترتیب با مقادیر 79/35 درصد و 75/19 درصد در پاسیب افزایش معنی­داری نسبت به رویشگاه سردر (به‌ترتیب با 65/30 و 8/13 درصد) دارد. اما درصد شن با 99/68 درصد در سردر به طور معنی­داری بیشتر بود (01/0>p). میزان شن در رویشگاه پاسیب 14/63 درصد تعیین گردید. مناطق مذکور از لحاظ درصد رس اختلاف معنی­داری با یکدیگر نداشتند. در مورد پارامترهای شیمیایی، مشخص شد پارامترهایی از قبیل مواد آلی، فسفر (01/0>p) و نیتروژن (05/0>p) در رویشگاه پا­سیب افزایش معنی­داری نسبت به رویشگاه سردر دارند؛ در حالی که میزان آهک و پتاسیم در رویشگاه سردر افزایش معنی‌داری داشت (01/0>p). بین دو منطقه از لحاظ پارامترهای EC و pH اختلاف معنی­داری مشاهده نشد.

            مقایسه میانگین میزان شیرابه کل بین دو منطقه نشان می­دهد که در رویشگاه پا­سیب (86/66 گرم) به‌طور معنی‌داری نسبت به رویشگاه سردر (37/56 گرم) بیشتر بود (01/0>p). میزان بازده اسانس در رویشگاه سردر (15/8%) افزایش معنی­داری نسبت رویشگاه پاسیب (32/6%) دارد (01/0>p) (جدول2).

            نتایج آنالیز واریانس میزان عملکرد شیرابه نشان می­دهد که بین دو منطقه مورد مطالعه از لحاظ میزان شیرابه تولیدی در دفعات مختلف تیغ­زنی، اختلاف معنی­دار وجود دارد (01/0>p) (جدول3). با توجه به شکل 1، در رویشگاه­های پاسیب و سردر عملکرد تولید شیرابه تا مرحله دهم برش به طور معنی­داری افزایش (به‌ترتیب با مقادیر 22/8 و 36/6 گرم) و پس از آن کاهش یافته است. کمترین عملکرد شیرابه با مقدار 56/1 گرم در رویشگاه پاسیب و 27/1 گرم در رویشگاه سردر در برش 15 مشاهده می­شود.

            کروماتوگرام­های حاصل از آنالیز GC-MS برای آنغوزه تلخ در رویشگاه­های پاسیب و سردر در شکل 2 و 3 نشان داده شده است.

 

 

 

 

شکل 1: عملکرد شیرابه در مراحل مختلف برش در رویشگاه­های مورد مطالعه

 

 

شکل 2:کروماتوگرام حاصل از آنالیز GC-MS برای اسانس آنغوزه تلخ در رویشگاه پاسیب

 

 

 

 

 

 

شکل 3: کروماتوگرام حاصل از آنالیز GC-MS برای اسانس آنغوزه تلخ در رویشگاه سردر

 

 

            با توجه به جدول 4، نتایج تجزیه اسانس آنغوزه در دو رویشگاه مشخص نمود که در مجموع 35 ترکیب در رویشگاه پاسیب و 23 ترکیب در رویشگاه سردر در اسانس حاصل از آنغوزه وجود دارد. برخی ترکیبات بین دو منطقه مشابه می­باشد. آلفا-پینن[2]، بتا-پینن[3]، لیمونن[4]، سیس-اوسیمن[5]، ترنس-اوسیمن[6]، ای-یک-پروپنیل سکندری بوتیل دی­سولفید[7]، سکندری بوتیل دی­سولفید[8] و بیس ­یک-متیل پروپیل دی­سولفید[9] از جمله ترکیبات عمده اسانس شیرابه آنغوزه در هر دو رویشگاه می­باشند. در این تحقیق درصد ترکیباتی مانند آلفا-پینن، بتا-پینن و لیمونن (به ترتیب با مقادیر 92/6، 34/9 و 29/4 درصد) در رویشگاه سردر بیشتر بود. در حالی که میزان این ترکیبات در رویشگاه پاسیب به‌ترتیب 22/3، 87/5 و 06/3 درصد بود. درصد ترکیبات گوگردی موجود در اسانس شیرابه آنغوزه (شامل ای-یک-پروپنیل سکندری بوتیل دی­سولفید (اصلی­ترین ترکیب اسانس)، ان-پروپنیل سکندری بوتیل دی­سولفید[10]، سکندری بوتیل دی­سولفید، بیس ­یک- متیل پروپیل دی­سولفید، زد-فنیلازو ترت-بوتیل سولفید[11] در رویشگاه سردر با میزان 3/55 درصد نسبت به منطقه پاسیب (18/52 درصد) بیشتر بود. ترکیباتی مثل کامفین[12] و بتا-سلینین[13] تنها در رویشگاه سردر مشاهده شد در حالی که برخی ترکیبات از قبیل تترامتیل­تیوفن[14]، کوپائین[15]، آلفا-سلینین[16] و والریانول[17] فقط در اسانس آنغوزه منطقه پاسیب وجود داشت.

 

جدول 1: مقایسه پارامترهای فیزیکوشیمیایی خاک بین دو منطقه تحت رویش گیاه Ferula assa-foetida

پارامترهای خاک	پا سیب	سردر	df	مفدار t
رطوبت (%)	79/35	65/30	18	**32/4
رس (%)	11/17	21/17	18	ns01/4-
شن (%)	14/63	99/68	18	**52/6-
سیلت (%)	75/19	8/13	18	**14/7
EC (ms/m)	36/0	37/0	18	ns31/2-
pH	99/7	13/8	18	ns 7/1-
آهک (%)	85/54	77/61	18	** 71/8-
مواد آلی (%)	62/1	01/1	18	**44/14
نیتروژن (%)	1/0	08/0	18	* 55/2
فسفر (mg/kg)	69/1	47/1	18	**01/5
پتاسیم (mg/kg)	75/485	96/508	18	** 64/6-

^**: معنی­داری در سطح 1درصد، ^*: معنی­داری در سطح 5 درصد، ^ns: عدم معنی­داری

 

جدول 2: مقایسه میانگین عملکرد شیرابه و بازده اسانس آنغوزه در رویشگاه­های پاسیب و سردر با استفاده از آزمون t مستقل

پارامتر (درصد)	پاسیب	سردر	df	مفدار t
شیرابه کل (gr)	86/66	37/56	48	** 18/9
بازده اسانس	32/6	15/8	4	**33/5-
**: معنی­داری در سطح 1 درصد، ns: عدم معنی‌داری

 

جدول 3: آنالیز واریانس میزان عملکرد شیرابه گیاهان Ferula assa-foetida در مراحل مختلف برش

F	میانگین مربعات (MS)	مجموع مربعات (SS)	درجه آزادی (df)	منبع تغییرات (S.O.V)
** 78/585	8/115 19/0	7/1621 19/71 9/1692	14 360 374	مراحل برش (رویشگاه پاسیب) خطا کل
** 28/313	76/63 21/0	63/892 27/73 9/965	14 360 374	مراحل برش (رویشگاه سردر) خطا کل

^**: معنی‌داری در سطح 1 درصد

 

 

            نتایج محاسبه همبستگی بین پارامترهای خاک با میزان شیرابه، بازده اسانس و ترکیبات اصلی موجود در آن نشان داد که در بین پارامترهای خاک میزان شن با رطوبت و سیلت با شن در سطح 1 درصد همبستگی منفی معنی­دار دارد. اما بین سیلت با رطوبت (01/0p<) و آهک با اسیدیته (05/0p<) همبستگی مثبت و معنی­دار وجود داشت. همچنین همبستگی معنی­دار و مثبت بین نیتروژن با ماده آلی و فسفر با نیتروژن و ماده آلی مشاهده شد (05/0p<). طبق جدول 5، بین عملکرد شیرابه با رطوبت، سیلت، ماده آلی، نیتروژن و فسفر همبستگی مثبت و معنی­دار وجود داشت، درحالی که همبستگی منفی معنی­دار بین عملکرد شیرابه با میزان شن (01/0p<) و پتاسیم (05/0p<) مشاهده شد. بین پارامترهای بازده اسانس، ترکیبات گوگردی، آلفا-پینن، بتا-پینن و لیمونن با رطوبت همبستگی منفی معنی­دار و با آهک موجود همبستگی مثبت معنی­دار مشاهده گر­د­ید (01/0p<). همچنین ترکیبات گوگردی و بتا-پینن (05/0p<)، آلفا-پینن و لیمونن (01/0p<) با پتاسیم همبستگی مثبت و معنی­داری را نشان می­دهد.

 

جدول 4: ترکیبات موجود در اسانس حاصل از شیرابه آنغوزه در رویشگاه­های پاسیب و سردر در ارتفاع 1600 متر

شماره	ترکیبات	زمان بازداری	اندیس بازداری	پاسیب	سردر
1	-Pineneα	78/6	910	22/3	92/6
2	Camphene	24/7	926	-	35/0
3	-Pineneβ	14/8	955	87/5	34/9
4	β-Myrcene	47/8	966	71/0	21/1
5	1-phellandrene	00/9	984	05/2	36/1
6	2,3,4-Trimethylthiophene	47/9	999	85/1	74/1
7	Limonene	91/9	1011	06/3	29/4
8	Cis-Ocimene	27/10	1021	64/7	65/7
9	trans-Ocimene	70/10	1032	37/7	38/7
10	Tetramethylthiophene	49/13	1105	51/0	-
11	allo-Ocimene	79/13	1112	34/0	-
12	neo-allo-Ocimene	38/14	1127	36/0	-
13	n-propenyl sec butyl disulfide	44/16	1176	35/0	90/0
14	(E)-1-propenyl sec butyl disulfide	36/17	1198	75/49	48/51
15	Sec Butyl Disulfide	30/18	1221	17/0	49/0
16	Bis (1-methyl propyl) disulfide	06/19	1239	57/1	29/2
17	3,6-dimethyl, 1,4-dithiane-2,5-dione	51/19	1249	88/0	71/0
18	(E)-3-Tetradecane	82/24	1377	47/0	-
19	Tetradecane	58/25	1395	37/0	-
20	β-funebrene	23/26	1411	28/0	-
21	Copaene	55/26	1419	15/1	-
22	β-Selinene	79/26	1425	-	84/0
23	α-Selinene	83/26	1426	20/2	-
24	α-Humulene	29/27	1438	46/1	52/0
25	Z-phenylazo tert-butyl sulfide	47/27	1443	34/0	14/0
26	Cadina-1(6),4-diene<cis->	63/27	1447	38/0	26/0
27	Z-eudeasma-6,11-diene	94/27	1454	40/0	-
28	Cadina-1,4-diene	85/28	1477	46/0	22/0
29	α-Gurjunene	00/29	1481	39/0	22/0
30	β-Bisabolene	36/29	1490	21/0	16/0
31	γ- Cadinene	66/29	1498	84/0	36/0
32	δ-Cadinene	00/30	1507	19/1	35/0
33	Trans-γ-bisabolene	23/30	1513	65/0	-
34	Cadinene <γ->	55/30	1521	77/0	-
35	Eudesmol <5-epi-7-epi-α->	66/33	1603	42/0	-
36	Valerianol	16/36	1672	62/0	-
37	Guaiol acetate	67/38	1744	32/0	-
	مجموع	-	-	62/98	18/99
	درصد ترکیبات سولفیدی	-	-	18/52	3/55

 

 

بحث

            تغییرات فاکتورهای اکولوژیکی در زیستگاه گیاه نقش مؤثری بر فرآیند تشکیل، کمیت و کیفیت مواد مؤثره گیاهان دارویی دارند. تعیین بیشترین میزان محصول با بهترین کیفیت اصل مهمی محسوب می‌شود که با توجه به ویژگی­های ژنتیکی، نوع گیاه، محتوای متابولیت­های ثانویه و ویژگی­های رویشگاهی مشخص می­گردد (Asadi-Samani et al.,2013). وقتی تمام عوامل در یک منطقه از لحاظ توپوگرافی و اقلیم یکسان باشند، خصوصیات خاک می­تواند بر روی تولیدات یک گونه گیاهی اثر بگذارد (Arzani, 2012). نتایج حاصل از مقایسه عملکرد شیرابه بین دو منطقه در ارتفاع 1600 (جدول 2) حاکی از این بود که پایه­های آنغوزه در رویشگاه پا­سیب به­طور معنی‌داری نسبت به رویشگاه سردر شیرابه بیشتری تولید کردند. خاک مناطق مورد مطالعه شنی لومی و سبک بود. درصد شن در رویشگاه سردر و درصد رطوبت و سیلت در منطقه پاسیب افزایش معنی­داری داشت. از آنجایی که بافت خاک بر جذب مواد غذائی، میزان نفوذپذیری، تهویه ومیزان رطوبت قابل دسترس گیاهان مؤثر بوده و در پراکنش گونه­های مختلف نقش مهمی دارد (Mirzaei Mousavand et al., 2016). افزایش ذخیره رطوبتی خاک مراتع آنغوزه باعث افزایش میزان تولید شیرابه می­شود. پیرمرادی (Pirmoradi, 2012) در مطالعه خود بیان نمود که اگر آب کافی در فصل رشد گیاه در اختیار آن باشد، شیرابه بیشتری در گیاه ساخته و ذخیره می­گردد. در تحقیق حاضر مواد آلی، نیتروژن و فسفر در رویشگاه پا­سیب نسبت به سردر به طور معنی­داری بیشتر بود و همبستگی مثبت و معنی داری بین آنها وجود داشت. ازت و فسفر به عنوان مهمترین عناصر غذایی در تغذیه و رشد زایشی است (Aghajanlou and Ghorbani, 2015). صفائیان و همکاران (Safaeian et al., 2007) بیان نمودند که افزایش ماده آلی و به دنبال آن ازت خاک باعث افزایش فسفرمی­شود. علت افزایش فسفر در این تحقیق می­تواند افزایش مقدار ماده آلی خاک باشد که باعث می­شود هوموس با فسفر غیرقابل جذب، یک کمپلکس آلی به نام فسفوهومیک تولید کند که بسیار قابل جذب­تر است (Alizadeh et al., 2010). دلیل دیگر نیز این است که هوموس مانند یک آنیون بوسیله ذره رسی جذب می‌شود و فسفات تبادلی آن آزاد می­گردد. ولیچکو و همکاران (Velichko et al., 2011) و یائو و همکاران (Yao et al., 2013) ماده آلی را عامل بسیار مهمی برای تولید کمی گیاهان بیان نموده­اند. تهیر و همکاران (Tahir et al., 2010) گزارش نمودند که میزان آهک موجب جذب سایر عناصر مانند فسفر می­شود و به دنبال آن تولید گیاه بالا خواهد رفت. این موضوع تأییدکننده نتایج حاصل از این تحقیق است. البته لازم به ذکر است که عوامل مختلفی از جمله ژنتیک نیز در میزان تولید گیاهان دارویی مانند آنغوزه دخیل هستند  (Moghaddam and Farhadi, 2015).

            نتایج آنالیز واریانس میزان عملکرد شیرابه (شکل 1) نشان داد که در هر دو رویشگاه عملکرد تولید شیرابه تا مرحله دهم برش به طور معنی­داری افزایش و پس از آن کاهش یافته است. یکی از دلایل احتمالی تولید شیرابه بیشتر در این مرحله از برش­ها می­تواند رسیدن به سطح مقطع قطورتر ریشه باشد. همزمان شدن این مراحل با روزهای گرم­تر هم از دلایل دیگر آن است که باعث روان­تر شدن شیرابه و تراوش بیشتر آن به سمت ریشه می­شود. کریمیان (Karimian, 2017) و حسین­جعفری (Hossein Jafari, 2018) نیز در پژوهش­های خود به نتایج مشابه دست یافتند. کاهش تولید شیرابه بعد از این مراحل می­تواند به دلیل کاهش آب ذخیره­ای زمین و کاهش ذخیره موجود در گیاه باشد. از طرف دیگر هرچه به سمت پاییز پیش رفته و هوا سردتر می­شود، مقدار شیرابه تراوش یافته کاهش می­یابد. در این رابطه می­توان به نتایج حاصل از مطالعات پیرمرادی و همکاران (Pirmoradi et al., 2014) و حسین­جعفری (Hossein Jafari, 2018) اشاره نمود که با این موارد همخوانی دارد. با توجه به موارد ذکر شده باید بهره­برداری را در این مناطق تا مرحله دهم ادامه داد تا هم از لحاظ اقتصادی به صرفه باشد و هم آسیب زیادی به گیاه وارد نشود. غلامی و فراوانی (Gholami and Faravani, 2014) در مطالعه خود در خراسان رضوی تیمار 10 بار تیغ­زنی گونهFerula assa-foetida را جهت تولید پایدار پیشنهاد نمودند. در مطالعات امیدبیگی و پیرمرادی (Omidbaigi and Pirmoradi, 2006) نیز بهره­برداری از پایه­های آنغوزه تلخ 6-5 ساله طی 10 مرحله پیشنهاد شد.

            در مورد نتایج مربوط به فیتوشیمی شیرابه آنغوزه نیز مشخص گردید که ترکیبات کامفین و بتا-سلینین تنها در اسانس آنغوزه رویشگاه سردر و ترکیبات تترامتیل­تیوفن، کوپائین، آلفا-سلینین و والریانول فقط در منطقه پاسیب وجود داشت. ترکیباتی از قبیل
ای-یک-پروپنیل سکندری بوتیل دی­سولفید، آلفا-پینن، بتا-پینن، لیمونن، سیس-اوسیمن، ترنس-اوسیمن، سکندری بوتیل دی­سولفید و بیس ­یک-متیل پروپیل دی­سولفید به ترتیب با مقادیر 48/51، 92/6، 34/9، 29/4، 65/7، 38/7، 49/0 و 29/2 درصد در رویشگاه سردر و 75/49، 22/3، 87/5، 06/3، 64/7، 37/7، 17/0 و 57/1 درصد در رویشگاه پاسیب از ترکیبات عمده اسانس آنغوزه در هر دو رویشگاه می‌باشند که با یافته­های مطالعات پیرمرادی (Pirmoradi, 2012) و نصیری بزنجانی و همکاران (Nasiri Bezenjani et al., 2017) در رویشگاه­های دیگر استان کرمان مطابقت دارد؛ البته درصد ترکیبات مذکور، تعداد ترکیبات شناسایی شده و تنوع ترکیبات با نتایج این تحقیق متفاوت است. این امر می­تواند ناشی از تفاوت­های اکولوژیکی محل رویش گیاه آنغوزه مانند عوامل اقلیمی، ادافیکی و ژنتیکی باشد (Kavoosi and Rowshan, 2013). ترکیب ای-یک-پروپنیل سکندری بوتیل دی­سولفید یک ترکیب گوگردی مهم بوده و در هر دو رویشگاه، درصد اصلی ترکیبات موجود در اسانس را به خود اختصاص داده است. کاووسی و روشن (Kavoosi and Rowshan, 2013) نیز در تحقیق خود در لارستان فارس و نصیری بزنجانی و همکاران (Nasiri Bezenjani et al., 2017) در مطالعه­ای در رویشگاه­های کرمان، ترکیب مذکور را به عنوان اصلی ترین ترکیب اسانس شیرابه آنغوزه گزارش نمودند.

            بویرا و بلانکوئر (Boira and Blanquer, 1998)، راپوسلی (Rapposelli et al., 2015) و ال-الم (El-Alam et al., 2019). در بررسی تغییرات کمیت و کیفیت اسانس برخی گیاهان دارویی و معطر مشخص نمودند که عوامل خاکی بیش از سایر فاکتورهای محیطی بر کمیت و کیفیت اجزای تشکیل­دهنده اسانس تأثیر می­گذارد. در این تحقیق درصد ترکیبات گوگردی و ترکیباتی مانند آلفا-پینن، بتا-پینن و لیمونن در رویشگاه سردر بیشتر بود. این ترکیبات از این جهت بسیار مهم هستند که در ساخت ترکیبات معطر مصنوعی، چاشنی­ها و ادویه­ها، ضدعفونی‌کننده‌ها و حشره­کش­ها به کار می­روند. همچنین دارای خواص ضدمیکروبی نیز هستند (Hamid et al., 2011). همانطور که قبلاً ذکر شد، در پژوهش حاضر میزان پتاسیم و درصد آهک خاک در رویشگاه سردر نسبت به منطقه دیگر افزایش معنی‌داری داشت و احتمالاً می­تواند یکی از دلایل افزایش بازده اسانس و درصد ترکیبات مذکور در رویشگاه سردر باشد، چرا که این پارامترها با یکدیگر همبستگی معنی داری هم نشان دادند. پتاسیم یکی از عناصر غذایی ماکرو می­باشد و نقش مهمی در کیفیت محصول دارد (Kia et al., 2012)؛ البته میزان پتاسیم تحت تأثیر ماهیت خاک منطقه است (Safaeian et al., 2007).صفایی و همکاران (Safaei et al., 2016) در بررسی عملکرد کمی و کیفی آویشن دنایی دریافتند که درصد ترکیبات مهم موجود در اسانس شامل گاما ترپینن، کارواکرول و پاراسیمن با افزایش میزان پتاسیم و کاهش pH خاک، افزایش یافت. پیرمرادی (Pirmoradi, 2012) در مطالعه خود بیان نمود که آنغوزه خاک­های آهکی را برای رشد ترجیح می­دهد و هرچه رویشگاه آنغوزه آهک بیشتری داشته باشد، گیاه عملکرد کیفی بهتری بخصوص در مورد بازده اسانس دارد. فلامینی و همکاران (Flamini et al., 2004) نیز در مطالعه خود نشان دادند که ترکیبات مهمی مانند آلفا-پینن و لیمونن در اسانس گیاه مورد (Myrtus communis) در رویشگاه با خاک آهکی، در مقایسه با رویشگاه دارای خاک سیلیسی مقادیر بیشتری دارند. نتایج حاصل از مطالعات مذکور با یافته­های حاصل از این پژوهش مطابقت دارد. البته لازم به ذکر است که عوامل ژنتیکی هم بر میزان و نوع ترکیبات تشکیل­دهنده تأثیرگذار است (Moghaddam and Farhadi, 2015). براساس نتایج درصد ترکیبات گوگردی موجود در اسانس آنغوزه در رویشگاه سردر بیشتر بود. از آنجا که بهترین کیفیت اسانس آنغوزه متعلق به شیرابه­ای با بیشترین میزان ترکیبات گوگردی است (Pirmoradi, 2012)، بنابراین رویشگاه سردر از لحاظ کیفیت اسانس نسبت به رویشگاه دیگر برتری دارد.

نتیجه­گیری نهایی

            نتایج حاصل از این مطالعه مشخص نمود که شرایط ادافیکی از عوامل اساسی مؤثر بر عملکرد کمی و کیفی آنغوزه می­باشد و می­تواند بمنظور امکان­سنجی مناطق مستعد جهت توسعه رویشگاه­های آنغوزه تلخ و جلوگیری از هدررفت هزینه­های اجرایی توسط اداره منابع طبیعی، به کار رود. اگرچه در بسیاری از موارد در توسعه رویشگاه­ها تنها شرایط آب و هوایی را از عوامل تأثیرگذار بر عملکرد گیاهان معرفی می­کنند. ای-یک-پروپنیل سکندری بوتیل دی­سولفید، یک ترکیب شاخص در اسانس شیرابه آنغوزه در مناطق مورد مطالعه بود. گیاهان آنغوزه در رویشگاه پاسیب تولید شیرابه بیشتری داشتند اما آنغوزه رویشگاه سردر دارای کمیت و کیفیت اسانس بالاتری بود. با توجه به یکسان بودن شرایط نمونه­برداری، روش خشک کردن، اسانس­گیری و شناسایی ترکیبات اسانس برای نمونه­های مورد آزمایش، تفاوت مذکور می­تواند ناشی از تغییرات ژنتیکی یا تفاوت­های مربوط به شرایط ادافیکی باشد. بمنظور حفظ و بهره‌برداری پایدار از این گیاه، برداشت طی 10 مرحله برش پیشنهاد می­شود.

 

سپاسگزاری

            این مطالعه در قالب طرح تحقیقاتی مصوب و با حمایت پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی دانشگاه شهید باهنر کرمان صورت گرفته است. بدینوسیله از حمایت مالی پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی در انجام این تحقیق کمال تشکر و قدردانی را داریم.

 

 

References

1.Adams, R.P. 2007. Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectrometry. 4^th edition, Allured Publishing Corporation, Carol Stream, USA.

2.Aghajanlou, F. and Ghorbani, A. 2015. Investigating some effective environmental factors on distribution of Ferula gummosa and Ferula ovina species in Shilandar mountainous rangeland of Zanjan. Journal of Rangeland, 9 (4): 407- 419. (In Persian)

3.Alizadeh, A., Khoshkhui, M., Javidnia, K., Firuzi, O., Tafazoli, E. and Khalighi, A. 2010. Effects of fertilizer on yield, essential oil composition, total phenolic content and antioxidant activity in Satureja hortensis L. (Lamiaceae) cultivated in Iran. Journal of Medicinal Plants Research, 4: 33-40.

4.Amiri, M.S. and Joharchi, M.R. 2016. Ethnobotanical knowledge of Apiaceae family in Iran: a review. Avicenna Journal of Phytomedicine, 6(6): 621-635.

5.Arzani, H. 2012. Forage quality and daily requirement of livestock grazing on pasture. Tehran University Press, Second edition, 278 p. (In Persian)

6.Asadi-Samani, M., Rafieian-Kopaei, M. and Azimi, N. 2013. Gundelia: A systematic review of medicinal and molecular perspective. Pakistan Journal of Biological Sciences, 16(21): 1238-1247.

7.Boira, H. and Blanquer, A. 1998. Environmental factors affecting chemical variability of essential oil in Thymus piperella L. Biochemistry and Systematic Ecology, 26 (8): 811-822.

8.Dehpour, A., Ebrahimzadeh, N., Fazeland, S. and Mohammad, N.S. 2009. Antioxidant activity of the methanol extract of Ferula assafoetida and its essential oil composition. Grasas Y Aceites, 60: 12-405.

9.El-Alam, I., Zgheib, R., Iriti, M., Beyrouthy, M., Hattouny, P., Verdin, A., Fontaine, J., Chahine, R., Sahraoui, A.L. and Makhlouf, H. 2019. Origanum syriacum essential oil chemical polymorphism according to soil type. Foods, 90(8): 1-11.

10.Eskandari, N. and Sharafatmandrad, M. 2017. Assessing the effects of different incision techniques on Ferula assafoetida properties. Journal of Rangeland Science, 7 (1): 45-54.

11.Flamini, G., Luigicioni, P., Morelli, I. and Maccioni, S. 2004. Phytochemical typologies in some population of Myrtus communis L. on caprione promontory (East Ligurio, Italy). Food Chemistry, 85: 599-604.

12.Ghodsi, M., Mesdaghi, M. and Heshmati, Gh.A. 2012. Effect of different growth forms on soil surface features (case study: semi-steppe rangeland, Golestan National Park). Watershed Management Research (Pajouhesh and Sazandegi), 24 (93): 63-69. (In Persian)

13.Gholami, B.A. and Faravani, M. 2014. Effects of different cutting methods and times of cutting on growth performance and gum resin production of Ferula assa-foetida. Journal of Agricultural Sciences, 59 (1): 35-44.

14.Hamid, A.A., Aiyelaagbe, O.O. and Usman, L.A. 2011. Essential oils: its medicinal and pharmacological uses. International Journal of Current Research, 33 (2): 86-98.

15. Hassanabadi, M., Ebrahimi, M., Farajpour, M. and Dejahang, A. 2019. Variation in essential oil components among Iranian Ferula assa-foetida L. accessions. Industrial Crops and Products, 140 (2019): 111598.

16.Hossein Jafari, S. 2018. Studying differentiation between bitter and sweet Ferula sp./spp. (case study: Yazd province). Ph.D. Thesis, Rangeland Sciences. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, 100 p. (In Persian)

17.Jafari Haghighi, M. 2003. Soil analysis, sampling and important physical and chemical analysis method with emphasis on theory and application basics. Nedaye zoha press, 240 p. (In Persian)

18.Kavoosi, G. and Rowshan, V. 2013. Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of essential oil obtained from Ferula assa-foetida oleo-gum-resin: effect of collection time. Food Chemistry, 138: 2180-2187.

19.Kia, F., Tavili, A. and Javadi, S.A. 2011. Relationship between some rangeland species distribution and environmental factors in Charbagh region of Golestan province. Journal of Rangeland, 5(3): 292-301. (In Persian)

20.Malekzadeh, M., Angourani, H.R., Yazdinezhad, A., Hassan, M., Abiodun, F. and Hazrati, S. 2018. Evaluation of volatile oil in indigenous populations of Ferula gummosa Boiss. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 21 (1): 206-213.

21.Martonfi, P., Grejtovsky, A. and Repcak, M. 1994. Chemotype pattern differentiation of Thymus pulegioides of different substrates. Biochemistry and Systematic Ecology, 22 (8): 819-825.

22.MirAzadi, Z., PilehVar, B. and Tajali, A.A. 2013. Description of some ecological factors in three forest habitats of Myrtus communis L. in Lorestan province emphasizing on their role in essential oil content and its chemical compounds. Journal of Agriculture and horticulture yields production, 6 (2): 43-51. (In Persian)

23.Mirzaei Mousavand, A., Ghorbani, A. Zare Chahouki, M.A., Keivan Behjou, F. and Sefidi, K. 2016. Effective environmental factors on distribution of Prangos ferulacea Lindl. species in rangelands of Ardebil Province. Journal of rangeland, 10 (2): 191-203. (In Persian)

24.Moghaddam, M. and Farhadi, N. 2015. Influence of environmental and genetic factors on resin yield, essential oil content and chemical composition of Ferula assa-foetida L. populations. Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants, 2: 69-76.

25.Mozaffarian,V. 2007. Flora of Iran, Umbeliferae. Research Institute of Forests and Rangelands Publications, Iran, 387 p. (In Persian)

26.Nasiri Bezenjani, S., Razavizadeh, R. and Oloumi, H. 2017. Evaluation of content of phenylpropanoid compounds of latex and chemical composition of essential oil of Ferula assa-foetida L. in some natural pasturelands of Kerman, Iran. Journal of Plant Researches (Iran Biology), 3 (30): 1-14. (In Persian)

27.Omidbaigi, R. and Pirmoradi, M.R. 2006. A study of the effect of root diameter and incision time on gum yield in medicinal-rangeland asafoetida (Ferula assa-foetida L.) plant. Iranian Journal of Natural Resources, 58 (4): 261-269. (In Persian)

28.Pirmoradi, M.R. 2012. Morphological, physiological, phytochemical and genetical evaluation of asafoetida in Kerman Province. Ph.D. Thesis. Horticulture Science. Faculty of Agriculture. Tarbiat Modares University, Tehran. (In Persian)

29.Pirmoradi, M.R., Moghaddam, M. and Yazdani, N. 2014. Investigation of different irrigation treatments on resin yield, essential oil, morphological characteristics and survival of Ferula assa-foetida L. medicinal plant. Journal of Iran Natural Resources, 68 (1): 25-34. (In Persian)

30.Rapposelli, E., Melito, S., Barmina, G.G., Foddai, M., Azara, E. and Scarpa, G.M. 2015. Relationship between soil and essential oil profiles in Salvia desoleana populations: preliminary results. Natural Product Communications, 10 (9): 1615- 1618.

31.Safaei, L., Sharifi Ashoorabadi, E. and Afiuni, D. 2016. Study of effective environmental factors on thyme quality and quantity in field and habitat conditions. Plant Ecophysiology, 29 (9): 195-203. (In Persian)

32.Safaeian, R., Azarnivand, H., Jafari, M. and Azadi, S. 2007. The role of environmental factors in sustainable utilization strategy of Prangos ferulacea rangelands based on edaphic and topographical factors (Case study: Prangos ferulacea Rangelands in North of Fars province). Journal of Rangeland, 3 (2): 190-202. (In Persian)

33.Tahir, M., Khrshid, M., Khan, M., Abbasi, M. and Kazemi, M. 2010. Lignite-Derived Humic Acid effect on growth of wheat Plantsin different soils. Pedosphere, 21 (1): 124-131.

34.Velichko, V., Tikhomirov, A., Ushakova, S., Tikhomirova, N., Shihov, V. and Tirranen, L. 2011. Production characteristics of the "higher plants-soil-likesubstrate" system as an element of the bioregenerative life supportsystem. Advances in Space Research, 9 p.

35.Yao, R., Yang, J., Gao, P., Zhang, J. and Jin, W. 2013. Determining minimum data set for soil quality assessment of typical salt-affectedfarmland in the coastal reclamation area. Soil & Tillage Research, 128: 137-148.

36.Yazdanshenas, H., Jafari, M., Azarnivand, H. and Arzani, H. 2015. Investigating productivity and utilization of Tragacanth gum on the basis of soil characteristics in Tiran and Kroun rangelands (Isfahan). Journal of rangeland, 9 (3): 207-221. (In Persian)

37.Zomorodian, K., Saharkhiz, J., Pakshir, K., Immeripour, Z. and Sadatsharifi, A. 2018. The composition, antibiofilm and antimicrobial activities of essential oil of Ferula assa-foetida oleo-gum-resin. Biocatalysis, Agricultural and Biotechnology, 14: 300-304.

 

 

 

 

Eco-phytochemical Journal of Medicinal Plants, 8th Year, Volume One, Spring 2020

 

 

 

Effect of edaphic conditions on phytochemical latex yield of bitter asafetida (Ferula assa-foetida L.) medicinal plant in two natural habitats in Kerman province

 

Amir Saadatfar^1*, Samira Hossein Jafari², Iraj Tavassolian^1,3

1Assistant Professor, Department of Medicinal Plant, Research and Technology Institute of Plant Production (RTIPP), Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran,

2Post-doctoral researcher, Faculty of Natural Resources and Desert Study, Yazd University, Yazd, Iran.

3Assistant Professor, Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran

 

Received: 2019-8-23;         Accepted: 20120-5-16

 

Abstract

This study was performed in 2018 to investigate the effect of edaphic conditions on latex yield of (Ferula assa-foetida L.) in two natural habitats of Kerman province located in elevation of 2600 m. Soil and This plant samplings were done using completely randomized method. After extraction of later essential oil by hydro-distillation method, and were analyzed by using GC-MS. The results of T-test showed that moisture, silt, organic matter, phosphorous (p<0.01) and nitrogen (p<0.05) parameters had a significant increase in Paseeb habitat but in Sardar habitat other parameters including sand percentage, calcium carbonate and potassium were significant (p<0.01). Total amount of latex and the essential oil content indicated a significant increase and decrease in Paseeb habitat (66.86 gr and 6%) compared to Sardar habitat (56.37 gr and 8%), respectively. The main compounds percentages such as (E)-1-propenyl sec butyl disulfide (51.48%), α-Pinene (6.92%), β-Pinene (9.34%) and Cis-Ocimene (7.65%) in Sardar region was more than Paseeb habitat (49.75%, 3.22%, 5.87% and 7.64%, respectively). Both habitats had the most latex yield in 10 incisions. Based on the results, there was positive and significant correlation between latex yield with the moisture, silt, organic matter, nitrogen and phosphorous. There was a negative correlation between essential oil contents, sulfurous compounds, α-Pinene, β-Pinene and Limonene with moisture but a positive correlation between these parameters with lime amount (p<0.01).  The results indicated that the difference in latex yield, quantity and quality of essential oil can be due to edaphic conditions or genetic changes. In order to maintain and sustainable use of this plant, harvesting is recommended during 10 stages of razor cutting.

 

Keywords: Edaphic factors, Essential oil quality, Ferula assa-foetida, Kerman,[18]Latex yield.

---

^*نویسنده مسئول: [e-mail]

[2].α -Pinene

[3]. β-Pinene

[4]. Limonene

[5]. Cis-Ocimene  

[6]. Trans-Ocimene

[7]. (E)-1-propenyl sec butyl disulfide

[8]. Sec Butyl Disulfide

[9].  Bis (1-methyl propyl) disulfide

[10]. n-propenyl sec butyl disulfide  

[11]. Z-phenylazo tert-butyl sulfide

[12]. Camphene

[13]. β-Selinene

[14]. Tetramethylthiophene

[15].  Copaene

[16]. α-Selinene

[17]. Valerianol

*Corresponding author; [e-mail]

مراجع

1.Adams, R.P. 2007. Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectrometry. 4^th edition, Allured Publishing Corporation, Carol Stream, USA.

2.Aghajanlou, F. and Ghorbani, A. 2015. Investigating some effective environmental factors on distribution of Ferula gummosa and Ferula ovina species in Shilandar mountainous rangeland of Zanjan. Journal of Rangeland, 9 (4): 407- 419. (In Persian)

3.Alizadeh, A., Khoshkhui, M., Javidnia, K., Firuzi, O., Tafazoli, E. and Khalighi, A. 2010. Effects of fertilizer on yield, essential oil composition, total phenolic content and antioxidant activity in Satureja hortensis L. (Lamiaceae) cultivated in Iran. Journal of Medicinal Plants Research, 4: 33-40.

4.Amiri, M.S. and Joharchi, M.R. 2016. Ethnobotanical knowledge of Apiaceae family in Iran: a review. Avicenna Journal of Phytomedicine, 6(6): 621-635.

5.Arzani, H. 2012. Forage quality and daily requirement of livestock grazing on pasture. Tehran University Press, Second edition, 278 p. (In Persian)

6.Asadi-Samani, M., Rafieian-Kopaei, M. and Azimi, N. 2013. Gundelia: A systematic review of medicinal and molecular perspective. Pakistan Journal of Biological Sciences, 16(21): 1238-1247.

7.Boira, H. and Blanquer, A. 1998. Environmental factors affecting chemical variability of essential oil in Thymus piperella L. Biochemistry and Systematic Ecology, 26 (8): 811-822.

8.Dehpour, A., Ebrahimzadeh, N., Fazeland, S. and Mohammad, N.S. 2009. Antioxidant activity of the methanol extract of Ferula assafoetida and its essential oil composition. Grasas Y Aceites, 60: 12-405.

9.El-Alam, I., Zgheib, R., Iriti, M., Beyrouthy, M., Hattouny, P., Verdin, A., Fontaine, J., Chahine, R., Sahraoui, A.L. and Makhlouf, H. 2019. Origanum syriacum essential oil chemical polymorphism according to soil type. Foods, 90(8): 1-11.

10.Eskandari, N. and Sharafatmandrad, M. 2017. Assessing the effects of different incision techniques on Ferula assafoetida properties. Journal of Rangeland Science, 7 (1): 45-54.

11.Flamini, G., Luigicioni, P., Morelli, I. and Maccioni, S. 2004. Phytochemical typologies in some population of Myrtus communis L. on caprione promontory (East Ligurio, Italy). Food Chemistry, 85: 599-604.

12.Ghodsi, M., Mesdaghi, M. and Heshmati, Gh.A. 2012. Effect of different growth forms on soil surface features (case study: semi-steppe rangeland, Golestan National Park). Watershed Management Research (Pajouhesh and Sazandegi), 24 (93): 63-69. (In Persian)

13.Gholami, B.A. and Faravani, M. 2014. Effects of different cutting methods and times of cutting on growth performance and gum resin production of Ferula assa-foetida. Journal of Agricultural Sciences, 59 (1): 35-44.

14.Hamid, A.A., Aiyelaagbe, O.O. and Usman, L.A. 2011. Essential oils: its medicinal and pharmacological uses. International Journal of Current Research, 33 (2): 86-98.

15. Hassanabadi, M., Ebrahimi, M., Farajpour, M. and Dejahang, A. 2019. Variation in essential oil components among Iranian Ferula assa-foetida L. accessions. Industrial Crops and Products, 140 (2019): 111598.

16.Hossein Jafari, S. 2018. Studying differentiation between bitter and sweet Ferula sp./spp. (case study: Yazd province). Ph.D. Thesis, Rangeland Sciences. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, 100 p. (In Persian)

17.Jafari Haghighi, M. 2003. Soil analysis, sampling and important physical and chemical analysis method with emphasis on theory and application basics. Nedaye zoha press, 240 p. (In Persian)

18.Kavoosi, G. and Rowshan, V. 2013. Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of essential oil obtained from Ferula assa-foetida oleo-gum-resin: effect of collection time. Food Chemistry, 138: 2180-2187.

19.Kia, F., Tavili, A. and Javadi, S.A. 2011. Relationship between some rangeland species distribution and environmental factors in Charbagh region of Golestan province. Journal of Rangeland, 5(3): 292-301. (In Persian)

20.Malekzadeh, M., Angourani, H.R., Yazdinezhad, A., Hassan, M., Abiodun, F. and Hazrati, S. 2018. Evaluation of volatile oil in indigenous populations of Ferula gummosa Boiss. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 21 (1): 206-213.

21.Martonfi, P., Grejtovsky, A. and Repcak, M. 1994. Chemotype pattern differentiation of Thymus pulegioides of different substrates. Biochemistry and Systematic Ecology, 22 (8): 819-825.

22.MirAzadi, Z., PilehVar, B. and Tajali, A.A. 2013. Description of some ecological factors in three forest habitats of Myrtus communis L. in Lorestan province emphasizing on their role in essential oil content and its chemical compounds. Journal of Agriculture and horticulture yields production, 6 (2): 43-51. (In Persian)

23.Mirzaei Mousavand, A., Ghorbani, A. Zare Chahouki, M.A., Keivan Behjou, F. and Sefidi, K. 2016. Effective environmental factors on distribution of Prangos ferulacea Lindl. species in rangelands of Ardebil Province. Journal of rangeland, 10 (2): 191-203. (In Persian)

24.Moghaddam, M. and Farhadi, N. 2015. Influence of environmental and genetic factors on resin yield, essential oil content and chemical composition of Ferula assa-foetida L. populations. Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants, 2: 69-76.

25.Mozaffarian,V. 2007. Flora of Iran, Umbeliferae. Research Institute of Forests and Rangelands Publications, Iran, 387 p. (In Persian)

26.Nasiri Bezenjani, S., Razavizadeh, R. and Oloumi, H. 2017. Evaluation of content of phenylpropanoid compounds of latex and chemical composition of essential oil of Ferula assa-foetida L. in some natural pasturelands of Kerman, Iran. Journal of Plant Researches (Iran Biology), 3 (30): 1-14. (In Persian)

27.Omidbaigi, R. and Pirmoradi, M.R. 2006. A study of the effect of root diameter and incision time on gum yield in medicinal-rangeland asafoetida (Ferula assa-foetida L.) plant. Iranian Journal of Natural Resources, 58 (4): 261-269. (In Persian)

28.Pirmoradi, M.R. 2012. Morphological, physiological, phytochemical and genetical evaluation of asafoetida in Kerman Province. Ph.D. Thesis. Horticulture Science. Faculty of Agriculture. Tarbiat Modares University, Tehran. (In Persian)

29.Pirmoradi, M.R., Moghaddam, M. and Yazdani, N. 2014. Investigation of different irrigation treatments on resin yield, essential oil, morphological characteristics and survival of Ferula assa-foetida L. medicinal plant. Journal of Iran Natural Resources, 68 (1): 25-34. (In Persian)

30.Rapposelli, E., Melito, S., Barmina, G.G., Foddai, M., Azara, E. and Scarpa, G.M. 2015. Relationship between soil and essential oil profiles in Salvia desoleana populations: preliminary results. Natural Product Communications, 10 (9): 1615- 1618.

31.Safaei, L., Sharifi Ashoorabadi, E. and Afiuni, D. 2016. Study of effective environmental factors on thyme quality and quantity in field and habitat conditions. Plant Ecophysiology, 29 (9): 195-203. (In Persian)

32.Safaeian, R., Azarnivand, H., Jafari, M. and Azadi, S. 2007. The role of environmental factors in sustainable utilization strategy of Prangos ferulacea rangelands based on edaphic and topographical factors (Case study: Prangos ferulacea Rangelands in North of Fars province). Journal of Rangeland, 3 (2): 190-202. (In Persian)

33.Tahir, M., Khrshid, M., Khan, M., Abbasi, M. and Kazemi, M. 2010. Lignite-Derived Humic Acid effect on growth of wheat Plantsin different soils. Pedosphere, 21 (1): 124-131.

34.Velichko, V., Tikhomirov, A., Ushakova, S., Tikhomirova, N., Shihov, V. and Tirranen, L. 2011. Production characteristics of the "higher plants-soil-likesubstrate" system as an element of the bioregenerative life supportsystem. Advances in Space Research, 9 p.

35.Yao, R., Yang, J., Gao, P., Zhang, J. and Jin, W. 2013. Determining minimum data set for soil quality assessment of typical salt-affectedfarmland in the coastal reclamation area. Soil & Tillage Research, 128: 137-148.

36.Yazdanshenas, H., Jafari, M., Azarnivand, H. and Arzani, H. 2015. Investigating productivity and utilization of Tragacanth gum on the basis of soil characteristics in Tiran and Kroun rangelands (Isfahan). Journal of rangeland, 9 (3): 207-221. (In Persian)

37.Zomorodian, K., Saharkhiz, J., Pakshir, K., Immeripour, Z. and Sadatsharifi, A. 2018. The composition, antibiofilm and antimicrobial activities of essential oil of Ferula assa-foetida oleo-gum-resin. Biocatalysis, Agricultural and Biotechnology, 14: 300-304.