بررسی تمایز مواد مؤثره برگ زبان‌گنجشک (Fraxinus excelsior) و ارتباط آن با مشخصه‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در جنگل‌‌های هیرکانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری رشته جنگل شناسی و بیوتکنولوژی جنگل- دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 Professor, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran

3 هیات اعضای هیئت علمی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری- دانشکده منابع طبیعی- گروه علوم و مهندسی جنگلعلمی

4 هیات علمی دانشگاه علوم کشاورزی و عضو هیئت علمی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری- دانشکده علوم پایه- گروه شیمی تجزیه منابع طبیعی ساری

10.22069/jwfst.2020.18297.1885

چکیده

سابقه و هدف: زبان گنجشک، گونه‌ای جنگلی با فعالیت‌های همه‌جانبه بیولوژیکی و دارویی است که از عصاره‌ اندام‌های مختلف آن به عنوان الگویی برای ساخت ترکیبات جدید در درمان بیماری‌های مختلف انسان استفاده می‌شود. بین منشأ جغرافیایی گیاهان دارویی و ترکیبات مؤثره تولید شده در آن‌ها همبستگی بالایی وجود دارد. لذا در این پژوهش تلاش شده تا با پی‌بردن به چگونگی این همبستگی و ارتباط، گامی موثر در جهت معرفی مناسب‌ترین شرایط رویشگاهی به منظور به دست آوردن بالاترین میزان متابولیت ثانویه در این گونه درختی برداشته شود.
مواد و روش ها: برای انجام این پژوهش در مجموع هشت رویشگاه از دامنه ارتفاعی 200 تا 1600 متر (پرچینک، سه پارسل از سری پنج امره، الندان، لالا، قارنسرا و ایلال) در حوزه‌های آبخیز تجن و سیاهرود واقع در استان مازندران انتخاب شد. در هر یک از رویشگاه ها سه پایه درختی که از نظر ویژگی های کیفی (قطر و ارتفاع درخت، شادابی و سلامت برگ‌ها، تراکم تاج پوشش) مشابه یکدیگر بودند در نظر گرفته شد، نمونه‌های برگ از قسمت میانی شاخه‌ها در چهار جهت تاج پوشش به منظور حذف اثر جهت جغرافیایی در نمونه گیری برداشت شد. نمونه‌های برگ در هوای آزاد خشک شد و پس از آسیاب کردن و تهیه عصاره با اتانول ابسولوت، عصاره های برگ برای تزریق به دستگاه کروماتوگرافی گازی آماده شدند. به منظور بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک یک نمونه خاک به صورت ترکیبی در اطراف هر پایه درختی و از عمق 15-0 سانتی‌متری برداشت شد. سپس مشخصه‌های فیزیکوشیمیایی خاک نظیر وزن مخصوص ظاهری، اسیدیته، کرین آلی، نیتروژن کل، فسفر، پتاسیم و کلسیم قابل جذب در آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. به منظور بررسی اختلاف موجود بین مناطق نمونه‌برداری از نظر ترکیبات شیمیایی ثانویه موجود در برگ از تجزیه واریانس یکطرفه استفاده شد. همچنین همبستگی دوگانه پیرسون نیز برای پی‌بردن به چگونگی ارتباط پارامترهای محیطی و خاکی با ترکیبات شیمیایی مذکور به کار گرفته شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که ویژگی‌های مکان نمونه‌برداری بر مقادیر ترکیبات ثانویه شناسایی شده تأثیر‌گذار بوده‌است؛ به غیر از دو ترکیب Vitamin E و Ferruginol تمامی ترکیبات شناسایی شده با عامل ارتفاع از سطح دریا دارای همبستگی مثبت بودند. بیشترین مقادیر ترکیبات Neophytadiene (27.7%)، Squalene (21.7%)، n-Hexadecanoic acid(26.8%)، Octadecatrinoic acid (28.3%)، Phytol (6.35%) و Benzeneethanol (10.39%) در رویشگاه ایلال یعنی در بالاترین سطح ارتفاعی مورد بررسی مشاهده شد. میان ویژگی های فیزیکی خاک مانند درصد رطوبت، وزن مخصوص ظاهری و بافت خاک رابطه معنی‌داری با ترکیبات شیمیایی موجود در برگ مشاهده نشد. همچنین در تمامی رویشگاه‌های مورد بررسی بین عناصر غذایی پرمصرف خاک و ترکیبات شناسایی شده رابطه منفی معنی دار وجود داشت. همچنین تعدادی از ترکیبات شناسایی شده تنها در یک یا چند رویشگاه مشاهده شد و در تمامی رویشگاه‌های مورد بررسی مشترک نبود.
نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش حاکی از آن است که ترکیبات شیمیایی تولید شده در برگ درخت زبان‌گنجشک در واکنش به تغییرات شرایط محیط مانند تغییرات ارتفاع از سطح دریا و مشخصه‌های شیمیایی خاک به ویژه عناصر غذایی پر مصرف خاک بیشترین واکنش را نشان داده و دچار تغییر می شوند که از این تاثیر پذیری می‌توان در انتخاب رویشگاه مناسب جهت افزایش بازدهی جنگل‌کاری با این گونه با هدف تولید ترکیبات شیمیایی که مواد اولیه صنایع دارویی، غذایی و بهداشتی هستند سود جست.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of differentiation of active components of Fraxinus excelsior and its relationship with physical and chemical properties of soil in Hyrcanian forests

نویسندگان [English]

  • Masoomeh Soleimany Rahim abadi 1
  • seyed mohammad Hossaini nasr
  • hamid jalilvand 2
  • mohammad hojati 3
  • pouriya biparva 4
1 1Ph.D. Student, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
2 اعضای هیئت علمی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری- دانشکده منابع طبیعی- گروه علوم و مهندسی جنگل
3 Associate Prof., Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
4 Decomposition Chemistry Group, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
چکیده [English]

Abstract1
Background and Objectives: Comon Ash is a forest species with versatile biological and medicinal activities that extracts of its various organs are used as a model for making new compounds in the treatment of various human diseases. There is a high correlation between the geographical origin of medicinal plants and the active compounds produced in them. Therefore In this study, using this correlation, the most suitable habitat in terms of production of secondary metabolites is introduced

Materials and Methods: For this research, selected eight habitats from an altitude range of 200 to 1600 meters (Perchink, three parcels of Panj Amreh series, Alandan, Lala, Qarnsara and Ilal) in Tajan and Siahroud watersheds located in Mazandaran province. In each habitat, 3 tree that were similar to each other in terms of quality characteristics were selected (tree diameter and height, leaf freshness and health, canopy density). Leaf samples from the middle part of the branches. The canopy was harvested in four directions in order to eliminate the effect of geographical direction in sampling. The leaf samples were dried in the open air and after grinding and preparing the extract with absolute ethanol, the leaf extracts were prepared for injection by gas chromatography. In order to study the physical and chemical properties of the soil, a soil sample was taken in combination around each tree base from a depth of 0-15 cm. Then physicochemical properties of soil such as bulk density, acidity, organic crane, total nitrogen, available phosphorus, potassium and calcium were measured in the laboratory. One-way analysis of variance was used to investigate the differences between the sampling areas in terms of secondary chemical composition in the leaves. Pearson double correlation was also used to find out how environmental and soil parameters relate to these chemical compounds.

Results: The results showed that the characteristics of the sampling location had an effect on the values of the identified secondary compounds. All identified compounds (except Vitamin E and Ferruginol) had a positive correlation with altitude factor. The highest levels of Neophytadiene (27.7%), Squalene (21.7%), n-Hexadecanoic acid (26.8%), Octadecatrinoic acid (28.3%), Phytol (6.35%) and Benzeneethanol (10.39%) were observed in ilal. There was no significant relationship between soil physical properties such as moisture content, bulk density and soil texture with chemical compounds in the leaves. Also, in all studied habitats, there was a significant negative relationship between soil nutrients and identified compounds. Also, a number of identified compounds were observed in only one or more habitats and were not common in all habitats studied.

Conclusion: The results of this study showed with increasing altitude, the amount of metabolites in the leaves increased and most of the soil nutrients had a negative correlation with the identified chemical compounds. In other words, reducing soil nutrients can cause some kind of stress and increase the production of secondary metabolites in the plant.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gas chromatography
  • secondary metabolites
  • Extraction
  • Multipurpose afforestation
  • Soil nutrients