مارکت فایل

پروژه بررسی نیازهای اکولوژیکی وشناسایی ترکیبات شیمیایی گیاه تاتوره

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد «M.Sc.»

گرایش سیستماتیک گیاهی

چکیده:

گیاه تاتوره با نام علمی Datura stramoniumL.  متعلق به تیرهSolanaceae  ، گیاهی علفی یکساله بومی استان گلستان ، که اغلب به صورت خودرو در خاکهایی با بافت متوسط تا خیلی سنگین ، غیر شور ، pH خنثی و درصد کربن بالا رویش دارند . رشد رویشی گیاه از فروردین هر سال آغاز  و تقریباً تا اواخر تیر ماه ادامه دارد، فاز زایشی از اوایل مردادماه آغاز وعملا شکوفایی گلها از مرداد ماه تا اواخر آن ادامه دارد. تشکیل میوه، رسیدن میوه و پراکنش دانه‌ها در نیمه دوم شهریور ماه مشاهده می‌شود. نتایج اتنوبوتانیکی در این تحقیق نشان داد که علیرغم عدم مصرف خوراکی این گیاه به علت سمیت ترکیبات شیمیایی اکثرا در استعمال خارجی از مرهم برگ ، ساقه و پودر دانه‌ها در موارد مارگزیدگی، درمان رماتیسم،سیاتیک،رفع گرفتگی عضلات، رفع التهابات پوستی،جوش،کورک،دمل و همچنین درمان عفونت های پوستی مورداستفاده قرار می‌گیرد. بعضا از دوده حاصل از سوزاندن برگ و ساقه‌ به همراه دانه اسفند به عنوان آرام بخش اعصاب ، رفع تشنج و ضدعفونی محیط خانه استفاده می شود.شناسایی مقایسه کمی و کیفی اندامهای مختلف گیاه در مراحل مختلف رشد به روش       HPLC نشان داد نتایج نشان داد که کمیت و کیفیت آلکالوئیدها در اندامهای مختلف و مراحل متفاوت از رشد گیاه متغیر است.بیشترین میزان آلکالوئیدهای تروپانی در دانه، ریشه و غنچه ها در فاز زایشی مشاهده شده است و آتروپین آلکالوئید غالب در مرحله زایشی است.آنالیز ترکیبات شمییایی و معدنی تاتوره نشان داد که برگ نسبت به دانه از پروتئین بیشتری برخوردار است و دانه از درصد بالاتری ازانرژی، چربی و الیاف خام نسبت به برگ برخوردار می‌باشد. بررسی فلزات سنگین مانند منگنز، روی و مس و آهن در برگ و دانه نشان داد که میزان فلزات سنگین در برگ  بیشتر از دانه می‌باشد.نتایج آنالیز روغن دانه های تاتوره نشان داد که میزان روغن دانه ها(17?5در صد) و مهمترین اسیدهای چرب غیراشباع آن شامل اسید اولئیک (24 درصد) و لینولئیک اسید (58?5درصد) و اسیدهای چرب اشباع اسید پالمیتیک (13?3 درصد)، اسید استئاریک (2?6 درصد) می‌باشد. نتایج حاکی از آن است که اسیدهای چرب غیراشباع درصد بالایی از اسیدهای چرب دانه را تشکیل می‌دهند .

کلمات کلیدی: تاتوره ,Datura stramonium L,،اتنوبوتانی,  نیازهای اکولوژیک ,ترکیبات شیمیایی,آلکالوئید, اسیدهای چرب, استان گلستان

پیشگفتار:                       

در قرن اخیر اکثر دانشمندان به اثرات زیان بار استفاده از داروهای شیمیایی و سنتیک صنایع مختلف داروسازی، پزشکی- بهداشتی و آرایشی پی برده اند. تحقیقات فراوان در این زمینه نشان داد که اکثر بیماریهای متنوع و انواع سرطانها ناشی از مصرف بی رویه آن داروهاست آنچنانکه رویکرد جهانی امروز به سمت تولید داروهایی است با منشأ طبیعی و گیاهی که نه تنها در ریشه کن کردن و درمان بیماری مؤثر باشد بلکه حداقل فاقد اثرات جانبی و خطرناک باشد. با اینحال هنوز هم عامه مردم تصور چندان روشنی از مفهوم گیاهان دارویی ندارند.

رستنی‌ها به صورت اجتماعی زندگی می‌کنند. بین رستنی‌ها و شرایط اکولوژیک حاکم بر محیط ارتباط تنگاتنگی وجود دارد. بطور کلی گیاهان در شرایط متفاوت اکولوژیک و تغییر ناگهانی عوامل محیطی بویژه رطوبت، حرارت و ارتفاع و همچنین مراحل مختلف رشد از نظر تولید متابولیتهای ثانوی متفاوت عمل می کنند . تنش های محیطی، گیاه را به عکس العمل وا می‌دارد و باعث تولید ماده مؤثره به حد مطلوب می‌شود.

در این رابطه باید الگوهای اکولوژیک و سنت های بومی را به خوبی شناسایی، از آن نسخه برداری و بر اساس اطلاعات بدست آمده ، گیاه دارویی را تحت آن شرایط طبیعی پرورش دهیم. در این وضعیت  برخی از متابولیتهای داروئی ممکن است آن چنان افزایش یابند که ارزش اقتصادی فوق العاده ای پیدا نمایند.  استفاده مستقیم از گیاهان دارویی و از طبیعت، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه  نیست، بعضا برای استخراج از چند میلی گرم ماده موثره داروئی باید همه رویشگاههای طبیعی را درو کنیم. در اینجا دو نکته مهم مطرح می‌شود:

طبیعت محل استخراج مستقیم دارو نیست بلکه بیشتر به عنوان  مطالعه ،ردیابی، شناسایی، مدل و الگوبرداری برای استفاده اصولی از آن است که باید به عنوان منبع عظیم ژنها و ذخایر بیوشیمیایی تحت مراقبت قرار گیرند.

در کشوری که شرایط منحصر به فرد اقلیمی و اکولوژیکی بستر تولید و توسعه داروهای گیاهی را از منبع غنی گیاهی فراهم می کند ، انجام مطالعات بنیادی و پایه ای اکولوژیکی ، فیتوشیمیایی و اتنوبوتانیکی و از همه مهمتر  کشت و پرورش گیاهان داروئی و صنعتی باید در سرلوحه کار و مورد عنایت و حمایت جدی قرار گیرد.

مخصوصااستان گلستان که در زمینه طب سنتی گذشته پرافتخاری دارد و هنوز هم حدود 60 دصد از مردم بومی و محلی آن منطقه از گیاهان دارویی در طب سنتی بهره می برند ،جهت احیاء و بازگرداندن  این فرهنگ کهن لازم است توجه جدی به مطالعات بنیادی در زمینه گیاهان دارویی  به عمل آید.  اولین‌ اقدام‌ در این‌ زمینه، شناسایی‌ گونه های دارویی و رویشگاهها، بررسی نیازهای اکولوژیک،  شناسایی مواد موثره شیمیایی و عملکرد دارویی آن و سپس کشت‌ و اهلی‌ کردن‌ آنها مدنظر می باشد.  بر اساس نتایج تحقیقات به عمل آمده ،استان گلستان دارای 409  گونه گیاه داروئی متعلق به 95 تیره گیاهی می‌باشد که 156 گونه آن در اراضی جنگلی، 98 گونه در اراضی مرتعی،  47 گونه در اراضی زراعی،  حاشیه جاده ها،  اماکن شهری و روستایی و همچنین 108 گونه بصورت مشترک در این اراضی و به فرم های رویشی مختلف درختی،  درختچه ای و بوته ای،  چندساله علفی ، یکساله و دوساله رویش و پراکنش دارند. استان گلستان به دلیل تنوع آب و هوایی و شرایط مناسب  اکولوژیک جهت کشت و پرورش گونه های معطر، تولید ترکیبات طبیعی و دارویی نه تنها در تامین نیاز داخلی بلکه می‌توانند جایگاه مهمی در توسعه صادرات کشور داشته باشند.

لذا با توجه به اهمیت موارد فوق در این تحقیق ضمن انجام مطالعات فنولوژیکی، اکولوژیکی و اتنوبوتانی به بررسی و مقایسه کمیت و کیفیت مواد مؤثره گیاه بومی تاتوره

 Datura stramonium L. در رویشگاه طبیعی آن در در منطقه ناهارخوران واقه در جنوب استان گلستان پرداختیم.

 

اهداف پژوهش:

1?شناسایی گونه تاتوره و گونه های همراه آن در منطقه مورد مطالعه

1. بررسی مرفولوژیک، نیازهای اکولوژیک واتنوبوتانی جنس تاتوره (Datura stramoniumL.)

3?بررسی فنولوژی این گونه

1. بررسی کمی و کیفی ترکیبات موثره و مقایسه آن در اندامهای مختلف گیاه در یکی از رویشگاههای طبیعی آن در استان گلستان.

فهرست مطالب

چکیده
پیشگفتار
اهداف پژوهش
فصل اول
کلیات
1-1 تیره سیب زمینی Solanaceae
1-2 اختصاصات عمومی
1-3 معرفی گونه های اقتصادی و زینتی این تیره
1-4 رده بندی
1-5 کلید شناسایی جنس های مختلف تیره Solanaceae
1-6 جنس تاتوره DaturaL
1-6-1 کلید شناسائی گونه های جنس تاتوره در ایران
شکل 1-1 اجزای مختلف گیاه تاتورهDatura stramonium L
7-1 جایگاه گونه مورد مطالعه در رده بندی گیاهی
1-8 اسامی عمومی تاتوره در نقاط مختلف دنیا
9-1گونه های مختلف جنس Datura L در جهان
1-9-1گونه های مختلف جنس Datura L در ایران
شکل 1-2پراکنش و انتشار جغرافیایی Datura stramonium L در ایران
1-10 فاکتورهای اساسی مؤثر در ترکیبات ثانوی گیاه
1-10-1 توارث
1-10-2 مراحل رشد
1-10-3 عوامل محیطی و مواد موثره گیاهی
1-10-3-1 نور
1-10-3-2 شدت روشنائی
1-10-3-3 مدت روشنائی
1-10-3-4 خاک و گیاه
1-11 استخراج و شناسایی مواد موثره گیاهان دارویی
1-11-1 برداشت و بهره‌برداری گیاهان دارویی
1-11-1-1 زمان جمع‌آوری
1-11-1-2 اندام‌های مختلف گیاه
1-11-1-3 سن گیاه
1-11-2 نکاتی در مورد خشک کردن و آسیاب کردن
1-11-2-1 نگهداری و خشک کردن گیاهان دارویی
1-11-2-1-1 خشک کردن در هوای آزاد
1-11-3 آسیاب کردن
1-11-4 استخراج مواد متشکله گیاهان دارویی
1-11-4-1 انتخاب حلال
1-11-4-2 روش‌های استخراج
1-11-4-2-1 روش خیساندن
1-11-4-2-2 روش پرکولاسیون
1-11-4-2-3 روش سوکسوله
1-12 متابولیت‌های ثانویه
1-12-1 فلاونوئیدها
1-12-2 تانن‌ها
1-12-3 ساپونین‌ها
1-12-4 ترکیبات ازت‌دار
1-12-5 آلکالوئیدها
1-12-5-1 مبدأ و درجه پخش آلکالوئیدها
1-12-5-2 بیوسنتز آلکالوئیدها
جدول 1-1مثال هایی از اندام های ویژه بیوسنتز و تجمع الکالوئیدها (Michael , W1987)
1-12-5-3 محل تجمع آلکالوئیدها
جدول 1-2مثالهایی از ذخیره الکالوئید‌ها در واکوئل گیاهان
1-12-5-4 نقش فیزیولوژیک آلکالوئیدها
1-12-5-5 اثرات بیوشیمیایی آلکالوئیدها
1-12-5-6 تفکیک، شناسایی و استخراج آلکالوئید‌ها
1-12-5-6-1شناسایی آلکالوئیدها
1-12-5-6-2روشهای استخراج آلکالوئید ها
1-12-5-7 روشهای اندازه گیری آلکالوئید ها
1-12-5-7-1کروماتوگرافی مایع
1-12-5-8آلکالوئیدهای تروپان موجود در گیاه تاتوره
1-12-5-8-1آلکالوئید آتروپین
1-12-5-8-1-1 آلکالوئید هیوسیامین
1-12-5-8-1-2آلکالوئید اسکوپولامین
شکل 1-4مسیر بیوسنتزی اسکوپولامین
شکل 1-5مسیر بیوسنتزی هیوسیامین
1-13 چربی ها در گیاهان
1-13-1 طبقه بندی چربی ها
1-13-2 اسیدهای چرب[1]
جدول 1-3 نام شیمیایی و فرمول بعضی از اسیدهای چرب اشباع شده
جدول 1-4نام شیمایی و فرمول بعضی از اسیدهای چرب اشباع نشده
1-13-2-1 آنالیز اسیدهای چرب و شناسایی آنها
1-13-2-1-1 کروماتوگرافی گاز – مایع
شکل 1-6طرح دستگاه کروماتوگرافی گاز – مایع
شکل 1-7جدا کردن مشتق متیل استر اسیدهای چرب با زنجیر طولانی به وسیله کروماتوگرافی گاز – مایع
1-13-2-1-2 کروماتوگرافی نازک لایه
فصل دوم
سابقه تحقیق
2-1 تاریخچه و سابقه تحقیق
2-2 جایگزینی روغن­ها و چربی­ها
جدول 2-4مقدار چربی و ترکیب اسیدهای چرب عمده روغن های انتخابی به ترتیب نزولی از نظر مقداراسیدلینولئیک Leverton , 1974) )
جدول 2-5ترکیب اسیدهای چرب دانه­های روغنی معین
جدول 2-6مقایسه اسیدهای چرب در گیاهان مختلف
فصل سوم
مواد و روش ها
1-3 معرفی منطقه مورد مطالعه
1-3-1 موقعیت جغرافیائی منطقه ناهارخوران
شکلموقعیت جغرافیایی منطقه نهارخوران
شکل 3-1تصویر ماهواره ای لندست 2002 حوزه آبخیز ناهارخوران
3-1-2 حدود وسعت توپوگرافی حوزه ناهارخوران
3-1-3 شرایط اقلیمی حوزه آبخیز ناهارخوران
3-1-3-1 آب و هوا
3-1-3-2بارندگی
3-1-3-3 آمار بارندگی ماهانه و سالیانه هر یک از ایستگاهها
جدول 3-1 بارندگی ماهانه و سالانه ایستگاههای مورد استفاده
جدول3-2میانگین رطوبت نسبی ماهانه و سالانه منطقه ناهارخوران طی سال‌های 1380-1370
3-1-3-4تیپ آب وهوائی
جدول 3-3میانگین بارندگی ماهانه ودرجه حرارت ماهانه منطقه نهارخوران طی سال‌های 1380-1370
نمودار 3-1 منحنی آمبروترمیک منطقه ناهارخوران در یک دوره ده ساله
3-1-3-5تعمیم نتایج حاصل از مطالعات طرح جامع برای واحدهای هیدرولوژیک
جدول3-4ریزشهای جوی کوتاه مدت حوزه آبخیز ناهارخوران در دوره بازگشت های مختلف
3-1-3-6بررسی درجه حرارت حوزه ناهارخوران
3-1-3-7 دما
جدول 3-5شاخص های حرارتی ایستگاه گرگان
3-1-3-8تبخیر و تعرق پتانسیل
جدول 3-6تبخیر و تعرق پتانسیل به روش بلانی – کریدل در ایستگاه گرگان(میلی متر)
3-1-4زمین شناسی حوزه آبخیز نهارخوران
3-1-4-1نهشته های پرکامبرین
3-1-4-2سازند خوش ییلاق
3-1-4-3سازند مبارک
3-1-4-4سازند شمشک
3-1-4-5سازند لار
3-1-4-6رسوبات زمان کواترنر
3-1-4-7ریخت شناسی و وضعیت کلی ژئومرفولوژی منطقه
3-2 عملیات صحرایی
شکل 3-3 عملیات صحرایی جهت نمونه برداری از رویشگاه طبیعی
3-3 مطالعات خاکشناسی
شکل 3-2نمونه برداری خاک از منطقه مورد مطالعه
3-4 مطالعات فنولوژیک
3-5 مراحل جداسازی و خشکاندن نمونه ها
شکل 3-4مراحل جداسازی و خشک کردن نمونه‌ها درمحیط سایه
3-6 عملیات آزمایشگاهی
3-6-1 عملیات عصاره گیری
3-6-1-1 استخراج عصاره اتانولی
3-7 بررسی کیفی مواد شیمیایی اندامهای گیاهی
3-7-1 تست کیفی فلاونوئید
3-7-2 تست کیفی تانن
3-7-3 تست کیفی ساپونین
3-8 آنالیز مواد معدنی نمونه ها
3-8-1 آنالیز پروتئین خام
3-8-2 آنالیز چربی خام
3-8-3 آنالیز الیاف خام
3-8-4 آنالیز خاکستر خام
3-8-5 محاسبه انرژی در نمونه
3-8-6 محاسبه ازت فراریا TVN
3-8-9 آنالیز فلزاتآهن،مس، روی و منگنز
3-9 آنالیز مواد موثره روغن دانه تاتوره در منطقه نهارخوران
3-10استخراج و اندازه گیری میزان آلکالوئیدها
فصل چهارم
نتایج
عملیات صحرایی
4-1 هوا واقلیم
جدول4-1 اقلیم منطقه مورد مطالعه
4-2نتایج خاکشناسی
جدول شماره 4-2نتایج آنالیز خاک منطقه موردمطالعه
4-3 نتایج مرفولوژی
شکل 4-1گیاه جوانشکل 4-2دانه رست
شکل4-3 گیاه مورد مطالعه در مرحله گلدهی
شکل 4-4 برگ های لوزوی با حاشیه نا منظم و دندانه دار
شکل4-5 ساقه منفرد در انتها منشعب
شکل 4-6گلهای قیفی با جام گل پیوسته ،سفیدرنگ با 6 لوب
شکل 4-76 پرچم سفید
شکل4-8سرشاخه گلدار به همراه میوه
شکل 4-9میوه نارس ( کپسول Septiferage )
شکل 4-10میوه رسیده و دانه
شکل 4-11خزان گیاه به همراه رویش مجدد گیاه
4-4 نتایج فنولوژیک
جدول شماره 4-3فنولوژی گونه مورد مطالعه
4-5 لیست فلورستیک گونه های مختلف منطقه مورد مطالعه
جدول 4-4 گونه‌های همراهL Datura stramoniumدر منطقه ناهارخوران
نمودار 4-1طیف زیستی گونه‌های منطقه مورد مطالعه
شکل 4-12 نمونه هایی از گیاهان همراه گونه
4-6 نتایج مطالعه پراکنش گونه L Datura stramonium
شکل 4-13 رویشگاهDatura stramonium L در کنار جاده و مناطق باز جنگلی
شکل 4-14 رویشگاهDatura stramonium L در مزرعه آفتابگردان در گلی داغ
شکل 4-15 رویشگاهDatura stramonium L در مزرعه سویا در روستای محمدآباد
4-7 آنالیز مواد معدنی گیاه
جدول 4-5نتایج آنالیز مواد غذایی و معدنی نمونه در رویشگاه مورد مطالعه
نمودار4-2مقایسه مواد مغذی در برگ و دانه
نمودار4-3مقایسه انرژی خام در برگ و دانه
نمودار4-4مقایسه میزان فلزات سنگین در دانه و برگ
نمودار4-5مقایسه میزان آهن در برگ و دانه
نمودار 4-6مقایسه میزان کلسیم و فسفر در برگ و دانه
4-8 بررسی کیفی مواد مؤثره عصاره اندامهای مختلف گیاه
جدول 4-7نتایج بررسی کیفی ماده مؤثره فلاونوئید در اندامهای مختلف
نمودار 4-7مقایسه کیفی فلاونوئید در اندام های مختلف
شکل 4-16 مقایسه کیفی فلاونوئید دراندامهای مختلف
جدول 4-7نتایج بررسی کیفی تانن در اندامهای مختلف
شکل 4-17 مقایسه کیفی تانن در اندام های مختلف
شکل 4-17 مقایسه کیفی تانن در اندام های مختلف
Datura stramonium Lگیاه
جدول 4-8نتایج بررسی تست کیفی ساپونین در
(Datura stramonium L(
نمودار 4-9 مقایسه تست کیفی ساپونین دراندام های مختلف گیاه ((Datura stramonium L
شکل4-18وجود ساپونین در برگ تاتوره
4-9 نتایج حاصل از مقایسه کمی و کیفی متابولیت های ثانویه دانه تاتوره (روغن‌ و اسیدهای چرب)
جدول 4-9آنالیز کمی روغن دانهDatura stramoniumL
نمودار4-10مهمترین اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع دانه های تاتوره
4-10 نتایج حاصل ازاستخراج آلکالوئیدها در اندامهای مختلف گیاه در مراحل مختلف رشد
جدول4-10 آنالیز آلکالوئیدهای تروپان در اندامهای مختلف تاتوره در مراحل مختلف رشد
نمودار 4-11مقایسه میزان آتروپین اندامهای مختلف تاتوره
نمودار4-12مقایسه میزان اسکوپولامین اندامهای مختلف تاتوره در مرحله رویشی
نمودار 4-13 مقایسه میزان آتروپین اندامهای مختلف تاتوره در مرحله زایشی
نمودار4-14مقایسه میزان اسکوپولامین اندامهای مختلف تاتوره در مرحله زایشی
نمودار 4-15مقایسه میزان آتروپین و اسکوپولامین برگ در فاز زایشی و رویشی
نمودار4-16 مقایسه میزان آتروپین و اسکوپولامین ساقه در فاز رویشی و زایشی
نمودار4-17مقایسه میزان اسکوپولامین و آتروپین ریشه در فاز رویشی و زایشی
نمودار4-18مقایسه میزان اسکوپولامین و آتروپین در غنچه و گل
نمودار4-19مقایسه میزان اسکوپولامین و آتروپین در دانه
فصل پنجم
بحث و نتیجه گیری
عملیات صحرایی
مرفولوژی
فنولوژی
آنالیز کیفی ترکیبات شیمیایی گیاه
مواد معدنی
نمودار5-1مقایسه فلزات سنگین برگ DStramoniumبا Dmetel
نمودار5-2مقایسه فلزات سنگین در دانه DStramoniumبا Dmetel
جدول5-1مقایسه ترکیبات خام علوفه های دامی با تاتوره
نمودار5-3 مقایسه میزان پروتئین خام گیاه تاتوره نسبت به علوفه های دامی
نمودار5-4 مقایسه میزان چربی خام گیاه تاتوره نسبت به علوفه های دامی
نمودار5-5 مقایسه الیاف خام گیاه تاتوره نسبت به علوفه های دامی
نمودار5-6 مقایسه انرژی خام گیاه تاتوره نسبت به علوفه های دامی
آلکالوئید
مقایسه اسیدهای چرب مهم تاتوره با سایر گیاهان
نمودار5-7مقایسه اسیدپالمتیک تاتوره با سایر گیاهان
نمودار5-8مقایسه اسید استئاریک تاتوره با سایر گیاهان
نمودار5-9مقایسه اسیداولئیک تاتوره با سایر گیاهان
نمودار5-10مقایسه اسید لینولئیک تاتوره با سایر گیاهان
منابع