دانشگاه اروميه
دانشکده کشاورزي
گروه علوم دامي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد
تغذيه دام و طيور
عنوان:
اثرات اسانس مرزه بر تخمير شکمبه و عملکرد در بز غاله هاي بومي
آذربايجان غربي(مهابادي)
استاد راهنما:
استاد پرويز فرهومند
استاد مشاور:
دکتر يونس عليجو
نگارش:
امير طلاتپه
شهريور 1391

چكيده
اين تحقيق به منظور بررسي اثر سطوح مختلف اسانس مرزه شامل سطوح (صفر ميلي گرم ، 200 ميلي گرم، 400 ميلي گرم) و نوع دانه غلات(ذرت و جو) بر روند تخمير شكمبه اي ، عملكرد حيوان و برخي فراسنجه هاي خوني بزغاله هاي بومي آذربايجان غربي انجام شد. در اين آزمايش از 36 بزغاله ماده بومي آذربايجان غربي استفاده شد. جيره آزمايشي به صورت دو جيره بر پايه جو و ذرت تنظيم شد. طرح آزمايشي مورد استفاده به صورت آزمايش فاكتوريل 3×2 در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي به مدت 11 هفته بود. نتايج نشان داد كه تأثير اسانس مرزه و نوع دانه غلات بر مصرف ماده خشك، افزايش وزن و ضريب تبديل غذايي معني دار نمي باشد(5% P>). بين فاكتورهاي تخمير شكمبه تيمارها تأثير معني داري بر غلظت كل اسيد هاي چرب فرار شکمبه داشت. بطوريكه بيشترين ميانگين مربوط سطح اسانس به سطح 400 ميلي گرم اسانس با 28/ 101 ميلي مولار و كم ترين ميانگين مربوط به سطح 200 ميلي گرم با 77/85 ميلي مولار بود. از لحاظ دانه غلات بيشترين مقدار مربوط به دانه جو وکم ترين ميانگين مربوط به دانه ذرت مي باشد.استات شكمبه نيز اختلاف معني داري بين تيمارها داشت (5%P<). بطوريكه در بين سطوح اسانس، بيشترين ميانگين مربوط به سطح 400 ميلي گرم با 40/63 ميلي مولار و کم ترين مقدار مربوط به سطح200 ميلي گرم با 58/47 ميلي مولار بود. تأثير سطوح اسانس نيز بر نيتروژن آمونياكي معني دار بود. بطوريكه بيشترين ميانگين مربوط به سطح صفر ميلي گرم با 74/7 ميلي گرم بر دسي ليتر و كمترين ميانگين مربوط به 200 ميلي گرم با 61/4 ميلي گرم بر دسي ليتربود. ميزان PH مايع شكمبه تحت تأثير نوع دانه غلات قرار گرفت (5%P<) گلوكزخون تحت تاثير سطوح اسانس اختلاف معني داري با هم داشت. بطوريکه بيشترين ميانگين مربوط به سطح صفر ميلي گرم با 94/81 ميلي گرم بر دسي ليتر و کم ترين مقدار مربوط به سطح 200 ميلي گرم اسانس با 45/75 ميلي گرم بر دسي ليتر بود. به طور كلي نتايج اين آزمايش نشان داد كه اسانس مرزه و نوع دانه غلات داراي پتانسيل اثرگذاري بر الگوي تخمير شكمبه مي باشد.

کلمات کليدي: اسانس مرزه ،دانه غلات ،بزغاله ي بومي آذربايجان غربي
به پاس تعبير عظيم و انساني يشان از ايثار و از خود گذشتگان.
به پاس عاطفه سر شار و گرماي اميد بخش وجودشان.
که در اين سرد ترين روزگاران بهترين پشتيبان است.
به پاس قلبهاي بزرگ شان که فرياد رس است.
و سرگرداني و ترس در پناهشان به شجاعت مي گرايد.
و به پاس محبت هاي بي دريغ شان که هرگز فروکش نمي کند.
اين مجموعه را به پدر ، مادرو برادر عزيزم تقديم مي کنم:
شکر خداوند متعال را به جاي آورده که توفيق نصيب من کرد که اين پايان نامه را به پايان برسانم از اساتيد راهنمايم جناب آقاي دکترپرويز فرهومند و دکتريونس عليجو، مهندس پور محمود، سينا پيوستگان، اسلام نوروزي، محسن صحرايي وخانم ها پوربايراميان ،شاهي و خاگپور ساير دوستاني که همواره اين جانب را مورد تفقد قرار مي دهند تشکر و قدر داني مي کنم.

فهرست مطالب
عنوان صفحه

چكيدهت‌
فصل اول1
مقدمه1
1-1- مقدمه2
فصل دوم5
بررسي منابع5
2-1-تاريخچه و معرفي گياهان دارويي6
2-2-ترکيب هاي ثانويه7
2-3- تاريخچه کشف ترکيبات ثانويه گياهان7
2-4- انواع ترکيبات ثانويه8
2-4-1-ترکيب هاي ثانويه به 9 گروه مهم زير تقسيم بندي مي شوند:8
2-5- ماده موثره9
2-6- اسانس يا ترکيب هاي آروماتيک يا روغن هاي فرار 9
2-7- هيدروکربن هاي موتوترپني10
2-8- فنل ها10
2-9- طبقه بندي خانواده نعناع12
2-10- مرزه 113
2-11- مشخصات گياه13
2-12-شيمي گياه مرزه14
2-13- استخراج مواد متشکله گياهان دارويي16
2-14- انتخاب حلال16
2-15- روش‌هاي استخراج16
2-15-1- روش خيساندن:16
2-15-2- روش پرکولاسيون:16
2-15-3- روش هضم:16
2-15-4- روش دم کردن:16
2-15-5- روش جوشاندن:17
2-15-6- روش سوکسله:17
2-16- عصاره‌هاي گياهي17
2-17- حلال‌هاي استخراجي18
2-18- اسانس‌ها18
2-19- اثرات بيولوژيکي اسانس‌ها18
2-20- ترکيبات شيميايي اسانس‌ها18
2-21- نقش اسانس هاي گياهي در تغذيه دام19
2-22-خصوصيات افزودني‌هاي خوراکي20
2-23- روغن هاي فرار21
2-24- تاثير اسانس ها بر تخمير ميكروبي شکمبه21
2-25- تاثير اسانس ها بر متابوليسم پروتئين24
2-26- تاثير اسانس ها بر توليد اسيدهاي چرب فرار30
2-27- تاثير اسانس ها بر عملكرد حيوان33
فصل سوم36
مواد و روش ها36
3-1- مكان و زمان انجام آزمايش37
3-2- تهيه مواد آزمايشي37
3-3-جيره هاي آزمايشي38
3-4-دام هاي مورد آزمايش38
3-5-تجزيه شيميايي اقلام جيره39
3-5- 1-اندازه گيري رطوبت و ماده خشك39
3-5-2 – اندازه گيري درصد پروتئين خام39
3-5-3- اندازه گيري ماده آلي وخاکستر40
3-5-3- اندازه گيري ديواره سلولي بدون همي سلولي (1ADF)40
3-5-4- اندازه گيري ديواره سلولي (NDF)140
3-6- بررسي عملكرد دام ها40
3-7- نمونه گيري41
3-8- تجزيه و تحليل آماري41
فصل چهارم42
نتايج و بحث42
4-1- عملكرد43
4-2- تاثير سطوح مختلف اسانس بر تخمير شكمبه44
4-3- فراسنجه هاي خوني55
4-3 -1- تري گليسيريد خون55
4-3-2- اسيد هاي چرب غير استريفه خون55
4-3-3 – بتاهيدروکسي بوتيريک اسيد56
4-3-4 – کلسترول57
4-3-5- کراتينين57
4-3-6- ليپوپروتئين با چگالي کم57
4-3-7- ليپوپروتئين با چگالي زياد58
4-3-8- ليپوپروتئين با چگالي خيلي کم58
4-3-9- اوره خون58
4-3-10- گلوکز خون59
4-3-11- پروتئين کل خون60
4-3-12-آلبومين خون60
نتيجه گيري61
و61
پيشنهادات61
نتيجه گيري62
پيشنهادات:63
منابع:64

فصل اول
مقدمه
1-1- مقدمه
امروزه جمعيت انسانها با رشد سريعي روبرو است كه اين پديده در مقايسه با قرن نوزدهم يك انفجار محسوب مي شود. اين افزايش جمعيت از دو جنبه براي متخصصين علوم كشاورزي و منابع طبيعي داراي اهميت است. هدف اول دستيابي به تكنولوژي تامين غذاي بشر براي جمعيت دنيا و عوامل موثر ميزان و عرضه آن ها تأثير دارد و دوم مطالعه روند ازياد جمعيت و اثرات آن بر عرضه فرآورده هاي كشاورزي براي نسل هاي آينده مي باشد. در اين رابطه مسايل مختلفي بايد مورد توجه قرار گيرد براي مثال محدوديت زمين قابل كشت و مشكلات زيست محيطي و استفاده بيش از حد از منابع محدود از آن جمله هستند (تقي زاده، 1375). با توجه به پيچيدگي هضم و متابوليسم پروتئين در نشخوار كنندگان به علت وجود هضم ميكروبي و تغييرات زياد آن در دستگاه گوارش از پيچيدگي خاصي برخوردار است متخصصين تلاش مي كنند تا حيوان با كمترين هزينه بيشترين پروتئين مورد نياز خود را از لحاظ پروتئين ميكروبي و حقيقي توليد ،وكند (كامرا و همكاران، 2008). آزمايش هاي اندازه گيري قابليت هضم شامل آزمايش بر روي حيوان زنده1 و روش آزمايشگاهي2 است كه هر كدام به نوبه ي خود داراي مزايا و معايبي هستند.
در تغذيه نشخوار كننده بايد سيستم توليدي متمركزي به ويژه در مورد توليد شير وساير نيازهاي حيوان توسط سطوح بالاي اانرژي و پروتئين در نظر گرفته شود. بنابراين بايد نسبت بالايي از نشاسته و پروتئين باكيفيت بالا در تغذيه حيوانات استفده گردد .كه اين مواد هم بسيار سريع تخمير مي شوند. تجزيه سريع نشاسته باعث اسيدوز و تجزيه سريع پروتئين باعث توليد آمونياك شكمبه اي و در نهايت افزايش دفع ازت گردد که در گذشته به منظور تاخير انداختن تجزيه پذيري پروتئين از آنتي بيوتيك ها ويونفرها براي کاهش جمعيت مسئول تخمير سريع پروتئين استفاده مي شد. ولي با توجه به باقي ماندن آنتي بيوتيک ها باقي ماندن اين مواد در محصولات حيوان و در نهايت گسترش محدوديتهاي ژنتيكي،استفاده از آنها مورد انتقاد قرار گرفته است (اوجاو، 2003). در نهايت مصرف آنتي بيوتيك ها به عنوان محرك رشد خوراک حيوان توسط انجمن كشاورزي اروپا در سال 2006 ممنوع اعلام شد. به همين علت دانشمندان تمايل به شدند. استفاده از ساير روش هاي كنترل جمعيت ميكروبي را( به منظور متعادل سازي تخمير شكمبه )پيدا کردند. عصاره و اسانس هاي گياهي مي توانند داراي اثر متقابلي بر غشاي سلولي ميكروبي و مانعي براي رشد برخي باكتريهاي گرم مثبت و منفي باشند. در نتيجه اضافه كردن عصاره و اسانس برخي گياهان به شكمبه منجر به مهار دآميناسيون و توليد متان خواهد شد. اين عمل ميزان آمونياك، متان و استات را كاهش و در مقابل ميزان پروپيونات و بوتيرات افزايش مي دهد. (كامرا و همكاران، 2008؛ پاترا وهمكاران، 2006). در سال هاي اخير تحقيقات در مورد فعاليت تركيب هاي ثانويه گياهي به عنوان افزودني هاي غذايي طبيعي مورد توجه بسيار ويژه متخصصين تغذيه و ميكروبيولوژيست هاي شكمبه اي (با هدف دستكاري تخمير شكمبه از طريق حذف پروتوزوئرها، باكتري هاي توليد كنند متان و بهبود متابوليسم پروتئين و در نهايت افزايش كارآيي حيوان نشخوار كننده)قرار گرفته است (Kamra et al, 2000; Hart et al 2008, Kalsamyglya et al, 2007; Penn Char et al 2007; Patra et al, 2006: Mkayntash et al, 2003)زماني كه “آزمايشات سنتي داروهاي دامپزشكي”3 استفاده ازاسانس هاي گياهي مورد نظر را بر بازگرداندن سلامت به حيوانات و بنابراين به طور غيرمستقيم بر بهبود بازده توليد مور توجه قرار داده بود. مسائل مورد توجه در صفات توليدات حيواني متمركز بر بهبود بازده توليدي حيواناتي بود كه سالم بودند و علائمي از بيماري از خود نشان نمي دادند. در طول 60 سال گذشته، يكي از راه هاي بهبود عملکرد ، وارد كردن سطوح كم تراز دوز درماني آنتي بيوتيك (5/2 تا 125 ميلي گرم در هر كيلو گرم خوراك كه 5 تا 10 برابر كمتر از دوز درماني آنها است) در خوراك حيوانات بود كه مي توانست بازده رشد آنها را تا 10 درصد افزايش دهد (Russel and Hoilihan,2003) موننسين، لازولوسيد وليدومايسين پرويپونات، رايج ترين آنتي بيوتيك هاي مور استفاده در نشخوار كنندگان بودند و همگي به خانواده آنتي بيوتيك هاي يون دوست تعلق دارند. آنها به طور عمده در پرورش دام هاي گوشتي و به ويژه در پروار بندي دام ها كاربرد دارند. به دليل احتمال وجود باقي مانده آنتي بيوتيك ها در شير، استفاده از آنها در دام هاي شيري محدود شده است. نحوه عمل آنها مختل كردن شيب يون ها از غشاي سلول باكتري هاي مستعد (يعني باکتريهايي كه اين آنتي بيوتيك هابه صورت تخصصي عليه آنها عمل مي كند) مي باشد (خصوصاً باكتريهاي گرم مثبت) و نتيجه آن تغييرات مفيد در الگوي تخمير شكمبه اي بوده است(Rosol, et al, 2003; Kalavy and Tdschy et al, (2003 نسبت پرويپونات به استات توليدي افزايش يافته كه خود همراه با كاهش توليد متان و كاهش تجزيه پذيري پروتئين خوراك در شكمبه مي باشد و هر دو اين ها باعث افزايش بازده غذايي مي شوند هم چنين اين مواد سبب كاهش بروز اسيدوز و نفخ نيز مي شوند.
با اين حال، به دليل اهميت موضوع مقاومت باكتريها به آنتي بيوتيك ها، استفاده از آنتي بيوتيك هاي محرك رشد در اتحاديه اروپا ممنوع شده است بنابراين اسانس هاي گياهي به دليل اثرات ضد ميكروبي كه دارند((Hu Lin, et al, 2004; Burt et al, 2000; Dorman and Deniz et al, 2000 مي تواند يكي از مواد جايگزين باشد. به نظر مي رسد تاثير اسانس هاي مختلف بر روي دام ها بر اساس جيره هاي مختلف متفاوت مي باشد. در تحقيقي بره هاي تغذيه شده با جيره بر پايه جو در مقايسه با جيره ي بر پايه ذرت تمايل به کاهش PH در شکمبه داشتند. که اين متناسب با غلظت بالاتراسيد هاي چرب فرار در بره هاي تغذيه شده با جيره بر اساس جو تغذيه شده بودند در مقايسه با بره هايي که با جيره بر پايه ذرت است..(Chaves et al; 2008) بر عکس بنجامين و همکاران گزارش کردند که PH و غلظت کل اسيد هاي چرب فرار شکمبه در گاو هاي گوشتي تغذيه شده با جيره بر پايه ذرت به ترتيب پايين تر و بالاتر از تيمار تغذيه شده با جيره بر اساس جو بودند. که علت آن را احتمالا ناشي از بالاتر بودن ماده خشک مصرفي گاوهاي تغذيه شده با جيره بر اساس ذرت بود.Beauchemin et al; 2005) (. چاوز و همکاران در سال 2008 گزارش کردند که نسبت مولار استات ، پروپيونات، والرات و بوتيرات در بره هاي در حال رشد تحت تاثير نوع غله و اسانس کارواکرول و سينامالدئيد قرار نگرفت. (Chaves et al; 2008). هدف اين آزمايش بررسي تاثيراسانس مرزه بر پايه دوجيره دانه ذرت و دانه جو بر تخمير شکمبه ،متابوليت هاي خوني و عملکرد بزغاله هاي ماده بومي آذربايجان غربي مي باشد.

فصل دوم
بررسي منابع

(بررسي ادبيات موضوع و پيشينه تحقيق)
2-1-تاريخچه و معرفي گياهان دارويي
قدمت شناخت خواص دارويي گياهان، شايد خارج از حافظه تاريخ باشد. طبق برخي سنگ نوشته ها و شواهد ديگر، به نظر مي رسد مصريها و چيني ها در زمره ي نخستين اقوام بشري بوده باشند كه بيش از 27 قرن قبل از ميلاد مسيح، ازگياهان به عنوان دارو استفاده كرده و حتي برخي از گياهان را براي درمان دردها كشت داده اند. مردم يونان باستان با خواص دارويي برخي از گياهان به خوبيآشنا بودند.. بقراط حكيم ، ارسطو شاگرد وي و ديگران، براي استفاده از گياهان در درمان بيماري ها ارزش زيادي قابل بوده اند. يكي از شاگردان ارسطو بنام تئوفرات مكتب درمان با گياه را بنياد نهاد. پس از آن، ديوسكوريد در قرن اول ميلادي، مجموعه اي از 600 گياه دارويي با ذكر خواصي درماني هر يك را تهيه و به صورت كتابي درآورد كه اين كتاب بعدها سرآغاز بسياري از معاملات علمي در زمينه گياهان مذكور گرديد، به طوري كه مثلاً جالينوس پزشك معروف يوناني در كارهاي خود به كتاب ديوسكوريد استناد كرده است. در قرن هشتم تا دهم ميلادي، دانشمندان ايراني نظير ابوعلي سينا، محمد زكرياي رازي و ديگران به دانش درمان با گياه رونق زيادي دادند و گياهان بيشتري را در اين رابطه معرفي كردند و كتاب هاي معروفي چون قانون و الحاوي را به رشته تحرير درآوردند. پس از درمان با گياه همچنان ادامه يافت. در قرن سيزدهم، اين بيطار مطالعات فراواني در مورد خواص دارويي گياهان انجام داد و خصوصيات بيش از 1400 گياه دارويي را در كتابي يادآور شد. پيشرفت اروپاييان در استفاده ي دارويي از گياهان در قرن هفده و هجده ابعاد وسيعي يافت و از قرن نوزدهم كوششهايي همه جانبه براي استخراج مواد موثره از گياهان دارويي و تعيين معيارهاي معيني براي تجويز و مصرف آن ها شروع شد. كوششهاي آن زمان تا به امروز هم تداوم يافته و درحال حاضر نيز با سرعت هرچه بيشتردر حال پيشرفت است. اكنون با در دست داشتن نتايج آزمايش ها و تحقيقات، با اطمينان به تشريح و تفصيل علمي مزاياي موجود در مواد موثره گياهان دارويي در رابطه با انسان و حيوانات پرداخت. امروزه رفته رفته برتعداد اين گياهان افزوده گشته و جنبه هاي مختلف استفاده از آنها نيز گسترش يافته است. بايد دانست اگرچه برخي از گياهان در زمانهاي گذشته به عنوان گياهان دارويي مورد استفاده قرار مي گرفته اند ولي اكنون با توجه به بررسي هاي روز، به عنوان گياهان دارويي شناخته نشده و تقريباً كنار گذاشته اند. امروزه گياهان جديد زيادي جزءگياهان دارويي شناخته مي شوند و زمين هاي زراعي وسيعي نيز به كشت آنها اختصاص يافته است:در حقيقت چه گياهاني دارويي هستند؟ امروزه گياهاني به عنوان گياه دارويي شناخته مي شوند كه داراي صفات زير باشند:
– در پيكره اين گياهان مواد خاصي ساخته و ذخيره مي شود به نام مواد موثره، موادفعال كه اين مواد تأثير فيزيولوژيكي بر پيكر موجود زنده برجاي مي گذارد. اين گياهان براي مداواي برخي از بيماري ها مورد استفاده قرار مي گيرند. مواد فعال مذكور در طي يك سلسله فرآيندهاي ويژه و پيچيده ي بيوشيميايي، به مقدار بسيار كم، معمولاً كمتر از وزن خشك گياه ساخته مي شوند و به متابوليت هاي ثانوي نيز معروف هستند:
كاشت، داشت و برداشت گياهان دارويي، صرفاً به خاطر استفاده از مواد موثره آنها صورت مي گيرد.
ممكن است اندام خاصي چون ريشه، ساقه، برگ ها، گل و … حاوي مواد موثره مورد نظر باشد. از اين رو، نمي توان تمام اندام هاي گياه مربوط را منبع ماده ي دارويي مورد نظر دانست:
معمولاً از اندام هاي مورد نظر به صورت تازه استفاده نمي شود (و بهتر است نشود) يعني اندام هاي مورد نظر بايد تحت تأثير عمليات خاصي چون: تميز شدن، هواخوردن، خشك شدن، پالودگي و … قرار گيرند و پس از آن مورد استفاده واقع شوند.
گياهان دارويي حاوي مواد موثره، در مقايسه با عموم گياهان موردعمل در كشاورزي چون غلات و سبزي ها كه به طور عام مورد استفاده انسان، در موارد خاصي قابل استفاده اند (براي توليد آن ها سطوح زراعي نسبتاً محدودي نيز كفايت مي كند (اميدبيگي، 1386).

2-2-ترکيب هاي ثانويه4
ترکيب ها با متابوليت هاي ثانويه ي موجود درگياهان، ترکيب هايي هستند که نقش چنداني در فرآيندهاي اصلي گياه، مانند فتوسنتز و تنفس ندارند. اين ترکيبات از متابوليت هاي اوليه، توسط مسيرهاي خاصي به منظور اهدافي نظير جذب حشرات گرده افشان، نقش تدافعي در برابر بيمارها، آفات و حيوانات چرا کننده ها، افزايش تحمل و سازگاري گياه در برابر شرايط نامساعد محيطي (گرما، خشکي و …) افزايش توان رقابتي و غيره توليد مي شوند توليد ترکيبهاي ثانويه درگياهان کمتر از يک درصد کربن حاصل از فتوسنتز را به خود اختصاص مي دهد. اغلب اين متابوليت ها در برخي از سلول ها (واکوئل) و بافت هاي گياهي سنتز، ذخيره و در نهايت ترشح مي شوند. از مهمترين ترکيب هاي ثانويه گياهي مي توان ساپونين ها، تانن ها و روغن هاي فرار را برشمرد (کامرا وهمکاران،2008، هارت وهمکاران، 2008، کالساميگلا وهمکاران، 2007؛ والاس و همکاران، 2002)

2-3- تاريخچه کشف ترکيبات ثانويه گياهان
حدود 200 سال است که نقش مهم ترکيب هاي اوليه (کلروفيل، اسيدهاي آمينه، هيدروکربن هاي ساده، ليپيدها، نوکلئوتيدها و غيره) در اعمال حياتي گياهان مانند تقسيم و رشد سلول ها، تنفس، انتقال، ذخيره وتوليد مثل مشخص شده است.
براي اولين بار کاسل در سال 1891 ميلادي به يک سري ترکيبات متفاوت در گياهان پي برد (گونتر، 1948). در چند دهه اخير پژوهشگري به نام سزپاک مطالعات متعددي در زمينه ي ترکيبات ثانويه انجام داد. ايشان در کتابي تحت عنوان شيمي گياهي (فيتوشيمي) اين مواد را ترکيب نهايي نام گذاري کرد. پس از آن با پيشرفت فن آوري هاي جديد در زمينه ي تجزيه و جداسازي مواد شيميايي مانند روش هاي کروماتوگرافي، اکثر محققان اين ترکيبات آلي يا ملکول هاي درشت را که در اکثر گياهان سنتزمي شوند، ترکيبات ثانويه (متابوليت هاي ثانويه) ناميدند. ترکيب هاي ثانويه برخلاف ترکيب هاي اوليه، نقش چنداني در فرآينده هاي اصلي گياه ندارند. تنها کمتر از يک درصد کل کربن در سلول و بافت هاي گياهي در مقايسه با ترکيب هاي اوليه، صرف سنتز و ذخيره ي ترکيبات ثانويه گياهي مي شود. البته اين تصور که اين مواد زايد و غيرمفيد مي باشند. کاملاً غلط است. براي ساليان دراز نقش اين ترکيبات درگياهان ناشناخته بود تا اين که در اواخر دهه ي 1960 با پيشرفت فن آوري هاي جديد در زمينه کشت بافت و کشت سلول نقش مهم ترکيبات ثانويه در فرآيندهاي اکوفيزيولوژيکي گياهان و اثرهاي متقابل بين عوامل بوم شناسي و گياهان به اثبات رسيده است. بنابراين کاربرد و فوايد اين ترکيب ها، نيازمند شناخت آن ها است که اغلب ترکيبات و ژن هاي مسئول بيوسنتز آنها ناشناخته مانده است. تاکنون تنها درحدود 20 تا 30 درصد از ترکيب هاي ثانويه که درحدود 10 هزار نوع برآورد شده اند از گونه هاي مختلف گياهان جداسازي و شناسايي شده اند (کالساميگليا وهمکاران، 2007). از مهم ترين وظايف ترکيبات ثانويه که براي گياه گزارش شده اند عبارتند از دريافت و ارسال پيامها بين گياهان و سايرموجودات زنده، نظير گياهان رقيب، ميکروب ها، علف خواران، گرده افشان ها، حيوان ها و يا پرندگان انتقال دهنده ي ميوه و بذر و سازگاري گياهان با شرايط محيطي است (عبدالله قاسمي، 1388). نتايج اکثر تحقيق ها نشان داده است که گياهان درواکنش به عوامل بيماري زا (پاتوژن ها)، گياه خواران و عوامل تنش زا، بر اثر پديده هايي نظير جهش هاي توارثي، انتخاب طبيعي و تغييرات تکاملي به نوعي سازگاري ودر نهايت تکامل دست يافته اند که مي توانند با توليد ترکيب هاي ثانويه اقدام به دفع و حفاظت گياه در برابر آن ها نمايند بنابراين مي توان چنين بيان نمود که گياهان داراي اين نوع ترکيب ها، نسبت به سايرگياهان از سازگاري بيشتر و بقاي طولاني تري برخوردار هستند (عبداله قاسمي، 1388)، فرآيندهاي توليد، انتقال و ذخيره ترکيبات ثانويه در گياهان، نياز به انرژي زيادي دارد. به عبارتي توليد اين مواد براي گياه، گران وهزينه برهستند. نتايج مطالعات نشان مي دهد که گياهان فاقد توانايي توليد فرآورده هاي ثانويه با وجود رشد بيشتر سازگاري کمتري نسبت به شرايط نامساعد گياهان توليد کننده اين ترکيب هادارند ، بنابراين ميتوان چنين نتيجه گرفت که گياه هرگز بيهوده اين ترکيبات را توليد نمي کند بلکه آنها را براي منظور اهداف خاصي توليد، ذخيره و ترشح مي کند. تنوع در توليد و نگهداري اين ترکيبات ، اهميت آن ها را هر چند که عمل آنها روشن نباشد، مشخص مي سازد (گونتر، 1948).

2-4- انواع ترکيبات ثانويه
2-4-1-ترکيب هاي ثانويه به 9 گروه مهم زير تقسيم بندي مي شوند:
فنل ها- پلي فنل ها، تانن ها وفلا ونوئيدها- گليکوزيدها- ترپن ها- تري ترپنوئيدها و ساپونين ها- روغن هاي فرار- روغن هاي غيرفرار- پلي ساکاريدها- آلکالوئيدها وترکيب هاي فعال خيلي مهم به دو گروه شيميايي تقسيم بندي مي شوند: ترپنوئيدها (منوترپنوئيدها و سسکويي ترپنوئيدها) و فنيل پروپانوئيدها اين دو گروه از مواد جديد گوناگون حاصل از متابوليسم اوليه سرچشمه مي گيرند واز مسير متابوليکي جداگانه اي سنتز مي شوند. تعداد ترپنوئيدها بسيار زياد است و از متابوليت هاي ثانويه مشتق شده اند و در حدود 15000 ترکيب مختلف در حال حاضر در توان علمي توصيف شده است. اين ترکيب ها از ساختار پايه پنج کربنه مشتق شده اند که واحد ايزوپرن ناميده مي شود و طبقه بندي آنها بستگي به تعداد اين واحدها در ساختار ترکيبات دارد. در بين ترپنوئيدها، مهمترين ترکيب عصاره هاي گياهي در اکثر گياهان متعلق به خانواده منوترپنوئيدها و سسکوي ترپنوئيدها است. فنيل پروپانوييدها از ترکيب هاي مهم عصاره هاي گياهي محسوب نمي شود ولي در برخي از گياهان وجود دارند . واژه فنيل پروپانوييد ترکيبات سه کربنه (که با حلقه آروماتيک شش کربنه باند شده اند)، برمي گردد. فنيل پروپانوئيدها (شکل 1و2) از فنيل آلانين ها (يک اسيد آمينه آروماتيک) مشتق مي شوند که به وسيله مسيرمتابوليکي شيکيمات5 که تنها در ميکروارگانيسم ها و گياهان وجود دارد سنتز مي شوند.
شکل1: مسير متابوليکي بيوسنتزترکيبات فعال گياهان

2-5- ماده موثره6
به گروهي از مواد يا ترکيبهاي ثانويه در گياه که نقش موثري در بهبود، درمان، پيشگيري بيماري ها و در نهايت سلامت انسان و دام داشته باشد، ماده موثره گفته مي شود. با استفاده از تکنيک هاي فيتوشيميايي وحتي فن آوري زيستي ميتوان اقدام به تجزيه،جداسازي، شناسايي و استخارج اين مواد از گياه کرد:

2-6- اسانس يا ترکيب هاي آروماتيک يا روغن هاي فرار 7
اسانس يا ترکيب هاي معطر يکي از بزرگترين و مهمترين ترکيبات ثانويه در گياهان دارويي، ادويه اي و به ويژه معطر هستند. به ترکيبات ثانويه که در برخي گياهان به دليل مسيرهاي بيوشيميايي خاص توليد مي شوند و به صورت معطر، روغني (روغن دوست)، غليظ، فرار، آب گريز يا غيرمحلول در آب هستند مواد معطر يا اسانس يا روغن قرار3 مي گويند (کالساميگليا و همکاران، 2007، گونتر، 1948). اسانس ها يا روغن هاي فرار ترکيب هاي بسيار پيچيده اي هستند که شامل مخلوطي از استرها، الکل ها، ترپن ها، آلدييدها و استن ها هستند. در علم شيمي مفهوم آروماتيک به معني معطر است و هر ماده اي که در ساختار ملکولي خود، داراي حلقه بنزني باشد مواد آروماتيک ودر غير اين صورت آليفاتيک گويند.
مهمترين ترکيب هاي موجود در انواع اسانس ها يا روغن هاي فرار موجود در گياهان دارويي ادويه اي و معطر را مي توان به طور تيتروار بيان کرد.
ترپنو ييدها: منتول موجود در نعناع و تيمول مونوترپن ها است که در اين گروه قرار دارد.
فنيل پروپانوييدها: ايوگنول ميخک و آنتول رازيانه در اين گروه قرار دارد.

2-7- هيدروکربن هاي موتوترپني
الکل ها: داراي گروه هيدروکسيل همراه با ساختمان هيدروکربني هستند مثلاً لينالول در اين گروه قرار مي گيرد که در آويشن وجود دارد و داراي خاصيت ضدباکتري (گرم مثبت و منفي) و ضدقارچي موثري است. همچنين منتول، ژنرانيول، سيترونلول وبورنئول هم در اين گروه قرار مي گيرد.
آلدئيدها که از اين گروه مي توان به ژرانيال، سيترونلال و سيترال اشاره کرد که داراي خاصيت آارم بخشي، ميکروب کشي و ضدقارچي هستند.

2-8- فنل ها
ترپنوييدها و فنيل پروپانوييدها فعاليت آنتي ميکروبي شان را با تأثير بر غشاي سلولي انجام مي دهند. حداقل بخشي از فعاليت آنها به علت طبيعت هيدروفوبيک (آب گريزي) هيدروکربن هاي حلقوي آنها است که به آنها اجازه مي دهد با نفوذ به غشاي سلولي بين فضاي ليپيدي ديواره سلولي باکتري تجمع يابند. چنين تاثير متقابلي سبب تغييراتي در ساختار غشاي ، در نتيجه متحرک و منبسط شدن غشا مي شود. عدم پايداري غشاي با يون هاي غشاي در ارتباط بوده و باعث کاهش گراديان انتقال يوني در آنها مي شود. در بسياري از موارد، باکتريها با استفاده ازپمپ يوني اين اثرات راخنثي مي کنند و مرگ سلولي اتفاق نمي افتد اما انرژي بيشتري صرف اين کار ميشود و رشد باکتري، کند مي گردد . درکل فعاليت آنتي ميکروبي عصاره هاي گياهاني به علت اکسيد شدن گروه هيدر وکربني آنها به هنگام نفوذ به درون ديواره ي باکتري است، به ويژه در ساختارهاي فنلي مانند کارواکرول و تيمول به علت ايجاد پيوند هيدروژني گروه هيدروکسيل با چربي درون سلولي باکتري باعث افزايش نفوذپذيري ديواره ي سلول باکتري و خروج يون ها واندامک هاي سلولي و نهايتاً مرگ سلول مي شوند.
اولتي و همکاران (2002) پيشنهاد دادند در يک مکانيسم تناوبي گروه هيدروکسيل فنل ها به عنوان حامل غشايي يون هاي مثبت تک ظرفيتي وپروتون ها عمل مي کند که اين مکانيسم در آنتي بيوتيک هاي يونوفري نيز وجود دارد. اولتي وهمکاران (2002) همچنين مشاهده کردند که اين فرضيه ها تنها در مورد گروههاي هيدروکسيلي ترکيبات حلقوي مصداق مي کند، زيرا ترکيباتي مانند منتول (دقيقا ًمشابه کارواکرول ولي غيرحلقوي) همان تأثير را نشان نمي دهند. اين امر ممکن است به علت وجود سيستم الکترون آزاد و اسيديته بالاي فنل ها و متعاقباً توانايي گروه هيدروکسيل آنها براي رهاسازي پروتون باشد. مکانيسم عمل روغن هاي فرار بيشمار بر باکتري هاي گرم مثبت تأثير دارد و غشاي سلولي مستقيماً با ترکيبات هيدروفوبيک عصاره هاي گياهي در ارتباط است. درمقابل، ديواره خارجي سلول که غشاي سلولي را پوشش مي دهد در باکتري هاي گرم منفي هيدروفيليک است و به مواد ليپوفيليک اجازه ورود نمي دهد. مانند مونسنين بيشتر ترکيبات عصاره هاي گياهي ليپوفيليک (چربي دوست) هستند ونمي توانند به غشاي باکتري گرم منفي نفوذ کنند.

شكل2: ترکيبات عصاره‌هاي گياهي A: منوترپنوئيد، B: سسکوترپنوئيد، C: فنيل پروپانوئيد

با اين وجود، غشاي خارجي باکتري هاي گرم منفي در مقابل مواد هيدروفوبيک کاملاً نفوذ ناپذير و مولکول هاي با وزن ملکولي کم مي تواند با آب اثر متقابل داشته باشد و از ديواره سلولي بين لايه ليپو ساکاريدي و يا از بين پروتين هاي غشا انتشار يابند و با دولايه ليپيدي سلول واکنش نشان مي دهد.
اين موارد براي هيدروکربن هاي حلقوي مانندکارواکرول وتيمول صادق است. از سوي ديگر هلاندرو همکاران (1998) از خاصيت کارواکرول وتيمول براي از بين بردن غشاي خارجي باکتري هاي گرم منفي گزارش کردند ، مشاهده کردند که ليپوساکاريدهاي غشايي آزاد شده ونفوذپذيري غشاي سيتوپلاسميک افزايش مي يابد. بنابراين ملکول هاي با وزن کم اين ترکيب ها را قادر مي سازد در باکتري هاي گرم مثبت و گرم منفي فعال باشند. متاسفانه اين خاصيت، انتخاب پذيري را بر عليه يک جمعيت خاص کاهش مي دهند و تلفيق تکثير ميکروبي شکمبه را با مشکل مواجه مي سازد. اگرچه خاصيت ضد ميکروبي عمل اصلي عصاره هاي گياهان به عنوان مواد ضد ميکروبي به نظر مي رسد و در فعاليت آنها بر ديواره ي سلولي متمرکز شده است. اما اين تنها مکانيسم عمل نيست.
بوون و گاستافسون (1997) از پتانسيل عصاره و اسانس هاي هاي تعدادي از گياهان براي لخته کردن برخي اجزاي سلولي کرده اند و گزارش دادند که تاييد آنها احتمالاً به وسيله ي دناتوره کردن پروتين انجام مي شود. همچنين برخي از مطالعات، از توانايي واکنش ترکيبات فنلي و غيرفنلي عصاره هاي گياهي با گروه هاي شيمايي پروتئين ها و ساير مولکول هاي فعال بيولوژيکي مانند آنزيم ها گزارش دادند. در کل فنل ها با پروتئين ها به واسطه ساير گروههاي وابسته واکنش مي دهند. در صورتي که ترکيبات غيرفنلي به واسطه ساير گروههاي وابسته نشان مي دهد مانند گروه کربونيل سينامالدئيد و ساير ترکيبات آلدئيدي ممکن است با اسيدهاي نوکلئيک و پروتئين ها واکنش نشان دهند (آماگاس وهمکاران، 2001)..
براي مثال ونداکون وساک گوچي (1995 و 1993) نشان دادند ترکيبات فعال عصاره هاي گياهي ميتواند با پروتئين هاي باند شده و از فعاليت آنزيم انتروباکتر جلوگيري کند. عصاره ي گياهي سير ترکيب خاصي است. چون که اين روغن درهيچ گياهي وجود ندارد، اين عصاره حاوي تيو سولفات ها درحين بخار دادن گياه توليد مي شود . اين مواد عليه دامنه وسيعي از باکتري هاي گرم مثبت و گرم منفي، قارچ ها، انگل ها و ويروس ها عمل مي کند.
چندين مکانيسم عمل براي توضيح توانايي ضد ميکروبي آنها پيشنهاد شده است که شامل مهار سنتز DNA , RNA و پروتئين هاي سلولي است. مکانيسم اصلي آنتي ميکروبي آن مربوط به واکنش گروههاي سولفيد با ساير ترکيبات فعال است. در حقيقت بسياري از مطالعات نشان مي دهد که توانايي آنتي ميکروبي ترکيبات گوگرد دار روغن سير با اضافه شدن گوگرد افزايش مي يابد و قابليت ضدميکروبي روغن سير قوي تراز فعاليت ترکيبات اصلي اش به طور جداگانه است که علت اين تأثير اشتراک مساعي بين ترکيبات مختلف است. (آماگاس وهمکاران، 2001)

2-9- طبقه بندي خانواده نعناع
تيره نعناع، يکي از بزرگترين تيره هاي گياهي است که داراي پراکنش جهاني است (تنها در مناطق قطبي شمالي و جنوبي يافت نمي شود). گياهان متعلق به اين تيره از نظر نيازهاي اکولوژيکي و فرم حيات، بسيار متفاوت مي باشند. وگياهاني علفي، خشبي و يک ساله، دو ساله و يا چند ساله با ساقه ي چهارگوش، با برگ هايي متقابل و صليبي شکل، گل هاي عموماً نامنظم و جام داراي دو لب پايين و بالا هستند . تعداد پرچم گياهان تيره نعناع چهارعدد است. که دو عدد آنها کوتاه تر از بقيه است.گل ها به صورت خوشه هايي که درنواحي فوقاني ساقه هايي که از زاويه بين برگ ها با ساقه خارج مي شوند، قرار گرفته اند. تخمدان چهار قسمتي است (اميد بيگي، 1386) معمولاً گياهان اين تيره به واسطه ي داشتن اسانس از بوي مطبوع وگاهي تند برخوردار هستند. اسانس معمولاً در کرک هاي ترشحي يا در حجره هاي موجود در برگ ساخته و ذخيره مي شود.

2-10- مرزه 1
مرزه8 به عنوان يكي از مطبوعترين ادويه ها معرفي شده و مدتها است كه از آن به عنوان ادويه استفاده مي شود. يكي از حكماي روم باستان به نام “ويرژيل”9 مي گويد: “مرزه آنقدر مطبوع است كه خداوند هم به اين گياه علاقه خاصي دارد” (اميد بيگي، 1388) قبل از اين كه مردم روم فلفل را بشسناند، از مرزه به عنوان يكي از اصلي ترين ادويه بهره مي بردند. آنها از اين گياه در نوشيدنيها نيز استفاده مي كردند مردم برخي از كشورها معتقد بودند كه خوردن اين گياه باعث ايجاد عشق و علاقه به يكديگر مي گردد.
در بسياري از كشورها، از جمله انگليس، از مرزه به عنوان يكي از گياهان مهم ادويه اي استفاده مي شود. در تعدادي از فارماكوپه ها، مرزه به عنوان يك گياه دارويي معرفي شده است. پيكر رويشي مرزه،10حاوي مواد موثره اي است كه باعث افزايش فشار خون و مداواي سرفه مي گردد. (اميد، بيگي، 1388) اين گياه ضدنفخ بوده و به هضم غذا نيز كمك مي كند. مرزه كمي تند مزه (با طعمي شبيه به فلفل) است و از آن به عنوان طعم دهنده مواد غذايي استفاده مي شود. (اميدبيگي، 1388). از اسانس مرزه در صنايع كنسرو سازي و نوشابه سازي استفاده مي شود. اسانس اين گياه خاصيت ضدميكروبي داشته و مانع رشد برخي از باكتريها مي شود. (اميد بيگي، 1388). همه ساله زمينهاي زراعي وسيعي در كشورهاي يوگسلاوي، فرانسه، اسپانيا، آمريكا (كاليفرنيا) و مجارستان، به كشت مرزه اختصاص مي يابد. (اميد بيگي، 1388)

2-11- مشخصات گياه
مرزه گياهي است علفي و يك ساله است كه داراي گونه هاي متعددي است. گونه مونتانا گياهي است چند ساله كه در نقاط مختلف اروپا كشت مي شود. (اميدبيگي، 1388).
ريشه مرزه مستقيم بوده و از انشعاب هاي فراواني برخوردار است. در اين گياه، ساقه چهارگوش و مستقيم است و ارتفاع آن به شرايط اقليمي محل رويش بستگي دارد و بين 30 تا 60 سانتيمتر است. قسمت تحتاني داراي انشعابهاي بيشتري است: پاي ساقه (قسمت تحتاني) چوبي و به ندرت كركدار بوده و رنگ سبز تيره دارد (شكل 7-7). برگها نيزه اي شكل (باريك و بلند)، متقابل و داراي دمبرگ كوتاه مي باشند. طول برگ 1 تا 3 سانتي متر و پهناي آن 1تا 4 ميلي متر است. اسانس در حفره هاي مخصوص كه دردو طرف برگ وجود تشكيل مي شود (اميدبيگي، 1388).
گلها نامنظم، كوچك و دو جنسي اند كه به رنگ بنفش يا صورتي وگاهي به رنگ سفيد و در نواحي فوقاني ساقه ها به صورت خوشه روي چرخه هاي متعددي مشاهده مي شوند. در هر چرخه، 1 تا 5 گل وجود دارد: (هورناك، 1992)
ميوه كوچك، كروي شكل و از نوع كپسول است. رنگ دانه قهوه اي تيره و وزن هزار دانه 5/0 تا 6/0 گرم است. گلها و برگها معطر و حاوي اسانس مي باشند. مقدار اسانس در اندام هاي هوايي مرزه مختلف است و به شرايط اقليمي محل رويش گياه بستگي دارد (اميدبيگي و حجازي، 2004) مقدار اسانس، بين 1 تا 2 درصد است. اسانس داراي تركيبات متفاوتي است. از مهمترين تركيبات تشكيل دهنده اسانس مي توان از “كارواكرول” (30 تا 40%)، “تيمول” (20 تا 30% ) و تركيبات فنلي ديگر نام برد. از مواد ديگر پيكر رويشي اين گياه مي توان از تركيبات آهن دار و تركيبات قندي و تعدادي از اسيدهاي آلي ياد كرد (فوريا و بالانسا، 1995).
مرزه، دوره رويشي متوسطي دارد. از بدو رويش بذر تا تشكيل ميوه، 140 تا 160 روز به طول مي انجامد. بذر مرزه1 الي 2 سال از قوه رويشي مناسبي برخوردار است. رويش بذر به شرايط آب و هوايي منطقه بستگي دارد.
در صورت نامساعد بودن شرايط اقليمي، بذرها پس از 25 تا 30 روز سبز مي شوند: گياه پس از سبز شدن رشد و نمو سريعي به خود مي گيرد، به طوري كه 75 تا 80 روز پس از سبز شدن، گياهان به گل مي نشينند و اولين گلها اواخر بهار- اوايل تابستان (خرداد- تير)، تشكيل



قیمت: تومان


پاسخ دهید