بررسی خواص فیتوشیمیایی موسیر (Allium stipitatum) جمع‌آوری‌شده از برخی مناطق غرب ایران

مقدمه

شناسایی گیاهـان بـومی در مراتـع، بـه‌عنـوان ژرم‌پلاسـم‌هـای مفیـد و بـا ارزش از اهمیت زیادی برخوردار است. در ایـن میـان، گیاهـان دارویی به‌دلیل داشتن کاربردهای وسیع اهمیـت ویـژه‌ای دارند (Sepahvand et al., 2008). در راستای حذف یا کاهش ترکیبات شیمیایی و سنتزی در مواد غذایی، تحقیقات زیادی برای یافتن آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی از منابع گیاهی برای جایگزینی مواد شیمیایی انجام گرفته است (Pokorný, 2007). نتیجه مطالعة پژوهشی سیاه‌پوش و سوهان‌گیر (Siahpoosh & Sohangir, 2012) نشان داد عصارة متانولی موسیر دارای اثرات آنتی‌اکسیدانی خوبی است و می‌تواند در درمان بیماری‌های وابسته به رادیکال‌های آزاد یا به‌عنوان افزودنی‌های خوراکی استفاده شود. جنس آلیوم یکی از مهم‌ترین منابع گیاهی ترکیبات گوگردی و آنتی‌اکسیدان است (Marrelli et al., 2019). پیاز، سیر و موسیر به‌دلیل مصرف زیاد در زنجیره غذایی انسان در سطح جهان به‌خوبی شناخته‌شده هستند و علاوه بر تنوع استفاده از گیاهان این خانواده در تغذیه، ادویه‌ها و طعم‌دهنده‌ها، از دیرباز نیز به‌عنوان گیاه دارویی شناخته می‌شدند. در ایران نیز ازلحاظ شرایط جغرافیایی و اقلیمی، ظرفیت بالایی برای توسعه اعضای این خانواده وجود دارد. موسیر (Allium stipitatum Regel.) گیاهی چندساله از خانواده Amaryllidaceae و از گیاهان بومی و با ارزش ایران است و به‌صورت وحشی در مراتع و دامنه رشته‌کوه زاگرس می‌روید (Ebrahimi et al., 2008). شرایط آب‌وهوایی بسیاری از مناطق کشور برای کشت موسیر بسیار مطلوب و ایده آل است. این گیاه عمدتاً در استان‌های سردسیر نظیر همدان، کردستان، غرب اصفهان و لرستان کشت می‌شود. موسـیر در صنایع غذایی و دارویی کاربرد گسترده‌ای دارد. برگ‌ها و پیازهای توپر، قسمت‌های خوراکی گیاه هستند که در بسـیاری از منـاطق کشـور به‌صورت خشک‌شده یا تازه به‌عنوان سـبزی اسـتفاده می‌شوند. پیـاز موسـیر منبـع غنـی از ویتـامین‌هـا، عناصـر معـدنی و اسیدهای چرب ضروری است (Ebrahimi et al., 2009). قدرتی و همکاران (Ghodrati et al., 2008) در پژوهشی اعلام کردند موسیر به‌دلیل داشتن مقادیر بالایی از ترکیبات گوگردی، دارای خواص آنتی‌اکسیدانی و ضدمیکروبی است. اغلب افراد این خواص دارویی را به وجود ترکیب گوگردی به نام آلیسین نسبت می‌دهند که مهم‌ترین ترکیب گوگردی و آنتی‌باکتریالی شناخته‌شده درون گیاه موسیر است و خاصیت آنتی‌اکسیدانی موسیر را به ترکیبات فنولی به‌خصوص فلاونوئیدهای موجود در آن مربوط می‌دانند که نقش مهمی در افزایش سلامتی و بهبود مقاومت بدن انسان در برابر استرس‌های اکسیداتیو دارند (Pizzino et al., 2017). موسیر دارای ترکیبات مهم سولفوری شامل آلیسین (دی‌آلیل تیوسولفانات)، ساپونین، ساپوجنین، آجوین، دی‌آلیل دی‌سولفید، دی‌آلیل تری‌سولفید و اس‌آلیل سستین است. گیاه موسیر به‌علت داشتن ترکیبات فنولیک و آرگانوسولفور و همچنین آلیسین، خواص آنتی‌اکسیدانی چشمگیری دارد که باعث کاهش رادیکال‌های آزاد و مهار اکسیداسیون لیپیدها می‌شود (Tony et al., 2015). جعفری و همکاران (Jafari et al., 2019) اعلام کردند برآیندی از فراسنجه‌های اقلیمی، محیطی و ژنتیکی درنهایت تعیین‌کنندة کیفیت غذایی محصولات باغبانی هستند. با آگاهی از اثر همزمان و متقابل تمام این عوامل می‌توان شرایط را برای رسیدن به بهترین عملکرد و کیفیت در محصولات با ارزش غذایی بالا فراهم کرد. تأثیر رویشگاه بر میزان ترکیبات غذایی در گیاهان مختلف بررسی شده که در اکثر موارد بر نقش رویشگاه به‌عنوان عامل تأثیرگذار در تجمع این ترکیبات تأکید شده است (Syrvastava & Shym, 2002). سعیدی و همکاران (Saeidi et al., 2021) در پژوهشی، خصوصیات ریخت‌شناسی اکوتیپ‌های گونه‌های ختمی در شرایط رویشی متفاوت را بررسی و از تجزیه‌های آماری ساده و چندمتغیره برای تبیین این مطالعه استفاده کردند. در پژوهش دیگری، کاکایی و حاج مرادی (Kakaei & Hajmoradi, 2023) با استفاده از روش‌های آماری شامل تجزیه همبستگی، تجزیه رگرسیون و تجزیه علیت، خصوصیات بوم‌شناختی و ریخت‌شناسی اسپند در نواحی از غرب کشور را ارزیابی کردند.

همتی و همکاران (Hemati et al., 2003) در مطالعه‌ای تأثیر مکان کشت بر میزان فلاونوئیدهای مرکبات را گزارش و بیان کردند فلاونوئیدهای پوست مرکبات به‌صورت معنی‌داری تحت‌تأثیر مکان کشت قرار دارد و مکانیسم تأثیرات محیط بر تجمع متابولیت‌های ثانویه به‌درستی روشن نیست و برآیندی از عوامل مختلف بر آن اثرگذار هستند؛ با وجود این، روشن است محیط ازطریق تأثیر بر فرایند تولید متابولیت و عوامل مرتبط با فرایند تولید مانند آنزیم‌ها، در نوع و شدت واکنش‌های شیمیایی مؤثر است. در همین راستا و در مطالعه‌ای دیگر، احمدی سابق و اقبال (Ahmadi Sabegh & Eghbal, 2022) اعلام کردند گیاهان، متابولیت‌های ثانویه را به‌عنوان ابزار سازگاری به شرایط و پدیده‌های مختلف اکولوژیکی پیرامونی برای حفظ خود و نسل‌های آینده تولید می‌کنند. به همین دلیل، زمانی که گیاه در شرایط اکولوژیکی مختلف قرار می‌گیرد، کمیت، کیفیت و متابولیت‌های ثانویه خود را برای سازگاری به این شرایط تغییر می‌دهد؛ بنابراین، جمعیت‌های یک گونه دارویی که در شرایط اکولوژیکی مختلف رویش یافته‌اند، ازنظر کمیت و کیفیت مواد مؤثر، تیپ‌های متفاوت و متنوعی را تشکیل می‌دهند که البته این تنوع به تفاوت در دامنه فعالیت دارویی و بیولوژیک نیز منجر می‌شود.

 با توجه به اهمیت گیاه دارویی موسیر ازنظر صفات فیتوشیمیایی، مطالعه پیش‌رو برای ارزیابی درصد آلیسین، پروتئین، ماده خشک و پلی‌فنول کل در نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از مناطق کوهستانی غرب کشور، به‌ویژه استان‌های همدان و کرمانشاه است.

مواد و روش‌ها

براساس اطلاعات جمع‌آوری‌شده از دفاتر ترویج و توسعه روستایی شهرستان‌ها، اطلاعات مدون موجود در وزارت کشاورزی و نیز همکاری کارشناسان سیستماتیک گیاهی، بعد از شناسایی دقیق، موسیر از پنج رویشگاه مختلف شامل اسدآباد در غرب استان همدان، بهار در شمال غرب استان همدان، تویسرکان در جنوب‌غربی استان همدان، همدان در قسمت مرکزی استان همدان و کنگاور در شرق استان کرمانشاه (جدول 1) جمع‌آوری شد. از هر اکوتیپ 6 غده موسیر با اندازه متوسط و سالم به‌طور تصادفی، انتخاب و به آزمایشگاه پیشگامان کیفیت پارت منتقل شدند.

جدول 1- محل جمع‌آوری اکوتیپ‌های موسیر

Table 1- Geographical origin of Mosir ecotypes

 در آزمایشگاه نمونه‌های پوست‌کنده در دمای 50 درجه سانتی‌گراد، خشک و آسیاب و به‌منظور تهیه محلول آزمون استفاده شدند. برای اندازه‌گیری آلیسین از دستگاه HPLC با استفاده از استاندارد داخلی بوتیل پاراهیدروکسی بنزوات مطابق با روش توصیف‌شده در فارماکوپه بریتانیا استفاده شد. سیستم HPLC ساخت کمپانی شیمادزو متشکل از پمپ Bishoff ستون C18 6/4×150 میلی‌متر همراه با سیستم اسپکتروفتومتر مدل KNAUER از نوع visible بود. فاز متحرک عبارت بود از ترکیب 50 درصد متانول و 50 درصد آب با فلوی جریان 7/0 میلی‌متر بر دقیقه که قرائت در طول موج 324 نانومتر انجام شد (Baghalian et al., 2005). برای اندازه‌گیری پلی‌فنول کل از عصاره‌های متانولی به‌دست‌آمده (متانول 70 درصد) استفاده شد و به روش رنگ‌سنجی و با استفاده از معرف فولین سیو کالتو ارزیابی انجام گرفت. فسفوتنگستیک اسید موجود در معرف به‌عنوان اکسیدکننده است که گروه هیدروکسی فنول اکسیدشده را سریعاً احیا می‌کند و در پایان روش، یک رنگ آبی ایجاد می‌شود که حداکثر جذب آن در طول موج 765 نانومتر است. بـه ایـن منظـور، 500 میکرولیتر عصاره تهیه‌شـده بـا 4500 میکرولیتر آب مقطر و 100 میکرولیتر محلول فولین، مخلوط و پس از 2 دقیقه، 1 میلی‌لیتر کربنات سدیم (Na₂CO₃) 20 درصد به آن اضافه شد. نمونه‌ها به مدت 2 ساعت در تاریکی قرار گرفتند و سپس جذب نمونه‌ها در 765 نـانومتر، برحسب گرم اسید گالیک در کیلوگرم وزن تر نمونه محاسبه شد (Chen et al., 2013; Mlcek et al., 2015) (شکل 1).

شکل 1- منحنی استاندارد اسید گالیک برای اندازه‌گیری پلی‌فنول کل

Fig 1- Gallic acid standard curve for total phenol measurement

 برای تعیین درصد ماده خشک غده‌های موسیر، از هر نمونه 3 غده توزین شدند و سپس نمونه‌ها در دمای 100 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 ساعت درون آون قرار داده و بعد از 24 ساعت مجدداً توزین شدند و وزن خشک غده براساس رابطه زیر محاسبه شد (Argyropoulos & Muller, 2014).

MC_db= × 100

که در آن، MC_db درصد ماده خشک غده، W_w وزن اولیه ماده گیاهی قبل از خشک‌شدن (گرم) و W_d وزن ماده گیاهی پس از 24 ساعت خشک‌شدن (گرم) است.

برای سنجش پروتئین نمونه‌ها، یک گرم از بافت موسیر در هاون چینی با ازت مایع، پودر و با 10 سی‌سی بافر فسفات پتاسیم ساییده شد. مخلوط حاصل به مدت 20 دقیقه با 12000 دور در دقیقه در دمای 4 درجه سانتی‌گراد سانتریفیوژ شد و محلول رویی به‌عنوان عصاره خام جدا شد، 10 میکرولیتر عصاره با استفاده از 40 میکرولیتر بافر، استخراج و با افزودن به 5/2 میلی‌لیتر محلول برادفورد برای 15 ثانیه ورتکس شد و درنهایت به مدت 15 دقیقه در تاریکی نگهداری شد. سپس میزان جذب نمونه‌ها در طول موج 595 نانومتر خوانده شد و میزان پروتئین نمونه‌ها براساس منحنی استاندارد آلبومین سرم گاوی، محاسبه و برحسب میلی‌گرم بر گرم وزن تر بیان شد (Bradford, 1976). این پژوهش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار توسط نرم‌افزار آماری SPSS نسخه 19 انجام شد. مقایسه میانگین با استفاده از آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 5 درصد و بررسی همبستگی با آزمون پیرسون در سطوح احتمال 1 و 5 درصد صورت پذیرفت.

نتایج و بحث

نتایج تجزیه واریانس روی هریک از صفات بررسی‌شده در جدول 2 نشان دادند برخلاف درصد آلیسین، ازنظر صفاتی مانند درصد پروتئین، ماده خشک غده و پلی‌فنول کل، تفاوت معنی‌داری بین نقاط مختلف جمع‌آوری موسیر وجود داشت. اثر منطقه جغرافیایی محل برداشت موسیر در ارتباط با صفت درصد پروتئین و پلی‌فنول کل در سطح احتمال یک درصد (p≤1%) و در ارتباط با صفت درصد ماده خشک غده در سطح احتمال پنج درصد (p≤5%) معنی‌دار بود.

جدول 2- تجزیه واریانس تأثیر شرایط جغرافیایی بر تعدادی از خواص فیتوشیمیایی گیاه موسیر

Table 2- Variance analysis of the effect of geographical conditions on some phytochemicalproperties of Mosirs

ns، * و **: به‌ترتیب غیرمعنی‌دار و معنی‌دار در سطح احتمال پنج و یک درصد است.

تحقیقات الله مرادی و همکاران (Allahmoradi et al., 2013) نشان داده است موسیر در خاک‌هایی رویش دارد که مقدار ماده آلی در آنها بالا بوده و درنتیجه میزان عناصر کم‌مصرف نیز بیشتر است. گیاهان دارویی به‌دلیل دارابودن مواد آلی بالا نسبت به سایر افزودنی‌ها برتری دارند؛ زیرا تأثیر منفی بر سلامت انسان نمی‌گذارند و محیط زیست و اکوسیستم را مختل نمی‌کنند (Ahmadifar et al. 2021). نتایج به‌دست‌آمده نشان دادند بین خاک مناطق نمونه‌برداری، در میزان املاح اختلاف وجود داشته و بخش عمده تفاوت‌های موجود درگیاهان به وجود املاح موجود در خاک مربوط است. همچنین، دسترسی گیاه به عناصر غذایی خاک وابسته به pH خاک است (Mkhabelaa & Warman, 2005).

مقایسه میانگین داده‌ها با آزمون دانکن (جدول 3)، نشان داد گیاه موسیر در منطقه همدان ازنظر پروتئین از بیشترین مقدار (05/3 درصد) و در شهرستان تویسرکان از کمترین مقدار (14/2 درصد) برخوردار است که می‌توان این تفاوت در درصد پروتئین غده‌های موسیر را به میزان نیتروژن خاک در مناطق مختلف مربوط دانست. فراهمی نیتروژن، به‌دلیل نقش آن در تولید پروتئین، اسیدهای نوکلئیک و سنتز کلروفیل اهمیت زیادی دارد (Hore et al., 2014). مطلبی‌فرد (Motalebifard, 2015) طی پژوهشی گزارش کرده است سیر نیاز زیادی به نیتروژن به‌خصوص در مراحل اولیه رشد دارد. مقدار مصرف نیتروژن بر اندازه حبه‌های سیر تأثیر می‌گذارد. تحقیقات خیرخواه و دادخواه
(Kheirkhah & Dadkhah, 2009) نشان داد وجود رطوبت کافی در دسترس در طول دوره رشد، به‌خصوص در ابتدای مرحله زایشی، به همراه گوگرد و نیتروژن در دسترس نقش مؤثری در ساختن اسید آمینه متیونین و نیز آغاز پروتئین‌سازی و تجمع مواد فتوسنتزی و سنتز توده‌های خشک و افزایش عملکرد و اجزای آن در خانواده نرگسیان دارد.

جدول 3- مقایسه میانگین تأثیر شرایط جغرافیایی بر تعدادی از خواص فیتوشیمیایی گیاه موسیر

Table 3- Mean comparison effect of geographical conditions on a number of phytochemicalproperties of Mosir plant

میانگین‌هایی با حروف یکسان در هر ستون، اختلاف معنی‌داری ازلحاظ آماری در سطح احتمال پنج درصد براساس آزمون دانکن با یکدیگر ندارند.

بیشترین ماده خشک غده در موسیر جمع‌آوری‌شده از شهرستان بهار (12/29 درصد) و کمترین آن (22/26 درصد) در موسیر جمع‌آوری‌شده از شهرستان اسدآباد وجود داشت (جدول 3). تفاوت بین درصد ماده خشک غده بر اثر شرایط مختلف محیطی اعم از اقلیمی و خاک‌شناسی با نتایج سایر تحقیقات روی موسیر نیز مطابقت دارد (Shimeles, 2014). تفاوت بین واریته‌ها، محل رشد و فصل رشد سبب تفاوت بین عملکرد ماده خشک غده می‌شود (Yeshiwas et al., 2023). علاوه بر این، عدم بهبود شیوه‌های مدیریت قبل و پس از برداشت، بیماری‌ها و حشرات نیز بر عملکرد و کیفیت غده تأثیرگذار است (Getachew & Asfaw, 2004). وجود عناصر قابل جذب در خاک زراعی همراه با رطوبت کافی برای انتقال این عناصر به بافت‌های گیاه سبب شد میزان این عناصر در بافت‌های ذخیره‌ا‌ی خانواده نرگسیان کشت‌شده در شرایط زراعی، بیشتر از گونه‌های وحشی این خانواده باشد (Ozkan et al., 2018). کاکلوند و همکاران (Kakolvand et al., 2022) در پژوهشی اعلام کردند به نظر می‌رسد زراعی‌کردن گونه‌های وحشی گیاهان و ایجاد شرایط بهینه زراعی برای آنها باعث افزایش عملکرد و نیز افزایش دیگر صفات کمّی و کیفی این گیاهان می‌شود. موسیرهای برداشت‌شده از مناطق بهار و اسدآباد دارای بیشترین پلی‌فنول کل (15/0 درصد) بوده است و کمترین پلی‌فنول کل (12/0 درصد) در موسیرهای جمع‌آوری‌شده از شهرستان همدان دیده شد (جدول 3). ترکیبات فنولی ازجمله ترکیبات ثانویه گیاهی هستند که با مقدار توانمندی آنتی‌اکسیدانی گیاه همبستگی مثبت دارند. گیاهان خانواده نرگسیان به‌دلیل داشتن ترکیبات پلی‌پپتیدی، فنول، فلاونوئید، پلی‌فنول، ترپنوئید، لکتین، آلکالوئید و کینین از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند (Hosseini Shekarabi et al., 2022). موسیر عمدتاً در ایران، ترکیه و آسیای میانه پخش می‌شود و به‌طور گسترده در داروهای مبتنی بر گیاهان دارویی استفاده می‌شود (Askari Khorasgani & Pessarakli, 2019). پژوهش‌ها نتایج متفاوتی را درزمینة ارتباط رویشگاه و شرایط اقلیمی حاکم بر آن و کمیت و کیفیت ترکیبات مؤثر موجود در گیاهان نشان داده است (Sanei et al., 2020)؛ به‌طور مثال، آریان‌فر و همکاران (Arianfar et al., 2017) در پژوهشی میزان تجمع ترکیبات فنولی موجود در گیاه درمنه کوهی جمع‌آوری‌شده از جهت شیب‌های مختلف مراتع خراسان جنوبی را ارزیابی کردند. نتایج نشان دادند بیشترین بازده اسانس و همچنین میزان تجمع ترکیبات فنولی در شیب شرقی و در ارتفاعات پایین‌تر مشاهده شد. با این حال، در مطالعه راستی و همکاران (Rasti et al., 2001) بیشترین بازده اسانس گیاه درمنه کوهی در ارتفاعات بالاتر مشاهده شد. در پژوهش قهرمانی مجد و دشتی (Ghahremani Majd & Dashti, 2014)، محتوای فنول کل 11 جمعیت موسیر جمع‌آوری‌شده از بخش‌های مختلف ایران، ارزیابی و بیشترین مقدار ترکیبات فنول کل در جمعیت صحنه (کرمانشاه) و کمترین مقدار آن در جمعیت‌های همدان و نهاوند گزارش شد. میزان آلیسین در هر پنج منطقه، بدون تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد در یک گروه قرار گرفتند (جدول 2).

ضرایب همبستگی ساده بین صفات فیتوشیمیایی موسیر (جدول 4) نشان داد درصد رطوبت غده با درصد پلی‌فنول، رابطه عکس و با درصد آلیسین رابطه مستقیم دارد که البته هیچ‌یک از این روابط ازلحاظ آماری معنادار شناخته نشده‌اند. بین دو صفت درصد پلی‌فنول و درصد آلیسین نیز رابطه معکوس وجود دارد که ازلحاظ آزمون‌های آماری معنادار شناخته نشده است.

جدول 4- ضرایب همبستگی ساده بین تعدادی از خواص فیتوشیمیایی گیاه موسیر

Table 4- Simple correlation coefficients between some phytochemicalproperties of Mosirs

نتیجه‌گیری

صفات درصد پروتئین، درصد ماده خشک و درصد پلی‌فنول کل در غده‌های برداشت‌شده از مناطق جغرافیایی مختلف دارای تفاوت معنی‌دار بودند و نتایج نشان دادند گیاه موسیر در منطقه همدان ازنظر میزان پروتئین، از بیشترین مقدار و در شهرستان تویسرکان از کمترین مقدار برخوردار است. بیشترین درصد ماده خشک غده در موسیر جمع‌آوری‌شده از شهرستان بهار و کمترین آن در موسیر جمع‌آوری‌شده از شهرستان اسدآباد ملاحظه شد. موسیرهای برداشت‌شده از مناطق بهار و اسدآباد دارای بیشترین پلی‌فنول کل بوده‌اند؛ درحالی‌که کمترین درصد پلی‌فنول کل در موسیرهای جمع‌آوری‌شده از شهرستان همدان وجود داشت؛ بنابراین، به نظر می‌رسد از بین مناطق مطالعه‌شده، شهرستان بهار ازلحاظ تأمین شرایط مورد نیاز برای رشد و تجمع ترکیبات فیتوشیمیایی که معمولاً در صنعت داروسازی مفید هستند، مناسب‌تر است. ضمناً پیشنهاد می‌شود شرایط آب‌وهوایی، اقلیمی، خاک‌شناسی و ارتفاع مناطق ذکرشده، بررسی و تأثیرگذاری این فاکتورها بر ترکیبات شیمیایی موسیر مشخص شود، همچنین مقایسه بین ترکیبات فیتوشیمیایی موسیرهای کشت‌شده و وحشی در این مناطق صورت پذیرد و میزان ترکیبات فنولی نظیر فلاونوئید، اسید پیروویک و فعالیت آنتی‌اکسیدانی غده‌های جمع‌آوری‌شده از رویشگاه‌های مدنظر اندازه‌گیری شود.