و بررسی خواص فیتوشیمیایی و بیولوژیکی این دو گیاه

چکیده

ترکیبات فعال بیولوژیکی استخراج شده از پیکره­ی گیاهان برای مصارف دارویی گوناگون، از جمله حذف میکروارگانیسم­های پاتوژن و جلوگیری از اثرات سمی اکسیدان­ها کاربرد دارند. یکی از موارد مهم و حیاتی در استخراج مواد از گیاهان، حفظ ساختار شیمیایی اولیه و جلوگیری از تخریب مولکول های آنها می باشد. بنابراین، ابداع روش و استفاده از تكنیكی كه به وسیله آن بتوان استخراج ترکیبات حساس اسانس از گیاهان را بدون استفاده از حرارت و در دمای پایین انجام داد می تواند در میل به این هدف اثر بسزایی داشته با شد.

در این پژوهش برای اولین بار دستگاه اسانس گیری از طریق مولد امواج فراصوت، طراحی و ساخته شد؛ به منظور ارزیابی كارایی دستگاه و روش مورد نظر، اسانسهای حاصل از دو گیاه بومی Tanacetum pinnatum   و  Achillea wilhelhemsii، استخراج شده با دستگاه مولد امواج فراصوت و تقطیر با بخار آب   تقطیر با آب مورد مقایسه قرار گرفتند.

همچنین با توجه به عدم وجود گزارش در مورد دو گونه گیاهی مورد استفاده از نظر تحقیقات فیتوشیمیایی و بیولوژیكی،  دو گیاه نام برده علاوه بر آنالیز اجزاء اسانس با بهره گرفتن از دستگاه  GC–MSو غربالگری فیتوشیمیایی عصاره ها از نظر تعیین انواع مواد موثر موجود، با  انجام آزمون های آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی و بررسی سمیت سلولی نیز مورد ارزیابی قرار گرفتند.

نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد كه از نظر مقایسه روش اسانس گیری به کمک دستگاه فراصوت با دیگر روش­های موجود تفاوت­های قابل تأملی در میزان و نوع ترکیبات اسانسی استخراج شده وجود دارد. از نظر خواص بیولوژیکی، خاصیت آنتی اکسیدانی قابل توجهی در هیچ یک از گیاهان مشاهده نشد و این موضوع, در تطابق نسبی با نتایج حاصل از بررسی­های فیتوشیمیایی از نظر میزان وجود ترکیبات تاننی، فلاونوئیدی و آنتوسیانینی موجود در عصاره می باشد. در مورد آزمونهای ضدمیکروبی نیز، اسانس این دو گیاه اثرات بارزتری نسبت به عصاره ها از خود نشان داده اند.

کلمات کلیدی : Tanacetum pinnatum ,  Achillea wilhelhemsii، اسانس گیری با بخار سرد، دستگاه مولد امواج فراصوت، کاویتاسیون، آزمون ضد میکروبی، آزمون آنتی اکسیدانی، آزمون های فیتوشیمیایی

فهرست مطالب

1- فصل اول. 2

مقدمه. 2

1-1- گیاه‌شناسی.. 3

1-1-1- خصوصیات گیاه شناسی.. 3

1-2- استخراج مواد موثرگیاهان. 5

1-2-1- روش‌های استخراج.. 5

1-2-2- تهیه نمونه‌ گیاه مورد آزمایش…. 5

1-3- طبقه بندی مواد موثر گیاهان. 5

1-3-1- آلکالوئیدها 6

1-3-2- گلیکوزیدها 6

-3-3-1 اسانس‌ها 6

1-3-4- مواد تلخ.. 6

1-3-5- فلاون‌ها و فلاونوئیدها 7

1-3-6- موسیلاژها 7

1-3-7- ساپونین ها 8

1-3-8- تانن‌ها 8

1-3-9- ویتامین‌ها 8

1-4- معرفی تفصیلی آلکالوئیدها 8

1-4-1- تعریف آلکالوئیدها 8

1-4-2- پراکندگی آلکالوئیدها در گیاهان. 9

1-4-3- نقش آلکالوئیدها در گیاهان. 9

1-4-4- مکان بیوسنتز و ذخیره آلکالوئیدها در گیاهان. 10

1-4-5- ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آلکالوئیدها 11

1-4-6- طبقه بندی آلکالوئیدها 11

1-5- معرفی تفصیلی فلاونوئیدها 12

1-5-1- مقدمه. 12

1-5-2- خصوصیات فیزیکی و شیمیایی فلاونوئیدها 13

1-5-3- آثار و نقش فلاونوئید ها در گیاهان. 13

1-5-4- طبقه بندی فلاونوئید ها 13

-Oگلیکوزیده 14

1-5-4-2- فلاونوئیدهای – C گلیکوزیده 14

1-5-4-3- فلاونوئیدها (بر اساس ساختار مولکولی[ 14

1-5-5- استخراج و جداسازی فلاونوئیدها 16

1-5-6- روش‌های شناسایی فلاونوئیدها 17

1-6- معرفی تفصیلی تانن‌ها 17

1-6-1- مقدمه. 17

1-6-2- نقش تانن ها در گیاهان. 18

1-6-3- ماهیت شیمیایی تانن ها 18

1-6-4- خواص دارویی تانن ها 18

1-6-5- کاربرد تانن ها 19

1-6-6- طبقه بندی تانن‌ها براساس خواص ساختاری.. 19

] 19

1-6-6-2- تانن‌های کمپلکس شونده  (Complex Tanins] 20

] 20

1-6-6-4- تانن‌های هیدرولیزشونده (Hydrolysable tannins] 21

1-6-7- استخراج تانن‌ها 22

1-6-8- اندازه گیری تانن‌ها 22

1-7- معرفی تفصیلی روغن‌های اسانسی.. 23

1-7-1- مقدمه. 23

1-7-2- نقش روغن‌های اسانسی در گیاه 23

1-7-3- خواص مشترک روغن‌های اسانسی.. 23

1-7-4- دسته بندی تركیبات اسانسی.. 24

1-7-4-1- طبقه‌بندی اسانس‌ها بر اساس تركیبات شیمیایی.. 25

1-7-4-2- طبقه‌بندی اسانس‌ها بر اساس مبدأ بیوسنتز. 25

1-7-5- روش‌های استخراج روغن‌های اسانسی.. 25

1-7-6- روش‌های تجزیه و شناسایی اسانس‌ها 25

1-8- خواص بیولوژیک… 27

1-8-1- خواص آنتی اکسیدانی.. 27

1-8-2- خواص ضدسرطانی.. 28

1-8-3- خواص ضد میکروبی.. 29

1-8-3-1- منابع طبیعی آنتی بیوتیک ها 30

1-8-3-2- ساز و کار عمل داروهای ضد میکروبی.. 30

1-9- مبانی علمی دستگاه اسانس گیری با بخار سرد. 30

1-9-1- تاریخچه امواج فراصوت… 30

1-9-2- تعریف صوت… 31

1-9-3- اصول عملی مبدل فراصوت… 31

1-9-4- تعریف کاویتاسیون. 32

1-9-5- انواع کاویتاسیون. 35

1-9-6- روش‌های تولید امواج فراصوت… 36

1-9-6-1- روش پیزو الكتریسیته. 37

1-9-6-2- روش مگنتو استریكسیون ( Magnetostrictive ] 38

2- فصل دوم. 40

1-2- شرح کلی.. 40

2-2- وسایل، مواد و دستگاه‌های مورد استفاده 41

2-2-1- وسایل آزمایشگاهی.. 41

2-2-2- مواد شیمیایی.. 41

2-2-3- دستگاه‌های مورد استفاده 42

2-3- طراحی دستگاه اسانس گیری با بخار سرد. 43

2-3-1- استخراج اسانس ‌از نمونه‌های گیاهی.. 44

2-3-2- جداسازی و شناسایی ترکیب‌های اسانسی.. 44

2-4- شناسایی متابولیت‌های ثانویه غیرفرار موجود در گیاه 45

2-4-1- آزمون شناسایی آلکالوئیدها 45

2-4-2- آزمون سیانیدین برای تعیین آنتوسیانین ها و فلاونوئیدها 45

2-4-3- آزمون حضور تانن ها 46

2-5- عصاره‌ گیری از نمونه‌های گیاهی.. 47

2-6- ارزیابی اثرات بیولوژیكی.. 48

2-6-1- بررسی اثر آنتی اکسیدانی.. 48

بررسی خاصیت آنتی اکسیدانی به روش DPPH.. 48

2-6-1-2- بررسی محتوای تركیبات فنلی‌‌‌ به روش فولین سیکالتو. 51

2-6-1-3- آزمون بی رنگ شدن بتاکاروتن در حضور لینولئیک اسید. 54

2-6-1-4- آزمون های میکروبی.. 57

2-6-1-5- آزمون تعیین سمیّت سلولی.. 58

3- فصل سوم. 60

3-1- آماده سازی نمونه گیاهی.. 60

3-2- معرفی اجزای درونی دستگاه اسانس گیری با بخار سرد. 61

3-2-1- شرح وظایف هر قسمت از دستگاه اسانس گیری به کمک  مبدل امواج فراصوت… 62

3-3- استخراج و شناسایی اجزای اسانس‌ 64

3-3-1- استخراج اسانس…. 64

بومادران. 65

3-3-1-2- اجزای تشکیل دهنده اسانس گیاه مینای دماوندی.. 69

3-3-1-3- مقایسه روش اسانس گیری فراصوت و تقطیر با بخار آب… 72

3-4- آزمون‌های فیتوشیمیایی.. 77

3-4-1- بررسی آزمون‌های فیتوشیمیایی در گیاه بومادران. 77

3-4-2- بررسی آزمون‌های فیتوشیمیایی در گیاه مینای دماوندی.. 78

3-5- بررسی اثرات بیولوژیکی.. 79

3-5-1- بررسی فعالیت های آنتی اکسیدانی.. 79

3-5-1-1- نتایج ارزیابی اثر آنتی اکسیدانی به روش DPPH.. 79

. 80

مینای دماوندی.. 82

3-5-2- بررسی تركیبات فنولی به روش Folin-Ciocalteus 84

3-5-2-1- بررسی تركیبات فنولی نمونه استاندارد گالیک اسید. 84

3-5-2-2- بررسی تركیبات فنلی عصاره‌ گیاه  بومادران. 85

.. 85

3-5-3- آزمون بی رنگ شدن β- کاروتن در حضور لینولئیک اسید. 86

. 86

کاروتن در  حضور عصاره متانولی گیاه بومادران. 87

.. 87

3-6- بررسی فعالیت ضدمیکروبی اسانس و عصاره 89

3-6-1- گیاه مینای دماوندی.. 92

3-7- ارزیابی میزان سمیت سلولی عصاره ها 94

3-8- نتیجه گیری.. 95

4- منابع. 96

پیوست‌ها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….101

فهرست شکل ها

شکل  ‏1‑1: گیاه بومادران. 4

شکل  ‏1‑2: مینای دماوندی.. 4

شکل  ‏1‑3: پدیده کاویتاسیون. 32

شکل  ‏1‑4: انواع ترکیدن حباب و تشکیل حباب الف) حباب نیم دایره ای چسبیده به سطح ب) حباب در حال حرکت به منطقه گرادیان مثبت ج) ترکیدن حباب در نزدیکی سطح.. 33

شکل  ‏1‑5: نمودار فاز آب… 34

شکل  ‏1‑6: وابستگی بخار خروجی از دستگاه به دما و سطح آب… 35

شکل  ‏1‑7: انواع راه های ایجاد کاویتاسیون. 35

شکل  ‏1‑8: پیزوالکتریک سرامیکی.. 37

شکل  ‏1‑9: نحوه ایجاد نوسان توسط بلور پیزو الكتریسیته. 38

شکل  ‏1‑10: نحوه ایجاد نوسان توسط مواد فرومغناطیس…. 38

شکل  ‏2‑1: نمونه های ساخته شده دستگاه اسانس گیری بخار سرد. 43

شکل  ‏3‑1: دستگاه اسانس گیری با بخار سرد. 61

فهرست جدول ها

جدول  ‏2‑1: انواع مواد شیمیایی مورد استفاده 41

جدول  ‏2‑2: انواع دستگاه های مورد استفاده 42

جدول  ‏3‑1: مقایسه بازده استخراج اسانس از دو گیاه به تفکیک روش استخراج.. 64

جدول  ‏3‑2: اجزاء تشکیل دهنده اسانس سرشاخه های هوایی بومادران. 65

جدول  ‏3‑3: اجزاء تشکیل دهنده اسانس سرشاخه‌های هوایی گیاه مینای دماوندی.. 69

جدول  ‏3‑4: اجزاء تشکیل دهنده اسانس سرشاخه‌های هوایی گیاه مینای ذماوندی.. 72

جدول  ‏3‑5: اجزای تشکیل دهنده گیاه بومادران در دو روش تقطیر با بخار آب و روش فراصوت… 74

جدول  ‏3‑6: بررسی وجود فیتوترکیبات در گیاه بومادران. 77

جدول  ‏3‑7: بررسی وجود فیتوترکیبات در گیاه مینای دماوندی.. 78

جدول  ‏3‑8: جذب و درصد مهار رادیکال DPPH برای نمونه استاندارد BHT. 79

جدول  ‏3‑9: جذب و درصد مهار عصاره آبی برگ گیاه بومادران. 81

IC عصاره گیاه بومادران و نمونه استاندارد. 82

جدول  ‏3‑11: جذب و درصد مهار عصاره متانولی سرشاخه گلدار گیاه  مینای دماوندی.. 83

عصاره گیاه  مینای دماوندی و نمونه استانداردBHT. 84

جدول  ‏3‑13: نتایج ارزیابی معادل گالیک اسید فنل‌های تام موجود در عصاره متانولی گیاه بومادران. 85

جدول  ‏3‑14: نتایج ارزیابی معادل گالیک اسید فنل‌های تام موجود در عصاره متانولی گیاه مینای دماوندی.. 85

جدول  ‏3‑15: بیان نتایج آزمون بی رنگ شدن β-کاروتن  در حضور لینولئیک اسید. 87

جدول  ‏3‑16: نتایج مربوط به فعالیت ضدمیکروبی اسانس و عصاره گیاه بومادران. 90

جدول  ‏3‑17: نتایج مربوط به تعیین فعالیت ضدمیکروبی اسانس و عصاره گیاه مینای دماوندی.. 92

فهرست نمودارها

نمودار  ‏3‑1: اجزاء تشکیل دهنده اسانس گیاه مینای دماوندی در روش تقطیربا بخار آب و روش فراصوت… 73

نمودار  ‏3‑2: اجزاء تشکیل دهنده اسانس گیاه بومادران در دو روش تقطیر با بخارآب و روش فراصوت… 75

نمودار  ‏3‑3: نموداردرصد مهار نسبت به غلظت نمونه استاندارد  BHT. 80

نمودار  ‏3‑4: نموداردرصد مهار نسبت به غلظت عصاره متانولی گیاه بومادران. 81

نمودار  ‏3‑5: نموداردرصد مهار نسبت به غلظت عصاره متانولی سرشاخه گیاه مینای دماوندی.. 83

نمودار  ‏3‑6: نمودار جذب بر حسب غلظت استاندارد گالیک اسید. 84

نمودار  ‏3‑7: بیان نتایج آزمون بی رنگ شدن β-کاروتن در حضور لینولئیک اسید. 88

علایم و اختصارات