Investigating the phytochemical properties of Mosir (Allium stipitatum Regel.) collected from various western regions of Iran

Document Type : Original Article

Authors

1 Assistant Professor, Department of Agricultural Sciences, Faculty of Technical and Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran.

2 Associate Professor of Plant Breeding, Department of Agricultural Sciences, Faculty of Technical and Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran

Abstract

Mosir (Allium stipitatum Regel.) is an edible and medicinal plant native to Iran. It belongs to the Amaryllidaceae family and is one of the most important plant sources of sulfur compounds and antioxidants. To investigate the phytochemical properties of Mosir tubers collected from various western regions of the country, an experiment was designed. Mosir tubers were collected from five habitats: Asadabad, Bahar, Tuyserkan, Hamadan, and Kangavar. The traits of allicin, total polyphenol, protein, and percentage of dry matter were studied. The results of the analysis of variance for each of the studied traits indicated a significant difference among the various Mosir collection points in terms of tuber dry matter percentage, protein percentage, and total polyphenol percentage. Mosir from Hamadan exhibited the highest protein content, while Tuyserkan had the lowest. The highest percentage of tuber dry matter was found in Bahar and the lowest in Asadabad. Mosir from Bahar and Asadabad had the highest total polyphenol content, while Mosir from Hamadan had the lowest percentage of total polyphenols. It appears that among the studied areas, Bahar city provides more favorable conditions for the growth and accumulation of phytochemical compounds in Mosir tubers, which are valuable in the pharmaceutical industry.
Keywords: Allicin, Protein, Polyphenol, Tuber dry matter, Mosir
 
Introduction
Mosir (Allium stipitatum Regel.) is a perennial plant of the Amaryllidaceae family. This family is one of the most important plant sources of sulfur and antioxidant compounds (Marrelli et al., 2019). Iran possesses favorable conditions for the growth and development of members of this family. Mosir is one of the native and valuable genera of Iran and grows wild in the pastures and slopes of the Zagros Mountain range (Ebrahimi et al., 2008). Due to its high amounts of sulfur compounds, it has antioxidant and antimicrobial properties (Ghodrati et al., 2008). Most of these medicinal properties are attributed to the presence of a sulfur compound called allicin, which is the most important known sulfur and antibacterial compound in the Mosir plant. The antioxidant properties of Mosir are attributed to phenolic compounds, especially flavonoids, which play an important role in improving health and increasing the resistance of the human body against oxidative stress (Pizzino et al., 2017). Mosir contains important sulfur compounds including allicin (di-allylthiosulfanate), saponin, sapogenin, ajoene, diallyl disulfide, diallyl trisulfide, and S-allyl cysteine. Due to the presence of phenolic and organosulfur compounds as well as allicin, the Mosir plant has significant antioxidant properties that reduce free radicals and inhibit lipid oxidation (Tony et al., 2015). Considering the importance of Mosir as a medicinal plant in terms of its phytochemical traits, the upcoming study aims to evaluate these traits in samples collected from the mountainous regions of western Iran, especially from Hamadan and Kermanshah provinces.
 
Materials and Methods
Based on information collected from rural promotion and development offices of various cities, documented information from the Ministry of Agriculture, and with the cooperation of plant systematics experts, Mosir plants from five different habitats were accurately identified and collected. These habitats include Asadabad in the west of Hamadan province, Bahar in the northwest of Hamadan province, Tuyserkan in the southwest of Hamadan province, Hamadan in the central part of Hamadan province, and Kangavar in the east of Kermanshah province. Six medium-sized and healthy Mosir tubers from each ecotype were randomly selected and transferred to the Pishgaman Keifiat Part Laboratory in Hamadan city. The allicin content of Mosir samples was calculated based on the spectrophotometric method using a combination of 4-mercaptopyridine (Baghalian et al., 2005). Total polyphenol content was determined using the Folin-Ciocalteu method (Chen et al., 2013; Mlcek et al., 2015). The percentage of dry matter in Mosir tubers was determined by calculating the fresh and dry weight of the tubers (Argyropoulos and Müller, 2014). Protein content was measured using Bradford's method with bovine serum albumin as the standard (Bradford, 1976). This research was conducted in the form of a randomized complete block design with three replications, using SPSS version 19 statistical software. Mean comparisons were made using Duncan's multiple range test at the 5% probability level, and correlations were checked with Pearson's test at the 1% and 5% probability levels.
 
Research findings
The results of the analysis of variance on each of the examined traits showed that, contrary to the allicin percentage, there was a significant difference between different Mosir collection points in terms of traits such as protein percentage, tuber dry matter percentage, and total polyphenol percentage. The geographical area of the Mosir harvesting site had a significant effect on the protein percentage and total polyphenol trait at the one percent probability level (p≤1%) and on the tuber dry matter percentage trait at the five percent probability level (p≤5%). Mean comparison with Duncan's test revealed that among the six tubers collected from five ecotypes, the Mosir plants in the Hamadan region had the highest protein content (3.05%), while those in Tuyserkan had the lowest (2.14%). This difference in protein levels among Mosir tubers may be attributed to variations in soil nitrogen content across different regions. The highest percentage of tuber dry matter was found in Mosirs collected from Bahar (29.12%) and the lowest (26.22%) in those collected from Asadabad. Mosirs collected from Bahar and Asadabad regions had the highest total polyphenol content (0.15%), while the lowest percentage of total polyphenol (0.12%) was found in Mosirs collected from Hamadan. Phenolic compounds are secondary plant compounds that have a positive correlation with the plant's antioxidant capacity. The amount of allicin in all five regions, without significant difference at the 5% probability level, were placed in the same group.
 
Discussion of Results & Conclusion
The protein percentage, dry matter percentage, and total polyphenol percentage characteristics of tubers harvested from different geographical regions exhibited significant differences. The results indicated that the Mosir plant in the Hamadan region had the highest protein content, while in Tuyserkan, it had the lowest. The highest percentage of tuber dry matter was observed in Mosirs collected from Bahar and the lowest in Mosirs collected from Asadabad. Mosirs collected from Bahar and Asadabad regions had the highest total polyphenol content, while the lowest percentage of total polyphenols was found in Mosirs collected from Hamadan. Therefore, it appears that among the studied areas, Bahar is more suitable for providing the necessary conditions for the growth and accumulation of phytochemical compounds that are valuable in the pharmaceutical industry. It is recommended to carefully examine Bahar for its potential in cultivating Mosir. Additionally, it is suggested to compare the phytochemical compounds of cultivated and wild Mosirs in these areas, while thoroughly examining the climatic and soil conditions of the mentioned regions.

Keywords

Main Subjects

Full Text

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

محل جمع‌آوری Origin

اقلیم

Climate

عرض جغرافیایی (N)

Latitude

طول جغرافیایی (E)

Longitude

ارتفاع از سطح دریا (متر)

اسدآباد

Asadabad

سرد – نیمه‌خشک

Cold semi-arid

34 درجه و 46 دقیقه

48 درجه و 07 دقیقه

1591

بهار

Bahar

سرد – خشک

Dry cold

34 درجه و 53 دقیقه

48 درجه و 26 دقیقه

1725

تویسرکان

Tuyserkan

معتدل – نیمه‌خشک

Moderately semi-arid

34 درجه و 33 دقیقه

48 درجه و 26 دقیقه

1821

همدان

Hamedan

سرد – نیمه‌خشک

Cold semi-arid

34 درجه و 47 دقیقه

48 درجه و 30 دقیقه

1818

کنگاور

Kangavar

معتدل – نیمه‌خشک

Moderately semi-arid

34 درجه و 30 دقیقه

47 درجه و 57 دقیقه

1468

 

 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).

MCdb= × 100

 

که در آن، MCdb درصد ماده خشک غده، Ww وزن اولیه ماده گیاهی قبل از خشک‌شدن (گرم) و Wd 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

میانگین مربعات

MS

 

 

پلی‌فنول کل

Total polyphenols

درصد ماده خشک

Dry matter content

پروتئین

Protein

آلیسین

Allicin

درجه آزادی

df

منابع تغییرات

Variation source

00/0

05/0

05/0

00/0

2

بلوک

Block

**01/0

*11/11

**38/0

ns001/0

4

تیمار

Treatment

00/0

11/1

03/0

00/0

8

خطا

Error
             

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

منطقه جغرافیایی

Geographical region

پروتئین

Protein

(%)

درصد ماده خشک

Dry matter content

(%)

پلی‌فنول کل

Total polyphenols

(%)

اسدآباد

Asadabad

b86/2

e22/26

a15/0

بهار

Bahar

d45/2

a12/29

a15/0

تویسرکان

Tuysekan

e14/2

d31/26

b14/0

کنگاور

Kangavar

c54/2

c69/23

c13/0

همدان

Hamedan

a05/3

b48/26

d12/0

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

صفات

Traits

آلیسین

Allicin

(%)

پلی‌فنول کل

Total polyphenols

(%)

درصد ماده خشک

Dry matter content

(%)

پروتئین

Protein

(%)

پروتئین

Protein (%)

31/0

33/0-

08/0-

1

درصد ماده خشک

Dry matter content (%)

13/0-

34/0

1

 

پلی فنول کل

Total polyphenols (%)

46/0-

1

 

 

آلیسین

Allicin (%)

1

 

 

 

 

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.

References

Ahmadifar, E., Pourmohammadi Fallah, H., Yousefi, M., Dawood, M. A. O., Hoseinifar, S. H., Adineh, H., Yilmaz, S., Paolucci, M., & Doan, H. V. (2021). The Gene Regulatory Roles of Herbal Extracts on the Growth, Immune System, and Reproduction of Fish. Animals, 11(8), 1-24. https://doi.org/10.3390/ani11082167
Ahmadi Sabegh, M., & Eghbal, H. (2021). Phytochemical study of mineral elements of medicinal plant (Tragopogon collinus) Collected from the vegetation areas of northwestern Iran. The application of chemistry in environment, 12(47), 43-51. https://sanad.iau.ir/fa/Article/942947?FullText=FullText [In Persian].
Allahmoradi, M., Ghanbaryan, Gh., & Ghasemi, F. (2014). Investigation of habitat characteristics of Persian shallot (Allium hirtifolium Boiss.) in Fars province, Iran. Journal of Rangeland, 7(4), 282-291. https://rangelandsrm.ir/article-1-236-fa.html [In Persian].
Argyropoulos, D., & Müller, J. (2014). Kinetics of change in colour and rosmarinic acid equivalents during convective drying of lemon balm (Melissa officinalis L.). Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants, 1(1), 15-22. https://doi.org/10.1016/j.jarmap.2013.12.001
Arianfar, M., Akbari Nodehi, D., Hemmati, Kh., & Rostampour, M. (2017). Effects of altitude and aspect on efficiency of producing essence and phytochemical properties of Artemisia aucheri Boiss. and Artemisia sieberi Besser. in South Khorasan rangelands. Journal of Rangeland, 12(3), 281-294. https://rangelandsrm.ir/article-1-643-fa.html [In Persian].
Askari Khorasgani, O., & Pessarakli, M. (2019). Evaluation of cultivation methods and sustainable agricultural practices for improving shallot bulb production – a review. Journal of Plant Nutrition, 43(1), 148-163. https://doi.org/10.1080/01904167.2019.1659329
Baghalian, K., Ziai, S. A., Naghavi, M. R., & Naghdi Badi, H. (2005). Pre-planting evaluation of allicin content and botanical traits in Iranian garlic (Allium sativum L.) ecotypes. Journal of Med Plants, 4(13), 50-59. https://jmp.ir/article-1-718-en.html [In Persian].
Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72(1-2), 248-254. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3
Chen, S., Shen, X., Cheng, S., Li, P., Du, J., Chang, Y., & Meng, H. (2013). Evaluation of garlic cultivars for polyphenolic content and antioxidant properties. PLoS One, 8(11), 1-13. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079730
Ebrahimi, R., Zamani, Z., & Kashi, A. (2008). Genetic diversity evaluation of wild Persian shallot (Allium hirtifolium Boiss.) using morphological and RAPD markers. Scientia Horticulturae, 119(4), 345-351. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2008.08.032
Ebrahimi, R., Zamani, Z., Kashi, A., & Jabbari, A. (2009). Comparison of fatty acids, mineral elements of 17 Iranian shallot landraces (Allium hirtifolium Boiss.). Iranian Journal of Food Science and Technology, 5(1), 61-68 http://fsct.modares.ac.ir/article-7-4263-en.html [In Persian].
Getachew, T., & Asfaw, Z. (2004). Achievements in shallot and garlic research (Report No. 38). Ethiopian Agricultural Research Organization. http://b2n.ir/r27665
Ghahremani Majd, H., & Dashti, F. (2014). Genetic diversity of Persian shallot (Allium hirtifolium Boiss.) populations based on morphological traits and RAPD markers. Plant Systematics and Evolution, 300, 1021-1030. https://doi.org/10.1007/s00606-013-0940-5
Ghodrati Azadi, H., Mahmood Ghaffari, S., Riazi, G.H., Ahmadian, S., & Vahedi, F. (2008). Antiproliferative activity of chloroformic extract of Persian Shallot, Allium hirtifolium, on tumor cell lines. Cytotechnology, 56, 179-185. https://doi.org/10.1007/s10616-008-9145-0
Hemati, K. H., Omidbeigi, R., & Bashiri Sadr, Z. (2003). Effect of climate and harvest time on the qualitative and quantitative characteristics of flavonoids of citrus varieties [Unpublished Ph.D. thesis]. Tarbiat Modares University. [In Persian].
Hore, J., Ghanti, K. S., & Chanchan, M. (2014). Influence of nitrogen and sulphur nutrition on growth and yield of garlic (Allium sativum L.). Journal of Crop and Weed, 10(2), 14-18. https://www.cropandweed.com/archives/?year=2014&vol=10&issue=2&article_id=583
Hosseini Shekarabi, S. P., Javarsiani, L., Shamsaie Mehrgan, M., Dawood, M. A. O., & Adel, M. (2022). Growth performance, blood biochemistry profile, and immune response of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fed dietary Persian shallot (Allium stipitatum) powder. Aquaculture, 548(1). https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.737627
Jafari, S., Hassandokht, M.R., Taheri, M., & Kashi, A. (2019). Determination of nutritive value and antioxidant capacity of various organs of two Iranian Valak species (Allium akaka S.G. Gmelin and Allium elburzense W.) in different habitates conditions and field. Iranian Journal of Horticultural Science, 50(1), 105-118. 10.22059/ijhs.2018.232889.1253 [In Persian].
Kakaei, M., & Hajmoradi, F. (2023). Investigating the Morphological Characteristics of the Medical Plant of Peganum harmala L. in Western Iran. Taxonomy and Biosystematics, 15(1), 121-136. 10.22108/tbj.2023.139760.1245 [In Persian].
Kakolvand, E., Azizi, Kh., Esmaeili, A., Adeli, M., & Heidari, S. (2022). Effect of irrigation regimes on the quantitative and qualitative traits of wild shallot cultivated in AlShatar region of Lorestan province. Iranian Journal of Field Crop Science, 53(1), 251-261. https://doi.org/10.22059/ijfcs.2020.279840.654604 [In Persian].
Kheirkhah, M., & Dadkhah, A. (2009). Study of Allium altissimum Regel.phenology and consider how to domesticating it. Journal of Horticulture Researches in Pajouhesh & Sazandegi, 82, 19-24 https://profdoc.um.ac.ir/paper-abstract-1013469.html [In Persian].
Marrelli, M., Amodeo, V., Statti, G., & Conforti, F. (2019). Biological properties and bioactive components of Allium cepa L: Focus on potential benefits in the treatment of obesity and related comorbidities. Molecules, 24(1), 119. https://doi.org/10.3390/molecules24010119
Mkhabelaa, M.S., & Warman, P.R. (2005). The influence of municipal solid waste compost on yield, soil phosphprus avalability and uptake by two vegetable crops grown in a Pugwash Sandy loam soil in Nova Scotia. Agriculture, Ecosystem & Enviranment, 106(1), 57-67. https://doi.org/10.1016/j.agee.2004.07.014
Mlcek, J., Valsikova, M., Druzbikova, H., Ryant, P., Jurikova, T., Sochor, J., & Borkovcova, M. (2015). The antioxidant capacity and macroelement content of several onion cultivars. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 39(6), 999-1004. https://doi.org/10.3906/tar-1501-71
Motalebifard, R. (2016). Evaluation of Garlic Yield, Yield Components, and WUE under Different Irrigation and Nitrogen Conditions. Journal of Water Research in Agriculture, 4(4), 465-482. https://doi.org/10.22092/jwra.2016.105822 [In Persian].
Ozkan, C.F., Anac, D., Eryuce, N., Demİrtas, E.L., Asri, F.O., Guven, D., Simsek, M., & Ari, N. (2018). Effect of different potassium and sulfur fertilizers on onion (Allium cepa L.) yield and quality. International Potash Institute (IPI), 53, 16-24. https://www.ipipotash.org/publications/eifc-422
Pizzino, G., Irrera, N., Cucinotta, M.P., Pallio, G., Mannino, F., Arcoraci, V., Squadrito, F., Altavilla, D., & Bitto, A. (2017). Oxidative Stress: Harms and Benefits for Human Health. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2017(1), 1-13. https://doi.org/10.1155/2017/8416763
Pokorný, J. (2007). Are natural antioxidants better – and safer – than synthetic antioxidants?. European Journal of Lipid Science and Technology, 109(6), 629-642. http://dx.doi.org/10.1002/ejlt.200700064
Rasti, A., Sefidkon, F., & Jaimand, K. (2001). Effect of habitat, eleviation, aspect and slope on the quality and
quantity of essential oil of Juniperus sp., in the Amarlooi Roodbar regions [Conference presentation]. International Conference of Medicinal Plant 2001, Tehran, Iran [In Persian].
Saeidi, K., Azadeh Ghahfaroghi, S. Z., Lorigooini, Z., Kiani, M., & Shahrokhi, A. (2021). Investigating Morphological Characteristics in Ecotypes of 3 Alcea Species (Alcea Koelzii, A. Arbelensis, and A. Aucheri) under Different Growing Conditions. Taxonomy and Biosystematics, 12(45), 23-48. https://doi.org/10.22108/tbj.2021.124421.1121 [In Persian].
Sanei, M., Ghasemnezhad, A., Ghorbani, Kh., Masoumi, M., & Sadeghi Mahonak, A. (2021). Evaluation of environmental parameters effect on the antioxidant capacity of medicinal plants. Journal of Plant Production Research, 27(4), 241-262. https://doi.org/10.22069/jopp.2020.17646.2631 [In Persian].
Sepahvand, A., Astereki, H., Naghavi, M. R., Daneshian, J., & Mohammadian, A. (2008). Evaluation of morphological variation in different accession of Allium hirtifolium Boissier from Lorestan Province. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 24(1), 109-116. https://ijmapr.areeo.ac.ir/article_10071.html?lang=en [In Persian].
Shimeles, A. (2014). The performance of true seed shallot lines under different environments of Ethiopia. Journal of Agricultural Sciences, 59(2), 129–139. https://doi.org/10.2298/JAS1402129S
Siahpoosh, A., & Sohangir, S. (2012). Phenolic Compounds and Antioxidant Activity of Methanolic Extracts of Moosir (Allium hirtifolium boiss) Bulbs. Jundishapur Sci, 11(6), 625-634. https://jsmj.ajums.ac.ir/article_49660.html?lang=en  [In Persian].
Tony, M. A., Mohamed, S. H., EI-Sissi, A. F., & Abdel Razek, A. H. (2013, August 26-29). Efficacy of Allicin Supplementation on Zoote chnical Performance and Immunological Parameters of Broiler Chickens [Conference presentation]. 19th European Symposium on Poultry Nutrition, Potsdam, Germany. https://www.wpsa.com/index.php/publications/wpsa-proceedings/2013/19th-espn
Yeshiwas, Y., Temsegen, Z., Wubie, M., & Wagnew, T. (2023). Effects of Varieties and Different Environments on Growth and Yield Performance of Shallot (Allium cepa var. aggregatum). International Journal of Agronomy, 6, 1-12. http://dx.doi.org/10.1155/2023/3276547

Files

Share

How to cite

Statistics