بررسی نیازهای اکولوژیکی، فنولوژی و شناسایی ترکیبات شیمیایی گیاه تاتوره

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(۱۷٫۵در صد) و مهمترین اسیدهای چرب غیراشباع آن شامل اسید اولئیک (۲۴ درصد) و لینولئیک اسید (۵۸٫۵درصد) و اسیدهای چرب اشباع اسید پالمیتیک (۱۳٫۳ درصد)، اسید استئاریک (۲٫۶ درصد) می‌باشد.

فهرست مطالب

چکیده
پیشگفتار
اهداف پژوهش
فصل اول
کلیات
۱-۱ تیره سیب زمینی Solanaceae
1-2 اختصاصات عمومی
۱-۳ معرفی گونه های اقتصادی و زینتی این تیره
۱-۴ رده بندی
۱-۵ کلید شناسایی جنس های مختلف تیره Solanaceae
1-6 جنس تاتوره DaturaL
1-6-1 کلید شناسائی گونه های جنس تاتوره در ایران
شکل ۱-۱ اجزای مختلف گیاه تاتورهDatura stramonium L
7-1 جایگاه گونه مورد مطالعه در رده بندی گیاهی
۱-۸ اسامی عمومی تاتوره در نقاط مختلف دنیا
۹-۱گونه های مختلف جنس Datura L در جهان
۱-۹-۱گونه های مختلف جنس Datura L در ایران
شکل ۱-۲پراکنش و انتشار جغرافیایی Datura stramonium L در ایران
۱-۱۰ فاکتورهای اساسی مؤثر در ترکیبات ثانوی گیاه
۱-۱۰-۱ توارث
۱-۱۰-۲ مراحل رشد
۱-۱۰-۳ عوامل محیطی و مواد موثره گیاهی
۱-۱۰-۳-۱ نور
۱-۱۰-۳-۲ شدت روشنائی
۱-۱۰-۳-۳ مدت روشنائی
۱-۱۰-۳-۴ خاک و گیاه
۱-۱۱ استخراج و شناسایی مواد موثره گیاهان دارویی
۱-۱۱-۱ برداشت و بهره‌برداری گیاهان دارویی
۱-۱۱-۱-۱ زمان جمع‌آوری
۱-۱۱-۱-۲ اندام‌های مختلف گیاه
۱-۱۱-۱-۳ سن گیاه
۱-۱۱-۲ نکاتی در مورد خشک کردن و آسیاب کردن
۱-۱۱-۲-۱ نگهداری و خشک کردن گیاهان دارویی
۱-۱۱-۲-۱-۱ خشک کردن در هوای آزاد
۱-۱۱-۳ آسیاب کردن
۱-۱۱-۴ استخراج مواد متشکله گیاهان دارویی
۱-۱۱-۴-۱ انتخاب حلال
۱-۱۱-۴-۲ روش‌های استخراج
۱-۱۱-۴-۲-۱ روش خیساندن
۱-۱۱-۴-۲-۲ روش پرکولاسیون
۱-۱۱-۴-۲-۳ روش سوکسوله
۱-۱۲ متابولیت‌های ثانویه
۱-۱۲-۱ فلاونوئیدها
۱-۱۲-۲ تانن‌ها
۱-۱۲-۳ ساپونین‌ها
۱-۱۲-۴ ترکیبات ازت‌دار
۱-۱۲-۵ آلکالوئیدها
۱-۱۲-۵-۱ مبدأ و درجه پخش آلکالوئیدها
۱-۱۲-۵-۲ بیوسنتز آلکالوئیدها
جدول ۱-۱مثال هایی از اندام های ویژه بیوسنتز و تجمع الکالوئیدها (Michael , W1987)
1-12-5-3 محل تجمع آلکالوئیدها
جدول ۱-۲مثالهایی از ذخیره الکالوئید‌ها در واکوئل گیاهان
۱-۱۲-۵-۴ نقش فیزیولوژیک آلکالوئیدها
۱-۱۲-۵-۵ اثرات بیوشیمیایی آلکالوئیدها
۱-۱۲-۵-۶ تفکیک، شناسایی و استخراج آلکالوئید‌ها
۱-۱۲-۵-۶-۱شناسایی آلکالوئیدها
۱-۱۲-۵-۶-۲روشهای استخراج آلکالوئید ها
۱-۱۲-۵-۷ روشهای اندازه گیری آلکالوئید ها
۱-۱۲-۵-۷-۱کروماتوگرافی مایع
۱-۱۲-۵-۸آلکالوئیدهای تروپان موجود در گیاه تاتوره
۱-۱۲-۵-۸-۱آلکالوئید آتروپین
۱-۱۲-۵-۸-۱-۱ آلکالوئید هیوسیامین
۱-۱۲-۵-۸-۱-۲آلکالوئید اسکوپولامین
شکل ۱-۴مسیر بیوسنتزی اسکوپولامین
شکل ۱-۵مسیر بیوسنتزی هیوسیامین
۱-۱۳ چربی ها در گیاهان
۱-۱۳-۱ طبقه بندی چربی ها
۱-۱۳-۲ اسیدهای چرب[۱]
جدول ۱-۳ نام شیمیایی و فرمول بعضی از اسیدهای چرب اشباع شده
جدول ۱-۴نام شیمایی و فرمول بعضی از اسیدهای چرب اشباع نشده
۱-۱۳-۲-۱ آنالیز اسیدهای چرب و شناسایی آنها
۱-۱۳-۲-۱-۱ کروماتوگرافی گاز – مایع
شکل ۱-۶طرح دستگاه کروماتوگرافی گاز – مایع
شکل ۱-۷جدا کردن مشتق متیل استر اسیدهای چرب با زنجیر طولانی به وسیله کروماتوگرافی گاز – مایع
۱-۱۳-۲-۱-۲ کروماتوگرافی نازک لایه
فصل دوم
سابقه تحقیق
۲-۱ تاریخچه و سابقه تحقیق
۲-۲ جایگزینی روغن­ها و چربی­ها
جدول ۲-۴مقدار چربی و ترکیب اسیدهای چرب عمده روغن های انتخابی به ترتیب نزولی از نظر مقداراسیدلینولئیک Leverton , 1974) )
جدول ۲-۵ترکیب اسیدهای چرب دانه­های روغنی معین
جدول ۲-۶مقایسه اسیدهای چرب در گیاهان مختلف
فصل سوم
مواد و روش ها
۱-۳ معرفی منطقه مورد مطالعه
۱-۳-۱ موقعیت جغرافیائی منطقه ناهارخوران
شکلموقعیت جغرافیایی منطقه نهارخوران
شکل ۳-۱تصویر ماهواره ای لندست ۲۰۰۲ حوزه آبخیز ناهارخوران
۳-۱-۲ حدود وسعت توپوگرافی حوزه ناهارخوران
۳-۱-۳ شرایط اقلیمی حوزه آبخیز ناهارخوران
۳-۱-۳-۱ آب و هوا
۳-۱-۳-۲بارندگی
۳-۱-۳-۳ آمار بارندگی ماهانه و سالیانه هر یک از ایستگاهها
جدول ۳-۱ بارندگی ماهانه و سالانه ایستگاههای مورد استفاده
جدول۳-۲میانگین رطوبت نسبی ماهانه و سالانه منطقه ناهارخوران طی سال‌های ۱۳۸۰-۱۳۷۰
۳-۱-۳-۴تیپ آب وهوائی
جدول ۳-۳میانگین بارندگی ماهانه ودرجه حرارت ماهانه منطقه نهارخوران طی سال‌های ۱۳۸۰-۱۳۷۰
نمودار ۳-۱ منحنی آمبروترمیک منطقه ناهارخوران در یک دوره ده ساله
۳-۱-۳-۵تعمیم نتایج حاصل از مطالعات طرح جامع برای واحدهای هیدرولوژیک
جدول۳-۴ریزشهای جوی کوتاه مدت حوزه آبخیز ناهارخوران در دوره بازگشت های مختلف
۳-۱-۳-۶بررسی درجه حرارت حوزه ناهارخوران
۳-۱-۳-۷ دما
جدول ۳-۵شاخص های حرارتی ایستگاه گرگان
۳-۱-۳-۸تبخیر و تعرق پتانسیل
جدول ۳-۶تبخیر و تعرق پتانسیل به روش بلانی – کریدل در ایستگاه گرگان(میلی متر)
۳-۱-۴زمین شناسی حوزه آبخیز نهارخوران
۳-۱-۴-۱نهشته های پرکامبرین
۳-۱-۴-۲سازند خوش ییلاق
۳-۱-۴-۳سازند مبارک
۳-۱-۴-۴سازند شمشک
۳-۱-۴-۵سازند لار
۳-۱-۴-۶رسوبات زمان کواترنر
۳-۱-۴-۷ریخت شناسی و وضعیت کلی ژئومرفولوژی منطقه
۳-۲ عملیات صحرایی
شکل ۳-۳ عملیات صحرایی جهت نمونه برداری از رویشگاه طبیعی
۳-۳ مطالعات خاکشناسی
شکل ۳-۲نمونه برداری خاک از منطقه مورد مطالعه
۳-۴ مطالعات فنولوژیک
۳-۵ مراحل جداسازی و خشکاندن نمونه ها
شکل ۳-۴مراحل جداسازی و خشک کردن نمونه‌ها درمحیط سایه
۳-۶ عملیات آزمایشگاهی
۳-۶-۱ عملیات عصاره گیری
۳-۶-۱-۱ استخراج عصاره اتانولی
۳-۷ بررسی کیفی مواد شیمیایی اندامهای گیاهی
۳-۷-۱ تست کیفی فلاونوئید
۳-۷-۲ تست کیفی تانن
۳-۷-۳ تست کیفی ساپونین
۳-۸ آنالیز مواد معدنی نمونه ها
۳-۸-۱ آنالیز پروتئین خام
۳-۸-۲ آنالیز چربی خام
۳-۸-۳ آنالیز الیاف خام
۳-۸-۴ آنالیز خاکستر خام
۳-۸-۵ محاسبه انرژی در نمونه
۳-۸-۶ محاسبه ازت فراریا TVN
3-8-9 آنالیز فلزاتآهن،مس، روی و منگنز
۳-۹ آنالیز مواد موثره روغن دانه تاتوره در منطقه نهارخوران
۳-۱۰استخراج و اندازه گیری میزان آلکالوئیدها
فصل چهارم
نتایج
عملیات صحرایی
۴-۱ هوا واقلیم
جدول۴-۱ اقلیم منطقه مورد مطالعه
۴-۲نتایج خاکشناسی
جدول شماره ۴-۲نتایج آنالیز خاک منطقه موردمطالعه
۴-۳ نتایج مرفولوژی
شکل ۴-۱گیاه جوانشکل ۴-۲دانه رست
شکل۴-۳ گیاه مورد مطالعه در مرحله گلدهی
شکل ۴-۴ برگ های لوزوی با حاشیه نا منظم و دندانه دار
شکل۴-۵ ساقه منفرد در انتها منشعب
شکل ۴-۶گلهای قیفی با جام گل پیوسته ،سفیدرنگ با ۶ لوب
شکل ۴-۷۶ پرچم سفید
شکل۴-۸سرشاخه گلدار به همراه میوه
شکل ۴-۹میوه نارس ( کپسول Septiferage )
شکل ۴-۱۰میوه رسیده و دانه
شکل ۴-۱۱خزان گیاه به همراه رویش مجدد گیاه
۴-۴ نتایج فنولوژیک
جدول شماره ۴-۳فنولوژی گونه مورد مطالعه
۴-۵ لیست فلورستیک گونه های مختلف منطقه مورد مطالعه
جدول ۴-۴ گونه‌های همراهL Datura stramoniumدر منطقه ناهارخوران
نمودار ۴-۱طیف زیستی گونه‌های منطقه مورد مطالعه
شکل ۴-۱۲ نمونه هایی از گیاهان همراه گونه
۴-۶ نتایج مطالعه پراکنش گونه L Datura stramonium
شکل ۴-۱۳ رویشگاهDatura stramonium L در کنار جاده و مناطق باز جنگلی
شکل ۴-۱۴ رویشگاهDatura stramonium L در مزرعه آفتابگردان در گلی داغ
شکل ۴-۱۵ رویشگاهDatura stramonium L در مزرعه سویا در روستای محمدآباد
۴-۷ آنالیز مواد معدنی گیاه
جدول ۴-۵نتایج آنالیز مواد غذایی و معدنی نمونه در رویشگاه مورد مطالعه
نمودار۴-۲مقایسه مواد مغذی در برگ و دانه
نمودار۴-۳مقایسه انرژی خام در برگ و دانه
نمودار۴-۴مقایسه میزان فلزات سنگین در دانه و برگ
نمودار۴-۵مقایسه میزان آهن در برگ و دانه
نمودار ۴-۶مقایسه میزان کلسیم و فسفر در برگ و دانه
۴-۸ بررسی کیفی مواد مؤثره عصاره اندامهای مختلف گیاه
جدول ۴-۷نتایج بررسی کیفی ماده مؤثره فلاونوئید در اندامهای مختلف
نمودار ۴-۷مقایسه کیفی فلاونوئید در اندام های مختلف
شکل ۴-۱۶ مقایسه کیفی فلاونوئید دراندامهای مختلف
جدول ۴-۷نتایج بررسی کیفی تانن در اندامهای مختلف
شکل ۴-۱۷ مقایسه کیفی تانن در اندام های مختلف
شکل ۴-۱۷ مقایسه کیفی تانن در اندام های مختلف
Datura stramonium Lگیاه
جدول ۴-۸نتایج بررسی تست کیفی ساپونین در
(Datura stramonium L(
نمودار ۴-۹ مقایسه تست کیفی ساپونین دراندام های مختلف گیاه ((Datura stramonium L
شکل۴-۱۸وجود ساپونین در برگ تاتوره
۴-۹ نتایج حاصل از مقایسه کمی و کیفی متابولیت های ثانویه دانه تاتوره (روغن‌ و اسیدهای چرب)
جدول ۴-۹آنالیز کمی روغن دانهDatura stramoniumL
نمودار۴-۱۰مهمترین اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع دانه های تاتوره
۴-۱۰ نتایج حاصل ازاستخراج آلکالوئیدها در اندامهای مختلف گیاه در مراحل مختلف رشد
جدول۴-۱۰ آنالیز آلکالوئیدهای تروپان در اندامهای مختلف تاتوره در مراحل مختلف رشد
نمودار ۴-۱۱مقایسه میزان آتروپین اندامهای مختلف تاتوره
نمودار۴-۱۲مقایسه میزان اسکوپولامین اندامهای مختلف تاتوره در مرحله رویشی
نمودار ۴-۱۳ مقایسه میزان آتروپین اندامهای مختلف تاتوره در مرحله زایشی
نمودار۴-۱۴مقایسه میزان اسکوپولامین اندامهای مختلف تاتوره در مرحله زایشی
نمودار ۴-۱۵مقایسه میزان آتروپین و اسکوپولامین برگ در فاز زایشی و رویشی
نمودار۴-۱۶ مقایسه میزان آتروپین و اسکوپولامین ساقه در فاز رویشی و زایشی
نمودار۴-۱۷مقایسه میزان اسکوپولامین و آتروپین ریشه در فاز رویشی و زایشی
نمودار۴-۱۸مقایسه میزان اسکوپولامین و آتروپین در غنچه و گل
نمودار۴-۱۹مقایسه میزان اسکوپولامین و آتروپین در دانه
فصل پنجم
بحث و نتیجه گیری
عملیات صحرایی
مرفولوژی
فنولوژی
آنالیز کیفی ترکیبات شیمیایی گیاه
مواد معدنی
نمودار۵-۱مقایسه فلزات سنگین برگ DStramoniumبا Dmetel
نمودار۵-۲مقایسه فلزات سنگین در دانه DStramoniumبا Dmetel
جدول۵-۱مقایسه ترکیبات خام علوفه های دامی با تاتوره
نمودار۵-۳ مقایسه میزان پروتئین خام گیاه تاتوره نسبت به علوفه های دامی
نمودار۵-۴ مقایسه میزان چربی خام گیاه تاتوره نسبت به علوفه های دامی
نمودار۵-۵ مقایسه الیاف خام گیاه تاتوره نسبت به علوفه های دامی
نمودار۵-۶ مقایسه انرژی خام گیاه تاتوره نسبت به علوفه های دامی
آلکالوئید
مقایسه اسیدهای چرب مهم تاتوره با سایر گیاهان
نمودار۵-۷مقایسه اسیدپالمتیک تاتوره با سایر گیاهان
نمودار۵-۸مقایسه اسید استئاریک تاتوره با سایر گیاهان
نمودار۵-۹مقایسه اسیداولئیک تاتوره با سایر گیاهان
نمودار۵-۱۰مقایسه اسید لینولئیک تاتوره با سایر گیاهان
منابع
Abstract

منابع

اداره کل منابع طبیعی و اداره کل آبیاری و اداره کل هواشناسی گرگان

اگن،اشتال.۱۳۶۸٫تجزیه و شناسایی مواد دارویی گیاهی. ترجمه هادی صمصام شریعت،چاپ مشعل اصفهان.

امیرجانی،م.، ۱۳۷۲٫کشت اندام گیاه شابیزک و بررسی اثر عوامل مختلف بر بیوسنتز آتروپین.پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده علوم پایه. تربیت مدرس.

ایزددوست،م.، ۱۳۶۳٫شیمی گیاهی، انتشارات دانشگاه تهران.

شماع، م.، ساعدی،ه.،۱۳۷۰٫گیاهان سمی و تاثیر مسمومیت آنها در حیوانات.انتشارات دانشگاه تهران صفحه ۱۳۵- ۲۳۱٫

دانلود