SUPERVISOR
Ghodratollah Saeidi,Mehdi Rahim malek,Mehran Miroliaei
قدرت اله سعیدی (استاد مشاور) مهدی رحیم ملک (استاد راهنما) مهران میراولیائی (استاد مشاور)
STUDENT
Mahvash Afshari
مهوش افشاری
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
TITLE
Evaluation of Morphological Traits, Antioxidant and Antiglycation Activity of Achillea in Different Phenological Stages
Medicinal plants are one of the most important genetic resources in Iran. Yarrow belongs to Asteraceae family and it has different medicinal and ornamental uses. The aims of this study was to evaluate the effect of different phenological stages on antioxidant properties, essential oil content, plant morphology, self-compatibility index and antiglycation property in different genotypes of Achilla including A. millefolium (Hamadan, Kandovan, Lithunia, England, and Uroumiyeh), A . filipendulina (California and Ardebil), A. santolina (Shahrkord), A. nobilis (Shandiz), A.aucheri (Alborz) and A. pachycephalla (Hamadan and Golestan). In addition, the main ingredients of alcoholic extract of the mentioned genotypes were evaluated and compared by spectroscopy method. The experiment was conducted in a split plot in time based on randomized completely block design with three replications in 2014-2016. In this study antioxidant activity were evaluated based on DPPH and FTC method. Results showed that in all the genotypes the highest amount of phenol, flavonoid, FTC (in all concentrations) and antiglycation activity observed in 50% flowering stage. Furthermore, the lowest antioxidant activity (evaluated by DPPH method) was observed in this stage. In terms of morphological traits, California genotype at 100% flowering had a great advantage in comparision with other genotypes. The highest amount of essential oil in all studied genotypes was observed at 100% flowering stage. Results showed that phenolic content and antioxidant activity in the first year was higher in comparison to the second year. The highest amount of total phenolics (111.10 mg tannic acid per gram dry weight) and flavonoids (15 mg quercetin per gram dry weight) were observed at 50% flowering stage in Golestan genotype in the first year. Also, this genotype possessed the highest FTC, the lowest IC 50 , and the highest antioxidant activity in mentioned stage and year. Furthermore, the major compounds of alcoholic extract of different species were evaluated using High-performance liquid chromatography (HPLC). High amounts of fenolic and flavonoid compounds such as chlorogenic acid, luteolin and quercetin was determined in the extract of different Achillea species extracts. Among these compounds, chlorogenic acid and luteolin had the most important role of increasing in antioxidant and antiglycated activity. The highest essential oil content was obtained at 100% flowering in Lithuania genotype as 0.8% and 0.7% in the first year and the second year, respectively. During the years, Ap-hamadan and A.aucheri had the lowest (0.01%) essential oil content. So, the best harvesting time in term of phenolic compounds and antioxidant activity was 50% flowering , while for essential oil content was 100% flowering stage. In this study, there was a direct correlation between antioxidant and anti-glycation activity. Keywords : Phenological stages, Achilla , Antioxidant activity, Phenolic compounds
گیاهان دارویی در ایران جزء ذخایر ارزشمند ژنتیکی محسوب می شوند. جنس بومادران (sp. Achillea ) از تیره کاسنی (Asteraceae) از گیاهان مهم دارویی و زینتی محسوب می شود. هدف از اجرای این پژوهش، بررسی اثر مراحل مختلف فنولوژیک بر فعالیت آنتی اکسیدانی، میزان اسانس، صفات مورفولوژیک، بررسی شاخص خودسازگاری و خاصیت آنتی گلایکیشنی بر روی دوازده ژنوتیپ از شش گونه بومادران شامل گونه A.millefolium (ژنوتیپ های همدان، کندوان، لیتوانی، انگلیس، ارومیه)، filipendulina A . (ژنوتیپ های کالیفرنیا و اردبیل)، A. santolina (ژنوتیپ شهرکرد)، nobilis A. (ژنوتیپ شاندیز)، A.aucheri (ژنوتیپ البرز) و A . pachycephalla (ژنوتیپ های همدان و گلستان) بود. این مطالعه به صورت آزمایش اسپیلیت پلات در زمان در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار و در سال های 95-1393 اجرا شد. در این مطالعه فعالیت آنتی اکسیدانی با استفاده از مدل سیستم آلفا و آلفا- دی فنیل- بتا- پیکریل هیدرازیل (DPPH) و قدرت احیا کنندگی آهن (FTC) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که در همه ژنوتیپ ها میزان فنول تام، فلاونوئید تام، قابلیت احیا کنندگی آهن (در چهار غلظت 50 ، 100، 300 و500 ppm) و خاصیت آنتی گلایکیشنی در مرحله 50% گلدهی بیشتر از سایر مراحل بود و کمترین مقدار فعالیت آنتی اکسیدانی به روشDPPH بر اساسIC 50 در این مرحله مشاهده شد. از لحاظ بیشتر صفات مورفولوژیک اندازه گیری شده، ژنوتیپ کالیفرنیا در مرحله 100% گلدهی نسبت به سایر ژنوتیپ ها از برتر بود. در همه ژنوتیپ ها بیشترین میزان اسانس در مرحله %100 گلدهی برآورد شد. مشاهدات نشان داد که میزان ترکیبات فنولیک و خاصیت آنتی اکسیدانی در سال اول بیشتر از سال دوم بود. بیشترین میزان فنول تام و فلاونوئید تام در مرحله 50% گلدهی در سال زراعی اول در ژنوتیپ گلستان به ترتیب با مقادیر 10/111 میلی گرم تانیک اسید بر گرم ماده خشک و 15 میلی گرم کوئرستین بر گرم ماده خشک مشاهده شد. همچنین ژنوتیپ گلستان با بیشترین میزان احیاکنندگی آهن در هر چهار غلظت و کمترین شاخصIC 50 ، بیشترین میزان خاصیت آنتی اکسیدانی را در مرحله %50 گلدهی و در سال زراعی اول به خود اختصاص داد. بیشترین محتوای اسانس در مرحله 100% گلدهی در سال زراعی اول و دوم در ژنوتیپ لیتوانی بترتیب با مقادیر %8/0 و %7/0 مشاهده شد. در طی دو سال زراعی، ژنوتیپ های Ap همدان و گونه A. aucheri کمترین میزان درصد اسانس ( %01/0) را در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه دارا بودند. بنابراین بهترین زمان برداشت این گونه از نظر ترکیبات فنولیک و خاصیت آنتی اکسیدانی زمان 50% گلدهی و از نظر درصد اسانس، زمان 100% گلدهی بود. در بین ژنوتیپ های مورد بررسی ژنوتیپ گلستان بیشترین میزان خاصیت آنتی گلایکیشنی را با هر چهار آزمون نشان داد و این خاصیت در مرحله %50 گلدهی بیشترین مقدار بود. علاوه بر این، ترکیبات اصلی عصاره الکلی گونه های مختلف هم به وسیله طیف سنجی کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. وجود مقادیر بالای ترکیبات فنولیک و فلاونوئیدی مانند کلروژنیک اسید، کافئیک اسید، لوتئولین و کوئرستین در عصاره گونه های مختلف بومادران تعیین شد. در این بین، کلروژنیک اسید و لوتئولین نقش مهمتری در افزایش خاصیت آنتی اکسیدانی و آنتی گلایکیشنی داشتند. در این تحقیق مشخص شد که بین خاصیت آنتی اکسیدانی و آنتی گلایکیشن نیز ارتباط مستقیمی وجود دارد. کلمات کلیدی: خاصیت آنتی اکسیدانی، بومادران، مراحل نموی، ترکیبات فنولیک