و کلیات

كاربرد مستقیم گیاهان دارویی در دهه‌های اخیر به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش پیدا كرده است و تعداد زیادی از داروهای موثر و با اهمیت كه امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند، از این گیاهان استخراج می‌شوند. مصرف رو به تزاید این گیاهان تنها به كشورهای در حال توسعه محدود نمی‌شود و اخیراً در كشورهای توسعه یافته نیز جایگاه ویژه‌ای را به خود اختصاص داده است. در كشور ما به لحاظ تنوع جغرافیایی و اقلیمی، گونه‌های گیاهی متنوعی انتشار یافته‌اند و تعداد بسیار زیادی از این فلور غنی گیاهی را گیاهان دارویی شامل می‌شوند. مواد موثره و عناصر شیمیایی موجود در این گیاهان بسیار متفاوت است و تنها از طریق آزمایش‌ها و تجزیه‌های متعدد می­توان به ماهیت آنها پی برده و آنها را طبقه‌بندی نمود [4]. این مواد موثره جزء متابولیت‌های ثانویه می‌باشند كه بسیار متنوع بوده و در تمام گیاهان عالی وجود دارند. تعداد زیادی از این تركیبات از جمله ترپن‌ها، ساپونین‌ها، تانن‌ها، گلوكوزینولیت‌ها و پلی استیلن‌ها،گیاهان را در مقابل ویروس‌ها، باكتری‌ها، قارچ‌ها و حتی حیوانات گیاه‌خوار محافظت می‌كنند و یا بر رشد و نمو گیاهان مجاور تاثیر می‌گذارند [271]. بخشی از متابولیت‌های ثانویه گیاهی، مواد فرار یا اسانس‌ها هستند كه تركیبات شیمیایی بسیار متنوعی بوده و شامل دو گروه اصلی ترپنوئیدها و تركیبات آروماتیك فنیل پروپان‌ها می‌باشند. گرچه اسانس‌ها شامل تعداد زیادی تركیبات مختلف می‌باشند، اما اصلی‌ترین این تركیبات مونوترپن‌ها هستند [56].

خانواده نعناع یا Lamiaceae یكی از ده خانواده بزرگ گیاهی است كه به عنوان یك الگو و منبع برای ارزیابی انواع تركیبات ثانویه گیاهان مختلف به كار می­رود [271]. این خانواده شامل 200 جنس و حدود 2000 تا 5000 گونه گیاهی است كه در نقاط مختلف دنیا به استثناء عرض‌های بسیار بالا و پایین پراكنده شده‌اند [15]. تركیبات موثره در این خانواده، ترپنوئیدها می‌باشند كه با تركیبات دیگر همراهند و به طور عمده در كرك‌های اپیدرمی برگ‌ها، ساقه‌ها و ساختارهای رویشی گیاه وجود دارند.

از آنجایی كه مواد موثره و عناصر شیمیایی تحت تاثیر فرآیندهای مختلف و شرایط محیطی مختلف در محل رویش گیاه قرار می‌گیرند، لذا برنامه‌های به نژادی مانند معرفی ارقام، نژادها و ژنوتیپ‌های جدید، همچنین جذب بهتر عناصر غذایی از طریق همزیستی گیاه با قارچ‌ها و تأمین شرایط بهینه رشد از جمله کیفیت بهتر نور برای گیاه می­تواند تأثیر قابل ملاحظه‌ای در بهبود و افزایش كمیت و كیفیت عملكرد و اسانس تولیدی گیاه داشته باشد [4]. علاوه بر آن، اثرات متقابل فاكتورهای زیستی و غیر‌زیستی اهمیت زیادی در موفقیت كشت محصولات گیاهی دارد و در گیاهان دارویی، نور به همراه حضور میکوریزا ممکن است بتواند با افزایش میزان اسانس، در تولید و تجاری نمودن آنها نقش حائز اهمیتی را داشته باشد. اخیراً ساخت و توسعه استفاده از انکوباتورهای LED درفضاهای کنترل شده نشان داده است که عملکرد گیاهی و تولید ترکیبات ثانویه می­تواند تحت تأثیر نورهای مربوطه افزایش یابد [223]، هر چند این نوع تحقیقات بر روی اکثر گیاهان دارویی و از جمله نعناع انجام نشده است و همچنین تا به حال گزارشی نیز مبنی بر اثرات متقابل بین میکوریزا و نورهای تک فام LED در این گیاه مشاهده نشده است.

در این ارتباط مطالعه حاضر با ارزیابی ژنوتیپ­های نعناع در طی دو سال زراعی و همچنین تحت انکوباتورهای LED و نیز اثرات متقابل بین

 قارچ‌های میكوریزا و نور جهت نیل به اهداف زیر اجراء گردید:

1- بررسی میزان آلودگی طبیعی ژنوتیپ‌های نعناع بومی ایران به قارچ‌های میكوریزا

2- ارزیابی خصوصیات زراعی و محتوای اسانس تولیدی در نعناع

3- تاثیر نورهای تك فام LED بر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیكی گیاه نعناع

4- تاثیر نورهای تك فام LED بر كمیت و كیفیت اسانس گیاه نعناع

5- تأثیر نورهای تک فام LED بر محتوای کلروفیل، کاروتنوئید و فعالیت آنتی­اکسیدان­های آنزیمی

6- تاثیر بر هم‌كنش شدت و كیفیت نور و قارچ میكوریزا بر خصوصیات رشدی و محتوای اسانس تولیدی

7- مقایسه محیط‌های انكوباتور و مزرعه بر خصوصیات رشد و كمیت اسانس نعناع

فصل دوم

بررسی منابع

 2-1- تاریخچه

گونه­های مختلف نعناع از زمان­های بسیار قدیم به عنوان یک گیاه معطر و اشتها­آور مورد توجه بوده و برای ناراحتی­های دستگاه گوارش به کار می­رفته­اند . در اسطوره­های یونان بارها نام این گیاه ذکر شده است. یکی از بهترین شواهد که نشان دهنده قدمت استفاده از این محصول است، دیوار معابد ادفو در مصر می­باشد که دستورالعمل طرز ساختن عطریات مقدس که در مراسم مذهبی به عنوان بخور مورد استفاده قرار می­گرفته­اند، در آن قرار دارد. بقراط پدر علم طب از نعناع در نوشته­های خود یاد کرده است [4].

2-2- انتشار جغرافیایی

بسیاری از گونه­های جنس Mentha توزیع وسیعی در اروپا و آسیا دارند و پیشینه انتشار آنها مربوط به منطقه مدیترانه است [15]. از جمله گونه­های بسیار مهم این جنس از لحاظ تولید اسانس، گونه piperita M. می­باشد که به طور عمده در آمریکای شمالی، انگلستان، ایتالیا و فرانسه کشت می­شود. گونه M. spicata بومی بالکان و شمال و غرب ترکیه است و در بیشتر قسمت­های اروپا و نواحی مدیترانه­ای و شمال آمریکا کشت می­گردد [4]. گونه M. longifolia بومی مناطق مرکزی اروپا می­باشد اما در مناطق شمالی اروپا، آسیا و آفریقا نیز کشت می­گردد [142]. انتشار جغرافیایی M. pulegium در نواحی مرکزی، جنوبی و غرب اروپا، جنوب غربی آسیا، شمال آفریقا و حبشه می­باشد . گونه M.arvensis نیز بومی چین، ژاپن و اروپا می­باشد، اما در آرژانتین، برزیل، استرالیا، جنوب آفریقا و آنگولا نیز کشت می­گردد [38].

برخی گونه­های متعلق به این جنس تنها در مناطق خاصی وجود داشته و به نقاط دیگر انتشار نیافته­اند. گونه­ای به نام M. gattefossei تنها در مراکش و گونه­ای به نام M. requienii تنها در جنوب اروپا و به خصوص فرانسه و ایتالیا یافت می­شود. گونه M. canadensis در آمریکای شمالی، تنها گونه بومی متعلق به دنیای جدید است. در استرالیا 3 گونه M. australis، M. diemenica و M. satureioides و در نیوزیلند گونه M. cunninghamii بیشتر از سایر گونه­ها یافت می­شوند [122]. در ایران گونه­های M. longifolia و M. spicata در نواحی شمالی و بسیاری مناطق کشور از جمله مناطق جنوبی و غرب به صورت وحشی و خودرو می­رویند. همچنین گونه M. spicata بیشتر از سایر گونه­ها کشت می­گردد [3، 5 و 6].

2-3- خصوصیات خانواده نعناع

تیره نعناع شامل 200 جنس و بیش از4000 گونه می­باشد که از لحاظ تعداد یکی از ده تیره بزرگ گیاهان به شمار می­رود. گیاهان تیره نعناع عموماً علفی، درختچه­ای و به ندرت درختی و یا بالا­رونده هستند . برخی از آنها دارای ظاهری بوته مانند با ساقه­های چوبی شده می­باشند که در این رابطه می­توان به آویشن و اسطو خودوس اشاره نمود. اغلب گیاهان این خانواده با خشکی سازش پیدا کرده و برگ­های آنها از کرک پوشیده شده است تا از تعرق زیاد جلوگیری به عمل آورد .

2-4- طبقه­بندی و خصوصیات جنسMentha

جنس Mentha از مهمترین گیاهان دارویی معطر و چند ساله می­باشد که بر طبق طبقه­بندی سیستماتیکی به سلسله گیاهی، شاخه ماگنولیوفیتا[1]، رده ماگنولیوپسیدا[2]، راسته لامیالس[3] و خانواده لابیاته[4] است كه از گونه­های مختلف و تعداد بسیار زیادی واریته تشكیل شده است. دو زیر جنس Pulegium و Menthastrum برای این جنس معرفی شده است. همچنین تنها ١٥ گونه متعلق به این جنس شناسایی شده که بیشتر این گونه­ها به فرم هیبرید می­باشند. این جنس دارای توزیع وسیعی در هر پنج قاره جهان به استثناء آمریکای جنوبی و آنتارکتیکا می­باشد [264]. بر اساس گزارشات متعدد، از سال 1753 میلادی بیش از 3000 نام برای واریته­های مختلف جنس Mentha منتشر شده است که اکثر این نام­ها نیز با یکدیگر مترادف می­باشند [63].

در گیاهان متعلق به این خانواده، 4 پایه کروموزومی متفاوت (هاپلوئید) مشخص شده است که عبارتند از 9 = x، 10 = x، 12 = x و 18 = x . بیشتر گونه­ها دارای عدد کروموزومی 12 = x می­باشند. گونه M. requienni تنها گونه دارای تعداد کروموزوم پایه 9 = x است و گونه­های M. japonica، M. gattefossei و M. pulegium دارای پایه کروموزومی 10 = x هستند. براساس گزارشات متعدد، تنها 5 گونه Mentha شامل M. cervina، M. longifolia، M. pulegium، M. requienni و M. suaveolens دیپلوئید می­باشند [254]. هر چند که برخی گونه­های دیپلوئید نظیر M. longifolia و M. pulegium به عنوان تتراپلوئید نیز گزارش شده­اند. به طور کلی، بیشتر سطوح پلوئیدی در گیاهان متعلق به این جنس، هگزاپلوئید (مانند M. arvensis) و اکتاپلوئید (مانند M. aquatica) می­باشد .

با توجه به مطالعات فیلوژنتیک (علم تکامل نژادی) از مورفولوژی تعداد کروموزوم­ها و ترکیبات اصلی تشکیل دهنده اسانس نعناع، گروه­بندی مجددی از جنس Mentha انجام شد. در این گروه­بندی، جنس Mentha دارای 18 گونه و 11 هیبرید می­باشد که در 5 بخش قرار دارند[163].

اولین بخش در این جنس، Audiberita بوده که بومی انگلستان و با پایۀ کروموزومی 9 است و دارای یک گونه به نامM. requienii با 18=x2 کروموزوم می­باشد [63].

دومین بخش Eriodontes با پایه­های کروموزومی 10 و 12 می­باشد. گونه­های این سرده شامل M.australis با 72=x2 و بومی استرالیا، M. cunninghamii با 72=x2 و بومی نیوزیلند، M. diemenica با 120=x2 و بومی استرالیا، M. japonica با 50=x2 و بومی ژاپن و M. satureioides با 144=x2 و بومی استرالیا می­باشند [163].

سومین بخش این سرده، Mentha با پایه کروموزومی 12 می­باشد که از بزرگترین و پیچیده­ترین بخش­های سرده نعناع به شمار می­رود [2]. گونه­های این بخش عبارتند از M. aquatica بومی آلمان و دارای عدد کروموزومی 96=x2، M. arvensis با عدد کروموزومی,96 و 72=x2 و بومی اروپا، M. canadensis با عدد کروموزومی 96=x2 و بومی برزیل، M. longifolia با عدد کروموزومی 48 و 24=x2 و بومی اروپا، M. spicata با عدد کروموزومی,48 و 36=x2 که خاستگاه آن ناشناخته است و M. suaveolens با تعدادکروموزوم 24=x2 و بومی فرانسه می­باشد. این گونه­ها تولید 11هیبرید نموده­اند [163].

چهارمین بخش از این سرده Pulegium با پایه کروموزمی 10 می­باشد. گونه­های موجود در این بخش شامل گونه M. gatlefossei با تعداد کروموزم 40=x2، بومی مراکش و گونه M. pulegium با تعداد کروموزم 20=x2 و بومی آمریکا می­باشد [121].

پنجمین بخش از این سرده Preslia می­باشد که دارای پایه کروموزومی 12و 18 است. دارای یک گونه با نام M. cervina می­باشد که بومی بخش­های جنوبی اروپا بوده و دارای تعداد کروموزوم 36=x2 است [122].

در گیاهان جنس Mentha به دلیل بالا بودن پلی­پلوئیدی، تنوع در تعداد کروموزوم­های پایه، تنوع در مورفولوژی و توانایی تکثیر از طریق رویشی، فرزندان هیبرید متنوع و نهایتاً گونه­های جدیدی تولید می­گردند [122]. به عنوان مثال تپیتز 434 گونه را برای اروپای مرکزی منتشر کرد و تراتمن [261] 113 گونه را به آن اضافه کرد. همچنین پردان [216] نیز 67 گونه جدید را در رمانی و یوگسلاوی معرفی نمود. گونه­های M. spicata، M. longifolia، M. aquatica، M. arvensis و M. pulegium در فلور گیاهی ایران گزارش شده است [210]. همچنین مظفریان [7] در فرهنگنامه گیاهان ایران 6 گونه متعلق به سرده نعناع در ایران را ذکر نموده است.

1- Magnoliophyta

2- Magnoliopsida

3- Lamiales

4- Labiatae