گیاهان دارویی و کیفیت محصولات

دانلود پایان نامه

1-2-2- فرآیندهای متابولیسمی خاص
این فرآیندها در گیاهان دارویی که فرآوردههای خاصی تولید میکنند، بیشتر به وقوع میپیوندند (بقالیان و همکاران، 1379).
باید دانست که عام یا خاص بودن فرآیندها و ترکیبهای مربوط به آنها یک مفهوم نسبی است. تقسیمبندی مواد مؤثره (دارویی) گیاهان که امروزه مورد تأیید میباشند شامل 4 گروه اصلی، روغنهای فرار (اسانسها)، آلکالوئیدها، گلیکوزیدها و سایر مواد مؤثره هستند. منظور از سایر ترکیبات مؤثره، گروهی از ترکیباتی است که به دلیل ناهماهنگی و گستردگی ساختمانهای شیمیایی در سه گروه قبلی قرار نمیگیرند (بقالیان و همکاران، 1379).
1-3- اسانسها
اسانسها طبقهای از روغنهای گیاهی هستند که از مخلوط ترکیبهای شیمیایی آلی فرار، سنگین و چربی تشکیل یافتهاند. در اصل وجود آنها، مسئول وجود بوی خوش یا مزه در گیاه میباشد. اسانسها با توجه به نوع تیرههایی که دارای روغن فرار میباشند عبارتند از: تیره کاج ، برگ بو ، نارنج ، مورد ، چتریان ، نعنائیان و کاسنی . اسانسها ممکن است به طور مستقیم توسط پروتوپلاسم به وسیله تجزیه مواد رزینی غشاء سلولها یا از هیدرولیز بعضی از گلیکوزیدها حاصل شوند.
آویشن شیرازی، حنا، زنجبیل، میخک، هل، اکالیپتوس، بابونه، رزماری و مریمگلی از جمله گیاهان دارویی هستند که دارای مواد ثانویه بویژه اسانس، روغن و ترکیبات فنلی هستند که در صنایع غذایی و آرایشی کاربرد زیادی دارند(Cowan, 1999; Alam et al, 2007; Rodriguez et al, 2005; Muyima, 2004; Azlan et al, 2003). دانشمندان معتقدند که این مواد ممکن است یا به صورت مستقیم از تغییرات پروتوپلاسم و یا در اثر تجزیه شدن لایههای رزینی شده دیواره سلولی و یا در اثر هیدرولیز بعضی از گلیکوزیدهای مشخصی بوجود میآیند. درجه پخش این روغنها در گیاهان متفاوت میباشد. به عنوان مثال در گیاهان تیره مخروطیان در تمام بافتهای گیاهی وجود دارد، در صورتی که در گلسرخ فقط در گلبرگ و در دارچین در پوست و برگ و در میوه چتریان فقط در پریکارب و در نعنائیان در تارهای ترشح کننده و برگها و سرانجام در یک نوع نارنج در گلبرگ و در نوع دیگر در پوست آن یافت میشوند (میرزا و همکاران، 1375).
اسانسها با اینکه از نظر ترکیبهای شیمیایی متفاوت هستند، ولی در بعضی از خواص فیزیکی مشترک میباشند. اسانسها بویی مشخص و ضریب شکستی قوی دارند و در اکثر موارد روی نور پلاریزه موثر میباشند. قدرت چرخش اسانسها اغلب وسیله مناسبی جهت تشخیص آنها میباشند. به طور مثال در اسانس نعناع ترکیب منتول طبیعی چپ گرد است، ولی نوع مصنوعی آن راسمیک است و همچنین ترکیب کامفور طبیعی چپ گرد است. ولی کامفور طبیعی راسمیک میباشد. وزن مخصوص اسانسها کمتر از آب است و فقط تعداد محدودی از اسانسهای گیاهی وزن مخصوصی بیشتر از آب دارند. به طور کلی اسانسها با آب غیر قابل اختلاط میباشند، ولی میتوانند بوی خود را به آب انتقال دهند و ایجاد آبهای مقطر مختلف نمایند (مومنی و همکار،1377).
اسانسها در الکل، اتر و اغلب حلالهای آلی محلول هستند. اسانسها به علت تبخیر در اثر مجاورت هوا در حرارت عادی، روغنهای فرار، روغنهای اتری یا اسانسهای روغنی نامیده میشوند. اسانسها به طور کلی بیرنگ هستند، بویژه هنگامی که تازه تهیه شده باشند. ولی رنگ آنها در اثر مرور زمان به علت اکسیداسیون و رزینی شدن تیره میگردند. بنابراین توصیه شده است برای جلوگیری از این تغییرات اسانسها باید در مکان خشک، ظرفهای سربسته و پر و از جنس شیشه به رنگ دودی نگهداری شوند. ساختمان شیمیایی آنها مخلوطی از استرها، آلدئیدها، الکلها، ستنها و ترپنها میباشد. اسانسها اغلب متعلق به گروه شیمیایی ترپنها، سسکوییترپنها، الکلها، استرها، آلدئیدها، فنلها و پراکسیدها هستند، ولی ممکن است با موادی مثل رزینها و صمغها همراه گردند که در این صورت ترکیبهای شیمیایی حاصل بسیار پیچیده میباشند (بقالیان و همکاران،1379).
روغنهای فرار از نظر بعضی ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی با روغنهای ثابت اختلاف دارند که اهم آنها عبارتند از: روغنهای فرار قابل تقطیر شدن هستند و از این جهت به راحتی میتوان آنها را از طریق روشهای تقطیر استخراج نمود. ساختمان شیمیایی روغنهای فرار برخلاف روغنهای ثابت با قلیاییها صابونی نخواهد شد.
روغنهای فرار برخلاف روغنهای ثابت فاسد و ترش نگشته بلکه در مجاورت هوا و نور اکسیده و رزینه شکل خواهد شد. اسانسها شامل ترکیبات فرار یا مواد چربی دوست که از هیدروکربنها و یا ترکیبهای تک وظیفهای که از سوخت و ساز مونوترپنها، سسکوئیترپنها، فنل پروپانوئید، اسیدهای آمینه (ترکیبهای چرب با جرم کم) و اسیدهای چرب ( ترکیبهای چرب با زنجیره بلند) مشتق میشوند.
کیفیت محصولات طبیعی به وضعیت جغرافیایی محل رویش آنها بستگی دارد. اسانسها که توسط گونهها متفاوت گیاهان تولید و در اندامهای مختلف ذخیره میگردند رابطه مستقیمی با بیوسنتز، متابولیسم و فعالیتهای بیولوژیکی گیاه دارند که تابع شرایط اقلیمی محیط زیست گیاه هستند. عوامل مختلفی مانند زمان برداشت محصول، نحوه جمعآوری، طریقه خشک کردن، بستهبندی و نگهداری در انبار در کیفیت و کمیت اسانسهای گیاهی موثر هستند. ترکیبهای معطر در سیتوپلاسم گیاهی شکل میگیرند، به ویژه در اندامهایی مانند بشره نازک، غده ترشحی و مجرای رزینی جمع میشوند. از آنجایی که غلظتهای آنها در اندام گیاه بسیار کم است، بنابراین استخراج بسیاری از آنها از طریق مکانیکی ( به طور مثال از پوست مرکبات ) امکانپذیر است. بعضی از ترکیبهای معطر با ارزش که در گلها بیشتر موجود است، با غوطهور کردن در حلالها ( هگزان یا بنزول) استخراج میگردند. پس از تبخیر حلال، کانکریت آن باقی میماند که این روغن فقط مقدار کمی اسانس در بر دارد و ترکیبهای اصلی آنها چربی و مومها هستند.
به طور معمول مواد خام از اندامهای مختلف گیاه به طور مثال شکوفه، جوانه، میوه، پوست، بذر، برگ و غیره استخراج میشوند. در اغلب گونههای تک محصولی روغن مورد نظر به یک اندام تک محدود است، ولی در بعضی حالات روغنها توسط اندامهای مختلف دیگر تولید میشوند. اگرچه باید تفاوتی بین روغن گلهای طبیعی که از طریق جداسازی با حلال بدست میآید و اسانس قائل بود که از طریق تقطیر بدست میآید. روغنهای تقطیر شده ممکن است برخی از ترکیبهای خود را طی فرآیند از دست بدهند، مانند اسانس رز که فنیل اتل الکل خود را از دست میدهد. اسانسهای طبیعی شامل مخلوطی از یک، دو یا چند ترکیب از لحاظ مقدار و یا شدت عطر نسبت به ترکیبهای دیگر فزونی گرفتهاند. ولی فقط عده محدودی از این اسانسها از یک ترکیب شیمیایی ساخته شدهاند مثل روغن بادام تلخ بنزآلدئید و روغن سبززمستانه متیل سالیسیلات. به غیر از اسانسهایی که از گلیکوزیدها مشتق شدهاند، روغن خردل و روغن بادام تلخ، به طور معمول ساختمان شیمیایی اسانس از هیدروکربنها و ترکیبهای اکسیژنهای که از هیدروکربنها مشتق میباشند ساخته شدهاند. در بعضی روغنها مثل روغن تربانتین قسمت عمده ساختمان شیمیایی آن از هیدروکربن و مقدار کمی از ترکیبهای اکسیژنه ساخته شده است و در روغنهای دیگر قسمت آنها از ترکیبهای اکسیژنه تشکیل یافتهاند، مثل اسانس خردل که 93 درصد آن از آلیل ایزو- سیانات و اسانس میخک که 85 درصد آن از مواد فنیلیک مثل اوژنول تشکیل شده است. اسانسها در کل مخلوطی از 2500 نوع ترکیب هستند که تا کنون شناسایی شدهاند که از 100 عدد آنها بیشتر استفاده میشود. در طی قرون گذشته، استفاده از اسانسها و عصارههای گیاهی گسترش فراوانی یافته است. امروزه با استفاده از دستگاههای پیشرفته نظیر کروماتوگرافی گازی (GC)، کروماتوگرافی گازی متصل به طیفسنج جرمی (GC/MS) و کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)، اجزای تشکیل دهنده اسانسها و عصارههای گیاهی شناسایی شدهاند (خوشخوی و همکاران، 1376؛ زرگری، 1376).
کروماتوگرافی یک روش جداسازی توانمند است که در تمام شاخههای علوم کاربردهایی دارد. کمی بعد از شروع قرن بیستم، کروماتوگرافی توسط گیاهشناس روسی، میخاییل تسوت ابداع و نامگذاری شد. کروماتوگرافی در بر گیرندۀ گروهی از روشهای مهم و گوناگونی است که به دانشمندان اجازه میدهد تا اجزای نزدیک به هم یک مخلوط پیچیده را از یکدیگر جدا کنند. یک دستهبندی اساسی روشهای کروماتوگرافی بر پایۀ انواع فازهای متحرک و ساکن و انواع تعادلهای درگیر در انتقال مواد حل شده بین فازها بنا شده است. سه گروه عمومی کروماتوگرافی مایع، کروماتوگرافی گازی و کروماتوگرافی سیال ابر بحرانی تقسیم شده است. علاوه بر جداسازی گونههای شیمیایی بسیار نزدیک به یکدیگر برای شناسایی کیفی و اندازهگیری کمی گونههای جداشده به کار برد (سلاجقه،1383). روشهای استخراج اسانسها عبارتند از تقطیر جزء به جزء، تقطیر با آب و بخار، تقطیر با بخار مستقیم، روش آنزیمی و استخراج با حلالهای شیمیایی میباشند (عیوضی، 1390).
1-4- دلایل رویکرد به گیاهان دارویی
امروزه رویکرد وسیع جهانیان به استفاده از داروهای طبیعی موجب ایجاد دگرگونی قابل توجهی در کلیه کشورهای جهان نسبت به شناسایی و تهیه مواد طبیعی و گیاهی و بازگشت به طبیعت شده، به طوری که اکثر کشورهای جهان دانش طب گیاه درمانی در دستور کار پژوهشهای مجامع علمی قرار گرفته است (موسوی، 1382).
موادّ دارویی مصنوعی (شیمیایی) البته بهطور سریع اثر میبخشند، و دارای یک تأثیر مشخص نیز میباشند (ممکن است صرفاً مسکن باشند یا فقط تببر و یا…) ولی اکثر آنها عوارض جانبی نامطلوبی بر بدن انسان بر جای میگذارند. در حالی که موادّ دارویی حاصل از گیاهان با آنکه بتدریج تأثیر میبخشند، ولی اثرهای مفید جانبی داشته و فواید زیادی از نظر دوام سلامت بدن دارند.
موادّ مؤثره گیاهان، بخصوص عطریات و اسانسها، موارد استفاده متعدّد و متفاوتی در صنایع لوازم آرایشی، صنایع موادّ شیمیایی خانگی (نظیر شامپو، صابون، عطر، ادوکلن، خوشبوکنندههای هوا و امثال آنها) دارند، بهطوری که بدون حضور موادّ مؤثره مذکور، ساخت و تهیه بسیاری از محصولات یاد شده امکانپذیر نخواهد بود (ساخت و تهیه بسیاری از اسانسها به طریق شیمیایی امکانپذیر نیست). استفاده از موادّ مؤثره گیاهان دارویی در صنایع غذایی، رشد روزافزون دارد. اگرچه استفاده از موادّ مذکور در صنایع غذایی از گذشته معمول بوده، ولی اکنون در صنایع نوپای نوشابهسازی، کنسروسازی، شیرینیسازی و… از موادّ مؤثره گیاهان دارویی برای بهتر شدن طعم و رنگ و بوی محصولات در سطح دقیقتر و حساب شدهتری استفاده میشود (امیدبیگی، 1374).

مطلب مرتبط :   منابع پایان نامه ارشد درمورد تغییرات آب و هوایی و عوامل زیستی

1-5- تاریخچه کاشت اکالیپتوس در جهان و ایران
از زمانی که دانشمندان علوم گیاهی ابراز علاقه جهت استفاده از اکالیپتوسها به عنوان گونه غیر بومی در اروپا، شبه قاره هند و کشورهای همجوار، آفریقا، آمریکای شمالی و آمریکای جنوبی نمودند، در حدود 200 سال میگذرد. در این مدت قابل توجه، توالی گونههای جدید موجب جلب توجه به کیفیت مفید و تزیینی تعدادی از اکالیپتوسها به صورت کنجکاوی گردید. البته جریان تشکیل گونههای جدید متوقف نشده است. اکالیپتوسها به صورت گسترده در نواحی گرمسیری، نیمهگرمسیری و معتدل دنیا کشت شدهاند، به نحوی که تا سال 2000 میلادی مساحتی بالغ بر بیش از ده میلیون هکتار را پوشاندهاند. اکالیپتوسها به صورت عمده به عنوان منبع تولید چوب کاغذسازی، هیزمی، ذغال چوب، تیرهای تونلی، تخته خرده چوب و اسانسهای روغنی مورد کشت قرار میگیرند. درختان اکالیپتوس جزء گونههای جنگلی سریعالرشد هستند که بومی اقیانوسیه، به ویژه استرالیا میباشند. در حدود 200 سال است که در کشورهایی غیر از استرالیا که رویشگاه طبیعی آن است، کشت شدهاند. میزان جنگلکاری اکالیپتوس در جهان تا سال 1360 در حدود چهار میلیون هکتار گزارش شده است (عصاره و همکار، 1386).
اکالیپتوس بیش از یکصد سال پیش به ایران وارد گردید و در جنوب کشور که محیط مناسبی برای آن بود، کشت گردید. در حدود سال 1310 گونههای مختلفی از اکالیپتوس به ایران وارد شدند و در شمال کشور کشت گردیدند و به زودی درختانی را به وجود آوردند، ولی اکثر درختان در اثر سرما و برف در سالهای 1327 و 1328 از بین رفتند. در سال 1330 نیز چند گونه از بذرهای مقاوم به سرما، به وسیله پروفسور گائوبا به ایران ارسال شدند و در خزانه چمارسرای رشت کشت شدند. در بهار 1335 نیز تعداد 18 گونه اکالیپتوس مقاوم به سرما از استرالیا و مراکش وارد شدند و در خزانه باغ اکولوژی نوشهر کشت شدند و سپس به قطعات آربراتوم باغ مذکور انتقال یافتند. در سال 1342 بیش از 30 گونه مختلف توسط آقای دکتر ثابتی در اختیار سازمان جنگلها و مراتع کشور قرار گرفتند تا نتیجه رشد و مقاومت آنها در شرایط مختلف کشور مورد مطالعه قرار گیرد. پس از آزمایشهای سازگاری که توسط مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور انجام شد، بتدریج تعدادی از گونههای مناسب ترویج شدند (ثابتی، 1373).
عصاره و نجفی در سال 1372 تعداد 40 گونه اکالیپتوس با توجه به خصوصیات نزدیک به شرایط اکولوژیک مناطق گرمسیری ایران، از ایالتهای جنوب و جنوب غرب استرالیا وارد کشور نموده و آزمایشهای سازگاری آنها را در جنوب ایران انجام دادند که تعدادی از آنها برای جنگلکاری، احداث پارکها و فضای سبز و استحصال مواد معطر بسیار مناسب تشخیص داده شدند.
1-6- خصوصیات گیاهشناسی درختان اکالیپتوس
هر گونه اکالیپتوس با خصوصیاتی مانند شکل کلی و ابعاد، پوست تنه در مرحله بلوغ، نهال، برگهای تازه و بالغ و حد فاصل، شاخههای جوان، گل آذین، شکل جوانه، پرچمها، میوهها و دانهها قابل شناسائی است.
1-6-1- پوست