شناسايي و تخمين غلظت برخي متابوليت هاي ثانويه گياهان دارويي غالب در مراتع استان اصفهان با استفاده از طيف سنجي آزمايشگاهي و تصويربرداري

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مرتع و آبخيزداري

دكتري

متابوليت هاي ثانويه ارزش اكولوژيك و اقتصادي بسيار بالايي دارند. اندازه‌گيري مقادير اين متابوليت‌ها در گياهان از طريق آناليز آزمايشگاهي زمان‌بر و پرهزينه است. از طرف ديگر در روش آزمايشگاهي نقاط نمونه‌برداري قابل تعميم به سطح گسترده مراتع كه داراي تنوع اقليمي، توپوگرافي و خاك مي‌باشند، نيست. بنابراين، مطالعه حاضر با هدف پتانسيل‌سنجي داده‌هاي فراطيفي PRISMA به‌منظور تخمين مقدار متابوليت‌هاي ثانويه در گونه‌هاي مرتعي غرب استان اصفهان در مقياس چشم‌انداز صورت گرفت. غلظت متابوليت‌هاي ثانويه و امضاهاي طيفي از برگ 42 نمونه گونه‌هاي مرتعي شامل Astragalus verus ، Astragalus adscendens ، Daphne mucronata، Anabasis aphylla و Phlomis olivieri با استفاده از روش¬هاي آزمايشگاهي و طيف‌سنجي در محدوده 350 الي 2500 نانومتر استخراج گرديد. تركيبات اسانس، محتواي كل فنول، فلاونوئيد، آنتوسيانين، كلروفيل، كاروتنوئيد، كلروفيل كل و درصد فعاليت آنتي‌اكسيداني، در گونه‌هاي مرتعي در استان اصفهان بررسي شد. نتايج تجزيه تركيبات اسانس با دستگاه GC/MS منتج به شناسائي بيش‌ترين تعداد تركيب (25 تركيب شناخته شده) در گونه A. adscendens و كم‌ترين تعداد (12 تركيب شناخته شده) در گونه D. mucronata شد. بيش‌ترين تركيبات اسانس در گونه A. adscendens، تركيب Phthalate (88/59 درصد)، در A. verus مربوط به Phytol (02/38 درصد)، در D. mucronata متعلق به تركيب Hexanoic acid (05/32 درصد) و در گونه P. olivieri متعلق به β-cubebene (94/30 درصد) بود. نتايج تجزيه متابوليت‌هاي ثانويه نشان دادكه بيش‌ترين محتواي فنول (mg GAE/gDW 24/18) در گونه D. mucronata، بيش‌ترين محتواي فلاونوييد (mgQ/gDW 85/3) در گونه‌ي A. verus، بيش‌ترين محتواي آنتوسيانين (mg/gDW 23/0) در P. olivieri و بيش‌ترين محتواي كلروفيل كل (mg/gDW 27/0) در گونه‌ي A. adscendens وجود داشت. كاروتنوييد نيز در A. adscendens و D. mucronata بيش‌ترين ميزان (mg/g DW 03/0) بود و با يكديگر تفاوت معني‌داري نداشتند و بيش‌ترين فعاليت آنتي‌اكسيداني (36/71 درصد) در A. verus مشاهده شد. نتايج FTIR حضور گروه‌هاي شيميايي آلكين‌، آلكن‌، الكل‌، استر، فنول، آلدئيد و آلكان در A. adscendens، آلكين، وينيل‌اتر، استر، كربوكسيليك‌اسيد، آلكن، آلدئيد و الكل در A. verus، الكل، فنول و آلكان درD. mucronata، آمين آليفاتيك، تركيبات آروماتيك، آلكان، الكل، آلكن و فنول در A. aphylla و آلكين، الكل، آمين، فنول، كربوكسيليك‌اسيد، آلكن و تركيبات نيترو در P. olivieri را تاييد نمود. باندهاي معرف متابوليت‌هاي ثانويه از طريق ايجاد ارتباط بين غلظت متابوليت‌هاي ثانويه و كليه باندهاي طيفي با روش PLSR شناسايي و به كمك مدل‌هاي BRNN، RF، GAM و GLM نقشه تغييرات مكاني متابوليت‌هاي ثانويه تهيه شد. بيش‌ترين ضريب تبيين در برآورد غلظت فنول با مدل RF (955/0)، غلظت آنتوسيانين با مدل BRNN (595/0)، غلظت فلاونوييد با مدل GLM (759/0) و درصد آنتي‌اكسيداني با مدل GLM (631/0) به‌دست آمد و صحت‌سنجي با اعتبارسنجي متقابل انجام گرفت. يافته هاي تحقيق نشان مي دهند كه داده‌هاي فراطيفي ماهواره‌اي قابليت بالايي در تخمين متابوليت‌هاي ثانويه در مقياس چشم‌انداز دارند و مي‌توانند به‌عنوان مكمل روش‌هاي آزمايشگاهي در مديريت گياهان داوريي مراتع مورد استفاده واقع شوند.

230677

علوم و مهندسي مرتع

مهندسي منابع طبيعي

دانشگاه صنعتي اصفهان