فصل اول
مقدمه و کليات
كاربرد مستقيم گياهان دارويي در دهه‌هاي اخير به طور قابل ملاحظه‌اي افزايش پيدا كرده است و تعداد زيادي از داروهاي موثر و با اهميت كه امروزه مورد استفاده قرار مي‌گيرند، از اين گياهان استخراج مي‌شوند. مصرف رو به تزايد اين گياهان تنها به كشورهاي در حال توسعه محدود نمي‌شود و اخيراً در كشورهاي توسعه يافته نيز جايگاه ويژه‌اي را به خود اختصاص داده است. در كشور ما به لحاظ تنوع جغرافيايي و اقليمي، گونه‌هاي گياهي متنوعي انتشار يافته‌اند و تعداد بسيار زيادي از اين فلور غني گياهي را گياهان دارويي شامل مي‌شوند. مواد موثره و عناصر شيميايي موجود در اين گياهان بسيار متفاوت است و تنها از طريق آزمايش‌ها و تجزيه‌هاي متعدد ميتوان به ماهيت آنها پي برده و آنها را طبقه‌بندي نمود [4]. اين مواد موثره جزء متابوليت‌هاي ثانويه مي‌باشند كه بسيار متنوع بوده و در تمام گياهان عالي وجود دارند. تعداد زيادي از اين تركيبات از جمله ترپن‌ها، ساپونين‌ها، تانن‌ها، گلوكوزينوليت‌ها و پلي استيلن‌ها،گياهان را در مقابل ويروس‌ها، باكتري‌ها، قارچ‌ها و حتي حيوانات گياه‌خوار محافظت مي‌كنند و يا بر رشد و نمو گياهان مجاور تاثير مي‌گذارند [271]. بخشي از متابوليت‌هاي ثانويه گياهي، مواد فرار يا اسانس‌ها هستند كه تركيبات شيميايي بسيار متنوعي بوده و شامل دو گروه اصلي ترپنوئيدها و تركيبات آروماتيك فنيل پروپان‌ها مي‌باشند. گرچه اسانس‌ها شامل تعداد زيادي تركيبات مختلف مي‌باشند، اما اصلي‌ترين اين تركيبات مونوترپن‌ها هستند [56].
خانواده نعناع يا Lamiaceae يكي از ده خانواده بزرگ گياهي است كه به عنوان يك الگو و منبع براي ارزيابي انواع تركيبات ثانويه گياهان مختلف به كار ميرود [271]. اين خانواده شامل 200 جنس و حدود 2000 تا 5000 گونه گياهي است كه در نقاط مختلف دنيا به استثناء عرض‌هاي بسيار بالا و پايين پراكنده شده‌اند [15]. تركيبات موثره در اين خانواده، ترپنوئيدها مي‌باشند كه با تركيبات ديگر همراهند و به طور عمده در كرك‌هاي اپيدرمي برگ‌ها، ساقه‌ها و ساختارهاي رويشي گياه وجود دارند.
از آنجايي كه مواد موثره و عناصر شيميايي تحت تاثير فرآيندهاي مختلف و شرايط محيطي مختلف در محل رويش گياه قرار مي‌گيرند، لذا برنامه‌هاي به نژادي مانند معرفي ارقام، نژادها و ژنوتيپ‌هاي جديد، همچنين جذب بهتر عناصر غذايي از طريق همزيستي گياه با قارچ‌ها و تأمين شرايط بهينه رشد از جمله کيفيت بهتر نور براي گياه ميتواند تأثير قابل ملاحظه‌اي در بهبود و افزايش كميت و كيفيت عملكرد و اسانس توليدي گياه داشته باشد [4]. علاوه بر آن، اثرات متقابل فاكتورهاي زيستي و غير‌زيستي اهميت زيادي در موفقيت كشت محصولات گياهي دارد و در گياهان دارويي، نور به همراه حضور ميکوريزا ممکن است بتواند با افزايش ميزان اسانس، در توليد و تجاري نمودن آنها نقش حائز اهميتي را داشته باشد. اخيراً ساخت و توسعه استفاده از انکوباتورهاي LED درفضاهاي کنترل شده نشان داده است که عملکرد گياهي و توليد ترکيبات ثانويه ميتواند تحت تأثير نورهاي مربوطه افزايش يابد [223]، هر چند اين نوع تحقيقات بر روي اکثر گياهان دارويي و از جمله نعناع انجام نشده است و همچنين تا به حال گزارشي نيز مبني بر اثرات متقابل بين ميکوريزا و نورهاي تک فام LED در اين گياه مشاهده نشده است.
در اين ارتباط مطالعه حاضر با ارزيابي ژنوتيپهاي نعناع در طي دو سال زراعي و همچنين تحت انکوباتورهاي LED و نيز اثرات متقابل بين قارچ‌هاي ميكوريزا و نور جهت نيل به اهداف زير اجراء گرديد:
1- بررسي ميزان آلودگي طبيعي ژنوتيپ‌هاي نعناع بومي ايران به قارچ‌هاي ميكوريزا
2- ارزيابي خصوصيات زراعي و محتواي اسانس توليدي در نعناع
3- تاثير نورهاي تك فام LED بر خصوصيات مورفولوژيکي و فيزيولوژيكي گياه نعناع
4- تاثير نورهاي تك فام LED بر كميت و كيفيت اسانس گياه نعناع
5- تأثير نورهاي تک فام LED بر محتواي کلروفيل، کاروتنوئيد و فعاليت آنتياکسيدانهاي آنزيمي
6- تاثير بر هم‌كنش شدت و كيفيت نور و قارچ ميكوريزا بر خصوصيات رشدي و محتواي اسانس توليدي
7- مقايسه محيط‌هاي انكوباتور و مزرعه بر خصوصيات رشد و كميت اسانس نعناع
فصل دوم
بررسي منابع
2-1- تاريخچه
گونههاي مختلف نعناع از زمانهاي بسيار قديم به عنوان يک گياه معطر و اشتهاآور مورد توجه بوده و براي ناراحتيهاي دستگاه گوارش به کار ميرفتهاند [4 و 6]. در اسطورههاي يونان بارها نام اين گياه ذکر شده است. يکي از بهترين شواهد که نشان دهنده قدمت استفاده از اين محصول است، ديوار معابد ادفو در مصر ميباشد که دستورالعمل طرز ساختن عطريات مقدس که در مراسم مذهبي به عنوان بخور مورد استفاده قرار ميگرفتهاند، در آن قرار دارد. بقراط پدر علم طب از نعناع در نوشتههاي خود ياد کرده است [4].
2-2- انتشار جغرافيايي
بسياري از گونههاي جنس Mentha توزيع وسيعي در اروپا و آسيا دارند و پيشينه انتشار آنها مربوط به منطقه مديترانه است [15]. از جمله گونههاي بسيار مهم اين جنس از لحاظ توليد اسانس، گونه piperita M. ميباشد که به طور عمده در آمريکاي شمالي، انگلستان، ايتاليا و فرانسه کشت ميشود. گونه M. spicata بومي بالکان و شمال و غرب ترکيه است و در بيشتر قسمتهاي اروپا و نواحي مديترانهاي و شمال آمريکا کشت ميگردد [4]. گونه M. longifolia بومي مناطق مرکزي اروپا ميباشد اما در مناطق شمالي اروپا، آسيا و آفريقا نيز کشت ميگردد [142]. انتشار جغرافيايي M. pulegium در نواحي مرکزي، جنوبي و غرب اروپا، جنوب غربي آسيا، شمال آفريقا و حبشه ميباشد [3 و 5]. گونه M.arvensis نيز بومي چين، ژاپن و اروپا ميباشد، اما در آرژانتين، برزيل، استراليا، جنوب آفريقا و آنگولا نيز کشت ميگردد [38].
برخي گونههاي متعلق به اين جنس تنها در مناطق خاصي وجود داشته و به نقاط ديگر انتشار نيافتهاند. گونهاي به نام M. gattefossei تنها در مراکش و گونهاي به نام M. requienii تنها در جنوب اروپا و به خصوص فرانسه و ايتاليا يافت ميشود. گونه M. canadensis در آمريکاي شمالي، تنها گونه بومي متعلق به دنياي جديد است. در استراليا 3 گونه M. australis، M. diemenica و M. satureioides و در نيوزيلند گونه M. cunninghamii بيشتر از ساير گونهها يافت ميشوند [122]. در ايران گونههاي M. longifolia و M. spicata در نواحي شمالي و بسياري مناطق کشور از جمله مناطق جنوبي و غرب به صورت وحشي و خودرو ميرويند. همچنين گونه M. spicata بيشتر از ساير گونهها کشت ميگردد [3، 5 و 6].
2-3- خصوصيات خانواده نعناع
تيره نعناع شامل 200 جنس و بيش از4000 گونه ميباشد که از لحاظ تعداد يکي از ده تيره بزرگ گياهان به شمار ميرود. گياهان تيره نعناع عموماً علفي، درختچهاي و به ندرت درختي و يا بالارونده هستند [1 و 3]. برخي از آنها داراي ظاهري بوته مانند با ساقههاي چوبي شده ميباشند که در اين رابطه ميتوان به آويشن و اسطو خودوس اشاره نمود. اغلب گياهان اين خانواده با خشکي سازش پيدا کرده و برگهاي آنها از کرک پوشيده شده است تا از تعرق زياد جلوگيري به عمل آورد [3 و 5].
2-4- طبقهبندي و خصوصيات جنسMentha
جنس Mentha از مهمترين گياهان دارويي معطر و چند ساله ميباشد که بر طبق طبقهبندي سيستماتيکي به سلسله گياهي، شاخه ماگنوليوفيتا1، رده ماگنوليوپسيدا2، راسته لاميالس3 و خانواده لابياته4 است كه از گونههاي مختلف و تعداد بسيار زيادي واريته تشكيل شده است. دو زير جنس Pulegium و Menthastrum براي اين جنس معرفي شده است. همچنين تنها 15 گونه متعلق به اين جنس شناسايي شده که بيشتر اين گونهها به فرم هيبريد ميباشند. اين جنس داراي توزيع وسيعي در هر پنج قاره جهان به استثناء آمريکاي جنوبي و آنتارکتيکا ميباشد [264]. بر اساس گزارشات متعدد، از سال 1753 ميلادي بيش از 3000 نام براي واريتههاي مختلف جنس Mentha منتشر شده است که اکثر اين نامها نيز با يکديگر مترادف ميباشند [63].
در گياهان متعلق به اين خانواده، 4 پايه کروموزومي متفاوت (هاپلوئيد) مشخص شده است که عبارتند از 9 = x، 10 = x، 12 = x و 18 = x [63 و 122]. بيشتر گونهها داراي عدد کروموزومي 12 = x ميباشند. گونه M. requienni تنها گونه داراي تعداد کروموزوم پايه 9 = x است و گونههاي M. japonica، M. gattefossei و M. pulegium داراي پايه کروموزومي 10 = x هستند. براساس گزارشات متعدد، تنها 5 گونه Mentha شامل M. cervina، M. longifolia، M. pulegium، M. requienni و M. suaveolens ديپلوئيد ميباشند [254]. هر چند که برخي گونههاي ديپلوئيد نظير M. longifolia و M. pulegium به عنوان تتراپلوئيد نيز گزارش شدهاند. به طور کلي، بيشتر سطوح پلوئيدي در گياهان متعلق به اين جنس، هگزاپلوئيد (مانند M. arvensis) و اکتاپلوئيد (مانند M. aquatica) ميباشد [63 و 122].
با توجه به مطالعات فيلوژنتيک (علم تکامل نژادي) از مورفولوژي تعداد کروموزومها و ترکيبات اصلي تشکيل دهنده اسانس نعناع، گروهبندي مجددي از جنس Mentha انجام شد. در اين گروهبندي، جنس Mentha داراي 18 گونه و 11 هيبريد ميباشد که در 5 بخش قرار دارند[163].
اولين بخش در اين جنس، Audiberita بوده که بومي انگلستان و با پاي? کروموزومي 9 است و داراي يک گونه به نامM. requienii با 18=x2 کروموزوم ميباشد [63].
دومين بخش Eriodontes با پايههاي کروموزومي 10 و 12 ميباشد. گونههاي اين سرده شامل M.australis با 72=x2 و بومي استراليا، M. cunninghamii با 72=x2 و بومي نيوزيلند، M. diemenica با 120=x2 و بومي استراليا، M. japonica با 50=x2 و بومي ژاپن و M. satureioides با 144=x2 و بومي استراليا ميباشند [163].
سومين بخش اين سرده، Mentha با پايه کروموزومي 12 ميباشد که از بزرگترين و پيچيدهترين بخشهاي سرده نعناع به شمار ميرود [2]. گونههاي اين بخش عبارتند از M. aquatica بومي آلمان و داراي عدد کروموزومي 96=x2، M. arvensis با عدد کروموزومي,96 و 72=x2 و بومي اروپا، M. canadensis با عدد کروموزومي 96=x2 و بومي برزيل، M. longifolia با عدد کروموزومي 48 و 24=x2 و بومي اروپا، M. spicata با عدد کروموزومي,48 و 36=x2 که خاستگاه آن ناشناخته است و M. suaveolens با تعدادکروموزوم 24=x2 و بومي فرانسه ميباشد. اين گونهها توليد 11هيبريد نمودهاند [163].
چهارمين بخش از اين سرده Pulegium با پايه کروموزمي 10 ميباشد. گونههاي موجود در اين بخش شامل گونه M. gatlefossei با تعداد کروموزم 40=x2، بومي مراکش و گونه M. pulegium با تعداد کروموزم 20=x2 و بومي آمريکا ميباشد [121].
پنجمين بخش از اين سرده Preslia ميباشد که داراي پايه کروموزومي 12و 18 است. داراي يک گونه با نام M. cervina ميباشد که بومي بخشهاي جنوبي اروپا بوده و داراي تعداد کروموزوم 36=x2 است [122].
در گياهان جنس Mentha به دليل بالا بودن پليپلوئيدي، تنوع در تعداد کروموزومهاي پايه، تنوع در مورفولوژي و توانايي تکثير از طريق رويشي، فرزندان هيبريد متنوع و نهايتاً گونههاي جديدي توليد ميگردند [122]. به عنوان مثال تپيتز [258 و 259] 434 گونه را براي اروپاي مرکزي منتشر کرد و تراتمن [261] 113 گونه را به آن اضافه کرد. همچنين پردان [216] نيز 67 گونه جديد را در رماني و يوگسلاوي معرفي نمود. گونههاي M. spicata، M. longifolia، M. aquatica، M. arvensis و M. pulegium در فلور گياهي ايران گزارش شده است [210]. همچنين مظفريان [7] در فرهنگنامه گياهان ايران 6 گونه متعلق به سرده نعناع در ايران را ذکر نموده است.
2-5- اهميت غذايي، دارويي و اقتصادي خانواده نعناع
نعناع به دليل دارا بودن برگهاي خوش عطر و طعم، جزء سبزيهاي خوردني به شمار رفته و معمولاً به صورت خام مصرف ميشود. برگ خشك شده و خرد شده آن چاشني برخي از غذاهاي ايراني است. اين چاشني بعد از وانيل و ليمو سومين چاشني مهم به حساب ميآيد [176]. از برگهاي اين گياه، اسانس نعناع گرفته ميشود كه يكي از معروفترين و سودمندترين اسانسهاي گياهي به شمار ميرود و خواص دارويي زيادي دارد [5، 6، 14 و25]. اسانس اين گياه در صنايع داروسازي، آرايشي و بهداشتي و همچنين در تهيه انواع شيريني در قناديها مورد استفاده فراوان قرار ميگيرد. از لحاظ دارويي اسانس نعناع مقوي و داراي خاصيت تببر، حساسيتزدا، دافع بوي بد دهان، دافع امراض پوستي، معرق، درمانکننده ناراحتيهاي گوارشي، خلطآور، آرامبخش، ضد اضطراب، بادشكن، ضد تشنج، محرك، نيروبخش، كاهش دهنده تراوشهاي معده، مسكن درد و زخم معده و سوزش آن است [86 و 244]. همچنين دمكرد? آن جهت تقويت معده و روده توصيه ميشود. تحقيقات نشان داده شده که اسانس نعناع ضدعفونيكننده، ضدكرم و ضدحشرات نيز ميباشد [25، 56 و 253].
منتول5 موجود در اسانس M. arvensis، و به خصوص M. piperita به دليل تأثير بر روي سندروم روده، تحريك پذيري، خاصيت خنككنندگي و تأثير بر تنفس، داراي ارزش دارويي و ضد ميكروبي ميباشد. اسانس M. piperita اسپاسم رودهاي پس از انجام آندوسکوپي را کاهش ميدهد [28]. منتول استخراج شده از M. suaveolens به عنوان ماده کاهشدهنده فشار خون داراي کاربردهاي دارويي فراواني است [34]. از منتول به همراه تركيبات منوترپنوئيدي ديگر اسانس از قبيل 1 و 8 – سينئول6 براي بخور دادن به خصوص در زمان سرماخوردگي استفاده ميشود. عموماً اين داروها اثرات جانبي خطرناكي ندارند، اما استفاده بيش از حد ممكن است سبب ايجاد حساسيت گردد [47].
همچنين در طي مطالعات صورت گرفته مشخص شده است که اسانس گونههاي M. longifolia و M. spicata يك فعاليت ضد باكتريايي در مقابل باكتريهاي گرم مثبت و منفي از قبيل Escherichia coli، Salmonella typhimurium، Rhizobium legominosarium، Staphylococcus auleus، Pseudomonas aeruginosa وBacillus subtilus دارد. برخي از محققين تأثير محافظتي اسانس M. piperita را بر روي برخي از مواد غذايي كه توسط Salmonella typhimurium آلوده شده بودند را گزارش نمودند. نتايج به دست آمده نشان داد كه حفاظت ماده غذايي علاوه به غلظت اسانس، به PH ماد? غذايي (پروتئين، چربي يا هيدراتكربن) و نيز ماهيت ميكروارگانيسمها نيز بستگي دارد [188 و 240].
به طور كلي اسانس حاوي درصد زيادي از فنلها از قبيل تيمول7 يا کارواکرول8 ميباشد كه داراي اثرات ضد قارچي قوي هستند. از سوي ديگر تركيبات موجود در اسانس نعناع به عنوان ترکيبات موثر براي حفاظت گياه در مقابل كاهش بيش از انداز? آب، مقابله در برابر باکتريها و قارچها و همچنين ترکيبات آللوپاتيک حاصل از گياهان مجاور در بسياري از موارد گزارش شده است [84].
2-6- گونههاي اقتصادي و با اهميت در جنس Mentha
در ميان گونههاي اين جنس، برخي داراي اهميت بيشتري از لحاظ اقتصادي ميباشند. در اين رابطه ميتوان به گونههاي (spearmint) M. spicata، M. aquatica، (menthol mint، Japanese mint، cornmint) M. arvensis، M. canadensis، (European pennyroyal) M. pulegium، (peppermint) M.×piperita، M.×gracilis و – nervata M.×villoso اشاره نمود [191].
2-7- خصوصيات گياه شناسي
2-7-1- ويژگي اندامهاي رويشي
اکثر گونههاي جنس Mentha در زمان رشد يا روي زمين پخش ميشوند و يا به صورت عمودي رشد ميکنند، اما برخي گونهها نيز مانند M. pulegium وجود دارند که در زمان رشد رويشي به صورت افقي رشد کرده و روي زمين پخش ميشوند و تنها در زمان گلدهي به صورت عمودي رشد ميکنند [163 و 164].
ريشه گونههاي اين جنس نسبتاً سطحي، کوتاه ولي انبوه بوده و ريشههاي نابجاي زيادي توليد ميکند که از ريزومها و يا استولونهايي که به خاک مي چسبند به زودي بيرون ميآيند.
ساقه علفي، داراي مقطع چهارگوش ميباشد که اين ويژگي از خصوصيات مهم خانواده نعناعيان است [3، 5 و 27]. ارتفاع ساقه متفاوت بوده و بسته به اقليم محل رويش گياه بين 30 تا 100 سانتيمتر ميباشد. قسمت بالايي ساقه نسبت به بخش پاييني از انشعابهاي بيشتري برخوردار است [9]. رنگ ساقه سبز و در برخي گونهها به دليل وجود آنتوسيانينها به رنگ بنفش تا قرمز ارغواني ميباشد [27]. ساقه داراي بافتهاي تراونده اسانس، با عطر و مزه تند است که در هنگام جويدن مخاط دهان را خنک ميکند. از هر گره موجود در ساقه اصلي، دو ساقه فرعي متقابل (دو عدد در طرفين ساقه اصلي) از کنار برگها ظاهر ميگردد و در محل هر گره ساقه دو برگ ديده ميشود که بطور متقابل قرارگرفتهاند [5].
خصوصيات برگها متغير بوده و حتي در يک گياه و در طي تغييرات نموي ويژگيهاي آنها تغيير مييابد و به همين دليل در اکثر مطالعات، بيشتر برگهاي قسمت مياني ساقه مورد توجه قرار ميگيرند. برگها عموماً متقابل، اغلب ساقه آغوش و به ندرت فراهم ميباشند. وضعيت برگهاي متقابل به نحوي است که معمولاً هر دو برگ متقابل بوده و سطحي عمود بر دو برگ ديگر را به وجود آوردهاند. برگها داراي انواع دمبرگ دار و بدون دمبرگ بوده و بر روي ساقه چهارگوش که از ويژگيهاي مهم اين خانواده است قرار دارند و شکل آنها از تخممرغي يا بيضي شکل تا نيزهاي کشيده متغير است [163 و 164]. حاشيه برگها به سه صورت کامل (ساده)، دندانهاي و همچنين کنگرهدار و با بريدگيهاي کم و بيش عميق مشاهده ميشود اما اين بريدگيها عموماً برگ را به صورت مرکب در نميآورند. سطح برگ از صاف و بدون کرک تا نا هموار و داراي کرک متغير است. کرکها ممکن است به صورت منظم بر روي برگ قرار گيرند و يا به صورت شجرهاي ديده شوند. بافت برگ به صورت لبههاي ضخيم وبرگشته يا بدون برگشتگي و همچنين به صورت لبههاي نازک وصاف (بدون برگشتگي)ديده ميشود [3، 5 و 163].
بسياري از گونههاي جنس Mentha، توليد ساقههاي دراز و باريک ميکنند که به آنها استولون گفته ميشود. جکسون [136] بخش رونده و مکندهاي را که منشأ ساقهاي دارد و توليد ريشه ميکنند استولون ناميد. برخي گونههاي اين جنس فاقد استولون ميباشند، برخي ديگر مانند M. arvensis توليد استولونهاي ضخيم زيرزميني مينمايند، در حالي که گونههايي نيز وجود دارند که استولونهاي باريک در سطح زمين توليد ميکنند، از اين نوع ميتوان به M. aquatica اشاره کرد. همچنين گونهها و هيبريدهايي نيز وجود دارند که هر دو نوع استولون را دارا ميباشند. به طور کلي تکثير در گونههاي متعلق به اين جنس نيز بوسيله ساقهها و ريزمهاي خزنده و تقسيم ريشه و بوته صورت ميگيرد [136 و 164].
2-7-2- خصوصيات اندام زايشي
بر طبق گزارش مالينواد، شکل گلآذين يک وسيله تشخيص مناسب براي گونههاي مختلف جنس Mentha ميباشد.گلآذين در اين جنس به صورت آرايش خوشهاي جانبي تغيير يافته است و در نتيجه تقليل برگهايي است که به صورت فلسهاي کوچک يا براکتهها در آمدهاند [به نقل از163].
به طور کلي گل آذين در جنس Mentha از نوع گرزن بوده و به سه صورت رأسي9، ميخي شکل10 و چتري11 وجود دارد [122 و 263]. گلآذين رأسي شامل تعداد زيادي گلچههاي بدون پايه ميباشد که به صورت خوشهاي در نوک ساقه گل قرار دارند (M. aquatica، M. dahurica). گلآذين ميخي يا ميلهاي بلند شامل گلهاي کشيده و بلند و پايهدار يا بدون پايه ميباشد که گلها از سمت پايين گلآذين به طرف انتها شروع به باز شدن ميکنند (M. spicata،M. suaveolens وM. longifolia ). گلآذين چتري نيز به فرم کشيده و بلند ميباشد که در هر گره آن حداقل 3 گل وجود دارد. به طور کلي، گلآذينها با نزديک شدن به انتهاي ساقه به دليل کوتاه شدن ميان گرهها وتحليل رفتن برگها حالت سنبله پيدا ميکنند. همچنين در برخي ساقهها نيز هيچ گلآذيني وجود نداشته و عقيم باقي ميمانند [3، 5 و 163].
گلها از نوع کامل نر و ماده ميباشند که يکي از اندامهاي جنسي در آنها تحليل رفته است و حشرات نقش مهمي در گردهافشاني آنها دارند [3 و 5]. هر گل ? گلبرگ و ? کاسبرگ دارد که در قسمت پايين به هم پيوسته و لولهاي را تشکيل ميدهند. تعداد پرچم در هر گل چهار عدد ميباشد که بر روي ميلههاي پرچم هم اندازه قرار دارند [5 و 6]. تخمدان فوقاني ومتشکل از دو برچه دو خانه بوده و هر خانه حاوي دو تخمک ميباشد. دانههاي بدون آلبومن درون ميوههاي چهار فندقه کوچک و تک بذري قرار دارند [3 و 5].
2-8- خصوصيات تشريحي نعناع
مطالعات انجام شده بر روي گونههاي نعناع نشان داده است که لايه اپيدرم در سطح برگ تقريباً مشابه بوده اما سلولهاي اپيدرم تحتاني معمولاً کوچکتر بوده و از کوتيکول پوشيده شدهاند. سطح خارجي اپيدرم، در بيشتر قسمتهاي اندامهاي هوايي، از ضمائمي به نام کرک پوشيده شده است. منشأ اين کرکها، سلولهاي اپيدرمي است که با طويل شدن يا تقسيمات متعدد به کرک تبديل ميگردند. کرکهاي اپيدرمي برحسب کاري که در سطح اندامها انجام ميدهند به دو دسته تقسيم ميشوند [93 و 161].
1- کرکهاي محافظ يا پوششي که در سطح اندامها به صورت پوشش ثانوي، بافت اپيدرم را از تابش مستقيم نور خورشيد، حرارت زياد و خشکي شديد محافظت ميکنند.
2- کرکهاي ترشحي که اهميت پوششي ندارند بلکه موادي نظير اسانس را در خود حفظ ميکنند. برخي از آنها به علت دارا بودن تورم به کرکهاي غدهاي نيز موسومند.
فان [90] گزارش نمود که اين کرکها را مي توان به دو گروه کلي کرکهاي غدهاي و کرکهاي غيرغدهاي دستهبندي نمود. انواعي از کرکها در دو سطح برگ و ساقه اين گياهان وجود دارد. کرکهاي ترشح کننده اسانس داراي پايه يک يا چند سلولي منتهي به يک برجستگي 8-4 سلولي و حتي بيشتر ميباشد. اسانس ترشح شده، معمولاً خارج از جدار سلولزي در زير کوتيکول جمع شده و باعث ميگردد که بشره در همان ناحيه کمي متورم جلوه نمايد.
2-9- خصوصيات گياهشناسي گونههاي مهم Mentha
2-9-1- M. piperita
نام ديگر اين گونه نعناع فلفلي يا peppermint ميباشد و هيبريدي از دو والد M. Spicata var viridis و M. aquatica است [21، 68 و 80]. اين گياه طي قرن اخير به عنوان گياه دارويي معرفي گرديده است. بوته اين گياه به صورت علفي دائمي با ساقههاي خزنده بوده و ارتفاع ساقه آن 30 تا 60 سانتيمتر گزارش شده است. در هر گره ساقه دو برگ متقابل مشاهده ميشود. برگها بيضي شکل يا تخممرغي و نوک تيز با دندانههاي کوتاه و کمي پوشيده از کرک ميباشند. طول برگها 4 تا 7 سانتيمتر و عرض آنها 2 تا 3 سانتيمتر است [4]. ساقه گياه چهارگوش و به رنگ سبز و يا قرمز مايل به بنفش ميباشد. گلهاي اين گونه در ماههاي مرداد و شهريور ظاهر ميگردند. رنگ گلها ارغواني مايل به بنفش بوده و در انتهاي ساقه به صورت سنبلههاي بيضوي شکل و نوک تيز قرار دارند [5 و 79]. اين گياه معطرترين گونه در بين گونههاي Mentha ميباشد. اسانس گياه زماني که وارد دهان ميشود در ابتدا گرم و سوزاننده و تلخ مزه بوده و پس از ورود هوا به دهان احساس خنکي را به همراه دارد. بيشترين ميزان محتواي اسانس و منتول موجود در آن در مرحله 50 درصد گلدهي گزارش شده است. مقدار منتول در نعناع بسته به نوع آن از 35 تا 55 درصد متغير است و اگر نعناع دير چيده شود مقدار منتول آن تا حدود 30 درصد کاهش مييابد [5، 79 و 104].
محتواي اسانس بر حسب ژنوتيپ و مکان رشد متغير است و در برخي منابع 3/0 تا 1 درصد گزارش شده است. بر اساس گزارش گوبل [110] اسانس اين گياه شامل 75/1 درصد کربن، 4/13 درصد هيدروژن و 5/11 درصد اکسيژن است. ترکيبات اسانس شامل 20 درصد ميتلاستات12، 8/55 درصد منتيل استات13، 1/9 درصد منتول همراه با منتون14 و هيدروکربن (مجموعاً حدود 15 درصد) ميباشد. همچنين در برخي گياهان متعلق به اين گونه مانند گونههاي رومي منتا فوران15 نيز يافت ميشود [104].
اين گياه حاوي 7/12 درصد پروتئين، 5/8 درصد پروتئين قابل هضم، 4/49 درصد مواد مغذي قابل هضم و نسبت تغذيهاي 8/4 درصد ميباشد. گونه مذکور در فارسي به نام نعناع فلفلي يا خالواش معروف است و دو واريته با نامهاي نعناع سفيد ونعناع سياه متعلق به اين گونه شناسايي شده است [4].
2-9-2- M. spicata
اين گونه Native spearmintناميده ميشود و يک گياه آمفيپلوئيد از دو والد M. longifolia و M. suaveolens ميباشد [262]. ارتفاع بوته در اين گياه دائمي، معطر و بدون کرک حدود 30 تا 90 سانتيمتر است. اين گياه بومي شمال انگلستان ميباشد اما در تمام نقاط دنيا يافت ميشود [109]. رنگ ساقه سبز و در برخي ژنوتيپها متمايل به بنفش است [6]. برگهاي فاقد دمبرگ به رنگ سبز تيره و به شکل نيزهاي تا تخممرغي ميباشند. طول برگ بين 4 تا 6 سانتيمتر و عرض آن حدود 5/1 تا 2 سانتيمتر گزارش شده است. سنبلههاي گلآذين داراي ظاهري باريکتر از ساير گونهها ميباشد [79، 237 و 238].
اسانس اين گونه بيرنگ، زرد و يا زرد مايل به سبز ميباشد و عملکرد آن بين 25/0 تا 5/0 درصد گزارش شده است [104]. ترکيبات اسانس شامل 8/55 درصد کارون16، 5/17 درصد ترپنها17 ( به طور عمده شامل ليمونن18 ودي پنتن19)، 7/6 درصد ديهيدروکاروول20 و 6/11 درصد استرها مانند ديهيدروکاروولاستات21 ميباشد [104].
برگهاي تازه اين گياه داراي 83 درصد رطوبت، 8/4 درصد پروتئين، 6/0 درصد چربي، 8/0 درصد کربوهيدرات، 2 درصد فيبر، 6/1 درصد مواد معدني (200 ميلي گرم در 100 گرم کلسيم، 80 ميليگرم در 100 گرم فسفر و 6/15 درصد آهن) ميباشد [105]. نام ديگر اين گونه نعناع رومي بوده و واريتههاي مهم آن عبارتند از Var.silvestirs، Var.viridisو Var.crispa [4].
2-9-3- M. arvensis
نام ديگر اين گونه نعناع ژاپني ميباشد که به دليل رويش زياد در منطقه مذکور به اين نام معروف است. عدد کروموزومي اين گونه معمولاً 72 است [134 و 135]. ارتفاع اين گونه دائمي بين 30 تا 60 سانتيمتر ميباشد [104]. برگها سبز تيره، تخممرغي شکل و داراي سطح ناصاف و بوي قوي هستند . طول برگها 3 تا 8 و عرض آنها 5/1 تا 3 سانتيمتر ميباشد. غدد ترشحي در قسمتهاي داخلي و خارجي برگها وجود دارد.کرکها اغلب در مناطقي که رگبرگها وجود دارند، مشاهده ميشوند. ساقه در گياهان متعلق به اين گونه نرم بوده و همين امر گياه را حساس نموده است. سطح خارجي ساقه حاوي کرک و به رنگ سبز براق و در قسمتهايي سبز مايل به بنفش ميباشد [134].
از کل اندامهاي هوايي اين گياه جهت تهيه اسانس استفاده ميشود [4]. بالاترين محتواي اسانس دقيقاً در مرحله ورود به گلدهي به دست ميآيد. محتواي اسانس حدود 82/0 درصد گزارش شده است و به طور عمده حاوي پولگون22 و دي-ايزومنتون23 ميباشد. محتواي اسانس اين گونه در مناطق مختلف متفاوت ميباشد، به طوري که در واريتههاي منطقه کشمير 9/1 درصد بوده و استخراج منتافوران24 و لينولل25 در ترکيبات اسانس گزارش شده است. همچنين محتواي اسانس در واريتههاي ژاپني 28/1 تا 6/1 درصد ميباشد [134].
اسانس در اين گونه شامل 40 تا 50 درصد منتول و 50 تا 60 درصد دمنتوليز26 ميباشد که هر دو ترکيب در شيرينيپزي و داروسازي کاربرد فراوان دارند. ترکيبات اسانس شامل 4/29 درصد منتيل استات، 8/44 درصد منتول، 6/24 درصد منتون و 2/6 درصد هيدروکربنها ميباشد. مجموع منتول موجود در اسانس اين گونه بين 3/81 تا 4/94 درصد گزارش شده است که قابل حل در الکل 70 درصد ميباشد. در بين هيدروکربنها آلفا-پينن27، آلفا -ليمونن28 کارو فيلن29 و کادمن30 حضور دارند [134].
مهمترين واريت? اين گونهvar. piperascens M. arvensis است. اندازه دانه در اين گونه 2 تا 3 ميليمتر بوده و رنگ آنها قهوهاي روشن ميباشد [4].
2-9-4- M. longifolia
يكي از گونههاي متعلق به جنس نعناع بوده و داراي 24 = n2 کروموزوم ميباشد. بوتههاي اين گونه پايا بوده و اکثراً به صورت وحشي در اطراف مزارع يا جويبارها مشاهده ميشوند و در قسمت زيرزميني واجد ريشههاي قوي ميباشند. ساقهها در اين گونه به صورت انبوه ديده ميشود و سطح خارجي ساقه خاکستري مايل به سبز بوده و هر دو نوع کرک ترشحي و غيرترشحي را دارا ميباشد. به ندرت غده ترشحي در سطح ساقه ديده ميشود. عطر اين گونه مانند ساير گونههاي نعناع زياد نيست. ارتفاع ساقه معمولاً بين 50 تا 100 سانتيمتر ميباشد. برگها تخم مرغي شکل بوده و عرض آنها از ساير گونهها کمتر است. طول برگها 5 تا 10 سانتيمتر و پهناي آنها 5/1 تا 3 سانتيمتر است و به ندرت برگهاي نوک تيز در آنها مشاهده ميشود. سطح رويي برگها صاف و براق و سطح زيرين آنها خاکستري تا متمايل به سفيد و کرکدار ميباشد [245]. گلها در اين گونه به صورت دستهاي در سرشاخهها تجمع يافته و به رنگ بنفش تيره ميباشند و گاهي پهناي آنها به يک سانتيمتر ميرسد. طول گلبرگها نيز 3 تا 5 ميليمتر است [58].
اسانس در برگهاي اين گونه بين 86/0 و 46/2 و به طور متوسط 79/1 ميليليتر در 100 گرم برگ گزارش شده است [17]. ترکيب اصلي اسانس شامل پيپريتون ميباشد که از انواع ترکيبات شيميايي اين ماده منتون-پيپريتون اکسيداز31، پيپريتون اکسيداز-کارواکول-تيمول32 و پيپريتون اکسيد-منتون-پولگون33 ميباشند. ميزان اين ترکيبات به ترتيب 3/47، 2/16 درصد و ترکيب سوم کاملاٌ متغير بوده و در برخي ژنوتيپها ديده نشده است. از ديگر ترکيبات اصلي اسانس در اين گونه ميتوان به لينالول، لينالول-ايزومنتون و لينالول-پيپريتون اکسيد اشاره کرد [17]. همچنين گزارش شده است که اجزاء اصلي تشکيل دهنده اسانس در اين گونه که خاصيت ضد قارچي و ضد باکتريايي دارد شامل ترنس-دهيدروکاروون (6/23 درصد) و پيپريتون (3/17 درصد) ميباشد [87].
2-9-5- M. pulegium
نام ديگر اين گونه در زبان فارسي پونه ميباشد و داراي 40، 30، 20 = n2 کروموزوم ميباشد. ارتفاع اين گونه 10 تا 55 سانتيمتر است و بوتههاي آن به صورت علفي و دائمي بوده و به صورت خود رو در نواحي مديترانه، نواحي مرطوب در جنوب اسپانيا و کوههاي مراکش ميرويند [50 و 178]. در ايران بوتههاي خودرو و وحشي آن در مناطق مرطوب و حاشيه نهرهاي آب وجود دارند. برگها بيضوي يا تخم مرغي شکل و نوک تيز بوده و دندانههاي کمي دارند [4].
گلها در تيرماه ظاهر ميشوند و رنگ آنها صورتي کمرنگ تا مايل به بنفش است [3 و 5]. محبوبي و حقي [178] محتواي اسانس ژنوتيپهاي ايراني را 27/0 درصد گزارش کردهاند. در حالي که بناياد [41] محتواي اسانس در اين گونه را 33/2 درصد گزارش کرد. اما در منابع ديگر اين ميزان حدود 90/0 تا 0/1 درصد گزارش شده است. طي مطالعهاي دست کم 45 ترکيب در اسانس اين گونه به دست آمده که 24 جزء آن شناسايي شده است [50]. از جمله اجزاء آن پولگون 9/65 تا 1/83 درصد، منتون 8/7 تا 3/8 درصد، ايزومنتون34 8/3 تا 0/4 درصد، نئومنتول35 7/0 تا 3/1 درصد، پولگولاستات36 1/0 تا 2/1 درصد، پيپريتون37 3/1 تا 2/3 درصد، ترپينن38 9/0 تا 2/1 درصد، بتاکريوفيلن39 1/0 تا 9/0 درصد و تباکريوفيلناکسيد40 3/0 تا 9/1 درصد ميباشد [50].
2-10- نيازهاي اکولوژيکي
نعناع گياهي است مقاوم و سازگار که ميتواند در آب و هواي معتدل و مرطوب و حتي در نقاط مرطوب با آب و هواي استپي به راحتي برويد و خود را با تغييرات آن به خوبي تطبيق دهد. از اين رو، نعناع را در اکثر نقاط دنيا ميتوان کشت کرد، اما مناطق خيلي سرد براي کشت اين گياه مناسب نميباشد. محل رويش و انتشار آن در ايران، در اکثر نقاط و به خصوص دامنههاي البرز، شمال و شمال شرقي ميباشد .اين گياه در دماي 2 تا 3 درجه سانتيگراد شروع به رشد ميکند اما درجه حرارت مطلوب براي شروع رويش آن 10 درجه سانتيگراد است [7]. همچنين درجه حرارت مناسب براي تسريع در رشد و نمو و افزايش توليد اسانس بين 18 تا 20 درجه سانتيگراد است [4 و 9]. دماي روزانه در طول فصل رشد بر رشد و نمو و كيفيت اسانس مؤثر است. بعضي از محققين معتقدند درجه حرارتهاي بالا مقدار توليد اسانس را افزايش داده، اما محتواي منتول اسانس در ترکيب کاهش مييابد [67 و 68]. در مطالعهاي توسط کلارک و مناري [68] بازده اسانس هنگامي که دماي شب 20 درجه بود بالاتر از هنگامي بود که دماي شب به 10 درجه ميرسيد. دماي بالا در طول شب باعث تغيير در ترکيبات اسانس، رشد بيشتر، مقدار بيشتر منتوفوران و پولگون ميشود. در مقابل، رشد گياهان در دماي پايين شب باعث افزايش مقدار سينئول و منتون ميشود. دما همچنين بر روي مورفولوژي گياه نيز موثر بوده و به نوبه خود مقدار و کيفيت اسانس را تحت تأثير قرار ميدهد. نوسانات دمايي مطلوب به منظور افزايش کيفيت و مقدار اسانس سطحي بين 4/29 تا 2/32 درجه سانتيگراد در طول روز و 8/12 تا 6/15 در طول شب ميباشد [80].
نعناع گياهي روز بلند بوده و کشت آن در اين شرايط سبب افزايش محصول شده و در سنتز اسانس آن نيز تأثير مثبت دارد که اين امر به دليل تأمين نور کافي در زمان رشد ميباشد. از اين رو همواره توصيه ميشود که اين گياه در دامنه جنوبي تپهها کشت شود تا نور مورد نياز آن تأمين گردد [58 و 98]. همچنين تفاوت در موقعيتهاي روز بلند و روز کوتاه باعث تفاوت در صفات مورفولوژيکي گياه ميشود، به طوري که گياهان روز بلند اغلب برگهاي درازتر، بزرگتر و بيشتر و ظاهر راست و قائم و استولونهاي کمتري دارند. اين تفاوتهاي مورفولوژيکي ممکن است مقدار اسانس را تحت تأثير قرار دهد. گزارش شده است که رشد نعناع در شرايط روز بلند باعث توليد منتون بيشتر و منتول و منتوفوران کمتر نسبت به شرايط روز کوتاه ميشود [174]. شدت نور هم عامل مهمي براي رشد و نمو نعناع محسوب ميشود. در طول فصل رشد با افزايش شدت نور تعداد برگها در گياه افزايش يافته و در نتيجه محتواي اسانس نيز افزايش مييابد [98 و 161].
اين گياه داراي ريشههاي سطحي است که قادر به جذب رطوبت از اعماق زمين نميباشند، بنابراين آبياري مناسب در طول رويش گياه ضروري است. گياهان از 3 تا 4 هفته پس از رويش تا قبل از گلدهي به مقادير مناسبي آب نياز دارند و بايد تحت آبياريهاي منظم قرار گيرند [163].
از نظر شرايط خاک، ريشههاي نابجاي نعناع در خاکهاي مرطوب وحاصلخيز هوموسي بهترتشکيل ميشوند وگياه در چنين شرايطي بهتر رشد کرده و تکثير مييابد و برگهاي آن نيز لطيفتر شده و حالت خشبي پيدا نميکنند. رطوبت خاک در طول دوره رويش بايد معادل 80 درصد شرايط زراعي باشد. علاوه بر آب و نور کافي، مواد و عناصر غذايي کافي در خاک براي کشت نعناع ضروري بوده و سبب افزايش عملکرد آن ميشوند. در نقاطي که رطوبت خاک کمتر است، عطر و طعم گياه تندتر ميباشد [9 و 163].
خاک مناسب براي رشد اين گياه، خاک لومي شني حاوي مقادير زيادي مواد و ترکيبات هوموسي است. خاکهاي چرنوزيوم (خاک سياه) و پيت با ساختمان مناسب و حاوي عناصر غذايي کافي براي کشت نعناع مناسب ميباشند. pH مناسب خاک براي رشد اين گياه 5 تا 8 است. خاکهاي اسيدي و زهکشي شده خاکهاي مناسبي براي کشت نعناع ميباشند [163 و 164].
کشت وتکثير نعناع از طريق اندامهاي زيرزميني را مي توان در پائيز يا در بهار انجام داد. به دليل اينکه خاک در فصل پائيز از رطوبت کافي برخوردار است و تقريباً احتياجي به آبياري ندارد اوايل پائيز را زمان مناسبي براي کشت نعناع ميدانند. علاوه بر آن، گياه پس از گذراندن دوره سرما، در اوايل بهار از رشد و نمو سريعي برخوردار ميشود [163].
فاصله رديف مناسب براي کشت اين گياه بين 50 تا 60 سانتيمتر و عمق مناسب کاشت ريزومها نيز 10 تا 12 سانتيمتر ميباشد. پس از کاشت، به منظور ايجاد تراکم در خاک انجام غلتک مناسبي توصيه ميگردد. اگر زمين خشک باشد بايد بلافاصله زمين را آبياري نمود براي هر هکتار زمين به 4/1 تا 6/1 تن ريشهرست (ريشههايي که پتانسيل توليد گياه جديد را دارند) نياز است [163].
تکثير از طريق قلمههاي ساقه، روش چندان مناسبي نيست و تنها در سطوح کوچک کشت مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين روش فاصله رديفها از يکديگر بين 50 تا 70 سانتي متر مناسب ميباشند. در تکثير از طريق پاجوش که در فصل بهار صورت ميگيرد، پس از آبياري گياهان، پاجوشهايي که ارتفاع آنها بين 8 تا 10 سانتيمتر است را از پايههاي مادري جدا کرده و به زمين مورد نظر انتقال ميدهند. اين عمل با دست (در سطوح کم) و يا به وسيله ماشين نشاءکار (در سطوح انبوه) انجام ميگيرد. براي هر هکتار زمين به 112 تا 134 هزار پاجوش نياز است. پاجوشها در رديفهايي با فواصل 60 سانتيمتر کشت ميشوند و فاصله مناسب دو بوته در طول رديف نيز 20 تا 30 سانتيمتر ميباشد [163].
افزودن کودهاي شيميايي به شرايط خاک بستگي دارد و به طورکلي در سال اول قبل از کشت 50 تا 90 کيلوگرم در هکتار اکسيد فسفر و 60 تا 90 کيلوگرم در هکتار ازت بايد به زمين اضافه شود. هر سال اضافه کردن 90 تا 120 کيلوگرم در هکتار ازت به زمين توصيه ميشود که از اين مقدار، دو سوم در فصل بهار قبل از رويش گياه و يک سوم باقيمانده پس از اولين برداشت به خاک اضافه ميگردد. از سال دوم به بعد و در فصل پائيز افزودن 50 تا 80 کيلوگرم در هکتار اکسيد فسفر و 60 تا 80 کيلوگرم در هکتار اکسيد پتاس به خاک سبب افزايش عملکرد و بهبود کيفيت مواد موثره نعناع ميگردد [163].
اوايل بهار زمان مناسبي براي برداشت مکانيکي علفهاي هرز و برگردان کردن خاک بين رديفها جهت تهويه ريشه ميباشد. براي مبارزه شيميايي با علفهاي هرز در کشت پائيز، در فصل بهار قبل از رويش گياه و در کشت بهاره، پس از کشت نعناع ميتوان از علفکش مرکازين41 به مقدار 5/3 تا 4 کيلوگرم در هکتار استفاده نمود. در سال دوم و سوم رويش در اوايل بهار قبل از شروع رشد مجدد گياه کاربرد علفکشهاي مرکازين به مقدار 4 تا 5 کيلوگرم در هکتار و آرزين42 به مقدار 3 تا 4 کيلوگرم در هکتار مناسب ميباشد.
زمان و روش برداشت نعناع بستگي زيادي به نحوه استفاده از اندامهاي هوايي آن دارد. در صورتي که نعناع در سطوح وسيعي کشت شده باشد، برداشت اندامهاي مورد نظر توسط ماشين انجام ميگيرد. در اين صورت گياهان از فاصله 4 تا 5 سانتيمتري از سطح زمين برداشت شده و براي مدتي بر روي زمين پهن ميشوند تا حدود 25 تا 40 درصد رطوبت آنها تبخير شود. در پائيز اين کار امکان پذير نبوده و گياهان مستقيماً براي استخراج اسانس به کارخانه منتقل شوند [163].
عملکرد سالانه وزن تر گياه بين 12 تا 20 تن در هکتار ميباشد که از اين مقدار حدود 30 تا 60 کيلوگرم اسانس استحصال ميشود. عملکرد وزن تر در اولين برداشت حدود 8 تا 14 تن در هکتار ميباشد که مقدار اسانس به دست آمده از هر تن بين 2 تا 4 کيلوگرم است. عملکرد برگ خشک در اولين برداشت نيز 2/1 تا 8/1 تن در هکتار است. در دومين برداشت عملکرد وزن تر و اسانس آن بسيار کمتر از مرحله اول ميباشد. در اين برداشت عملکرد ماده تر 4 تا 8 تن در هکتار است که به ازاي هر تن



قیمت: تومان


پاسخ دهید