Journal of Rangeland

fa شناسایی و کمیت سنجی ترکیبات موثره غالب دو کموتایپ آویشن دنایی در مراحل مختلف فنولوژی به کمک LC-MS/MS و GC Characterization and Quantification of Predominant Active Substances in Different Phenological Stages of Two Thymus daenensis Chemotypes through LC-MS/MS and GC تخصصي Special پژوهشي Research سابقه و هدف: آویشن دنائی یکی از چهار گونه اندمیک و ارزشمند جنس آویشن با محتوای بالای تیمول است که به علت وجود طیف وسیعی از متابولیت‌های فعال دارای خواص دارویی ویژه‌ای نظیر خلطآوری، ضدمیکروبی، ضدقارچی، ضدالتهاب است. هدف از تحقیق حاضر شناسایی و کمیت سنجی ترکیبات موثره غالب دو کموتایپ آویشن دنایی در مراحل مختلف فنولوژی به کمک LC-MS/MS و GC میباشد. مواد و روش‌ها: شش ژنوتیپ‌ اکستریم از دو اکوتیپ زاغه و ملایر با قلمه ساقه در گلخانه به صورت کلونی (روش رویشی) و با استفاده از 1000 پی. پی.ام هورمون ایندول بوتریک اسید در گلخانه تکثیر شدند. هر کلون حداقل از 8 گیاه منفرد تشکیل شده بود. پس از ریشهدار شدن قلمهها، آنها به گلدانهای هشت لیتری بزرگتر جهت رشد بهتر منتقل شدند و تا زمان کشت در مزرعه در گلخانه باقی ماندند. در مزرعه، گیاهان به خوبی با آبیاری قطرهای و محلول کود تغذیه شدند. در نهایت محتوای اسانس، مواد فنلی و فلاونوئیدی، درصد اجزای اسانس و ظرفیت آنتی اکسیدانی عصاره متانولی کلون‌های این اکوتیپ‌ها در چهار مرحله فنولوژیک (رویشی، غنچه‌دهی، اوایل گلدهی و گلدهی کامل) و در دو بافت (برگ و گل) مورد ارزیابی قرار گرفتند. دادههای حاصل شده بر اساس یک آزمایش فاکتوریل دو عاملی بر مبنای طرح کاملاً تصادفی آنالیز شدند.  نتایج: مقایسه میانگین اثرات اصلی نشان داد که اکوتیپ ملایر در مقایسه با اکوتیپ زاغه علاوه بر داشتن وزن تر و خشک بیشتر، به طور معنیداری دارای محتوای اسانس (65 درصد بیشتر) و تیمول بیشتری نیز بود. آنالیز کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی توانست در مجموع 24 ترکیب را که بیش از 95 درصد اسانس را پوشش میدادند، شناسایی کند. تیمول، کارواکرول، کارواکرول متیل اتر، پی سایمن، و گاماترپینن از اجزای اصلی اسانس‌ها بودند. نتایج نشان داد که محتوای تیمول اکوتیپ ملایر (به‌عنوان کموتیپ تیمول) حدود 33 درصد بیشتر از اکوتیپ زاغه (به عنوان کموتیپ تیمول/کارواکرول) بود. با این وجود، محتوی کارواکرول اکوتیپ زاغه (15%) حدود 13 برابر بیشتر از اکوتیپ ملایر بود. همچنین نتایج آنالیز کروماتوگرافی گازی نشان داد که بیشترین میزان تیمول - کارواکرول در اوایل گلدهی و بیشترین میزان گاماترپینن - پی سایمن در مرحله رویشی یافت میشود. همچنین بیشترین میزان ماده خشک، درصد اسانس و ظرفیت آنتیاکسیدانی در اوج گلدهی مشاهده گردید. مقادیر شاخص‌های ظرفیت آنتی‌اکسیدانی، محتوای اسانس و تیمول نیز در بافت گل بیشتر از برگ بود. بر اساس نتایج مطالعه حاضر، بهترین زمان برداشت برای حصول حداکثر مقدار بیومس، اسانس، تیمول و کارواکرول در اوایل گلدهی گیاه است. آنالیز رگرسیونی توانست روابط درجه دو منفی بین محتوای پی سایمن و تیمول و نیز بین محتوای گاماترپینن و تیمول برازش کند. همچنین یک رابطه خطی معناداری بین پی‌سایمن و گاماترپینن وجود داشت. محتوای فنل کل، فلاونوئید و آنتیاکسیدان کل نیز روابط معنادار مثبتی با یکدیگر داشتند. در مجموع 14 ترکیب فنلی و فلاونوئیدی بوسیله دستگاه LC-MS/MS شناسایی شد و دو اسید فنلی غالب نیز توسط کروماتوگرافی مایع کمیت سنجی شدند. محتوای رزمارینیک اسید در نمونههای آزمایش شده ملایر نسبت به نمونههای زاغه بیشتر بود. بالعکس کافئیک اسید نیز در نمونه‌های زاغه بیشتر بود. این دو ترکیب عمده در مرحله گلدهی کامل به حداکثر مقدار خود رسیدند. با این حال، تفاوت معنی‌داری بین دو مرحله فنولوژیکی آخر وجود نداشت. نتیجهگیری: در مجموع، نتایج مطالعه حاضر جهت اکتساب بیومس، اسانس و تیمول وکارواکرول بیشتر  به برداشت محصول در اوایل گلدهی (زمانی که حدود بیش از 20 درصد گل‌ها باز شدند) توصیه میکند. با این وجود اگر خواص آنتی‌اکسیدان و ترکیبات فنلی بیشتری برای صنایع غذایی-دارویی مورد انتظار باشد، برداشت در مرحله گلدهی کامل این نیاز را برطرف خواهد کرد. <a name="_Hlk151891796">به‌طور کلی اکوتیپ ملایر از نظر عملکردی و تولید اسانس برتری نسبی به دیگر اکوتیپ مورد بررسی نشان داد. </a>   Background and objectives: Thymus daenensis, a thymol-rich thyme, is one of four endemic species of this genus in Iran, known for its pharmaceutical properties such as expectorant influence, antimicrobial, antifungal, and anti-inflammatory effects, primarily attributed to its metabolically active substances. This study aims to characterize and quantify the predominant active substances in different phenological stages of two Thymus daenensis chemotypes through LC-MS/MS and GC. Methodology: Six genotypes from two phytochemically extreme Thymus daenensis Celak ecotypes (Zagheh and Malayer) were vegetatively propagated through stem cuttings (using 1000 ppm IBA hormone) in a greenhouse. Each clone consisted of at least eight individual plants. After well-rooted cuttings were transferred to eight-liter pots for further growth until cultivation in the farm. In the field, plants were adequately watered through drip irrigation and fertilized with 20:20:20 (N:K:P) fertilizer. Essential oil (EO) content, phenols, flavonoids, percentage of EO components, and antioxidant capacity of methanolic extracts were assessed in these clones at different phenological stages (vegetative, flower budding, early flowering, and full flowering) and in two organs (leaves and flowers). The data were analyzed using a two-factor full factorial experiment based on a completely randomized design (CRD). Results: Malayer ecotype exhibited higher fresh weight, dry weight, vertical growth form, and significantly (65%) higher EO content than Zagheh ecotype. GC-MS analysis identified 24 constituents accounting for over 95% of essential oils, with thymol, carvacrol, carvacrol methyl ether, p-cymene, and γ-terpinene as the major components. Thymol content was 33% higher in Malayer ecotype (thymol chemotype) than Zagheh ecotype (thymol/carvacrol chemotype), while carvacrol content in Zagheh ecotype (~15%) was 13 times higher than Malayer ecotype. The highest amounts of thymol-carvacrol and p-cymene-γ-terpinene were observed in early flowering and vegetative stages, respectively. EO content and antioxidant properties peaked at the full flowering stage, with higher values in flower tissues than leaves. Regression analysis revealed negative and second-order relationships between p-cymene and thymol content, and between γ-terpinene and thymol content, as well as a significant linear relationship between p-cymene and γ-terpinene content. LC-MS/MS analysis identified 14 polyphenols and flavonoids, with rosmarinic acid and caffeic acid quantified through HPLC-PDA. Rosmarinic acid content was higher in Malayer samples, while Zagheh showed higher caffeic acid content, both peaking at early and full flowering stages. Conclusion: Harvesting Thymus daenensis at the early flowering stage (~20% of flowers opened) is recommended for the highest biomass, EO, and thymol/carvacrol content. However, for higher antioxidant properties and phenols, harvesting at the full flowering stage (~90% of flowers opened) is advisable. Generally, the Malayer ecotype exhibited relative superiority in performance and essential oil production.   آویشن دنائی, تیمول, کارواکرول, پی-سایمن, نوسان متابولیکی Thymus daenensis, thymol, carvacrol, Rosmarinic acid, metabolic fluctuation 640 664 http://rangelandsrm.ir/browse.php?a_code=A-10-34-9&slc_lang=fa&sid=1 Hossein Ahmadi حسین احمدی hosein.ahmd041@gmail.com 100319475328460017159 100319475328460017159 No Department of Horticulture Science, Faculty of Agriculture and Natural Sciences, University of Tehran, Karaj گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج Mohammad Reza Fatahi Moghadam محمدرضا فتاحی مقدم fattahi@ut.ac.ir 100319475328460017160 100319475328460017160 Yes Department of Horticulture Science, Faculty of Agriculture and Natural Sciences, University of Tehran, Karaj گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج Zabihollah Zamani ذبیح اله زمانی zzamani@ut.ac.ir 100319475328460017161 100319475328460017161 No Department of Horticulture Science, Faculty of Agriculture and Natural Sciences, University of Tehran, Karaj گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج Majid Shorpoor مجید شکرپور shokrpour@ut.ac.ir 100319475328460017162 100319475328460017162 No Department of Horticulture Science, Faculty of Agriculture and Natural Sciences, University of Tehran, Karaj گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج Esfandyar Jahantab اسفندیار جهانتاب e.jahantab@fasau.ac.ir 100319475328460017163 100319475328460017163 No Department of Range and Watershed Management (Nature Engineering), Faculty of Agriculture, Fasa University, Fasa گروه مرتع و آبخیزداری (مهندسی طبیعت)، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فسا، فسا Mohammadreza Morshedloo محمدرضا مرشدلو morshedlooreza@gmail.com 100319475328460017164 100319475328460017164 No Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, Maragheh گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه