مجله پژوهش در متابولیت‌های  گیاهی

مجله پژوهش در متابولیت‌های گیاهی

بررسی تنوع مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی برخی از جمعیت‌های گزنه (Urtica dioica L.) در شمال ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
2 گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.
3 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.
چکیده
مقدمه و معرفی موضوع: گزنه با نام انگلیسی Urtica dioica L. گیاهی چندساله و علفی از خانواده Urticaceae است. مهم‌ترین کاربرد دارویی این گیاه کاهش قند خون است. نخستین تلاش­ها برای بررسی گزنه به­ عنوان گیاه صنعتی از دهه 1940 میلادی آغاز شد. ترکیبات فنلی موجود در گزنه شامل اسید کافئیک، اسید فرولیک، اسید سیناپیک، فیستین و میریستیسین هستند. برگ­ ها و پیکر رویشی حاوی کلروفیل، کارتنوئید، ویتامین ب، ترکیب­های تری­ترپن، استرول، فلاونوئیدها، و مواد معدنی مختلف می‌باشند. تحقیقات نشان داده است مهم­ترین عوامل مؤثر بر ترکیبات شیمیایی ثانویه گیاهان عوامل ژنتیکی، محیطی و اثرات متقابل آن­هاست.
اهداف تحقیق: پژوهش حاضر با هدف بررسی تنوع صفات مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی گیاه گزنه در رویشگاه­ های مختلف شمال ایران در استان­های خراسان رضوی و شمالی، شمال و جنوب استان گلستان، مازندران، گیلان و آذربایجان شرقی انجام گردید.
روش‌شناسی: انتخاب گیاه گزنه از هفت جمعیت (شش استان) شامل خراسان رضوی ، خراسان شمالی ، شمال و جنوب استان گلستان ، مازندران، گیلان و آذربایجان شرقی در بهار سال ۱۴۰۳ در زمان گلدهی انجام شد. از هر جمعیت در سه ناحیه (اکوتیپ) مختلف نمونه­برداری انجام شد. نمونه­ها به مزرعه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان منتقل و در شرایط یکسان بر اساس طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار کشت شدند. متغیرهای اندازه‌گیری شده شامل صفات مورفولوژی (طول و عرض برگ، تعداد برگ­ها و فاصله میان‌گره‌ها) و فیتوشیمیایی (فعالیت آنتی­اکسیدانی، فنل کل، فلاونوئید، روتین و کوئرستین) بود. اندازه­گیری کوئرستین و روتین با دستگاه HPLC انجام گردید.
یافته ­ها: نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات نشان داد که بین اکوتیپ­ها و جمعیت‌های مختلف گزنه در نواحی هفت­گانه از نظر صفات مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی اختلاف معنی‌داری در سطح یک درصد وجود دارد. بر اساس نتایج مقایسه میانگین جمعیت گیلان دارای بیشترین عرض و طول برگ و فاصله میانگره به ترتیب با 66/20، 10 و 3/9 سانتی­متر بود اما از نظر ترکیبات فیتوشیمیایی جمعیت خراسان رضوی دارای بالاترین میزان ترکیبات فیتوشیمیایی روتین (28 میلی‌گرم در گرم وزن خشک برگ)، کوئرستین (18 میلی‌گرم در گرم وزن خشک برگ)، فنول (96/5 میلی‌گرم در گرم وزن خشک برگ)، فلاونوئید (37/5 میلی‌گرم در گرم وزن خشک برگ) و فعالیت آنتی‌اکسیدانی (77/64 میلی‌گرم در گرم وزن خشک برگ) بود. تجزیه خوشه­ای به روش وارد در فاصله 23 اقلیدسی، دو گروه اصلی شامل گروه اول جمعیت­های گیلان، مازندران و شمال گلستان و گروه دوم جمعیت­های خراسان رضوی و شمالی و آذربایجان را از هم تفکیک کرد.
نتیجه­ گیری و پیشنهادات: به‌طورکلی جمعیت­های گیلان، مازندران و گلستان دارای بوته­های با شکل برافراشته، برگ­های بزرگ و فاصله میانگره زیاد بودند و جمعیت­های خراسان رضوی و شمالی و آذربایجان دارای شکل بونه کوتاه و اندازه برگ کوچک اما تعداد برگ زیاد هستند. جمعیت­های خراسان رضوی و شمالی و آذربایجان نسبت به جمعیت­های شمال و جنوب گلستان، مازندران و گیلان دارای ترکیبات فنلی و فعالیت آنتی­اکسیدانی بیشتری هستند. در نتیجه بررسی حاضر، گزارش ارزشمند و کاربردی جهت تسهیل در انتخاب جمعیت­ها و اکوتیپ­های برتر و منطبق با اهداف اصلاحی است. مقایسه جمعیت­های مختلف در محیط پرورش یکسان نشان داد که جمعیت خراسان رضوی از نظر محتوای ترکیبات فیتوشیمیایی به عنوان جمعیت برتر معرفی گردیده و نیازمند مطالعه بیشتر در مورد این جمعیت و مکان­های مناسب برای پرورش آن است.
کلیدواژه‌ها

Alishah, H., Seyedi, S. P., Ebrahimipour, S. Y., & Esmaeili-Mahani, S. (2016). A green approach for the synthesis of silver nanoparticles using root extract of Chelidonium majus: characterization and antibacterial evaluation. Journal of Cluster Science, 27, 421-429.
Applequist, W. (2006). The identification of medicinal plants: a handbook of the morphology of botanicals in commerce. 526 p.
Bernath, J. (2001). Strategies and recent achievements in selection of medicinal and aromatic plants. In "International Conference on Medicinal and Aromatic Plants. Possibilities and Limitations of Medicinal and Aromatic Plant 576", pp. 115-128.
Blumenthal, M., Goldberg, A., & Brinckmann, J. (2000). Herbal medicine. Expanded commission E monographs. 427 p.
Bourgeois, C., Leclerc, É. A., Corbin, C., Doussot, J., Serrano, V., Vanier, J.-R., Seigneuret, J.-M., Auguin, D., Pichon, C., & Lainé, É. (2016). Nettle (Urtica dioica L.) as a source of antioxidant and anti-aging phytochemicals for cosmetic applications. Comptes Rendus. Chimie 19, 1090-1100.
Chalak, L., Noun, A., Youssef, H., & Hamadeh, B. (2014). Diversity of loquats (Eriobotrya japonica Lindl.) cultivated in Lebanon as assessed by morphological traits. Scientia Horticulturea, 167: 135-144.
Cirak, C., Radusiene, J., Karabuk, B., Janulis, V., & Ivanauskas, L. (2007). Variation of bioactive compounds in Hypericum perforatum growing in Turkey during its phenological cycle. Journal of Integrative Plant Biology, 49(5), 615-620
Dakhli, N., López-Jiménez, A., Cárdenas, C., Hraoui, M., Dhaouafi, J., Bernal, M., Sebai, H., & Medina, M. Á. (2025). Urtica dioica Aqueous Leaf Extract: Chemical Composition and In Vitro Evaluation of Biological Activities. International Journal of Molecular Sciences 26, 1220.
Durovic, S., Kojić, I., Radić, D., Smyatskaya, Y. A., Bazarnova, J. G., Filip, S., and Tosti, T. (2024). Chemical constituents of stinging nettle (Urtica dioica L.): A comprehensive review on phenolic and polyphenolic compounds and their bioactivity. International Journal of Molecular Sciences 25, 3430.
Fallahi, F., Abdossi, V., Bagheri, M., Jahromi, M. G., and Mozaffari, H. (2023). Evaluation of morphological and phytochemical diversity of some white eggplant genotypes.
 
Heydari, A., Hadian, J., Esmaeili, H., Kanani, M. R., Mirjalili, M. H. & Sarkhosh, A. )2019(. Introduction of Thymus daenensis into cultivation: Analysis of agro-morphological, phytochemical and genetic diversity of cultivated clones. Industrial Crops and Products, 131, 14–24. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.01.033.
Hosu, A., Cristea, V.-M., & Cimpoiu, C. (2014). Analysis of total phenolic, flavonoids, anthocyanins and tannins content in Romanian red wines: Prediction of antioxidant activities and classification of wines using artificial neural networks. Food chemistry 150, 113-118.
Jafari, Z., & Dehghan, M. (2011). Anatomical structure study of aerial organs in four populations of Urtica dioica. In "International Symposium on Medicinal and Aromatic Plants IMAPS2010 and History of Mayan Ethnopharmacology IMAPS2011 964", pp. 33-38.
Jones, A.T. & Evans, P.R. (1994). A comparison of the growth and morphology of native and commercially obtained continental European Crataegus monogyna Jacq. (Hawthorn) at an upland site. Watsonia, 20: 97-103.
Kermani, M., Marashi, H., & Safarnejad, A. (2009). Investigation of genetic variation within and among two species of Cuminum spp. using AFLP markers. Iranian J. Rang. Forests Plant Breed. Gene. Res. 16, 2, 198-206. (In Persian)
Khorshidi, J., Shokrpour, M., & Nazeri, V. (2020). Assessment of morphological diversity among different
populations of Thymus daenensis Celak. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology) 33(3): 593-606. (In
Persian with English abstract).
Li, P., Wang, Y., Sun, X., & Han, J. (2009). Using microsatellite (SSR) and morphological markers to assess the genetic diversity 12 Alfalfa (Medicago sativa spp. Falcate) population from Eurasiia. African Journal of Biotechnology, 8(10), 2102-2108.
Motamedi, H., Seyyednejad, S. M., Bakhtiari, A., & Vafaei, M. (2014). Introducing Urtica dioica, a native plant of Khuzestan, as an antibacterial medicinal plant. Jundishapur journal of natural pharmaceutical products 9, e15904.
Nemeth, E., & Bernath, J. (2008). Biological activities of yarrow species (Achillea spp.). Current pharmaceutical design 14, 3151-3167.
Norani, M., Ebadi, M.T., & Ayyari Noyushabadi, M. (2019). Cultivation and Comparing Morphological and Phytochemical Characteristics of Seven Population of Tussilago farfara L. in Tehran Climate Conditions. 33(3), 433-449.
Otles, S., and Yalcin, B. (2012). Phenolic compounds analysis of root, stalk, and leaves of nettle. The Scientific World Journal 2012, 564367.
Pullin, A. S., & Gilbert, J. E. (1989). The stinging nettle, Urtica dioica, increases trichome density after herbivore and mechanical damage. Oikos, 275-280.
Sahin, S., Demir, C., & Malyer, H. (2011). Determination of phenolic compounds in Prunella L. by liquid chromatography-diode array detection. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 55, 1227-1230.
Shahbazi Asl, F., & Jafari, A.A. (2020). Investigation of aerial part yield and morphological traits in populations of Mentha pulegium. Iranian Medicinal Plants Technology 3(1): 29-39. (In Persian with English abstract).
Shaghaghy, A., Omidi Ghaleh-Mohammadi, M., & Jowkar. (2021). Morphological, Biochemical and Antioxidant Activity Diversity in Different Hypericum Perforatum L. Populations in Iran. Plant Productions. 44(3), 407-420.
Taskila, K., Saarinen, J., Harvima, I., & Harvima, R. (2000). Histamine and LTC 4 in stinging nettle-induced urticaria. Allergy 55. 4, 237-244.
Zeinali, H., Arzani, A., & Razmjo, K. (2004). Morphological and essential oil content diversity of Iranian minhs (Mentha spp). Iranian Journal of Science and Technology, 28, 1-9. (In Persian)