مجله پژوهش در متابولیت‌های  گیاهی

مجله پژوهش در متابولیت‌های گیاهی

توزیع ترکیبات زیست‌فعال در اندام‌های مختلف گیاه کَبَر (Capparis spinosa L.) و تغییرات آن‌ها در طی رسیدگی میوه در جمعیت شهرستان بیضا، استان فارس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران
2 دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران.
3 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
10.22034/jrpsm.2026.594699.1130
چکیده
سابقه و هدف: کبر (Capparis spinosa L.) یکی از مهم‌ترین گیاهان دارویی مناطق خشک و نیمه‌خشک است که به دلیل دارا بودن طیف گسترده‌ای از ترکیبات زیست‌فعال، از جایگاه ویژه‌ای در صنایع دارویی، غذایی و آرایشی-بهداشتی برخوردار است. با وجود اهمیت این گونه، اطلاعات مربوط به نحوه توزیع ترکیبات بیوشیمیایی و فیتوشیمیایی در اندام‌های مختلف و مراحل گوناگون رسیدگی میوه در بسیاری از رویشگاه‌های ایران، از جمله شهرستان بیضا، محدود است. ازاین‌رو، پژوهش حاضر با هدف مقایسه ویژگی‌های بیوشیمیایی و فیتوشیمیایی برگ، غنچه، گل، دمگل و میوه در سه مرحله نارس، نیمه‌رسیده و کاملاً رسیده، به‌منظور شناسایی مناسب‌ترین اندام برای بهره‌برداری دارویی و صنعتی انجام شد.
مواد و روش­ها: نمونه‌های گیاه کبر از یک جمعیت طبیعی واقع در شهرستان بیضا، استان فارس، طی فصل گلدهی و میوه‌دهی جمع‌آوری شدند. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با هفت سطح شامل برگ، غنچه، گل کامل، دمگل، میوه نارس، میوه نیمه‌رسیده و میوه کاملاً رسیده و سه تکرار اجرا شد. پس از خشک‌کردن نمونه‌ها و تهیه عصاره متانولی ۷۰ درصد، ارزیابی فعالیت آنتی‌اکسیدانی نمونه‌ها، با استفاده از آزمون مهار کردن رادیکال‌های آزاد با استفاده از DPPHانجام شد. میزان ترکیبات فنلی کل با استفاده از معرف فولین–سیوکالتئو انجام شد و نتایج به صورت میلی‌گرم معادل گالیک اسید در هر گرم وزن خشک نمونه اندازه‌گیری شد. تعیین مقادیر فلاون‌ها و فلاونول‌ها و فلاونوئیدها بر اساس روش رنگ سنجی با استفاده از معرف کلرید آلومینیوم انجام شد و از کوئرستین به عنوان استاندارد استفاده گردید. تعیین محتوای تانن کل، با استفاده از روش رنگ‌سنجی مبتنی بر معرف وانیلین ـ اسیدکلریدریک انجام شد و نتایج به‌صورت میلی‌گرم معادل کاتکین در هر گرم وزن خشک نمونه گزارش گردید. مقدار کربوهیدرات کل، بر اساس روش رنگ سنجی با استفاده از معرف آنترون و گلوکز خالص به عنوان استاندارد اندازه‌گیری شد. داده‌ها پس از بررسی پیش‌فرض‌های آماری با تجزیه واریانس مورد ارزیابی قرار گرفتند و مقایسه میانگین‌ها با آزمون توکی در سطح احتمال پنج درصد انجام شد. همچنین، برای بررسی روابط بین صفات از ضریب همبستگی پیرسون و برای تعیین میزان شباهت اندام‌های مختلف از تجزیه خوشه‌ای بر اساس فاصله اقلیدسی و داده‌های استانداردشده استفاده شد.
یافته­ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف بین اندام‌های مختلف از نظر تمامی صفات مورد بررسی در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. بیشترین فعالیت آنتی‌اکسیدانی (20/90 درصد) در غنچه مشاهده شد، در حالی که برگ دارای بیشترین میزان ترکیبات فنلی کل (74/17 میلی‌گرم معادل اسید گالیک در گرم وزن خشک)، فلاونوئید کل (97/23 میلی‌گرم معادل کوئرستین در گرم وزن خشک) و فلاون‌ها و فلاونول‌ها (95/5 میلی‌گرم معادل کوئرستین در گرم وزن خشک) بود. بیشترین مقدار تانن در گل (19/1 میلی‌گرم معادل کاتچین در گرم وزن خشک)، برگ (15/1 میلی‌گرم معادل کاتچین در گرم وزن خشک) و میوه کاملا رسیده (10/1 میلی‌گرم معادل کاتچین در گرم وزن خشک) به دست آمد که از نظر آماری اختلاف معنی‌داری با یکدیگر نداشتند. در مقابل، میوه کاملاً رسیده بیشترین مقدار کربوهیدرات (67/302 میلی‌گرم معادل گلوکز در گرم وزن خشک) را نشان داد و طی فرآیند رسیدگی، مقدار کربوهیدرات روندی افزایشی و اغلب ترکیبات فنلی روندی کاهشی داشتند. نتایج تحلیل همبستگی بیانگر وجود ارتباط مثبت و معنی‌دار بین فعالیت آنتی‌اکسیدانی و فلاونوئید کل، فلاون‌ها و فلاونول‌ها و ترکیبات فنلی کل بود. همچنین، فنل کل با فلاونوئید کل و فلاونوئید کل با فلاون‌ها و فلاونول‌ها همبستگی مثبت و بسیار قوی داشتند، در حالی که کربوهیدرات با فنل کل و فلاونوئید کل همبستگی منفی و معنی‌داری نشان داد. نتایج تجزیه خوشه‌ای نیز اندام‌های مورد بررسی را بر اساس شباهت ترکیبات بیوشیمیایی و فیتوشیمیایی در گروه‌های مجزا طبقه‌بندی کرد و جدایی مشخص اندام‌های رویشی و زایشی از مراحل مختلف رسیدگی میوه را نشان داد.
نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که نوع اندام و مرحله رشد، نقش تعیین‌کننده‌ای در تجمع متابولیت‌های اولیه و ثانویه در گیاه کبر دارند. گل، برگ و غنچه به دلیل دارا بودن مقادیر بالای ترکیبات فنلی، فلاونوئیدی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی، مناسب‌ترین اندام‌ها برای استخراج ترکیبات زیست‌فعال و کاربرد در صنایع دارویی، غذایی و آرایشی-بهداشتی هستند، در حالی که میوه کاملاً رسیده از نظر تجمع کربوهیدرات برتری دارد. این یافته‌ها می‌تواند مبنای علمی مناسبی برای انتخاب اندام و زمان برداشت بهینه در بهره‌برداری از این گونه ارزشمند دارویی فراهم کند.
کلیدواژه‌ها

Agati, G., Azzarello, E., Pollastri, S., & Tattini, M. (2012). Flavonoids as antioxidants in plants: Location and functional significance. Plant Science, 196: 67–76. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2012.07.014
Aichi-Yousfi, H., Meddeb, E., Rouissi, W., Hamrouni, L., Rouz, S., Rejeb, M. N., & Ghrabi-Gammar, Z. (2016). Phenolic composition and antioxidant activity of aqueous and ethanolic leaf extracts of six Tunisian species of genus Capparis (Capparaceae). Industrial Crops and Products, 92: 218–226. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.07.051
Annaz, H., Sane, Y., Bitchagno, G. T. M., Ben Bakrim, W., Drissi, B., El Bouhssini, M., & Sobeh, M. (2022). Caper (Capparis spinosa L.): An updated review on its phytochemistry, nutritional value, traditional uses, and therapeutic potential. Frontiers in Pharmacology, 13: 878749. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.878749
Apak, R., Özyürek, M., Güçlü, K., & Çapanoğlu, E. (2016). Antioxidant activity/capacity measurement. 1. Classification, physicochemical principles, mechanisms, and electron transfer (ET)-based assays. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 64(5): 997–1027. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5b04739
Barbehenn, R. V., & Constabel, C. P. (2011). Tannins in plant–herbivore interactions. Phytochemistry, 72(13): 1551–1565. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2011.01.040
Brunetti, C., Di Ferdinando, M., Fini, A., Pollastri, S., & Tattini, M. (2013). Flavonoids as antioxidants and developmental regulators: Relative significance in plants and humans. International Journal of Molecular Sciences, 14(2): 3540–3555. https://doi.org/10.3390/ijms14023540
Cheynier, V., Comte, G., Davies, K. M., Lattanzio, V., & Martens, S. (2013). Plant phenolics: Recent advances on their biosynthesis, genetics, and ecophysiology. Plant Physiology and Biochemistry, 72: 1–20. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2013.05.009
Christodoulou, S., Chimona, C., & Rhizopoulou, S. (2022). Comparison of pericarp functional traits in Capparis spinosa from coastal and inland Mediterranean habitats. Plants, 11(22): 3085. https://doi.org/10.3390/plants11223085
Dai, J., & Mumper, R. J. (2010). Plant phenolics: Extraction, analysis and their antioxidant and anticancer properties. Molecules, 15(10): 7313–7352. https://doi.org/10.3390/molecules15107313
ElGamal, R., Song, C., Rayan, A. M., Liu, C., Al-Rejaie, S., & ElMasry, G. (2023). Thermal degradation of bioactive compounds during drying process of horticultural and agronomic products: A comprehensive overview. Agronomy, 13(6): 1580. https://doi.org/10.3390/agronomy13061580
Ghani, A., Amini, S., Mohtashami, S., &Neamati, S.H. (2022). Physicochemical and biochemical variations of jujube (Ziziphus jujuba Mill.) populations: A comparison of Iranian and imported types. Industrial Crops and Products, 183: 114898. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.114898
Ghani, A., Mohtashami, S., & Jamalian, S. (2021). Peel essential oil content and constituent variations and antioxidant activity of grapefruit (Citrus × paradisi var. red blush) during color change stages. Journal of Food Measurement and Characterization, 15(6), 4917–4928. https://doi.org/10.1007/s11694-021-01051-0
Gull, T., Anwar, F., Sultana, B., Alcayde, M. A. C., & Nouman, W. (2015). Capparis species: A potential source of bioactives and high-value components: A review. Industrial Crops and Products, 67: 81–96. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.01.059
Hazrati, S., Mousavi, Z., Mollaei, S., Angourani, H. R., Nicola, S. (2025). Effect of Phenological Variation on the Phytochemical Composition and Antioxidant Activity of Different Organs of Capparis spinosa L. Horticulturae, 11(6): 702. https://doi.org/10.3390/horticulturae11060702
Inocencio, C., Rivera, D., Alcaraz, F., & Tomás-Barberán, F. A. (2000). Flavonoid content of commercial capers (Capparis spinosa, C. sicula and C. orientalis) produced in mediterranean countries. European Food Research and Technology, 28(1): 43–53. https://doi.org/10.1016/S0305-1978(99)00037-1
Isah, T. (2019). Stress and defense responses in plant secondary metabolites production. Biological Research, 52(1): 39. https://doi.org/10.1186/s40659-019-0246-3
Khojasteh Rad, M., Ghani, A., & Ghani, E. (2021). In vitro effects of Capparis spinosa L. extract on human sperm function, DNA fragmentation, and oxidative stress. Journal of Ethnopharmacology, 269, 113702. https://doi.org/10.1016/j.jep.2020.113702
Lee, U., Eo, H. J., Jung, C. R., & Kim, Y. (2025). Effect of drying temperature on the level of pharmacological compounds in the rhizome of Cnidium officinale Makino. Food Science and Preservation, 32(1): 158–164. https://doi.org/10.11002/fsp.2025.32.1.158
Ma, D., Guo, Y., Ali, I., Lin, J., Xu, Y., & Yang, M. (2024). Accumulation characteristics of plant flavonoids and effects of cultivation measures on their biosynthesis: A review. Plant Physiology and Biochemistry, 215: 108960. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2024.108960
Mohtashami, S. (2026). Assessment of active compound extraction from the marjoram (Origanum vulgare) influenced by dielectric barrier discharge (DBD) plasma pretreatment. Journal of Horticultural Science, 39(3): 735-748. (In Persian with English abstract). 10.22034/jrpsm.2026.565335.1103
Mohtashami, S., Babalar, M., Ebrahimzadeh Moosavi, S.M., Mirjalili, M.H., Adib, J. (2012). The Effect of Growing Conditions and Different Drying Methods on Drying Time, Essential Oil Content, Color Characteristics and Microbial Load of Dracocephalum Moldavica L. Iranian Journal of Horticultural Science, 43 (2): 243-254.
Mohtashami, S., Babalar, M., Tabrizi, L., Ghani, A., Rowshan, V., & Shokrpour, M. (2021). Essential oil constituents and variations in antioxidant compounds of dried summer savory (Satureja hortensis cv. Saturn) affected by storage conditions and ammonium sulfate. Food Science & Nutrition, 9, 4986–4997. https://doi.org/10.1002/fsn3.2451
Mohtashami, S., Ghani, A., & Eghlima, G. (2026). Phenotypic diversity and profiling of phenolic compounds in fruits of Iranian Capparis spinosa populations. BMC Plant Biology. In press. https://doi.org/10.1186/s12870-026-09493-8
Stamp, N. (2003). Out of the quagmire of plant defense hypotheses. The Quarterly Review of Biology, 78(1): 23–55. https://doi.org/10.1086/367580
Sun, Y., Yang, T., & Wang, C. (2023). Capparis spinosa L. as a potential source of nutrition and its health benefits in foods: A comprehensive review of its phytochemistry, bioactivities, safety, and application. Food Chemistry, 409: 135258. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.135258
Taghvaeefard, N., Ghani, A. & Hosseinifarahi, M. (2021). Comparative study of phytochemical profile and antioxidant activity of flavedo from two Iranian citron fruit (Citrus medica L.). Food Measurement, 15: 2821–2830 https://doi.org/10.1007/s11694-021-00859-0
Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I. M., & Murphy, A. (2018). Plant Physiology and Development (6th ed.). Sinauer Associates. 888.
Wojdylo, A., Oszmianski, J., & Czemerys, R. (2007). Antioxidant activity and phenolic compound in 32 selected herbs, Food Chemistry, 1005: 940-949. 10.1016/j.foodchem.2007.04.038
Yang, L., Wen, K. S., Ruan, X., Zhao, Y. X., Wei, F., & Wang, Q. (2018). Response of plant secondary metabolites to environmental factors. Molecules, 23(4): 762. https://doi.org/10.3390/molecules23040762
Zagoskina, N. V., Zubova, M. Y., Nechaeva, T. L., Kazantseva, V. V., Goncharuk, E. A., Katanskaya, V. M., Baranova, E. N., & Aksenova, M. A. (2023). Polyphenols in Plants: Structure, Biosynthesis, Abiotic Stress Regulation, and Practical Applications (Review). International Journal of Molecular Sciences, 24(18): 13874. https://doi.org/10.3390/ijms241813874