مطالعه ریخت‌شناختی، ترکیبات فنلی و اسانس‌ اندام‌های رویشی و زایشی nepeta bornmulleri hausskn. ex bornm. از استان کرمان

سابقه و هدف: پونه‌سا (nepeta) یکی از بزرگ‌ترین جنس‌های تیره نعنا (lamiaceae) با 300 گونه است. 75 گونه از این جنس در ایران پراکنش دارند که بسیاری از آنها انحصاری هستند. با توجه به اهمیت دارویی و استفاده‌های سنتی گونه‌های مختلف آن، تحقیقات زیادی برای شناسایی متابولیت‌های ثانویه آنها انجام شده است. نپتالاکتون‌ها، سینئول‌ها و ترکیبات فنولی از ترکیبات ثانویه اصلی آن هستند و بیشتر این ترکیبات خواص دارویی، ضد میکروبی و صنعتی دارند. مقدار این ترکیبات در بخش‌های مختلف گیاه و نیز گونه‌ها و جمعیت‌های مختلف، متفاوت است. پونه‌سای هزاری (hausskn. ex bornm. nepeta bornmulleri)، انحصاری ایران و نمونه تیپ از استان کرمان است. اگرچه مطالعه و شناسایی متابولیت‌های ثانویه در بسیاری از گونه‌های این جنس انجام شده است، اما در پونه‌سای هزاری مطالعات بسیار محدود می‌باشد. بنابراین، ریخت‌شناسی و کمّیت و کیفیت ترکیبات آنتی‌اکسیدانی و اسانس در دو بخش رویشی و زایشی این گونه گیاهی بررسی شد.مواد و روش‌ها: بخش‌های رویشی (ساقه و برگ) و زایشی (گل و میوه) پونه‌سای هزاری، از رویشگاه گیاه واقع در شهر راین (استان کرمان) از ارتفاع 2450 متری در اردیبهشت ‌1402 جمع‌آوری شدند. در زمان جمع‌آوری، بخش زایشی مورد استفاده شامل 80% گل و 20% میوه بود که میوه‌ها در مرحله اولیه بلوغ (نارس) بودند. ویژگی‌هایی مانند اندازه گیاه، فرم رویشی آن، ساختار گل‌آذین و گل به‌صورت چشمی یا با استریومیکروسکوپ بررسی و عکس‌برداری شدند تا با استفاده از تصاویر رنگی، شناسایی و دسترسی گیاه به‌سهولت انجام شود. ترکیبات بیوشیمیایی شامل ترکیبات فنلی و اسانس در بخش‌های رویشی و زایشی مطالعه شدند. اندازه‌گیری کمّی ترکیبات فنلی شامل فنل کل، فلاونوئید کل و آنتوسیانین کل از نمونه‌های تازه به روش اسپکتروفتومتری انجام شد. سنجش کیفی ترکیبات فنلی و آنتوسیانین با استفاده از نمونه‌های خشک با دستگاه hplc انجام گردید. مطالعه کمّی و کیفی اسانس، با استفاده از نمونه‌های خشک با دستگاه کروماتوگرافی گازی (gc) و کروماتوگرافی گازی متصل به طیف‌سنج جرمی (gc/ms) انجام شد. اسانس‌گیری به روش تقطیر با آب با دستگاه کلونجر انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی شامل 2 نوع اندام رویشی (ساقه و برگ) و زایشی (گل و میوه) با سه تکرار انجام گردید.نتایج: مطالعات ریخت‌شناختی پونه‌سای هزاری نشان داد که در منطقه مورد مطالعه ارتفاع گونه حدود 25-10 سانتی‌متر بوده و دارای برگ‌های رزت کرک‌دار، گل‌آذین متراکم سرمانند، جام دولبی ارغوانی-آبی ‌رنگ و کاسه پیوسته و کرک‌دار ارغوانی می‌باشد. نافه شامل چهار پرچم دو به دو هم‌قد (دی‌دینام) بنفش رنگ و تخمدان فوقانی با میوه شیزوکارپ چهار‌فندقه‌ای است که توسط کاسبرگ‌های پایا احاطه شده است. محتوای فنل، فلاونوئید و آنتوسیانین کل در سرشاخه‌های گل‌دار (زایشی) به‌طور معنی‌دار بیش از برگ‌ها و ساقه‌های جوان (رویشی) بود. نیم‌رخ (پروفایل) ترکیبات فنلی و آنتوسیانینی با دستگاه hplc نشان داد که در بخش زایشی، 10 ترکیب فنلی و 3 ترکیب آنتوسیانینی و در بخش رویشی، 6 ترکیب فنلی و 2 ترکیب آنتوسیانینی شناسایی شدند. بیشترین ترکیب فنلی مشاهده شده در هر دو بخش رویشی و زایشی، لوتئولین بود، در صورتی که مالویدین-گلوکوزید به‌عنوان بیشترین ترکیب آنتوسیانینی ثبت شد. مقدار مالویدین-گلوکوزید، در بخش زایشی دو برابر بخش رویشی بود. درصد اسانس در بخش رویشی و زایشی به‌ترتیب 0.2% و 0.1% مشاهده شد. در اسانس بخش رویشی و زایشی، به‌ترتیب 10 (69.41%) و 16 (89.29%) ترکیب شناسایی شده و 9 (14.59%) و 4 (6.21% ) ترکیب شناسایی نشده گزارش شد که در مجموع 84% و 95.5% اسانس را تشکیل دادند. ترکیبات اصلی اسانس بخش رویشی شامل اسپاتولنول (31.2%)، 8،1-سینئول (14.5%)، اسید هگزادکانوئیک (10.6%)، میرتنول (9.7%)، کاریوفیلن اکسید (6.4%) و ترانس-پینوکارونول (4.4%) بودند. در بخش زایشی، 8،1-سینئول (31.7%)، اسپاتولنول (16.2%)، میرتنول (14.14%)، دی‌هیدرو‌نپتالاکتون (6.92%)، ترانس-پینوکارونول (6.7%)، پینوکارون (5.2%) و کاریوفیلن اکسید (4.5%)، ترکیبات اصلی اسانس را تشکیل دادند.نتیجه‌گیری: براساس نتایج، در گونه مورد مطالعه کمّیت و کیفیت ترکیبات فنلی، آنتوسیانین و اسانس در بخش زایشی بیشتر از بخش رویشی بدست آمد. بنابراین، برای دستیابی به ترکیبات آنتی‌اکسیدانی، استفاده از اندام‌های زایشی گیاه پیشنهاد می‌گردد. مقدار نپتالاکتون که در بیشتر گونه‌های پونه‌سا قابل توجه می‌باشد در این گونه به نسبت کم مشاهده شد، در حالی ‌که اسپاتولنول و 1،8-سینئول ترکیبات اصلی بودند. با توجه به کاربردهای متعدد دارویی و صنعتی دو ترکیب غالب گونه از یکسو و انحصاری و محدود بودن گونه از سوی دیگر، حفظ جمعیت‌های مختلف آن حائز اهمیت می‌باشد.

study of morphological traits, phenolic compounds and essential oil in vegetative and generative organs of nepeta bornmulleri hausskn. x borum (lamiaceae) in kerman province

background and objectives: nepeta, with 300 species, is one of the largest genera in the lamiaceae family. seventy-five species of this genus are distributed in iran, many of which are endemic. due to the medicinal importance and traditional uses of its various species, much research has been conducted to identify their secondary metabolites. nepetalactone, cineole, and phenolic compounds have been reported as their main compounds, and most have medicinal, antimicrobial, and industrial properties. the amount of these compounds varies in different parts of the plant and different species and populations. nepeta bornmullerihausskn. ex bornm. is endemic to iran and is a type specimen from kerman province. although secondary metabolites have been studied in many species of this genus, more research is needed on n. bornmulleri. therefore, the morphology, quantity, and quality of antioxidant compounds and essential oils were investigated in the plant’s two vegetative and generative parts.methodology: vegetative (stem and leaf) and generative (flower and fruit) parts of n. bornmulleri were collected in may 2023 from rayen city (kerman province) at an altitude of 2450 meters. the used generative parts were 80% flowers and 20% unripe fruits. the size of the plant, its vegetative form, and the structure of the inflorescence and flower were examined and photographed with the naked eye or stereomicroscope so that researchers could identify them quickly. biochemical compounds, including phenolic compounds and essential oil, were studied in vegetative and generative parts. total phenolic compounds, including total phenols, flavonoids, and anthocyanins from fresh samples, were studied by spectrophotometric method. the phenolic compounds and anthocyanins profile were investigated using dried samples with hplc. the analysis of essential oil was done using dry samples with gas chromatography (gc) and gas chromatography coupled to a mass spectrometer (gc/ms). essential oil extraction was done by distillation with water using clevenger. the experiment was conducted in a completely random design, including two types of vegetative (stem and leaf) and generative (flower and fruit) organs with three replications.results: morphological studies of n. bornmulleri showed that in the studied area, the height of the species is about 10-25 cm with hairy basal (rosette) leaves, apical and dense head-like inflorescence, purple-blue synpetal corolla with bilobate apex, synsepal calyx. the androecium comprises four purple stamens of equal length (didynamous stamens) and an upper pistil with tetra-achene schizocarp fruit surrounded by persistent sepals. the total content of phenols, flavonoids, and anthocyanins in flowering branches (generative) was significantly higher than in leaves and stems (vegetative parts). the profile of phenolic and anthocyanin compounds by hplc showed that ten phenolic compounds and three anthocyanin compounds were identified in the generative part, and six phenolic compounds and two anthocyanin compounds were identified in the vegetative part. the most phenolic compound observed in both vegetative and generative parts was luteolin, while malvidin-glucoside was recorded as the most anthocyanin compound. the amount of malvidin-glucoside in the generative part was twice that of the vegetative part. the percentage of essential oil in vegetative and generative parts was observed at 0.2 and 0.1, respectively. in the essential oils of vegetative and reproductive parts, respectively, 10 (69.41%) and 16 (89.29%) identified compounds and 9 (14.59%) and 4 (6.21%) unidentified compounds were reported, which in total 84% and 95.5% constituted the essential oil.the main components of the essential oil of the vegetative part include spatholenol (31.2%), 1,8-cineole (14.5%), hexadecanoic acid (10.6%), myrtenol (9.7%), caryophyllene oxide (6.4%). ) and trans-pinocarveol (4.4%). in the generative part, 1,8-cineole (31.7%), spatholenol (16.2%), myrtenol (14.14%), dihydro nepetalactone (6.92%), trans-pinocarveol (6.7%), pinocarovone (5.2%) and caryophyllene oxide (4.5%) were the main components of the essential oil.conclusion: based on the results, the quantity and quality of phenolic compounds, anthocyanin, and essential oil in the generative part were higher than in the vegetative part of the studied species. so, it is suggested that the generative parts of the plant be used to obtain antioxidant compounds. the amount of nepetalactone, which is significant in most species of nepeta, was relatively low in this species, while spatholenol and 1, 8-cineole were the main compounds. considering the numerous medicinal and industrial applications of the two dominant species combinations on the one hand and the exclusivity and limited distribution of the species on the other hand, it is essential to preserve its different populations.