بررسی برخی صفات ریخت شناختی و برخی ترکیبات آلکالوئیدی در اندام های ارقام مختلف گیاه پروانش کبیر (catharanthus roseus (l.) g. don)

سابقه و هدف: پروانش گیاهی است که به دلیل دارا بودن ترکیبات آلکالوئیدی، در صنایع دارویی ارزش بسیار زیادی دارد. از میان 130 نوع آلکالوئید شناخته شده در پروانش، آلکالوئیدهای وین‌بلاستین و وین‌کریستین به دلیل خاصیت آنیوپلازی (ضد توموری) از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. از آن‌جا که پروانش تنها منبع تولید این ترکیبات است، جایگاه خاصی در میان گیاهان دارویی دارد. با توجه به مقدار پائین آلکالوئیدهای ایندول ترپنوئیدی در گیاه پروانش و اهمیت این ترکیبات در صنایع دارویی، همچنین ارزش بسیار بالای اقتصادی برخی متابولیت‌های ثانویه آن، در این آزمایش شش رقم مختلف پروانش از نظر صفات ریخت شناسی و زیست شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: این پژوهش بصورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه و آزمایشگاه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 96-1395 انجام شد. تیمار‌ها شامل 6 رقم (icy pink، lilac، polka dot، apricot، purple، red bright) و دو اندام (برگ و ریشه) بودند. فاکتورهای اندازه‌گیری شده شامل وزن تر و خشک ریشه و برگ، تعداد شاخه‌های فرعی، تعداد ریشه‌های فرعی، طول ریشه، طول ساقه، قطر ساقه، قطر ریشه و میزان آلکالوئیدهای وین‌بلاستین، وین‌کریستین و آجمالایسین بودند. بررسی میزان آلکالوئیدها با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا صورت پذیرفت.یافته‌ها: براساس نتایج، بین ارقام از نظرخصوصیات مورفولوژی و فیتوشیمیایی در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی‌داری وجود داشت. به‌طوری‌که بیش‌ترین میزان قطر ساقه (0/533 سانتی‌متر)، قطر ریشه (0/610 سانتی‌متر) و طول ساقه (45/99 سانتی‌متر) در رقم purple مشاهده شد. بیش‌ترین میزان وین‌بلاستین در برگ رقم purple (1/7 میلی‌گرم در صد گرم وزن خشک) و کمترین میزان آن در ریشه رقم icy pink (0/02 میلی‌گرم در صد گرم وزن خشک) مشاهده شد. همچنین بیشترین میزان آجمالایسین و وین‌کریستین نیز در برگ رقم apricot (به ترتیب به میزان 1/89 و 3/61 میلی‌گرم در صد گرم وزن خشک) اندازه‌گیری شد. در صورتی که در ریشه ارقام apricot و red bright و همچنین در برگ رقم lilac آلکالوئید آجمالایسین وجود نداشت. نتیجه‌گیری: ارقام مختلف گیاه پروانش از لحاظ میزان آلکالوئیدهای ایندول ترپنوئیدی دارای تفاوت قابل توجهی هستند. اگرچه ارقام مختلف یک گیاه زیر مجموعه یک گونه محسوب می‌شوند ولی مشاهده تفاوت‌های ایجاد شده در ارقام مختلف قابل بحث می‌باشد. با توجه به این مطلب که ترکیبات ثانویه از ترکیبات اولیه در گیاه ایجاد می‌گردند، مشاهده می‌شود که ارقام مختلف یک گیاه، مقادیر متفاوتی از یک آلکالوئید را در شرایط یکسان تولید نموده‌اند. این مسئله علاوه بر قابلیت تعمیم به مواد موثر دیگر، به خصوص با توجه به ارزش اقتصادی برخی آلکالوئیدهای این گیاه می‌تواند اهمیت بسیار بالایی داشته باشد. با توصیه کشت رقم برتر در زمینه تولید آلکالوئیدهای ایندول ترپنوئیدی، می‌توان کمک زیادی به افزایش راندمان تولید آن‌ها نمود.

Evaluation of Some Morphological Traits and Amount of Vinblastine, Vincristine and Ajmalicine Alkaloids in Different Organs of Prewinkle Cultivars (Catharanthus roseus (L.) G. DON)

Background and objective: Periwinkle is a plant that is highly valued in the pharmaceutical industry because of its alkaloids. Among the 130 known alkaloids in the genus, Vinblastine and Vincristine alkaloids have particular importance due to their antitumor properties. Since Periwinkle is the only source of these compounds, it has a special place among medicinal plants. Due to the low content of indole terpenoids alkaloids in Periwinkle and the importance of these compounds in the pharmaceutical industry, as well as the high economic value of some of its secondary metabolites, six different Prewinkle cultivars were studied for morphological and biochemical traits.Material and methods: This study was conducted in factorial design based on completely randomized with three replications in field and laboratory of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Treatments included six cultivars (Icy Pink, Lilac, Polka Dot, Apricot, Purple, Red Bright) and two organs (leaf and root). The measured factors included fresh and dry weight of roots and leaves, number of lateral stem and root, root length, stem length and amount of Vinblastine, Vincristine and Ajmalicine alkaloids. Alkaloids content were determined by High Performance Liquid Chromatography.Results: The results showed that the measured parameters had significant effect on morphological and phytochemical properties at 1% probabality level. The highest stem diameter (0.533 cm), root diameter (0.610 cm) and stem length (45.99 cm) were observed in Purple cultivar. The highest amount of Vinblastine was observed in the leaves of Purple (1.7 mg/100g DW) and the lowest level (0.02 mg/100g DW) was measured in the root of Icy Pink. Also the highest amount of Ajmalicine and Vincristine were measured in leaves of Apricot cultivar (1.89 and 3.61 mg/100gDW respectively). However, there were no Ajmalicine alkaloid in the root of Apricot and Red Bright cultivars as well as the leaves of Lilac cultivar. Conclusion: Different cultivars of Periwinkle have significant differences in the amount of indole terpenoids alkaloids. Although different cultivars of a plant are a subset of the same species, however, the observed differences in different cultivars are controversial. Due to secondary metabolites originate from the primary metabolites of the plant, it is observed that different cultivars of a plant produce different amounts of an alkaloid under the same conditions. This issue can be great importance especially considering the economic value of some alkaloids of this plant. By recommending superior cultivar cultivation in the production of indole terpenoids alkaloids can greatly enhance their production efficiency.