اثر متانول و نانو ذره دی‎اکسید تیتانیوم بر ویژگی‌های فیتوشیمیایی گیاه دارویی کنگرفرنگی (cynara scolymus l.)

مقدمه و هدف: در سال‌های اخیر مطالعات به سمت استفاده از ترکیبات جدیدی که بتواند در داخل گیاه سنتز و موجب افزایش کارایی فتوسنتزی گیاه ‌شود، معطوف گردیده است. برخی از این ترکیبات شامل ریزمغذی‌ها و الکل‌ها است. الکل‌هایی نظیر متانول به عنوان یک منبع کربنی سبب افزایش کارایی فتوسنتز و بهبود خصوصیات رشدی گیاه خواهند شد. نانوذره دی‌اکسیدتیتانیوم نیز موجب بهبود و ترمیم کارایی دستگاه فتوسنتزی در گیاه شده و در نتیجه کارایی فتوسنتز را افزایش می‌دهد. به همین دلیل این پژوهش به هدف بررسی متانول و نانوذره دی‌اکسیدتیتانیوم بر ویژگی‌های فیتوشیمیایی گیاه دارویی کنگر فرنگی انجام شد. مواد و روش‌ها: به منظور بررسی محلول‌پاشی برگی متانول و نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم (tio2) بر گیاه دارویی کنگرفرنگی، آزمایشی در قالب طرح فاکتوریل بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی با 4 سطح برای هر کدام از 2 فاکتور متانول (0، 15، 30 و 45 درصد حجمی) و نانوذره (آناتاز) دی‌اکسید تیتانیوم (0، 20، 40 و 60 میلی‌گرم بر لیتر) در 3 تکرار در سال های 1398و 1399 انجام شد. صفات اندازه‌گیری شده شامل رنگیزه‌های فتوسنتزی، فنل، فلاونوئید و فعالیت آنتی‌اکسیدانی طی دوسال بود. یافته‌ها: بر اساس نتایج بدست آمده، برهم کنش تیمارها برای تمامی صفات مورد بررسی در هر دوسال پژوهش در سطح آماری 1% معنی‌دار شدند. بیشترین میزان کلروفیل a ،b و کل برگ سال اول از تیمار صفر درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم و در برگ سال دوم از تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم حاصل شد. در سال اول تیمار 30 درصد حجمی متانول + صفر میلی‌گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم و در سال دوم تیمار 15درصد حجمی متانول + صفر میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم به ترتیب با 218/75 و 192/85درصد افزایش نسبت به شاهد بالاترین میزان کاروتنوئید را به خود اختصاص دادند. بیشترین مقدار فلاونوئید برگ سال اول در تیمار صفر درصد حجمی متانول + 20میلی‌گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم دیده شد که با تیمار صفر درصد حجمی متانول + 60 میلی‌گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم تفاوت معنی داری نداشت و بالاترین میزان فلاونوئید برگ سال دوم نیز از تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلی‌گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم با 284/61 درصد افزایش نسبت شاهد به حاصل شد. بیشترین مقدار فنل برگ سال اول از برهمکنش تیمار 15 درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم بیشترین مقدار فنل‌کل برگ سال دوم از برهم کنش تیمار 45 درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم به ترتیب با 73/15 و 216/91  درصد افزایش نسبت شاهد دیده شدند. بیشترین مقدار فعالیت آنتی‌اکسیدانی در سال اول را تیمارهای صفر درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم و 30 درصد حجمی متانول + صفر میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم با 32/16 درصد افزایش نسبت به شاهد به خود اختصاص دادند و در سال دوم نیز تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلی‌گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم با افزایش 16/24 درصدی نسبت به شاهد بالاترین میزان قدرت حذف کنندگی رادیکال آزاد را داشت.نتیجه‌گیری: طبق نتایج حاصل، کاربرد تلفیقی متانول به عنوان یک منبع کربنی و نانوذره دی‌اکسید تیتانیوم می تواند در بهبود خصوصیات فیتو شیمیایی گیاه دارویی کنگرفرنگی مفید واقع شود.   

effect of methanol and titanium dioxide nanoparticles on phytochemical properties of artichoke (cynara scolymus l.)

introduction and objective: in recent years, studies have focused on the use of new compounds that can be synthesized inside the plant and increase the photosynthetic efficiency of the plant. some of these compounds include micronutrients and alcohols. alcohols such as methanol as a carbon source will increase photosynthetic efficiency and improve plant growth parameters. titanium dioxide nanoparticles also improve and repair the photosynthetic apparatus in the plant and thus increase the photosynthetic efficiency. for this reason, this study investigates methanol and titanium dioxide nanoparticles on the phytochemical properties of artichoke.material and methods: in order to investigate the foliar application of methanol and titanium dioxide (tio2) nanoparticles on artichoke, an experimental factorial design based on randomized complete blocks with 4 levels for each of the 2 methanol factors (0, 15, 30 and 45% by volume) and anatase of titanium dioxide (0, 20, 40 and 60 mg. l1) was performed in 3 replications in 2019 and 2020. measured traits included photosynthetic pigments, phenol, flavonoids and antioxidant activity over two years.results: based on the results, the interaction of treatments for all studied traits in both years of the study was statistically significant at the level of 1%. the highest amount of chlorophyll a, b and whole leaves in the first year of zero volume treatment of methanol + 20 mg.l1 titanium dioxide nanoparticles and in the second year of leaves from 45% volume treatment of methanol + 40 mg.l1 titanium dioxide nanoparticles was obtained. in the first year, 30% volumetric treatment of methanol + zero mg.l1 titanium dioxide nanoparticles and in the second year, 15% volumetric treatment of methanol + zero mg.l1 titanium dioxide nanoparticles with 218.75 and 192.85% increase, respectively, compared to control had the highest carotenoid levels. the highest amount of first year leaf flavonoids was observed in zero volume treatment of methanol + 20 mg.l1 titanium dioxide nanoparticles which was not significantly different from zero volume methanol + 60 mg.l1 titanium dioxide nanoparticles. the highest amount of flavonoid in the second year leaves was obtained from the treatment of 45% by volume of methanol + 40 mg.l1 titanium dioxide nanoparticles with 284.61% increase in control ratio. the highest amount of first year leaf phenol from the interaction of 15% volumetric methanol + 20 mg.l1 titanium dioxide nanoparticles the highest amount of second year leaf phenol from the interaction of 45% volumetric methanol + 20 mg.l1 titanium dioxide nanoparticles, respectively with 73.15 and 216.91% increase in control ratio were seen. the highest amount of antioxidant activity in the first year was zero volume methanol + 20 mg.l1 titanium dioxide nanoparticles and 30% methanol + zero mg.l1 titanium dioxide nanoparticles with 32.16% increase compared to the control allocated. in the second year, the treatment of 45% by volume of methanol + 40 mg.l1 titanium dioxide nanoparticles with the highest increase of 16.24% compared to the control had the highest free radical scavenging power.conclusion: according to the results, the combined use of methanol as a carbon source and nanoparticles of titanium dioxide can be useful in improving the phytochemical properties of artichoke.