دانلود رایگان


مطالعه پتانسیل آنتی اکسیدانی و اثرات آللوپاتیک - دانلود رایگان



دانلود رایگان در پژوهش حاضر پتانسیل آنتی اکسیدانی و میزان ترکیبات فنلی تعدادی از گیاهان دارویی منطقه بیضاء در استان فارس مورد مطالعه قرار گرفت.همچنین اثرات آللوپاتیک عصا

دانلود رایگان
مطالعه پتانسیل آنتی اکسیدانی و اثرات آللوپاتیک تعدادی ازگیاهان دارویی منطقه بیضاء در استان فارسچکیده
در پژوهش حاضر پتانسیل آنتی اکسیدانی و میزان ترکیبات فنلی تعدادی از گیاهان دارویی منطقه بیضاء در استان فارس مورد مطالعه قرار گرفت.همچنین اثرات آللوپاتیک عصاره آبی آن گیاهان بر گیاهچه های جو و کلزا بررسی گردید. پتانسیل آنتی اکسیدانی با استفاده از روش DPPH( 1,1- diphenyl 2-picryl-hydrazyl) و میزان ترکیبات فنلی توسط روش Folin- Ciocalteu ارزیابی گردید. بالاترین پتانسیل آنتی اکسیدانی مربوط به برگ گیاهپونه (Mentha pulegium) معادل0±4/25 میکرومول ترولکس بر گرم وزن خشک و کمترین پتانسیل در میوه گیاه عروسک پشت پرده (Physalis alkekengi) معادل08/.± 27/2میکرومول ترولکس بر گرم وزن خشک مشاهده گردید. برگ گیاهان پونه (Mentha pulegium)و جاشیر( Prangos ferulacea )بالاترین پتانسیل آنتی اکسیدانی را نشان دادند. در رابطه با میزان ترکیبات فنلی، بیشترین میزان مربوط به گیاه پونه معادل02/.±11/2 میلی گرم گالیک اسید بر گرم وزن خشک و کمترین میزان در گیاه عروسک پشت پرده (Physalis alkekengi) معادل02/.±49/. میلی گرم گالیک اسید بر گرم وزن خشک اندازه گیری گردید. همبستگی معنی داری( p<0.05 و R=0.9 ) بین پتانسیل آنتی اکسیدانی و میزان ترکیبات فنلی بدست آمد.اثرات آللوپاتیک عصاره های آبی اندام های هوایی پونه و عروسک پشت پرده بر در صد جوانه زنی و وزن خشک گیاهچه های جو و کلزا مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر عصاره آبی میوه رز بر میزان کلروفیل، کاروتنوئید و فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز گیاهچه ها ی جو و کلزا مطالعه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت عصاره آبی درصد جوانه زنی، وزن خشک، میزان کلروفیل، کاروتنوئید و فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز به طور معنی داری کاهش می یابد.
کلید واژگان: آنتی اکسیدان ترکیبات فنولی اثرات آللوپاتیک
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
فصل دوم: مروری بر پزوهشهای گذشته
فصل سوم : مواد و روشها
عنوان صفح
فصل چهارم نتایج
عنوان صفحه
فصل پنجم: بحث
عنوان صفحه
فهرست منابع ومآخذ
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
عنوان صفحه
فصل اول
مقدمه
متابولیت های ثانویه از محصولات فرعی متابولیسمی هستند و ظاهرا" نقش ضروری در گیاه ندارند. مهم ترین متابولیت های ثانویه عبارتند از ترکیبات آلکالوئیدی, ترکیبات فنلی,ترپنوئیدها, روغن ها و ترکیبات مومی. برخی از این ترکیبات سمی و برخی نیز جنبه حفاظتی برای گیاه دارند. اغلب متابولیت های ثانویه محصولات نهائی ویا جزئی از زنجیره های کوتاه مسیرهای متابولیکی هستند.
گیاهان منابع گرانبهائی از طیف وسیعی از متابولیت های ثانویه می باشند که به عنوان فرآورده های داروئی, ترکیبات شیمیائی, مطبوع کننده, رنگ, حشره کش طبیعی و افزودنی های غذائی بکار می روند. حدود سی هزار ترکیب طبیعی شناخته شده است که بیش از 80% آنها منشأ گیاهی دارند( Fowler, 1998; Phillipson, 1990)
متابولیت های اولیه اصلی که مستقیما" در نتیجه فعالیت فتوسنتزی ساخته می شود طی مسیرهای دقیق بیوسنتزی, متابولیت های ثانویه را تولید می کند. که این مسیرها تحت تأثیر شرایط اکوفیزیولوژی قرار می گیرند. در این تحقیق فعالیت آنتی اکسیدانی, میزان ترکیبات فنلی و اثر آللوپاتی عصاره متانولی ده مورد از گیاهان داروئی منطقه بیضاء مورد بررسی قرار گرفت.
1-2- بررسی فعالیت های زیستی
1-2-1- آنتی اکسیدان
آنتی اکسیدان ها موادی هستند که از تشکیل رادیکال آزاد در سلول ها جلوگیری می کنند. این ها سلول ها و بافت های بدن را در برابر اثرات زیان بار رادیکل های آزاد محافظت می کنند. آنتی اکسیدان ها با افزودن جزئی به رادیکال های آزاد این ترکیبات را تثبیت می کنند.
آنتی اکسیدان ها معمولا" به روش های زیر عمل می کنند:
کاهش غلظت اکسیژن موضعی
جلوگیری از آغاز وکنش های زنجیره ای
باند شدن با کاتالیزور های فلزی
تجزیه کردن پراکسیدها
شکستن زنجیره واکنش با هدف جلوگیری از جدا شدن هیدروژن توسط رادیکال آزاد
آنتی اکسیدان ها از تخریب سلول ها و DNA جلوگیری می کنند و همچنین برای جلوگیری از امراض زیادی از قبیل سرطان, بیماریهای قلبی, آلزایمر, پارکینسون و ....... مصرف می شوند( Kaplowitz, 197 (.
سلول های بدن انسان و سایر موجودات زنده به طور دائم با عوامل اکسید کننده مواجه هستند. این عوامل در هوا, آب و غذا وجود دارند و بعضی از آنها بر اثر فعالیت های متابولیکی در درون سلول به وجود می آیند.
تولید بیش از حد عوامل اکسید کننده می تواند باعث عدم تعادل یا به اصطلاح تنش اکسایشی شود(Liu, 1995 ).
آنتی اکسیدان ها را به دو دسته کلی می توان تقسیم بندی نمود. یک دسته شامل آنتی اکسیدان های با وزن مولکولی بالا نظیر آنزیم ها می باشد از جمله این آنزیم ها می توان به کاتالاز , پراکسیداز و گلوتاتیون ردوکتاز اشاره نمود. دسته دیگر آنتی اکسیدان ها با وزن مولکولی کم می باشند که عمدتا" شامل آسکوربات ,گلوتاتیون , آلفا توکوفرول , ترکیبات فنلی و کارتنوئیدها می باشند.
رادیکال های آزاد مولکول هائی با یک الکترون آزاد آماده واکنش هستند و در حین واکنش اکسیژن با برخی مولکول ها تولید می شوند. اگر به طور ناگهانی تعداد زیادی از آنها در بدن تولید شود, با بعضی قسمت های سلول مانندDNA و غشای سلول واکنش نشان داده و باعث تخریب عمل سلول یا حتی مرگ آنها می شود.در حالت عادی, سیستم دفاعی بدن این رادیکال های آزاد را خنثی و بی ضرر می کند(Huang, 1992; Gron , 1928).
اما عوامل مخرب محیطی مثل اشعه ماوراء بنفش, الکل و آلودگی ها باعث می شوند که بدن نتواند با رادیکال های آزاد مبارزه کند.در نتیجه ساختمان و عمل سلول های بدنی توسط رادیکال های آزاد تخریب شده و منجر به بروز پیری زود رس و بیماریهائی مانند سرطان و تصلب شرائین می شودFlanagan,) 2002 ; Pokorny, 2001).
بدین ترتیب با توجه به عوارض سوء رادیکال های آزاد, حضور ترکیبات آنتی اکسیدانی ضروری به نظر می رسد. این مواد ممکن است به طور طبیعی وجود داشته باشند مثل آنتوسیانین در گلبرگ زعفران و یا این که آنتوسیانین سنتزی به ماده غذائی اضافه شود(Pokorny ,1971 ; Loliger, 1996).
آنتی اکسیدان ها از گسترش واکنشهای زنجیره ای اکسیداسیون جلوگیری می کنند. به این ترتیب میزان قدرت یک آنتی اکسیدان با تماس یک اتم H به رادیکال آزاد تشکیل شده, از تأثیر یک آنتی اکسیدان, به سهولت جدا شدن این اتم H از آن مربوط می شود. بدین ترتیب , آنتی اکسیدان ها قادرنددر مقادیر کم, غشا های سلولی و ترکیبات مختلف موجود زنده, را در مقابل اکسیدان ها حفظ کنند( Flanagan , 200).
تعادل بین مواد اکسید کننده و آنتی اکسیدان به سلول اجازه می دهد تا عمل فیزیولوژی طبیعی خود را مجددا" بدست آورد. از اواخر دهه 1940 توانائی ترکیبات فنلی به عنوان آنتی اکسیدان در جلوگیری از اکسایش چربی ها شناخته شدو از آن پس به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفت.
ترکیبات فنلی مانند ترشیاری بوتیل هیدروکوئینون (TBHQ) , بوتیلات هیدروکسی تولوئن(BHT) و بوتیرات هیدروکسی آنیزول (BHA) متداول ترین آنتی اکسیدان های سنتزی هستند که از لحاظ سم شناسی مطالعه شده اندو در سالهای اخیر استفاده از این نوع آنتی اکسیدان ها به دلیل عوارض منفی روی سلامتی با چالش جدی مواجه شده است (Schieber , 2001) . لذا از حدود دهه 1980 آنتی اکسیدان های طبیعی به عنوان جایگزین انواع سنتزی پدیدار گشته اند2001) (Hong, 2002 ;Negro,2003 ; Moure
پروسه های بیوشیمیائی و فیزیولوژیک متعددی در بدن انسان ممکن است باعث تولید رادیکال های آزاد شوند.گونه های فعال اکسیژن ROS)) شامل رادیکال های آزاد و فرم های رادیکالی غیر آزاد(non-free-radical ) می باشند. از رادیکال های آزاد می توان به رادیکال آنیون سوپراکسید (O2.-) و رادیکال هیدروکسیل (OH.) و از نوع دوم می توان به پراکسید هیدروژن (H2O2) اشاره نمود(Chew, 2008 ; Yizhong, 2004) .
ROS می تواند به طور طبیعی طی واکنش های اکسایشی در سیستم های بیولوژیک تولید گردد و یا در اثر عوامل خارجی مانند تنش و اشعهuv تولید شود(Ceruitti 1991; Yildrim , Mavi, & Kara, 2001; Oktay & Aslan, 2002 ).
هنگامی که غلظت ROS افزایش یابد می تواند سبب اکسایش ماکرومولکول ها نظیر پروتئین ها ,اسیدهای نوکلئیک و لیپیدهای غشاء گردد که نتیجه آن صدمه به سلول و احتمالا" از بین رفتن سلول و بافت می باشد (Kehrer, 1993; Aruoma, 1994).
گیاهان دارای دو مکانیسم عمده جهت کاهش غلظت ROS می باشند به عبارت دیگر گیاهان با تولید آنتی اکسیدان ها سبب کاهش غلظت ROS می گردند و در نتیجه از صدمات سلولی جلوگیری می نمایند (Halliwell, Gutteridge, & Cross, 1992).
گیاهان و سبزیجات تنها به خاطر داشتن ویتامین های آنتی اکسیدان مثل ویتامین C و Eو پیش ویتامین A مورد توجه نیستند بلکه دارای مخلوطی از مواد طبیعی با خاصیت آنتی اکسیدانی نظیر کاروتن و ترکیبات فنولی و تانن ها می باشندChanwitheesuk, 2005 ; Szollosi, 2002) ).
اخیرا" بسیاری از محققان توجه زیادی به گیاهان داروئی از جهت مجموع ترکیبات فنلی و رابطه آن با خاصیت آنتی اکسیدانی آنها نموده اندو بسیاری از گیاهان از نظر فعالیت آنتی اکسیدانی تاکنون مورد مطالعه قرار گرفته اند(Bouayed, 2007 ).
1-2-2- گونه های فعال اکسیژن (ROS ) و نیتروژن(RNS )
رادیکال های آزاد اکسیژن یا به بیان معمول تر گونه های فعال اکسیژن و گونه های فعال نیتروژن از متابولیسم معمول سلول تولید می شوند. ROS وRNS دارای نقش دوگانه اند به طوری که هم دارای اثرات مفید و هم اثرات مضر هستند. ROS در غلظت های کم یا مناسب دارای اثرات مفیدی هستند از جمله اینکه در پاسخ سلولی به آسیب ها نقش دارند. اثرات مضر رادیکال های آزاد که موجب آسیب زیستی می گردند استرس اکسیداتیو و نیترو سایتیو نامیده می شود. این استرس ها در سیستم هایی رخ می دهد که از یک طرف ROS/RNS بیش از حد تولید می شود و از طرف دیگر کمبودی در آنتی اکسیدان های آنزیمی و غیر آنزیمی وجود دارد(Valko, 2007 ).
1-2-3- تولید ROS در سیستم های زنده
منابع اندوژن اکسید کننده ها چند نوع می باشند:
1- زنجیره تنفسی در میتوکندری, اکسیزن مولکولی را به آب تبدیل می کند. اما درصد کمی از مولکول های اکسیژن به طور مداوم از زنجیره انتقال الکترون به شکل حدواسط های ROSمی گریزند.
2- واکنش های ایمنی می توانند به میزان قابل توجهی به تولید اکسید کننده ها کمک کنند به ویژه در هنگام عفونت ها و یا در پاسخ های خود ایمنی, ROS تولید می شود.
3- آنزیم هایی مانند گزانتین اکسیداز و یا نیتریک اکسید سنتاز (NOS),O2 و NO تولید می کنند, دو رادیکالی که از لحاظ انرژی قادر به تشکیل گونه خطرناک ONOO-هستند.
4- در محیط برون تن (in vitro ) به خوبی ثابت شده است که رادیکال های آزاد ممکن است از طریق فلز واسطه ای که اکسیداسیون را وساطت می کنند نیز تولید گردند اما به دلیل دسترسی محدود به فلزات واسطه غیر پیوندی (آزاد) این واکنش ها احتمالا" نقش مهمی را به عنوان یک منبع اکسید کننده در محیط درون تن( in vivo ) ندارند(Chen, 2000 ).
منابع گوناگون اگزوژن اکسید کننده ها نیز شامل : اثرات پرتوهای یونیزه و غیر یونیزه کننده, آلودگی هواو گازهای سمی طبیعی مانند اوزون, مواد شیمیایی و سموم هستند. رژیم غذایی حاوی مقدار ناکافی مواد مغذی نیزبه طور غیر مستقیم و به دلیل مکانیسم های دفاعی آسیب دیده سلولی منجر به استرس اکسیداتیو می گردد (Lykkesfekdt, 2007).
1-2-4- پلی فنول ها
اصطلاح پلی فنول ها برای بیان همه ترکیبات آلی پیچیده ای به کا می رود که حاوی دو یا چند گروه فنلی باشند. رابطه مستقیم بین فعالیت آنتی اکسیدانی و محتوای مجموع ترکیبات فنولی نشان دده که ترکیبات فنولی از اجزای غالب ترکیبات آنتی اکسیدانی در گیاهان دارویی آزمایش شده می باشد.
گونه های اصلی ترکیبات فنولی در خیلی ازگیاهان دارویی آنالیز و شناسایی شد که بیشتر شامل فنولیک اسیدها , فلاوونوئیدها , تانن ها, کومارین ها, لیگنان ها و کوئینون ها می باشند.
پلی فنول های گیاهان گروه بزرگی از آنتی اکسیدان های طبیعی هستند و شاید دلیل اصلی اینکه سبزیجات و میوه ها اثرات محافظتی علیه سرطان و بیماریهای قلبی- عروقی دارند , وجود همین ترکیبات در آنها باشد. مطالعات اپیدیمویولوژی نشان داده که خیلی از این ترکیبات خاصیت ضد التهاب, ضد آترواسکروزیس, ضد تومور, ضد موتاژن, ضد باکتریایی و ضد ویروسی دارند(Arts, 2005 ).
1-2-5-ویژگی های آنتی اکسیدانی ترکیبات فنلی
ترکیبات فنولی رژیم غذایی در پیشگیری از تعدادی از بیماریهای انسانی مانند بیماریهای قلبی- عروقی و انواعی از سرطان ها موثر هستند(Yang, 2001 ). عقیده بر این است که فعالیت آنتی اکسیدانی این ترکیبات دلیل اثرات مفید آنها بر سلامتی است( Ames,1995; Rietveld, 2003 ).
ترکیبات فنولی به دلیل ویژگی الکترون دهندگی گروه هیدروکسیل فنولی اسیدی, آنتی اکسیدان های خوبی هستند. دو ویژگی که باعث می شود ترکیبات فنولی به عنوان خاصیت جاروب کنندگی رادیکالی محسوب گردند:
1- پتانسیل احیا تک الکترون رادیکال های فنولی(فنوکسیل) کمتر از رادیکال های اکسیژن مانند رادیکال های سوپراکسید(o2.), پراکسیل (ROO. ) و هیدروکسیل است به این معنی که این گونه ها به آسانی فنول ها را به رادیکال های فنوکسیل مربوطه اکسید می کنند(Bors , 1990 ).
2- رادیکال های فنوکسیل به طور معمول کمتر از رادیکال های اکسیژن واکنش پذیر هستند. بنابراین ترکیبات فنولی می توانند به طور مستقیم حدواسط های فعال اکسیژنی مضر را جاروب کنند و آنها را بدون به راه انداختن واکنش های اکسیداتیو دیگری غیر فعال نمایند( Smirnoff, 2005 ).
1-2-6- روش های تعیین فعالیت آنتی اکسیدانی
روش هایی که به طور معمول برای تعیین فعالیت آنتی اکسیدانی کل به کار می روند , در دو گروه بزرگ قرار می گیرند. سنجش هایی بر اساس یک واکنش انتقال الکترون تنها,که با یک تغییر رنگ به علت کاهش اکسیدان پیگیری می شوند و روش هایی بر اساس یک یک واکنش انتقال اتم هیدروژن , که آنتی اکسیدان و ماده زمینه (سوبسترا) برای رادیکال های آزاد رقابت می کنند. روش FRAP و DPPH به گروه اول تعلق دارند( Huang, 2005 ).
بررسی هایی روی ویژگی های آنتی اکسیدانی عصاره متانولی گیاه با استفاده از DPPH (Baratto , 2003 ). و FRAP (Ljubunciic , 2005 ) و کل محتوای فنولی به وسیله معرف Folin-ciocalteu انجام شده است.
1-2-6-1- روش DPPH
DPPH یک رادیکال آزاد و پایدار است که یک الکترون والانس تنها دریک اتم پل نیتروژنی دارد ( Eklund, 2005 ). مهار رادیکالی DPPH اساس سنجش آنتی اکسیدانی معروف DPPH می باشد(Kordial , 2005 ; Karioti , 2004 ; Alma , 2003 ). این روش به علت مکانیزم روشن واکنش , سازگاری حلال و سادگی آن که نیاز به امکانات خاصی ندارد بسیار استفاده می شود( Maisuthiskul , 2007 ; Cheng, 2006 ; Cheng , 1999 ).
DPPH بنفش رنگ, یک ویژگی مشخص جذب در 515 نانومتر دارد و می تواند در واکنش با ترکیبات آنتی اکسیدانی هیدروژن دهنده به مولکول پایدار زرد رنگ DPPH-H که به سادگی با نورسنج فرابنفش ردیابی می شود تبدیل گردد ( Roginsky , 2005 ; Prior , 2005 ).
1-2-6-2- روش FRAP
تعیین قدرت آنتی اکسیدانی کاهش آهن ( FRAP) , یک آزمون مستقیم ساده برای توانایی آنتی اکسیدانی می باشد. این روش در ابتداء به منظور سنجش قدرت آنتی اکسیدانی پلاسما توسعه یافت اما می تواند برای عصاره های گیاهی نیز مورد استفاده قرارگیرد. در آزمون FRAP , کاهنده های (آنتی اکسیدان ها) نمونه , ترکیب اکسید شده frric- (Fe3+) tripyridyltriazinc بی رنگ را به همراه یک افزایش جذب در 593 نانومتر, به شکل آبی رنگ فروس(fe2+) می کاهند(Jukie , 2005 ).
1-3- آللوپاتی
علف های هرز گیاهان ناخواسته ای هستند که به صورت های مختلف با فعالیت های انسان و سلامت و آسایش وی تداخل دارند و با محیط های کشاورزی و زیستگاه های بشر سازش یافته اندو پیشگامان توالی ثانوی اند. ظهور علف های هرز همزمان با گیاهان زراعی بوده است, بنابراین از آغاز کشاورزی همواره جزئی از اکوسیستم زراعی بوده اند. در اغلب موارد, علف های هرز برای کسب منابع با گیاهان زراعی رقابت می کنند و باعث ایجاد خسارت اقتصادی گسترده ای می گردند (Qasem and Foy, 2001 ). علف های هرز از مهم ترین عوامل تهدید کننده کشت و گسترش محصولات کشاورزی با عملکرد و کیفیت بالا می باشند, مبارزه با علف های هرز, یکی از مهم ترین مراحل داشت در کشاورزی است.
کنترل شیمیایی, سریعترین راه حل در جهت کنترل یک گونه غالب علف هرز در یک جمعیت می باشد اما استفاده از علف کش ها سبب مقاوم شدن به علف کش ها و حساسیت محصولات زراعی به علف کش ها می شود. حذف کامل علف های هرز از طریق مبارزه شیمیایی و استفاده از علف کش ها برای همیشه موثر نمی باشد و بهتر است که از طریق مدیریت تلفیقی علف های هرز خسارت آنها را تا حد ممکن کاهش دهیم. روش های نسبتا" سازگار با محیط و مواد شیمیایی بی خطر از لحاظ زیست محیطی در سراسر دنیا کشف شده اند, که در این میان آللوپاتی به عنوان یکی از بهترین و منطقی ترین رهیافت ها جهت مدیریت علف های هرز شناخته شده است. هدف اصلی از مدیریت علف های هرز تغییر رابطه بین گیاهان زراعی و علف هرز به نفع گیاه زراعی است( مقصودی و مقصودی مود).
پدیده تأثیر پذیری گیاهان از گیاهان مجاور از طریق رها نمودن مواد شیمیایی در پیرامون خود و محیط زیست 370 سال قبل از میلاد شناخته شده بود(Willis ). یونانیان و رومانی ها از سال 64 پس از میلاداز این دانش در علوم کشاورزی استفاده می کردند. خصوصیات آنتاگونیستی برخی گونه های درختان مثل درخت گردو برگیاهان مجاور و محصولات کشت شده در نزدیکی آنها حتی بر انسان های پیشین شناخته شده بود(Rizvi, 1992 ; Willis , 2000).
عملکرد پایین در کشت های متوالی برخی گیاهان به عنوان بیماری خاک شناخته شده است و بررسی های مربوط به این پدیده به زمان شروع باغبانی بر می گردد.تداخل گیاه-گیاه توسط یک فیزیولوژیست استرالیایی در سال 1930 به نام مولیش به نام آللوپاتی تعریف شد(Molisch ,1937;2001 ).
از آن زمان تا کنون, آللوپاتی به عنوان یک پدیده دهنده – گیرنده در کشاورزی و باغبانی مطرح است که یک گونه گیاهی مواد شیمیایی را در محیط رها می کند و بر رشد گیاهان مجاور خود تأثیر می گذارد. در سال 1960 و 1970 از طریق یکسری تحقیقات مزرعه ای و آزمایشگاهی انجام شده , مشخص گردید که برخی از گیاهان می توانند توسط رها سازی آللوکمیکال ها در محیط به صورت مستقیم و با تاثیر بر فعالیت میکروب های ریزوسفربه صورت غیر مستقیم تاثیر بگذارند
(Muller 1966, 1969 ;Muller et al. 1964 ; Whittaker and Feeny 1970 ; Rice1964 , 1965). در چهل سال گذشته اکولوژیست های گیاهی با مشکلاتی از قبیل حضور آللوپاتی به عنوان اثر متقابل گیاه – گیاه در محیط مواجه شده اند. نتایج بدست آمده چند محقق در اواخر قرن نشان داد که آللوپاتی نه تنها بر گیاهان مجاور و ساختار کنوپی در یک منطقه تاثیر گذار است بلکه می تواند با ایجاد تداخل منجر به تغییراتی دراکوسیستم شود( Zackrisson et al.1997 ;Wardle et al. 1997 ; Mallik 1995).
در یک مقاله ترویجی واردل و همکاران (1997) در باره بیشتر بودن تاثیر آللوپاتی در واکنش ها در اکوسیستم نسبت به جمعیت , بحث شده است. یکی از پیشرفت های جدید در زمینه دانش آللوپاتی, بهره گیری از این بر هم کنش ها به طور مستقیم و یا غیر مستقیم در جهت مدیریت علف های هرز و یا به عنوان بخشی از برنامه مدیریت تلفیقی علف های هرز می باشد. در این مقاله ابتدا مختصری به مفاهیم آللوپاتی, جایگاه آللوپاتی در حال حاضر , جنبه هایی از آللوپاتی که در مدیریت تلفیقی علف های رز مورد استفاده است, پرداخته شده است.
1-3-1- مفاهیم آللوپاتی
واژه تداخل نخستین بار به وسیله هارپر (1964) مطرح گردید, مولر نیز(1969) اثر زیانبار گیاهان مجاور را در یک جامعه گیاهی تداخل نامیدو معتقد بود شامل دو جزء رقابت (برای کسب منابع) و آللوپاتی (حاصل از آزاد شدن مواد شیمیایی سمی به محیط) است. رقابت به عنوان جزئی از تداخل, حاصل برهمکنش افراد یک گونه یا گونه های متفاوت در پاسخ به یک یا بیش از یک منابع محدود محیطی است. رقابت با افزایش ترکم افزایش می یابد,اما از عملکرد گیاه کاسته می شود در حالیکه در آللوپاتی, افزایش تراکم گیاه, اثر سموم رها شده را به محیط کاهش می دهد(Batish et al. ,2002).
مولیش (1937), با انجام آزمایشات ساده آزمایشگاهی نشان داد که بخارات سمی(اتیلین) از گیاهان (سیب ) بر رشد (پژمردگی و جلوگیری از رشد جوانه و قلمه های ساقه )دیگر گیاهان تاثیر می گذارد و نتیجه گرفت مواد شیمیایی حاصل از گیاهان ( مواد آللوکمیکال) قادرند با تاثیر گذاشتن
بر رشد گیاهان مجاورشان , جمعیت گیاهان را تغییر دهند. او این پدیده را به نام آللوپاتی نامگذاری
نمود و به عنوان پدر آللوپاتی شناخته شد. واژه آللوپاتی از واژه یونانی آللون به معنی یکدیگر و پسوند پاتو یا پاتوز به معنی رنج بردن یا بیماری یا احساس منفی , مشتق شده است. بنابراین مفهوم تحت اللفظی این واژه , برهم کنش های مثبت را در بر نمی گیرد.
نقش آللوپاتی در مدیریت علف هرز سودمند است و توجه را ردر دو دهه اخیر به خود جلب کرده است. بازدارندگی رشد علف هرز توسط آللوپاتی محصولات زراعی در دوران استقرار اولیه می تواند نیاز به علف کش های تجاری و کاربرد آنها را در اوایل فصل کاهش دهد و پس از آن گیاه زراعی با تشدید کردن رقابت , علف هرز را کنترل کند. نتایج پژوهش های آللوپاتی در زمینه علوم کشاورزی و جنگلداری, حفظ نباتات, تولید گیاه, شیمی, میکروبیولوژی, بیوشیمی, علوم خاک, شیمی فرآورده های طبیعی, علوم طبیعی, آسیب شناسی گیاهی و حشره شناسی کاربرد دارد. علاوه بر آن , آللوپاتی به عنوان استراتژی کاهش آلودگی محیط و افزایش تولیدات کشاورزی در کشاورزی پایدار, مطرح می گردد(Rasmussen 2004). بدین ترتیب این علم, اهمیت جهانی یافته و نزد متخصصان علوم کشاورزی و زیستی, مورد توجه روز افزونی قرار دارد.
1-3-2- جایگاه آللوپاتی در حال حاضر
همکاری نزدیکی بین آللوپاتی و موجودات زنده و غیر زنده خاک وجود دارد که جداسازی تاثیر آللوپاتی از این فرآیند ها در شرایط مزرعه را مشکل می سازد(Inderjit and Del Moral 1997). اما در حال حاضر با پیشرفت های علمی و اختراع روش های جدید و پیشرفته بیوشیمیایی و مولکولی ممکن شده است.
یکی دیگر از مباحث در آللوپاتی انتخاب روش مناسب برای دست یافتن به نتایج محکم و منطقی است. در ابتدا برای طرح ریزی و انتخاب روش مناسب در یک تحقیق باید سوالات مطرح شده واضح و شفاف باشند, طرح و اجرای یک تحقیق باید با گونه ای باشد که تاثیر اکوسیستم را تا حد ممکن نشان دهد(Inderjit and Callaway 2003).
به طور مثال استفاده از آزمایشات بیوزیستی به تنهایی و بدون در نظر گرفتن گیاه و با استفاده از روابط غیر طبیعی , در پاسخ به سوالات کاربردی ناتوان خواهد بود.
بیش از چهار دهه گذشته تحقیقات آللوپاتی زیادی انجام شده است که اکنون زمان استفاده نتایج حاصل از این تحقیقات به صورت عملی با استفاده از طرح های آماری و در مقیاس وسیع مزرعه ای است.
1-3-3- جنبه هایی از آللوپاتی که در مدیریت تلفیقی علف های هرز مورد استفاده است:
1-3-3-1- بقایای گیاهان در سطح خاک (مالچ)
طی تحقیقات مشخص شدکه چندین محصول زراعی (چغندر قند, خلر,ذرت , گندم , یولاف, نخود , ارزن, جو, چاودار و کدو ) دارای خاصیت آللوپاتیکی هستند. همان طور که ذکر شددر بعضی مواقع ممانعت از طریق مواد آزاد شده از محصولات زراعی زنده و گاهی بقایای این محصولات که با خاک مخلوط می شوند, بروز می کند. مخلوط کردن بقایای این محصولات زراعی با خاک فعالیت آللوپاتیک بیشتری را از طریق ترکیب مکمل مواد سمی گیاهی نشان می دهد. بقایای گیاهان زراعی ,علاوه بر کاهش علف های هرز, روشی مناسب برای اصلاح زمین های زراعی محسوب می گردند. یکی از مشکلات استفاده از کاه و کلش گیاهان نیاز به مدیریت صحیح و دقیق است که در غیر این صورت بقایای گیاهان زراعی به علت آزاد نمودن آللوکمیکال ها در طی تجزیه, گیا زراعی را نیز تحت تاثیر قرار می دهند. نکته دیگر این است که , بهره گیری از بقایای گیاهان زراعی برای مدیریت علف های هرز به نوع و ماهیت بقایا, مقدار و چگونگی استفاده, الگوی کشت و شرایط محیط بستگی دارد. از دیگر گیاهان معروف کدو است, باران به مقدار زیادی مواد باز دارنده را از برگ های افقی شسته و با ورود به خاک , این ترکیبات می توانند رشد علف های هرز را متوقف سازند. هنگامی که کدو به یک اکوسیستم کشاورزی مخلوط مثل ذرت و لوبیا اضافه شود, نقش مهمی برای کنترل علف های هرز ایفا می کند. بررسی تحقیقات دیگر نشان داده اند که واریته های قدیمی تر بعضی محصولات به ویژه واریته هایی که ارتباط نزدیکتری با پایه وحشی دارند توانایی آللوپاتیک بیشتری دارا هستند( نصیری محلاتی و همکاران 1384).
علاوه بر آللوپاتی گیاه زراعی بر علف هرز, اثرات علف هرز بر گیاه زراعی نیز دیده شده است. مواد شیمیایی آللوپاتیک آزاد شده به وسیله بقایا یا در زمان حیات علف های هرز مستقیما جوانه زنی و سبز شدن گیاهان زراعی تاثیر بگذارد. یکی از علف های هرز شناخته شده که دارای خاصیت آللوپاتیک است, گونه Paspahum conjugatum است. این علف هرز یک علف هرز مهاجم در سیستم های کشت یک ساله در تاباسکوی مکزیکو می باشد که منجر به کوتولگی بیش از حد ذرت می شود در صورتی که تراکم علف های هرز بیشتر شود, ذرت حتی قادر به استقرار نیست. در تحقیقات انجام شده بر کاه و کلش خشک این علف هرز , عصاره حاصل از علف خشک مانع از جوانه زنی و رشد اولیه ذرت شد(نصیری محلاتی و همکاران).
1-3-3-2- گیاهان پوششی (خفه کننده)
کنترل علف های هرز در کشاورزی پایدار و ارگانیک بسیار دشوار تر از کشاورزی صنعتی است و باید با استفاده از روش های بازدارنده جوانه زنی و رشد علف های هرز که موثرترین آنها گیاهان پوششی است , استفاده نمود( Rasmussen). بهره گیری از گیاهان سریع الرشد به عنوان گیاهان پوششی از گذشته متداول بوده است. این گیاهان به علت اندام هوایی متراکم, سایه اندازی و میزان رشد سریع, به گیاهان خفه کننده نیز معروفند(Overland,1996).
این گیاهان به منظور جلوگیری از فرسایش , بهبود وضعیت غذایی و حفظ رطوبت خاک , تهیه بیوماس و مهم تر از همه , کنترل علف های هرز رایج, به کار برده می شوند. یکی از نکات قابل توجه زمان کشت گیاهان پوششی است که یا بین دوره های کشت گیاهان زراعی و در بین ردیف ها کشت شود. تعدادی از گیاهان پوششی و گیاهان خفه کننده دارای توانایی آللوپاتی که در برنامه های مدیریت تلفیقی علف های هرز کاربرد دارند عبارتند از گندم سیاه , آفتابگردان, جو , نیلوفر, چاودار, شبدر و غیره. این گیاهان یا به صورت مالچ زنده و یا بقایای آنها پس از تجزیه یا پس از خشک کردن (یا از طریق انجماد یا علف کش های تماسی) مورد استفاده قرار می گیرند . متاسفانه اثر گیاهان پوششی یا خفه کننده برای کنترل علف های هرز اغلب ناقص انجام می شود و برای دستیابی به 100% موفقیت نیاز به عملیات مدیریت تکمیلی (عملیات کشت, مبارزه مکانیکی یا شیمیایی(استفاده توام از علف کش ها)) توصیه می شود. از میان گیاهان پوششی دارای توانایی آللوپاتی , چاودار مثال بسیار معروفی است و توانایی زیادی در در کنترل علف های هرز دارد. این توانایی را به آزاد شدن آللوکمیکال هائی نظیر DIBOA (2و4- دی هیدروکسی1و4 (2H) بنزوکسازین-3- ان) و BOA (2 (H2)-بنزوکسازولینون) نسبت داده اند. به گزارش گالاوی و وستون (1966) حضور بقایای چاودار همراه با یک علف کش , باعث افزایش عملکرد کدو تنبل و ذرت شیرین و کنترل بسیار مناسب علف های هرز می گردد. ماشک نیز یکی از گیاهان پوششی است که نتایج حاصل از تحقیق یوچینو(2005), نشان دادعلف های هرز مزارع ذرت و سویا بسیار کاهش یافت.


دریافت فایل
جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید




مطالعه پتانسیل آنتی اکسیدانی


اثرات آللوپاتیک


دانلودپایان نامه


word


مقاله


پاورپوینت


فایل فلش


کارآموزی


گزارش تخصصی


اقدام پژوهی


درس پژوهی


جزوه


خلاصه