دانلود پایان نامه

ويک، 1387).
2-9- اسانس و مواد مؤثره
اسانس و مواد مؤثره در قسمت‌هاي مختلف گياهان، باعث بهره‌برداري از گياه در زمان‌هاي مختلف سال مي‌شود که آن قسمت از گياه داراي حداکثر مواد مؤثره مي‌باشد. اين اندام‌ها عبارت است از: گل نظير گياهان رز و بنفشه؛ گل و برگ: مثل گياهان نعناع و اکليل کوهي؛ برگ و ساقه: نظير گياهان عطر چاي ودارچين؛ پوست تنه: شامل گونه گياهي دارچين؛ چوب: نظير گياهان صندل؛ ميوه: نظير گياهان برگاموت، ليمو و پرتقال؛ دانه: مانند گياهان بادام تلخ، رازيانه و زيره؛ صمغ: مانند گياهان باريجه و آنغوزه. در اين گياهان، مواد مؤثره مختلفي، نظير آلکالوئيدها (کافئين، مورفين، تئين و…)، گليکوزيدها (آميگدالين در گياهان خانواده گل سرخ، پروانه آسا و …)، اسانس‌ها، موسيلاژ و ساپونين وجود دارد. (آريا پور و ميرزايي ملا احمد، 1389).
اسانس‌ها از ترکيبات متفاوتي برخوردارند، بنابراين استخراج آن‌ها از گياهان به يک صورت انجام نمي‌گيرد و براي استخراج هر يک بايد از روش مناسب خاص خود استفاده نمود (اميد بيگي، 1384).
2-9-1- روش‌هاي استخراج اسانس
معمولاً اسانس‌ها12 به روش تقطير از گياهان اسانس‌دار جدا مي‌شوند. تقطير با آب، تقطير با آب و بخار و جداسازي با بخار از روش‌هاي مرسوم استحصال اسانس است. در منطقه کاشان اصفهان در روش سنتي از تقطير با آب و در روش صنعتي از بخار جهت جداسازي اسانس استفاده مي‌شود و تحقيقات انجام شده در اين منطقه نشان مي‌دهد در روش سنتي کميت اسانس استحصالي نسبت به روش صنعتي برتري دارد و تحقيق در مورد کيفيت ادامه دارد. روش‌هاي ديگر استخراج اسانس، به شرح زير است (دوازده امامي، 1382):
1- روش مکانيکي: در اثر فشردن و برش اندام‌هاي گياهان مانند پوست مرکبات و برگاموت اسانس جدا آن‌ها جدا مي‌شود.
2- روش شيميايي: استفاده از آنزيم‌ها براي اسانس‌هاي گليکوزيدي مانند خردل و بادام تلخ.
3- روش استفاده از حلال‌ها: در مواقعي که مقادير گياه کم است با استفاده از حلال‌هايي مانند اتر و اسانس جداسازي مي‌شود.
4- استفاده از گازها مانند استفاده از دي اکسيد کربن.
5- تقطير تجزيه‌اي.
استخراج اسانس از راه تقطير با آب يا بخار به يکي از دو روش زير انجام مي‌شود:
1ـ تقطير ساده: با اين روش، مي‌توان اقدام به جدا کردن مواد تشکيل‌دهنده‌ي مايعاتي نمود که آن مواد نقاط جوش متفاوتي دارند. در اين اقدام، با افزايش درجه حرارت مواد تشکيل دهنده‌ يک به يک، بر حسب نقطه جوش خود، به تدريج بخار، و از هم جدا مي‌شوند. بخارهاي مذکور، پس از سرد شدن ، به مايع تبديل مي‌شوند.
2- تقطير با آب: از اين روش براي جداسازي مواد غير محلول در آب (‌مثل اسانس‌ها) استفاده مي‌شود. در واقع،‌ آب و اسانس با هم تقطير مي‌شوند. پس از اينکه اندام گياهان مورد نظر تحت تأثير فشارهاي مناسبي از بخار آب قرار گرفت، اسانس جدا شده از پيکر گياهان (از آن‌جا که در آب حل نمي‌شوند) همراه آب به صورت دو فاز مختلف، يکي آب و ديگري اسانس، در مي‌آيند.
بر پايه‌ي روش تقطير با آب يا بخار، سه سيستم تاکنون طراحي شده که عبارتند از:
1- سيستم تقطير با آب: در اين سيستم، اندام گياه مورد نظر پس از قرار گرفتن در آب تحت تأثير حرارت تا حد لازم حالت “‌دم‌کرده”‌ پيدا مي‌کند و از بخارهاي برآمده از آن، اسانس به دست مي‌آيد.
2 – سيستم تقطير با آب و بخار: در اين سيستم، آب و اندام گياه مورد نظر مجاور هم ولي در عين حال به صورت جدا از يکديگر قرار مي‌‌گيرند، به طوري که در قسمت تحتاني سيستم آب در حال بخار و در ناحيه‌ي فوقاني آن بر روي صفحات متخلخل اندام گياه واقع مي‌شوند.
3- سيستم تقطير با بخار: در اين سيستم، اندام گياه مورد نظر صرفاً تحت تأثير بخار آب با فشار کم (1/0 واحد ” بار “) قرار مي‌گيرد و بخار پس از عبور از توده‌ي گياه، اسانس آن را در قسمت سرد‌کن سيستم جمع مي‌کند.
فناوري مربوط به تقطير اسانس‌ها در مقياس صنعتي ، عموماً بر پايه‌ي تقطير با بخار طراحي شده و به شکل‌هاي تقطير نوبتي با بخار و تقطير دائمي با بخار، مشاهده مي‌شوند. در اکثر کشورها، براي تقطير اسانس‌ها معمولاً از روش تقطير نوبتي استفاده مي‌کنند (اميد بيگي، 1384).
2-9-2- بيوشيمي اسانس
اسانس‌ها به روغن‌هاي فرار نيز معروفند. اسانس‌ها در سلول‌ها و کرک‌هاي ترشحي منفرد يا مجتمع، غده‌ها و مجاري ترشحي در قسمت‌هاي سطحي و دروني اندام‌هاي مختلف چون برگ‌ها، ميوه‌ها، جوانه‌ها و شاخه‌هاي گياهان وجود دارند. اسانس‌هاي گياهي، متابوليت‌هاي ثانويه‌اي‌اند که در مسيرهاي بيوشيميايي ويژه در گياه، توليد و ذخيره مي‌شوند (مجنون حسيني و دوازده امامي، 1386).
اسانس‌ها عمدتاً از ترکيبات ترپنوئيدي يا از ترکيب‌هايي که منشأ ترپني دارند، تشکيل شده‌اند. اما برخي از اسانس‌ها نيز وجود دارند که از ترکيبات گوگرددار حاصل شده‌اند و بعضي ديگر هم از موادي نظير فنول‌ها، آلدئيدهاي معطر و کومارين‌ها به وجود آمده‌اند. ترپن‌ها موادي هستند با فرمول کلي C10 H16 که از واحدهاي ساختماني “ايزوپرن”13 ساخته شده‌اند. ترپن‌ها ممکن است به صورت خطي يا حلقوي باشند. در گياهان، پنج اتم کربن (ايزوپرن) به عنوان مواد شيميايي اوليه براي سنتز اين‌گونه مواد به کار مي‌رود که بر حسب تعداد و چگونگي اتصال اتم‌هاي کربن به يکديگر، مواد شيميايي مختلف نظير ترپن‌ها (با 10 اتم کربن)، سزکويي‌ترپن‌ها (با 15 اتم کربن)، دي‌ترپن‌ها (با 20 اتم کربن) را به وجود مي‌آورند (قاسمي، 1388). معمولاً مجموعه‌اي از ترپنوئيدهاي مختلف، اسانس يک گياه يا اندام گياهي را مي‌سازند. لذا، هر ماده‌ي ترپني نقطه جوش متفاوتي دارد، به طوري که مثلاً ترپن ‌هيدروکربورها از نقطه جوش معادل 160 تا 180 درجه، ترپن الکل‌ها 200 تا 230 درجه، سزکويي‌ترپن‌ها و مشتقات آن‌‌‌‌‌ها از نقطه جوشي معادل 260 تا 290 درجه سانتي‌گراد برخوردارند. اسانس‌ها بسته به ماهيت مجموعي خود، معمولاً بو و طعم خاصي دارند و در دماهاي معمولي (درجه حرارت‌هاي کمتر از 100 درجه سانتي‌گراد) تبخير مي‌شوند. شدت تبخير، به فشار بخار و درجه حرارت محيط بستگي دارد. اسانس‌ها معمولاً در آب حل نمي‌شوند يا به سختي حل مي‌شوند، ولي در ترکيبات آلي شيميايي نظير بنزول و گزيلول، به خوبي حل مي‌شوند. وزن مخصوص اسانس‌ها معمولاً از آب کمتر است و به ندرت ممکن است وزن مخصوص اسانس حاصل از برخي از گياهان، از وزن مخصوص آب بيشتر باشد. شدت انتشار اسانس در فضا، به کيفيت اسانس‌، فشار هوا و دماي محيط بستگي دارد (اميد بيگي، 1384).
2-9-3- عوامل مؤثر بر اسانس
به طور کلي، از عوامل مؤثر بر توليد متابوليت‌هاي ثانويه و اسانس مي‌توان به موارد زير اشاره کرد (مجنون حسيني و دوازده امامي، 1386؛ قاسمي، 1388):
1- ساختار وراثتي (ژنتيک): گياهان در سير چرخة حياتي خود، دامنه‌ي گسترده‌اي از واکنش‌هاي متابوليسمي را انجام مي‌دهند که لازمه‌ي انجام اين فعاليت‌ها، وجود ارتباطي منسجم و هماهنگ در عمل آنزيم‌هاي شيميايي است. آنزيم‌ها نيز به عنوان ترکيبات پروتئيني، تحت هدايت فرآيندهاي ژنتيکي گياه هستند. ساختار وراثتي گياهان در کنترل اين واکنش‌ها و سرانجام توليد متابوليت‌هاي ثانويه ، نقش کليدي و مهمي را ايفا مي‌کنند.
2- عوامل محيطي: از مهم‌ترين عوامل محيطي مؤثر بر رشد ونمو و توليد گياهان دارويي و معطر، مي‌توان نور، دما، آبياري، ارتفاع محل رويش، خاک و موجودات زنده و غير زنده پيرامون گياه را نام برد.
الف- نور: بين خصوصيات مختلف نور (کميت، کيفيت، شدت) و توليد متابوليت‌هاي ثانويه گياهان دارويي ارتباط نزديکي وجود دارد. کيفيت يا طول موج نور، يکي از ويژگي‌هايي است که در فرآيند فتوسنتز و فتومورفوژنز گياه، نقش اساسي دارد. شدت نور نيز بر رشد و باروري متابوليتي گياهان دارويي تأثير بسياري دارد. عامل روشنايي در جوانه زدن بذرهاي برخي گياهان دارويي، نقش مهمي دارد. تناوب روشنايي و تاريکي نيز بر فرآيندهاي مختلف گياه مانند درصد جوانه‌زني، ميزان آلکالوئيدها، ميزان اسانس وزن خشک گياه، رسيدگي و توليد بذر تأثير مي‌گذارد.
ب- درجه حرارت : دما مهم‌ترين عامل کنترل کنند‌ه‌ي نمو و متابوليسم گياهي است. به طوري‌که شکل برگ‌ها و ساقه‌هاي برخي گياهان، معرف دماي محل رويش آن‌هاست. اغلب گياهان اسانس‌دار در هواي گرم از عملکرد اسانس بيشتري برخوردارند.
ج – رطوبت و آبياري: از جمله عوامل مؤثر بر رشد ونمو و توليد مواد مؤثره گياهان دارويي و معطر، آب است که کمبود آن بيشتر از ساير نهاده‌ها بر کاهش توليد اثر مي‌گذارد. نتايج اعمال تيمار‌هاي آبياري، بر مراحل رشد و نمو و تغييرات کمي و کيفي ترکيبات موجود در اسانس مرزه، در طي دوره‌هاي رويشي و زايشي، نشان داد که در تنش رطوبتي گياهان با ارتفاع کمتر، برگ‌هاي کوچک‌تر و تيره‌ رنگ‌تر نسبت به بوته‌هاي تحت آبياري نرمال (در حد ظرفيت زراعي) ظاهر مي‌شوند. گل‌دهي در بوته‌هاي مرزه در تيمار تنش شديد آبياري، زودتر رخ داد و مقدار اسانس در اين تيمارها نسبت به آبياري نرمال در بيشترين حد بوده است.
د- خاک و عناصر غذايي: ويژگي‌هاي خاک و بستر رشد گياه از لحاظ خواص فيزيکي (ساختار و بافت)، شيميايي و بيولوژيکي از عوامل مهم تأثير‌گذار بر چگونگي رشد و نمو و ماده‌‌ي مؤثره گياهان دارويي و معطر هستند. نوع بافت خاک براي رشد و نمو بهتر گياهان، به ويژه انواعي که اندام‌هاي زير زميني آن‌ها مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرد اهميت فراواني دارد. خصوصيات شيميايي خاک، مانند واکنش اسيديته (pH)، در رابطه با کشت و پرورش اين گياهان نيز مي‌بايست در نظر گرفته شود. بيشتر گياهان دارويي و معطر مي‌توانند تغييرات pH حدود 5/1 تا 2 درجه از حد خنثي را به خوبي تحمل و به رشد و نمو خود ادامه دهند. حاصل‌خيزي خاک در تأمين عناصر لازم براي سنتز متابوليت‌ها و افزايش وزن خشک گياه نيز حائز اهميت خواهد بود. به طور مثال آلکالوئيدها ترکيبات نيتروژن‌داري هستند که تأمين نيتروژن مورد نياز گياهان دارويي به افزايش اين ماده منجر خواهد شد.
ه- مکان رويش: محل رشد ونمو گياهان دارويي، از لحاظ ارتفاع از سطح دريا، شيب و عرض جغرافيايي و تأثيري که اين عوامل بر دما، نور و رطوبت نسبي مي‌گذارند، در متابوليسم گياهان دارويي و تغييرات سنتز مواد مؤثره آنها اهميت زيادي دارند.
3- عوامل گياهي و زراعي:
الف – سن گياه و مراحل مختلف رشد: سن گياه در مقدار ماده‌ي مؤثره و کيفيت آن تأثير زيادي دارد و بر حسب نوع گياه متفاوت است که معمولاً در استفاده از ساختار رويشي، در ابتداي گل‌دهي، بيشترين ماده‌ مؤثره وجود دارد (Yadegari, 2008).
ب- عمليات به‌زراعي: در ايران، پژوهش‌هايي در زمينه‌ي عمليات به‌زراعي به منظور بهره‌برداري مناسب‌تر از گياهان دارويي و معطر و اهلي کردن گونه‌هاي مختلف، به تازگي مد نظر قرار گرفته و موفقيت‌هاي زيادي در اين خصوص به دست آمده است به طور مثال روش آبياري تحت فشار بهتر از آبياري نشتي و آبياري نشتي (جوي و پشته) بهتر از غرقابي است (Yadegari & Barzegar, 2008).
4- عوامل زنده و غير زنده:
افزون بر عوامل ژنتيکي، محيطي و زراعي که به آن‌ها اشاره شد، عوامل بيماري‌زاي قارچي يا باکتريايي، آفت‌ها و علف‌هاي هرز و ديگر عوامل موجود زنده در پيرامون گياهان دارويي و معطر بر آن‌ها تأثير گذاشته و گياهان را وادار به توليد برخي مواد مؤثره مي‌کنند. از عوامل غير زنده و مؤثر در رويش گياهان دارويي و معطر، و مواد مؤثره آن‌ها مي‌توان به باران‌هاي راديواکتيو، پسمانده‌هاي کارخانه‌هاي صنعتي و شيميايي، عناصر سنگين، کاربرد بي‌رويه‌ي آفت‌کش‌ها يا علف‌کش‌ها و غيره اشاره کرد.
2-10- انواع ترکيبات

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید