The phytochemical response of Melissa officinalis L to foliar application of hydro-alcoholic solutions (methanol and ethanol)

Document Type: Original article

Authors

1 Department of Horticultural Sciences, Karaj Branch, Islamic Azad University, Iran;

2 Department of Cultivation and Development of Medicinal Plants, Medicinal Plants Institute (ACECR); Karaj, Iran;

Abstract

Introduction & Aim: The aim of this study was evaluating effect of methanol and ethanol foliar application as a new and safe technology in plant production on lemon balm’s (Melissa officinalis L.) volatile oil components.
Experimental: Experimental carried out based on a Randomized Complete Block Design (RCBD) with fifteen treatments and three replications in the experimental field of medicinal plants institute (ACECR) in Haljerd in the Alborz province at 2010. The treatments of this study including: control, control distilled water, aqueous ethanol solutions with 10, 20, 30, 40 and 50% (v/v), aqueous methanol solutions with 10, 20, 30, 40 and 50% (v/v) and ethanol-methanol equal mixtures with 5, 15 and 25% (v/v). In this study, phytochemical characters by GC-MS were evaluated.
Results & Discussion: The results were indicated that spraying of ethanol and methanol on phytochemical characters have significant difference (p<0.01). The most of biosynthesis of β-caryophyllene, neral, geranial, caryophyllene oxide, Δ-cadinene, Δ-cadinol, citronellal, germacrene-B and geranyl acetate were affected by methanol 50% solution.
Industrial and practical Recommendations: The results showed that spraying with methanol 50% was the best treatment for increasing of volatile oil components of Melissa officinalis L. in Karaj conditions.

Keywords


Article Title [Persian]

واکنش فیتوشیمیایی گیاه دارویی بادرنجبویه (Melissa officinalis L) به تیمارهای هیدروالکلی متانول و اتانول

Authors [Persian]

  • اسماعیل خسروی 1
  • علی مهرآفرین 2
  • حسنعلی نقدی بادی 2
  • رضا حاجی آقایی 2
  • محمدتقی خسروی 1
1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران؛
2 گروه کشت وتوسعه پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی (ACECR)، کرج، ایران؛
Abstract [Persian]

مقدمه و هدف: هدف از این مطالعه ارزیابی تأثیر محلول پاشی متانول و اتانول به عنوان یک فن آوری جدید و بی خطر در تولیدات گیاهی بر روی اجزای تشکیل دهنده اسانس بادرنجبویه (Melissa officinalis L.) متعلق به تیره نعناعیان (Lamiaceae) بود.
روش تحقیق: آزمایش به صورت طرح بلوک­های کامل تصادفی با 15 تیمار و 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی واقع در کرج در­ سال 1389 انجام­شد­. ­تیمارها شامل­ محلول­های­ هیدروالکلی­اتانول (10، 20، 30، 40 و 50 % حجمی)،­ متانول (10، 20، 30، 40 و 50 % حجمی)، مخلوط یکسان متانول و اتانول (5، 15و 25 % حجمی)، تیمار آب مقطر و شاهد (بدون محلول پاشی) بود.
نتایج و بحث: نتایج به دست آمده از این تحقیق حاکی از آن بود که اعمال تیمارها در 11 شاخص مورد ارزیابی شده­ دارای تفاوت معنی داری نسبت به تیمار شاهد در سطح آماری (p≤0.01) بوده­اند. نتایج فیتوشیمیایی اسانس تیمارهای مورد مطالعه نشان داد که بیشترین میزان بتاکاریوفیلن، نرال، ژرانیال، کاریوفیلن اکساید، سیترونلال، دلتاکادینول، دلتا کادینن، ژرماکرن ب، ژرانیل استات مربوط به محلول­پاشی با متانول 50% و بیشترین میزان ترکیب کاریوفیلن و آلفا کادینول مربوط به تیمار با اتانول 50% بود. در مجموع از نتایج به دست آمده از این تحقیق می­توان چنین نتیجه گرفت که اعمال تیمارهای هیدروالکلی متانول و اتانول بر روی گیاه دارویی بادرنجبویه توانست باعث افزایش و تغییر در بیوسنتز اجزای تشکیل دهنده اسانس شود. به نظر می­رسد که بهره­گیری از روش محلول پاشی با الکل­ها می­تواند به عنوان یکی از فن­آوری­های نوین در بالا بردن عملکرد گیاهان دارویی به ویژه در شرایط خشک و نیمه خشک ، مفید واقع شود. 
توصیه کاربردی/صنعتی: توصیه می­شود در صنعت تولید گیاهان دارویی به خصوص در تولید گیاهان در نظام های کشاورزی پایدار به جهت استفاده خاص از این نوع گیاهان جهت تولید دارو، برای افزایش کمیت اسانس بادرنجبویه در اقالیم مشابه منطقه مورد مطالعه، استفاده از فن­آوری محلول پاشی با الکل­ها (متانول و اتانول 50%) برای این منظور مورد بهره برداری قرار گیرد.

Keywords [Persian]

  • محلول پاشی فیتوشیمی بادرنجبویه اتانول متانول
امید بیگی، ر. 1388. تولید و فرآوری گیاهان دارویی، جلد اول، مشهد: انتشارات آستان قدس رضوی.

امیدبیگی، ر. 1387. تولید و فرآوری گیاهان دارویی، جلد سوم، مشهد: انتشارات آستان قدس رضوی.

بیگم فقیر، م. 1384. گیاهان آرایشی بهداشتی، گیلان: انتشارات دانشگاه گیلان.

رجحان، م. 1377. درمان بوسیله گیاهان دارویی، تهران: انتشارات مرکز فرهنگی آبا.

هی، ر و واترمن، پ. 1379. گیاهان اسانس دار، تهران: نشر اندرز.

 

Andreas, A. R., Lazaro, J. J., Chueca, A., Hermoso, R. and Lopez Gorge, J. 1990. Effect of alcohols on the association of photosynthetic FBPase to thylakoid membrances. Physiology Plant., 78: 409-413.

Heins, R. 1980. Inhibition of ethylene synthesis is and senescence incarnation by ethanol. Journal of American Society Horticulture. Science., 105: 141-144.

Morales, J. P. and Santos, B.M. 1997. Effects of different ethanol concentration on the initial growth of lettuce (Lactuca sativa). Proceeding of the Caribbean Food Crop Society., 33: 442-447.

Nonomura, A. and Benson, A. 1992. The path of carbon photosynthesis improved crop yields with methanol. Proceeding National Academic Science USA., 15: 9794-9798.