—149

الیاف گیاهی: انواع الیاف گیاهی عبارتند از :
الف) الیاف گیاهی دانه ای مانند پنبه.
ب) الیاف گیاهی ساقه ای مانند کتان، کنف و مانیلا
ج) الیاف گیاهی برگی مانند سیسال
د) الیاف گیاهی میوه ای مانند نارگیل.
الیاف حیوانی: مانند پشم و ابریشم، انواع کرک ها و الیاف مویی.
الیاف معدنی: مانند آسبست( پنبه کوهی) و الیاف فلزی "امیری، 1385، ص10".
2-2-2الیاف بشر ساختواژه ای مصطلح برای الیاف شیمیایی یا الیافی که انسان آن را تولید کرده است "موسوی شوشتری و توانایی، 1384، ص111".
الیاف بشر ساخت به دو گروه تقسیم می شوند:
الف) الیاف بازیافت شده
الیاف بازیافتی به الیافی اطلاق میشود که از پلیمرهای طبیعی ساخته شده اند، به این صورت که از طریق دوباره شکل دادن مواد اولیه و اصلاح آن ها تولید میگردند.
در ابتدا این نوع الیاف را از مواد پروتئینی مثل شیر، بادام زمینی و سویا به دست میآوردند، اما امروزه پایه تولید این نوع الیاف سلولز است "میر جلیلی، 1384، ص1".
ب) الیاف مصنوعی
این نوع الیاف از سنتز شیمیایی پلیمرها به دست میآیند. مواد خام مورد استفاده در ساخت این الیاف مشتقات نفتی بوده و طیف گسترده ای از این نوع الیاف موجود میباشد. نایلون ها، پلی استرها، اکریلیک ها، الیاف محتوی کلر، پلی اولفین ها و پلی آمیدهای آروماتیک نمونه هایی از الیاف مصنوعی هستند.
2-3 مواد اولیه مصرفی در تولید فرش دستبافالیاف طبیعی و حیوانی به دلیل سازگاری با محیط زیست و بدن انسان و ویژگی هایی همچون عایق پذیری و نرمی برای تولید فرش دستباف بسیار مناسبند. در میان الیاف طبیعی سه لیف پشم، پنبه و ابریشم مرسوم ترین الیاف مورد استفاده در فرش میباشند.
2-3-1 پنبهپنبه یکی از مهمترین الیاف سلولزی است که کشت آن از زمان های قدیم رایج بوده است. در حفاری هایی که در هند صورت گرفته است، انواع پارچه ها و ریسمان های پنبه ای مربوط به سه هزار سال قبل از میلاد کشف شده است. الیاف پنبه در رنگ های سفید، قهوه ای و خاکستری وجود دارد و اندازه ی طول و قطر آن ها متغیر است "امیری، 1385، ص 65".
پنبه به گیاهی اطلاق میشود که دارای ساقهی سبک و کوتاه و شاخه های نازک، برگ های درشت با گل های زرد یا سرخ رنگ میباشد. به میوه ی آن غوزه میگویند که 3 تا 5 ترک دارد. غوزه پس از رسیدن شکافته شده و از میان آن دانه هایی به همراه رشته ها یا تارهای سفید رنگی نمایان میگردد. تارهای پنبه همگی یک اندازه نبوده بلکه در هر غوزه طول تارها متفاوت میباشد. پنبه را با دست یا دستگاه از دانه جدا میکنند و در نخ ریسی و پارچه بافی به کار میبرند "ژوله، 1381، ص 53".پنبه در مراحل اولیه رشد خود به رطوبت و آبیاری نیاز دارد، ولی رطوبت و آبیاری زیاد و همچنین بارندگی در مراحل آخر رشد گیاه پنبه، باعث آسیب رسیدن به محصول میشود. پنبه در مناطقی که اختلاف درجه ی حرارت روز و شب آن کم باشد، بهتر عمل میآید "امیری، 1385، ص.67".
2-3-1-1 طبقه بندی پنبه از لحاظ کیفیتاز نظر کیفیت می توان پنبه را به سه گروه زیر تقسیم بندی نمود:
پنبه سی آیلند، مصری و آمریکایی-مصری: این نوع پنبه طویل تر از انواع دیگر بوده و دارای قطر کم و ظاهر درخشانی میباشد.
پنبه آمریکایی آپلند: این نوع پنبه کوتاه تر و ضخیم تر از پنبه های گروه یک است.
پنبه آسیایی: پنبه های آسیایی در مقایسه با پنبه های دیگر کوتاه تر و ضخیم تر میباشد "توانایی، 1376، ص 16".

2-3-1-2 ترکیب شیمیاییپنبه لیفی است سلولزی که از تکرار واحدهای سلوبیوز در طول زنجیره مولکولی به وجود آمده است "فورد، 1386، ص10". لیف پنبه از سه عنصر کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. علاوه بر سلولز، همیشه در انواع مختلف پنبه مواد و ترکیبات دیگری نیز وجود دارد که ناخالصی آن محسوب میشود. واکس یا موم بعد از سلولز مهم ترین ماده ای است که در یک لیف سلولزی وجود دارد.مقدار واکس در انواع مختلف پنبه در حدود 4/0-8/0 درصد است "امیری، 1385، ص 74".
2-3-1-3 ویژگی های فیزیکی پنبهدرازای الیاف پنبه در یک غوزه متفاوت است. اگر در یک پنبه بلندی و کوتاهی الیاف بین 25 تا 60 میلیمتر باشد نشانه ی خوبی آن است و هر اندازه درازای رشته های پنبه از میزانی که ذکر شد بیشتر باشد مرغوبتر محسوب میشود. به طور کلی نشانه های مرغوبیت پنبه بستگی فراوانی دارد به رنگ، ظرافت، نرمی، شفافیت، درجه خالص بودن و همچنین رطوبتی که پنبه در خود دارد. هر اندازه الیاف پنبه سفیدتر باشد به همان اندازه خالص تر است چون رنگی بودن الیاف به دلیل مواد خارجی در ترکیبات آن است "ژوله، 1381، ص 53".
2-3-1-4 جذب رطوبتمیزان رطوبت بازیافتی پنبه در رطوبت نسبی 65%، معادل 7% است و قابلیت نگهداری آب توسط این لیف 50% میباشد"فورد، 1386، ص10".
2-3-1-5 خواص حرارتیالیاف پنبه به آسانی میسوزد و خاکستر کمی هنگام سوختن باقی میگذارد. این لیف در دمای ˚c150 استحکام خود را از دست داده و سست میگردد، در نهایت در دمای ˚c200-185 سوخته و تجزیه میشود "فورد، 1386، ص10".
2-3-1-6 ساختمان داخلی لیف پنبهالیاف پنبه در زیر میکروسکوپ شکل رشته های استوانه ای را دارد که از پهنا آنرا برش داده باشند و سه بخش در آن به خوبی دیده میشود:
بخش رویی که با لایه ی شفافی پوشیده شده که به آن کوتی کول میگویند.
دیواره ثانویه یا بیشترین بخش الیاف پنبه که سلولز نامیده میشود.
بخش میانی یا دیواره لومن. در بخش میانی رشته ها یا الیاف، مغز ویژه ای پر از مایع دیده میشود به نام پروتوپلاسم که پس از رشد کامل پنبه، مغز این الیاف خالی و پروتوپلاسم جذب پنبه دانه میشود و تمام پروتوپلاسم به سلولز خالص تبدیل میگردد "ژوله، 1381، ص 53".
2-3-1-7 موارد استفاده پنبه در تولید فرش دستبافالیاف پنبه ای استحکام زیادتری نسبت به پشم دارند و هم چنین به دلیل خاصیت کشش کمتری که در مقایسه با الیاف پشمی دارند برای تار و پود قالی مناسب تر میباشد. یکی از امتیازات رشته های پنبه ای نسبت به انواع پشمی آن این است که چون آفت بید به خوردن آن تمایل ندارد، لذا فرش هایی که تار و پود آن ها از پنبه میباشد در صورتی که در معرض بیدخوردگی قرار گیرند تنها پرز آن ها از بین می رود و سوراخ و حفره ای در آن ایجاد نمیشود و در نتیجه به آسانی میتوان طبقه جدیدی ازپرز را از طریق گره زدن بر روی شبکه تار و پود فرش که سالم باقی مانده است، به وجود آورد "نصیری، 1382، ص 16".
2-3-1-8 روش شناسایی الیاف پنبه به کمک روش سوزاندنالیاف سلولزی به سرعت میسوزند و بوی کاغذ سوخته ایجاد میکنند. خاکستر باقیمانده بسیار ناچیز و نرم بوده و برنگ خاکستری میباشد "نجفی کوتنایی، 1388، ص 7".
2-3-2 پشمپشم یکی از الیاف مهم حیوانی به شمار میرود و مصرف آن در انواع منسوجات، به دوران بسیار قدیم بر میگردد. پشم مهمترین ماده اولیه مورد لزوم در صنعت فرش بافی است و الیاف پشم در ساختار تار و پود و پرز فرش های دستباف ایران نقش عمده و اساسی دارد "دانشگر، 1376، ص 113". ماده اصلی تشکیل دهنده پشم، کراتین میباشد که همان پروتئین است و ساختمان مولکولی آن از اتم های کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن و گوگرد طبق فرمول شیمیایی n(C72H112N18O16S) تشکیل شده است "منصوری، 1378، ص 15".
2-3-2-1 ساختمان داخلی لیف پشمیک لیف پشم از سه لایه تشکیل شده است:
لایه بیرونی (کوتیکل): به فلس های مسطح و نایکنواختی که سطح لیف را پوشانده است گفته میشود. وجود فلس باعث میشود که هنگام ریسندگی، الیاف در هم فرو رفته و استحکام بیشتری پیدا کنند.
لایه میانی (کورتکس): قسمت اعظم تشکیل دهنده لیف است که دارای سلول های دوکی شکل است. استقامت، جعد، رنگ پذیری و سایر خواص فیزیکی مربوط به این قسمت است.
مغز (مدولا): داخلی ترین قسمت لیف است که در الیاف ظریف ممکن است مدولا وجود نداشته باشد اما در الیاف ضخیم بصورت مغزی لوله ای شکل وجود دارد "ژوله، 1381، ص 57".
2-3-2-2 ویژگی های فیزیکی پشممرغوبیت پشم چنانکه میدانیم، بسته به ظرافت الیاف، نازکی قطر آن، طول تارهای پشم، استحکام، عدم تجعد، طبیعی بودن رنگ، قابلیت رنگ پذیری و قابل کشش بودن آن است. صرف نظر از این عوامل، برگشت پذیری، شفافیت و بو نیز در ساختار پشم نقش اساسی دارد "یساولی، 1370، ص 9".
ظرافت الیاف: هر چه قطر الیاف پشم کمتر باشد، پشم نازکتر بوده و مرغوب تر است. واحد اندازه گیری ظرافت برای الیاف پشم میکرون میباشد.
جدول 2-1 . قطر الیاف پشم مصرفی برای رج شمارهای مختلف فرش "امیری، 1385، ص 32".قطر الیاف پشم رج شمار فرش
حداکثر 35 میکرون فرش های ضخیم زیر 30 رج
حداکثر 33 میکرون فرش های متوسط 30-40 رج
حداکثر31 میکرون فرش های ریز بافت 40 رج
طول الیاف: طول الیاف یکی از خواص اصلی است که در ارزشیابی پشم نقش مؤثری دارد و در مواردی از قبیل حد ریسندگی، استحکام نخ، یکنواختی نخ، زیردست نخ تولید شده، براقی و درخشندگی، مویی بودن نخ و قابلیت تولید تأثیر میگذارد "منصوری، 1378، ص 7". طول تارهای پشم هر چه بلندتر باشد، بهتر است. این طول در الیاف پشم درجه ی یک به 5/7 سانتی متر و بیشتر میرسد "یساولی، 1370، ص 10".
استحکام: به مقاومت الیاف در مقابل پاره شدن، استحکام الیاف گویند. هرچه الیاف پشم ضخیم تر باشد استحکام و درصد ازدیاد طول آن نیز بیشتر است.
ازدیاد طول: الیاف باید قادر به تغییر شکل دادن و تحمل ظرفیت نیروی وارد شده به آن را داشته باشند. ازدیاد طول پشم بین 25 تا 40% و پنبه بین 3 تا 7% میباشد.
تجعد: هر چه پشم ظریفتر باشد تجعد آن در واحد طول بیشتر است. وجود خاصیت تجعد در الیاف پشم ضمن پفکی نمودن آن اولا باعث محبوس شدن هوا در منسوجات پشمی میشود و گرما را در خود حفظ میکند که از این رو کمک به عایق شدن آن در برابر حرارت مینماید. ثانیا خاصیت تجعد در الیاف پشم باعث میشود که الیاف بهتر با یکدیگر درگیر شده و در نتیجه نخی محکم تر و مقاوم تر تولید شود "منصوری، 1378، ص 9".
جذب رطوبت: رطوبت بازیافتی پشم در رطوبت نسبی 65 % معادل 18-16 % میباشد، ضمنا قابلیت نگهداری آب توسط الیاف پشم 44 % است.
خواص حرارتی: پشم به آرامی نرمی و استحکامش را در دمای ˚c100 از دست میدهد و در دمای ˚c130 زرد رنگ شده و در نهایت تجزیه شده و فورا در دمای ˚c300 ترکیبی سیاه رنگ شبیه قیر متورم شده و خاکستری ترد برجا میگذارد.
2-3-2-3 خواص شیمیایی پشمالیاف پشم در محیط های اسیدی یا قلیایی غلیظ داغ میشوند، ضمنا در محلول سولفید سدیم، هیپوکلرید یا تیوگلیکولات نیز همراه با تجزیه شدن، حل میگردند. این الیاف توسط کرم های حشرات معینی همچون بید لباس و سوسک فرش و سایر میکروارگانیسم ها مورد حمله قرار میگیرند. الیاف پشم از مقاومت خوبی در برابر نور و در معرض هوا برخوردار میباشند. الیاف پشم در برابر اسیدها و قلیایی های رقیق (به جز در یک درجه حرارت بالا، به مدت طولانی) و همچنین حلال های آلی نسبتا بی تأثیر میباشند. حدود آسیب زدن اسیدها و قلیایی ها به الیاف بستگی به غلظت اسید، درجه حرارت و زمان عملیات دارد "فورد، 1386، ص 23".
2-3-2-4 واکنش های پشم در مقابل مواد شیمیاییاثر مواد قلیایی: به طور کلی پشم در برابر مواد قلیایی نسبت به اسیدها مقاومت کمتری دارد. مواد قلیایی بر پیوندهای گوگردی، هیدروژنی و یونی پشم اثر میگذارد و سبب متلاشی شدن کامل پشم میشود. مواد قلیایی قوی مانند هیدروکسید سدیم یا پتاسیم به ویژه در حالت گرم به سرعت پشم را هیدرولیز میکند.
اثر مواد اسیدی بر روی الیاف پشم: میزان آسیبی که اسید به پشم میرساند به غلظت اسید، درجه ی حرارت و مدت زمان تماس بستگی دارد. محلول رقیق اسیدهای معدنی، آسیب زیادی به الیاف پشم نمیرساند. اسید سولفوریک گرم و غلیظ، پشم را کاملا متلاشی میسازد. اسیدنیتریک الیاف پشم را زرد رنگ و سپس آن را حل میکند "امیری،1385، ص 42".
اثر مواد اکسید کننده: محلول غلیظ آب اکسیژنه باعث خراب شدن پشم میشود. سرعت تأثیر هم بستگی به غلظت آب اکسیژنه دارد. از محلول رقیق آب اکسیژنه برای سفید کردن پشم استفاده میکنند.
2-3-2-5 درجه مرغوبیت الیاف پشم مصرفی در فرش دستبافمیانگین طول الیاف برای نمره های مختلف باید حداقل 5 سانتی متر باشد و مقدار الیاف کوتاه تر از 5 سانتی متر در آن نباید از 5 درصد تجاوز نماید. چربی و روغن الیاف پشم نباید بیش از 5/1 درصد و مواد ناخالص گیاهی حداکثریک درصد باشد. طول الیاف هر اندازه بلندتر باشد (از 5/7 سانتی متر به بالا) مرغوب تر است.
قطر الیاف کمتر از 30 میکرون درجه یک
قطر الیاف بین 35-30 میکرون درجه دو
قطر الیاف تا 40 میکرون درجه سه
طبق استاندارد ملی ایران، مهم ترین مشخصات الیاف پشم مصرفی در تولید پرز فرش دستباف عبارتند از:
قطر در محدوده 25 تا 38 میکرون
درصد الیاف مدولائی کمتر از 20%
1 تا 4 جعد در 5/2 سانتیمتر
میانگین ازدیاد طول الیاف 45-30% و استحکام 55/1-11/1 گرم بر دنیر
قابلیت ارتجاعیت حداقل 75% "دفترچه استاندارد ملی ایران، 1377"
2-3-2-6 چگونگی شناسایی الیاف پشمتشخیص پشم طبیعی از مواد غیر طبیعی در فرش حایز اهمیت فراوان است. برای شناخت پشم از سایر الیاف راه های مختلف وجود دارد که عبارتند از:
سوزاندن پشم: وقتی پشم را به شعله نزدیک میکنیم خود را جمع میکند. در داخل شعله به آرامی میسوزد و مقداری ذوب میشود. دود آن بوی گوگرد و موی سوخته میدهد. خاکستر سیاه از آن باقی میماند که به سادگی خورد میشود.
از طریق مشاهده عینی( بوسیله ذره بین): شکل تار پشم در زیر ذره بین مانند درخت کاج فلس دار مینمابد که از یک سو آزادند، هر چه پشم کهنه تر و صدمه دیده تر باشد، این فلس ها کوتاهتر و برآمدگی کمتری دارند.
از طریق مواد شیمیایی: در برابر مواد قلیایی حساسیت دارد و برخی از قلیایی ها آن را حل میکند. در آب جوش مقداری از پروتئین خود را از دست میدهد. در برابر اکسید کننده ها و احیاکننده ها کم مقاومت است "وکیلی، 1383،ص 51".
2-3-3 ابریشمابریشم از الیاف حیوانی و پروتئینی است که نرم، شفاف، لطیف، ظریف و محکم است. این ماده مهم به صورت نخ بسیار نازکی در دو رشته به هم تابیده و از غدههای کرم ابریشم ترشح میشود. ابریشم یکی از بهترین موادی است که در نساجی بویژه قالی بافی به کار می رود. این ماده دارای قابلیت پذیرش عملیاتی نظیر سفیدگری، رنگرزی، صمغ گیری و ... است.
2-3-3-1 انواع الیاف ابریشم مصرفی در قالیبافی:به طور کلی دو نوع ابریشم طبیعی و مصنوعی در ایران وجود دارد که از نظر آمادهسازی آن برای استفاده در قالیبافی و رنگرزی به انواع زیر تقسیم میشوند:
1-ابریشم خام: ابریشمی است که مستقیماً از پیله گرفته میشود و با دست یا با ماشین به نخ تبدیل میشود. به عبارت دیگر ابریشم خام، ابریشمی است که عملیات صمغگیری و قلیاب کشی روی آن انجام نشده باشد، رنگ این نوع ابریشم زرد یا کرم است و پس از قلیاب کشی سفید میگردد.
2-ابریشم پخته: به ابریشمی میگویند که صمغ یا ناخالصی آن به نام «سرازین» گرفته شده باشد، رنگ آن پس از صمغ گیری سفید میشود.
3-ابریشم گجین: تفاله ابریشم و انتهای الیاف و باقی مانده پیله را، ابریشم کجین گویند که بخش نامرغوب الیاف است، این نوع ابریشم برای فرش بافی مناسب نیست." دانشگر،1376، ص45"
2-3-3-2 ویژگیها و قابلیت های ابریشمابریشم طبیعی که در قالی بافی مورد استفاده قرار میگیرد دارای قابلیتهای بسیاری است که اگر در رنگرزی آن و در تهیه و آماده سازی آن اصول فنی رعایت گردد، موجب ارتقاء کیفی فرش میشود.
1) ابریشم تا 140 درجه حرارت را تحمل میکند و در مقابل مواد قلیایی در مقایسه با پشم مقاومت بیشتری دارد.
2) ابریشم با توجه به لطافتی که دارد آلودگی را جذب نمیکند. در صورت آلوده شدن میتوان آن را با صابون ملایم شستشو داد.
3) ابریشم از جمله موادی است که دچار بیدزدگی و یا کپک زدگی نمیشود.
4) ابریشم به دلیل داشتن ترکیباتی چون کربن، هیدروژن، اکسیژن و ازت در آب حل نمیشود ولی اگر به مدت زیادی جوشانده شود استحکام خود را از دست میدهد.
5) ابریشم به دلیل داشتن الیاف پیوسته از قابلیت تابیدن خوبی برخوردار است.
6) الیاف ابریشم عملیات نساجی نظیر سفیدگری، رنگرزی، عملیات صمغ گیری و صمغ زدایی را به خوبی تحمل میکنند.
7) ابریشم یکی از بادوام ترین مواد طبیعی است، زیرا رشته های آن به هم تابیده میشوند و از نظر سایش به دلیل نرمی و لطافتی که دارد ساییدگی پیدا نمیکند.
2-4 اجزای تشکیل دهنده فرش دستبافسه گروه نخ شامل نخهای پرز(خاب) ، نخهای تار(چله) و نخهای پود ضخیم(زیر) و نازک(رو) تشکیل دهنده اسکلت اصلی هر فرش دستباف میباشند.

شکل 2-1. ساختار تشکیل دهنده فرش دستباف، a) گره نامتقارن b) گره متقارنجنس و مشخصات الیاف مصرفی براساس استانداردهای تولید فرش دستباف به شرح زیر میباشند:
نخ پرز: مهمترین جزء هر فرش که نمود اصلی ظاهر بصری و طرح و نقوش را فراهم مینماید و بطور معمول از جنس پشم یا کرک و در فرشهای بسیار ظریف بصورت گل ابریشم و یا تمام ابریشم میباشد.
نخ تار: مجموعه نخهایی که بصورت موازی یکدیگر و معمولاً یک در میان بصورت تار جلو و عقب، در طول فرش قرار گرفته و بطور رایج و متعارف از جنس پنبه، و در موارد خاص در فرشهای برخی از مناطق از جنس ابریشم یا پشم و در فرشهای بزرگ پارچه بصورت استثناء خارج از استاندارد با بکارگیری الیاف مصنوعی، از جنس مخلوط پنبه –پلی استر انتخاب میگردد.
نخ های پود ضخیم و نازک: رشته نخهایی هستند که مابین نخهای تار بصورت عرضی در ساختار فرش عبور داده شده و به ترتیب وظیفه پرکردن و دوخت هر رج را بعهده دارند. بطورمعمول هر دو از جنس پنبه بوده و در برخی مناطق فرشبافی از جنس پشم انتخاب میگردد.
معمولاً نسبت وزنی تار و پود و پرز در فرشهای پشمی بصورت 12تا20% نخهای تار، 10تا 18% نخهای پود، و 50 تا70% نخهای پرز میباشد "طباطبایی هنزایی، 1393، ص 4".
2-4-1 مشخصات ساختمانی فرش دستبافهر فرش از دو بخش لایه تخت زیرین و لایه نخهای پرز تشکیل شده است. در هر بخش مشخصههای ساختمانی متمایزی وجود دارد که عبارتند از:
در بخش لایه زیرین: مشخصات نوع گره و چلهکشی، شیوه پودکشی و مکانیزمهای بافت.
در بخش لایه پرزها: ارتفاع پرز، تراکم پرز(رجشمار).
در حالت ساختمان یکپارچه فرش: ضخامت فرش، وزن مترمربع و ابعاد فرش.
در مقطع عرضی هر فرش ارتفاع مجموع دو لایه زیرین و لایه پرزها را اصطلاحا˝ضخامت فرش گویند. ”Lee, H.S., Carr, W.W., Beckham, H.W., Wepfer, W.J., 2000"
2-4-2 انواع گره در بافت فرشدر بافت فرش از دو گره اصلی به طور معمول استفاده میشوند که عبارتند از:
گره متقارن یا ترکی: در این گره نخ خامه دو حلقه حلزونی را تشکیل میدهد که هر کدام از حلقه ها به دور یکی از نخ های تار پیچیده و دو انتهای آن ها از میان این دو عدد تار بیرون میآید و پرز قالی را تشکیل میدهد.
گره نامتقارن: در این نوع گره، نخ خامه فقط تشکیل یک حلقه حلزونی را میدهد و به دور یکی از رشته های تار پیچیده و اولین انتهای آن از میان دو رشته چله مورد نظر بیرون میآید و دومین انتها از بین یکی از این رشته ها و رشته بعدی خارج میگردد "هانگلدین، 137، ص 9".
2-4-3 سیستم پودکشینخهای پود ضخیم و نازک بصورت افقی بعد از هر رج بافت در بین تارها قرار داده میشوند. پود ضخیم ما بین تارهای زیر و رو باعث ایجاد استحکام، پرکردن و ممانعت از لغزش گرهها میشود و پس از ایجاد ضربدر در تارهای زیر و رو، پود نازک بر بالای ضربدرها یا دهنه تار قرار داده شده و با دوخت گرهها در هر رج باعث ایجاد نظم و ظرافت بیشتر فرش میگردد. از دو نوع نخ پود استفاده می شود: پود نازک به جهت دور زدن همگی تارها از پشت فرش دیده میشود و پود ضخیم در لابهلای فرش پنهان میماند "نصیری،1382،ص 56".

شکل 2-2. ارتفاع و طول ساق پرز در فرش دستباف"” Kimura, K., Kawabata, S., Kawai, H., 1970
2-4-4 رجشمار یا تراکم طولی و عرضیدر فرش دستباف بدلیل یکسانی تراکم پرز در طول و عرض فرش از عناوین رجشمار، تعداد گره در دسیمتر و یا تراکم گره در واحد سطح و یا حتی در معیار وزنی از چگالی یا وزن مجموع پرزها در واحد سطح استفاده میشود. رجشمار در فرشهای فارسی باف برابر تعداد گره در 5/6 سانتیمتر و در ترکی باف برابر تعداد گره در 7 سانتیمتر طولی و عرضی میباشد. بطورمعمول فرشهای تا رجشمار 30 را فرشهای معمولی یا درشتباف، فرشهای با رجشمار 30-40 را فرش با ظرافت متوسط و فرشهای با رجشمار بالاتر از 40را ریزباف و با درجه ممتاز تعریف مینمایند "یاوری، 1386، ص36 ". تراکم پرز موثرترین شاخص ساختمانی فرش در تعیین اکثر خواص عملکردی آن میباشدکه در شروع بر اساس کیفیت طرح اولیه فرش تعیین میگردد و طراحی خط تولید ازجمله مشخصات ابزارهای بافت، مواداولیه مصرفی،چلهکشی و حتی در برخی موارد مکانیزم تولید از نظر پودکشی و نوع گره بر پایه آن تعریف و تنظیم میگردند. پُری فرش یا تراکم پرز از مشخصههایی است که مشتریان فرش در هنگام خرید با مطالعه اطلاعات برچسب مشخصات آن و با تماس و فشار لامسهای پرزها آنرا ارزیابی میکنند. بطورمعمول فرشهای تا رجشمار 30 را فرشهای معمولی یا درشتباف، فرشهای با رجشمار 30-40 را فرش با ظرافت متوسط و فرشهای با رجشمار بالاتر از 40 را ریزباف و با درجه ممتاز تعریف مینمایند "یاوری،1384، ص 20".
2-4-5 مشخصات و خواص نخ های مصرفی در تولید فرش دستبافمهمترین مشخصات و خواص ساختمانی نخهای مورد استفاده در تولید هر فرش عبارتند از: نمره نخ(تکلا و چندلا)، تعدادلای نخ، تاب نخ(تکلا و چندلا)، سختی خمشی، استحکام و ازدیاد طول و یکنواختی نخ، که در تأمین مشخصات ساختمانی فرش و درنتیجه خواص عملکردی نهایی فرش تأثیرگذار میباشند.
جدول 2-2 نمونه ای از تناسب تجربی رایج بین مشخصات مواد اولیه مصرفی در فرش دستباف با تراکم پرز(رجشمار) را نشان میدهد.
جدول 2-2. تناسب مواد اولیه مصرفی با تراکم پرز(رجشمار) در فرش دستباف "مجابی، سمینار ملی فرش، 1388".رجشمار(دسی متر مربع) نمره پرز مصرفی(Nm) نمره تار مصرفی(Ne) نمره پود ضخیم(Ne) نمره پود نازک(Ne)
31˟31 2/3 24/20 24/10 یا 12/5 6/20
39˟39 2/4 21/20 20/10 یا 10/5 5/20
49˟49 2/5 15/20 16/10 یا 8/5 4/20
54˟54 2/6 12/20 14/10 یا 7/5 3/20
61˟61 2/7 12/20 12/10 یا 6/5 3/20
69˟69 2/8 9/20 10/10 یا 5/5 2/20
77˟77 2/10 9/20 10/10 یا 5/5 2/20


92˟92 2/14 چله ابریشمی 8/10 یا 4/5 2/20
100˟100 2/16 چله ابریشمی 8/10 یا 4/5 2/20
108˟108 2/16 چله ابریشمی 6/10 یا 3/5 2/20
2-5 خواص کیفیتی فرشبه طور کلی خواص کیفی فرش به سه دسته خواص ظاهری (از قبیل طرح و نقش، رنگبندی و همنشینی رنگها، مقاومت در برابر سایش و فرسایش)، خواص فیزیکی (از قبیل ضخامت و ارتفاع پرز، رجشمار و وزن متر مربع) و خواص مکانیکی (از قبیل افت ضخامت پرز، ارتجاعیت، درصد فشردگی، سختی و طول خمشی، خواص اصطکاکی و ...) تقسیم میگردند. "طباطبایی هنزایی، 1393، ص 4".
2-5-1- طبقه بندی خواص فیزیکی فرش هاخواص ضروری و ذاتی هر فرش را میتوان از دو جنبه خواص ظاهر هنری و خواص عملکردی بررسی و مطالعه نمود. خواص ظاهر هنری فرشهای دستباف به صورت ظرفیت ارائه یک سیمای ظاهری زیبا و جذاب هنری با ابعاد درونی و بیرونی تعریف میگردد. بطورکلی عوامل زیباییشناختی فرش را میتوان به دو دسته باطنی و ظاهری تقسیم نمود. عوامل باطنی منسوب به حالات روحی، معنوی و دریافتهای درونی هنرمند بوده و در بطن هنر نهفته میدانند مانند مشخصاتی نظیر نیت و صدق هنری هنرمند، شهود، تخیل و الهام، و حتی باورهای مذهبی و دینی که در روح فرش دستباف پنهان میباشد. مجموعه عوامل ظاهری نیز خود به دو دسته تقسیم میشوند: درونی و بیرونی. آن قسمت از زیباییهای فرش که در نگاه دقیقتر و دوم کارشناسان و متخصصان فرش و بافندگان دیده میشود را عوامل ظاهری درونی گویند. مهمترین زیباییهای بیرونی فرش عبارتند از : طرح و نقش، و رنگ و رنگبندی آن. خارج از ابعاد روانی زیبایی ظاهر فرش، ارتفاع پرز و جهت و زاویه خاب پرزها، و در معماری امروز تطبیق با دکوراسیون داخلی منازل و گاهاً عملکرد تزئیناتی و همگامی با نورپردازی فضای منازل امروزی، ویژگیهای سطحی فرش و تناسب ابعاد نیز بصورت ذهنی در این ارزیابی موثر میباشند "دریایی، فصلنامه گلجام، 1385، شماره4 و 5".
خواص عملکردی در اصل همان خواص مورد انتظار از فرش در هنگام استفاده یا راه رفتن بر روی آن میباشدکه تأمین حالت مطلوب این خواص در چرخه طراحی اولیه و سپس فرایند تولید فرش، کیفیت نهایی و رضایتمندی مصرفکنندگانش را فراهم خواهد نمود. خواص عملکردی فرش بعنوان یک منسوج با کاربرد پوشش کف براساس خواص و مشخصات مواد اولیه مصرفی بطور مخصوص نخهای پرز از نظر جنس الیاف، نمره نخ تک لا و چندلا و تاب نخ تکلا و چندلا، مشخصات ساختمانی فرش از جمله تراکم و ارتفاع پرز، نوع گره و سیستم بافت و حتی نوع تکمیلهای انجام شده بر روی آن تعیین میگردد” Onder, E., Berkalp, O.B., 2001"
2-6 خواص عملکردی فرشمهم ترین خواص عملکردی فرش دستباف را میتوان به 4 گروه عمده زیر تقسیم نمود:
حفظ ظاهر فرش
فاکتورهای راحتی
دوام
خواص فشاری
به موارد فوق، خواص فیزیکی دیگری مانند مشخصات جذب صوت به ویژه صدای سقوط پا، خواص حرارتی مناسب (دمای مناسب)، سختی خمشی مناسب در برابر چروک یا مچاله شدن، زیر دست و ثبات ابعادی در شرایط محیطی مختلف و حتی خواص الکترواستاتیکی نیز میتوان اضافه نمود”Pailthorpe, MT., 1988"
2-6-1 حفظ ظاهر فرش:فرش ها بطورمخصوص لایه پرزهای آنها در طول زمان استفاده در معرضنیروهایی مانند فشردگی محوری، خمشی، کششی و برشی، سایش و همچنین آلوده شدن با خاک، کثافات و انواع لکه قرار دارند که این عوامل با کاربرد نامتعارف، نگهداری و مراقبت نادرست و تکرار و استمرار، تغییر و تنزل مشخصات کیفی ظاهری آنها را باعث می گردند، که این تغییرات بصورت بصری و لامسهای قابل تشخیص میباشند. وقوع این شرایط سبب ایجاد ظاهر و ترکیب بد در فرش قبل از فرسایش کامل آن می گردد و به اصطلاح نزول کیفیت ظاهر رخ خواهد داد. حفظ یا تأمین حداقل مشخصات ظاهری فرش ها در تعیین طول عمر مفید یا دوام مصرف آن ها بسیار مؤثر بوده که علاوه بر لزوم نگهداری صحیح، کیفیت طراحی شایسته و کارشناسی در انتخاب مواد اولیه مناسب و متناسب با مشخصات ساختمانی از قبیل رجشمار (تراکم پرز) و ارتفاع پرز توسط تولید کننده، ضرورت مییابد. به طور کلی فرسایش عمده فرش ها در قسمت پر تردد، مسیر پیچ و قسمت های تا و مچاله شده و لبه های پله میباشد.در فرش های نو پرزها به صورت عمود بر لایه زمینه قرار دارند و فرش دارای بافت سطحی یکنواختی است. در هنگام استفاده و به مرور زمان در اثر پا خوردن، گذاشتن بار، چرک گرفتن و دیگر عوامل ، ظاهر زیبای فرش تغییر میکند”Wood, E.J., 1993"
2-6-2 راحتی قدمزدن بر روی فرشواکنشهای مکانیکی فرشها در برابر فعالیتهای بشر مانند ایستادن و قدمزدن بر روی آن، مخصوصاً هنگامیکه نیروی فشاری با زمان تغییر میکند در ارتباط با خواص فشاری آنها میباشد. خواص راحتی در ارتباط با قدمزدن و ایستادن با آسودگی و استواری بالا با حداقلکردن شوک ضربه یا تماس پا با کف و کاهش پتانسیل سقوط و لغزش انسان میباشد ” Dunlop, J.I., Jie, S., 1989" خوابیدگی یا پهنشدن پرزهای فرش بعد از بار فشاری و عدم عملکرد مکانیکی مطلوب خواص فشاری پرزها در قدمزدن باعث کاهش راحتی بشر در طول فعالیت بر روی فرش مانند ایستادن و راه رفتن میگردد. درک میزان این کاهش راحتی دارای اهمیت زیادی است زیراکه گزارشاتی از مشکلات فیزیکی ناشی از ایستادن طولانی و لغزش و سقوط بر روی کفپوشهای نامناسب مخصوصاً برای افراد مسن ارائه شده است ” Wu, J., Pan, N., Williams, K.R., 2007"راحتی هنگامیکه شخص بر روی فرشهای مختلف قدم میزند وابستگی زیادی به تأثیرات لایه زیرین فرش در کاهش شوک ناگهانی به بدن هنگامیکه پا با فرش برخورد میکند و حداقل کردن پتانسیل زمین خوردن، دارد. درجه راحتی قدمزدن ارائه شده توسط یک فرش به جز عملکرد خواص فشاری به عوامل متعدد دیگری مانند نقش لایه زیرین، ضریب به اندازه کافی بالای اصطکاک لغزشی برای جلوگیری از سرخوردن و پایداری جانبی فرش در مکان بستگی دارد ” Norton, M.A., Fiest, J.R., 1995"
2-6-3 دوام بلند مدت فرشمعمولاً فرشها سالها و حتی چندین دهه دارای طول عمر فرسایشی میباشند و این اندازهگیری آزمایشگاهی آنرا مشکل و نیاز به زمان طولانی دارد. دوام فرش بر اساس تعداد دور سایش یا فرسایش لازم تا حذف کامل لایه پرزها و رسیدن به لایه زیرین فرش تعریف میگردد. دو شاخص موثر در پیشبینی طول عمر یا دوام فرش، نرخ افت ضخامت و تراکم وزنی پرز میباشد ” Carnaby, G.A., Wood, E.J., 1989"
2-6-4 خواص فشاری فرشفرشها در حین استفاده معمولاً درمعرض دو نوع بار استاتیکی(مانند پایه میز و صندلی) و دینامیکی (مانند راه رفتن بر روی فرش) قرار دارند و نخهای پرز فرش در این بارگذاری فشاری ثابت یا سریع، متراکم شده که تغییرشکل آنها پیچیده بوده و هر ساق پرز بطورجداگانه تحت حالتهای مختلف تغییرشکل ناشی از فشار محوری، خمشی، پهنشدن، کشیدگی و برش میباشد. رفتار فشاری پرز فرشها در حین بارگذاری و عکسالعمل دینامیکی آنها پس از رفع بار نقش مهمی در عملکرد مکانیکی آنها دارد. نحوه واکنش مکانیکی به جز تأثیر در ظاهر فرش، از جهت ارائه شرایط راحت در طول فعالیتهای بدن انسان در قدمزدن و ایستادن بر روی فرش و همچنین آسودگی بالا در حداقلکردن شدت ضربه تماس پا و کاهش پتانسیل سقوط و لغزش و ادراکات تماسی یا زیردست مطلوب بر روی فرش بسیار مهم میباشد ” Carnaby, G.A., Wood, E.J., 1989". شکل 2-1 مقطع عرضی تغییرشکل فشاری را در لایه پرزهای نمونه فرش ماشینی با نخ پرز از جنس اکریلیک را نشان میدهد. پس از رفع بار بسته به خواص و مشخصات نخهای پرز و مشخصات ساختمانی فرش، نخهای پرز تمایل به بازگشتپذیری دارند که اغلب کمتر از 100% خواهد بود” Grover, G., Zho, S., Twilly, I.C., 1993".
شکل 2-3. مقطع عرضی تغییرشکل پرزهای فرش ماشینی cut-pile از جنس اکریلیک تحت بار فشاری ” Dayiary, M., Shaikhzadeh, S., Shamsi, M., 2009"بطورکلی رفتار مکانیکی ناشی از بارگذاری فشاری فرش متمرکز بر سه جنبه بازگشتپذیری الاستیک که سبب ارتجاعیت پرزها میگردد، مکانیزم غیرالاستیک(ناشی از لغزش اصطکاکی بین الیاف و بین نخها در حین خمش پرزها و همچنین خواص ویسکوالاستیک نخهای پرز) که خوابیدگی یا پهنشدن پرزها را باعث میشود، و همچنین مکانیزم فرسایشی(افت مشخصات پرز فرش بواسطه سایش)، میباشد” Onder, E., Berkalp, O.B., 2001".
2-6-4-1 بارگذاری فشاری فرشبرای بارگذاری فشاری فرشها به روش آزمایشگاهی و شبیه سازی حالت طبیعی بار ثابت(اثاثیه ساکن) و بار متحرک(راه رفتن انسان بر روی فرش)، تاکنون از روشهای مختلف زیر استفاده شده است.
2-6-4-1-1 قدمزدن عابرین بر روی فرش در مسیر یا راهروی مخصوص پرترددقدیمیترین روش است که با پهنکردن نمونه فرشها در مسیر یا راهروی عبور عابرین در مکانی پرتردد، بارگذاری متحرک با تعداد گام مشخص که توسط شمارشگری ثبت میگردد، اجرا میشود. تا دهه 70 میلادی از این روش با تعداد گام محدود(حداکثر تا 100 گام) تحت شرایط کنترل شده برای بررسی رفتار فشاری فرشها(بارگذاری سریع با بار متوسط 120 پوند براینچ مربع) استفاده شده است. از این روش با افزایش عبور عابرین تا 100000 گام، برای آزمونهای فرسایش فرش و ارزیابی تغییرات ظاهر فرش نیز بکارگرفته میشود. معایبی از جمله زمانبر بودن(در برخی مواقع ماهها نیز طول میکشد)، خاکگرفتن و چرکشدن فرش(ایجاد اختلال در ارزیابیهای بعدی فرش)، احتمال خطا در شمارش تعداد گام و سختیهای تأمین شرایط آزمایشگاهی مشابه و تکرار، باعث استفاده کمتر از این روش شده است ” Clegg, D.G., 1965"
2-6-4-1-2 بار گذاری استاتیکیفرشها در حین استفاده معمولاً درمعرض دو نوع بار استاتیکی(مانند پایه میز و صندلی) و دینامیکی (مانند راه رفتن بر روی فرش، حرکت اثاثیه بر روی فرش) قرار دارند.نخهای پرز فرش در این بارگذاری فشاری ثابت یا سریع، متراکم شده که تغییرشکل آنها پیچیده بوده و هر ساق پرز بطورجداگانه تحت حالتهای مختلف تغییرشکل ناشی از فشار محوری، خمشی، پهن شدن، کشش و برش می باشد. رفتار فشاری پرز فرشها در حین بارگذاری و عکسالعمل دینامیکی آنها پس از رفع بار نقش مهمی در عملکرد مکانیکی آنها دارد “Carnaby, G.A., Wood, E.J., 1989". دستگاه بارگذاری استاتیکی با بازوی اعمال نیرو از سال 1966 تا به امروز بر همان اساس بکارگرفته میشود. اغلب در این دستگاه بازوی افقی با وزنه انتهایی جهت اعمال بار با تناسب طولی 1:5 نسبت به بازوی در تماس با کالا، طراحی شده است. (5 برابر مقدار وزنه اضافه شده به انتهای بازوی افقی، به نمونه بار فشاری ثابت اعمال خواهد شد). طبق استاندارد مربوطه، بار ثابت مشخص برای دو حالت بارگذاری کوتاهمدت 2 ساعت و بلند مدت 24 ساعت، بر روی نمونه اعمال میگردد. مطالعه این رویه و بازیابی حاصل نوعی پدیده خزش فشاری را تداعی میکند. معمولاً ضخامت نمونهها در حالت بارگذاری کوتاه مدت؛ بلافاصله(1دقیقه)، 15، 30 و 60 دقیقه پس از رفع بار و درحالت بارگذاری بلند مدت؛ بلافاصله(2دقیقه)، یک و 24 ساعت پس از رفع بار اندازهگیری و ثبت میگردند. برای تحلیل نتایج روند بازیابی، تغییرات ضخامت فرش پس از رفع بار نسبت به زمان بصورت گسسته ترسیم و لذا مشخصههای فشردگی و ارتجاعیت پرزها قابل بررسی میگردد“Ross, D.A., Palmer, D.G., 1973"

شکل2-4. دستگاه بارگذاری استاتیکی2-6-4-1-3 بار گذاری دینامیکیدستگاه بارگذاری دینامیکی دارای قسمت ضربهزن با نرخ معمول 14 ضربه در دقیقه، سقوط وزنه 82/2 پوندی به نمونهای که دارای حرکت رفت و برگشت عرضی محدودی میباشد را اجرا نموده و معمولاً با تنظیم تا حداکثر 1000 ضربه، مشابه روش استاتیکی برای بازههای زمانی مشخص پس از رفع بار، نمودار روند بازیابی یا تغییر ضخامت فرش به زمان بصورت گسسته ترسیم و تحلیل میگردد“Mirjalili, S.A., Sharzehee, M., 2005"

شکل2-5. دستگاه بارگذاری دینامیکی2-6-4-1-4 بارگذاری فشاری ارتعاشیمطابق مطالعات بیومکانیکی مشخص شده است که حد نهایی زمان اعمال نیروها در قدمزدن معمول انسان بر روی فرش، در زمان کوتاه تقریباً 20 میلیثانیه میباشد که متناظر با فرکانس 50 هرتز میباشد، لذا خواص فشاری دینامیکی فرشها در این دامنه از فرکانس قابل مطالعه میباشد“Dunlop, J.I., Jie, S., 1991"
با تکنیک ارتعاش و دستگاه ارتعاشساز مقدار کرنش ثابتی با فرکانس تا یک هرتز به نمونه فرش اعمال میگردد و مقادیر تنش حاصل در پرزها توسط قطعه حساس دستگاه ثبت میگردد. علاوه بر نمودار تنش-کرنش بارگذاری ارتعاشی، مدول دینامیکی فشاری و افت استهلاکارتعاش فرش نیز قابل اندازهگیری میشود“Horino, T., Yabunaka, T., Morikawa, M., 1971"

شکل2-6. بارگذاری فشاری ارتعاشی2-6-4-1-5 بارگذاری فشاری با نرخ ثابت ازدیاد فشردگیدر ابتدا از دستگاه ضخامتسنج دومنظوره، با توانایی انجام همزمان دو عمل بارگذاری فشاری گسسته افزایشی(تا بار حداکثر و برعکس) و اندازهگیری ضخامت فرش، استفاده میشد " Anderson, S.L., Clegg, D.G., 1961". دستگاههای جدید اینسترون با طراحی ویژه فکهای بالا و پایین دستگاه و با قابلیت تنظیم بارگذاری فشاری پیوسته با نرخ فشردگی ثابت(5 تا 20 میلیمتر در دقیقه) و برعکس، امکان مطالعه رفتار فشاری پرزهای فرش در حین بارگذاری دینامیکی را تا حداکثر نیروی فشاری مدنظر، فراهم کرده است.

شکل 2-7. بارگذاری فشاری با دستگاه اینسترون بر روی نمونه فرش “Dayiary, M., Shaikhzadeh, S., Shamsi, M., 2010"با انتقال مستقیم نتایج به سیستم کامپیوتری دستگاه، منحنی نیرو- فشردگی و بازگشتپذیری ترسیم و محاسبات برخی مشخصههای فشاری بطور مستقیم حاصل میگردد. نکته مهم اینکه همواره در این روش در ابتدای کار جهت همسطحکردن پرزها و یا الیاف بیرون زده احتمالی بالاتر از ارتفاع اصلی پرز نمونه فرش، با اعمال بار فشاری حداقل؛ 25/0 پوند براینچ مربع(معادل 6/17 گرم بر سانتیمترمربع) شرایط آزمون را کالیبرهکرده و سپس بار حداکثر با نرخ ثابت فشردگی اعمال میگردد“Laughlin, K.C., Cusick, G.E, 1968"
2-6-4-2 خواص فشاری فرش هابه طور کلی خواص فشاری فرش ها تحت شرایط مختلف بارگذاری لایه پرزها عبارتند از:
1- درصد فشردگی
2- انرژی فشردگی
3- درصد بازگشت پذیری
4- انرژی بازگشت الاستیک
5- درصد ارتجاعیت
6- انرژی اتلافی
7- درصد افت ضخامت
8- مدول فشاری
2-6-4-2-1 درصد فشردگیحد نهایی فشردگی(تغییرضخامت) پرزهای فرش تحت بار فشاری حداکثر تنظیمی دستگاه اینسترون و تغییر ارتفاع پرز فرش بلافاصله پس از رفع بار فشاری استاتیکی و دینامیکی میزان فشردگی پرز فرش نامیده می شود. میزان فشردگی و درصد قابلیت فشردگی پرزهای فرش(%S)را مطابق روابط زیر می توان محاسبه نمود:
%S = (h0-h1h1) × 100

شکل 2-8. درصد فشردگی2-6-4-2-2 انرژی فشردگیانرژی یا کار انجام شده جهت فشردگی پرز فرش ها همان انرژی کل بارگذاری بوده که اندازه آن برابر مساحت زیر منحنی نمودار بارگذاری حاصل، مانند مساحت زیر منحنی ABD در شکل زیر میباشد.

شکل 2-9. انرژی فشردگی2-6-4-2-3 درصد بازگشت پذیریبطورکلی در بارگذاری کششی یا فشاری، مقدار بازگشت منسوج به اندازه اولیه پس از رفع بار را بازگشت پذیری گویند. واکنش مکانیکی پرزهای فرش در جهت بهبود تغییر شکل فشاری را بازگشت پذیری یا بازیابی پرز گویند که معمولاً مقدار این بازیابی بعد از 24 ساعت پس از رفع بار را بازگشت الاستیک یا الاستیسیته پرزها گویند.

شکل 2-10. درصد بازگشت پذیری2-6-4-2-4 انرژی بازگشت الاستیکانرژی بازگشت پذیری الاستیک، پرزها را از سطح تغییر شکل حداکثر ծsبه سطح تغییر شکل بعد از t واحد زمان پس از رفع بار بهبود میدهد (ծ)، لذا مقدار ծE = ծS – ծ را میتوان تغییر شکل اصلاحی (بهبود یافته) نام گذاری نمود و نسبت ᴪ به عنوان ضریب بازگشت پذیری الاستیک بیانگر انرژی پتانسیل الاستیک درکل انرژی انتقالی به پرزها توسط فشار استاتیکی، مشابه ارتجاعیت پرز با تقسیم انرژی بازگشت پذیری الاستیک به انرژی فشردگی تعریف و محاسبه میگردد. نیروی به کار رفته جهت محاسبه انرژی الاستیک را نیروی استردادی مینامند که در حرکت پرزها به سمت موقعیت اولیه شان تأثیر گذار بوده و با تغییر زمان بازگشت پذیری، تغییر میکند. مطابق شکل 2-8 و مساحت زیر منحنی BCE میتوان کار یا انرژی بازگشت پرزها در هر لحظه زمان پس از رفع بار را محاسبه نمود “Celik, N., Koc, E.," 2007"
2-6-4-2-5 درصد ارتجاعیتتوانایی و قابلیت پرزهای فرش در بازگشت از فشردگی را ارتجاعیت یا جهندگی می گویند. معمولاً فرشها در لحظات اولیه رفع بار، بازگشتی الاستیک یا خطی و پس از آن بازگشتی ویسکوالاستیک و غیرخطی دارند.
%Resilience = work of Recoverywork of Compression×100= Area of BECArea of ADB2-6-4-2-6 انرژی اتلافینقطه مقابل انرژی الاستیک پرزها، انرژی استهلاکی یا میرا شدن میباشد که یک انرژی مرده یا اتلافی است که صرف اصطکاک داخلی پرزها میگردد و در بازگشت پذیری پرزها سهمی ندارد. اصطکاک داخلی بیشتر باعث گرمای بیشتر و افت ارتجاعیت میگردد. انرژی استهلاکی از تفاوت انرژی فشردگی از انرژی الاستیک پرزها محاسبه میشود. نسبتφ نیز به عنوان ضریب میرایی جهت، انرژی باقیمانده با تقسیم انرژی استهلاکی به انرژی کل فشردگی تعریف میگردد.
φ = WD/W2m×100%

شکل 2-11. انرژی اتلافی2-6-4-2-7 درصد افت ضخامتیکی از عوامل تنزل کیفیت فرش ها افت ضخامت پرزهای آن در حین استفاده و یا تغییرشکل پرزها در فشار می باشد. بواسطه این کاهش ضخامت، حالت و شرایط استقرار پرزها یا ترکیب بافت پرزهای فرش تغییر کرده و باعث افت ظاهر فرش نسبت به ظاهر اولیه اش می گردد، علاوه براین خیلی از خواص فرش از جمله قابلیت ارتجاعیتش در سیکلهای بعدی بارگذاری نیز تنزل خواهد داشت. فرسایش پرزهای فرش در برابر عوامل ساینده نیز افت ضخامت فرش را نه بواسطه خوابیدگی پرزها، بلکه بواسطه شکستگی و ریزش الیاف از نخ پرز ایجاد خواهد کرد. دلایل افت ضخامت فرش همان دلایل عدم ارتجاعیت کامل پرزها می باشد که افت مشخصات پرزها در اثر سایش بواسطه خستگی و شکستن الیاف و ریزش الیاف آزاد از نخ پرز را نیز باید به آن اضافه نمود.
h2 = (ծh2) × 100 = (h2-h0h2) × 100

—344

2-3 نقش مایه های تزیینات معماری..........................................................................................................................................12
2-3-1 نقش مایه انسانی........................................................................................................................................................ 12
2-3-2 نقش مایه حیوانی.........................................................................................................................................................13
2-3-3 نقش مایه های گیاهی.................................................................................................................................................13
2-3-4 نقش مایه های هندسی............................................................................................................................................ 14
2617470487045ک
00ک
2-3-5 نقش مایه خطی (خط نگاره)............................................ ....................................................................................15
2-4 تکنیک های تزیینات معماری..............................................................................................................................................19
2-4-1 آجر و سنگ.................................................................................................................................................................20
2-4-2 گچ.................................................................................................................................................................................21
2-4-3 کاشی و سرامیک....................................................................................................................................................... 24
2-4-4 نقاشی دیواری..............................................................................................................................................................24
فصل سوم: معرفی بنای مسجد کبود و مسجد شیخ لطف الله
3-1 تاریخچه تبریز.........................................................................................................................................................................26
3-2 شیوه معماری آذری...............................................................................................................................................................27
3-2-1 بناهای سبک آذری...................................................................................................................................................28
3-3 مختصری از دولت قره قویونلو.............................................................................................................................................29
3-4 نقش دولت قره قویونلو در تاریخ هنر ایران.......................................................................................................................31
3-5 معماری در دوره قره قویونلو.................................................................................................................................................32
3-6 مسجد کبود.............................................................................................................................................................................33
3-7 بررسی نقوش مسجد کبود تبریز........................................................................................................................................36
3-8 تاریخچه اصفهان....................................................................................................................................................................68
3-9 شیوه معماری اصفهانی.........................................................................................................................................................68
3-9-1 بناهای سبک اصفهانی.............................................................................................................................................68
3- 10 مختصری از دولت صفوی..............................................................................................................................................70
3-11 نقش دولت صفوی در تاریخ هنر....................................................................................................................................72
3-12معماری در دوره صفوی....................................................................................................................................................73
3-13 مسجد شیخ لطف الله.........................................................................................................................................................74
2331720502920ط
00ط
3-14 بررسی نقوش مسجد شیخ لطف الله اصفهان................................... ............................................................................77
فصل چهارم: مقایسه تطبیقی مسجد کبود و مسجد شیخ لطف الله
4-1 مقایسه تطبیقی نقوش مسجد کبود تبریز و شیخ لطف الله اصفهان.......................................................................106
4-2 مقایسه تطبیقی طراحی و مصالح...................................................................................................................................108
4-2-1 کاشی کاری..............................................................................................................................................................108
4-2-2 خط و خوشنویسی.................................................................................................................................................109
4-2-3 آجر............................................................................................................................................................................110
4-2-4 سنگ.........................................................................................................................................................................111
4-2-5 معماری و پلان.......................................................................................................................................................112
4-3 شباهت ها و تقاوت های نقوش.......................................................................................................................................113
4-3-1 اسلیمی دهن اژدری...............................................................................................................................................113
4-3-2 اسلیمی ماری...........................................................................................................................................................113
4-3-3 اسلیمی برگی...........................................................................................................................................................113
4-3-4 اسلیمی خرطومی....................................................................................................................................................114
4-3-5 چنگ یا پیچک.......................................................................................................................................................115
4-3-6 یایه اسلیمی و سراسلیمی.....................................................................................................................................116
4-3-7 برگ...........................................................................................................................................................................116
4-3-8 برگ مو....................................................................................................................................................................121
4-3-9 غنچه.........................................................................................................................................................................121
4-3-10 گل های گرد.........................................................................................................................................................126
4-3-11 گلبرگ.....................................................................................................................................................................126
4-3-12 گل های شاه عباسی.............................................................................................................................................130
4-3-13 گل های خاص مسجد کبود................................ 2484120568325ش
00ش
.............................................................................................134
4-3-14 ترنج...........................................................................................................................................................................134
4-3-15 قاب............................................................................................................................................................................135
4-3-16 حاشیه......................................................................................................................................................................135
4-3-17 گره چینی............................................................................................................................................................. 136
نتیجه گیری و پیشنهادات........................................................................................................................................................166
فصل پنجم: نشانه چیست؟
5-1 نشانه..................................................................................................................................................................................... 162
5-2 نماد و نشانه در طول تاریخ...............................................................................................................................................169
5-3 نشانه (لوگو) .........................................................................................................................................................................170
5-4 ویژگی‌های بصری نشانه.....................................................................................................................................................170


5- 5 نشان.....................................................................................................................................................................................171
5-5-1تطور نشانه از شمایل به سوی نماد......................................................................................................................171
5-6 نماد ها و احساسات............................................................................................................................................................171
5 – 7 استفاده از رنگ؛ در طراحی نشانه...............................................................................................................................171
5-8 انواع نشانه...........................................................................................................................................................................172
5-8-1 نشانه ی نمایه ای indexi que ......................................................................................................................172
5-8-2 نشانه شمایلی iconique ..................................................................................................................................172
5 -8-3 نشانه نمادین symbolique ..........................................................................................................................172
5-8-4 نشانه‌ تصریحی و تلویحی........................................................................................................................................172
5-9 اهمیت انتخاب قالب و نوع آن در طراحی آرم ..............................................................................................................173
5-9-1 انواع آرم.....................................................................................................................................................................173
5-9-2 آرم نوشتاری logo type ..................................................................................................................................173
5-9-3 آرم شمایلی logo iconique یا ico type .............................................................................................174
5-9-4 آرم تلفیقی logo mixte ...................................................................................................................................175
5-10 نشانه‌های ترسیمی ..........................................................................................................................................................175
-103505-44831000-255905-600710005-11 نمادها و ارتباطات بین‌الملل ...........................................................................................................................................175
5-11-1نشانه های تجاری..................................................................................................................................................176
فهرست منابع مطالعاتی.............................................................................................................................................................177
پروژه عملی....................................................................................................................................................................................184
چکیده لاتین.................................................................................................................................................................................190
فهرست تصاویر
5-277 آرم نوشتاری. (منبع: برگرفته از سایت/www.persianGFX.com)..............................................................174
5-278 آرم شمایلی. (منبع: برگرفته از سایت/www.persianGFX.com)...............................................................174
5-279 آرم شمایلی-نمادین. (منبع: برگرفته از سایت/www.persianGFX.com)................................................174
4-1 پلان مسجد شیخ لطف الله اصفهان(منبع:سایت میراث فرهنگی www.Isfahan cht.ir )..............................111
4-2 پلان مسجد کبود تبریز(منبع:سایت میراث فرهنگی www.Isfahancht.ir)......................................................111
شکل3-1تا شکل4-263.......................................................................................................................................................... 136-36
تصویر3-29تا تصویر4-304.................................................................................................................................................. 136-36
طرحهای6- 1 تا 6– 16......................................................................................................................................................189-186
فهرست جداول
جدول شماره 1. اسلیمی دهن اژدری....... ........................... ......................................................................................................137
جدول شماره 2. اسلیمی ماری......................................................................................................................................................138
جدول شماره 3. اسلیمی برگی....................................................................................................... .............................................138
جدول شماره 4. اسلیمی خرطومی...............................................................................................................................................139
جدول شماره 5. چنگ یا پیچک...................................................................................................................................................142
جدول شماره 6. پایه اسلیمی.........................................................................................................................................................143
2312670455295ل
00ل
جدول شماره 7. برگ............................................................................... .......................................................................................147
-193040-439420جدول شماره 8. برگ مو................................................................................................................................................................149
جدول شماره 9. غنچه....................................................................................................................................................................151
جدول شماره 10. گل های گرد....................................................................................................................................................154
جدول شماره 11. گل های شاه عباسی.......................................................................................................................................159
جدول شماره 12. گل های مخصوص مسجد کبود تبریز........................................................................................................161
جدول شماره 13. ترنج..... .............................................................................................................................................................162
جدول شماره 14. قاب.............................................. ....................................................................................................................163
جدول شماره 15. حاشیه......... ................. ..................................................................................................................................165
جدول شماره 16. گره چینی.........................................................................................................................................................165
2617470677545ع
00ع

-214630-438852
فصل اول
کلیات و پیشینه تحقیق
-226695-4508502
2
1-1 تعریف مساله
تداوم در نقوش معماری ایرانی یک روند چند هزار ساله داشت که در هر دوره بر طبق مذهب و دین و نوع مصالح ساختمان دچار تحولاتی می شد. ولی در کل نمادهای کهن باستان و باستانی ایرانی تکرار می شد.
با ظهور مکتب تیموری و گسترش کاشی کاری در معماری این روند در دوره صفوی به نقطه اوج خود رسید. ولی دوره صفوی هم مثل سایر دوران ایران در زمینه هنر و معماری در ادامه دوران قبل از خود بود. که در این بین معماری دوره قره قویونلو (مکتب آذری) در زمینه تزیینات بیشترین تاثیر را در معماری صفوی گذاشت. در این بین شباهت های بسیاری در کاشی کاری های مسجد کبود و مسجد شیخ لطف الله می توان شاهد بود.
مسجد شیخ لطف الله به عنوان گنجینه ای از تزیینات معماری در زمینه های مختلف تزیینی خط، نقوش گیاهی و هندسی و همچنین قاب بندی که در نقوش صورت می گرفت تحت تاثیر مسجد کبود بوده است. با توجه به ریشه آذربایجانی خاندان صفوی می توان گفت همانطور که قدرت گیری خاندان صفوی از آذربایجان شروع و در اصفهان به اوج رسید. در زمینه معماری نیز مکتب آذری (مسجد کبود) را در اصفهان در قالب شیخ لطف الله به اوج رساندند.
1-2 ضرورت و اهمیت تحقیق
با توجه به تداوم نقوش در تزیینات معماری لزوم توجه به تزیینات معماری در دوره قره قویونلو به عنوان یک پل ارتباطی بین معماری تیموری و معماری صفوی مهم به نظر می رسد که همیشه نادیده گرفته می شود. عناصر و نقش مایه های تزیینی بدیع و غنی مسجدکبود و مسجد شیخ لطف الله عاملی گردیده که هریک از این بناها در زمان خویش به شاهکار هنری دوره تاریخی خود مبدل شوند. به همین جهت توجه و مطالعه ی بصری نقوش این دو مکان که براساس هندسه و تناسبات طراحی شده این امکان را می دهد. با بررسی و بهره گرفتن از نقوش آثاری را خلق نمود که دارای ویژگی های سنتی و مذهبی باشد. با پدید آوردن چنین آثاری می توان بیشترین ارتباط را با مردم برقرار کرد که در برگیرنده صنایع هنری و دوران اسلامی ایران باشد.
1-3 سوالات تحقیق
سوالاتی که این پژوهش در پی پاسخگویی آنها می باشد با یک نگاه کلی عبارتند از:
- تاثیر سنت های ایرانی در شکل گیری و همانندی نقوش مسجد کبود و شیخ لطف الله چیست؟
- آیا نقوش مسجد شیخ لطف الله تحت تاثیر مسجد کبود بوده است؟
- با وجود شباهت بسیار علت تفاوت های زیاد این دو بنا ناشی از چیست؟
-215265-4394203
3
1-4 فرضیات تحقیق
_ معماری و نقوش دوره صفویه تحت تاتیر دوره قره قویونلوها بوده و با توجه به این که دوره صفویه در برخی موارد نیز تحت تاثیر دوره ترکان بوده که از جمله شیعه شدن را می توان ذکر کرد.
_ نقوش مسجد شیخ لطف الله از نقوش مسجد کبود الهام گرفته و تاثیر خطوط و فرم ها را در این مسجد می توان دید. به ویژه اوج شباهت را در نقوش پایه صحن مسجد کبود و نقوش طاق نمای گنبد خانه مسجد شیخ لطف الله که با زمینه نخودی رنگ است می توان دید. نقوش طاق نمای گنبد خانه برگرفته از نقوش پایه صحن مسجد کبود است. ولی این دو بنا دارای تفاوت هایی نیز می باشند.
_ تفاوت های موجود در این دو بنا را می توان با این فرض بیان نمود یکی بعد زمانی نزدیک به150 سال که بین ساخت این دو مسجد می باشد. نیز توجه به این که دو بنا در دو ناحیه مختلف آب و هوایی ساخته شده اند. همچنین مکتب های هنری موجود در این شهرها بی تاثیر نبوده، نکته قابل توجه این است که هنر اصفهان ریشه در مکتب سلجوقی دارد و هنر تبریز به هنر ایلخانیان برمی گردد.
1-5 اهداف تحقیق
هدف اصلی که این پژوهش دنبال می کند عبارتند از:
_ بررسی و تطبیق نقوش دو بنای تاریخی مسجد کبود تبریز و مسجد شیخ لطف الله اصفهان.
_شناخت قابلیت های گرافیکی نقوش و رسیدن به آرم هایی فرهنگی که از ریشه و فرهنگ ملی و دینی خود جامعه باشد.
_جمع آوری نقوش مسجد کبود تبریز و مسجد شیخ لطف الله اصفهان واجرا برداری و آنالیز آنها.
هدف فرعی که این پژوهش نیز عبارتند از:
_ بررسی دو دوره تاریخی از نظر مکان و جغرافیا و پیشینه ی فرهنگی.
_شناخت اسلیمی و ختایی و آرایه های تریینی.
در مجموع هدف کلی بررسی بصری و جمع آوری نقش مایه های مسجد کبود تبریز و مسجد شیخ لطف الله اصفهان می باشد. این تطبیق و تحلیل نقش مایه ها جهت بهره گیری از قابلیت های بصری نقوش در خلق آثار هنری می باشد.
1-6 روش انجام تحقیق و روش گردآوری اطلاعات و ابزار آن
با توجه به قدمت، اهمیت و تاریخی بودن مسجد کبود تبریز و مسجد شیخ لطف الله اصفهان این پژوهش از نوع تاریخی توصیفی بوده و اطلاعات حاصل را از طریق کتابخانه ای و میدانی و با حضور در محل مورد نظر و مشاهده و تجربه شخصی جمع آوری گردیده است. اطلاعات تصویری و نقوش و نقش مایه های جامعه آماری با استفاده از تکنیک عکاسی با حضور در محل تهیه شده اند. تمامی تصاویر به غیر از آنهایی که منابعشان ذکر شده توسط نگارنده تهیه شده اند. در مرحله ی بعد عکس ها و نقوش نیز با استفاده از برنامه های گرافیکی آنالیز شده است.
-207010-16593224
4
1-7 پیشینه تحقیق
در هیچ رساله یا کتابی به طور مستقل یا غیر مستقیم این دو بنا که در دو دوره تاریخی متفاوت ساخته شده به این صورت مورد مقایسه قرار نگرفته است.
منابع بسیاری به معرفی این بناها و دوره ی تاریخی پرداخته اند اما این دو بنا را مقایسه نکرده اند. چندی از منابع مورد استفاده عبارتند:
ترابی طباطبایی، جمال، نقش ها و نگاره های مسجد کبود تبریز، نشریه موزه آذربایجان شرقی، شماره4، مهر1348.
کیانی، محمدیوسف، تاریخ هنر معماری ایران در دوره اسلامی، چاپ دوم، سازمان مطالعه و تدوین کتب علوم انسانی دانشگاه ها(سمت)، تهران،1377.
اپهام پوپ، آرتور و آکرمن، فیلیس و شرودر، اریک، اقتباس و نگارش پرویز ناتل خانلری، شاهکارهای هنر ایران، چاپ سوم، شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، تهران، 1383.
سلطانزاده،حسین، تبریز خشتی استوار در معماری ایرانی، چاپ اول، چاپ صهبا، تبریز، 1376.
نجم آبادی، محمدحسین، مسجد شیخ لطف الله و ویژگیهای آن، چاپ دوم، نشر فرزان روز، تهران، 1381.
پیرنیا، محمد کریم، تدوین غلامحسین معماریان، سبک شناسی معماری، چاپ چهارم، انتشارات سروش دانش و معمار، تهران، 1384.
و . . .
1-8 چگونگی انجام پروژه عملی
در این پژوهش عکس هایی که از نقوش گرفته شده به وسیله نرم افزارهای گرافیکی به صورت خطی آنالیز شده و در راستای طراحی نشانه استفاده شده است. روند پروژه عملی را به صورت مختصر می توان این گونه بیان نمود: بعد از عکاسی از نقوش هر دو بنا به اجرا برداری و آنالیز نقوش پرداخته شده است. با تغییراتی که بر روی نقوش آنالیز شده صورت داده آنها را به آرم هایی تبدیل نموده که در جامعه امروزی مورد نیاز و کاربردی باشد. در کنار هر آرم عکس نقش و آنالیز خطی آورده شده که این روند را به صورت تصویری نشان می دهد.
-377825-3700930
فصل دوم
معماری و تزیینات

-198822-5429256
6
2-1 معماری ایران در دوره اسلامی
مورخان اسلامی چون بیهقی، ابن خلدون و خواجه رشیدالدین، مطالب بسیاری درباره معماری و معماران نوشته اند. برخی از آنها در رابطه با اطلاع معماران از علوم ریاضی و هندسه خبر می دهند و اینکه معماران در احداث بناها از هر چیز به طراحی و نقشه کشی مبادرت می ورزیدند. فارابی فیلسوف بزرگ ایران در رابطه با معماری می گوید، معماری مبتنی بر «علم الحیل» است و حیل، مهارت، هنر و فنی است که با کار استادانه و هنرمندانه در اشکال هندسی نشان داده می شود. او همواره هندسه را مبنای کار معماران می دانسته و عنوان مهندس را که خطاب به بسیار ماهر و استاد می گفتند برگرفته از مفهوم هندسه دان و ناشی از علم او به هندسه می داند.[1] بناهای دینی و آیینی ایران باستان در طول تاریخ چند هزار ساله خود هم از جهت شکل، حجم، بدنه، نما و ابعاد اصلی و هم از لحاظ نقش و نگاره ها و ریزه کاری های تزیینی همواره تجسم آگاهانه اعتقادها، رمزها و نمادهایی بوده است که آدمیان در تلاش همیشگی خود برای تخسیر طبیعت می آفریده اند. در این خط اتصال نمادین میان زمین و آسمان از همه نشانه ها استفاده می شده است. تمامی هنرمندان به مفهوم راستین در خدمت جامعه بوده اند و پندار «هنر برای هنر» مفهومی نداشته است.[2] معماری ایران با توجه به نیازهای مردمان خود براساس شرایط جغرافیایی و اقلیمی ساکنان هر منطقه در گوشه ای از ایران دارای ساختاری متناسب با طبیعت و خلق و خوی مردم آن مکان است. طراحی و ساخت کلی آن نیز در طول تاریخ روندی آهسته و پیوسته را طی کرده و در هر دوره دارای مشخصه ها، ویژگی های مخصوص به خود بوده و دارای وجوه مشترکی از کل سرزمین ایران است. این روند تاریخی اوج های درخشانی را در هر یک از سبک های مشخص شده در دوره های مختلف تاریخی به یادگار گذاشته است. استاد محمد کریم پیرنیا سبک های معماری ایران را بر اساس شش شیوه قابل بررسی می دانند که در طول تاریخ کهن ایران به طرزی شگفت به دنبال هم به طور پیوسته پدیدار گشته اند. می توان این شش شیوه را بر پایه ی خواستگاهشان این چنین نامیده: پارسی و پارتی که در پیش از اسلام به وجود آمدند و سبک های خراسانی، رازی، آذری و اصفهانی که پس از اسلام به پیوسته روند تکامل خود طی کردند.[3] شیوه پارسی، نخستین شیوه ی معماری ایران است که روزگار هخامنشیان تا حمله اسکندر به ایران، یعنی از سده ی ششم پیش از میلاد تا سده ی چهارم پیش از میلاد را در بر می گیرد و نام آن برگرفته از قوم پارس است. شیوه پارتی نیز، پس از حمله اسکندر به ایران پدیدار شده و در دوره اشکانی، ساسانی، صدر اسلام و در برخی جاها حتی بعد از اسلام تا سده ی سوم و چهارم هـ. ق دنبال شده است. نام این شیوه نیز از قوم پارت که یکی از شاخه های نژاد آریایی– ایرانی است گرفته شده است.[3] شیوه خراسانی اولین شیوه معماری است که بعد از اسلام به وجود آمد. این شیوه از سده ی نخست تا سده ی چهارم هـ. ق ادامه یافت. سرزمین خراسان که زادگاه نخستین نمونه های هنر و معماری اسلامی بوده شاهد بیشترین دگرگونی های فرهنگی مربوط به این دوره است، دلیل نامگذاری این سبک با عنوان خراسانی نیز همین مسئله می باشد.[3] شیوه رازی چهارمین شیوه معماری ایران است که همه ویژگی های خوب شیوه های پیشین را به بهترین گونه دارا می باشد. در این شیوه نغزکاری شیوه پارسی، شکوه شیوه پارتی و ریزه کاری شیوه خراسانی با هم پدیدار می شود. آغاز کار این شیوه هر چند از شمال ایران بوده، اما در شهر ری پا گرفته و بهترین ساختمان ها در آن شهر ساخته شده اند. متاسفانه در پی غارت شهر به دست محمود غزنوی این یادگارها از میان رفته اند. این شیوه از زمان آل زیار شروع و در زمان های آل بویه، سلجوقی، اتابکان و خوارزمشاهیان ادامه پیدا می کند. توضیح این نکته لازم است که در اواخر سبک خراسانی بناهای داریم که بیشتر به شیوه رازی شباهت دارد از جمله این شاهکارها بنای مقبره امیراسماعیل سامانی، مزار ارسلان جاذب و مناره ایّاز است که با وجود اشتراک زمانی که شیوه خراسانی دارند از بناهای اولیه شیوه رازی می باشند.[3] سرزمین خراسان که عمدتاً تحت نفوذ فرهنگ آسیای مرکزی بوده، در اوایل قرن سیزدهم میلادی در نتیجه غارت و تجاوز مغول خسارات عمده ای را متحمل گردید. اما در اوایل قرن چهاردهم میلادی زندگی اجتماعی در آسیای میانه کم و بیش احیا شد و این امر امکان پیشرفت مجدد فرهنگ و هنر را مهیا کرد.[4]
-191135-32016707
7
هنگامی که ایلخانیان یا همان جانشینان چنگیز خواستند به خاطر رفع نیازهای خود ویرانی های نیاکانشان را ایران بازسازی کنند و بناهایی همچون کاخ، خانه و گرمابه در پایتخت خود احداث کنند، معماران را از سرزمین های جنوبی ایران به دربار خود فراخواندند. بنابراین از آمیزش ویژگی های معماری مرکز ایران و جنوب با سنت ها و روش هایی که از روزگاران کهن، بومی آذربایجان شده بود، شیوه معماری جدیدی پدید آمد که «شیوه آذری» نام گرفت. این شیوه معماری همانند دو شیوه پارسی و شیوه بعدی معماری ایران یعنی اصفهانی از سرزمین آذربایجان سرچشمه گرفته و از آنجا به سراسر ایران راه یافته است. یکی از ویژگی های مهم این سبک معماری بهره گیری زیاد از هندسه در طراحی معماری است. گوناگونی طرح ها در این شیوه از همه بیشتر است. بهره گیری هندسه و تنوع در طراحی کلی ساختمان و جزییات آن مانند «نهاز» یعنی بیرون زدگی در کالبد و «نخیر» یعنی تورفتگی در آن نمودار می شود. همچنین در این شیوه ساختمان هایی با اندازه های بسیار بزرگ ساخته شده که در شیوه های پیشین سابقه نداشت، گنبد سلطانیه و مسجد علیشاه در تبریز نمونه هایی از این دست هستند. در این شیوه انواع نقشه با میانسرای چهارایوانی برای مسجدها و مدرسه به کار گرفته شد. آرامگاه همچون گذشته، برونگرا و بیشتر با شکل چهارگوشه ساخته شدند. با شکوه ترین ساختمان شیوه آذری و شاید کل معماری ایران، گنبد سلطانیه (703 – 710 هـ. ق) است که در کنار آن آرامگاه سلطان محمد خدابنده (الجایتو) ساخته شده است.[3] شیوه اصفهانی آخرین شیوه معماری ایران است. خاستگاه این شیوه نیز سرزمین آذربایجان بوده نه شهر اصفهان ولی در آنجا رشد کرده و بهترین ساختمان های آن در این شهر ساخته شده اند. این در برگرفته شیوه هایی است که در نوشته های غربی به شیوه صفوی، افشاری، قاجاری و زند– قاجار نامیده شده اند. اگر چه ایران در دوره های مختلف تاریخی مورد مختلف تاریخی مورد تغییر و تحولات سیاسی و اقتصادی زیادی قرار گرفته است اما هنرمندان ایرانی به پشتوانه فلسفه اعتقادی خود علاوه بر تاثیراتی که از موقعیت اجتماعی، سیاسی موجود و رخدادهای تاریخی گرفته اند همچنان به مسیر پر تلاطم خود ادامه داده و شاهکارهای متنوعی در زمینه های مختلف هنر و معماری با توجه به این محدودیت های و مقتضیات زمانه خود آفریده اند. نکته حائز اهمیت وحدت هنر و معماری اسلامی در نهایت تنوع آن در سرزمین های تحت پوشش خود در طول تاریخ است. شاید به توان گفت این امر مربوط می شود به وحدت و یگانگی اعتقادی مسلمان و منبع تغذیه فکری آنها که در حقیقت براساس آموزه های دینی و وحدانیت الهی شکل گرفته است. در مقام مقایسه هنر معماری و تزیینات معماری کشورهای اسلامی از هند و چین و ایران گرفته تا آناتولی و آفریقا و جنوب اروپا در عین وجود تنوع فروان در فرم های اصلی و تزیینات وابسته، دارای نوعی وحدت ارگانیک در سرتاسر خود نیز هستند. علت این موضوع را به لحاظ فنی می توان آن گونه تحلیل کرد که چون در معماری اسلامی، پس از اجرای استخوان بندی بنا، توجه اصلی و اساسی معماران به تزیین و پرداخت رویه ی بنا معطوف می شده، بنابراین همین جنبه است که به جلوه های گوناگون معماری اسلامی در سرزمین های مختلف وحدت می بخشد.[5] باتوجه تنوع بسیار زیاد در ساختار و تزیینات تاریخ معماری ایران در دوره اسلامی شاهد نوعی وحدت در آن نیز هستیم. اگرچه وحدت ارگانیک از خصوصیات مهم معماری اسلامی در ایران نیست اما معماری ایران دارای خصلت پر معنی مخصوص به خود است.[6]
-136890-33751878
8
2-2 تزیینات معماری ایران در دوره اسلامی
با شروع دوران تاریخی و رشد تمدن های بشری، مسئله تزیین بیشتر مورد توجه قرار گرفت و به دنبال آن همبستگی تزیینات با معماری نیز گسترش یافت. در هنر ایران، به خصوص بعد از هخامنشیان استفاده از نقشمایه های نگارین و آذینی در معماری توسعه یافت. این روند بعدها در دوره اسلامی چنان تقویت گردید که می توان گفت نگاره های نمادین، هم پایه ی اجزاء و نیروهای معماری در انتقال مفاهیم نه تنها سهیم بوده بلکه گاه بر آن پیشی گرفته اند.[11] همیشه پوشش ها از جمله عمده ترین مسائل ساختمان بوده و هستند، بنابراین بناها و معماران به همان نسبت بیش از سایر عناصر سازنده بنا به آن اندیشیده و پرداخته اند. در اقع آنچه ابعاد بنا را کامل می کند و به آن حجم می دهد پوشش است و ساختمانی که فاقد آن باشد بی هویت و غیرقابل سکنی است. دیوارها کما بیش به سادگی بالا می آیند، ولی ارتباط و بستن نهایی آنها به عهده سقف هاست. حتی فکر ایجاد یک پنجره یا درگاهی در دیواری مجرد لزوم پوشش را محرز می کند و بدیهی است که هر قدر دیوارها از هم فاصله بگیرند این اتصال دشوارتر و مستلزم دانستن نکات فنی بیشتر است. حتی امروزه نیز ما سعی می کنیم دیوارهای خانه و محل زندگی یا کار خود را با تزیینات جدید پوشش دهیم. به این نکته نیز باید توجه داشت که زیبایی و ارزش هنرهای اسلامی به ویژه معماری تا حدودی به تزیینات آن بستگی دارد. در خلال چهارده قرن سابقه ی هنرهای اسلامی، تزیینات گوناگون از اهمیت شایسته ای برخوردار بوده و در تمامی دوره های اسلامی هنرمندان در توسعه و تکامل آن از هیچ کوششی دریغ نکرده اند.[6] مطالعاتی که بر روی معماری در فاصله ی ششصد سال میان فتح اعراب و حمله های مغول انجام شده نشان از تاکید و اهمیت تزیین در معماری ایران دارد. آن چنان که بازل گری می گوید: «اسلوب های گوناگونی در تزیین معماری این دوره به کار می رفت؛ نقش اندازی با آجر، گچبری غالباً توام با رنگ، کاشیکاری (خصوصاً در نیمه ی دوم این دوره) و نقش پردازی بر دیوار. این اسلوب ها، به جز کاشیکاری، دارای سنت پیش از اسلامی بودند که قدمت آن به زمان پارتیان و ساسانیان می رسید. گچبری تزیینی، به خصوص مرحله گذارا روشنی را نشان می دهند».[7] هنر ایران در همه اشکال مختلف خود، همیشه تزیینی بوده است. بنابراین -111760-5828089
9
هیچگاه نمایشی نبوده و در پی به تصویر کشیدن اشکال طبیعی و عینیت گرایی نبوده است. هنرهایی که در مغرب زمین صغیر نامیده می شوند، در ایران به قدری مورد مطالعه و توجه قرار گرفته اند که به سطح هنرهای عمده رسیده اند. هنر تزیینی به هر شکل و با هر واسطه ای که به نمایش درآید، همیشه با دقت، روشنی و وضوح همراه است. در معماری نیز علاقه به سطوح تزیینی با علاقه به اشکال ساختمانی برابر بوده و در ارتباط اجزا با کل ساخته می شوند. پیشرفت و افول آن نیز به مانند سبک های معماری رخ داده است با این تفاوت که مراحل مختلف آن مدت طولانی تری داشته است. سبک تزیینی به کندی رشد می کند و اغلب به مسائل تزیینی دوره های گذشته متوسل می شود. مثلاً خط کوفی مدتها بعد از آن که در کتابت منسوخ شد، در کتیبه های ساختمان ها به کار برده می شود. نکته ای که باید به آن اشاره کرد تعابیر، تعاریف و برداشت هایی است که از واژه تزیین در هنرهای اسلامی یا معماری اسلامی انجام می شود. به طور کلی واژه «تزیین» در هنر اسلامی مفهومی بسیار گسترده دارد. واژه تزیین در متون هنرهای اسلامی، با دو معنای کلی و کاملاً مجزا برده شده است؛ یکی تزیین به مفهوم زیبایی، آراستگی و هماهنگی کلی در یک مجموعه، که در این صورت، به محصول و نتیجه کلی کار دلالت دارد و در زبان لاتین، این معنی با اصطلاح هارمونی و هارمونیک تعریف شده است. صورت دیگر آن، به بیان گرایش، سبک و روش اثر هنری اشاره دارد؛ از جمله تزیینات معماری، تزیینات دیواری، تزیینات گچبری، تزیینات نقاشی و کتیبه، که غالباً در این موقعیت، به جای واژه ی دیوارنگاری معنا می دهد.[7] بنابراین تزیین در هنر اسلامی، برای بیان یک فضای قدسی است و اطلاق تزیینی بودن به هنر اسلامی از سوی شرق شناسان به دلیل عدم درک رمزهای تصویری است. آنها به غلط تزیین را به معنای آرایه ی فریبنده، مطرح کرده اند؛ برای مثال خط در هنر اسلامی و مجسمه در قرون وسطی مسیحی به خصوص در دوره گوتیک نقش واحدی دارند. هر دو بر آنند که زمینه حضور و وصل در قلمرو الوهی را فراهم آورند؛ با این تفاوت که خط واجد حالت انتزاعی است و در تجربه زیباشناسی دینی حل می شود، اما مجسمه به دلیل عینیت نمایی، دارای چنین شرایطی نیست. حتی با نگاهی سطحی به تزیینات معماری ایران در دوره اسلامی می توان به مطابقت این دیوارنگاری ها با معانی و ویژگی های استنتاخ شده از آنها پی برد. این ویژگی ها داشتن ارتباط تنگاتنگ با معماری، همگانی بودن، تناسب با معماری و فضای اطراف، وحدت با دیوارها و کل ساختمان، داشتن سبکی تزیینی، عدم وجود عنصری اضافه بر دیوارها، پایداری، دوام و عدم تعلق به یک زمان خاص است. از آنجا که هنر اسلامی، مکاشفه ای است تصویری، تا حقیقت ماورای واقع را بیان دارد، از این روی طبیعت به عنوان رویه ای از واقعیت ها وجود و اعتبار دارد و آستانه حرکت است، اما هنرمند در آن درنگ نمی کند و در آن غرق نمی شود. طبیعت و هرگونه واقعیتی خود به عنوان منشا ارزش و حقیقت مطرح نمی گردد؛ چرا که تمامی اعتبار و ارج خود را از طیف ماورائی خود یافته است. به نمایش در آوردن و ترسیم و تجسم واقعیت ها به این صورت است که شکل (فرم) آیه نگرانه، آن چنان شکلی است که در آن سعی شده واقعیت وجودی و تصویری شکل، با معنای ماورائی آن تطبیق یابد، خواه این تصویر تخیلی، تمثیلی و رمزی باشد خواه واقعی و طبیعت گرایانه. البته در عرصه آفرینش و خلاقیت هنری شهود حرف آخر را بیان می کند و هنرمند در هنگام آفرینش هنری با روحی همچون جریان آرام و زلال و شفاف چشمه ای که از مخزن عظیم و پنهان مذهب و فرهنگ اسلامی مایه می گیرد به خلاقیت می پردازد. اوج چنین حرکتی در هنر تجسمی اسلامی، در نقوش قالی چه به صورت تجریدی (آبستره) و چه به صورت فیگوراتیو، و نیز در نقوش اسلیمی و هندسی منقوش در دیواره های مساجد و اماکن مذهبی (دیوارنگاری های مذهبی) نمایان است.[8]
-200025-143707210
10
تزیینات معماری اسلامی ایران مانند گچبری، آجر کاری، سنگ کاری و کاشی کاری گاهی با کاربرد مجزا و زمانی در تلفیق با یکدیگر توسط هنرمندان، نمایشی شگفت از زیبایی ها را پدید آورده است و هنرمندان با به کارگیری طرح های گوناگون از طرح ساده گیاهی و هندسی گرفته تا خوشنویسی بر روی مصالح ساختمانی، خلاقیت و نبوغ خود را مکرر به اثبات رسانیده اند. عمده تحولی که در دوران اسلامی در رابطه با نقوش تزیینات شکل گرفت حذف عناصر فیگوراتیو انسانی و حیوانی در ابتدای این دوره است. البته پایه ریزی این امر در دوره قبل از آن یعنی دوره ساسانی اتفاق افتاد. در این دوره استفاده از نقوش انسانی و حیوانی نسبت به دوره های قبل کمتر و نقوش هندسی نیز اکثراً در حاشیه استفاده می شوند و به طور کلی نقوش گیاهی بیشترین تنوع و کاربرد را پیدا می کنند.[9] همان گونه که ارنست کونل در رابطه با عدم به کار بستن نقوش انسانی معتقد است تحریم معروف هنرهای تجسمی در جهان اسلام ربطی به قرآن و سایر گفته ها و عبارات جزمی دیگر نداشت.زمینه ی این تحریم تا حدود زیادی به تعریف سهم و نقش هنرها در استخوان بندی جامعه ی اسلامی برمی گشت. مباحث و مناظراتی راجع به شمایل شکنی که جهان مسیحیت را در کشمکش های شدید مذهبی فرو برد و تا اواسط قرن نهم میلادی (سوم و چهارم هجری) حل و فصل نشد، نقش بسیار مهمی در تشکیل نگاره های اسلامی داشت.[10] این تحول هم زمان با تعیین چهارچوبی برای هنر اسلامی آغاز گردید که تنها از طریق توجه رسمی بلکه بیشتر با انتخاب و برداشتی درونی و جمعی صورت گرفت. از اساسی ترین اصول هنر جدید در این دوره، انتزاع و تجربه، نفی شمایل گرایی، تکرار موزون و پرسازی کامل سطوح بود. بر این اساس نگاره هایی انتخاب شدند که تطابق بیشتری با شکل و مفاهیم یاد شده داشتند و مناسب ترین نگاره ها شامل طرح های گیاهی و هندسی بود. طرح های گیاهی از آن جهت که از دوران پیش از تاریخ بیانگر باروری و نعمت بودند و طرح های هندسی از آن رو که با تکثیر و گسترش در سطح، مفهوم کثرت در وحدت و وحدت در کثرت را به بهترین وجه نمایش می دادند. به این ترتیب مضامین دیگری چون نقوش انسانی و حیوانی، با ممانعت فلسفه زیباشناسی اسلامی مواجه شدند.[11] مفاهیم مورد نظر دین اسلام با پشتوانه جهان بینی و فلسفه خود، در قالب «تکرار» که از اصول ترکیب بندی در هنر ساسانی بود، در هنر اسلامی نیز ظاهر گردید با این تفاوت که نگاره ها از شکل منفرد و مستقل خود خارج شده و با اتصال به نگاره های دیگر در تکرار مداوم و موزون و تحت قاعده و منظمی هندسی و ریاضی گونه شبکه ای همبسته و یک پارچه ایجاد کردند. ترکیب حاصل صورت زیباشناسانه ای بنیان نهاد که عبارت بود از پرکردن مطلق سطوح. متعاقب این امر، نقوش بزرگ با افزایش تقسیمات داخلی به نقش های کوچک ترین تقسیم شدند و این ترتیب امکانات بیشتری جهت ترکیب و اتصال با نگاره های دیگر فراهم آوردند. تجزیه داخلی نقش ها، شکلی پرکار تر به موتیف ها بخشیده، به نوعی ریزنقشی انجامید.[11] هنر تزیینات معماری به مانند سایر هنرها هر چه بیشتر به سمت تزیینی شدن رفت؛ اما این به آن معنا نیست که معانی و ارزش های -207645-69596011
11
تصویری و مفهومی آن کمتر شده بلکه برعکس هرچه بر محدویت ها افزوده شده از طرف دیگر بر میزان مفاهیم نشانه شناسی و مفهوم گرایی و فلسفه نقوش انتزاعی نیز افزوده شد. در هنر اسلامی رمزها آن گونه خالص و ناب شده اند که اغلب به هیچ رو تداعی کننده ی اشکال بیرونی نیستند و مرزی از یک تصور عرفانی و باور اسلامی تبدیل شده اند و این تغییر و تبدیل برای انطباق تصویری با باورهای دینی شکل یافته است. زینت به عنوان یکی از پایه های تصویری هنر اسلامی، وسیله یا بیانی تصویری است برای شرافت بخشیدن به ماده، سطح، رنگ، خط، حجم، آجر، گل، خشت و گچ و ... تا به افق های برتر اعتلا یابند و رنگ و هویت معنایی و در نهایت شخصیت فوق طبیعی بیابند و معنوی و الوهی شوند. هنر اسلامی به پیروی از قرآن، با دیدی الهی، همه چیز را زینت می داند تا این شرافت بخشی به ماده را تکمیل کند: «اِئّا جعلنا ما علی الارض زینۀ لها»[12] (در حقیقت، ما آنچه را که بر زمین است، زیوری قرار دادیم). در قرآن، کلمه زینت به چند معنا آمده که در برخی جاها مستقیماً هنر اسلامی را تحت تاثیر قرار می دهد. مانند وقتی در معنایی کاملا ملموس و غیر رمزی آمده است. «بنی آدم خذوا زینتکم عند کل مسجد»[12] (هنگام حضوردر مسجدی، زینت را آرایه خود گردانید). زینت در هنراسلامی، بر خلاف نظر مستشرقین که آن را وسیله زیباتر شدن دانسته اند، دارای هویت رمزی و نمادی است که حقیقت را برملا می کند و البته چون این حقیقت در اوج و آرمان گرایانه است دارای عنصر زیباشناختی نیز هست.[8] به هر دلیلی می توان این گونه استنباط کرد که منع صورتگری باعث گسترش استفاده از نقوش مجرد گیاهی و هندسی در دوره ی اسلامی شده است. مسلمانان با تغییراتی که در نسبت ها به وجود آوردند دست به ابداعاتی بی پایان زده، به ترکیباتی جدید و پیچیده دست یافتند. همان طور که پرفسور پوپ گفته است، پیچیده ترین ترکیب های عصر اسلامی نیز براساس مضمون های آشنا و سنتی ساخته شده اند. درخت مقدس و نیلوفر آبی به هزاران صورت، تاک مواجی که به درون تاب می خورد، 219697305327015219621105247005218738455407660218662255231130نقش های برگ و گل به اقسام گوناگون و شبکه های دقیق هندسی پدید آمدند. نقوشی هم چون ستاره های شش یا هشت پر نیز نسبت به گذشته از سادگی وطبیعت گرایی شان کاسته شده و بر اساس دیدگاهی ذهنی و غیر مادی به اصطلاح «برساو» می شدند.[13] بدیهی است که نحوی نگرش به نقش مایه ها و مضامین مذکور، از منظر گذشته صورت نمی گیرد و با تهی شدن تدریجی نمادها از مفاهیم رمزی و غایت های اسطوره ای خود، به نمادی کلی از عالم بالا و جهان قدسی تبدیل شدند. در این راستا گونه ای از نقش پردازی با ظاهر تزیینی شکل گرفت که هدف آن نه بیان خاصیت نمادین طرح و تشخیص بخشیدن به آن و ایجاد نمودی آرایشی، بلکه نمایش تجلی الهی، در صور کثیر زیبای ناشی از آن، از طریق مخفی کردن طرح های ترکیبی یکپارچه بود. پاپا دوپولو، این گونه گفت: «دگرگون شدن مفهوم نمادین بدین سان منجر به دگرگونی زیباشناختی صورت شد و همین دگرگونی زیباشناختی به نوبه ی خود از نو، مظهر مفهوم دینی شد».[14] به هر حال در طول دوران اسلامی به مرور تزیینات و نقوش هندسی بر پایه ی اصول نظم و تعادل از گره های شکیل تر و پیچیده تری برخوردار می شدند و نظم و زیبایی کهکشان گونه می یافتند. نقش مایه های گیاهی نیز با حفظ اصل و تناسب، هرچه بیشتر از شکل طبیعی دور شده، در سطح وسیع، سوار بر قوس های حلزونی متعدد و پر شاخ و برگ، صورت خیالی به گرفته و دوارتر و گردان تر می شدند. مجموعه تغییرات به وجود آمده که ناشی از خلاقیت و مداومت هنرمندان مسلمان بود سبب شد تا پیوسته بر کثرت و غنای نقش ها افزوده شود، به طوری که استفاده از نقوش تکراری تا حد زیادی کاهش یافته و ترکیبات، ظریف تر و پیچیده تر گردید.[11]
-104140-123063012
12
2-3 نقش مایه های تزیینات معماری
نقش مایه ها و نگاره ها در هنر هر ملتی، گنجینه ای است تصویری از آنچه بشر در طی حیات خود آرزو، تخیل، فکر، طلب و یا به آن عمل کرده است. این گنجینه چون میراثی ارزشمند و هویت بخش از نسل به نسل دیگر رسیده و در این سیر، تحت تاثیر عواملی چند نظیر افکار و اعتقادات، نفوذ جریان های هنری، خواست حاکمان و سفارش دهندگان و خلاقیت هنرمندان تغییر تحول یافته است. این گنجینه ی تصویری در هنر ایران، ریشه در نگاره های مجرد، سمبلیک و غیر طبیعت گرایانه ای دارد که زمینه مورد پسند هنرمندان شرقی و روحیه مسلط آثار آنان را نمایاگر می سازد. این نگاره ها که ریشه در نگاره های شرق باستان و بین النهرین دارد در قالب هنرهای مختلف از جمله سفالگری، فلزکاری وحجاری به دوران بعد منتقل شدند که در عین تاثیر بر یکدیگر بر دیگر شاخه های هنری نیز تاثیر گذاشتند. برای مثال فلزکاری ماد بر حجاری هخامنشی و بر گچبری ساسانی موثر بوده و به تدریج شکلی تزیینی پیدا کرده است. نمادهای تصویری از طریق این هنرها ثبت و به دوره های بعدی انتقال یافته اند. این نقش مایه ها یا موتیف ها به واسطه شکل طبیعی شان چهار مضمون انسانی، حیوانی، گیاهی و هندسی را نشان می دهند و از مفهومی اسطوره ای برخوردار بوده، ترکیبی خیالی را به نمایش می گذارند. در این ترکیب بندی ها، موتیف ها، به شکل عواملی مستقل و مجزا عمل می کنند. ولی از طریق تکرار، تقارن و تقابل موفق به تشکیل نظام نقش پردازی واحدی می شوند که هر یک از انسجام خاصی برخوردار است. در این نظام نقوش اغلب درون محدوده های هندسی یا قاب های تزیینی قرار گرفته و یا از طریق فواصل خالی زمینه از هم مجزا شده اند. به گونه ای که کمتر اختلاطی بین نقوش با نقش های مجاورشان پدید می آید. در این دوره نقوش گیاهی بیشترین تنوع و کاربرد را دارند و استفاده از نقوش انسانی و حیوانی نسبت به دوره های قبل کمتر و نقوش هندسی نیز بیشتر در حاشیه مورد استفاده قرار گرفته اند.[11]
2-3-1 نقش مایه انسانی
تصاویر انسانی از جمله نقوشی است که از دیر باز در ایران، جهت به تصویر در آمدن با محدویت هایی چون شبیه سازی و شخصیت پردازی، زاویه دید و جنسیت رو به رو بوده است و هرگز بدان صورت که در هنر یونان و روم مطرح بود در هنر ایران ظاهر نشده است. این نوع از نقش مایه، در تزیینات بعد از اسلام کم کم از میان رفته یا به ندرت مورد استفاده قرار گرفته تا این که در قرون اخیر دوباره احیاء و به شکل مطلوبتری به آن پرداخته شد.در زمینه گچبری اولین نقش های انسانی مربوط به دوران اشکانی است که از یک سو تحت تاثیر آثار هلنی و از سوی دیگر متاثر از حجاری هخامنشی بود. در این آثار که به صورت های مختلفی چون سردیس، نیم تنه، تمام تنه و نقش برجسته به وجود آمده، به شبیه سازی چهره، جامه و زیوآلات توجه فراوان شده است. با آغاز دوره اسلامی نقوش موجودات زنده به خصوص نقش های انسانی با منع تصویری رو به رو و از جرگه ی مضامین هنر رسمی حذف گردیدند. با وجود این، در هنر درباری به تقلید از کاخ بیزانسی و ساسانی از نقوش انسانی برای زینت بخشیدن به فضاهای داخلی و قسمت های خصوصی کاخ ها و خانه های ثروتمندان استفاده شد.[11]
-96520-148653513
13
2-3-2 نقش مایه حیوانی
این نقوش از نقش های متداول و پر اهمیت در هنر ایرانی بوده که به طور گسترده در رشته های مختلف هنری به کار رفته و جایگاه مهمی را در آثار هنری به خود اختصاص داده است تا آنجا که تالبوت رایس در اهمیت آن می گوید: «نقش حیوانات به صورت مستقل و مجزا و عنصری که به کل ترکیب بندی هنری حاکم باشد، فقط در هنر ایران رخ داد».[11] به طور کلی در کاربرد نقش حیوانی دو مضمون اساسی مطرح بوده است: یکی قالبی سمبلیک و نمادین که در آن حیوانات در اشکال مختلف به صورت کامل و یا بخشی از بدن جانور مثل سر شیر، گراز و یا بال های افراشته و یا در کنار حیوانات و نقوش دیگر نشان داده می شد و گاه با موجودات دیگر اعم از انسان و حیوان تلفیق می گردید. مثل شیردال ها و سیمرغ؛ دیگری در جایگاه طبیعی شان هم چون صحنه های رزم شکار و شکارگاه ها و نیز به عنوان مرکب، اغلب اسب، که در هنر اسلامی هر دوی این ها جهت تزیین به کار گرفته شد.[11] در معماری دوره ایلخانیان نقوش حیوانی به ندرت به چشم می خورد، اما پس از این دوره نقوش حیوانی دوباره به تزیینات معماری ایران بازگشتند. نکته اینجاست که در نقوشی مانند نقوش صفوی ردپای هنر مغول در نقوش حیوانی دیده می شود. این مسئله تاییدی است بر نظریه تکامل دیرتر تزیینات معماری نسبت به ساختار کلی معماری و تاثیر نگاره ها و نقوش و مینیاتورهای دوران قبل در نقوش معماری هر دوره و این مساله لااقل در مورد نقوش گچبری اژدها و سیمرغ موجود در خانه های صفوی که برگرفته از مینیاتور های مغول هستند صدق می کند.
2-3-3 نقش مایه های گیاهی
نقوش گیاهی پیش از آنکه در تزیینات گچی به کار رود، در حجاری ها و ظروف فلزی و سفالی باستانی وجود داشته اند و هر کدام از نظر معنا و مفهوم در جای خود به عنوان نشانه خاصی تلقی شده و در برگیرنده عنصر مفهومی خاصی بوده اند. در دوره ی اشکانی این نقوش به شکلی محدود اما متفاوت با قبل در گچبری ها ظاهر شد. این تفاوت در ترکیب و حرکت چرخان نقوش تزیینی این عهد که در دوره های بعد شکل کاملتری به خود گرفت نمایان است. نقوش گیاهی که در عهد ساسانی در اقسام متنوعی از جمله آکانتوس (کنگر)، پالمت (نخل)، لوتوس (نیلوفر)، انار، تاک، پیچک، انگور، کاج، بلوط، گل های برگدار، گل رز و درخت زندگی در گچبری ها به کار رفتند مفاهیمی از عشق و آبادانی، حاصلخیزی، باروری و غیره را تداعی می کرده اند.[11] نقوش گیاهی که هر کدام ویژگی تصویری و مفهومی خاصی داشتند، از دیگر هنرها و فرهنگ های فتح شده توسط مسلمانان در هنر اسلامی وارد و جذب گردیده و به شکل دلخواه در آورده شده اند. اسلام این عناصر کهن را جذب کرده به انتزاعی ترین و کلی ترین شکل ممکن تبدیل و تاویل کرده است؛ یعنی به نوعی تراز، یکدست و همواره کرده و به این ترتیب هر گونه خصیصه های جادویی و سحر انگیز را از آنها می گیرد. در مقابل بدان ها بصیرت عقلانی نوینی که تقریباً می توان گفت واجد ظرافتی روحانی است می بخشد.[15] از نقوش متداول در دوران پیش از اسلام می توان به ساقه و بوته های مارپیچ روی ظروف سیمین آن دوران، نقش برجسته های طاق بستان، گچبری های تیسفون و چال ترخان اشاره کرد. ولی در واقع کاربرد همه جانبه ی آن به دنبال پیدایش هنر اسلامی صورت گرفت و اولین نمونه های کاربرد این نقش را در گچبری های محراب مسجد جامع نائین و طاق محراب مسجد جامع شیراز می توان مشاهده نمود. حرکت اسلیمی باعث شد که نقوش از شکل عناصری منفرد و مجزا خارج شده و پیوستگی پویا با دیگر نقش مایه ها برقرار کند. همین حرکت در حدود قرن پنجم هجری منجر به پیدایش ترکیبی دلفریب از پیوند نقوش گیاهی با نگاره های خطی گشت که در قالب کتیبه ها شکل تزیینی و نمادین دیگری را در هنر اسلامی خلق کرد.[11] با این وجود سال ها طول کشید تا هنرمندان و طراحان توانستند از ترکیب نقوش گیاهی پیچ دار اسلیمی و ختایی با کتیبه به ترکیبی واحد دست یابند تا با حذف هر کدام از این عناصر از اثر خلق شده، تزیین دیگر، انسجام خود را حفظ کرده و ترکیب و تعادل خود را از دست ندهد و عین حال عناصر به لحاظ بصری مکمل یکدیگر نیز بوده و در قالب اثری واحد به شکیل ترین حالت در بیان تزیینی برسند. این سبک کار که در دوره سلجوقی با تکنیک آجر و گچ آغاز شده بود. مراحل آزمون خود را در دوره ایلخانی و بیشتر با تکنیک گچ طی کرد، تا سرانجام در دوره تیموری به تکامل رسید. شاهکارهایی به خط خوشنویسان زمانه با تکنیک کاشی های معرق پدید آمد. در نهایت دوره صفوی حسن ختامی بود بر این دست آثار چشم نواز و زیبا که با کاشی های هفت رنگ و به قلم اساتید بی بدیل آن زمان انجام شده است.[16] بدین ترتیب نقوش گیاهی در قالب های مختلفی از جمله اسلیمی با شدتی بیشتر از سایر نمونه ها روندی انتزاعی را طی کرده اند. در دوره ی مغول و صفوی به اوج ظرافت، تنوع و انتزاع رسیدند. انواع گوناگون آن اسلیمی، ساده، توپر، توخالی، دهن اژدری، گلدار با چنگ، اسلیمی برگی با چنگ و بدون چنگ و ... در آثار به جای مانده از این دوران دیده می شود.
-145081-650891714
14
2-3-4 نقش مایه های هندسی
سابقه ی استفاده از نقوش هندسی در ایران به نقش سواستیکای باستانی و خطوط و دوایر ساده ای برمی گردد. که با ترکیباتی مختلف در انواع آثار سفالی و فلزی و غیره از دوران پیش از تاریخ بر جای مانده است. در دوران اشکانی تحت تاثیر آثار هلنی برخی طرح های که حالتی هندسی داشتند از جمله نقش خمپای یونانی به هنر ایران وارد شد. در دوره ساسانی شاهد کاربرد طرح های هندسی ساده و خطوط زاویه دار و نیز طرح هایی به شکل دایره، مربع و مستطیل هستیم. وجود نقش های هندسی در گچبری ساسانی را نمایان می سازند. آنچه بیش از همه در نقوش هندسی هنر اسلامی چشمگیر است گسترش همه جانبه ی آن است که به دنبال اجرای سنت پوشش سراسری سطوح شکل گرفت. آن را باید مرهون ذهن ریاضی و حکمت وحدانی هنرمندان مسلمان دانست؛ چرا که این نگاره ها در هنر قبل از اسلام ایران (نگاره های هخامنشی، ساسانی و پارتی) و هنرهای سنتی شرق و غرب نیز وجود داشتند. ولی بیشتر به صورت مستقل و یا در یک گستره یک جانبه طولی و عرضی به کار می رفتند و کمتر اتفاق افتاده که این نگاره ها عضو یک شبکه سراسری گشته و در سراسر آن تکثیر شوند.[16] ترکیبات هندسی یاد شده بر اساس تقسیم دایره به چند ضلعی های منظم به وجود می آید. این چند ضلعی ها آلاتی از جمله شمسه، ترنج، طبل، پنج، سرمه دان، ترقه، پابزی، گیوه و غیره اند که بنا به چفت و بست های مختلف گره های متنوعی را تشکیل می دهند. این نقوش در ترکبیاتی متنوع و گاه همراه با موتیف های گیاهی و یا خط نگاره ها به خصوص در محراب ها به نهایت زیبایی خود رسیده است. برای نمونه می توان به محراب زیبای امامزاده ربیعه خاتون و امامزاده یحیی در ورامین اشاره کرد. کاربرد دیگر این نقوش در حاشیه ها قاب بندها، تقسیمات زمینه برسطح موتیف ها و توپی های ته آجری است که همگی در دوران سلجوقی و ایلخانی در نهایت زیبایی اجرا شدند. در این دوره شکل ظریف و زیبایی از نقوش هندسی در بیشتر آثار گچبری بر روی موتیف ها ایجاد شده اند که به آژده کاری موسوم اند. این شیوه که استفاده آن در حدود قرن سوم هجری آغاز شد در دوره ی مغول (قرن هفتم هجری) به نهایت پیشرفت خود رسید. نمونه های زیبایی از آن در اکثر آثار گچبری این ادوار از جمله مسجد ری، مسجد جامع ابرقو، گنبد علویان و بقعه پیربکران موجود است. این نقوش شامل طرح های ریز بود که به اشکال متنوع بر روی گله ها یا موتیف های گچبری به عمق کمی کنده کاری شده است. علاوه بر ایجاد سایه روشن هایی لطیف آنها را از یکنواختی و سادگی خارج کرده یا به اعتقاد پوپ این تکنیک به شکل های مشابه موتیف ها ارزش های متفاوتی می داد.[16]
-208982-491744015
15
2-3-5 نقش مایه خطی (خط نگاره)
جوهر اصلی خط کلمه است و از کنار هم قرار گرفتن کلمات خط به وجود می آید و به تعبیری خطاط یا خوشنویس خلاصه این کلمات است و خوشنویسی علم هندسی روحانی است.[17] یکی از معجزه های راستین اسلام چگونگی تکامل خط کوفی در دورانی کوتاه و رسیدن به گونه ای از خوشنویسی متناسب، بسیار آراسته و بی نهایت زیباست. خط کوفی که در نیمه اول هجری، به اوج خود رسید. چنان فضیلتی کسب نمود که به مدت سه قرن دوام یافت و به اعتقاد صاحب نظران تنها خط روحانی برای کتابت قرآن بود. خط کوفی اولیه فاقد علایم اعراب و نشانه های آوایی بود.[18] با آغاز عصر اسلامی در ایران نیز خط عربی جایگزین خطوط نوشتاری قبل شد. به عنوان عامل ثبت کلام مقدس الهی از احترام، توجه و قداست فراوانی برخوردار گردید. به همین دلیل هنرمندان مسلمان کوشیدند محمل شایسته ای برای نگارش کلام حق ایجاد نمایند. علاوه بر این همان طور که گفته شد ممنوعیت نمایش نگاره های انسانی و حیوانی انگیزه ای برای شکوفایی خلاقیت بیشتر هنرمندان دراین زمینه شده بود. برین سبب خط عربی در دست هنرمندان مسلمان به متنوع ترین و زیباترین صورت ها درآمد. در کنار مضامین موجود گیاهی و هندسی خط عربی که زبان وحی بود، به عنوان یک عنصر تزیینی مطرح شد. در قالب کتیبه نگاری شکل جدید و بی سابقه ای از تزیین و آرایش را در معماری به وجود آورد و سمبل و معرف هنر اسلامی شد. خط عربی که به واسطه شکل حروفش استعداد تزیینی بالایی داشت، ابتدا در آرایش سفالینه ها به کار گرفته شد. ولی به جهت پیشتوانه عظیم دینی این بار در شکلی قدرتمند و موثر، بناهای مذهبی را متبرک و مزین کرد. شکل ابتدایی آن ساده با زاویه دار بود ولی در ترکیب با نگاره های تزیینی هر روز متنوع تر می شد و ترکیب با نقوش گیاهی و هندسی شکل پیچیده تر و مرموزتر می یافت و به تدریج شکل زاویه دار آن نرم تر و دوارتر می شد.[11] در ابتدا خط کوفی ساده به کمک دست مایه های تزیینی نقوش گیاهی و هندسی در مدت کوتاهی به شیوه های گوناگونی از جمله بنایی و تزیینی شامل ساق و برگ دار، گل و بوته دار، درهم تافته، گرده دار، مشبک، به هم پیچیده و جاندار که در آن حروف، شکل اندام انسان یا حیوان را به خود می گیرند ابداع شد. همچنین در طی تکامل این خط، گونه های دیگری از قبیل مشجر، مورق، مزهر، مظفر، معشق و موشح شکل گرفت. در نهایت این خط تحت قاعده و نظمی معین در انواع متعددی چون نسخ، محقق، ریحان، ثلث، تعلیق و نستعلیق مطرح گردید. از میان انواع این خطوط، کوفی مشجر، مورق، مزهر، معقلی، بنایی، همچنین خطوط نسخ، ثلث و نستعلیق بیشترین کاربرد را در طول تاریخ کتیبه ها داشته اند.[11]
15240-332994016
16
انواع خطوط کوفی از نظر جنبه های تزیینی در آثار اسلامی به چند گروه اصلی قابل تقسیم بندی و معرفی است:
1- کوفی ساده: این کوفی مبداء پیدایش دیگر اقلام کوفی بوده است.
2- کوفی گوشه دار: این خط معمولاً انحنا ندارد،به آن خط مربع،مستطیل و بنایی نیز گفته می شود.
3- کوفی برگ دار (مورق): معمولاً انتهای حروف به وسیله برگ های تزیینی یا اسلیمی تکمیل می شود. به کوفی فاطمی نیز شهرت دارد.
4- کوفی گل و برگ دار (مرهز): غالباً در زمینه ای از گل و برگ و اسلیمی قرار داشته. اگر انتهای حروف با شاخه های گیاهی همراه باشد، می توان آن را کوفی مشجر اطلاق کرد.
5- کوفی گرده دار (معقد): کوفی درهم پیچیده با تزیینات فراوان. اگر این گره ها تکرار شود می تواند مشبک نیز نامیده شود.
6- کوفی پیچیده (معشق): خطوطی تزیینی که حول یک محور (دایره) قرار می گیرند. تقریباً شبیه کوفی گره دار است. نمونه هایی از آن در گنبد سلطانیه و مسجد جامع یزد می باشد.
7- کوفی موشح: شامل تزیینات زیبا، نظم هندسی و توام با رسم و تذهب و نقاشی است. عبارت از موشح ساده و میانه شکل، کامل و قفلی است.
8- کوفی مدور: کوفی ملایم همراه با انحنا و دایره وار که «مقور» یا «مستدیر» هم گفته اند.
9- کوفی مزین: بعضی حروف این نوع دارای پیچ و تاب و تزیین است.
-137160-62420517

—344-1

پیشکش ...
با دستانی پر تلاش و دلی آکنده از مهر دوست، این ناچیز را بر پای گوهران گرانقدر و بی مثال پدر و مادر عزیزم می نهم. و با زبانی قاصر آن را چون نغمه ای بر آن تقدیم می کنم.
2674620146685ه
00ه

چکیده
در این پژوهش که به روش توصیفی-تحلیلی انجام شده و جمع آوری اطلاعات آن به شیوه ی کتابخانه ای و میدانی و با حضور در محل مورد نظر مشاهده و گردآوری شده است، که در صدد شناخت، گسترش و تطبیق و تحلیل نقوش دو بنای مسجد کبود تبریز و مسجد شیخ لطف الله اصفهان می باشد.
در معماری نقشمایه های گوناگونی براساس مضامین مختلفی برای تزیین به کار رفته از جمله می توان به نقوش اشاره نمود که بیشترین و مهمترین عامل تزیین در بنا محسوب می شود و از نظر بصری دارای ارزش های بصری غنی و بدیع می باشند.
یکی از مهمترین ویژگی معماری ایران عصر صفوی تزیینات بسیار قوی است این تزیینات ریشه در فرهنگ، اعتقادات و اندیشه های ملی مردم این سرزمین دارد. از مهمترین آثار معماری مکتب اصفهان مسجد شیخ لطف الله می باشد که از نظر فرم و رنگ و نقش دارای عالی ترین پیام ها می باشد و تا به امروز در مورد ریشه نقوش این بنای مهم تحقیق صورت نگرفته است. باتوجه به بررسی که صورت گرفته شد ریشه بسیاری از نقوش این اثر تاریخی در مسجد کبود تبریز رویت شد در پژوهش پیش رو ضمن بررسی نقوش مسجد شیخ لطف الله سعی در ریشه یابی و بررسی و تاثیر و مقایسه نقوش مسجد کبود تبریز و مسجد شیخ لطف الله و یا به عبارت صحیح در مکتب اصفهان مد نظر است و از طرفی با توجه به اهمیت آرم در معرفی یک سازمان یا موسسه یا هرچیز دیگر لزوم توجه به نقوش ایرانی در طراحی آرم بسیار مهم است و با این هدف جمع آوری این پژوهش صورت گرفته است.
عناصر تزیینی شاخص از کیفیت بصری مختلف دو بنا حکایت می کند ولی نزدیکی و شباهت تاثیر دو بنا را بیان می نماید و در عین شباهت دارای تفاوت هایی نیز می باشند. نقوش موجود در مسجد کبود ساده و در عین حال انتزاعی تر از نقوش مسجد شیخ لطف الله می باشند ولی پایه و اساس نقوش مسجد شیخ لطف الله همان نقوش ساده و انتزاعی مسجد کبود است که از تداوم تزیینات و سنت دیرینه که بر پایه ی اعتقادات دینی و ملی می باشد ریشه گرفته و تفاوت های موجود را می توان فاصله زمانی و جغرافیایی این دو بنا دانست.
2750820652780ز
00ز
کلید واژه: مقایسه تطبیقی، نقوش مسجد کبود تبریز، نقوش مسجد شیخ الله اصفهان، نشان.
فهرست مطالب
عنوان............................................................................................................................................... ....صفحه
چکیده
فهرست مطالب
فصل اول: کلیات و پیشینه تحقیق
1-1 تعریف مساله.......... ...................................................................................................................................................................2
1-2ضرورت و اهمیت تحقیق......... ................................................................................................................................................2
1-3سوالات تحقیق............................................................................................................................................................................2
1-4 فرضیات تحقیق.........................................................................................................................................................................3
1-5 اهداف تحقیق.............................................................................................................................................................................3
1-6 روش انجام تحقیق و روش گردآوری اطلاعات و ابزار آن.................................................................................................3
1-7 پیشینه تحقیق............ ..............................................................................................................................................................4
1-8 چگونگی انجام پروژه عملی......................................................................................................................................................4
فصل دوم: معماری و تزیینات
2-1 معماری ایران در دوره اسلامی...............................................................................................................................................6
2-2 تزیینات معماری ایران در دوره اسلامی...............................................................................................................................8
2-3 نقش مایه های تزیینات معماری..........................................................................................................................................12
2-3-1 نقش مایه انسانی........................................................................................................................................................ 12
2-3-2 نقش مایه حیوانی.........................................................................................................................................................13
2-3-3 نقش مایه های گیاهی.................................................................................................................................................13
2-3-4 نقش مایه های هندسی............................................................................................................................................ 14
2617470487045ک
00ک
2-3-5 نقش مایه خطی (خط نگاره)............................................ ....................................................................................15
2-4 تکنیک های تزیینات معماری..............................................................................................................................................19
2-4-1 آجر و سنگ.................................................................................................................................................................20
2-4-2 گچ.................................................................................................................................................................................21
2-4-3 کاشی و سرامیک....................................................................................................................................................... 24
2-4-4 نقاشی دیواری..............................................................................................................................................................24
فصل سوم: معرفی بنای مسجد کبود و مسجد شیخ لطف الله
3-1 تاریخچه تبریز.........................................................................................................................................................................26
3-2 شیوه معماری آذری...............................................................................................................................................................27
3-2-1 بناهای سبک آذری...................................................................................................................................................28
3-3 مختصری از دولت قره قویونلو.............................................................................................................................................29
3-4 نقش دولت قره قویونلو در تاریخ هنر ایران.......................................................................................................................31


3-5 معماری در دوره قره قویونلو.................................................................................................................................................32
3-6 مسجد کبود.............................................................................................................................................................................33
3-7 بررسی نقوش مسجد کبود تبریز........................................................................................................................................36
3-8 تاریخچه اصفهان....................................................................................................................................................................68
3-9 شیوه معماری اصفهانی.........................................................................................................................................................68
3-9-1 بناهای سبک اصفهانی.............................................................................................................................................68
3- 10 مختصری از دولت صفوی..............................................................................................................................................70
3-11 نقش دولت صفوی در تاریخ هنر....................................................................................................................................72
3-12معماری در دوره صفوی....................................................................................................................................................73
3-13 مسجد شیخ لطف الله.........................................................................................................................................................74
2331720502920ط
00ط
3-14 بررسی نقوش مسجد شیخ لطف الله اصفهان................................... ............................................................................77
فصل چهارم: مقایسه تطبیقی مسجد کبود و مسجد شیخ لطف الله
4-1 مقایسه تطبیقی نقوش مسجد کبود تبریز و شیخ لطف الله اصفهان.......................................................................106
4-2 مقایسه تطبیقی طراحی و مصالح...................................................................................................................................108
4-2-1 کاشی کاری..............................................................................................................................................................108
4-2-2 خط و خوشنویسی.................................................................................................................................................109
4-2-3 آجر............................................................................................................................................................................110
4-2-4 سنگ.........................................................................................................................................................................111
4-2-5 معماری و پلان.......................................................................................................................................................112
4-3 شباهت ها و تقاوت های نقوش.......................................................................................................................................113
4-3-1 اسلیمی دهن اژدری...............................................................................................................................................113
4-3-2 اسلیمی ماری...........................................................................................................................................................113
4-3-3 اسلیمی برگی...........................................................................................................................................................113
4-3-4 اسلیمی خرطومی....................................................................................................................................................114
4-3-5 چنگ یا پیچک.......................................................................................................................................................115
4-3-6 یایه اسلیمی و سراسلیمی.....................................................................................................................................116
4-3-7 برگ...........................................................................................................................................................................116
4-3-8 برگ مو....................................................................................................................................................................121
4-3-9 غنچه.........................................................................................................................................................................121
4-3-10 گل های گرد.........................................................................................................................................................126
4-3-11 گلبرگ.....................................................................................................................................................................126
4-3-12 گل های شاه عباسی.............................................................................................................................................130
4-3-13 گل های خاص مسجد کبود................................ 2484120568325ش
00ش
.............................................................................................134
4-3-14 ترنج...........................................................................................................................................................................134
4-3-15 قاب............................................................................................................................................................................135
4-3-16 حاشیه......................................................................................................................................................................135
4-3-17 گره چینی............................................................................................................................................................. 136
نتیجه گیری و پیشنهادات........................................................................................................................................................166
فصل پنجم: نشانه چیست؟
5-1 نشانه..................................................................................................................................................................................... 162
5-2 نماد و نشانه در طول تاریخ...............................................................................................................................................169
5-3 نشانه (لوگو) .........................................................................................................................................................................170
5-4 ویژگی‌های بصری نشانه.....................................................................................................................................................170
5- 5 نشان.....................................................................................................................................................................................171
5-5-1تطور نشانه از شمایل به سوی نماد......................................................................................................................171
5-6 نماد ها و احساسات............................................................................................................................................................171
5 – 7 استفاده از رنگ؛ در طراحی نشانه...............................................................................................................................171
5-8 انواع نشانه...........................................................................................................................................................................172
5-8-1 نشانه ی نمایه ای indexi que ......................................................................................................................172
5-8-2 نشانه شمایلی iconique ..................................................................................................................................172
5 -8-3 نشانه نمادین symbolique ..........................................................................................................................172
5-8-4 نشانه‌ تصریحی و تلویحی........................................................................................................................................172
5-9 اهمیت انتخاب قالب و نوع آن در طراحی آرم ..............................................................................................................173
5-9-1 انواع آرم.....................................................................................................................................................................173
5-9-2 آرم نوشتاری logo type ..................................................................................................................................173
5-9-3 آرم شمایلی logo iconique یا ico type .............................................................................................174
5-9-4 آرم تلفیقی logo mixte ...................................................................................................................................175
5-10 نشانه‌های ترسیمی ..........................................................................................................................................................175
-103505-44831000-255905-600710005-11 نمادها و ارتباطات بین‌الملل ...........................................................................................................................................175
5-11-1نشانه های تجاری..................................................................................................................................................176
فهرست منابع مطالعاتی.............................................................................................................................................................177
پروژه عملی....................................................................................................................................................................................184
چکیده لاتین.................................................................................................................................................................................190
فهرست تصاویر
5-277 آرم نوشتاری. (منبع: برگرفته از سایت/www.persianGFX.com)..............................................................174
5-278 آرم شمایلی. (منبع: برگرفته از سایت/www.persianGFX.com)...............................................................174
5-279 آرم شمایلی-نمادین. (منبع: برگرفته از سایت/www.persianGFX.com)................................................174
4-1 پلان مسجد شیخ لطف الله اصفهان(منبع:سایت میراث فرهنگی www.Isfahan cht.ir )..............................111
4-2 پلان مسجد کبود تبریز(منبع:سایت میراث فرهنگی www.Isfahancht.ir)......................................................111
شکل3-1تا شکل4-263.......................................................................................................................................................... 136-36
تصویر3-29تا تصویر4-304.................................................................................................................................................. 136-36
طرحهای6- 1 تا 6– 16......................................................................................................................................................189-186
فهرست جداول
جدول شماره 1. اسلیمی دهن اژدری....... ........................... ......................................................................................................137
جدول شماره 2. اسلیمی ماری......................................................................................................................................................138
جدول شماره 3. اسلیمی برگی....................................................................................................... .............................................138
جدول شماره 4. اسلیمی خرطومی...............................................................................................................................................139
جدول شماره 5. چنگ یا پیچک...................................................................................................................................................142
جدول شماره 6. پایه اسلیمی.........................................................................................................................................................143
2312670455295ل
00ل
جدول شماره 7. برگ............................................................................... .......................................................................................147
-193040-439420جدول شماره 8. برگ مو................................................................................................................................................................149
جدول شماره 9. غنچه....................................................................................................................................................................151
جدول شماره 10. گل های گرد....................................................................................................................................................154
جدول شماره 11. گل های شاه عباسی.......................................................................................................................................159
جدول شماره 12. گل های مخصوص مسجد کبود تبریز........................................................................................................161
جدول شماره 13. ترنج..... .............................................................................................................................................................162
جدول شماره 14. قاب.............................................. ....................................................................................................................163
جدول شماره 15. حاشیه......... ................. ..................................................................................................................................165
جدول شماره 16. گره چینی.........................................................................................................................................................165
2617470677545ع
00ع

-214630-438852
فصل اول
کلیات و پیشینه تحقیق
-226695-4508502
2
1-1 تعریف مساله
تداوم در نقوش معماری ایرانی یک روند چند هزار ساله داشت که در هر دوره بر طبق مذهب و دین و نوع مصالح ساختمان دچار تحولاتی می شد. ولی در کل نمادهای کهن باستان و باستانی ایرانی تکرار می شد.
با ظهور مکتب تیموری و گسترش کاشی کاری در معماری این روند در دوره صفوی به نقطه اوج خود رسید. ولی دوره صفوی هم مثل سایر دوران ایران در زمینه هنر و معماری در ادامه دوران قبل از خود بود. که در این بین معماری دوره قره قویونلو (مکتب آذری) در زمینه تزیینات بیشترین تاثیر را در معماری صفوی گذاشت. در این بین شباهت های بسیاری در کاشی کاری های مسجد کبود و مسجد شیخ لطف الله می توان شاهد بود.
مسجد شیخ لطف الله به عنوان گنجینه ای از تزیینات معماری در زمینه های مختلف تزیینی خط، نقوش گیاهی و هندسی و همچنین قاب بندی که در نقوش صورت می گرفت تحت تاثیر مسجد کبود بوده است. با توجه به ریشه آذربایجانی خاندان صفوی می توان گفت همانطور که قدرت گیری خاندان صفوی از آذربایجان شروع و در اصفهان به اوج رسید. در زمینه معماری نیز مکتب آذری (مسجد کبود) را در اصفهان در قالب شیخ لطف الله به اوج رساندند.
1-2 ضرورت و اهمیت تحقیق
با توجه به تداوم نقوش در تزیینات معماری لزوم توجه به تزیینات معماری در دوره قره قویونلو به عنوان یک پل ارتباطی بین معماری تیموری و معماری صفوی مهم به نظر می رسد که همیشه نادیده گرفته می شود. عناصر و نقش مایه های تزیینی بدیع و غنی مسجدکبود و مسجد شیخ لطف الله عاملی گردیده که هریک از این بناها در زمان خویش به شاهکار هنری دوره تاریخی خود مبدل شوند. به همین جهت توجه و مطالعه ی بصری نقوش این دو مکان که براساس هندسه و تناسبات طراحی شده این امکان را می دهد. با بررسی و بهره گرفتن از نقوش آثاری را خلق نمود که دارای ویژگی های سنتی و مذهبی باشد. با پدید آوردن چنین آثاری می توان بیشترین ارتباط را با مردم برقرار کرد که در برگیرنده صنایع هنری و دوران اسلامی ایران باشد.
1-3 سوالات تحقیق
سوالاتی که این پژوهش در پی پاسخگویی آنها می باشد با یک نگاه کلی عبارتند از:
- تاثیر سنت های ایرانی در شکل گیری و همانندی نقوش مسجد کبود و شیخ لطف الله چیست؟
- آیا نقوش مسجد شیخ لطف الله تحت تاثیر مسجد کبود بوده است؟
- با وجود شباهت بسیار علت تفاوت های زیاد این دو بنا ناشی از چیست؟
-215265-4394203
3
1-4 فرضیات تحقیق
_ معماری و نقوش دوره صفویه تحت تاتیر دوره قره قویونلوها بوده و با توجه به این که دوره صفویه در برخی موارد نیز تحت تاثیر دوره ترکان بوده که از جمله شیعه شدن را می توان ذکر کرد.
_ نقوش مسجد شیخ لطف الله از نقوش مسجد کبود الهام گرفته و تاثیر خطوط و فرم ها را در این مسجد می توان دید. به ویژه اوج شباهت را در نقوش پایه صحن مسجد کبود و نقوش طاق نمای گنبد خانه مسجد شیخ لطف الله که با زمینه نخودی رنگ است می توان دید. نقوش طاق نمای گنبد خانه برگرفته از نقوش پایه صحن مسجد کبود است. ولی این دو بنا دارای تفاوت هایی نیز می باشند.
_ تفاوت های موجود در این دو بنا را می توان با این فرض بیان نمود یکی بعد زمانی نزدیک به150 سال که بین ساخت این دو مسجد می باشد. نیز توجه به این که دو بنا در دو ناحیه مختلف آب و هوایی ساخته شده اند. همچنین مکتب های هنری موجود در این شهرها بی تاثیر نبوده، نکته قابل توجه این است که هنر اصفهان ریشه در مکتب سلجوقی دارد و هنر تبریز به هنر ایلخانیان برمی گردد.
1-5 اهداف تحقیق
هدف اصلی که این پژوهش دنبال می کند عبارتند از:
_ بررسی و تطبیق نقوش دو بنای تاریخی مسجد کبود تبریز و مسجد شیخ لطف الله اصفهان.
_شناخت قابلیت های گرافیکی نقوش و رسیدن به آرم هایی فرهنگی که از ریشه و فرهنگ ملی و دینی خود جامعه باشد.
_جمع آوری نقوش مسجد کبود تبریز و مسجد شیخ لطف الله اصفهان واجرا برداری و آنالیز آنها.
هدف فرعی که این پژوهش نیز عبارتند از:
_ بررسی دو دوره تاریخی از نظر مکان و جغرافیا و پیشینه ی فرهنگی.
_شناخت اسلیمی و ختایی و آرایه های تریینی.
در مجموع هدف کلی بررسی بصری و جمع آوری نقش مایه های مسجد کبود تبریز و مسجد شیخ لطف الله اصفهان می باشد. این تطبیق و تحلیل نقش مایه ها جهت بهره گیری از قابلیت های بصری نقوش در خلق آثار هنری می باشد.
1-6 روش انجام تحقیق و روش گردآوری اطلاعات و ابزار آن
با توجه به قدمت، اهمیت و تاریخی بودن مسجد کبود تبریز و مسجد شیخ لطف الله اصفهان این پژوهش از نوع تاریخی توصیفی بوده و اطلاعات حاصل را از طریق کتابخانه ای و میدانی و با حضور در محل مورد نظر و مشاهده و تجربه شخصی جمع آوری گردیده است. اطلاعات تصویری و نقوش و نقش مایه های جامعه آماری با استفاده از تکنیک عکاسی با حضور در محل تهیه شده اند. تمامی تصاویر به غیر از آنهایی که منابعشان ذکر شده توسط نگارنده تهیه شده اند. در مرحله ی بعد عکس ها و نقوش نیز با استفاده از برنامه های گرافیکی آنالیز شده است.
-207010-16593224
4
1-7 پیشینه تحقیق
در هیچ رساله یا کتابی به طور مستقل یا غیر مستقیم این دو بنا که در دو دوره تاریخی متفاوت ساخته شده به این صورت مورد مقایسه قرار نگرفته است.
منابع بسیاری به معرفی این بناها و دوره ی تاریخی پرداخته اند اما این دو بنا را مقایسه نکرده اند. چندی از منابع مورد استفاده عبارتند:
ترابی طباطبایی، جمال، نقش ها و نگاره های مسجد کبود تبریز، نشریه موزه آذربایجان شرقی، شماره4، مهر1348.
کیانی، محمدیوسف، تاریخ هنر معماری ایران در دوره اسلامی، چاپ دوم، سازمان مطالعه و تدوین کتب علوم انسانی دانشگاه ها(سمت)، تهران،1377.
اپهام پوپ، آرتور و آکرمن، فیلیس و شرودر، اریک، اقتباس و نگارش پرویز ناتل خانلری، شاهکارهای هنر ایران، چاپ سوم، شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، تهران، 1383.
سلطانزاده،حسین، تبریز خشتی استوار در معماری ایرانی، چاپ اول، چاپ صهبا، تبریز، 1376.
نجم آبادی، محمدحسین، مسجد شیخ لطف الله و ویژگیهای آن، چاپ دوم، نشر فرزان روز، تهران، 1381.
پیرنیا، محمد کریم، تدوین غلامحسین معماریان، سبک شناسی معماری، چاپ چهارم، انتشارات سروش دانش و معمار، تهران، 1384.
و . . .
1-8 چگونگی انجام پروژه عملی
در این پژوهش عکس هایی که از نقوش گرفته شده به وسیله نرم افزارهای گرافیکی به صورت خطی آنالیز شده و در راستای طراحی نشانه استفاده شده است. روند پروژه عملی را به صورت مختصر می توان این گونه بیان نمود: بعد از عکاسی از نقوش هر دو بنا به اجرا برداری و آنالیز نقوش پرداخته شده است. با تغییراتی که بر روی نقوش آنالیز شده صورت داده آنها را به آرم هایی تبدیل نموده که در جامعه امروزی مورد نیاز و کاربردی باشد. در کنار هر آرم عکس نقش و آنالیز خطی آورده شده که این روند را به صورت تصویری نشان می دهد.
-377825-3700930
فصل دوم
معماری و تزیینات

-198822-5429256
6
2-1 معماری ایران در دوره اسلامی
مورخان اسلامی چون بیهقی، ابن خلدون و خواجه رشیدالدین، مطالب بسیاری درباره معماری و معماران نوشته اند. برخی از آنها در رابطه با اطلاع معماران از علوم ریاضی و هندسه خبر می دهند و اینکه معماران در احداث بناها از هر چیز به طراحی و نقشه کشی مبادرت می ورزیدند. فارابی فیلسوف بزرگ ایران در رابطه با معماری می گوید، معماری مبتنی بر «علم الحیل» است و حیل، مهارت، هنر و فنی است که با کار استادانه و هنرمندانه در اشکال هندسی نشان داده می شود. او همواره هندسه را مبنای کار معماران می دانسته و عنوان مهندس را که خطاب به بسیار ماهر و استاد می گفتند برگرفته از مفهوم هندسه دان و ناشی از علم او به هندسه می داند.[1] بناهای دینی و آیینی ایران باستان در طول تاریخ چند هزار ساله خود هم از جهت شکل، حجم، بدنه، نما و ابعاد اصلی و هم از لحاظ نقش و نگاره ها و ریزه کاری های تزیینی همواره تجسم آگاهانه اعتقادها، رمزها و نمادهایی بوده است که آدمیان در تلاش همیشگی خود برای تخسیر طبیعت می آفریده اند. در این خط اتصال نمادین میان زمین و آسمان از همه نشانه ها استفاده می شده است. تمامی هنرمندان به مفهوم راستین در خدمت جامعه بوده اند و پندار «هنر برای هنر» مفهومی نداشته است.[2] معماری ایران با توجه به نیازهای مردمان خود براساس شرایط جغرافیایی و اقلیمی ساکنان هر منطقه در گوشه ای از ایران دارای ساختاری متناسب با طبیعت و خلق و خوی مردم آن مکان است. طراحی و ساخت کلی آن نیز در طول تاریخ روندی آهسته و پیوسته را طی کرده و در هر دوره دارای مشخصه ها، ویژگی های مخصوص به خود بوده و دارای وجوه مشترکی از کل سرزمین ایران است. این روند تاریخی اوج های درخشانی را در هر یک از سبک های مشخص شده در دوره های مختلف تاریخی به یادگار گذاشته است. استاد محمد کریم پیرنیا سبک های معماری ایران را بر اساس شش شیوه قابل بررسی می دانند که در طول تاریخ کهن ایران به طرزی شگفت به دنبال هم به طور پیوسته پدیدار گشته اند. می توان این شش شیوه را بر پایه ی خواستگاهشان این چنین نامیده: پارسی و پارتی که در پیش از اسلام به وجود آمدند و سبک های خراسانی، رازی، آذری و اصفهانی که پس از اسلام به پیوسته روند تکامل خود طی کردند.[3] شیوه پارسی، نخستین شیوه ی معماری ایران است که روزگار هخامنشیان تا حمله اسکندر به ایران، یعنی از سده ی ششم پیش از میلاد تا سده ی چهارم پیش از میلاد را در بر می گیرد و نام آن برگرفته از قوم پارس است. شیوه پارتی نیز، پس از حمله اسکندر به ایران پدیدار شده و در دوره اشکانی، ساسانی، صدر اسلام و در برخی جاها حتی بعد از اسلام تا سده ی سوم و چهارم هـ. ق دنبال شده است. نام این شیوه نیز از قوم پارت که یکی از شاخه های نژاد آریایی– ایرانی است گرفته شده است.[3] شیوه خراسانی اولین شیوه معماری است که بعد از اسلام به وجود آمد. این شیوه از سده ی نخست تا سده ی چهارم هـ. ق ادامه یافت. سرزمین خراسان که زادگاه نخستین نمونه های هنر و معماری اسلامی بوده شاهد بیشترین دگرگونی های فرهنگی مربوط به این دوره است، دلیل نامگذاری این سبک با عنوان خراسانی نیز همین مسئله می باشد.[3] شیوه رازی چهارمین شیوه معماری ایران است که همه ویژگی های خوب شیوه های پیشین را به بهترین گونه دارا می باشد. در این شیوه نغزکاری شیوه پارسی، شکوه شیوه پارتی و ریزه کاری شیوه خراسانی با هم پدیدار می شود. آغاز کار این شیوه هر چند از شمال ایران بوده، اما در شهر ری پا گرفته و بهترین ساختمان ها در آن شهر ساخته شده اند. متاسفانه در پی غارت شهر به دست محمود غزنوی این یادگارها از میان رفته اند. این شیوه از زمان آل زیار شروع و در زمان های آل بویه، سلجوقی، اتابکان و خوارزمشاهیان ادامه پیدا می کند. توضیح این نکته لازم است که در اواخر سبک خراسانی بناهای داریم که بیشتر به شیوه رازی شباهت دارد از جمله این شاهکارها بنای مقبره امیراسماعیل سامانی، مزار ارسلان جاذب و مناره ایّاز است که با وجود اشتراک زمانی که شیوه خراسانی دارند از بناهای اولیه شیوه رازی می باشند.[3] سرزمین خراسان که عمدتاً تحت نفوذ فرهنگ آسیای مرکزی بوده، در اوایل قرن سیزدهم میلادی در نتیجه غارت و تجاوز مغول خسارات عمده ای را متحمل گردید. اما در اوایل قرن چهاردهم میلادی زندگی اجتماعی در آسیای میانه کم و بیش احیا شد و این امر امکان پیشرفت مجدد فرهنگ و هنر را مهیا کرد.[4]
-191135-32016707
7
هنگامی که ایلخانیان یا همان جانشینان چنگیز خواستند به خاطر رفع نیازهای خود ویرانی های نیاکانشان را ایران بازسازی کنند و بناهایی همچون کاخ، خانه و گرمابه در پایتخت خود احداث کنند، معماران را از سرزمین های جنوبی ایران به دربار خود فراخواندند. بنابراین از آمیزش ویژگی های معماری مرکز ایران و جنوب با سنت ها و روش هایی که از روزگاران کهن، بومی آذربایجان شده بود، شیوه معماری جدیدی پدید آمد که «شیوه آذری» نام گرفت. این شیوه معماری همانند دو شیوه پارسی و شیوه بعدی معماری ایران یعنی اصفهانی از سرزمین آذربایجان سرچشمه گرفته و از آنجا به سراسر ایران راه یافته است. یکی از ویژگی های مهم این سبک معماری بهره گیری زیاد از هندسه در طراحی معماری است. گوناگونی طرح ها در این شیوه از همه بیشتر است. بهره گیری هندسه و تنوع در طراحی کلی ساختمان و جزییات آن مانند «نهاز» یعنی بیرون زدگی در کالبد و «نخیر» یعنی تورفتگی در آن نمودار می شود. همچنین در این شیوه ساختمان هایی با اندازه های بسیار بزرگ ساخته شده که در شیوه های پیشین سابقه نداشت، گنبد سلطانیه و مسجد علیشاه در تبریز نمونه هایی از این دست هستند. در این شیوه انواع نقشه با میانسرای چهارایوانی برای مسجدها و مدرسه به کار گرفته شد. آرامگاه همچون گذشته، برونگرا و بیشتر با شکل چهارگوشه ساخته شدند. با شکوه ترین ساختمان شیوه آذری و شاید کل معماری ایران، گنبد سلطانیه (703 – 710 هـ. ق) است که در کنار آن آرامگاه سلطان محمد خدابنده (الجایتو) ساخته شده است.[3] شیوه اصفهانی آخرین شیوه معماری ایران است. خاستگاه این شیوه نیز سرزمین آذربایجان بوده نه شهر اصفهان ولی در آنجا رشد کرده و بهترین ساختمان های آن در این شهر ساخته شده اند. این در برگرفته شیوه هایی است که در نوشته های غربی به شیوه صفوی، افشاری، قاجاری و زند– قاجار نامیده شده اند. اگر چه ایران در دوره های مختلف تاریخی مورد مختلف تاریخی مورد تغییر و تحولات سیاسی و اقتصادی زیادی قرار گرفته است اما هنرمندان ایرانی به پشتوانه فلسفه اعتقادی خود علاوه بر تاثیراتی که از موقعیت اجتماعی، سیاسی موجود و رخدادهای تاریخی گرفته اند همچنان به مسیر پر تلاطم خود ادامه داده و شاهکارهای متنوعی در زمینه های مختلف هنر و معماری با توجه به این محدودیت های و مقتضیات زمانه خود آفریده اند. نکته حائز اهمیت وحدت هنر و معماری اسلامی در نهایت تنوع آن در سرزمین های تحت پوشش خود در طول تاریخ است. شاید به توان گفت این امر مربوط می شود به وحدت و یگانگی اعتقادی مسلمان و منبع تغذیه فکری آنها که در حقیقت براساس آموزه های دینی و وحدانیت الهی شکل گرفته است. در مقام مقایسه هنر معماری و تزیینات معماری کشورهای اسلامی از هند و چین و ایران گرفته تا آناتولی و آفریقا و جنوب اروپا در عین وجود تنوع فروان در فرم های اصلی و تزیینات وابسته، دارای نوعی وحدت ارگانیک در سرتاسر خود نیز هستند. علت این موضوع را به لحاظ فنی می توان آن گونه تحلیل کرد که چون در معماری اسلامی، پس از اجرای استخوان بندی بنا، توجه اصلی و اساسی معماران به تزیین و پرداخت رویه ی بنا معطوف می شده، بنابراین همین جنبه است که به جلوه های گوناگون معماری اسلامی در سرزمین های مختلف وحدت می بخشد.[5] باتوجه تنوع بسیار زیاد در ساختار و تزیینات تاریخ معماری ایران در دوره اسلامی شاهد نوعی وحدت در آن نیز هستیم. اگرچه وحدت ارگانیک از خصوصیات مهم معماری اسلامی در ایران نیست اما معماری ایران دارای خصلت پر معنی مخصوص به خود است.[6]
-136890-33751878
8
2-2 تزیینات معماری ایران در دوره اسلامی
با شروع دوران تاریخی و رشد تمدن های بشری، مسئله تزیین بیشتر مورد توجه قرار گرفت و به دنبال آن همبستگی تزیینات با معماری نیز گسترش یافت. در هنر ایران، به خصوص بعد از هخامنشیان استفاده از نقشمایه های نگارین و آذینی در معماری توسعه یافت. این روند بعدها در دوره اسلامی چنان تقویت گردید که می توان گفت نگاره های نمادین، هم پایه ی اجزاء و نیروهای معماری در انتقال مفاهیم نه تنها سهیم بوده بلکه گاه بر آن پیشی گرفته اند.[11] همیشه پوشش ها از جمله عمده ترین مسائل ساختمان بوده و هستند، بنابراین بناها و معماران به همان نسبت بیش از سایر عناصر سازنده بنا به آن اندیشیده و پرداخته اند. در اقع آنچه ابعاد بنا را کامل می کند و به آن حجم می دهد پوشش است و ساختمانی که فاقد آن باشد بی هویت و غیرقابل سکنی است. دیوارها کما بیش به سادگی بالا می آیند، ولی ارتباط و بستن نهایی آنها به عهده سقف هاست. حتی فکر ایجاد یک پنجره یا درگاهی در دیواری مجرد لزوم پوشش را محرز می کند و بدیهی است که هر قدر دیوارها از هم فاصله بگیرند این اتصال دشوارتر و مستلزم دانستن نکات فنی بیشتر است. حتی امروزه نیز ما سعی می کنیم دیوارهای خانه و محل زندگی یا کار خود را با تزیینات جدید پوشش دهیم. به این نکته نیز باید توجه داشت که زیبایی و ارزش هنرهای اسلامی به ویژه معماری تا حدودی به تزیینات آن بستگی دارد. در خلال چهارده قرن سابقه ی هنرهای اسلامی، تزیینات گوناگون از اهمیت شایسته ای برخوردار بوده و در تمامی دوره های اسلامی هنرمندان در توسعه و تکامل آن از هیچ کوششی دریغ نکرده اند.[6] مطالعاتی که بر روی معماری در فاصله ی ششصد سال میان فتح اعراب و حمله های مغول انجام شده نشان از تاکید و اهمیت تزیین در معماری ایران دارد. آن چنان که بازل گری می گوید: «اسلوب های گوناگونی در تزیین معماری این دوره به کار می رفت؛ نقش اندازی با آجر، گچبری غالباً توام با رنگ، کاشیکاری (خصوصاً در نیمه ی دوم این دوره) و نقش پردازی بر دیوار. این اسلوب ها، به جز کاشیکاری، دارای سنت پیش از اسلامی بودند که قدمت آن به زمان پارتیان و ساسانیان می رسید. گچبری تزیینی، به خصوص مرحله گذارا روشنی را نشان می دهند».[7] هنر ایران در همه اشکال مختلف خود، همیشه تزیینی بوده است. بنابراین -111760-5828089
9
هیچگاه نمایشی نبوده و در پی به تصویر کشیدن اشکال طبیعی و عینیت گرایی نبوده است. هنرهایی که در مغرب زمین صغیر نامیده می شوند، در ایران به قدری مورد مطالعه و توجه قرار گرفته اند که به سطح هنرهای عمده رسیده اند. هنر تزیینی به هر شکل و با هر واسطه ای که به نمایش درآید، همیشه با دقت، روشنی و وضوح همراه است. در معماری نیز علاقه به سطوح تزیینی با علاقه به اشکال ساختمانی برابر بوده و در ارتباط اجزا با کل ساخته می شوند. پیشرفت و افول آن نیز به مانند سبک های معماری رخ داده است با این تفاوت که مراحل مختلف آن مدت طولانی تری داشته است. سبک تزیینی به کندی رشد می کند و اغلب به مسائل تزیینی دوره های گذشته متوسل می شود. مثلاً خط کوفی مدتها بعد از آن که در کتابت منسوخ شد، در کتیبه های ساختمان ها به کار برده می شود. نکته ای که باید به آن اشاره کرد تعابیر، تعاریف و برداشت هایی است که از واژه تزیین در هنرهای اسلامی یا معماری اسلامی انجام می شود. به طور کلی واژه «تزیین» در هنر اسلامی مفهومی بسیار گسترده دارد. واژه تزیین در متون هنرهای اسلامی، با دو معنای کلی و کاملاً مجزا برده شده است؛ یکی تزیین به مفهوم زیبایی، آراستگی و هماهنگی کلی در یک مجموعه، که در این صورت، به محصول و نتیجه کلی کار دلالت دارد و در زبان لاتین، این معنی با اصطلاح هارمونی و هارمونیک تعریف شده است. صورت دیگر آن، به بیان گرایش، سبک و روش اثر هنری اشاره دارد؛ از جمله تزیینات معماری، تزیینات دیواری، تزیینات گچبری، تزیینات نقاشی و کتیبه، که غالباً در این موقعیت، به جای واژه ی دیوارنگاری معنا می دهد.[7] بنابراین تزیین در هنر اسلامی، برای بیان یک فضای قدسی است و اطلاق تزیینی بودن به هنر اسلامی از سوی شرق شناسان به دلیل عدم درک رمزهای تصویری است. آنها به غلط تزیین را به معنای آرایه ی فریبنده، مطرح کرده اند؛ برای مثال خط در هنر اسلامی و مجسمه در قرون وسطی مسیحی به خصوص در دوره گوتیک نقش واحدی دارند. هر دو بر آنند که زمینه حضور و وصل در قلمرو الوهی را فراهم آورند؛ با این تفاوت که خط واجد حالت انتزاعی است و در تجربه زیباشناسی دینی حل می شود، اما مجسمه به دلیل عینیت نمایی، دارای چنین شرایطی نیست. حتی با نگاهی سطحی به تزیینات معماری ایران در دوره اسلامی می توان به مطابقت این دیوارنگاری ها با معانی و ویژگی های استنتاخ شده از آنها پی برد. این ویژگی ها داشتن ارتباط تنگاتنگ با معماری، همگانی بودن، تناسب با معماری و فضای اطراف، وحدت با دیوارها و کل ساختمان، داشتن سبکی تزیینی، عدم وجود عنصری اضافه بر دیوارها، پایداری، دوام و عدم تعلق به یک زمان خاص است. از آنجا که هنر اسلامی، مکاشفه ای است تصویری، تا حقیقت ماورای واقع را بیان دارد، از این روی طبیعت به عنوان رویه ای از واقعیت ها وجود و اعتبار دارد و آستانه حرکت است، اما هنرمند در آن درنگ نمی کند و در آن غرق نمی شود. طبیعت و هرگونه واقعیتی خود به عنوان منشا ارزش و حقیقت مطرح نمی گردد؛ چرا که تمامی اعتبار و ارج خود را از طیف ماورائی خود یافته است. به نمایش در آوردن و ترسیم و تجسم واقعیت ها به این صورت است که شکل (فرم) آیه نگرانه، آن چنان شکلی است که در آن سعی شده واقعیت وجودی و تصویری شکل، با معنای ماورائی آن تطبیق یابد، خواه این تصویر تخیلی، تمثیلی و رمزی باشد خواه واقعی و طبیعت گرایانه. البته در عرصه آفرینش و خلاقیت هنری شهود حرف آخر را بیان می کند و هنرمند در هنگام آفرینش هنری با روحی همچون جریان آرام و زلال و شفاف چشمه ای که از مخزن عظیم و پنهان مذهب و فرهنگ اسلامی مایه می گیرد به خلاقیت می پردازد. اوج چنین حرکتی در هنر تجسمی اسلامی، در نقوش قالی چه به صورت تجریدی (آبستره) و چه به صورت فیگوراتیو، و نیز در نقوش اسلیمی و هندسی منقوش در دیواره های مساجد و اماکن مذهبی (دیوارنگاری های مذهبی) نمایان است.[8]
-200025-143707210
10
تزیینات معماری اسلامی ایران مانند گچبری، آجر کاری، سنگ کاری و کاشی کاری گاهی با کاربرد مجزا و زمانی در تلفیق با یکدیگر توسط هنرمندان، نمایشی شگفت از زیبایی ها را پدید آورده است و هنرمندان با به کارگیری طرح های گوناگون از طرح ساده گیاهی و هندسی گرفته تا خوشنویسی بر روی مصالح ساختمانی، خلاقیت و نبوغ خود را مکرر به اثبات رسانیده اند. عمده تحولی که در دوران اسلامی در رابطه با نقوش تزیینات شکل گرفت حذف عناصر فیگوراتیو انسانی و حیوانی در ابتدای این دوره است. البته پایه ریزی این امر در دوره قبل از آن یعنی دوره ساسانی اتفاق افتاد. در این دوره استفاده از نقوش انسانی و حیوانی نسبت به دوره های قبل کمتر و نقوش هندسی نیز اکثراً در حاشیه استفاده می شوند و به طور کلی نقوش گیاهی بیشترین تنوع و کاربرد را پیدا می کنند.[9] همان گونه که ارنست کونل در رابطه با عدم به کار بستن نقوش انسانی معتقد است تحریم معروف هنرهای تجسمی در جهان اسلام ربطی به قرآن و سایر گفته ها و عبارات جزمی دیگر نداشت.زمینه ی این تحریم تا حدود زیادی به تعریف سهم و نقش هنرها در استخوان بندی جامعه ی اسلامی برمی گشت. مباحث و مناظراتی راجع به شمایل شکنی که جهان مسیحیت را در کشمکش های شدید مذهبی فرو برد و تا اواسط قرن نهم میلادی (سوم و چهارم هجری) حل و فصل نشد، نقش بسیار مهمی در تشکیل نگاره های اسلامی داشت.[10] این تحول هم زمان با تعیین چهارچوبی برای هنر اسلامی آغاز گردید که تنها از طریق توجه رسمی بلکه بیشتر با انتخاب و برداشتی درونی و جمعی صورت گرفت. از اساسی ترین اصول هنر جدید در این دوره، انتزاع و تجربه، نفی شمایل گرایی، تکرار موزون و پرسازی کامل سطوح بود. بر این اساس نگاره هایی انتخاب شدند که تطابق بیشتری با شکل و مفاهیم یاد شده داشتند و مناسب ترین نگاره ها شامل طرح های گیاهی و هندسی بود. طرح های گیاهی از آن جهت که از دوران پیش از تاریخ بیانگر باروری و نعمت بودند و طرح های هندسی از آن رو که با تکثیر و گسترش در سطح، مفهوم کثرت در وحدت و وحدت در کثرت را به بهترین وجه نمایش می دادند. به این ترتیب مضامین دیگری چون نقوش انسانی و حیوانی، با ممانعت فلسفه زیباشناسی اسلامی مواجه شدند.[11] مفاهیم مورد نظر دین اسلام با پشتوانه جهان بینی و فلسفه خود، در قالب «تکرار» که از اصول ترکیب بندی در هنر ساسانی بود، در هنر اسلامی نیز ظاهر گردید با این تفاوت که نگاره ها از شکل منفرد و مستقل خود خارج شده و با اتصال به نگاره های دیگر در تکرار مداوم و موزون و تحت قاعده و منظمی هندسی و ریاضی گونه شبکه ای همبسته و یک پارچه ایجاد کردند. ترکیب حاصل صورت زیباشناسانه ای بنیان نهاد که عبارت بود از پرکردن مطلق سطوح. متعاقب این امر، نقوش بزرگ با افزایش تقسیمات داخلی به نقش های کوچک ترین تقسیم شدند و این ترتیب امکانات بیشتری جهت ترکیب و اتصال با نگاره های دیگر فراهم آوردند. تجزیه داخلی نقش ها، شکلی پرکار تر به موتیف ها بخشیده، به نوعی ریزنقشی انجامید.[11] هنر تزیینات معماری به مانند سایر هنرها هر چه بیشتر به سمت تزیینی شدن رفت؛ اما این به آن معنا نیست که معانی و ارزش های -207645-69596011
11
تصویری و مفهومی آن کمتر شده بلکه برعکس هرچه بر محدویت ها افزوده شده از طرف دیگر بر میزان مفاهیم نشانه شناسی و مفهوم گرایی و فلسفه نقوش انتزاعی نیز افزوده شد. در هنر اسلامی رمزها آن گونه خالص و ناب شده اند که اغلب به هیچ رو تداعی کننده ی اشکال بیرونی نیستند و مرزی از یک تصور عرفانی و باور اسلامی تبدیل شده اند و این تغییر و تبدیل برای انطباق تصویری با باورهای دینی شکل یافته است. زینت به عنوان یکی از پایه های تصویری هنر اسلامی، وسیله یا بیانی تصویری است برای شرافت بخشیدن به ماده، سطح، رنگ، خط، حجم، آجر، گل، خشت و گچ و ... تا به افق های برتر اعتلا یابند و رنگ و هویت معنایی و در نهایت شخصیت فوق طبیعی بیابند و معنوی و الوهی شوند. هنر اسلامی به پیروی از قرآن، با دیدی الهی، همه چیز را زینت می داند تا این شرافت بخشی به ماده را تکمیل کند: «اِئّا جعلنا ما علی الارض زینۀ لها»[12] (در حقیقت، ما آنچه را که بر زمین است، زیوری قرار دادیم). در قرآن، کلمه زینت به چند معنا آمده که در برخی جاها مستقیماً هنر اسلامی را تحت تاثیر قرار می دهد. مانند وقتی در معنایی کاملا ملموس و غیر رمزی آمده است. «بنی آدم خذوا زینتکم عند کل مسجد»[12] (هنگام حضوردر مسجدی، زینت را آرایه خود گردانید). زینت در هنراسلامی، بر خلاف نظر مستشرقین که آن را وسیله زیباتر شدن دانسته اند، دارای هویت رمزی و نمادی است که حقیقت را برملا می کند و البته چون این حقیقت در اوج و آرمان گرایانه است دارای عنصر زیباشناختی نیز هست.[8] به هر دلیلی می توان این گونه استنباط کرد که منع صورتگری باعث گسترش استفاده از نقوش مجرد گیاهی و هندسی در دوره ی اسلامی شده است. مسلمانان با تغییراتی که در نسبت ها به وجود آوردند دست به ابداعاتی بی پایان زده، به ترکیباتی جدید و پیچیده دست یافتند. همان طور که پرفسور پوپ گفته است، پیچیده ترین ترکیب های عصر اسلامی نیز براساس مضمون های آشنا و سنتی ساخته شده اند. درخت مقدس و نیلوفر آبی به هزاران صورت، تاک مواجی که به درون تاب می خورد، 219697305327015219621105247005218738455407660218662255231130نقش های برگ و گل به اقسام گوناگون و شبکه های دقیق هندسی پدید آمدند. نقوشی هم چون ستاره های شش یا هشت پر نیز نسبت به گذشته از سادگی وطبیعت گرایی شان کاسته شده و بر اساس دیدگاهی ذهنی و غیر مادی به اصطلاح «برساو» می شدند.[13] بدیهی است که نحوی نگرش به نقش مایه ها و مضامین مذکور، از منظر گذشته صورت نمی گیرد و با تهی شدن تدریجی نمادها از مفاهیم رمزی و غایت های اسطوره ای خود، به نمادی کلی از عالم بالا و جهان قدسی تبدیل شدند. در این راستا گونه ای از نقش پردازی با ظاهر تزیینی شکل گرفت که هدف آن نه بیان خاصیت نمادین طرح و تشخیص بخشیدن به آن و ایجاد نمودی آرایشی، بلکه نمایش تجلی الهی، در صور کثیر زیبای ناشی از آن، از طریق مخفی کردن طرح های ترکیبی یکپارچه بود. پاپا دوپولو، این گونه گفت: «دگرگون شدن مفهوم نمادین بدین سان منجر به دگرگونی زیباشناختی صورت شد و همین دگرگونی زیباشناختی به نوبه ی خود از نو، مظهر مفهوم دینی شد».[14] به هر حال در طول دوران اسلامی به مرور تزیینات و نقوش هندسی بر پایه ی اصول نظم و تعادل از گره های شکیل تر و پیچیده تری برخوردار می شدند و نظم و زیبایی کهکشان گونه می یافتند. نقش مایه های گیاهی نیز با حفظ اصل و تناسب، هرچه بیشتر از شکل طبیعی دور شده، در سطح وسیع، سوار بر قوس های حلزونی متعدد و پر شاخ و برگ، صورت خیالی به گرفته و دوارتر و گردان تر می شدند. مجموعه تغییرات به وجود آمده که ناشی از خلاقیت و مداومت هنرمندان مسلمان بود سبب شد تا پیوسته بر کثرت و غنای نقش ها افزوده شود، به طوری که استفاده از نقوش تکراری تا حد زیادی کاهش یافته و ترکیبات، ظریف تر و پیچیده تر گردید.[11]
-104140-123063012
12
2-3 نقش مایه های تزیینات معماری
نقش مایه ها و نگاره ها در هنر هر ملتی، گنجینه ای است تصویری از آنچه بشر در طی حیات خود آرزو، تخیل، فکر، طلب و یا به آن عمل کرده است. این گنجینه چون میراثی ارزشمند و هویت بخش از نسل به نسل دیگر رسیده و در این سیر، تحت تاثیر عواملی چند نظیر افکار و اعتقادات، نفوذ جریان های هنری، خواست حاکمان و سفارش دهندگان و خلاقیت هنرمندان تغییر تحول یافته است. این گنجینه ی تصویری در هنر ایران، ریشه در نگاره های مجرد، سمبلیک و غیر طبیعت گرایانه ای دارد که زمینه مورد پسند هنرمندان شرقی و روحیه مسلط آثار آنان را نمایاگر می سازد. این نگاره ها که ریشه در نگاره های شرق باستان و بین النهرین دارد در قالب هنرهای مختلف از جمله سفالگری، فلزکاری وحجاری به دوران بعد منتقل شدند که در عین تاثیر بر یکدیگر بر دیگر شاخه های هنری نیز تاثیر گذاشتند. برای مثال فلزکاری ماد بر حجاری هخامنشی و بر گچبری ساسانی موثر بوده و به تدریج شکلی تزیینی پیدا کرده است. نمادهای تصویری از طریق این هنرها ثبت و به دوره های بعدی انتقال یافته اند. این نقش مایه ها یا موتیف ها به واسطه شکل طبیعی شان چهار مضمون انسانی، حیوانی، گیاهی و هندسی را نشان می دهند و از مفهومی اسطوره ای برخوردار بوده، ترکیبی خیالی را به نمایش می گذارند. در این ترکیب بندی ها، موتیف ها، به شکل عواملی مستقل و مجزا عمل می کنند. ولی از طریق تکرار، تقارن و تقابل موفق به تشکیل نظام نقش پردازی واحدی می شوند که هر یک از انسجام خاصی برخوردار است. در این نظام نقوش اغلب درون محدوده های هندسی یا قاب های تزیینی قرار گرفته و یا از طریق فواصل خالی زمینه از هم مجزا شده اند. به گونه ای که کمتر اختلاطی بین نقوش با نقش های مجاورشان پدید می آید. در این دوره نقوش گیاهی بیشترین تنوع و کاربرد را دارند و استفاده از نقوش انسانی و حیوانی نسبت به دوره های قبل کمتر و نقوش هندسی نیز بیشتر در حاشیه مورد استفاده قرار گرفته اند.[11]
2-3-1 نقش مایه انسانی
تصاویر انسانی از جمله نقوشی است که از دیر باز در ایران، جهت به تصویر در آمدن با محدویت هایی چون شبیه سازی و شخصیت پردازی، زاویه دید و جنسیت رو به رو بوده است و هرگز بدان صورت که در هنر یونان و روم مطرح بود در هنر ایران ظاهر نشده است. این نوع از نقش مایه، در تزیینات بعد از اسلام کم کم از میان رفته یا به ندرت مورد استفاده قرار گرفته تا این که در قرون اخیر دوباره احیاء و به شکل مطلوبتری به آن پرداخته شد.در زمینه گچبری اولین نقش های انسانی مربوط به دوران اشکانی است که از یک سو تحت تاثیر آثار هلنی و از سوی دیگر متاثر از حجاری هخامنشی بود. در این آثار که به صورت های مختلفی چون سردیس، نیم تنه، تمام تنه و نقش برجسته به وجود آمده، به شبیه سازی چهره، جامه و زیوآلات توجه فراوان شده است. با آغاز دوره اسلامی نقوش موجودات زنده به خصوص نقش های انسانی با منع تصویری رو به رو و از جرگه ی مضامین هنر رسمی حذف گردیدند. با وجود این، در هنر درباری به تقلید از کاخ بیزانسی و ساسانی از نقوش انسانی برای زینت بخشیدن به فضاهای داخلی و قسمت های خصوصی کاخ ها و خانه های ثروتمندان استفاده شد.[11]
-96520-148653513
13
2-3-2 نقش مایه حیوانی
این نقوش از نقش های متداول و پر اهمیت در هنر ایرانی بوده که به طور گسترده در رشته های مختلف هنری به کار رفته و جایگاه مهمی را در آثار هنری به خود اختصاص داده است تا آنجا که تالبوت رایس در اهمیت آن می گوید: «نقش حیوانات به صورت مستقل و مجزا و عنصری که به کل ترکیب بندی هنری حاکم باشد، فقط در هنر ایران رخ داد».[11] به طور کلی در کاربرد نقش حیوانی دو مضمون اساسی مطرح بوده است: یکی قالبی سمبلیک و نمادین که در آن حیوانات در اشکال مختلف به صورت کامل و یا بخشی از بدن جانور مثل سر شیر، گراز و یا بال های افراشته و یا در کنار حیوانات و نقوش دیگر نشان داده می شد و گاه با موجودات دیگر اعم از انسان و حیوان تلفیق می گردید. مثل شیردال ها و سیمرغ؛ دیگری در جایگاه طبیعی شان هم چون صحنه های رزم شکار و شکارگاه ها و نیز به عنوان مرکب، اغلب اسب، که در هنر اسلامی هر دوی این ها جهت تزیین به کار گرفته شد.[11] در معماری دوره ایلخانیان نقوش حیوانی به ندرت به چشم می خورد، اما پس از این دوره نقوش حیوانی دوباره به تزیینات معماری ایران بازگشتند. نکته اینجاست که در نقوشی مانند نقوش صفوی ردپای هنر مغول در نقوش حیوانی دیده می شود. این مسئله تاییدی است بر نظریه تکامل دیرتر تزیینات معماری نسبت به ساختار کلی معماری و تاثیر نگاره ها و نقوش و مینیاتورهای دوران قبل در نقوش معماری هر دوره و این مساله لااقل در مورد نقوش گچبری اژدها و سیمرغ موجود در خانه های صفوی که برگرفته از مینیاتور های مغول هستند صدق می کند.
2-3-3 نقش مایه های گیاهی
نقوش گیاهی پیش از آنکه در تزیینات گچی به کار رود، در حجاری ها و ظروف فلزی و سفالی باستانی وجود داشته اند و هر کدام از نظر معنا و مفهوم در جای خود به عنوان نشانه خاصی تلقی شده و در برگیرنده عنصر مفهومی خاصی بوده اند. در دوره ی اشکانی این نقوش به شکلی محدود اما متفاوت با قبل در گچبری ها ظاهر شد. این تفاوت در ترکیب و حرکت چرخان نقوش تزیینی این عهد که در دوره های بعد شکل کاملتری به خود گرفت نمایان است. نقوش گیاهی که در عهد ساسانی در اقسام متنوعی از جمله آکانتوس (کنگر)، پالمت (نخل)، لوتوس (نیلوفر)، انار، تاک، پیچک، انگور، کاج، بلوط، گل های برگدار، گل رز و درخت زندگی در گچبری ها به کار رفتند مفاهیمی از عشق و آبادانی، حاصلخیزی، باروری و غیره را تداعی می کرده اند.[11] نقوش گیاهی که هر کدام ویژگی تصویری و مفهومی خاصی داشتند، از دیگر هنرها و فرهنگ های فتح شده توسط مسلمانان در هنر اسلامی وارد و جذب گردیده و به شکل دلخواه در آورده شده اند. اسلام این عناصر کهن را جذب کرده به انتزاعی ترین و کلی ترین شکل ممکن تبدیل و تاویل کرده است؛ یعنی به نوعی تراز، یکدست و همواره کرده و به این ترتیب هر گونه خصیصه های جادویی و سحر انگیز را از آنها می گیرد. در مقابل بدان ها بصیرت عقلانی نوینی که تقریباً می توان گفت واجد ظرافتی روحانی است می بخشد.[15] از نقوش متداول در دوران پیش از اسلام می توان به ساقه و بوته های مارپیچ روی ظروف سیمین آن دوران، نقش برجسته های طاق بستان، گچبری های تیسفون و چال ترخان اشاره کرد. ولی در واقع کاربرد همه جانبه ی آن به دنبال پیدایش هنر اسلامی صورت گرفت و اولین نمونه های کاربرد این نقش را در گچبری های محراب مسجد جامع نائین و طاق محراب مسجد جامع شیراز می توان مشاهده نمود. حرکت اسلیمی باعث شد که نقوش از شکل عناصری منفرد و مجزا خارج شده و پیوستگی پویا با دیگر نقش مایه ها برقرار کند. همین حرکت در حدود قرن پنجم هجری منجر به پیدایش ترکیبی دلفریب از پیوند نقوش گیاهی با نگاره های خطی گشت که در قالب کتیبه ها شکل تزیینی و نمادین دیگری را در هنر اسلامی خلق کرد.[11] با این وجود سال ها طول کشید تا هنرمندان و طراحان توانستند از ترکیب نقوش گیاهی پیچ دار اسلیمی و ختایی با کتیبه به ترکیبی واحد دست یابند تا با حذف هر کدام از این عناصر از اثر خلق شده، تزیین دیگر، انسجام خود را حفظ کرده و ترکیب و تعادل خود را از دست ندهد و عین حال عناصر به لحاظ بصری مکمل یکدیگر نیز بوده و در قالب اثری واحد به شکیل ترین حالت در بیان تزیینی برسند. این سبک کار که در دوره سلجوقی با تکنیک آجر و گچ آغاز شده بود. مراحل آزمون خود را در دوره ایلخانی و بیشتر با تکنیک گچ طی کرد، تا سرانجام در دوره تیموری به تکامل رسید. شاهکارهایی به خط خوشنویسان زمانه با تکنیک کاشی های معرق پدید آمد. در نهایت دوره صفوی حسن ختامی بود بر این دست آثار چشم نواز و زیبا که با کاشی های هفت رنگ و به قلم اساتید بی بدیل آن زمان انجام شده است.[16] بدین ترتیب نقوش گیاهی در قالب های مختلفی از جمله اسلیمی با شدتی بیشتر از سایر نمونه ها روندی انتزاعی را طی کرده اند. در دوره ی مغول و صفوی به اوج ظرافت، تنوع و انتزاع رسیدند. انواع گوناگون آن اسلیمی، ساده، توپر، توخالی، دهن اژدری، گلدار با چنگ، اسلیمی برگی با چنگ و بدون چنگ و ... در آثار به جای مانده از این دوران دیده می شود.
-145081-650891714
14
2-3-4 نقش مایه های هندسی
سابقه ی استفاده از نقوش هندسی در ایران به نقش سواستیکای باستانی و خطوط و دوایر ساده ای برمی گردد. که با ترکیباتی مختلف در انواع آثار سفالی و فلزی و غیره از دوران پیش از تاریخ بر جای مانده است. در دوران اشکانی تحت تاثیر آثار هلنی برخی طرح های که حالتی هندسی داشتند از جمله نقش خمپای یونانی به هنر ایران وارد شد. در دوره ساسانی شاهد کاربرد طرح های هندسی ساده و خطوط زاویه دار و نیز طرح هایی به شکل دایره، مربع و مستطیل هستیم. وجود نقش های هندسی در گچبری ساسانی را نمایان می سازند. آنچه بیش از همه در نقوش هندسی هنر اسلامی چشمگیر است گسترش همه جانبه ی آن است که به دنبال اجرای سنت پوشش سراسری سطوح شکل گرفت. آن را باید مرهون ذهن ریاضی و حکمت وحدانی هنرمندان مسلمان دانست؛ چرا که این نگاره ها در هنر قبل از اسلام ایران (نگاره های هخامنشی، ساسانی و پارتی) و هنرهای سنتی شرق و غرب نیز وجود داشتند. ولی بیشتر به صورت مستقل و یا در یک گستره یک جانبه طولی و عرضی به کار می رفتند و کمتر اتفاق افتاده که این نگاره ها عضو یک شبکه سراسری گشته و در سراسر آن تکثیر شوند.[16] ترکیبات هندسی یاد شده بر اساس تقسیم دایره به چند ضلعی های منظم به وجود می آید. این چند ضلعی ها آلاتی از جمله شمسه، ترنج، طبل، پنج، سرمه دان، ترقه، پابزی، گیوه و غیره اند که بنا به چفت و بست های مختلف گره های متنوعی را تشکیل می دهند. این نقوش در ترکبیاتی متنوع و گاه همراه با موتیف های گیاهی و یا خط نگاره ها به خصوص در محراب ها به نهایت زیبایی خود رسیده است. برای نمونه می توان به محراب زیبای امامزاده ربیعه خاتون و امامزاده یحیی در ورامین اشاره کرد. کاربرد دیگر این نقوش در حاشیه ها قاب بندها، تقسیمات زمینه برسطح موتیف ها و توپی های ته آجری است که همگی در دوران سلجوقی و ایلخانی در نهایت زیبایی اجرا شدند. در این دوره شکل ظریف و زیبایی از نقوش هندسی در بیشتر آثار گچبری بر روی موتیف ها ایجاد شده اند که به آژده کاری موسوم اند. این شیوه که استفاده آن در حدود قرن سوم هجری آغاز شد در دوره ی مغول (قرن هفتم هجری) به نهایت پیشرفت خود رسید. نمونه های زیبایی از آن در اکثر آثار گچبری این ادوار از جمله مسجد ری، مسجد جامع ابرقو، گنبد علویان و بقعه پیربکران موجود است. این نقوش شامل طرح های ریز بود که به اشکال متنوع بر روی گله ها یا موتیف های گچبری به عمق کمی کنده کاری شده است. علاوه بر ایجاد سایه روشن هایی لطیف آنها را از یکنواختی و سادگی خارج کرده یا به اعتقاد پوپ این تکنیک به شکل های مشابه موتیف ها ارزش های متفاوتی می داد.[16]
-208982-491744015
15
2-3-5 نقش مایه خطی (خط نگاره)
جوهر اصلی خط کلمه است و از کنار هم قرار گرفتن کلمات خط به وجود می آید و به تعبیری خطاط یا خوشنویس خلاصه این کلمات است و خوشنویسی علم هندسی روحانی است.[17] یکی از معجزه های راستین اسلام چگونگی تکامل خط کوفی در دورانی کوتاه و رسیدن به گونه ای از خوشنویسی متناسب، بسیار آراسته و بی نهایت زیباست. خط کوفی که در نیمه اول هجری، به اوج خود رسید. چنان فضیلتی کسب نمود که به مدت سه قرن دوام یافت و به اعتقاد صاحب نظران تنها خط روحانی برای کتابت قرآن بود. خط کوفی اولیه فاقد علایم اعراب و نشانه های آوایی بود.[18] با آغاز عصر اسلامی در ایران نیز خط عربی جایگزین خطوط نوشتاری قبل شد. به عنوان عامل ثبت کلام مقدس الهی از احترام، توجه و قداست فراوانی برخوردار گردید. به همین دلیل هنرمندان مسلمان کوشیدند محمل شایسته ای برای نگارش کلام حق ایجاد نمایند. علاوه بر این همان طور که گفته شد ممنوعیت نمایش نگاره های انسانی و حیوانی انگیزه ای برای شکوفایی خلاقیت بیشتر هنرمندان دراین زمینه شده بود. برین سبب خط عربی در دست هنرمندان مسلمان به متنوع ترین و زیباترین صورت ها درآمد. در کنار مضامین موجود گیاهی و هندسی خط عربی که زبان وحی بود، به عنوان یک عنصر تزیینی مطرح شد. در قالب کتیبه نگاری شکل جدید و بی سابقه ای از تزیین و آرایش را در معماری به وجود آورد و سمبل و معرف هنر اسلامی شد. خط عربی که به واسطه شکل حروفش استعداد تزیینی بالایی داشت، ابتدا در آرایش سفالینه ها به کار گرفته شد. ولی به جهت پیشتوانه عظیم دینی این بار در شکلی قدرتمند و موثر، بناهای مذهبی را متبرک و مزین کرد. شکل ابتدایی آن ساده با زاویه دار بود ولی در ترکیب با نگاره های تزیینی هر روز متنوع تر می شد و ترکیب با نقوش گیاهی و هندسی شکل پیچیده تر و مرموزتر می یافت و به تدریج شکل زاویه دار آن نرم تر و دوارتر می شد.[11] در ابتدا خط کوفی ساده به کمک دست مایه های تزیینی نقوش گیاهی و هندسی در مدت کوتاهی به شیوه های گوناگونی از جمله بنایی و تزیینی شامل ساق و برگ دار، گل و بوته دار، درهم تافته، گرده دار، مشبک، به هم پیچیده و جاندار که در آن حروف، شکل اندام انسان یا حیوان را به خود می گیرند ابداع شد. همچنین در طی تکامل این خط، گونه های دیگری از قبیل مشجر، مورق، مزهر، مظفر، معشق و موشح شکل گرفت. در نهایت این خط تحت قاعده و نظمی معین در انواع متعددی چون نسخ، محقق، ریحان، ثلث، تعلیق و نستعلیق مطرح گردید. از میان انواع این خطوط، کوفی مشجر، مورق، مزهر، معقلی، بنایی، همچنین خطوط نسخ، ثلث و نستعلیق بیشترین کاربرد را در طول تاریخ کتیبه ها داشته اند.[11]
15240-332994016
16
انواع خطوط کوفی از نظر جنبه های تزیینی در آثار اسلامی به چند گروه اصلی قابل تقسیم بندی و معرفی است:
1- کوفی ساده: این کوفی مبداء پیدایش دیگر اقلام کوفی بوده است.
2- کوفی گوشه دار: این خط معمولاً انحنا ندارد،به آن خط مربع،مستطیل و بنایی نیز گفته می شود.
3- کوفی برگ دار (مورق): معمولاً انتهای حروف به وسیله برگ های تزیینی یا اسلیمی تکمیل می شود. به کوفی فاطمی نیز شهرت دارد.
4- کوفی گل و برگ دار (مرهز): غالباً در زمینه ای از گل و برگ و اسلیمی قرار داشته. اگر انتهای حروف با شاخه های گیاهی همراه باشد، می توان آن را کوفی مشجر اطلاق کرد.
5- کوفی گرده دار (معقد): کوفی درهم پیچیده با تزیینات فراوان. اگر این گره ها تکرار شود می تواند مشبک نیز نامیده شود.
6- کوفی پیچیده (معشق): خطوطی تزیینی که حول یک محور (دایره) قرار می گیرند. تقریباً شبیه کوفی گره دار است. نمونه هایی از آن در گنبد سلطانیه و مسجد جامع یزد می باشد.
7- کوفی موشح: شامل تزیینات زیبا، نظم هندسی و توام با رسم و تذهب و نقاشی است. عبارت از موشح ساده و میانه شکل، کامل و قفلی است.
8- کوفی مدور: کوفی ملایم همراه با انحنا و دایره وار که «مقور» یا «مستدیر» هم گفته اند.
9- کوفی مزین: بعضی حروف این نوع دارای پیچ و تاب و تزیین است.
-137160-62420517
17
10- کوفی ایرانی یا کوفی پیرآموز: یکی از مهمترین انواع خطوط کوفی شرقی یا ایرانی است. مهمترین ویژگی آن انفصال تمام حرف خواه متصل و منفصل، ازیکدیگر است. غربی ها به این نوع خط «کوفی مایل» یا «کوفی خوابیده» نیز می گویند. کوفی شرقی ابتدا در قرن پنجم هجری توسط ایرانی ها ابداع شد. این نوع کوفی، ویژگی های منحصر به فردی را دارا بود که با انواع خط کوفی متفاوت بود.[18] این خط از قرن دوم هجری عامل بسیار مهمی در هنر اسلامی برای سوره های قرآن مجید، نوشته های روی سکه ها و نوشته های یادبود به شمار می آمد و تا قرن چهارم هجری خط قابل ملاحظه در ایران، محدود به کوفی بود. تحول تزیینی کتیبه های کوفی تا اواخر قرن پنجم هجری استمرار یافت. از این زمان به بعد خط کوفی عملکرد اصلی خود را انتقال اندیشه و ایجاد ارتباط بود از دست داد و صرفاً تزیینی گشت.[18]
11- ثلث: خطاطان خط «ثلث» را مادر خطوط گفته اند. ثلث نوعی خوشنویسی است که از کوفی استخراج شده است. ابداع آن را به ابوعلی بن مقله بیضاوی شیرازی که در قرن سوم هجری می زیسته است نسبت داده اند. یکی از دلایلی که برای گذاشتن نام ثلث بر این نوع خوشنویسی آورده شده است داشتن 3/1 سطح (خطوط مستقیم) و2/3 دور (خطوط انتهایی) در داخل کلمات آن می باشد.
12- محقق: خطاطان خط محقق را «پدرخطوط» گفته اند. این خط از خطوط اصیل اسلامی می باشد خط محقق نزدیکترین خط به کوفی ساده است. در این خط اشکال حروف یکدست. یکنواخت و درشت اندام است که با فواصل منظم و بدون تداخل حروف می باشد. محق نیز از ثلث اخذ شده است.
13- ثلث آمیخته به محقق: دارای ویژگی های از هر دو و مشتق از آنهاست.
14- ثلث ریحانی: مدتی خط محقق و ریحان بین مردم انتشار یافت- سپس خط ثلث ریحانی را از خط ریحان بیرون آورد و تحت قاعده‌اش کشید- تا به درجه کمال رسید و دیگران آموختند. این خط نیز خصایص هر دو خط را دارا می باشد. (خط ریحان: خط ریحان مشتق از محقق می باشد و خطی است ظریف و کوچک اندام و تمام ویژگی های خط محقق را دارد ولی ظریف تر است و به همین جهت آن را به گل و برگ و ریحان تشبیه کرده اند. این خط برای سهولت در نگارش ابداع شده است و خواسته اند سبک و روش محقق را در خلاصه نویسی بکار برده باشند).
15- ثلث جلی: همان ثلث با این تفاوت که قلم های ریز را از یک موی اَستر به حساب آورده تا بحدّ 24 مو و 24 مور را یک دانگ و درشت (جلی) شمرده اند و به همین نسبت درشت تر را دو دانگ و سه دانگ تا شش دانگ گفته اند و شش دانگ در نظر آنان جلی ترین قلم بوده که در کتیبه نویسی به کار می رفته است.[19]
در تزیینات معماری ایران در دوره های مختلف تاریخی، خط کوفی تزیینی ساده در هر نوع سطحی نظیر آجر، سنگ، گچ، چوب، فلز، شیشه، عاج، پارچه و ... به کار گرفته می شد. این خط از قرن دوم -120650-58363218
18
هجری عامل بسیار مهمی در هنر اسلامی برای سوره های قرآن مجید، نوشته های روی سکه ها و نوشته های یادبود به شمار می آمد و تا قرن چهارم هجری خط قابل ملاحظه در ایران، محدود به کوفی بود. تحول تزیینی کتیبه های کوفی تا اواخر قرن پنجم هجری استمرار یافت. از این زمان به بعد خط کوفی عملکرد اصلی خود را انتقال اندیشه و ایجاد ارتباط بود از دست داد و صرفاً تزیینی گشت.[18] سابقه تاریخی کتیبه های گچبری در ایران به قرن اول هجری نسبت داده شده ولی اولین نمونه باقی مانده در بالای پیشانی محراب مسجد جامع نائین است که متعلق به سال 350 هجری است ولی در نیمه دوم قرن سوم هجری خط کوفی با نقوش اسلیمی مخلوط گردیده و با خط اولیه تفاوت پیدا کرد و این تحول در قرن پنجم به منتهای درجه رسیده است.[20] در این دوران که مقارن با حکومت های آل بویه و سلجوقی است انواع خط کوفی در کتیبه های گچی محراب ها و کتیبه های آجری به کار رفت و در دوره ی مغول اوج گرفت که نمونه های بسیار زیبایی از آن در مسجد جامع قزوین، مسجد جامع اردستان و مقبره بایزید در بسطام باقی مانده است. نوشته های این نوع خط عموماً آیات قرآنی، احادیث پیامبر اکرم(ص)، اسامی ائمه و دعاهای مختلف را شامل می شود. بیشتر این دعاها از کتاب مفاتیح الجنان به خصوص از دعای جوشن کبیر نقل شده است. در مواردی نیز از اشعاری عربی و فارسی جهت تزیین بناها استفاده شده است. اما عمده این کتیبه ها که به خط عربی هستند، محتوای مذهبی یا اخلاقی و یا آموزشی با هدفی معین داشتند و برای ترویج اصول اسلامی با استفاده از تاثیر ناشی از زیبایی آنها به کار گرفته شده اند. لیکن بعضی کتیبه ها مثلاً کتیبه آرامگاه عرب آتا حاوی اطلاعات تاریخی اند. سندها، اسامی سفارش دهندگان و یا حتی نام استادان معمار، گچ کار یا کاشی کار از جمله اطلاعات دیگری هستند که در برخی از این کتیبه ها آورده شده است و خوشنویس ناگزیر بوده متناسب با استفاده، کتیبه را به خط خوش عربی یا فارسی بنگارد و هماهنگی محض تناسب و آهنگ حروف را مراعات کند تا معمار یا هنرمند دیگری که تزیینات معماری را انجام می داده کتیبه را در مکانی معین قرار دهد. این روند در دوره ی مغول ادامه یافت و با پدید آمدن انواع دیگری از قلم های خوشنویسی در دوره ی مغول خطوط نسخ و ثلث و دیگر خطوط دوار جای خطوط کوفی را گرفته یا توام با آن به کار رفتند و یا در حالت پیچیده و ظریف تری با هم ترکیب شدند که به آن «خط مضاعف» می گویند. به عنوان نمونه می توان به این موارد اشاره کرد: کتیبه زیبای مسجد جامع ورامین، مسجد جامع ابرقو، حیدریه قزوین و مقبره پیربکران در اصفهان که استفاده از سه خط ثلث، کوفی گلدار و کوفی بنایی را به طور هم زمان در یک محراب نشان می دهد. در دوره تیموری و صفوی اجرای کتیبه در بناها به خصوص با خطوط ثلث و سپس نستعلیق ادامه پیدا می کند. لازم به ذکر است که کاربرد کتیبه ها بیشتر در حاشیه ی دور گنبدها، سطح دیوارها، بالای سردرها و به طور عمده در محراب ها بوده است. علاوه بر آن از خط نگاره ها در نقوش مهری، قاب های هندسی و کتیبه های ترنجی نیز استفاده شده است. شکل دیگری از کتیبه ها عبارت از کتیبه های گچی نقاشی شده بود که نمونه هایی از آن در مقبره ی اولجایتو در سلطانیه ی و پیرعلمدار در دامغان دیده می شود.[11] به خصوص می توان ترکیب چند نوع خط را به شیوه ای بدیع و هنرمندانه در محراب های به جا مانده از دوره های مختلف به خصوص دوره ی ایلخانی مشاهده کرد. خوشنویسان اغلب ثلث سترگ نما ولی با وقار را با انتزاعی ترین نوع کوفی، یعنی کوفی شطرنجی یا همان بنایی، تلفیق کرده اند. این نوع کوفی که به احتمال زیاد به علت کاربرد آجر در کتیبه ها زودتر از انواع دیگر گسترش یافته است. در ادوار بعد همچون پایه ای عالی و هموار تغییرپذیر برای تزیین دیوارهای مساجد با نام های الله، محمد(ص)، علی(ع) و عبارات مذهبی دیگر به کار گرفته شد. هنرمند، در کتیبه های بنایی می توانست به تمایلاتی پر و بال دهد که کاربست آنها در استنساخ قرآن ناممکن بود، زیرا کتاب آسمانی باید خوانا و مفهوم باشد. اما هنرمندان جهان اسلام، خصوصاً در شرق، بر کاشی و سنگ و آجر طرح های به هم بافته ای را با چنان نظم عالی ابداع کردند که بیننده سرانجام به این نتیجه می رسد. نوشته های گرداگرد بالاترین دالان های مناره ها و یا در گوشه های تقریباً نامرئی مسجدها اهمیت معنایی ندارند و یا باید آن ها را چون نوعی ورد و سحر به شمار آورد. برخی از این کتیبه ها کلماتی مانند برکت یا دعاهایی دیگر را در خود جای داده اند. این به هم بافتگی در گذر زمان نظم و تعدیل بیشتری می یابد. در بیشتر نمونه هایی که در میان سده ی هفتم در هند و آناتولی ابداع شدند گره های پیچیده چنان نظمی به خود می گیرند که گویی خط به جای آن که تابع معنای نوشته باشد، از ریتم گره ها پیروی می کند. این بی درنگ قافیه پردازی شعر فارسی را به یاد می آورد که در آن قافیه و ردیف با نظم تمام تکرار می شوند. غالباً فکر شاعر را برای آوردن قافیه مناسب به تصویرهای غریب سوق می دهد. خواننده غربی که با این اسلوب قافیه پردازی مانوس نیست، ممکن است این به اصطلاح عدم تداوم در یک غزل را نامطلوب بداند. اما مقایسه با حرکت موزون خط کوفی پیچدار محتملاً به او کمک می کند که ارزش این مشخصه خاص شعر عربی و حتی بیش از آن شعر فارسی را دریابد.[21]
-201295-495808019
19
2-4 تکنیک های تزیینات معماری
خشت یعنی محصول ترکیب آب و خاک، همواره از مصالح مورد استفاده در معماری ایران بوده است. این ماده گاهی با عناصر دیگر ترکیب شده است. پس از این که انسان پخت خشت را پیدا کرد تا امروز از آن برای ساخت بناها استفاده کرده است. سنگ نیز به عنوان یکی از عناصر اصلی ساخت بنا در دوران ایران باستان در کنار خشت و آجر به کار گرفته شده است. ایرانیان پس از تسلط تکنیکی بر هر یک از این مصالح، علاوه بر این که از آن ها در ساخت بدنه اصلی بنا استفاده می کردند، از قابلیت های موجود در آن ها در راستای تزیینات معماری نیز بهره بردند. حداقل براساس آنچه که امروز برای ما به جا مانده، در دوران بعد از اسلام استفاده از سنگ در ساخت بنا کمتر از دوران باستان دیده می شود. مصالحی که در ایجاد بناهای دوره ی اسلامی به کار رفته بسیار متنوع است. از عمده این مصالح آجر است که همواره نقش پایه و اساسی داشته است. معماری اسلامی در ایران در تمام ادوار و قرون سه نوع تزیین بر روی بنا نشان می دهد، که عبارت است از آجرکاری، گچ کاری و کاشی کاری. از لحاظ زمان استفاده، هر یک از این سه نوع با دو نوع دیگر مصادف و منطبق است. ولی گچ مدت درازتری از دیگر مصالح به کار برده شده است. مثلاً آجرکاری تزیینی در دوره ی قبل از سلجوقیان به وجود آمده و در دوره ی سلجوقی به حداکثر رشد خود رسید و در قرن هشتم هجری به تدریج از اهمیت آن کاسته شد. گچ نیز یکی از خصوصیات عمده ی تزیین ابنیه ی اولیه ی دوره اسلامی در ایران بود. این ماده در تمام قرون بعد نیز رواج و عمومیت خود را حفظ کرد. ابنیه ی دوره ی سلجوقی و ایلخانان نمونه هایی از طریق استفاده از گچ را نشان می دهد که عبارتند از سفید کاری نواحی بزرگ دیوار، ساختن کتیبه محراب، تقلید آجرکاری و گچ کاریی که به وسیله ی رنگ برجسته به نظر می آید.[6] با روش های ساخت بنا و تکمیل تکنیک های معماری، استفاده کاشی کاری در تزیینات بنا نیز پا به عرصه حیات گذاشت و در هر دوره ای تکنیکی خاص مورد استفاده قرار گرفت. کاشی معرق که نوع بسیار دشواری از تزیینات است و ساخت آن زحمت و زمان زیادی را طلب می کند در دوره ایلخانی پایه ریزی و در دوره تیموری به اوج شکوفایی رسید تا اینکه تولید انبوه و ساخت و ساز در دوره صفوی باعث شد تا این تکنیک از رونق افتاده. جای خود را به تکنیک کاشی هفت رنگ که ساخت آن راحت تر است بدهد و بیشتر ساختمان های این دوره تا زمان قاجار را با تکنیک آراسته گردد. هم چنین نقاشی بر روی دیوار که بیشتر با زمینه گچ انجام می شد در دوره صفوی رونق گرفته و مورد توجه پادشاهان قرار گرفت و تا دوران بعد نیز ادامه داشت. در دوران قاجار علاوه بر استفاده از دو تکنیک اخیر در تزیینات گاهی نسبت به اهمیت بنا، از آیینه کاری و انواع آن که در دوران قبل پایه ریزی شده بود نیز استفاده شده است.
-169545-360997520
20
2-4-1 آجر و سنگ
آجر مهمترین مصالح ساختمانی در ایران قبل و بعد از اسلام بوده است و اصلی ترین ماده شناخته شده در معماری اسلامی ایران است. آجر از خاک رس که تقریباً در اکثر نقاط ایران به وفور وجود دارد تشکیل شده است. آجر به دو صورت در تزیینات معماری ما به کار رفته است، یکی آجر ساده و بدون لعاب و دیگری آجر لعابدار. آجرهای ساده معمولاً به رنگ اخرایی (قرمز رنگ) و نخودی (متمایل به زرد) هستند. اما آجرهای لعابدار می توانند به رنگ های مختلفی وجود داشته باشند آجر ساده و آجر لعابدار گاه به صورت مجزا و گاه با تلفیق هم دیگر به کار رفته اند. از نمونه های بسیار جالب تلفیق کاشی و آجر گنبد سلطانیه در زنجان در دوره ایلخانی و مقبره خواجه عبدالله انصاری در هرات در دوره تیموری است.[11] آجر پخته یا خشت پخته هنگامی در معماری بناهای یادبود رواج یافت. نه تنها به بناها دوام بخشید، بلکه به نوعی مصالح مهم تزیینی تبدیل شد. کهن ترین بنایی که آجر کاری هایی بسیار تزیینی ساخته شد آرامگاه اسماعیل سامانی در بخاراست که قدمت آن به اواخر سده نهم و اوایل سده دهم میلادی می رسد. آجرهای نازک در ترکیب مربع با آجرهای قرصی شکل و گل سرخ به صورت انواع طرح های حصیر بافت چیده شده اند. این بنا، نمونه ای از یک شکل بسیار تکامل یافته معماری است. آجرهای به کار رفته در معماری عموماً مربع بوده که در کارگاه های آجرپزی در سراسر ایران ساخته می شده است. آجر علاوه بر استفاده در ساختن بدنه ی بنا برای تزیین آن نیز نقش مهمی داشته و از اوایل اسلام تا دوره ی تیموری تزیین بیشتر بناها با آجر کاری انجام شده است. هم چنین آجرهای ترشدار قالبی نیز مورد استفاده قرار می گرفته است. آجرهای پخته، رنگ های گوناگونی چون زرد کمرنگ، قرمزو قرمز تیره داشته که بیشتر در ابعاد (20 در 20 در 3)، (20 در 20در 5 ) و (25 در 25 در 5) سانتی متر ساخته می شده و در قسمت های مختلف بنا مانند ایوان ها، طاق نما ها، گنبدها، مناره ها و اتاق ها به کار می رفته است، نمونه آن ها را در برج های خرقان، گنبد قابوس، مناره ی مسجد ساوه می توان دید.[1] در هنر آجر کاری، طراحان و معماران دوره سلجوقی نهایت استادی و سلیقه خود را با به کار بردن شیوه های مختلف آجر کاری مانند آجر کاری پر نقش، آجر کاری با تلفیق آجر و آجر کاری با تلفیق گچ نشان دادند و از آنجا با توسعه تزیین به کمک آجر، مقدمات تزیین به شیوه ی خط کوفی بنایی را در معماری آغاز کردند که آثار معماری به جای مانده از این دوره موید آن است که شیوه ی خطوط بنایی (معقلی) با مهارت و استادی خاصی توسط هنرمندان انجام می شده است. از جمله این بناها عبارتند از مسجد جامع گلپایگان، منار چهل دختران، منار مسجد جامع ساوه، منار خسروگرد، مسجد جامع قزوین، منار گار اصفهان و منار کاشمر.[22]
-330200-228536521

—85

3-3-11- فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز (SOD)29
3-4- تجزیه و تحلیل داده‌ها29
فصل چهارم: نتیجه گیری
4-1- عمر گلجایی31
4-2- کاهش وزن تازه گل32
4-3- درصد ماده خشک33
4-4- قطر گل34
4-5- کاهش درصد مواد جامد محلول در آب (TSS)35
4-6- میزان پروتئین گلبرگ36
4-7- میزان کاروتنوئید گلبرگ37
4-8- جذب آب38
4-9- جمعیت باکتریایی در ته ساقه39
4-10- جمعیت باکتریایی در محلول نگهداری گل‌ها40
4-11- فعالیت آنزیم سوپر اکسید دسموتاز41
4-12- فعالیت آنزیم پراکسیداز42
فصل پنجم: بحث
5-1- بحث45
5-2- نتیجه‌گیری50
5-3- پیشنهادها50
منابع51

فهرست شکل‌ها
عنوانصفحه
شکل 1-1- گل ژربرا3
شکل 1-1-2- روند رشد و اثرات بروز پیری در مراحل نمو گل9
شکل 3-1- گل‌های شاخه بریده‌ی ژربرا در مرحله‌ی برداشت22
شکل 3-2- چیدمان طرح آزمایشی23
شکل 3-3- اندازه‌گیری وزن تر شاخه گل25
شکل 3-4- اندازه‌گیری قطر گل‌ها26
شکل 3-5- رفراکتومتر دستی (مدل N-1)27
شکل 3-6- اندازه‌گیری پروتئین گلبرگ27
شکل 3-7- اندازه‌گیری رنگیزه کاروتنوئید گلبرگ28
شکل 4-1- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر عمر گلجایی گل‌های شاخه بریده ژربرا31
شکل 4-2- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر کاهش وزن تر گل‌های شاخه بریده ژربرا32
شکل 4-3- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر وزن درصد ماده خشک گل‌های شاخه بریده ژربرا33
شکل 4-4- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر قطر گل‌های شاخه بریده ژربرا34
شکل 4-5- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر روی کاهش درصد مواد جامد محلول در آب (TSS) هنگام نگهداری گل‌های شاخه بریده ژربرا35
شکل 4-6- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر میزان پروتئین گلبرگ گل‌های شاخه بریده ژربرا36
شکل 4-7- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر میزان کاروتنوئید گل‌های شاخه بریده ژربرا37
شکل 4-8- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر میزان جذب آب گل‌های شاخه بریده ژربرا38
شکل 4-9- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر جمعیت باکتریایی در ته ساقه گل‌های شاخه بریده ژربرا39
شکل 4-10- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر جمعیت باکتریایی در محلول نگهداری گل‌های شاخه بریده ژربرا40
شکل 4-11- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز گل‌های شاخه بریده ژربرا41
شکل 4-12- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل فعالیت آنزیم پراکسیداز گل‌های ساقه بریده ژربرا42

فهرست جداول
عنوانصفحه
جدول 4-1- تجزیه واریانس اثر تیمارهای مختلف روی صفات اندازه‌گیری شده در گل‌های‌شاخه‌بریده‌ژربرا43

چکیده
این مطالعه به منظور بررسی اثر نیکل بر عمر پس از برداشت گل ژربرا در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. گلهای سالم ژربرا ((Gerbera jamesonii cv. ‘Intense’ از یک تولید کننده تجاری خریداری گردید و فوراً به آزمایشگاه بخش باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد رشت منتقل شد. گلها روی ارتفاع 50 سانتیمتری باز برش شد و در گلدان پلاستیکی دو لیتری محتوی محلول های مختلف نیکل برای 24 ساعت قرار گرفت. تیمار پالس شامل محلول نیکل ( 10، 20 و 30 میلی گرم بر لیتر)، سولفات و نیترات نیکل (10، 30 و 50 میلی گرم بر لیتر) بود. برای شاهد از آب مقطر استفاده شد. بعد از این دوره محلول پالس با 500 میلی لیتر محلول 3% ساکارز به علاوه 200 میلی گرم در لیتر 8-هیدروکسی کینولین سولفات جایگزین گردید. عمر گلجایی، کاهش وزن تر، درصد وزن خشک، جذب آب، شمارش باکتری های ته ساقه و محلول نگه دارنده، ، کاهش درجه بریکس و قطر گل ها، پروتئین و کارتنوئید گلبرگ ها و فعالیت آنزیم های سوپر اکسید دیسموتاز و پراکسیداز اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که نیترات نیکل سبب ایجاد بیشترین میزان از عمر گلجایی (11 روز)، پروتئین ( 14%)، فعالیت سوپر اکسید دسموتاز (21/135میکرومول بر گرم ‎وزن تر) و پراکسیداز (3/6میکرومول بر گرم وزن تر در دقیقه) گردید. سولفات و نیترات نیکل به ویژه در غلظت‌های 30 و 50 میلی‌گرم بر لیتر اثرات مفید مشابه بر عمر پس از برداشت گل‌ها داشتند. بنابراین نیکل این پتانسیل را دارد که به عنوان یک عامل نگهدارنده عمر پس از برداشت عمل کند. مطالعات بیشتر می‌تواند به روشن‌تر شدن جنبه‌های مختلف این تأثیر کمک کند.
واژگان کلیدی: عمرگلجایی، ژریرا، نیکل، سولفات نیکل، نیترات نیکل (II)

فصل اول
کلیات

1-1- مقدمهژربرا (Gerbera jamesonii) از خانواده آستراسه یکی از معروف‌ترین گلهای شاخه بریده، در جهان محسوب می‌شود. ژربرا اولین بار توسط گیاه شناسی به نام روبرت جیمسن در سال 1884 در آفریقای جنوبی کشف گردید. جنس ژربرا در حدود 30 گونه وحشی دارد که در مناطق آفریقا، آمریکای جنوبی و قسمت‌های گرمسیری آسیا گسترده اند (بنایی و همکاران،2013). به طور کلی ژربرا گیاهی است حساس به سرما با ریشه هایی عمیق که چند ساله محسوب می‌شود. گل آذین ژربرا از سه نوع گلچه، گلچه‌های شعاعی (در قسمتهای حاشیهای گل)، گلچههای موجود در قسمت صفحه مرکزی و گلچههای حد واسط تشکیل شده است. این گلچه‌ها به صورت شعاعی و فشرده کنار یکدیگر قرار گرفتهاند (شکل1-1). امروزه بیشتر ارقام تجاری ژربرا از تلاقی مصنوعی گونه‌های G.jamesonii و G.viridifiolia بدست آمده‌اند که هر دوگونه بومی آفریقای جنوبی می باشند. شهرت این گل به علت تنوع رنگ گلبرگ‌هایش و اندازه بزرگ گل‌هایش (در واقع گل آذین) می‌باشد. در صنعت گل‌کاری به صورت تک‌شاخه بریده و یا به صورت دسته گل و هم به صورت گل خشک کاربرد و طرفدار دارد (نایر و همکاران 2003). بیشتر برنامه‌های بهنژادی این گل در کشور هلند انجام می‌شود (برمر، 1994).
1086817671167گل ژربرا در رنگ‌های مختلف; زرد، صورتی، نارنجی، قرمز، سفید، کرم و بنفش یافت میشود. قطر گل‌ها 5 تا 12 سانتی متر و طول ساقه حدود 25 تا 60 سانتی متر و دارای انواع کم پَر و پُر پَراست(کافی و قهساره، 1390).
شکل 1-1- گل ژربرا

1-1-1-تاریخچه ژربرازیستگاه گونههای مهم این گل محدود به قسمت‌های شرقی آمپومالانگا و بخش‌های ایالت لیمپوپو در آفریقای جنوبی است. ژربرا در سال 1878 نزدیک منطقه باربرتون کشف شد و به همین دلیل در زبان انگلیسی به آن مینای باربرتون یا مینای ترانسوال می گویند. روبرت جیمسون این گیاه را به باغ گیاه شناسی کمبریج در انگلستان فرستاد و فردی به نام لینچ آن را کشت کرد. بر اساس گزارشات موجود این گیاه ابتدا در باغ نورویچ و سپس در باغ کیو توسط آقای تیلت به گل نشست اما اولین کسی که در اروپا موفق به دورگه‌گیری این گیاه شد، لینچ بود او این گیاه را با; Gerbera virdifolia تلاقی داد در نتیجه این تلاقی اولین ژربرا فلوریست خلق شد، این ژربرا Gerbera cantabrigiensis نام گذاری شد، لینچ واریته Brilliant را از تلاقی Natal معروف به Sir Michael Forster و Gerbera jamesonii تولید کرد، البته دو رگه‌گیری این گونه تاریخچه ای طولانی دارد با این حال به دلیل ویژگی‌های هتروزیگوتی بالا هنوز بذرهای تثبیت شده‌ای از این گیاه به دست نیامده است. لینچ، آدنت و ویل مورین هریک به طور جداگانه توانستند تغییراتی در رنگ گلهای Gerbera jamesonii که به طور وحشی می‌رویید، ایجاد کند. طبق گزارشات هیبرید های رنگی اصلاح شده توسط لینچ نسبت به واریته های فرانسوی اصلاح شده توسط آدنت بذرهای بیشتری تولید می کرد. این دو محقق در سال 1891 اولین گواهی بذر پایه را از انجمن باغبانی سلطنتی انگلستان دریافت کرداند و در سال 1904 نمونه ای از واریته‌های تولیدی را در لندن عرضه نمودند. آدنت در ریویرای فرانسه تعداد زیادی رقم به دست آورد و لینچ نیز بذرها و گیاهان خود را با وی مبادله کرد قبل از این رویداد آدنت تقریبا کارهای اصلاحی خود را با Gerbera jamesonii آغاز کرده بود و گیاهانی به رنگ قرمز کم رنگ در آفریقا تولید کرده بود وی به نتایج تلاش‌های خود اطمینان داشت و کارهای اصلاحی خود را در ریویرا مشابه باربرتون زیستگاه ژربرا ادامه داد. دییم آلمانی به همراه آدنت عهده‌دار کارهای دو رگه‌گیری شد که موفقیت آمیز بود، تا سال 1909 تلاقی های اصلاحی توسط آدنت با بیش از 3000 بار گرده افشانی هیبریدهای انگلیسی و تلاقی با گونههای آفریقایی اصلاح شده انجام شد. این ادعا با معرفی گیاهان والد و ویژگی‌های آن‌ها قابل استناد است به این ترتیب تا بهار سال 1909 تحت شرایط سخت گزینش کشت 25000 هیبرید انتخاب شده بود، در این زمان آدنت امیدوار بود حداقل پس از چند نسل بذرهای پایداری تولید شود وی در همان زمان تاکید کرد که گیاهان به طور قابل ملاحظه‌ای از نظر رنگ و شکل متنوع هستند این ویژگی امروزه کاملا مستدل شده است، بنابراین به طور قابل توجهی مانع از تولید ژربرا از طریق کشت بذر می‌شود.
در سال 1909 والتر در نشریه جدیدترین ارقام آدنت را به صورت گلهایی با اختلاف بسیار زیاد در رنگ به قطر 13 سانتی متر و طول ساقه‌هایی به اندازه 50 تا 60 سانتی متر با ماندگاری شش تا هشت روز معرفی می‌کنند، طبق گزارشات دییم عملکرد قلمه بین 36 و 60 گل در گیاه با قابلیت نگه‌داری تقریبا دو هفته ارزیابی شده است. در سال 1906 برای اولین ژربرا به خودی خود از طریق جوانه زنی بذر تکثیر شد. جینک در سال 1897 فرصتی برای ازدیاد و اصلاح ژربرا در نیویورک یافت. در پاییز 1908 رقمی به نام Gigantea به بازار معرفی شد، این گل قطری به اندازه 12 سانتی متر به رنگ سرخ و ساقه‌هایی به طول یک متر داشت تناوب گلدهی در این رقم بسیار زیاد بود و برای اولین بار در سال 1909 موفق به دریافت گواهی بذر پایه شد در این دوره زمانی ژربرا همواره به دلیل دریافت جوایز ارزشمند ملی و بین المللی توسط انجمن‌های باغبانی برای مثال در سال 1904 در شهر دوسلدرف آلمان در همان سال و 1907 در لندن، 1909 در برلین و پاریس بسیار مورد توجه قرار گرفت بیشترین جوایز در تاریخ صنعت گل کاری به اصلاح این گل اختصاص داشته است (هانسن، 1999).
1-2- تکثیر
طریقه تکثیر گل ژربرا عمدتا به سه روش انجام می‌شود: تکثیر بوسیله بذر، تقسیم بوته و کشت بافت. تقسیم بوته در اواخر بهار یا پاییز صورت می‌گیرد. نکته مهم این است که قسمت مریستمی روی خاک قرار گیرد و زیر خاک مدفون نشود. افزایش با بذر هم امکان‌پذیر است. بذرها باید تازه باشند زیرا زیوایی بذرهای مانده کاهش می‌یابد. از آنجا که ژربرا بومی مناطق گرمسیری است و حساس به سرما، بذرها برای تندش نیاز به دمای حداقل 15 درجه سانتیگراد دارند. بذرها در طی دو هفته تندش می یابند. مشکل افزایش بذری تفرقه صفات و عدم یکنواختی گل‌های تولیدی است. امروزه یکی از پرکاربردترین روش‌های افزایش ژربرا از طریق کشت بافت است (راویانت، 2009). مشاهده شده که کاشت ژربرا از اواخر اردیبهشت تا اواخر تیر ماه، گل بریدهی زیادی تولید میکند اما محصول زمستانه خوبی میتواند از طریق کاشت از مهر تا اسفند در شرایط حفاظت شده حاصل شود. برای ارقام گل درشت تراکم کاشت بهینه هشت تا ده گیاه در مترمربع است. این تراکم، نور کافی را برای گیاهان فراهم میکند. اما کاشت متراکمتر بعد از دو سال باعث کاهش عملکرد، کاهش اندازه گل و طول ساقهی گل میشود. در زمان کاشت طوقه گیاه باید در سطح خاک و کمی بالای آن قرار گیرد چون ژربرا به مقدار زیادی در سطح خاک منشعب میشود. کاشت خیلی عمیق باعث بیماری قارچی و کاشت سطحی باعث سست شدن سیستم ریشهای میشود (رشیدی، 1389).
گلدهی گیاهچههای کشت بافتی 11 تا 16 هفته بعد از انتقال آن‌ها صورت می گیرد. اولین جوانه‌های گل هنگامی که 14- 10 برگ تشکیل شدند نمایان می‌شوند. القا و تمایزیابی گلها به میزان زیادی توسط شدت نور و دما تاثیر می‌پذیرند. تقریبا در تمام طول سال گل می دهند اما روز کوتاه طبفه بندی می‌شوند. دوره گلدهی این گیاه اواخر بهار تا اواخر پاییز و اوایل زمستان است (بروهولم و همکاران ، 2008).
1-3- عملکردمیانگین متوسط تولید در حدود 160- 130 گل به ازای هر متر مربع در سال است (شرایط سایه). در گلخانه تا 200 شاخه گل هم می‌توان تولید نمود اگر همه شرایط بهینه باشد. از هر بوته می‌توان 15- 10 شاخه گل در سال برداشت کرد (راویانات، 2009).1-4- نابسامانی های فیزیولوژیک1-4-1- خمیدگی و شکستن ساقه گل این نابسامانی نتیجه رشد و بلوغ ناکافی ساقه گل می‌باشد که نهایتاً سبب افتادن ساقه می‌شود. دلایل مختلفی می‌تواند سبب بروز این حالت گردد از جمله کمبود عناصر غذایی و نسبت نامناسب آن‌ها از جمله کلسیم گاهی اوقات کاهش آبیاری و تنش خشکی یا افزایش دما به ویژه با تابش آفتاب ممکن است سبب پژمردگی و شکستن ساقه شود. آبیاری بهینه، توجه به نیازهای تغذیه‌ای گل‌ها و دمای مناسب پرورش می‌تواند سبب بهبود این حالت و جلوگیری از آن گردد.
1-4-2- پژمردگی گل نابالغپژمردگی قبل از بلوغ گل در حالیکه شاخه هنوز به گیاه متصل است و اغلب درست زمانیکه بهطور کامل توسعه یافته است، اتفاق میافتد. دلیل این مشکل احتمالا، نبود کربوهیدراتهای لازم برای دستیابی به نمو سریع گل است. این عارضه اغلب پس از یک دوره از روزهای ابری با شدت پایین نور یک روز آفتابی اتفاق میافتد. در صورت امکان باید ارقام مقاوم به این عارضه غربالگری و کشت شود (هنسان، 1985).

1-5- آفات و بیماری‌ها لارو برخی حشرات که از برگ تازه تغذیه می‌کنند، کنه (Cyclamen mite و Spider mite)، حلزون و لیسه، تریپس و شته‌ها از جمله آفات این گیاه می باشند. بیماری‌های قارچی متداول مانند: بوتریتیس، سفیدک پودری، فایتوفتورا و ریزوکتونیا هم از جمله بیماری‌های مرسوم و تهدید کننده می‌باشند (رشیدی، 1389).1-6- بیان مسالهگل‌های شاخه بریده سهم مهمی از صنعت تولید و پرورش گل‌ها و گیاهان زینتی را تشکیل می‌دهند. آنچه در رابطه با این قسمت از صنعت گل‌کاری بسیار اهمیت دارد عمر گلجایی (Vase-life) است. هر چه این ویژگی طولانی تر باشد احتمال سود دهی تولید و پرورش آن گل بیشتر می‌شود. عمر گلجایی به عوامل متعددی در طول دوره کاشت، داشت و برداشت وابسته است. اما از دیدگاه پس از برداشت، در صورت بهینه بودن شرایط تولید و همچنین تأمین دما و رطوبت مناسب برای نگهداری گل‌های شاخه بریده عمر گلجایی آن‌ها به چند عامل از جمله وجود منابع در دسترس کربوهیدرات به میزان کافی، گاز اتیلن و جمعیت باکتریایی موجود در محلول نگهداری گل‌ها بستگی دارد (رید و جیانگ، 2012). اگرچه تمام گونه‌ها به صورت یکسان تحت تاثیر این عوامل قرار نمی‌گیرند اما تمامی آن‌ها از نقطه نظر پس از برداشت مهم اند. منابع کربوهیدرات از این نظر که منبع تامین انرژی گیاه اند چون گل‌های شاخه بریده، از گیاه مادری تامین کننده جدا شده اند، گاز اتیلن از این دیدگاه که محرک و تسریع‌کننده فرآیند پیری است اگرچه ژربرا حساسیت زیادی به آن ندارد و جمعیت باکتری‌های موجود در محلول نگهدارنده و ته ساقه گل‌ها، به این خاطر که می توانند سبب گرفتگی آوندها و مرگ زودرس سلول‌های گیاهی شوند (گوپینادهان و همکاران، 2008). از طرف دیگر عنصر نیکل اثر بازدارنده بر متابولیسم کربو هیدرات‌ها، ترکیبات نیتروژن‌دار، گاز اتیلن و پاتوژن‌ها دارد (وود و ریلی، 2007).
هدف از انجام این پژوهش این بود که اثر نمک‌های مختلف نیکل بر عمر گلجایی و شاخص‌های پس از برداشت گل‌های شاخه بریده ژربرا بررسی شود و بهترین نمک با بالاترین اثر تعیین گردد.
فصل دوم
بررسی منابع

2-1- استانداردها و عوامل موثر بر عمر پس از برداشت گل‌های شاخه بریدهپس از برداشت گل‌های شاخه بریده آنچه اهمیت حیاتی دارد حفظ کیفیت گل میباشد. برای عمر پس از برداشت گلهای شاخه بریده استانداردهایی موجود است که بین نقاط مختلف دنیا مثلا در آسیا یا در اروپا متفاوت است. به هر حال، رنگ، اندازه، عطر و ظاهر گلهای شاخه بریده این استانداردها را می‌سازند که آنها هم به شرایط کشت، زمان مناسب برداشت، شرایط حمل و نقل و نگهداری پس از برداشت وابستهاند. جذب آب به میزان مناسب توسط گل شاخه بریده، تبخیر و تعرق، هدایت هیدرولیکی در آوندها همگی بر عمر پس از برداشت گل‌های شاخه بریده موثراند. (سیلوا، 2003).
2-1-1- متابولیسم و مسیرهای متابولیکیمتابولیسم سلولی، مجموعه واکنشها و فعالیتهای شیمیایی است که در درون سلولها رخ میدهد جذب کربن و ذخیره انرژی (فتوسنتز) و استفاده از این انرژی ذخیره شده و سوختن آن (تنفس) دو فرآیند مرکزی هستند که به طور کلی در گیاهان متابولیسم را کنترل می‌کنند (سیلوا، 2003).
پیری و ریزش
(PCD)مرگ برنامه‌ریزی شده سلول
آغازش
مرگ
رشد
بلوغ
بلوغ فیزیولوژیکی
رسیدن
تخریب غشاء
نکروزه شدن وعلایم قابل مشاهده
(پژمردگی و چروکیدگی)
آسیب سرمازدگی
1)برفرایندهای متابولیک(تنفس، سنتز پروتئینها و ...
2)نشت یونها از طریق غشاء
3)جاری شدن پروتوپلاسم
تغییرات فیزیکی در لیپیدهای غشاء
تجزیه آنزیمها و پروتئینها
اثرات
پیامدها

شکل 1-1-2- روند رشد و اثرات بروز پیری در مراحل نموگل

2-1-2- پیری، ریزش و مرگ سلولیپیری و مرگ دو فرآیند مهم در چرخه زندگی یک موجود زنده محسوب می‌شوند؛ فرآیندهایی که در طی آن مواد و ساختارهای سلولی می‌شکنند و از درون بافت در حال پیری خارج و متابولیزه می‌شوند. پیری ارگآن‌هایی مثل برگ با مرگ برنامه ریزی شده سلولی متفاوت است. سلولها در ارگانهای پیر شونده یک سری تغییرات تدریجی منظم و فروپوشاننده را تجربه می‌کنند هستهها حداقل تا آخرین مراحل تغییرات ساختاری نشان نمی‌دهند (نودن، 1997). پیری کل گیاهی، پیچیدهترین نوع پیری است که اغلب به وسیله ساختارهای زایشی القا می‌شوند. هورمون‌ها به ویژه سایتوکنین در کنترل این نوع پیری بسیار موثراند. جبرلین کنترل کننده پیری در نوک مریستم است در حالی که اتیلن باعث پیری برگ و گلبرگ‌ها می‌شوند و نهایتا سبب خشک شدن گلبرگ‌ها، ریزش گلچهها، پژمردگی و تغییرات رنگ می‌شوند (دیویس،2002).
2-1-3- پیری گلبرگهادر گلبرگ، گلهای شاخه بریده که در حال پیر شدن هستند میزان پروتئین کاهش می یابد، فعالیت آنزیم شکننده پروتئین ها یعنی پروتئاز افزایش می یابد، سیالیت غشا تغییر پیدا می کند و شدت تنفس افزایش می‌یابد (ون دورن و استید، 1997). پیری گلبرگها همراه با کاهش کیفیت مرفولوژیک، بیوشیمیایی و بیوفیزیولوژیک است. گلهای میخک در حال پیری، یک افزایش فراز گرا در تولید اتیلن نشان می دهد و قرار دادن آنها در برابر اتیلن سبب پیچیده شدن گلبرگ‌ها، آغاز افزایش سنتز اتیلن و تغییرات فیزیکی و شیمیایی در چربیهای غشای سلولی گلبرگها می‌شود (بارتولی و همکاران، 1996). داوودی یک گونه نافرازگرا است، اتیلن نقش پر رنگی در پیری گل ندارد و سبب تغییرات جزیی در غلظت پروتئین و نسبت پلی پپتیدهای غالب می‌گردد، همین موضوع علت عمر پس از برداشت طولانی داوودی می‌باشد. واکنش گل ژربرا نیز مشابه داوودی است و اتیلن تاثیر شگرفی بر پیری آن ندارد. شرایطی که سبب جلوگیری از عمل اتیلن (مثلا: کاربرد نمک‌های نقره، بنزئات سدیم، اسید بوریک) و یا سنتز آن مثلا آمینوکسی استیک اسید (AoA) و نمک‌های نیکل گردد می تواند به طور بالقوه سبب افزایش عمر پس از برداشت گل‌های شاخه بریده و به ویژه گونههای فراز گرا گردد (سیلوا، 2003).
2-1-4- آب و نقش آن در عمر پس از برداشت گلهای شاخه بریدهکیفیت آب، برای نگهداری گلهای شاخه بریده بسیار اهمیت دارد. تأمین دایمی آب، که در زمان برداشت گل منقطع می‌شود، برای نمو فیزیکی گل شاخه بریده موثر است. بخشی از نمو فیزیکی، به وسیله فشار تورژسانس مثبت میسر می گردد که سبب انبساط سلول و پشتیبانی آن‌ها می‌شود. پتانسیل آب از فشار تورژسانس و پتانسیل اسمزی تشکیل می‌شود. در گیاهان در شرایط عادی (در حال رشد روی ریشه‌های خود) آب موجود در آوند چوبی تحت تنش است به علت کشش حاصل از تبخیر و تعرق که آن هم حاصل افزایش دما و کاهش رطوبت نسبی می‌باشد. آب از آوند چوبی در اثر شیب اسمزی به درون سلول‌ها وارد می‌شود. اگر پتانسیل آب سلول از پتانسیل آب سلول‌های مجاور کمتر باشد از این سلول‌ها آب بیرون کشیده می‌شود که نتیجه آن چروکیدن و جمع شدن سلول است (سیلوا، 2003). در سطح مولکولی/ بیوشیمیایی پروتئین‌های آکواپورین که سبب جریان دو طرفه آب در غشای سلول بافت‌ها و حتی ارگان‌ها می‌شوند در عمر پس از برداشت گلها موثراند (تایرمن، 1999). آب تمیز و خالص از پیش نیازهای عمر پس از برداشت بهینه گلهای شاخه بریده است. کاهش کیفیت و عمر پس از برداشت گلهای شاخه بریده ممکن است به وسیله انسداد آوندهای چوبی رخ دهد. از دلایل آن موارد زیر می‌باشد: رشد میکروبی، رسوب موادی مثل ترکیبات موسیلاژی در حفرات دستجات آوند چوبی، ایجاد تیلوز (ساختاری شبیه بالون که به وسیله رشد سلول‌ها در مکانهای ارتباط سلول‌های آوندی ایجاد می‌شوند)، وجود حباب هوا درون سیستم آوندی، پاسخ‌های فیزیولوژیک ساقه به برش و مرگ برنامه‌ریزی شده سلول (ون دورن و کروز،2000).

2-1-5- میکرو ارگانیسم ها در محلول نگهداری گلها


آب خالصی که در گلدان نگهداری وجود دارد بعد از مدتی به وسیله باکتری‌ها یا قارچ‌ها که روی بافت گیاهی وجود دارد و تکثیر می‌شوند، آلوده می‌گردد. ارگانیسم‌ها سبب تولید یا القای ترکیباتی مثل تانن‌ها در آوندها می‌شود که همین موضوع سبب انسداد آوندی می گردد. برای جلوگیری از چنین پدیده‌ای، در پژوهشهای مختلف مواد متفاوتی آزمایش شدهاست. از جمله مواد تست شده که سبب بهبود عمر پس از برداشت گلهای شاخه بریده از جمله ژربرا میشوند شامل: تیوسولفات نقره، دیکلروفن، ترکیبات آمونیوم چهارظرفیتی، 8- هیدروکسی کینولین سیترات و ترکیبات کلاته کننده می‌باشد (ایشیمورا، 1999).
لیو و همکاران (2000) نشان دادند که کاربرد 2/0 میلی مولار از تیو سولفات نقره STS)) برای دو ساعت در حدود ده روز طول عمر گلهای شاخه بریده رز را افزایش داد. محمودی و همکاران (2012) نشان دادند که کاربرد کلرید کبالت در غلظت‌های 200، 300 و 400 میلی گرم بر لیتر می‌تواند سبب افزایش عمر پس از برداشت گلهای مریم شود آن‌ها نتیجه گرفتند که کاربرد کلرید کبالت در غلظت 300 میلی گرم بالاترین اثر را بر افزایش عمر پس از برداشت گلها، جذب آب و کاهش وزن تر داشت. منشی‌زاده و همکاران (2011) گزارش کرده‌اند که کلرید کبالت می‌تواند سبب کاهش زردی گلچههای گل مریم و پژمردگی آنها شود.
کاربرد نمک سیلیسیم (K2SiO3) با غلظت‌های 100، 150 و 200 میلی گرم بر لیتر سبب افزایش عمر پس از برداشت گلهای شاخه بریده میخک گردید (جمالی و راحمی،2011 ). یکی از دلایل، شاید افزایش مقاومت غشای سلولی به وسیله ته نشین شدن سیلیسیم در آن باشد. این عنصر این توانایی را دارد که با ترکیبات آلی درون دیواره سلولی کمپلکس تشکیل بدهد و به این وسیله غشای سلولی در برابر آنزیم های تخریب کننده مقاومت بیشتری می‌یابند (سیندر و همکاران، 2007). کتسا و همکاران (1994) گزارش کردند که استفاده از نیترات نقره درمحلول نگه دارنده گل شاخه بریدهارکیده بهعنوان عامل ضد میکرب عمل میکند. اضافه نمودن نیترات کلسیم به محلولهای محافظ طول عمر دو رقم رز را یک تا سه روز افزایش داده و شکوفایی غنچهها را بهبود بخشید. همچنین محلول های حاوی دو میلی مول در لیتر کلسیم از هر دو منبع کلرید کلسیم و نیترات کلسیم باعث افزایش ماندگاری رز رقم ایلوانا گردید (ادریسی،1387). مقایسه اثر نمک های معدنی مختلف نشان داد که ترکیبات مس بویژه نیترات مس بیشترین تاثیر را روی کیفیت وماندگاری میخک دارد (ادریسی، 1384). استفاده از تیمارهای موقت سولفات مس، هیدروکسی کینولین سولفات و کلرید کبالت بیشترین تاثیر را بر کیفیت گل شاخه بریده میخک داشتند و تیمار کلرید کبالت بیشترین طول عمر را نیز به دنبال داشت (ادریسی و همکاران، 1382). کاظمی و همکاران (2012) تاثیر سیلیکون و نیکل و استیل استیک را بر عمرگلجایی رز بررسی کردند و نتیجه گرفتند که بر افزایش طول عمر گل شاخه بریده تاثیر مثبت دارد و باعث افزایش طول عمر می‌شود. مورالی و ردی، (1992) نشان دادند که کاربرد عناصر کبالت، کلسیم، روی و نیکل به همراه محلول ساکاروز دار سبب افزایش عمر پس از برداشت گلهای شاخه بریده گلایول می‌گردد. تیمار کوتاه مدت جیبرلیک اسید با غلظت 50 میلیگرم بر لیتر به همراه محلول نگهدارنده اتانول 5/2 درصد و ساکارز سه درصد بیشترین تأثیر را بر خصوصیات کیفی و دوام عمر گل ژربرا داشت. همچنین، کاربرد مکرر اتانول نسبت به کاربرد اتانول فقط در ابتدای آزمایش، نتایج بهتری را درخصوص افزایش دوام عمر و خصوصیات کیفی گل ژربرا به همراه داشت (دانایی و همکاران، 1390). گلهای شاخه بریده مریم که در محلول ساکارز و کلرید نیکل قرار گرفته بودند عمر پس از برداشت طولانی تری نسبت به نمونه های کنترل داشتند (ردی و همکاران، 1997(.
2-2- نیکلحدود ششصد میلیون سال پیش، عناصر اصلی تشکیل‌دهنده اتمسفر کره زمین گازهای احیا کننده مانند هیدروژن، آمونیاک و متان بود. در این دوره، نیکل نقش مهمی در سوخت و ساز و موفقیت پروکاریوت‌های اولیه داشته است اما شرایط به آرامی به سمت ایجاد یک اتمسفر اکسنده تغییر یافت. این تغییر باعث جایگزین شدن عناصر روی، آهن، منگنز و مس به جای نیکل، وانادیوم و تیتانیوم گردید (وود و رایلی، 2007). در سال‌های اولیه قرن بیستم، نیکل به صورت جزئی از خاکستر گیاهی کشف گردید و شک و تردیدها در رابطه با این موضوع که نیکل نقشی در فرآیندهای متابولیکی گیاه دارد، به طور دائم وجود داشته است (بایی و همکاران، 2006). بین عناصر ضروری برای گیاهان، منحصر به فرد است به این دلیل که نقش‌های متابولیکی آن مدتی قبل از اثبات ضروری بودن این عنصر برای گیاهان مشخص شد (براون، 2007). احتمال ضروری بودن نیکل برای رشد گیاه زمانی مشخص گردید که در سال ١٩٧۵ پژوهشگران متوجه شدند که اوره آز، آنزیمی که به صورت عمومی درون گیاهان وجود دارد، برای فعال شدن نیازمند عنصر نیکل است. در واقع نیکل جزئی از آنزیم اوره آز است. به زودی مشخص شد که نیکل، برای حبوبات ضروری است (اسکیو و همکاران، 1984) و سپس برای برخی از غلات مناطق معتدله نیز ضروری بودن نیکل به اثبات رسید (براون و همکاران ، 1990). ضروریت این عنصر برای گیاهان عالی به وسیله براون و همکاران (1987) پیشنهاد شد. امروزه این عنصر به عنوان یکی از عناصر ضروری برای زندگی گیاهان شناخته می‌شود (مارشنر، 1999 ؛ سیرکو وبردزیک، 2000 ؛ گرداس و همکاران، 1999).
2-2-1- نقش نیکل در متابولیسم گیاه
در گذشته اوره آز تنها آنزیمی بود که برای نیکل، درون گیاه نقش یک عنصر "ضروری" را توجیه می‌کرد در حال حاضر هفت آنزیم نیکل‌دار مشخص شده است که دو عدد از این آنزیم‌ها (اوره آز و گلوسیلاز) فعالیت اکسایش/ احیا ندارند و پنج آنزیم دیگر در واکنش‌های اکسایش/احیا دخالت دارند شامل: متیل کوانزیم، ام ردوکتاز، نیکل سوپر اکسید دسموتاز، کربن مونو اکسید دهیدروژن، استیل کوانزیم آ سنتازو هیدروژناز (براون، 2007). این پیشنهاد که آنزیم‌های دیگری که حاوی نیکل هستند یا پروتئین‌های نیکل‌دار، درون گیاهان عالی وجود دارد با توجه به مشاهداتی بیان شده است که برخی از آنزیم‌های باکتریایی مشابه‌های موازی در گیاهان و حیوانات دارند، اما بر عکس علم آنزیم‌شناسی در باکتری‌ها، این شاخه علمی درون گیاهان هنوز در مراحل ابتدایی به سر می‌برد، پس به احتمال زیاد در آینده نزدیک آنزیم‌های دیگری درون گیاهان عالی کشف می‌شود که حاوی نیکل‌اند یا دست کم به نیکل نیازمند هستند.
2-2-1-1- یوروید
گیاهان عالی قسمت قابل توجهی از ترکیبات نیتروژن‌دار خود را به صورت یوروید یا آمید نقل و انتقال می‌دهند (شوبرت و بولوند، 1990). داده‌ها نشان می‌دهد که گونه‌های انتقال دهنده یوروید مانند گردوی آمریکایی نسبت به آنهایی که ترکیبات آمید انتقال می‌دهند نیاز به نیکل بالاتری دارند (وود ، 2006)، بنابراین این احتمال افزایش می‌یابد که گونه‌های انتقال دهنده یوروید ممکن است آنزیم‌های دیگری داشته باشند که نیازمند حضور نیکل باشد. حبوبات نواحی گرمسیری مانند سویا و همچنین گیاهانی مثل گردوی آمریکایی از جمله گیاهان انتقال دهنده یوروید هستند. اگرچه، اطلاعات چندانی در مورد کاتابولیسم و آنابولیسم یوروید درون گیاه موجود نیست (بایی و همکاران، 2006).
به نظر می‌رسد که متابولیسم یوروید در درجه اول درون تاج گیاه و میوه‌ها رخ می‌دهد (پیت و آتکینسن،1983). نتیجه نهایی کاتابولیسم یوروید تشکیل اوره و گلی اکسالیت است. پس با توجه به تولید این دو ماده، به نظر می‌رسد که حضور نیکل روی دسترسی گیاه به منابع نیتروژن ذخیره خود اثر گذار و حیاتی است. به طور کلی مسیر یوروید مهمترین مسیر برای حرکت نیتروژن از ریشه‌ها به نقاط رشد گیاه است پس نیکل برای تبدیل شکل ذخیره شده نیتروژن در دوران قبل از خفتگی ضروری است (بایی و همکاران ، 2006). مثال‌هایی از چندین جنس انتقال‌‌دهنده یورید: افرا ، توس، ممرز، گردوی امریکایی، ارغوان، چنار و بید.
2-2-2- افزایش شاخص‌های رشدپژوهش‌های ابتدایی برای مشخص کردن پاسخ‌های رشدی در گندم، سیب‌زمینی و باقلا با محلول پاشی برگی نیکل انجام گرفت که این تیمار اثرهای مثبت و افزایش‌دهنده‌ای بر فرآیندهای کلی رشد داشت (ولچ،1981 ؛ دوبرولیوبسکیو اسلاو ، 1957 ؛ روچ و بارکلی، 1946). بعد از کشف نیکل به عنوان جزئی از آنزیم اوره آز پژوهش‌های زیادی انجام شد که نشان‌دهنده نقش مثبت کاربرد نیکل بر رشد گیاه، افزایش سلامت غذایی، تندش بذر و عملکرد نهایی بوده است. موردی و آلی، (1999) در پژوهش خود نشان دادند که افزودن ٢۵ و ۵٠ میلی‌گرم نیکل به هر کیلوگرم خاک رس به صورت معناداری سبب افزایش عملکرد سبزی جعفری و کیفیت آن (سطح برگ٬ غلظت عناصر معدنی، عملکرد روغن و مزه) گردید و همچنین برگ‌ها برای مصرف توسط انسان سالم‌ترند زیرا غلظت نیترات و آمونیوم کمتری دارند. نیکل می‌تواند باعث افزایش عملکرد میوه و کیفیت آنها در گوجه فرنگی گردد (اوزو و همکاران ، 1999 ؛ پالاکویز و همکاران 1999، راو و شانتارون، 2000) نیکل اثر مثبتی بر افزایش وزن خشک گیاه گوجه فرنگی و غلظت آهن، روی و منگنز دارد.
گاد و همکاران (2007) نشان دادند که ٣٠ میلی‌گرم نیکل به ازای هر کیلوگرم خاک باعث افزایش عملکرد گوجه فرنگی می‌گردد، همچنین کیفیت ظاهری، در صد مواد جامد محلول و پارامترهای فیزیکی (طول، قطر،وزن، وزن خشک) را بهبود بخشید افزون بر این میوه‌ها میزان نیترات کمتری داشتند که باعث سلامت بیشتر میوه‌ها می‌گردد. شواهد موجود نشانگر اثر مثبت نیکل روی تندش بذرهاست؛ اندروود (1971) نشان داد که خیساندن بذرها پیش از کشت در محلول سولفات نیکل اثر معناداری بر افزایش تندش بذرهای نخود، لوبیا، گندم و کرچک دارد. ولف و برتراند (1973) نشان دادند که سولفات نیکل، اثرات مفیدی بر تندش بذر لوپن سفید دارد. غلظت‌های پایین نیکل می‌تواند تندش بذر ارقام جنس ارغوان را تحریک کنند و روی رشد دانهال حاصل از آن اثر مثبت دارد (سین، 1984). براون و همکاران، (1987) نشان دادند که بذرهای جو که در آنها نیکل حذف شده بود توانایی تندش را حتی در حضور منبع نیتروژنی به غیر از اوره نداشتند. تندش بذرهای تیموتی به وسیله غلظت‌های پایین نیترات نیکل تحریک می‌گردد (ویر، 1998). گزارش شده است که برگ گیاهان جنس آلیسوم که انباشتگر نیکل هستند هنگامی که خزان می‌کنند و می‌ریزند مانع از رشد گیاهان رقابت کننده می‌گردند (لان‌ژان و همکاران، 2007). مشاهده شده است که ٢ میلی‌گرم بر لیتراز نیترات نیکل یا سولفید نیکل باعث سرعت بخشیدن به تندش بذرهای گندم گردیده است (سنگار و همکاران، 2008).

2-2-3-تاثیر نیکل بر عمر پس از برداشتیون‌های نیکل اثر ممانعت کنندگی بر 1- آمینو سیکلوپروپان-1-کربوکسیلیک اسیداکسیداز (آ- سی-سی اکسیداز) دارد به این صورت که Ni2+ یک کمپلکس فلز- آنزیم می‌سازد (اسمیت و وودبرن، 1984). در یک مطالعه دیگر، محلول یک دهم درصد وزن در حجم از کلرید نیکل روی کاسه گل خرمالو رقم ‘Saijo’ دو مرتبه قبل از برداشت، محلول پاشی گردید. تیمار نیکل به گونه‌ای موثر جلوی نرم شدن میوه را گرفت و عمر انباری آن را افزایش داد که علت آن جلوگیری از تجمع ACC و تشکیل اتیلن بود (ژن و همکاران، 2006). اثر محدودکننده‌ای که نیکل بر تولید اتیلن درون گیاهان دارد، از این عنصر انتخابی مناسب برای بهبود عمر پس از برداشت محصولات باغبانی می‌سازد به ویژه در گل‌های بریدنی، که بدون نگرانی از تجمع این عنصر در غلظت‌های سمی می‌توان آن را به کار برد.
تیمار گل‌های میخک سولفات نیکل با غلظت 45 میلی گرم بر لیتر، توانست به گونه ای معنادار سبب بهبود عمر پس از برداشت آن‌ها در مقایسه با نمونه های شاهدگردید. بررسی ها نشان دادند که این گل‌ها به گونه ای معنادار اتیلن کمتری تولید کرده بودند و همین موضوع سبب بهبود عمر پس از برداشت آن‌ها گردید (جمالی و راحمی، 2011). همچنین کاظمی وعامری، (2012) گزارش کردند که کاربرد عنصر نیکل بر روی گلهای سوسن، سبب بهبود عمر پس از برداشت و شاخص‌هایی مثل نشت آنتوسیانین در آن‌ها گردید. از طرف دیگر عنصر نیکل اثر ممانعت کنندگی بر رشد پاتوژن ها دارد (کار و میشرا، 1974؛ گراهام و همکاران، 1985). پس به طور کلی نیکل با تاثیر گذاری بر عوامل مهمی مثل غلظت کربوهیدرات‌ها، تولید اتیلن و جمعیت پاتولوژی می تواند سبب بهبود عمر پس از برداشت گل‌ها شود.
2-2-4- علائم کمبود عنصرنیکل در گیاهان
بر اساس گونه، نیاز گیاه به نیکل جهت تکمیل چرخه رشد طبیعی در خاک‌های بدون آلودگی در حدود ٠۵/٠ تا ۵ میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن خشک گیاهی متغییر است (براون، 2007)، اما گیاهان انتقال دهنده یوروید نیاز بالاتری دارند تا حد ۵٠ میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن خشک (بایی و همکاران، 2006). در کمتر از این غلظت‌ها، نکروزه شدن نوک برگ‌ها به ویژه در خانواده لوبیا ممکن است رخ بدهد علت آن هم کاهش فعالیت آنزیم اوره آز و تجمع اوره در سطوح سمی در داخل گیاه است (اسکیو و همکاران، 1984). در برخی موارد، علائم کمبود می‌تواند شامل کاهش رشد ریشه و شاخساره باشد. کمبود نیکل می‌تواند باعث القای بیماری (گوش موشی) در درختان گردوی آمریکایی (پیکان) گردد، این بیماری یک نابسامانی فیزیولوژیکی است که در اثر کمبود نیکل در درختان گردوی آمریکایی ایجاد می‌شود. علائم این نابسامانی شامل تاخیر در باز شدن و کاهش سطح برگ، شکفتن جوانه‌ها به صورت ضعیف، زرد شدن برگ‌ها، ایجاد حالت کپه‌ای و بافت مردگی در نوک برگ‌ها. استفاده از کودهای حاوی نیکل در زمان مناسب (اواخر پاییز یا در اوایل بهار) با غلظت کافی سبب درمان این ناهنجاری و همچنین فرم شدید این بیماری که به نام بیماری واکاری باغ نامیده می‌شود می‌گردد (وود و همکاران، a2004). شیوع بیماری در نسل دوم باغ‌های جنوب شرق ایالات متحده افزایش یافته است، این بیماری هنگامی ظاهر می‌شود که نشاهای جوان در مکان‌هایی که قبلا باغ گردوی آمریکایی بوده است دوباره کشت می‌شوند. احتمال دارد وجود مقادیر زیادی عنصر روی و مس در خاک نیز سبب ایجاد این بیماری گردد. تجمع این فلزات در طی سال‌ها می‌تواند سبب از دسترس خارج شدن نیکل گردد و فرم شدید یا متداول این نابسامانی را سبب گردد. در حالت شدید، درخت دارای رشد بسیار کند، تاج کم پشت است و در نهایت مرگ درخت نیز ممکن است رخ دهد (وود و ریلی، 2007). همچنین از آن‌جا که نیکل اثر مستقیم یا غیر مستقیم روی متابولیت‌های ثانویه گیاه دارد، روشن است که احتمال حمله عوامل بیماری‌زا و آفت‌ها در کمبود نیکل گسترش می‌یابد. کمبود نیکل می‌تواند به صورت غیر مستقیم روی نقل و انتقال انرژی درون گیاهان موثر باشد (بایی و همکاران، 2006؛ وود و همکاران،b 2004).
2-2-5 - تجمع و سمیترشد بسیاری از گیاهان در غلظت‌های بیش از ۵٠ میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن خشک گیاهی نیکل صدمه می‌بیند. این اثرات در سطوح مرفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بروز می‌کند و ممکن است به علت اثر مستقیم سمیت این عنصر باشد یا ممکن است ناشی از رقابت نیکل با سایر عناصر ضروری مانند کلسیم، منیزیم، آهن، و روی باشد و در نهایت موجب ایجاد کمبود مصنوعی و ثانویه آن‌ها گردد (اندرسون و همکاران، 1973). در مراحل ابتدایی سمیت نیکل نشانه‌های چشمگیر و روشن بروز نمی‌کند اما رشد ریشه و شاخساره ممکن است کند گردد (براون،2007). در حالت سمیت شدیدتر نیکل، زرد شدن برگ‌ها از گوشه‌ها که به سمت مرکز پیش می‌رود رخ می‌دهد که سپس قسمت‌های زرد نکروزه می‌شوند و در نهایت احتمال دارد گیاه از بین برود (براون، 2007). نیکل می‌تواند درون گیاهان تجمع یابد که در اغلب موارد کمتر از ١/٠ درصد وزن خشک گیاه است اگرچه گیاه Sepertia accuminata می‌تواند بیش از این میزان نیکل را تجمع بدهد (لی و همکاران، 1987).
در طی دوران رویشی، بیشتر نیکل به سمت برگ‌ها منتقل می‌شود و در آن‌ها تجمع می‌یابد اگرچه در زمانی که برگ‌ها به سمت پیری می‌روند بیشتر نیکل به علت خاصیت تحرک دوباره به سمت بذرها منتقل می‌شوند این مورد برای سویا (کاتاکلو و همکاران، 1987) و میمولوس (تیلستون و مکنیر، 1991) گزارش شده است. پراساد و همکاران، (1997) نشان دادند که نیکل درسنبل آبی قابلیت تجمع دارد. همچنین گیاه خردل هندی به عنوان یک گیاه انباشتگر مهم نیکل در نظر گرفته می‌شود (سین و همکاران، 2001). گیاهان دیگری نیز به عنوان تجمع‌دهنده نیکل در نظر گرفته می‌شوند مانند: گیاه سوییس وآلیسوم (کانینگهام و همکاران، 1995)، Sepertia acuminata (انسلس و همکاران، 1997) و سنبل آبی (سین و همکاران، 2001).
مرحله رشد و اندام در امر تجمع نیکل درون گیاهان موثراند. در درخت بلوط، در طی ٧٠ روز بعد از تندش بذر میزان نیکل به سرعت در طی ٣٠ روز اول افزایش یافت اما بعد از آن دچار کاهش آرام گردید (جم، 1968). دلیل دیگر این نوسان در تجمع نیکل، احتمالاً به علت فعالیت ریشه‌ها می‌باشد؛ سیستم جذب کننده نیکل و یا فعالیت متابولیکی بافت تجمع دهنده فلز درون بافت گیاهی نیز می‌توانند روی این امر تاثیرگذار باشد. در گیاه ذرت، برگ‌های جوان‌تر نسبت به برگ‌های پیرتر حاوی نیکل بالاتری هستند (مکلین و دکر، 1978). در گیاهان پامچال، شبدر سفید، الودیاو برگ عبائیعنصر نیکل در ابتدا در برگ‌ها و بعد در گل‌ها تجمع می‌یابد (راف و همکاران، 1991). تغییر فصلی در تجمع نیکل درون گیاه نیز گزارش شده است به عنوان مثال در گیاه پیچک نیلوفر (سنگارو همکاران، 2008).

فصل سوم
مواد و روش ها
3-1- مواد گیاهیدر خرداد ماه سال 1392 گلهای شاخه بریدهی ژربرا که در مرحلهی تجاری (دارای دو ردیف گلچهی خارجی باز شده) برداشت شده بودند، از گلخانهای در تهران تهیه و بلافاصله برای انجام تیمار و ارزیابی صفات به آزمایشگاه پس از برداشت دانشگاه آزاد اسلامی واحد رشت منتقل شدند (شکل 3-1). گلها روی ارتفاع 50 سانتیمتری باز برش شده و هر چهار شاخهی گل در گلدانهای پلاستیکی به حجم دو لیتر قرارداده شدند، سپس به مقدار مورد نیاز تحت تیمار قرار گرفتند.

شکل 3-1- طریقه بسته‌بندی گلهای شاخه بریدهی ژربرا پس از برداشت
3-2- نوع طرح آزمایشیاین مطالعه بر پایه طرح کامل تصادفی با 10 تیمار شامل نیکل در سه سطح (10، 20 و 30 میلی گرم در لیتر)، سولفات نیکل و نیترات نیکل هر کدام در سه سطح (10، 30 و50 میلی گرم در لیتر) و شاهد (آب‌مقطر) با سه تکرار و در مجموع 30 پلات و در هر پلات 4 شاخه گل و در مجموع 120 شاخه گل انجام شد. تیمار به صورت پالس (به مدت 24 ساعت) و در شرایط فوتوپریود 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی بود که که توسط نور لامپهای فلورسنت سفید تامین میشد. شدت نور 12 میکرومول بر ثانیه متر مربع ، دمای 2±20 و رطوبت نسبی 60 تا 70 درصد بود و صفاتی از قبیل عمر گلجایی، کاهش وزن تر، درصد وزن خشک، جذب آب شمارش باکتریهای ته ساقه و محلول نگه دارنده، کاهش مواد جامد محلول در آب ((TSS و قطر گلها، پروتئین و کارتنوئید گلبرگ‌ها و فعالیت آنزیم های سوپر اکسید دیسموتاز و پراکسیداز اندازه‌گیری شد.
شکل3-2- چیدمان طرح آزمایشی
3-2-1- نحوه آمادهسازی گلها و انجام تیمارابتدا شاخه‌های ژربرا به طول 52 سانتی‌متر به صورت مورب در داخل آب 38 درجه سانتی‌گراد بریده شدند. گل‌ها با برچسب، کدگذاری شده و پس از توزین با ترازوی دیجیتال، در گلدان‌های پلاستیکی حاوی 250 میلی لیتر از تیمار های محلول نیکل با 3 سطح (10 و 20 و 30 میلی گرم در لیتر ) و نیترات نیکل در سه سطح (10 و 30 و 50 میلی گرم در لیتر) و سولفات نیکل در 3 سطح (10 و 30 و 50 میلی گرم در لیتر) به حالت پالس قرار گرفتند).برای تهیه محلول نیکل مقدار مورد نظر را در یک سی سی حلال اسید نیتریک غلیظ بر روی گرمکن با هم زدن مداوم حل شد. سه گلدان نیز به عنوان شاهد با 250 سی سی آب مقطر خالص در هر تکرار یکی قرار دادیم. پس از 24 ساعت گلها به گلدآن‌های محلول های تیمار مداوم حاوی 500 میلی لیتر محلول 3% ساکارز و 200 میلی گرم در لیتر هیدروکسی کینولین منتقل شدند .
در طول دوره آزمایش به منظور جلوگیری از انسداد آوندی هر سه روز یک بار عمل باز برش انتهای ساقه به اندازه یک سانتی‌متر درون آب 38 درجه سانتی‌گراد انجام شد.
3-2-2- معرفی تیمارهاده تیمار مورد استفاده به قرار زیر بودند:
شاهد یا (کنترل) : آب مقطر (10):Ni عنصر نیکل با غلظت 10 میلی گرم در لیتر N1
(20):Ni عنصر نیکل با غلظت 20 میلی گرم در لیتر N2
(30):Niعنصر نیکل با غلظت 30 میلی گرم در لیتر N3
(10)4:NiSOسولفات نیکل با غلظت 10 میلی گرم در لیتر SN1
(30)4:NiSO سولفات نیکل با غلظت 30 میلی گرم در لیتر SN2
(50)4:NiSOسولفات نیکل با غلظت 50 میلی گرم در لیتر SN3
(10)2:Ni(NO3) نیترات نیکل با غلظت 10 میلی گرم در لیتر NN1
(30)2:Ni(NO3) نیترات نیکل با غلظت 30 میلی گرم در لیتر NN2
(50)2:Ni(NO3) نیترات نیکل با غلظت 50 میلی گرم در لیتر NN3

3-3- اندازهگیری صفات3-3-1- طول عمر گلجاییبرای ارزیابی طول عمر گلجایی و پایان نگهداری گلهای بریده ژربرا، معیار اصلی پیچش گلبرگها و پژمردگی ظاهری گلها بود. بنابراین طول عمر هر یک از چهار شاخه گل موجود در محلول گلجا که طول عمرهای متفاوتی داشتند، اندازهگیری شده و از آنها میانگین گرفته شد. این عدد به عنوان طول عمر گلجایی آن تیمار در نظر گرفته شد.
3-3-2- کاهش وزن تر با توجه به میزان وزن تر اولیه گل‌ها، وزن تر نهایی گل‌ها، وزن باز برش‌ها و وزن ریزش‌گلبرگ‌ها، مقدار کاهش وزن تر بر حسب گرم به ازای هر شاخه گل طبق رابطه زیر محاسبه شد(شکل 3-2):
(وزن ریزش‌ها + وزن باز برش‌ها + وزن تر نهایی) – وزن تر اولیه = کاهش وزن تر

شکل 3-3- اندازه گیری وزن تر شاخه گل
3-3-3- درصد ماده خشکپس از پایان عمر گلجایی هر گل، وزن تر آن اندازه گیری شد و دو شاخه در آون در دمای 70 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 ساعت قرار داده شد. پس از اطمینان یافتن از خشک شدن، گل‌ها با ترازوی دیجیتال توزین شدند. درصد ماده خشک از رابطه زیر محاسبه شد:
100 × (وزن تر گل‌ها در روز آخر ÷ وزن خشک) = درصد ماده خشک
3-3-4- قطر گلها با کمک کولیس دیجیتال یک روز در میان اندازه گیری شد.
43561088265
شکل 3-4- اندازه گیری قطر گلها3-3-5-کاهش مواد جامد محلول در آب (TSS)برای اندازه گیری میزان مواد جامد محلول در آب از باز برش های انتهای ساقه استفاده شده است. یک یا دو قطره از عصاره باز برش‌ها روی صفحهی شیشهای رفراکتومتر دستی (مدل N-1α ساخت شرکت ATAGO کشور ژاپن) ریخته و میزان قند آن هر دو روز یک بار اندازه گیری شد. تفاضل بین اعداد به دست آمده از اندازه گیری میانگین درصد قند روز دوم و میانگین درصد قند روز آخر عمر گلجایی به عنوان میزان کاهش درصد قند در ساقه گل‌های شاخه بریده ژربرا در نظر گرفته شد.

شکل3-5- رفراکتومتر دستی (مدل N-1)3-3-6- محتوای پروتئین گلبرگ949960677545برای اندازه گیری میزان پروتئین در گلبرگ‌های گل شاخه بریده ژربرا در تیمارهای مختلف در روز پنجم آزمایش یک شاخه از هر پلات خارج شده و جهت استخراج پروتئین، از روش برادفورد ( 1976) استفاده شد.
شکل 3-6- اندازه گیری پروتئین گلبرگ3-3-7 - رنگیزه کاروتنوئید گلبرگدر روز پنجم آزمایش یک شاخه گل از هر پلات جهت اندازه گیری کاروتنوئید خارج شد. گلبرگ‌ها را خشک کرده و رنگیزه کاروتنوئید از روش مزومدار و مجومدار(2003) اندازه گیری شد.

شکل 3-7- اندازه گیری رنگیزه کاروتنوئید گلبرگ3-3-8- جذب آب
با توجه به حجم اولیه محلول گلجای (500 میلیلیتر) و میزان تبخیر اتاق و کاهش حجم محلول گلجای، جذب آب از فرمول زیر میباشد:
(مقدار تبخیر اتاق در همان روز+ محلول باقیمانده در پایان عمر گلجایی) – 500 = جذب آب3-3-9- شمارش باکتری ساقه و محلول گلجاینمونهگیری از انتهای ساقه و محلول گلجایی 24 ساعت پس ازشروع آزمایش انجام و شمارش باکتری به روش لویی و همکاران (2009) انجام شد.
3-3-10- فعالیت آنزیم پراکسیداز (POD)برای سنجش فعالیت سینتیکی آنزیم POD از روش یین و همکاران (2007) استفاده گردید. 450 میکرولیتر محلول H2O2(225 میلیمولار) و 450 میکرولیتر محلول گایاکول (225 میلیمولار) با هم مخلوط گردید و به آن 100 میکرولیتر عصاره آنزیمی اضافه و تغییرات جذب در طول موج 470 نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر دنبال شد. در محلول بلانک به جای عصاره آنزیمی، 100 میکرولیتر از بافر فسفات 50 میلی مولار (7pH=) استفاده شد.
3-3-11- فعالیت آنزیم سوپر اکسید دسموتاز (SOD)
فعالیت SOD به روش اسپکتروفتومتری و با استفاده از روش ژیا نوپلتیس و رایس(1977) و با کمی تغییر اندازه‌گیری شد. نمونه‌های بافت در داخل یک هاون و در حضور نیتروژن مایع آسیاب شد و به دمای 80- منتقل شد. مقدار 5/0 گرم از بافت منجمد شده‌ با یک میلی‌لیتر بافر فسفات پتاسیم 5/0 مول، 1/0 گرم پلی‌وینیل پولی‌پیرولیدین (PVPP) و pH 7 رقیق شد. پس از هموژنایز کردن، نمونه‌ها به مدت 15 دقیقه و دمای 4 درجه سانتی‌گراد و با دور 14000 در دقیقه سانتریفیوژ شدند. محلول رویی به آرامی برداشته شد و با ریختن در تیوب بلافاصله به دمای 80- تا اندازه‌گیری فعالیت منتقل شد.
محلول واکنش شامل EDTA 1/0 میلی مولار، بافر فسفات 50 میلی مولار، متیونین13 میلی مولار وNBT 75 میکرومولار و ریبوفلاوین دو میکرومولار (مجموعا به یک میلی‌لیتر) و 100 میکرولیتر عصاره آنزیمی بود. تیوب‌های حاوی محلول واکنش به مدت 15 دقیقه درحالی‌که به آرامی شیکر می‌شدند در معرض نور فلورسانس (یک عدد لامپ فلورسانس حدود 400 لوکس) و دمای 22 درجه‌سانتی‌گراد قرار گرفتند. واکنش با انتقال تیوب‌ها به شرایط تاریکی متوقف شد و سپس جذب نمونه‌ها در طول موج 560 نانومتر قرائت شد. برای سنجش فعالیت این آنزیم علاوه بر کووت‌های نمونه و بلانک از کووت شاهد نیز استفاده شد، که محتوای واکنشی نمونه بلانک و شاهد مشابه نمونه‌ی اصلی است با این تفاوت که هر دو نمونه مذکور فاقد آنزیم بودند. لازم به ذکر است که نمونه‌ی کنترل به همراه نمونه‌ها در معرض نور قرار می‌گیرد و نمونه‌ی بلانک در تاریکی قرار داده می‌شود. میزان جذب نمونه‌ها در طول موج 560 نانومتر خوانده شد.
3-4- تجزیه و تحلیل داده‌هاداده‌ها ابتدا در نرم افزار Excel ثبت شدند، سپس تجزیه و تحلیل آن‌ها با استفاده از نرم افزار آماری SPSS و مقایسه میانگین‌ها بر اساس آزمون Tukey در سطح پنج درصد، انجام شد. رسم نمودارها با نرم‌افزار Excel انجام گرفت.
فصل چهارم
نتایج

4-1- عمر گلجاییبررسی نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که تیمارها اثر معناداری در سطح یک درصد برعمر گلجایی گل‌های شاخه بریده ژربرا داشته‌اند (جدول 4-1). نتایج حاصل از مقایسه میانگین‌ها نشان می‌دهد که کاربرد عنصر نیکل به تنهایی نتوانست سبب افزایش معناداری در عمر گلجایی گل‌های شاخه بریده ژربرا گردد، در حالی که کاربرد سولفات نیکل و نیترات نیکل سبب بهبود عمر گلجایی و افزایش معنادار این شاخص نسبت به نمونه‌های شاهد گردید همان طور که ملاحظه می‌شود حداکثر عمر گلجایی (11 روز) در کاربرد نیترات نیکل به غلظت 50 میلی گرم در لیتر به دست آمد. اگر چه تیمار سولفات نیکل سبب افزایش معناداری در عمر گلجایی گل‌های ژربرا گردید اما تفاوت معناداری بین سطوح مختلف سولفات نیکل وجودنداشت (شکل 4-1).
7.61c
6.89c
7.05c
7.22c
9.72b
10b
10.32ab
10.5ab
11a
9.92b
عمر گلجایی(روز)
32385125095
تتیما
تیمارها
نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
شکل 4-1- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر عمر گلجایی گل‌های شاخه بریده ژربرا
4-2-کاهش وزن تازه گل133352436495همان طور که در شکل 4-2 آمده است، سطوح مختلف تیمار نیکل به تنهایی سبب افزایش یا کاهش معناداری در تغییر وزن تازه در گل‌های ژربرا نگردیدند. اما به طور کلی براساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس، تیمارها اثر معناداری در سطح یک درصد بر میزان کاهش وزن تازه گل‌های شاخه بریده ژربرا نسبت به شاهد داشته‌اند (جدول 4-1) سطوح مختلف تیمارهای سولفات و نیترات نیکل سبب کاهش کمتر در این شاخص گردیدند. یا به عبارت دیگر کاربرد هر یک از نمک‌های نامبرده سبب ثبات بالاتر وزن تازه گل‌ها شدند. بهترین نتیجه از کاربرد نیترات نیکل به غلظت 30 میلی‌گرم بر لیتر به دست آمد که حداقل کاهش وزن تازه گل را نشان می‌دهد (شکل 4-2).
2.482a
2.55a
2.485a
2.477a
2.176bc
2.231b
2.021d
1.772e
1.99d
2.035cd
کاهش وزن تازه گل (گرم)

تیمارها
شکل4-2- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر کاهش وزن تر گل‌های شاخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
4-3- درصد ماده خشک
984252147570آنالیز واریانس نشان داد که تیمارهای مختلف درسطح یک درصد بردرصد ماده خشک موثر بوده‌اند(جدول4-1) نتایج مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که در گل‌های شاخه بریده ژربرا که تیمارهای نیترات و سولفات نیکل را دریافت کرده بودند، بیشینه وزن خشک را داشتند به گونه‌ای که حداکثر درصد ماده خشک (02/16%) هنگامی به دست آمد که گل‌ها با نیترات نیکل با غلظت 10 میلی‌گرم بر لیتر تیمار شدند. تیمارهای عنصر نیکل به تنهایی تاثیر معناداری بر این شاخص نداشتند (شکل 4-3).
12.73d
13.71cd
12.2d
13.16cd
15.71a
14.05bc
16.02a
15.57ab
15.91a
14c
ماده خشک (درصد)

تیمارها
شکل 4-3- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر وزن درصد ماده خشک گل‌های شاخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
4-4- قطر گلها
1386512783785بررسی نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که تیمارهای نیکل، سولفات و نیترات نیکل از نظر آماری اثر معناداری در سطح پنج درصد نسبت به شاهد (آب مقطر) بر قطر گل‌های شاخه بریده ژربرا داشته‌اند (جدول 4-1). نتایج حاصل از مقایسه میانگین ها نشان داد که قطر گل‌هایی که تیمار30 میلی گرم بر لیتر از عنصر نیکل را دریافت کرده بودند و همچنین در گل‌هایی که توسط نمک‌های سولفات و نیترات نیکل تیمار شده بودند به گونه معنادار بیشتر از نمونه‌های شاهد بودند. حداکثر قطر گل‌ها (39/111 میلی‌متر) در ژربراهایی که توسط نیترات نیکل با غلظت 50 میلی گرم بر لیتر تیمار شده بودند به دست آمد. تفاوت معناداری بین نمونه‌هایی که تیمار سولفات نیکل دریافت کرده بودند موجود نبود (شکل 4-4).
105.53e
107.61cde
106.43de
108.42bcd
109.07abc
110.17ab
109.92abc
110.31ab
111.39a
110.22ab
قطر گل (میلی‌متر)

تیمارها
شکل 4-4- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر قطر گل‌های شاخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
4-5- کاهش درصد مواد جامد محلول در آب (TSS)
1847852084070بررسی نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان می‌دهد که استفاده از نیکل، سولفات و نیترات نیکل در محلول نگهدارنده نسبت به شاهد (آب مقطر) اثر معناداری در سطح پنج درصد بر روی میزان قند (TSS) موجود در ساقه گل بریده ژربرا داشته است (جدول 4-1) مقایسه میانگین داده ها نشان داد که تیمارهای30 میلی‌گرم بر لیتر عنصر نیکل و نمک‌های سولفات و نیترات نیکل همگی سبب کمترین کاهش درصد قند (TSS) شده‌اند. بهترین پاسخ‌ها در بالاترین سطح کاربردی نیترات و سولفات نیکل (50 میلی گرم بر لیتر ) به دست آمد.
1.05a
0.97ab
0.95ab
0.9b
0.75c
0.61de
0.77c
0.45f
0.51ef
0.66cd
کاهش مواد جامد محلول(درصد)

تیمارها
شکل 4-5- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر روی کاهش درصد مواد جامد محلول در آب (Tss) هنگام نگهداری گل‌های شاخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
4-6- پروتئین گلبرگ
نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان می‌دهد که تیمارهای استفاده شده در این آزمایش در ارتباط با حفظ میزان پروتئین در گلبرگ‌های شاخه بریده ژربرا نسبت به شاهد اثر مثبت و معناداری در سطح یک درصد داشته است جدول (4-1) نتایج حاصل از مقایسه میانگین داده ها نشان داد که تیمارهای سولفات نیکل و تمام غلظت‌های نیترات نیکل سبب بهبود این پارامتر گردید به گونه‌ای که گل‌هایی که تیمار50 میلی‌گرم بر لیتر از نیترات نیکل را دریافت کرده بودند بالاترین غلظت پروتئین را داشتند (14%) که در حدود سه درصد بالاتر نسبت به نمونه‌های شاهد بود شکل (4-6).
8001027368511e
11.05de
11.75cde
12.01bcde
12.53abcd
13.09abc
13.81a
13.61a
14a
13.21ab
پروتئین گلبرگ (درصد)

تیمارها
شکل 4-6- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر میزان پروتئین گلبرگ گل‌های شاخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
4-7- کاروتنوئید گلبرگ
همان‌طور که در جدول آنالیز واریانس مشاهده می‌شود، تیمارها عنصر نیکل و نیز سولفات و نیترات نیکل نسبت به شاهد اثر معناداری در سطح یک درصد بر روی میزان کاروتنوئید گلبرگ در گل‌های شاخه بریده ژربرا داشته‌اند جدول (4-2). نتایج حاصل از مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که غلظت30 میلی‌گرم بر لیتر از عنصر نیکل و تمام غلظت‌های دو نمک سولفات و نیترات نیکل سبب افزایش معنادار کاروتنوئید گلبرگ نسبت به نمونه‌های شاهد گردد. براساس نتایج که در شکل (4-7) آورده شده است، بیشینه کاروتنوئید (92/1میکروگرم در گرم وزن تر) از گل‌هایی به دست آمد که تیمار50 میلی‌گرم بر لیتر سولفات نیکل را دریافت کرده بودند که بیش از سه برابر از نمونه شاهد بود.
222885121285
0.53f
0.71ef
0.61ef
0.95de
1.13cd
1.92a
1.37bc
1.56ab
1.77ab
1.56ab
کاروتنوئید گلبرگ (میکروگرم در گرم وزن تر)

تیمارها
شکل4-7- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر میران کاروتنوئید گل‌های شاخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
4-8- جذب آب
نتایج تجربه واریانس داده‌ها نشان داد که تیمارها اثر معناداری در سطح پنج درصد بر میزان جذب آب در گل‌های شاخه بریده ژربرا داشته‌اند (جدول4-2) بررسی مقایسه میانگین داده‌ها نشان می‌دهد که غلظت30میلی گرم بر لیتر از عنصر نیکل به تنهایی و تمام غلظت‌های به کار رفته از نمک‌های سولفات و نیترات نیکل سبب بهبود و افزایش جذب آب نسبت به نمونه‌های شاهد گردید. بیشترین میزان جذب آب (61/95 میلی لیتر به ازای هر گل) از گل‌هایی به دست آمده که تیمار30 میلی‌گرم بر لیتر از نیترات نیکل را دریافت کرده بودند و کمینه جذب آب هم در نمونه‌های شاهد مشاهده گردیده است (شکل4-8).
127403174253
67.21f
70f
70.7f
77d
85.5c
89.26bc
91.74ab
95.61a
92.52ab
90.18b
جذب محلول (میلی‌لیتر)

تیمارها
شکل 4-8- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر میران جذب آب گل‌های شاخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
4-9-جمعیت باکتریایی در ته ساقه
2228852503170آنالیز واریانس داده‌ها نشان داد که تیمارهای مختلف عنصر نیکل، سولفات و نیترات نیکل نسبت به شاهد از نظر آماری در سطح یک درصد برکاهش جمعیت باکتریایی در ته ساقه موثر بوده‌اند (جدول4-1). براساس مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که، کاربرد عنصر نیکل به تنهایی با غلظت‌های20 و30 میلی گرم بر لیتر و تمام غلظت‌های دو نمک سولفات و نیترات نیکل سبب کاهش معنی‌دار کلونی‌های باکتریایی حاصل از ته ساقه گل‌ها نسبت به شاهد (آب مقطر) گردیده است. کمترین تعداد کلونی باکتریایی از ته ساقه گل‌هایی به دست آمد که بالاترین سطح (50 میلی گرم بر لیتر) از دو نمک سولفات نیکل و نیترات نیکل را دریافت کرده بودند که تقریباً 50 درصد پایین تر از نمونه هایی شاهد بود.
110.11a
(log10CFU.ml-1)شمارش باکتری ساقه
105.81a
92.5b
88.5b
75.63c
61.4e
70.43cd
62.57e
57.53f
65.22de

تیمارها
شکل 4-9- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر جمعیت باکتریایی در ته ساقه گل‌های شاخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
4-10- جمعیت باکتریایی در محلول نگهداری گل‌ها
همان طور که در جدول (4-1) آنالیز واریانس دیده می‌شود، تیمارهای مختلف نیکل نسبت به شاهد (آب مقطر) اثر معناداری در سطح یک درصد بر این شاخص در هنگام نگهداری گل‌های شاخه بریده ژربرا داشته‌اند. تمام تیمارها سبب کاهش معنادار کلونی‌های باکتریایی گردیدند و بیشینه تعداد کلونی‌های از محلول نگهدارنده گل‌هایی به دست آمد که بالاترین سطح نمک‌های سولفات و نیترات نیکل (50 میلی گرم بر لیتر) را دریافت کرده بودند که در حدود 40 درصد پایین تر از نمونه‌های شاهد بود (شکل4-10).
125.88a
90.25b
95.27b
85.18bc
70.05de
60.82ef
75.11cd
61.05ef
58.03f
60.91ef
شاهد
N1
N2
N3
SN1
SN2
SN3
NN1
NN2
NN3
(log10CFU. ml-1)شمارش باکتری محلول نگهدارنده
28237154310
تیمارها
شکل 4-10- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر جمعیت باکتریایی در محلول نگهداری گل‌های شاخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
4-11- فعالیت آنزیم سوپر اکسیددسموتاز
همان‌طور که در شکل (4-11) مشاهده میشود، تمام تیمارها سبب افزایش فعالیت این آنزیم نسبت به شاهد گردیدند به گونهای که کمینه فعالیت این آنزیم از نمونه های شاهد به دست آمده است (61/60 واحد در گرم وزن تر) همچنین آنالیز واریانس داده ها نشان میدهدکه اثر تیمارها از نظر آماری در سطح یک در صد بر این شاخص در گلهای شاخه بریده ژربرا معنی دار بوده است. کاربرد 30 و 50 میلی گرم سولفات نیکل و همچنین تمام غلظت‌های نیترات نیکل سبب افزایش بیش از دو برابر این آنزیم نسبت به نمونههای شاهد گردیده است. بالاترین سطح فعالیت آنزیم سوپر اکسیددسموتاز (21/135 واحد در گرم وزن تر) از گلهایی به دست آمد که بالاترین سطح نیترات نیکل را دریافت کرده بودند (50 میلی گرم در لیتر).
7048521590
60.61e
81.05d
88.56d
85.85d
100.01c
125.22ab
125.31ab
129.61ab
135.21ab
120.11b
فعالیت آنزیم SOD (IU/g.FW)

تیمارها
شکل 4-11- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل بر فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز گل‌های شاخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10mg-1 NN1=10mgl-1
N2=20mgl-1 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50mgl-1 NN3=50mgl-1
4-12- فعالیت آنزیم پراکسیداز
همان طور که در جدول آنالیز واریانس مشخص شده است تیمارها اثر معنی داری در سطح یک در صد بر فعالیت آنزیم پراکسیداز گلهای شاخه بریده ژربرا داشتهاند (جدول 4-1).تیمارهای عنصر نیکل به جز تیمار 30 میلی گرم بر لیتر سبب افزایش یا کاهش فعالیت این آنزیم نسبت به نمونه های شاهد نگردید اما کاربرد دو نمک دیگر یعنی سولفات نیکل و نیترات نیکل در تمام سطحوح سبب افزایش معنی دار فعالیت این آنزیم نسبت به نمونه های شاهد گردید. حداقل فعالیت (02/4 میکرومول بر گرم وزن تر در دقیقه) از نمونه‌های شاهد به دست امد و حداکثر فعالیت در حدود(3/6 میکرومول بر گرم وزن تر در دقیقه) از نمونه‌هایی به دست آمد که بیشینهسطح سولفات و نیترات نیکل یعنی50 میلیگرم برلیتر را دریافتکرده بودند (شکل4-12).
4.02e
4.24de
4.32de
4.53d
5.56c
6.37a
5.78bc
6.28ab
6.36a
6.17ab
فعالیت آنزیم POD(MoL/g.FW.min)
175260130810
تیمارها
شکل 4-12- اثر کاربرد تیمارهای مختلف نیکل فعالیت آنزیم پراکسیداز گل‌های ساخه بریده ژربرا نیترات نیکل سولفات نیکل نیکل
N1=10 mgl-1 SN1=10 mgl NN1=10 mgl-1
N2=20mgl-10 SN2=30mgl-1 NN2=30mgl-1
N3=30mgl-1 SN3=50 mgl-1 NN3=50 mgl-1
جدول4-1- تجزیه واریانس اثر تیمارهای مختلف روی صفات اندازهگیری شده در گل‌های شاخه بریده ژربراکاهش بریکس پروتئین
گلبرگ قطر گل‎ها وزن خشک کاهش وزن تازه گل عمر گلجایی درجه آزادی 0/40* **63 18/82* 15/48** 1/281** 6/73** 9 تیمار
0/028 3/ 63 13/88 3/ 78 0/ 301 1/17 20 خطا
- - - - - - 29 کل
33 43 35 40 27 35 ضریب تغییرات (درصد)
* معنا دار در سطح 5 درصد
** معنا دار در سطح 1 درصد
ns عدم معنا دار بودن
ادامه جدول4-1- تجزیه واریانس اثر تیمارهای مختلف روی صفات اندازهگیری شده در گل‌های شاخه بریده ژربرا فعالیت
POD فعالیت
SOD تعداد باکتری محلول تعداد باکتری ته ساقه جذب آب کاروتنوئید درجه آزادی 921/09** 5058/99** 2638/98** 1245/32** 155/36* 1/53** 9 تیمار
26/01 168/63 168/30 83/86 36/73 0/28 20 خطا
- - - - - - 29 کل
33 33 40 27 37 29 ضریب تغییرات (درصد)
* معنا دار در سطح 5 درصد
** معنا دار در سطح 1 درصد
ns عدم معنا دار بودن

فصل پنجم
بحث
5-1- بحثدر این مطالعه کاربرد سطوح مختلف سولفات و نیترات نیکل سبب افزایش بهبود عمر گلجایی گلهای شاخه بریده ژربرا به مدت دو الی چهار روز نسبت به شاهد گردیده است. عمر گلجایی گلهای شاخه بریده در صورت بهینه بودن شرایط نگهداری آنها به چند عامل بستگی دارد، وجود منابع در دسترس انرژی مثل کربوهیدرات‌ها، غلظت گاز اتیلن به ویژه اگر فرازگرا باشند و غلظت باکتری های موجود در محلول نگهدارنده یا در انتهای ساقه آنها که تمام این عوامل می توانند توسط یون نیکل تحت تاثیر قرار بگیرند. چرخه کربس یک مسیر بسیار مهم تولید کننده انرژی است که مقادیر مورد نیاز و کافی انرژی را جهت فرآیندهای تخصصی رشد و نمو گیاهی تامین می کند. هرگونه ایراد در این راکتور انرژی گیاهی میتواند بر قدرت عمومی گیاه و توانایی آن در جهت ادامه زندگی گیاهی تاثیر گذار باشد. نیکل کوفاکتور کوانزیم آ سنتاز است که آنزیم کوآنزیم آ تولید می کند. غیبت مقادیر کافی کوآنریم آ به این معنا است که پیرووات که از این چرخه بیرون می آید نمیتواند استیل کوآنزیم آ تولید کند و چرخه کربس را تغذیه کند این مسئله سبب کاهش تولید انرژی میگردد و باعث تجمع لاکتیک اسید در سطوح سمی میگردد (بایی و همکاران، 2006؛ وود و ریلی، 2007). بنابراین تامین نیکل کافی می تواند تضمینی برای تولید انرژی کافی و عدم تجمع مقادیر سمی لاکتیک اسید باشد.
١٢
پژوهش‌های اندکی وجود دارد که سعی کرده‌اند رابطه کمبود نیکل و آمینواسیدهای درونی گیاه را روشن کنند. کمبود نیکل در گیاه جو سبب افزایش آمینواسیدهای آزاد درونی و ترکیبات غیر پروتئینی شاخساره‌ها و بذرها به ترتیب در حدود ٢٠% و ۴٠% می‌شود (براون و همکاران، 1990). گریداس و همکاران )1999) نشان دادند که گیاهانی که دچار کمبود نیکل بودند و در محیط کشت حاوی اوره رشد نموده بودند دچار کمبود آمینو اسیدها گردیدند.
استحکام ساختارهای گیاهی، ناشی از تولید لیگنین نیز می‌تواند تحت تاثیر نیکل قرار بگیرد. یک مثال کلاسیک در این زمینه قدرت چوب درخت است. اندام‌های ضعیف و شکننده غیر معمول که در شرایط کمبود شدید نیکل ایجاد می‌شود شاهدی بر این موضوع است (وود و همکاران، c2004)، به این معنا که نیکل در فرآیندهای فیزیولوژیکی دخالت دارد که بر میزان لیگنین که در شاخساره‌ها تجمع می یابد موثر است (وود و ریلی، 2007).
نیکل بر چرخه اسید شیکمیک موثر است. این چرخه در تشکیل سایر هورمون‌های داخلی گیاه از جمله پدیده گلدهی، سالیسیلیک اسید موثر است. همین هورمون نیز روی تأثیر دارد . از طرف دیگر با توجه به نقشی که نیکل در آنزیم سنتز کننده کوانزیم آ (COA) دارد (وود و ریلی، 2007). روشن است که تامین نیکل باعث افزایش تولید استیل کوآنزیم آ، می‌گردد که برای تأمین موالونیک اسید ضروری است، خود این ماده پیش‌ساز هورمون‌های داخلی گیاه از جمله اسید آبسیزیک، جیبرلین و سیتوکینین می‌باشد.

—103

فصل سوم: محل انجام آزمایش 46
3-1- مواد شیمیایی 47
3-2- تهیه بذر47
3-3- محیط کشت، ترکیبات و چگونگی آماده سازی آن . . 47
3-4- تهیه محلول مادری MS(غلظت x10) ……… …………… …………………… 47
3-5- مراحل سترون سازی51
3-5-1- سترون سازی بذرها51
3-5-2- سترون سازی محیط و وسایل کار 52
3-5-3- تولید گیاهان سترون جهت تیمارهای مختلف 52
3-6- کشت گیاه در محیط های تیماری به منظور کال زایی 54
3-7- باززایی57
3-8- کشت سوسپانسیون سلولی در محیط کشت MS مایع 58
3-9- جداسازی ترکیبات فرار 58
3-10- آنالیز آماری 59
فصل چهارم: نتایج و بحث
60
4-1- نتایج کالوس سازی ریزنمونه های گیاه رازیانه در محیط کشت حاوی ترکیبات هورمونی مختلف 61
4-2- نتایج باززایی ریزنمونه های گیاه رازیانه در محیط کشت حاوی ترکیبات هورمونی مختلف 65
4-3- نتایج حاصل از اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر اندازه ساقه و ریشه و تعداد برگ در گیاه رازیانه 70
4-4- بررسی ترکیبات شیمیایی گیاه رازیانه تحت تاثیر تیمارهای مختلف هورمونی از طریق
کشت سوسپانسیون سلولی 74………………………………………………………………………….
4-5- مقایسه درصد سطوح ترکیبات شیمیایی مشترک حاصل از کشت سوسپانسیونی گیاه رازیانه در تیمارهای مختلف هورمونی
75
4-6- اشکال طیف گاز کروماتورگراف در اسانس گیاه رازیانه تیمارشده با ترکیبات هورمونی مختلف.........................77
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری کلی
81
بحث 82
پیشنهادات86
منابع 87

چکیده انگلیسی 98……………………………………………………………… ………………….

فهرست شکل ها
عنوان شکلصفحه
شکل 1-4- مراحل رشد جنین های جنسی و غیرجنسی...………………………………………………….……….29
شکل 4-1- کالوسهای بوجود آمده در محیط کشتهای غلظت 4میلی گرم بر لیتر و 1 میلی گرم بر لیتر.................................................................................................................................60
فهرست جدول ها
عنوان جدول صفحه


جدول 1-1- . مقایسه مقدار تولید برخی ترکیبات دارویی حاصل از کشت سوسپانسیون سلولی با گیاه کامل................33
جدول 3-1- ترکیب و غلظت‌های هورمونی مورد استفاده در القاء و رشد کالوس در محیط ……………….MS51
جدول 3-2- ترکیب و غلظت‌های هورمونی مورد استفاده در باززایی رازیانه در محیط MS2/1…………..……54
جدول 4-1- نتایج تجزیه واریانس حاصل از بررسی تاثیر ریزنمونه، ترکیبات هورمونی محیط‌کشت و اثرات متقابل این فاکتورها بر میزان کالوس‌زایی…………..……………………………………………………… 58
جدول 4-2- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی تاثیر ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان درصد کالوس‌زایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد……………………..………………………………………... 58
جدول 4-3- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی تاثیرریزنمونه‌های رازیانه بر میزان درصد کالوس‌زایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد …………..…………………………………………………..60
جدول 4-4- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی اثرات متقابل ریزنمونه در ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان کالوس‌زایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد ............................................................................................................ 61
HYPERLINK l "_Toc302924107" جدول HYPERLINK l "_Toc302924106" 4-5- نتایج تجزیه واریانس حاصل از بررسی تاثیر ریزنمونه، ترکیبات هورمونی محیط‌کشت و اثرات متقابل این فاکتورها بر میزان باززایی...................................................................................................................................................................63

جدول 4-6- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی تاثیر ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان درصد باززایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد …...............................................................................................................................63جدول 4-7- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی تاثیرریزنمونه‌های رازیانه بر میزان درصد باززایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد65… ………………………………………………………………
جدول4-8- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی اثرات متقابل ریزنمونه در ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان باززایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد ………………………………….. … …….. 66
جدول4-9- نتایج تجزیه واریانس اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر صفات اندازه ساقه و ریشه و تعداد برگ در گیاه رازیانه ...................................................................................................................... ..........................................................68
جدول4-10- مقایسه میانگین اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر صفات اندازه ساقه و ریشه و تعداد برگ در گیاه رازیانه ........................................................................................................................................................................................69
جدول 4-11- ترکیبات شیمیایی حاصل از اسانس گیاه رازیانه....................................................................................................71

TOC h z c "شکل"
فهرست نمودارها
عنوان نمودار صفحه
نمودار4-1- تاثیر ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان درصد کالوس‌زایی………………..…………… ........59
نمودار4-2- تاثیرریزنمونه‌های رازیانه بر میزان درصد کالوس‌زایی61
نمودار4-3- اثرات متقابل ریزنمونه در ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان کالوس‌زایی 62
نمودار4-4- تاثیر ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان درصد باززایی64
نمودار4-5- تاثیرریزنمونه‌های رازیانه بر میزان درصد باززایی............................................................................................ 65
نمودار4-6- اثرات متقابل ریزنمونه در ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان باززایی.... ...........................................................67
نمودار4-7- اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر میزان اندازه ساقه گیاه رازیانه69
نمودار4-8- اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر میزان اندازه ریشه گیاه رازیانه 70
نمودار4-9- اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر تعداد برگ ایجاد شده در گیاه رازیانه............................................70
نمودار 4-10- مقایسه درصد سطوح ترکیب شیمیایی (E,E) 2,4-Decadienal در گیاه رازیانه تیمار شده با غلظت های هورمونی مختلف...................................................................................................................................................72
نمودار 4-11 مقایسه درصد سطوح ترکیب شیمیایی D-(+)-fenchone در گیاه رازیانه تیمار شده با غلظت های هورمونی مختلف....................................................................................................................................................73

فصل اول
مقدمه
مقدمه
گل ها و گیاهان، خاموش ترین موجودات و در عین حال گویاترین مظهر قدرت و عظمت آفرینش هستد. هر برگی از این موجودات زیبا، کتاب بزرگی در وصف توحید است. گلها و گیاهان نه تنها با الوان و اشکال بدیع و بیبدیل خود سفرهی طبیعت را زینت میبخشند بلکه آن را چنان سرشاری از نیروی حیاتی میسازند که هیچ بساطی را یارای رقابت با آن نیست (امیدبیگی، 1377 .( با آن که امروزه درمان بیماریها بیشتر از طریق مصرف داروهایی صورت میگیرد که منشأ صنعتی دارند و اختصاصاً در آزمایشگاهها تهیه میشوند ولی مصرف بعضی از آنها زیانهایی به بدن میرساند و عوارض جانبی بسیاری از آنها ثابت شده است. در اوایل قرن حاضر پیشرفت علم شیمی و کشف سیستمهای پیچیدهی سنتز ارگانیک منجر به توسعهی صنعت داروسازی و جایگزینی شیمی درمانی شد. بدین طریق پزشکی مدرن توانست بسیاری از بیماریها غیرقابل علاج و غالباً مرگآور را درمان کند. با وجود این گیاهان دارویی و داروهایی که از آنها تهیه میشدند هرگز به طور کامل کنار گذاشته نشدند. طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی امروزه بیش از 80 درصد مردم جهان (نزدیک به 5 میلیارد نفر)، برای درمان بیماریها هنوز از داروهای گیاهی استفاده میکنند. تقریبا یک چهارم داروهای تهیه شدهی دنیا منشأ گیاهی داشته که یا مستقیماً از گیاهان عصارهگیری شده و یا براساس ترکیب گیاهی، سنتز شدهاند. واژه گیاهان دارویی تنها به تسکین دهنده آلام اطلاق نمیشود بلکه این گیاهان در زیر گروه غذا به عنوان طعم دهندهها، نوشیدنیها، شیرین کنندهها، رنگ طبیعی بوده همچنین به عنوان ماده اولیه محصولات آرایشی و بهداشتی نیز مورد استفاده قرار می گیرند (امیدبیگی، 1376).
درواقع گیاهانی که حداقل دارای صفات زیر باشند،گیاه دارویی نامیده میشوند:
1- در پیکر این گیاهان مواد ویژه ای به عنوان مواد مؤثر یا متابولیتهای ثانویه ساخته و ذخیره میشوند که برای مداوای برخی از بیماریها مورد استفاده قرار میگیرند. مواد مذکور طی فرآیندهای ویژه و پیچیده بیوشیمیایی و به مقدار بسیار کم (به طور معمول کمتر از یک درصد وزن خشک گیاه)، ساخته میشوند.
2- اغلب ممکن است اندام ویژهای چون ریشه، برگها، ساقه، گل، میوه و غیره بیشترین مواد مؤثر را داشته باشند، بنابراین همیشه نمیتوان کل اندام گیاه را منبع ماده دارویی ویژهای دانست.
3- اندام گیاهی برداشت شده، آماده سازی و فرآوری میشوند، یعنی تحت تأثیر عملیات ویژهای مانند جداسازی، خرد شدن، خشک کردن، تخمیر و غیره قرار گرفته و سپس استفاده میشوند. به طور معمول این اندامها به صورت سنتی و فقط با خشک کردن به عنوان کالای عطاری عرضه میشوند.
جایگاه اقتصادی گیاهان دارویی در جهان و ایران
رویکرد روز افزون استفاده از گیاهان دارویی و فرآوردههای حاصله از آن نقش این گیاهان را در چرخه اقتصاد جهانی پررنگتر کرده است. طوریکه مصرف روبه تزاید آن تنها به کشورهای در حال توسعه اختصاص نداشته، بلکه یکی از فاکتورهای مهم بهداشتی کشورهای پیشرفته نیز محسوب میگردد. در جهان 130 میلیون تن گیاه دارویی سالانه خرید و فروش میشود و حدود یک میلیون کارخانه دارویی در چند سال اخیر افزایش یافته است. طبق برآوردهای صورت گرفته در سالهای اخیر، ارزش بازارهای جهانی داروهای گیاهی که شامل گیاهان دارویی و فرآوردههای آنها است، رشد قابل توجهی داشته است. بخش اعظم بازار گیاهان دارویی دنیا، به تولید و عرضه متابولیتهای ثانویه مشتق از این گیاهان مربوط میشود. متابولیتهای ثانویه معمولاً از ارزش افزوده بسیار بالایی برخوردارند به طوریکه ارزش فروش برخی از این ترکیبات مانند شیکونین ، دیجیتوکسین و عطرهای همچون روغن جاسمین ، از چند دلار تا چند هزار دلار به ازای هر کیلوگرم تغییر می کند. همچنین قیمت هر گرم از داروهای ضد سرطان گیاهی مانند وین بلاستین ، وینکریستین ، آجمالیسین و تاکسول به چند هزار دلار میرسد. تاکسول یکی ازترکیبات دارویی است که از پوست درخت سرخدار به دست میآید و در درمان سرطانهای سینه و تخمدان مورد استفاده قرار میگیرد. ورود دارو بودجه زیادی را به خود تخصیص میدهد این در حالی است که ایران با داشتن خصوصیات اکولوژیکی و اقلیمی متنوع، یکی از کشوهای کم نظیر در تولید گیاهان مختلف میتواند باشد به طوری که ایران از 13 اقلیم موجود در جهان، 11 اقلیم را به خود اختصاص داده است. و به تقریب 8000 گونه گیاهی که معادل 2 برابر فلور کل اروپا است ازدیگر ویژگیهای کشورمان می باشد، که این بانک ژن اهمیت اقتصادی زیادی دارد. برای مثال کشور فلیپین حجم عظیمی از درآمد خود را از فروش گیاهان دارویی و گیاهان وحشی به دیگر کشورها بدست میآورد (میرجلیلی، 1382). بنابراین، اگرچه در زمینه توسعه صنعت گیاهان دارویی در ابتدای راه هستیم، ولی میتوانیم با برنامهریزی صحیح، بخش قابل توجهی از بازارهای جهانی را به خود اختصاص دهیم. شاید در ابتدای کار نتوانیم با کشورهایی که محصولات خود را به تولید انبوه رسانده اند، رقابت نماییم، اما به لحاظ تنوع گونهای و تولید طبیعی گونههایی دارویی رقبای چندانی در جهان نداریم و در مواردی حتی بیرقیب هستیم. همه اینها منوط به این نکته است که داراییهای کشور را بشناسیم و بتوانیم از آنها استفاده بهینه نماییم. در این صورت حتی می توان تا 5 درصد از تولید ناخالص ملی را از این طریق تأمین نمود (امیری،2006).
1-3- ضرورت توجه به پرورش گیاهان دارویی
با ظهور داروهای شیمیایی و بیولوژیک، نقش و اهمیت گیاهان دارویی در تأمین سلامت بشر، در معرض فراموشی قرار گرفت .اما با گذشت زمان، استقبال از گیاهان دارویی با رشد قابل توجهی روبرو شده است. به نظر میرسد مردم جهان از یک سری نارساییهای طب مدرن خسته شده اند و به طور روز افزون به سمت داروهای گیاهی روی میآورند به همین دلیل، امروزه حدود 50 درصد داروهای تولید شده در جهان منشاء طبیعی دارند که با تغییراتی به عنوان دارو مورد استفاده قرار میگیرند که نیمی از این مقدار از منابع معدنی، حیوانی و باکتریایی بهدست میآید و نیمی دیگر منشاء گیاهی دارد. برای مثال، تمام هورمونهای مصرفی گیاهی هستند و از گیاهان مختلفی نظیر سیب زمینی مکزیکی، شنبلیله و غیره به دست میآیند. هم چنیین ترکیباتی مثل وین بلاستین و وین کریستین که از داروهای ضد سرطان هستند از گیاه بدست میآیند و یا گلیکوزیدهای قلبی از جمله این گروه داروها محسوب میشوند (قاسمی دهکردی و طالب، 1380). گیاهان دارویی به دلیل ماهیت طبیعی و وجود ترکیبات همولوگ دارویی در کنار هم، با بدن سازگاری بهتری دارند و معمولا فاقد عوارض ناخواسته هستند لذا به خصوص در موارد مصرف طولانی و در بیماریهای مزمن، بسیار مناسب میباشند. به عنوان مثال، گیاهان دارویی در بسیاری از اختلالات اعصاب و روان به عنوان بهترین انتخاب خواهند بود.
ایرانیان از دیرباز و حتی پیش از دیگران در زمینه گیاهان دارویی و کاربرد درمانی آنها از دانش پیشرفتهای برخوردار بوده است. نمونه بارز آن کتاب باستانی اوستاست. در یکی از پنج کتاب تشکیل دهنده اوستا( که در مجموع دست کم 2500 سال پیشینه دارد)، بخش های پرشماری به گیاه درمانی، معرفی گیاهان دارویی و کاربرد آنها اختصاص یافته است. در قرن هشتم و نهم میلادی، اطباء ایرانی رونق خاصی به طبابت ایران و جهان بخشیدند بهطوریکه با پیدا شدن دانشمندان و نوابغی نظیر ابوعلی سینا و محمد زکریای رازی با انشار کتابهای معروف خود (قانون و الحاوی) پیشرفتهای زیادی نصیب ملت ایران و جهان گردید. این پیشرفتها همچنین در قرون بعد نیز ادامه یافت. در قرن 13 میلادی، ابن بیطار، اختصاصات متجاوز از 1400 گیاه را که خود شخصاً می شناخت را در کتابش شرح داد (دوازده امامی، 1386).
1-4- گیاه شناسی رازیانه:
رازیانه گیاهی است علفی، معطر و چند ساله از تیره چتریانUmbelliferae با نام علمی Foeniculum vulgare که ارتفاع آن حدود 2 متر، ساقههای آن قائم، استوانه ای، منشعب و سبز رنگ است. ریشه غدهای، دوکی شکل و مستقیم، برگهای این گیاه متناوب با پهنک منقسم به قطعات نازک و نخی شکل، گلها زرد رنگ و مجتمع کوچک و منظم به صورت چتر مرکب است. شاخکهای چترهای آن بلند و شامل پایههای نامساوی است؛ به طوریکه تعداد آنها به 15 نیز میرسد. پهنای گل آذین چتری آن در حدود 15 سانتی متر است. گلهای این گیاه عسل دهندههای خوبی محسوب میشوند. میوه آن کوچک، دو فندقه به طول 6 تا 12 و عرض2 تا 4 میلی متر و دارای بوی معطر است)کمالی و همکاران،1380).

فرمانرو: گیاهان
دسته: گیاهان گلداررده: دولپهای
راسته: آپیالس
تیره: چتریان
سرده: رازیانه
گونه: F.vulgare
نام علمی: Foeniculum vulgare
1-5- اندام داروئی:
تمام اجزای رازیانه قابل استفاده است. از آن جمله شکوفهها و دانههای آنرا بلافاصله بعد از رسیدن و برگهای آنرا در تیرماه چیده و در سایه خشک میکنند و همچنین ریشه رازیانه را میتوان در اواخر پائیز برداشت نموده و خشک کرد.(سیکوتی و همکاران، 2008)
1-6- نیازهای اکولوژیکی:
رازیانه بیشتر بر روی شیبهای صخرهای و کوهستانی خشک، آهکی، آفتابگیر، قابل نفوذ و فاقد رطوبت زیاد میروید.
1-7- پراکنش جغرافیائی:
رازیانه گیاهی است مدیترانه ای، هوای گرم برای رشد و نمو آن مطلوب می باشد. به طور کلی کشت این گیاه در مناطق با هوای گرم (تابستان طولانی و زمستان بیش از اندازه سرد نداشته باشد) موفقیت آمیز است (دامژانویک و همکاران، 2005). این گیاه بومی نواحی مدیترانه و آسیا بوده، امروزه در جنوب فرانسه ، ایتالیا و سایر نقاط جهان کشت میشود. در ایران رازیانه به صورت خودرو در مناطقی مثل شمال، تهران، کرمان، کردستان، اصفهان و ... می توان یافت و در اکثر نقاط ایران قابل کشت است. جوانه زنی بذور در دمای 6-8 درجه سانتیگراد انجام میگیرد ولی درجه حرارت مطلوب برای جوانه زنی 16-65 درجه سانتی گراد میباشد. pH مناسب برای این گیاه 8/4 تا 8 است. خاکهای لومی رسی با مواد و عناصر غذائی و ترکیبات هوموسی کافی خاکهای مناسبی برای رویش این گیاه می باشد. دمای مطلوب در طول رویش و در طول زمان تشکیل میوه 20-22 درجه سانتی گراد است. در زمستانهای طولانی و بسیار سرد ریشههای گیاه دچار سرمازدگی میشوند. آبیاری در مراحلی از رشد، رویش اولیه، مرحله تشکیل ساقه و مرحله نمو گلها، تأثیر قابل توجهی بر کمیت و کیفیت مواد مؤثره این گیاه دارد.(باقری و همکاران، 1376)
در شکل زیر قسمتهای آنالیز میکرسکپی پودر رازیانه نشان داده شده است .

Tracheids Vittae Endosperm Endocarp Mesocarp
گرد رازیانه را از میوه های خشک شده گیاهی به نام فینکولوم ولگا را از تیره چتریان بدست می آورند . گردی است سبز مایل به زرد با بوی تند شبیه بوی انتول (معطر) ، مزه آن ابتدا تند و کمی شیرین سپس تلخ و کافوری می شود . در زیر میکرسکوپ شامل قسمتهای زیر می باشد :
الف- تکه هائی از پارانشیم حفره ای (سلولهای دندانه ای شکل) از قسمت مزوکارب ، زیاد و اختصاصی می باشد.
ب- تکه هائی از اپیدرم پوشش داخلی با سلولهای کف پوشش مانند همراه با پارانشیم تحتانی که در طرف راست تصویر قرار دارد و باقیمانده هائی از لوله های روغنی (تکه هائی از لوله های ترشحی شیزوشس که اطراف آن را سلولهای مخاطی احاطه نموده است) ، زیاد و اختصاصی می باشد.
پ- تکه هائی از بافت کلانشیم نزدیک آوندهای هدایت کننده با دیواره های سلولی قرمز مایل به قهوه ای زیاد و اختصاصی می باشد.
ت- قطرات زرد رنگ روغنی ، زیاد و اختصاصی نمی باشد.
ث- تکه هائی از اندوسپرم همراه با بلورهای ریز ستاره ای شکل اکسالات کلسیم ، شفاف ، دیواره های سلولی ضخیم ، خیلی زیاد ولی اختصاصی نبوده و چون در دانه های دیگر گیاهان چتریان نیز دیده میشود.
ج- تکه های شکسته شده از فیبرهای اسکرانشیم شده از کارپوفور (1) کم و اختصاصی نمی باشد.
توجه : این گرد باید فاقد تارو آوندهای بیش از 10 میلی میگرون قطر باشد. امکان مخلوط با گرد زیره نیز مشاهده است. (یاسن و همکاران، 2009)
1-8 - آفات و بیماریها:
رازیانه یک گیاه شته دوست می باشد و در شرایط مناسب به گیاه حمله می کند. آفات در طول رویش ممکن است خسارات سنگینی به رازیانه وارد کنند. خسارت عموماً از جانب سنهای لکه دار(Cygaeus) که متعلق به خانواده میریده(Miridae) هستند وارد می شود. همچنین یکی دیگر از آفات مهم رازیانه شته است. این حشرات با مکیدن شیره گیاه سبب ضعف آن و کاهش عملکرد می گردند برای مبارزه با سنها می توان از سم دیتریفون(Ditrifon). و یا وفاتوکس (Wefatox) برای مبارزه با شته ها می توان از شکارگرهای طبیعی مثل کفشدوزکها و یا سموم شیمیائی سیستماتیک مثل متاسیتوکس استفاده شود)داس و همکاران 2008)
1-9- مهمترین خاصیت درمانی و داروهای ساخته شده:
تسکین دردهای قاعدگی و ضد سرفه از مهمترین خواص داروئی این گیاه است که فرآورده های تولید شده از رازیانه نیز با خواص فراوان دارویی، التیام بخش بسیاری از بیماری ها از جمله سرفه و سرماخوردگی است. رازیانه، نوعی گیاه دارویی است که مصارف مختلفی دارد . تمام بخش های مختلف این گیاه یعنی دانه، برگ و ریشه آن خوراکی است، ولی روغن حاصل از دانه های رازیانه، سمی بوده و حتی مصرف کم آن، می تواند منجر به ایجاد دانه های پوستی، مشکلات تنفسی وحالت تهوع گردد. این گیاه دارای طعم تند، تلخ و شیرین است و کمی به طعم نعنا شبیه است. مصرف رازیانه باعث افزایش شیرمادر و نیز کاهش وزن می شود. قابل توجه: مصرف بیش از اندازه این گیاه، ممکن است منجر به تشنج عضلانی و حتی توهم شود. رازیانه حاوی مقادیر فراوانی ویتامین و مواد معدنی است: فیبر، منگنز، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، آهن، ویتامین C ، B3 و غیره ویتامین C موجود در پیاز رازیانه، ضد باکتری بوده و برای سیستم ایمنی بدن بسیار مفید است. علاوه برآن، این بخش از گیاه، دارای فیبر فراوانی بوده که برای کاهش کلسترول ، مفید است و از ابتلا به سرطان روده پیشگیری می کند. رازیانه همچنین دارای مقدار فراوانی پتاسیم است که باعث کاهش فشارخون می شود و به این ترتیب فرد، دچار حمله قلبی نمی شود.این گیاه دارویی،سموم بدن راپاک می کند و بیماری التهاب دهان رااز بین می برد و برای درمان سرماخوردگی و نیز سرفه، به خاطر خاصیت خلط آورش، مفید است. بخار حاصل از جوشاندن برگ های این گیاه در آب، بیماری آسم و برونشیت را تسکین می دهد.مصرف دانه های رازیانه، باعث تسکین دل درد می شود و عمل هضم را آسان تر می کند، کرم روده کودکان را از بین می برد، باعث تقویت چشم می شود، حساسیت های چشم را از بین می برد و دارای خواص فراوانی برای کبد، طحال و مثانه است.(سیپوریدیس و تومیریدیس، 2003)
تمام بخش ‌های مختلف این گیاه یعنی دانه، برگ و ریشه آن خوراکی است، ولی روغن حاصل از دانه‌ های رازیانه، سمی بوده و حتی مصرف کم آن، می‌ تواند منجر به ایجاد دانه ‌های پوستی، مشکلات تنفسی و حالت تهوع گردد.
اما توجه داشته باشید که مصرف بیش از اندازه این گیاه، ممکن است منجر به تشنج عضلانی و حتی توهم شود.
1-10- پیاز رازیانه
رازیانه حاوی مقادیر فراوانی ویتامین، مواد معدنی و فیبر است. منگنز، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، آهن، ویتامین Cو B3 از این موارد می باشند.
این بخش از گیاه، دارای فیبر فراوانی بوده که برای کاهش کلسترول، مفید است و از ابتلا به سرطان روده پیشگیری می ‌کند .رازیانه همچنین دارای مقدار فراوانی پتاسیم است که باعث کاهش فشارخون می‌ شود و به این ترتیب برای افرادی که دچار حمله قلبی می‌ شوند، مفید است.
این گیاه دارویی، سموم بدن را پاک می ‌کند و بیماری‌ التهاب دهان را از بین می ‌برد و برای درمان سرماخوردگی و نیز سرفه، به خاطر خاصیت خلط‌ آورش، مفید است.(کوبوریس و واسیلاکاکیس، 2006)
1-11- دانه رازیانه
بخار حاصل از جوشاندن برگ‌ های این گیاه در آب، بیماری آسم و برونشیت را تسکین می ‌دهد. مصرف دانه‌ های رازیانه، باعث تسکین دل درد می‌ شود، عمل هضم را آسان ‌تر می ‌کند، کرم روده کودکان را از بین می ‌برد، باعث تقویت چشم می ‌شود، حساسیت ‌های چشم را از بین می‌برد و دارای خواص فراوانی برای کبد، طحال و مثانه است.(باقری و همکاران،1376 و دانشور حسینی،1387)

1-12- نقش کشت بافت در تکثیر گیاهان
کشت بافت سلول گیاهی، روشی است برای تکثیر گیاهان که از طریق آن میتوان تعداد زیادی گیاه تولید کرد. کشت بافت گیاهی گستره وسیعی را در بر میگیرد که شامل کشت پروتوپلاست، سلول، بافت و اندام گیاهی است. کشت بافت همچنین پیش نیاز مهندسی ژنتیک است زیرا از سلول تغییر یافته باید بتوان یک گیاه کامل به وجود آورد. کشت بافت بر مبنای سه توانایی اصلی گیاه استوار است :
*قدرت باززایی یا توانایی ارثی یک سلول گیاهی برای رشد و تبدیل شدن به گیاه کامل در صورت فراهم بودن شرایط محیطی و محرکهای مناسب، اگر چه به لحاظ تئوری توانایی باززایی در تمام سلولهای گیاهی وجود دارد ولی سلولهای مریستمی بهترین سلولهایی هستند که قادر به بروز این قدرت میباشند.
*عدم تمایز یا قابلیت برگشت سلولهای بالغ گیاهی به شرایط مریستمی و تولید یک نقطه رشد جدید که با تمایز مجدد یا قدرت سازماندهی و تشکیل اندام جدید ادامه مییابد.
* شایستگی یا قابلیت درون زاد یک سلول یا بافت مشخص، به رشد در مسیری ویژه (کانلی و تیان ، 2007 و تانگ و همکاران ، 2001).
کشت بافت به عنوان یک روش کاربردی در پیشرفت‌های کشاورزی نقش بارزی داشته است. مثلاً کشت تخمک منجر به تلاقی‌های بین گونه‌ها و حتی جنس‌های مختلف شده است و ریزازدیادی به افزایش سریع جمیعت از یک گیاه برتر منتهی گردیده است. از طرف دیگر، کشت بافت به تنهایی نمی‌تواند پیشرفت‌های سریع مورد نیاز برای اصلاح و بهبود محصولات را فراهم آورد. با این وجود، کشت‌بافت همراه با ژنتیک مولکولی، قابلیت بیشتری برای بهبود سریع محصولات را فراهم می‌آورد. در همان حال که تکنیک‌های ژنتیک مولکولی DNA ژن‌ها را دست‌ورزی می‌نماید، کشت سلول و بافت برای مهندسی ژنتیک ضروری خواهد بود زیرا اطلاعات ژنتیکی خارجی DNA به یک گیاه کامل وارد نمی‌شود بلکه به یک سلول وارد می‌شود. فناوری درون شیشه‌ای واسطه‌ای برای تبدیل تک سلول تغییریافته به یک گیاه کامل می‌باشد (توحید‌فر و کاویانی، 1389).
ریزازدیادی به عنوان یکی از روش های نوین افزایش انبوه گیاهان به ویژه پایههای درختان میوه در چند دهه اخیر بیشتر مورد توجه بوده است. پایههای رویشی تولیدی غالبا عاری از آلودگی ، دارای خلوص ژنتیکی و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند که برای تولید و احداث باغات یکدست و متراکم استفاده میشوند. استفاده از دورگههای بین گونهای به خصوص برای درختان میوه هستهدار در کشورهای پیشرفته بیشتر معمول شده است. از آنجایی که اساس احداث باغهای مکانیزه بر تولید نهالهای رویشی و یکسان استوار است لذا بررسی روشهای تکثیر رویشی مناسب به خصوص ریز ازدیادی برای تولید انبوه پایهها حائز اهمیت است. (سولوسوگلا، 2002)
اهمیت استفاده از روش کشت بافت گیاهی برای تکثیر گیاهان دارویی در حال افزایش بوده و این روش برای تکثیر بسیاری از گیاهان دارویی استفاده می شود. از جمله مزایای مهم تکثیر از طریق کشت بافت نسبت به روشهای دیگر، ایجاد گیاهان سالم، تکثیر در طول سال، احتیاج به مکان کم و هزینه کمتر است. در مراحل مختلف کشت بافت گیاهی جهت رسیدن به هدف، ممکن است از دما، نور، نوع ریزنمونه، زمان و یا محیط کشتهای مختلف با ترکیبات متفاوت استفاده شود. همچنین مدیریت آلودگی و مواد بازدارنده نیز از مسایل مهم کشت بافت است. بنابراین بدست آوردن بهترین روش برای هر گیاه از اهداف آزمایشات در این علم می باشد و این امر با تغییر فاکتورهای موثر در کشت بافت امکان پذیر میگردد. بهبود حتی چند درصدی در تولید گیاهچه در هر بار کشت میتواند در مقیاس سال برای تولید کننده از اهمیت اقتصادی زیادی برخوردار باشد.(شریفی و همکاران، 1389)
1-13- تاریخچه کشت بافت
در طول قرن 19، ایده تولید کالوس از قطعات ساقه و انتهای ریشه به واقعیت پیوست. کالوس عبارت است از یک توده سلولی از سلولهای در حال تقسیم فعال که تمایز نیافتهاند. بعد کالوس از جوانهها، قطعات ریشه و شاخساره نیز تهیه شد. برای اولین بار هامبرلت در سال 1902 واژه کشت بافت سلول را بکار برد. او تلاش کرد که سلولهای گیاهی جدا شده را بطور درون شیشهای بر روی یک محیط غذایی مصنوعی حاوی محلول Knop (شامل پپتین، آسپارژین، و ساکاروز) کشت کند. واژه کشت بافت میتواند برای هر کشت چند سلولی بر روی محیط غذایی بکار برده شود (شریفی و همکاران، 1388). تکنولوژی کشت بافت گیاهی، کاربردهای متفاوت و فراوانی دارد از آن جمله میتوان از ریزازدیادی که اساس صنعت تولید انبوه گیاهان است نام برد. پیشرفت مطالعه جنبههای متفاوت رشد و تمایز گیاهان در دهه 1960 و 1970 بسیار سریع بوده است. به کمک تکنیک کشت گیاهان مطالعه و تحقیق در زمینههای مختلف از جمله مورفولوژی، فیزیولوژی، بیوشیمی، بیولوژی مولکولی و مهندسی ژنتیک فراهم شده است. تکثیر سریع ارکیده از طریق کشت کورم اولیه توسط مورل (1960) منجر به تاسیس اولین صنعت تکثیر سریع ارکیده بر اساس کشت بافت شد. کشت بافت گیاهی یا کشت درون شیشهای عبارت است از رشد سلول، بافت و یا اندام گیاهی در یک محیط غذایی مصنوعی استریل که به صورت جامد یا مایع تهیه میشود، این تکنیک به عنوان یکی از شاخههای زیست فناوری، کاربرد گسترده ای در کشاورزی دارد. در کشت بافت، قسمتی از گیاه به نام قلمه یا ریزنمونه که ممکن است بخشی از ساقه، برگ، جوانه و یا یک سلول باشد، در محیط کنترل شده کشت میشود. در این نوع کشت، شرایط به گونهای است که عاری از هرگونه میکروارگانیسم بوده و رژیم متعادلی از مواد شیمیایی و آلی مورد نیاز رشد گیاه فراهم است. در واقع در کشت درون شیشهای محیط کشت بستری برای رشد گیاه است و ترکیبی از مواد شیمیایی و آلی در یک ژل مغذی یا محیط مایع برای رشد سلولها و بافتها میباشد (شریفی و همکاران، 1389).
1-14- مراحل تکنیک کشت بافت
از زمان تهیه ریز نمونه تا به دست آوردن گیاه جدید مراحلی وجود دارد که ابتدا شامل چهار مرحله شروع و برقراری کشت ، تکثیر ، ریشه دهی و انتقال به خاک بود (موراشیگ ، 1974) . بعدا دبرگ و مین یک مرحله به نام مرحله صفر یعنی مرحله انتخاب گیاه مادری و آماده سازی را ارائه نمودند. در نهایت امروزه برای ریز ازدیادی مراحل زیر را در نظر می گیرند که شامل پنج مرحله ی آمادگی ، آغازی ، تکثیر ، ریشه دهی و انتقال است. در هر یک از این مراحل ، شرایط باید به گونه ای فراهم گردد که امکان دستکاری رشد گیاه در جهت مورد علاقه فراهم گردد. اکثر این عوامل هم آنهایی هستند که رشد و نمو طبیعی گیاهان را تنظیم می کنند. در مرحله صفر یا همان آمادگی هدف به دست آوردن گیاهانی است که به آب و مواد غذایی و شرایط محیطی نظیر نور و درجه حرارت و.. دسترسی داشته و از نظر سلامتی مشکلی نداشته باشند و بتوان از آنها جهت تهیه ریز نمونه استفاده کرد. در مرحله بعدی نیز که مرحله آغازی نام دارد هدف انجام کشت های بدون آلودگی است که ریز نمونه در محیط کشت مستقر می شود.
مرحلهی صفر: مرحله پیش ازدیادی یا انتخاب و پیش تیمار گیاهان مناسب
در این مرحله گیاهان مادری که در شرایط گلخانه ای با کمترین میزان آلودگی هستند انتخاب می شوند. قبل از جمع آوری نمونههای گیاهی برای به حداقل رساندن میزان آلودگی باید گیاهان مادری با قارچ کشها و حشرهکشها سمپاشی شوند تا میزان آلودگی در کشت درون شیشه ای به حداقل برسد، کاهش آلودگی باعث رشد بهتر و تکثیر سریع تر نمونهها در محیط کشت میشود. کنترل آلودگیها به طور معمول با پیش تیمار گیاهان مادری شروع میشود.(دبرگ و مین، 1981)
مرحله ی 1 : مرحله ضد عفونی سطحی و استقرار ریز نمونهها از درخت مادری
اولین مرحله در ریز ازدیادی ضد عفونی سطحی ریز نمونهها می باشد. وقتی نمونهای سالم در شرایط استریل قرار میگیرد، میتواند به سرعت تکثیر شود. این مرحله حساسترین مرحله در ریز ازدیادی است چرا که اغلب نمونهها در این مرحله در بیشتر موارد به علت آلودگیهای میکروبی از بین میروند. در این مرحله ریز نمونهها که به صورت قطعات کوچک تقسیم شده اند با مواد شیمیایی مانند هیپوکلریت سدیم و اتیل الکل ضدعفونی سطحی و بعد از آن چندین بار با آب مقطر استریل آبشویی میکنند. بعد از یک دوره کوتاه 3 تا 5 روزه آلودگی ریزنمونهها در محیط کشت مشخص میشود و نمونههای آلوده حذف شده و نمونههای سالم واکشت میشوند. در مرحله ضد عفونی ریز نمونهها باید دقت شود غلظت مواد ضدعفونی و مدت زمان استفاده از آنها به اندازهای نباشد که به بافت ریز نمونهها صدمه زده و مرگ سلولی را سبب شده و باعث قهوهای شدن و از بین رفتن آنها شود. (جورج، 2008 )
مرحله 2: تکثیر و پرآوری ریز نمونهها
این مرحله که فاز تکثیر است، گیاهچههای حاصل از استقرار در محیط کشت مخصوص تکثیر میشوند. هدف اولیه در این مرحله تکثیر ریز نمونهها بدون از دست دادن ثبات ژنتیکی آنها است. واکشت نمونهها که می توانند به صورت، جوانههای جانبی و انتهایی، جنینهای سوماتیکی و دیگر ارگانها باشند، در محیط مخصوص تکثیر باعث افزایش تعداد نمونهها میشود. گاهی اوقات ضروری است که شاخههای تکثیر شده به محیط کشت دیگری برای طویل شدن منتقل شوند . طی واکشتهای متوالی مقدار مورد نیاز از اندام گیاهی تولید میشود. (موراشیگ ، 1974)
مرحله 3: ریشه دهی زیر شاخهها
شاخههای به دست آمده از مرحله دوم، در این مرحله برای تکمیل فرایند ریز ازدیادی باید ریشهدار شوند. بیشتر گیاهان در مرحله ریشه دهی نیاز به محیط کشتی با نصف عناصر ماکرو دارند. در این مرحله معمولا از تنظیم کنندههای رشد متفاوت از مرحله پرآوری استفاده میشود. برای موفقیت مرحله سازگاری و انتقال به خاک ، گیاهچههای دارای ساختمان ریشه مناسب و قوی ضروری است. این مرحله نیاز به کار زیاد دارد و غالبا گران است. بطوری که محاسبه شده که حدود 35 تا 75 % از کل هزینههای تولید را شامل میشود.(جورج، 1993)
مرحله 4: مرحله سازگاری به شرایط طبیعی
این مرحله آخرین مرحله از کشت درون شیشه ای است که نمونههای تکثیر شده برای انتقال به گلخانه آماده میشوند. نمونههای تکثیر شده در شرایط درون شیشهای ، تمایل به رشد انفرادی و انجام عمل فتوسنتز دارند. نمونهها به تدریج از شرایطی با رطوبت زیاد به رطوبت کم و از شدت نور به شدت نور زیاد و دمای محیطی متغیر منتقل میشوند. اگر نمونهها در محیط کشت جامد باشند، قبل از انتقال باید آگار چسبیده به اندامهای گیاهچه به آرامی توسط آب شسته شود و سپس در خاک مناسب در گلدانهای کوچک کشت شوند. نمونهها به تدریج میتوانند بعد از 3 تا 6 روز به محیط جدید با شرایط نوری طبیعی وارد شوند و بعد از آن گیاهان به مخلوط ماسه، پیت و یا کمپوست منتقل میشوند و به تدریج سازگار میگردند. آبیاری مرتب نمونهها (روزهای اول انتقال به خاک با نصف غلظت محیط کشت) و مبارزه با عوامل بیماری زا و آفات از ضروریات انتقال موفق است (جورج، 1993؛.اهلووالا، 2002).
1-15- انواع ترکیبات محیط کشت
برای انجام موفقیت آمیز کشت بافت لازم است که یک محیط متناسب با رشد گیاه با توجه به نیازهای روزانه آن که عاری از هر گونه آلودگی است تهیه گردد. برای این کار لازم است پژوهشگر با انواع نیازهای یک گیاه آشنایی داشته و بتواند این مواد را با هم ترکیب کرده و یک محیط عالی برای رشد نمونه خود آماده کند. به طور کلی مواد مورد استفاده در محیطها شامل مواد معدنی، ترکیبات آلی، مواد طبیعی و مواد کمکی میباشد که در زیر به طور مختصر در مورد هر کدام توضیحاتی داده خواهد شد.
مواد معدنی
شامل دو گروه ماکروالمنتها (ازت ، فسفر ، پتاسیم ، کلسیم ، منیزیوم و گوگرد) و میکروالمنتها (مس، روی، آهن، منگنز، کبالت، بر و ید) میباشد که به صورت نمک به محیط اضافه می شوند.
منبع هیدرات کربن
چون ریز نمونهها فاقد هیدرات کربن هستند و یا اگر کلروفیل هم داشته باشند، به علت تاریکی و کمبود دی اکسید کربن در محیط قادر به انجام فتوسنتز نیستند، لذا لازم است که ساکارز به عنوان منبع هیدرات کربن به محیط اضافه گردد. شکر از عوامل مهم و ضروری در هر محیط کشت غذایی میباشد و برای رشد و نمو سلولها ، بافتها ، اندام-ها و گیاهچهها ضروری است. وقتی یک ریز نمونه روی محیط غذایی قرار داده می شود. در ابتدا رنگ سبز خود را از دست می دهد و بنابراین نمیتواند غذای خود را فراهم کند چون قادر به فتوسنتز نیست. پس این سلولها باید به نحوی که با منبع خارجی انرژی کربنی، تغذیه شوند. ساکارز معمول ترین منبع انرژی کربن در کشت بافت است. به جز ساکارز ، منو ساکاریدهایی مثل گلوکز و فروکتوز که منابع قابل سوخت و ساز انرژی کربنی هستند میتواند به طور معنیدار ، رشد سلولهای گیاهی را نسبت به ساکارز افزایش دهند. (پیری و نظریان 1380) .
1-16- ویتامینها
ویتامینها نقش کاتالیزوری داشته و در گیاهان سنتز میشوند. در کشت بافت بسیاری از ویتامینها توسط
سلولهای در حال رشد و نمو سنتز میشوند اما مقادیر ساخته شده کمتر از مقادیر مورد نیاز است. از اینرو لازم است ویتامینهای ضروری را به مقدار مورد نیاز به محیط کشت اضافه نمود. ویتامینهای گروه B مانند تیامین، اسید نیکوتینیک، پیریدوکسین، و میواینوزیتول نسبت به بقیه بیشتر مورد نیاز هستند. از بین آنها تیامین نقش مهمتری دارد )پیری و نظریان، 1380).
1-17- اسیدهای آمینه
اسیدهای آمینه و آمینها می توانند اهمیت زیادی در ریختزایی داشته باشند. تمام فرمولهای اسید آمینه، فرم های طبیعی موجود در گیاه هستند این مواد میتوانند شاخهزایی یا ریشهزایی را افزایش دهند. آمینواسیدها هنگام کاهش نیتروژن نقش خود را ایفا میکنند. در صورت ناکافی بودن نیتروژن، مکمل نیتروژن آلی کمپلکس مانند کازئین هیدرولیزات) 5/5گرم بر لیتر( ممکن است افزوده شود. سایر مکملهای آلی عبارتند از شیر نارگیل، عصاره مخمر، پپتون و عصاره جو. هرچند محیطهای کشت سنتتیک ترجیح داده میشوند و مکملهای آلی که طبیعت شیمیایی ناشناخته دارند فقط در مواقع ضروری بکار میروند) جورج و همکاران، 2008) .
1-18- تنظیم کنندههای رشد
هورمونها موادی هستند که در یک بخش گیاه ساخته شده و از خلال بافتها حرکت کرده تا به فعالیت سلولها در بخش دیگری تاثیر بگذارد برای مثال سایتوکنین ساخته شده در ریشه به ساقه منتقل شده و سبب رشد ساقه میگردد. حال اگر رشد متوقف شود تحویل سایتوکنین کاهش یافته و رشد اندامهای هوایی کاهش مییابد. این مقدمه اهمیت هورمونها را مشخص میسازد ولی در کشت بافت هورمونهای زیر بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند. این گروه شامل اکسین طبیعی مثل ایندول استیک اسید (IAA) و اکسین های مصنوعی نظیر ایندول بوتریک اسید (IBA) ، نفتالین استیک اسید (NAA) هستند که اکسین های مصنوعی فعال تر از اکسین طبیعی هستند. همچنین اکسین های مصنوعی به وسیله آنزیم های موجود در بافت های گیاهی تجزیه نمی شوند. اکسین معمولا شروع ریشه دهی و رشد کالوس را تحریک می کند ولی رشد ریشه و جوانه های بالینی جلوگیری می کند ، سبب طویل شدن و رشد سلولی و تقسیم سلولی نیز می شوند. در غلظت بالا باعث رشد ریشه های نابجا می شود و در غلظت کم سبب تشکیل ساقه نابجا می شود. (اربنوا و همکاران، 2002)
1-19- سایتوکنین :
کشف سایتوکنینها رابطه نزدیکی با کشت بافت دارد. در مرحله شروع کشت بافت گیاهی مشاهده شد که مالت، عصارههای نارگیل و مخمر، رشد و القای جوانههای درون شیشهای را رونق میبخشند (مشایخی، 1387). سایتوکنینها شامل سایتوکنینهای طبیعی 2ip و زآتین و سایتوکنین مصنوعی نظیر بنزیل آمینو پورین (BAP ) و کینتین هستند. مزیت انواع مصنوعی این هورمون، فعالیت بیولوژیکی بالا و ارزان بودن آنها نسبت به انواع طبیعی است. این هورمون باعث تورم بافتها شده و ازدیاد شاخه و تقسیم سلولی را تحریک کرده ولی از شروع ریشهدهی جلوگیری میکند. این هورمون در تحریک نمو جوانههای جانبی از طریق کاهش غالبیت انتهایی بسیار اهمیت دارد. به علت پایدار بودن در برابر گرما این هورمون را میتوان قبل از اتوکلاو به محیط کشت اضافه کرد.(کرسا و همکاران، 2012)
1-20- اسید جیبر لیک :
این گروه تاکنون بیش از 100 ترکیب است که رایج ترین نوعی که در کشت بافت استفاده می شود ، GA3 است. ناپایدار در برابر گرما است بنابراین بعد از اتو کلاو و از طریق فیلتراسیون ضد عفونی شده و به محیط افزوده میشود. کاربرد این هورمون نیز طویل شدن ساقهها و رشد طولی میانگرهها است و از پدیده خواب جلوگیری کرده و آن را از بین میبرد. باید این نکته را یادآور شد که اگر میزان نسبت اکسین به سایتوکنین افزایش یابد ریشه زایی صورت میگیرد و اگر این نسبت کاهش یابد سبب ساقهزایی میشود و اگر بینابین باشد کالزایی افزایش پیدا می کند (معینی و کهریزی ، 1382).
1-21- آگار و دیگر مواد تولید کننده ژل
آگار از رایجترین عوامل تولید ژل است که در محیط کشت استفاده میشود. آگار پلی ساکارید پیچیدهای است که از برخی گونههای نوعی جلبک به دست میآید. غلظت مناسب آگار برای هر نوع محیط کشت و ریز نمونه باید تعیین شود. غلظت خیلی بالای آن منجر به تنش آب در محیط میشود و غلظتهای کم آن یک لایه مایع روی سطح ژله شده تشکیل خواهد داد و غرق شدن ریز نمونه در این لایه مایع مانع از مبادلات گازی شده و به کاهش رشد منجر میشود. به علاوه کشت ریز نمونه روی محیط کشت مایع میتواند باعث شیشهای شدن کشت شود. تصور میشود آگار دارای توانایی جذب مواد است که این توانایی میتواند در حذف مواد زاید سلولی از محیط کشت به روش مشابه زغال فعال عمل نماید. همچنین این خاصیت میتواند مانع از جذب برخی مواد شیمیایی به بافت کشت شده شود. یکی از موادی که به شدت توسط آگار جذب میشود سیتوکینین است. بنابراین غلظت بیشتر آگار ، جذب سیتوکینین از محیط کشت را برای بافت مشکل میکند. متداولترین جایگزین آگار، ژل رایت است. این ماده یک پلی ساکارید پیچیده خارج سلولی است که توسط باکتری Pseudomonas elodea تولید میشود . ژل رایت نسبت به آگار دارای مواد معدنی آزاد و ناخالصیهای آلی کمتری است. البته دارای غلظتهای بالای پتاسیم و منیزیم میباشد. تنها مشکل ژل رایت این است که بعضی از کشتها در ژل رایت سریع تر از آگار ، شیشهای میشوند. اغلب ژل رایت را همراه با آگار و با نصف غلظت های مورد نیاز هر کدام به کار میبرند. به این وسیله از مزایای هر دو ماده استفاده میشود و معایب آنها نیز کاهش مییابد (باقری و همکاران 1383).
1-22- ترکیبات مورد استفاده در ضد عفونی مواد گیاهی
ضد عفونی یا استریلیزاسیون شیمیایی میتواند به روشهای مختلف انجام شود : (باقری و همکاران 1383 و باقری و صفاری 1376)
1- الکل (اتانل): برای ضد عفونی مواد گیاهی از الکل 70 درصد استفاده میشود ، زیرا الکل 96 درصد باعث دهیدراته شدن بافتها میشود. از الکل 96 درصد اغلب برای ضد عفونی ابزار و میز کار استفاده میشود.
2- هیپوکلریت سدیم (وایتکس): دارای 5 درصد ماده فعال است. معمولا از هیپوکلریت سدیم 5/2 درصد استفاده می شود. چنانچه گیاهان به هیپوکلریت سدیم حساس باشند از هیپوکلریت کلسیم برای ضد عفونی استفاده میشود.
3- هیپو کلریت کلسیم: این ماده به صورت پودر است و میتوان آن را به خوبی در آب معمولی حل کرد و محلولی شفاف به دست آورد (اغلب صاف میشود). هیپوکلریت کلسیم نسبت به هیپوکلریت سدیم، آهستهتر وارد بافتهای گیاهی میشود.
4- کلرید جیوه: این ماده برای گیاه ، انسان و دام خیلی سمی است و غلظت 01/0 تا 05/0 درصد برای مدت 2 تا 12 دقیقه برای ضد عفونی به کار میرود.
1-23- استفاده از آنتی بیوتیکها در رفع آلودگیهای درون بافتی
آلودگیهای داخلی در کشت درون شیشهای درختان یکی از مشکلات بسیار جدی بوده و اغلب به علت وجود میکرو ارگانیسمهایی اتفاق میافتد که در داخل گیاه هستند و نمیتوان آنها را از طریق مواد ضد عفونی کننده خارجی از بین برد. اگر منشا آلودگی در داخل بافتهای گیاهی باشد، آلودگی معمولا هنگامی ظاهر میشود که محل آلودگی قطع شده و در هنگام واکشت امکان باز شدن و تماس با محیط کشت فراهم میشود. اغلب آلودگیهای داخلی بعد از چند واکشت آشکار میشوند. رشد ضعیف و یا نکروزه شدن بافتها، میتواند نشانه یک نوع آلودگی داخلی، مثلا به باکتری باشد به طور کلی دو راه برای مبارزه با این مسئله وجود دارد: (باقری و صفاری، 1376 و ذوالفقاری نسب، 1382).
1- کشت مریستم (چون سلول های ناحیه مریستم عاری از عوامل بیماریزا هستند)
2- اضافه کردن آنتی بیوتیک به محیط کشت
اغلب پاتوژنهایی که برای گیاه مادری خطری ندارند وقتی در محیط کشت درون شیشهای قرار میگیرند، باعث ایجاد خسارت جدید و از بین رفتن مواد گیاهی میشوند. در رفع آلودگیهای داخلی گاهی استفاده از آنتیبیوتیکها مهمترین راهکار میباشد. اتوکلاو کردن آنتیبیوتیک و یا اضافه کردن آن در دمای بالا به محیط کشت باعث کاهش اثر آنتیبیوتیک میشود (الیویرا و همکاران، 2010(.
1-24- ضد عفونی محیط کشت
در بیشتر موارد محیطهای کشت با استفاده از اتو کلاو استریل میشوند و استریل در اتو کلاو توسط بخار آب انجام میشود. با قرار دادن اشیا یا مواد در معرض بخار تحت فشار در دمای 121 درجه سانتی گراد و در مدت 10 تا 30 دقیقه کلیه میکروارگانیسمها از بین میروند. موادی که امکان استریل خشک آنها وجود دارد (مثل لولههای آزمایش، فلاسکها، پتریدیشهای خالی ، کاغذ و ابزارکار) به مدت 2 تا 3 ساعت در دمای 180 درجه سانتیگراد به صورت خشک در آون استریل میشوند. برای استریل موادی که در ضمن اتو کلاو کردن به دلیل حساسیت به گرما ، خاصیت خود را از دست میدهند ، از فیلترهای غشایی استفاده می شود که از جنس استات سلولز یا نیترات سلولز ، با منافذی به قطر 22/0 تا 45/0 میکرون بوده و با به کار بردن آنها، میکروارگانیسمهایی که بزرگتر از قطر منافذ هستند، حذف میشوند (باقری و صفاری 1376 ؛ امین و همکاران 2009 ).
1-25- قهوهای شدن بافتهای گیاهی
قهوهای شدن بافتهای گیاهی و در نتیجه آن محیط کشت، از جمله مشکلاتی است که در اغلب کشتهای تک جوانهای در درختان میوه دیده میشود. این پدیده ارتباط با نوع رقم گونه گیاهی دارد و میزان قهوهای شدن در یک رقم، در فصول مختلف و بسته به سن گیاه مادری میتواند متفاوت باشد. قهوهای شدن اغلب در گونههای گیاهی که دارای مقدار زیادی تانن و یا دیگر انواع هیدروکسی فنلها هستند، رخ میدهد. ایجاد زخم در اثر جدا کردن بافتها باعث ایجاد پلی فنل اکسیداز میشود که این عامل اصلی اکسیداسیون ترکیبات فنلی است. آزاد شدن مواد فنلی موجب قهوهای شدن ریز نمونه و محیط کشت شده و باعث توقف رشد ریز نمونهها و یا مرگ آنها میشود. این قهوهای شدن بافتها یک پدیده خود کاتالیزوری است. بطوریکه ترکیبات فنلی آزاد شده باعث صدمه به بافت شده که این عمل باعث افزایش آزاد شدن ترکیبات فنلی میشوند (ایزد پناه، 1380 ؛ سیدهو، 2010).
قهوهای شدن و نکروزه شدن در ریز نمونهها ارتباط معنی داری با روشهای ضد عفونی دارد. نمونههای برگ دار به خاطر حساسیت زیاد به غلظتهای بالاتر مواد ضدعفونی، بیشتر از نمونههای بدون برگ قهوهای و نکروزه میشوند. در این میان دو ماده کلرید جیوه و نیترات نقره از بقیه مواد قویتر میباشند چرا که هر دو از فلزات سنگین بوده و دارای قدرت بالایی در واکنش با پروتئین دارند که سبب تقویت متابولیسم سلولی می شوند. در حالی که هیپو کلرید سدیم و کلسیم به خاطر درجه فعالیت کمتر، میزان خسارت وارد شده به ریز نمونهها در آن کمتر است. البته غلظتهای بالای این دو ماده نیز میتوانند باعث قهوهای شدن و نکروزه در ریز نمونهها شوند ) کمالی، 1378).
میری و همکاران (1382) در مطالعهای که بر روی بررسی کاهش اکسیداسیون فنلی و پرآوری پایههای پا کوتاه سیب انجام دادند، پیشنهاد کردند که نمونههای تازه کشت شده به مدت 6 روز در یخچال نگهداری شوند که این کار در جلوگیری از فنلی شدن بسیار موثر بود. در مرحله پر آوری ترکیب 2ip با کینتین نیز بهتر از بقیه تیمارها جواب داد:
راه حلهایی که برای کاهش فنلی شدن میتوان ارایه داد شامل :
-گرفتن ریز نمونه در زمانهای خاص که میزان ترکیبات فنلی حداقل باشد.
- در مورد سن ریز نمونه، ریز نمونههای حاصل از گیاهان نونهال کمتر از گیاهان بالغ قهوهای میشوند.
-قرار دادن ریز نمونهها در آب مقطر به مدت 3 ساعت قبل از کشت باعث کاهش مواد فنلی میشوند.
- استفاده از تیمارهای ضد اکسیداسیونی
- تکرار واکشتها در فاصله زمانی کوتاه باعث جلوگیری از انتقال مواد فنلی به سلولهای سالم میشود. حذف بخشهای قهوهای و یا تجدید محیط کشت باعث کاهش تجمع مواد فنلی میشوند که علاوه بر سمیت به دلیل خاصیت خود کاتالیزوری باعث ترشح بیشتر مواد فنلی میشوند (کمالی، 1374 ؛ میری و همکاران، 1382).
ذوالفقار نسب (1382) با بررسی بر روی کلروزه و نکروزه شدن بافتها نشان داد که نوع محیط کشت عامل مهمی در ایجاد نکروزه شدن و کلروزه شدن است. عواملی مثل رشد سریع گیاهچهها در محیطی مثل MS به دلیل وجود مقادیر زیادی از نیترات، تماس نوک برگها با دیواره ظروف کشت ، تجمع رطوبت به صورت قطره در انتهای برخی از برگها و واکشت کردن با فواصل طولانی و در نتیجه کمبود برخی عناصر غذایی از جمله عوامل موثر در کلروزه و نکروزه شدن انتهای برگها است. این در حالی است که در محیط WPM این مشکلات کمتر دیده شده است. کلسیم به عنوان عنصر مهمی در دیواره سلولی از تحرک کمتری در بافتهای گیاهی برخوردار است و حرکت آن تابع تعرق گیاه است. در شرایط درون شیشهای ، وقتی میزان رطوبت بالا باشد به علت تعرق کم ، جذب کلسیم پایین میآید و در نتیجه قهوهای شدن و مرده شدن بافتها به علت تخریب سلولها اتفاق میافتد.(حسین و همکاران، 2003)
1-26- روشهای ریزازدیادی
ریزازدیادی عبارت است از تکثیر درون شیشهای گیاه با استفاده از اندامها، بافتها، سلولها، پروتوپلاسم و غیره. اگر چه برخی منابع بیان داشتهاند که جهت ریزازدیادی میتوان از تکنیکهای کشت جوانه، نوک ریشه، برگها، رویان، پرچم و حتی سلول استفاده کرد ولی شناخته شدهترین معنی ریزازدیادی کشت جوانههای منفرد و شاخساره میباشد. از این رو معمولاً کشت شاخساره و ریزازدیادی مترادف هم بکاربرده میشود. کشت نوک شاخساره بطور وسیعی در کشاورزی، باغبانی و جنگل کاری استفاده میشود. (شریفی و همکاران، 1388). در این تحقیق با توجه به اینکه روش جنینزایی غیرجنسی و کشت جوانه انتخاب شده است به توضیح آنها خواهیم پرداخت:
1-27- جنین زایی غیر جنسی
جنینهای غیرجنسی یا مستقیما بر روی ریزنمونه ظاهر میشوند(جنین زایی مستقیم) یا غالبا از کشت کالوسها بوجود میآیند (جنین زایی غیرمستقیم). این روش از نظر حفظ ثبات ژنتیکی صددرصد تایید شده نیست، هر چند جنینزایی غیرجنسی در کشت سلولی جهت توسعه و پیشرفت تکنولوژی تولید انبوه بوسیله راکتورها و همچنین در تولید بذر سنتزی از طریق کپسوله کردن بسیار مفید واقع می شود. بنابراین، این روش زمانی که استاندارد خیلی بالایی در ثبات ژنتیکی مد نظر نیست میتواند مورد استفاده قرار بگیرد. سلولهای گیاهی دارای خاصیت توتی پوتنسی هستند یعنی میتوانند یک گیاه کامل جدید را تحت شرایط مطلوب تولید کنند. استوارد و همکارانش در امریکا و رینرت در آلمان تقریبا بطور همزمان برای اولین بار تشکیل جنین غیرجنسی در کشت سوسپانسیون سلولی هویج را در سال 59- 1958 گزارش کردند. این جنین های غیرجنسی در رشد و ساختار مشابه جنین های جنسی بودند(شکل 1-4).
755650top
شکل 1-4 مراحل رشد جنینهای جنسی و غیرجنسی
این جنینهای غیرجنسی از نظر مورفولوژیکی به ترتیب مراحل زیر را طی میکنند: کروی، قلبی و اژدری. از ظهور لپهها میتوان به تفاوت مرحله لپهای بالغ و جنین مرحله قلبی/ اژدری پی برد. در مرحله اژدری تمایز سلولی منجر به تشکیل مریستم ساقه و ریشه میشود. جنینزایی یک روند دو مرحلهای میباشد. اولین مرحله، القا جنینزایی و دومین مرحله رشد جنین میباشد که در نهایت منجر به جوانه زدن میشود. نیازهای القا جنین و رشد جنین متفاوت هستند بنابراین محیطهای متفاوتی برای هر مرحله بهکار میرود (مارتینز رویز و همکاران، 2002 ). چهار مرحله را توصیف می کند: القا، رشد اولیه، بلوغ جنین و جوانه زدن. این مراحل از نظر ساختار مورفولوژیکی و همچنین در نیازهای فیزیکی- شیمیایی تفاوت دارند.
1-28- کشت مریستم
مریستمها را بر اساس خصوصیاتی از جمله محل استقرار، منشاء، نوع بافتی که ایجاد میکنند، ساختمان سیتولوژیکی و سرانجام رشد و تمایز، تقسیم بندی میکنند. براساس محل استقرار، مریستمها را به سه گروه تقسیم بندی میکنند:
مریستمهای انتهائی که در رأس ساقه و یا نوک ریشه قرار دارند.
مریستمهای جانبی که به موازات سطح اندامِ محل استقرار خود، تمرکز مییابند.
مریستمهای بین سلولی یا مریستمهای بینابینی که در پهنه بافتهای دیگر مستقر میشوند (نجاحی، 1370).1-29- باززایی
باززایی گیاهان از یک سلول یا اندام گیاهی از قابلیت های کشت بافت است که با کشف هورمونهای گیاهی امکانپذیر گردید. توانایی باززایی گیاه از یک سلول منفرد برای دستورزی ژنتیکی موجودات حائز اهمیت است. در گیاهان امکان باززایی یک گیاه کامل از یک سلول منفرد وجود دارد و این نوعی تکثیر غیر جنسی در گیاهان محسوب میشود. علاوه بر این، کشت بافت برای مطالعات پایهای در سلولهای حیوانی و گیاهی و دستورزی میکروارگانیسمها حائز اهمیت میباشد.(شارما و همکاران، 2000)
1-30- باززایی گیاهان کشت شده
اغلب هدف نهایی هر نوع کشت سلولی، باززایی گیاهان مورد نظر است، برخی گیاهان به خوبی در شرایط درون شیشهای باززایی میشوند و برخی دیگر مشکل دارند. درصد باززایی در گیاهان بسته به گونه گیاه، شرایط محیط و ترکیبات هورمونی متفاوت است. باززایی به دو روش مستقیم و غیر مستقیم صورت میگیرد. در روش مستقیم ابتدا بافتهای مریستمی کشت شده و سپس از اندامزایی مستقیم (شاخهزایی و ریشهزایی) برای باززایی گیاهان استفاده میشود. در این نوع کشت، شاخههای فراوانی از بافت ریزنمونه بدون واسطه کالوس تولید میشود. در روش باززایی غیر مستقیم عموماً تولید گیاهان با واسطه کالوس صورت میگیرد. یعنی ابتدا بافت ریزنمونه وادار به تشکیل کالوس میشود و سپس از کالوس اندامزایی صورت میگیرد. مسیر دیگری برای باززایی گیاهان از کالوس، تولید اجسام شبه جنینی در بافت کالوس است که این فرایند جنینزایی سوماتیکی نامیده میشود. در صورتی که هورمون اکسین از محیط کشت حذف شود، برخی سلولهای کالوس به حالت مریستمی در آمده و تولید اجسام شبه جنینی را میکنند. این جنینها به علت اینکه از بافتهای سوماتیکی منشاء میگیرند، به عنوان جنینهای سوماتیکی شناخته میشوند. این جنینهای نابجا قابل انتقال به محیط مناسب بوده و گیاه کامل را تولید میکنند(شریفی و همکاران، 1389).
1-31- مراحل ریزازدیادی از طریق کشت درون شیشهای
به طور معمول 4 مرحله جهت تکثیر درون شیشهای گیاهان مدنظر است که شامل استقرار در محیط کشت، ایجاد شاخساره و پرآوری و تکثیر انبوه از طریق واکشتهای متوالی و در نهایت ریشهزایی گیاهچههای تولید شده و سازگار کردن آنها با شرایط گلخانه و بیرون می باشد
1-32- استقرار در محیط کشت
مرحله استقرار از مهمترین مراحل در طی ریزازدیادی می باشددر طی این مرحله، ریزنمونه ها گندزدایی شده و در محیط کشت های استریل و در شرایطی عاری از بیماری زا، کشت می شوند. از اهداف اولیه مرحله استقرار تولید درصد بالایی از ریزنمونههای عاری از آلودگی سطحی است. آلودگیهای درونی و ترشح ترکیبات فنلی از ریزنمونه ها،مرحله استقرار را مشکلساز می کند(استیکلن و اورابی،2005).
1-33- ایجاد شاخساره و پرآوری و تکثیر انبوه از طریق واکشتهای متوالی
دومین مرحله از ریزازدیادی محسوب می شود که در آن ریزنمونهها تکثیر یافته و بر تعداد آنها افزوده می شود. بعد از عبور از مرحله استقرار، ریزنمونه ها باید به سمت شاخه زایی هدایت شوند، بنابراین با تغییرات هورمونی می توان به این امر نزدیک شد. همچنین محیط کشت می توان به همان صورت قبل باقی بماند یا اینکه تغییر کند که به نوع گیاه بستگی دارد ( سعادت و هنرتی ، 2002).
1-34- ریشهزایی گیاهچههای تولید شده
مرحله ریشهزایی بستگی زیادی به مرحله پرآوری دارد زیرا نمونه ها بایستی از نظر طول شاخه ها، سطح برگ و توانایی لازم برای شروع یک زندگی اتوتروف مناسب باشند، چرا که شاخساره هایی که در این مرحله ریشه دار می شوند به محیط بیرون انتقال داده خواهند شد. این مرحله نیز با ترکیبات هورمونی متفاوتی همراه است و معمولاً از غلظت سیتوکنین ها کاسته می شود(پراکسی و همکاران، 2005). همچنین ریشه زایی در شرایط درون شیشه ای دارای چندین مزیت است: از جمله این که در مدت ریشه زایی کمتر در معرض بیماری ها و تنشهای محیطی قرار می گیرد و در نتیجه ریشه هایی استریل و گیاهان عاری از بیماری تولید می شود. از معایب این روش می توان از زیادتر بودن قیمت نهال ها برای تولید در سطح تجاری و محدود بودن رشد ریشه ها به فضای داخل شیشه نام برد. در رابطه با فاز ریشهزایی، سعادت و هنری(2001) بالاترین درصد ریزشاخسارهای ریشهدار شده را با IBA در مقایسه با NAA بدست آوردند. آنها همچنـین پیشنهاد کردند که القاء ریشهزایی تحت شرایـط تاریکی(به مدت 9 روز) در حضور اکسین صـورت بگیرد، این عمـل ریشـهدار شدن ریز شاخـسارهها را تا 83% امکانپذیر مـیساخت. از طرف دیگر، سانچز-اولت (1996) نشان داد که راندمان ریشهزایی 85 درصدی از القاء ریزشاخسارهها در محیط کشت MS با عناصر اصلی رقیق شده تا 25% در تاریکی مطلق حاصل میشود. زمان القاء به غلظت اکسین بکار رفته بستگی دارد. برای غلظت 3 میلی گرم بر لیتر فاز القاء باید حداقل 7 روز، در حالی که برای غلظت 5 میلی گرم بر لیتر فاز القاء باید 3 روز بطول بی انجامد. وحدتی و همکاران (2004) نشان دادند که اختلاف سرعت ریشهزایی وابسته به نوع رقم استفاده شده است.
1-35- تولید متابولیت‌های ثانویه در گیاهان در شرایط درون‌ شیشه‌ای
با ظهور بیوتکنولوژی، شاخه جدیدی از تحقیقات در عرصه متابولیت‌های ثانویه گیاهی شکل گرفته است که به بیوتکنولوژی متابولیت‌های ثانویه معروف است. این شاخه بیوتکنولوژی به تولید درون شیشه‌ای متابولیت‌های ثانویه گیاهی و همچنین دست‌ورزی مسیرهای بیوسنتزی متابولیت‌های ثانویه برای تغییر الگوی تولید متابولیت در یک گیاه و یا تولید یک فرآورده ثانویه جدید در آن می‌پردازد. از اواخر دهه 60 میلادی، فناوری کشت ‌بافت به عنوان ابزاری در جهت مطالعه و تولید متابولیت‌های ثانویه گیاهی معرفی شده است. برخی مزیت‎های تولید متابولیت‎های ثانویه از طریق کشت بافت شامل کنترل بهینه شرایط کشت، افزودن پیشسازهای مورد نیاز برای افزایش بازده و تولید متابولیت‎های ثانویه خاص می‎باشد ( HYPERLINK "file:///D:\Users\User\Desktop\New%20folder%20(2)\بچه%20ها\PAIAN%20NAMEHA\yasini\فصل%20اول%20یاسینی.docx" l "Ramachadra2002" راماچادرا و راویشانکر، 2002). در این رابطه از روش‌های زیر برای تولید متابولیت‌های ثانویه استفاده شده است:
1-36- روش کشت کالوس
تولید متابولیت‌های با ارزش اغلب به بافت‌های تمایزیافته نظیر کرک‌های غده‌ای و مجاری رزینی بستگی دارد. این قبیل ترکیبات را به طور معمول نمی‌توان در کشت‌های سوسپانسیون سلولی القاء کرد. استفاده از کشت‌های کالوس به جای سوسپانسیون سلولی درختان در برخی موارد منجر به تشکیل مجاری و غده‌هایی می‌شود که فرآورده‌هایی چون ترپن‌ها و روغن‌های فرار در آنها تولید می‌شود. البته این کشت‌های کالوس دارای پتانسیل قابل توجهی در راستای تولید متابولیت‌های ثانویه هستند ( HYPERLINK "file:///D:\Users\User\Desktop\New%20folder%20(2)\بچه%20ها\PAIAN%20NAMEHA\yasini\فصل%20اول%20یاسینی.docx" l "Yeoman1987" یومان، 1987).
1-37- روش کشت سوسپانسیون سلولی
استفاده از سیستم‌های کشت سلول گیاهی برای تولید متابولیت‌های ارزشمند، خصوصاً در صنعت مواد دارویی و غذایی ( HYPERLINK "file:///D:\Users\User\Desktop\New%20folder%20(2)\بچه%20ها\PAIAN%20NAMEHA\yasini\فصل%20اول%20یاسینی.docx" l "Nickel1990" نیکل، 1990) ، عموماً یک فناوری مناسب محسوب شده و به سرعت در حال گسترش است (جدول 1-1). پیشرفت در زمینه کشت سلولی با استقرار موفق لاین‎های سلولی برخی از گیاهان دارویی که منتهی ‎به تولید درصد بالایی از ترکیبات ثانویه در شرایط کشت‎های سوسپانسیون سلولی می‌شوند، محقق می‌گردد، که این امر توسط برخی از محققان گزارش شده است ( HYPERLINK "file:///D:\Users\User\Desktop\New%20folder%20(2)\بچه%20ها\PAIAN%20NAMEHA\yasini\فصل%20اول%20یاسینی.docx" l "Tripathi2003" تریپادی، 2003).
جدول 1-1. مقایسه مقدار تولید برخی ترکیبات دارویی حاصل از کشت سوسپانسیون سلولی با گیاه کامل
(اقتباس از HYPERLINK "file:///D:\Users\User\Desktop\New%20folder%20(2)\بچه%20ها\PAIAN%20NAMEHA\yasini\فصل%20اول%20یاسینی.docx" l "Misawa1997" میساوا، 1997)
گونه گیاهی نام فارسی گیاه ترکیب دارویی عملکرد (وزن خشک بر حسب درصد)
گیاه کشت سلولی
Lithospermum erythrorhizon سنگ دانه شیکونین 500/1 000/20
Morinda citrifolia توت هندی آنتراکینون‌ها 300/0 000/18
Catharanthus roseus پریوش آجمالیسین 300/0 000/1
Coleus blumei حسن یوسف رزمارینیک اسید 000/3 000/15

zza48

عوامل به وجود آورنده سیل را می‌توان به دو گروه عوامل طبیعی و عوامل انسانی تقسیم کرد.
2-2-5-1- عوامل ناشی از شرایط طبیعی
عوامل اقلیمی: در بین عناصر اقلیمی باران، تگرگ، برف، دما، باد می تواند از عناصر و عوامل موثر در ظهور فرسایش آبی خاک باشند. مهمترین خصوصیات باران که در فرسایش خاک اهمیت دارد عبارت از مقدار باران، شدت بارندگی اندازه قطرات باران، توزیع اندازه قطرات باران، سرعت نهایی باران و توزیع بارندگی.
میزان و شدت بارندگی: استان گیلان جزء پرباران ترین مناطق کشور محسوب می‌گردند. با این حال میزان زیاد بارندگی به مفهوم رخداد سیل نیست، بلکه شدت بارندگی است که می تواند منجر به تولید سیلاب شود. تحقیقات نشان می دهد که بارانهای شدید و کوتاه مدت، به ویژه بارندگی‌های بیش از 100 میلیمتر در یک شبانه روز منجر به تولید سیلاب خواهد شد.
شرایط توپوگرافی: شیب حوضه رودخانه از عوامل مهم در زمان تمرکز و افزایش سرعت جریان هستند.
عوامل حوضه‌ای: شکل هیدروگراف سیلاب در مقطع معین از رودخانه و یا در خروجی حوضه و تغییرات بده جریان، بده اوج (حداکثر) حجم و تدوام سیلاب را نشان می‌دهد. شکل و اندازه هیدروگراف تابع عوامل چندی از ویژگیهای حوضه است.
2-2-5-2- عوامل انسانی
دخالت بی رویه انسان در محیط زیست در ظهور سیلاب‌ها نقش قابل توجهی دارد. روند روز افزون  شهرنشینی و توسعه پوشش‌های غیر قابل نفوذ بر سطح زمین احتمال سیل خیزی در مناطق مسکونی را افزایش می‌دهد. با از بین رفتن روز افزون مراتع و جنگل‌ها، همه ساله افزایش جریان آبهای سطحی را در مقیاس وسیعتری شاهدیم که عبارتند از:
دخالت در مسیل‌ها و دستکاری آبگذرها: این دخالت بخصوص در جاهایی که به شهرسازی اقدام می‌شود چشمگیرتر است.از جمله این دخالتها، تنگ کردن مسیلها و یا پل‌سازی بر روی رودخانه‌ها برای برقراری ارتباط بین دو طرف رودخانه می‌باشد. اگر این گونه دخالتها با محاسبه دقیق علمی و با در نظر گرفتن حداکثر دبی محتمل انجام نشود به سیلابهای بسیار خطرناکی منجر خواهد شد زیرا با بسته شدن مسیر آب در زیر پلها به وسیله زباله، شاخ و برگ، گل و لای، برف و یخ و ...، آب از بستر رودخانه سرریز شده و سیلاب به راه خواهد افتاد. وقوع این گونه سیلابها و زیانهای جانی و مالی ناشی از آنها از زمانهای قدیم در نوشتهها و تواریخ آمده ولی کمتر مورد عبرت قرار گرفته است.
اشغال مسیل‌ها و حریم نهایی رودخانه‌ها: از جمله مهمترین عوامل افزایش خسارات سیل استفاده نامعقول از حریم مسیلهای به ظاهر مساعد و بالقوه خطرناک است که در معرض سیلابهای ادواری قرار دارند. وقتی خسارت بیشتر میشود که از این زمینها برای سرمایه‌گذاری توسعه استفاده شود.در حاشیه بیشتر راهها تابلوهایی مشاهده می‌شود بدین مضمون « حریم 25 ساله جاده 40 متر » و یا « حریم نهایی جاده 80 متر » ولی کمتر جایی در مجاورت رودخانه دیده می‌شود که حریم طغیان ادواری رودخانه‌ها تعیین شده باشد.
تغییر بدون ضابطه در پوشش سطحی زمین:براساس گزارش(جعفری،1376) از بین بردن و تخریب مراتع و جنگلها در سطح جهان موجب افزایش حجم سیلابها شده است و در نتیجه حیطه جریان سیلابها گسترش یافته و زمینهای بیشتری در هنگام طغیان آبها اشغال می‌شود. مکانهایی که با مطالعه و رعایت حریم رودخانه در گذشته اشغال شده‌اند، امروز مورد تهدید سیل قرار دارند، زیرا حوضه آبخیز آنان دستکاری شده، مراتع و جنگلها از بین رفته رواناب افزایش یافته و سطح مناسب برای جریان آب توسعه یافته است.
2-2-6- مفهوم پهنه‌بندی سیلاب
پهنه‌بندی سیل بر این اصل استوار است که جلگه سیلابی و کانال رودخانه یک مجموعه واحد بوده و جلگه سیلابی یک قسمت از رودخانه است که بندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد. براین اساس پهنه‌بندی سیلاب به تعیین ناحیه‌هایی در داخل سیلابدشت اطلاق می‌گردد که برای کاربری‌های مختلف از قبیل فضاهای باز تفریحی، کشاورزی، محوطههای صنعتی و مسکونی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرند. تمامی نواحی سیلابدشت به قسمتهایی با خطرپذیری متفاوت به منظور کنترل کاربری و توسعه اراضی تقسیم می‌شوند. پهنه‌بندی، برای مشخص کردن میزان خطرپذیری به سیلاببرای استفاده کنندگان متحمل سیل، شناسایی ناحیه‌ها برای بیمه سیل و ایجاد محدودیت‌های اجباری کاربری در مناطق خطرپذیر قابل استفاده می‌باشد.
پهنه‌بندی معمولاً در نواحی مناطق توسعه یافته و بر طبق نقشه‌های خطرپذیری صورت می‌گیرد و بایستی قدرت لازمبرای اعمال محدودیتهای ناشی از آن وجود داشته باشد.
مدیریت توسعه سیلابدشت از آنجا نشأت گرفت که موسسأت دولتی و عمومی علاقمند به کنترل تغییرات مناطق در حال توسعه ( نظیر تغییرکاربری اراضی، ساخت وسازها، تأسیسات زیربنایی و غیره) در سیلابدشت‌ها شدند. 
فنون به کار گرفته شده در این جهت در مقیاس مالی سرمایه‌گذاری کمتری می‌طلبد ولی در مقیاس تعهدات فردی (هزینه‌های اجتماعی) هزینه بالایی در بردارد.برای موفقیت در جلوگیری از توسعه سیلابدشت، به تعهدات جمعی برای انجام اقدامات لازم نیاز است. 
اهداف کلان چنین اقدامات محدود کننده‌ای به قرار زیر است:
کاهش خسارات بالقوه مالی و تلفات جانی در آینده
تعیین و تشریح کاربری قابل قبول یا منطبق با شرایط از اراضی که در محدوده مشخص شده سیلابدشت قرار دارند و مهمتر از همه این که افزایش آگاهی عمومی و موسسات در رابطه با خطرپذیری نواحی سیل زده در سیلابدشت.
2-2-7- روشهای مختلف پهنه‌بندی سیلاب 
روشهای موجود برای تهیه نقشه‌های پهنه‌بندی را می‌توان به 5 گروه عمده به شرح زیر تقسیم‌بندی نمود:
روش مشاهده‌ای و استفاده از داغاب سیلاب
مقایسه عکسهای هوایی منطقه
استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و تکنیکهای سنجش از دور
محاسبه دستی
استفاده از مدلهای ریاضی
کلیه روشهای فوق برای تهیه نقشه پهنه‌بندی سیل احتیاج به تعیین تراز جریان سیل و انتقال رقوم سطح آب روی نقشه‌های توپوگرافی دارند. همه این روشها اصولاً از همان روند یکسان استفاده از رقوم تعیین شده سطح آب در هر مقطع عرضی (یا موقعیت‌های مختلف) برای پهنه‌بندی کمک میگیرند. که البته بین مقاطع عرضی با درون‌یابی نقاط پخش سیل مشخص می‌گردد. 
2-2-8- خسارات سیل
خسارات سیل در بخشهای مختلف اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی قابل بررسی می‌باشد. در بیشتر موارد خسارات وارده را می‌توان مورد ارزیابی و سنجش قرار داده، برای آن مبلغ مشخص نمود که در این صورت خسارات را محسوس می‌نامند. علاوه بر خسارات محسوس، فاجعه‌های طبیعی خسارات نامحسوسی نیز دارند.
2-2-8- 1- خسارات محسوس 
خسارات محسوس خود به دو گروه خسارات مستقیم و غیر مستقیم طبقه بندی می‌شود (مهدوی، 1376)1.خسارات مستقیم: آندسته از خسارات که در اثر نیروی سیل یا در اثر ایجاد وضعیت غرقابی ایجاد میشود. این دسته از خسارات شامل تخریب جادهها، پلها و تاسیسات آب، برق، گاز، تلفن و ...، تخریب امکان مسکونی، تجاری و صنعتی، از بین رفتن اسناد و مدارک اداری و اقتصادی، خسارات یا تخریب محتویات و متعلقات منازل خسارات ناشی از فرسایش در رسوبگذاری در اراضی زراعی می‌باشد. 2.خسارات غیر مستقیم: خسارات ثانویهای که در اثر وقوع خسارات مستقیم ایجاد می‌گردندو شامل خسارات ناشی از تخریب یا اختلال در عملکرد تاسیسات آبرسانی، برق، گاز، تلفن جاده‌ها و بزرگراه‌ها، خسارات ناشی از آتش سوزی و انفجار غرقاب شدن و تخریب تاسیسات گازرسانی و برق، خسارات ناشی از کاهش عایدات بیمه، هزینه ناشی از تخلیه، جابجایی و اسکان موقت خانوارهای بیخانمان شده، هزینههای ناشی از نگهداری و مراقبت سیلزدگان، هزینه‌های ناشی از اختلالات تجاری و هزینههای ناشی از اختصاص وامهای بدون سود یا با سود کم جهت احیاء مجدد مناطق سیلزده می‌باشد. . 2-2-8- 2- خسارات نامحسوس
خسارات نامحسوس درمحاسبات اقتصادی براحتی قابل برآورد نمی‌باشند. ولی از اهمیت زیادی برخوردار بوده و باید مدنظر قرار گیرند. مهمترین این خسارات را می‌توان در ایجاد مانع در راه رشد و توسعه منطقه، ایجاد شرایط نامناسب بهداشتی و شیوع بیماری واگیر، ایجاد یاس و ناامیدی در مردم و تشویق آنها به مهاجرت، عدم سرمایه گذاری کافی در منطقه ناشی از عدم اطمینان کافی از حفاظت آن خلاصه نمود.
 روشهای کنترل و تقلیل خسارات سیل گزارشهای خبری درباره سیل که طی سالهای اخیر در جراید، رادیو و تلویزیون منعکس می‌شود حاکی از آن است که طغیان رودخانه‌های کشور خسارات فزاینده ای را به دنبال داشته و ابعاد خسارات و ضایعات جانی و مالی سیل رو به افزایش است.
اگر چه در گزارش‌های خبری اساساً اطلاعاتی غیر فنی ارائه می‌شود که غالباً از دقت کافی برای ارزیابی حرفه ای برخودار نیست، از این رو تنوع و گستردگی مسائل و ضایعات ناشی از سیل را به وضوح نشان می‌دهد. تخریب پلها و راههای ارتباطی، قطع خطوط انتقال نیرو، اختلال در شبکه مخابرات، غرقاب شدن کشتزارها، ویرانی اماکن مسکونی، تاسیسات شهری در روستایی، تلف شدن احشام و هلاکت و آوارگی قربانیان سیل جزو اقلام ثابت و همیشگی فهرست ضایعات سیل در سطح کشور می‌باشند.در گذشته تعداد سیلها کمتر بوده و در نتیجه خسارات کمتری را نیز به وجود می‌آوردهاند. در بیشتر شهرها با احداث سیل بند و حفر خندق سیلاب را مهار نموده اند و این در حالی است که اکنون گسترش شهرها به نحوی است که نه تنها امکان احداث چنین سازه‌های را فراهم نمی‌سازد، بلکه تجاوز به حریم رودخانه و تغییر کاربری اراضی امری عادی بوده و با سرعت انجام می‌گیرد. در ذیل به دو روشی که می‌توان سیلها را مهار کرد اشاره شده است:
روشهای سازه‌ای
در این روشها سعی برآن است که قبل از وقوع سیل، شدت جریان و تراز آب تخمین زده شود و با هدایت، انحراف و یا مهار سیلاب توسط احداث سازه‌هایی مناسب، خسارات وارده کاهش یابد. با وجودیکه استفاده از روشهای سازه‌ای جایگاه بسیار متداول و موثری در سیسمتهای کنترل سیلاب دارد ولی در دهه‌های گذشته عملکرد آن رضایت بخش نبوده است. 
در حقیقت ایمنی کاذب سازه‌ها را می‌توان از مهمترین دلایل افزایش خسارات سیل در جهان محسوب نمود. بررسیهای سال 1987 کمیسیون بلایای طبیعی ایالات متحده نشان داده است که یک سوم سیلابهایی که به فاجعه می‌انجامد حاصل تخریب سیل بندها می‌باشد.
احداث خاکریزها، سیل بند‌ها، میانبرها، انحراف جریان و اصلاح مسیر و بهسازی مسیر رودخانه از مهمترین روشهای سازه‌ای کنترل و تقلیل اثر سیل محسوب می‌شوند.
روش‌های غیر سازه‌ای 
رهیافتهای غیر سازه‌ای در مدیریت سیل در بر گیرنده آن بخش از فعالیتهای است که برای رفع یا تسکین اثرات تخریبی سیلاب، سازه‌های فیزیکی احداث نمی‌شود. اگر چه بهره‌گیری از روشهای سازه‌ای جایگاه بسیار متداول و موثری در سیمتهای کنترل سیلاب دارد ولی به تازگی تکیه بیشتری بر روشهای غیر سازه‌ای و مدیریت حوزه آبخیز و تأثیر این سیاستها در کاهش خسارات سیل شده است. به هر حال روشهای غیر سازه‌ای باید تواماً در طراحی‌های سازه‌ای مورد توجه قرار گیرند زیرا استفاده از آنها موجب افزایش اثربخشی اقدامات می‌شود. در روشهای غیر سازه‌ای علاوه بر فراهم آوردن تمهیداتی قبل از وقوع سیل در هنگام بروز سیل و یا حتی پس از آن نیز اقداماتی جهت حداقل کردن خسارات در نظر گرفته می‌شود.
باید توجه داشت روشهای غیر سازه‌ای ممکن است شامل احداث سازه نیز باشند که در این حالت سازه مثل روش سازه‌ای خود جریان سیلاب را منحرف نمی‌کند بلکه برای رفع و یا کاهش خسارت اعمال می‌گردد. از مهمترین روشهای غیر سازه‌ای کنترل و تقلیل خسارات سیل می‌توان به آبخیزداری، پیش‌بینی سیل، مدیریت توسعه سیلابدشت و مقاوم سازی در برابر سیل اشاره کرد. استفاده از مدلهای بارش-رواناب، مدلهای روندیابی سیل، مدلهای رگرسیونی چند متغیره، مدلهای مرکب و روشهای پیش‌بینی هواشناسی در پیش بینی سیلاب معمول می‌باشد. مقاوم سازی در برابر سیل و ضد سیل سازی نیز می‌تواند از طرق مختلف مانند انتقال ساختمان، ارتفاع دهی ساختمانها، جابجایی ساختمان، ایجاد مانع در برابر سیل و حتی ضد سیل سازی به شیوه‌تر صورت پذیرد.
2-2-9- کاهش خطرات سیل با ساماندهی و محافظت رودخانه
عملیات کاهش خطرات سیل به مجموعه ای از فعالیتهایی اطلاق می‌شود که برای کاهش خسارات سیل در منطقه دشت سیلابی انجام می‌گیرد، معمولاً ملاحظات و اجتماعی، زیست محیطی و توانایی‌های فنی و تخصصی در انتخاب روش از روشهای مناسب برای مهار سیلاب موثر می‌باشد. این روشها در دو گروه عمده مطرح و اجراء می‌گردند. تجربیات جهانی نشان می‌دهد که ایمنی مطلق در برابر سیل غیر قابل حصول است. این امر ناشی از عدم قطعیت‌های معمول در مهندسی آب، تغییرات هیدروسیسمتها و محدودیتهای اقتصادی می‌باشد.
با افزایش جمعیت و بالا رفتن سطح زندگی، استفاده از روشهای مهار رودخانه‌ها بهمنظور جلوگیری از تخریب شهرها، زمینهای کشاورزی شبکه حمل و نقل و غیره امری اجتناب ناپذیر شده است. این کار به دلیل طبیعت غیر قابل پیش‌بینی رودخانه‌ها، ساده نیست زیرا رودخانه معمولاً رسوب زیادی را با خود حمل می‌کند. تأثیر متقابل شدت جریان آب، مقدار و خصوصیات رسوب موجود درترکیب با مواد بستر، خصوصیات هندسی خاصی به هر رودخانه می‌دهد(وهابی،1376).
2-2-10- مدیریت سیلاب
بسیاری از خسارات سیل قابل پیشگیری بوده و به برخورد نا آگاهانه و نامناسب فعالیت‌های عمرانی، فرهنگی و عدم پیوستگی در مدیریت سیل مرتبط می‌باشد. چه بسا اقداماتی انجام شده که با هدف کاهش خسارات، فقط سیل را از لحاظ زمانی و مکانی به منطقه دیگر منتقل می‌کند و یا عدم آگاهی و آموزش مردم در خصوص اقدامات لازم در هنگام بروز سیل کشته‌ها را چند برابر نموده است. در مدیریت بهم پیوسته سیل، توسعۀ منابع آبی و زمینی در یک حوضۀ آبریز در قالب برنامۀ مدیریت بهم پیوسته منابع آب برنامه‌ریزی می‌گردد. برای اجرایی نمودن مدیریت بهم پیوسته لازم است اجزای حوضۀ آبریز رودخانه‎ها را به عنوان سیستم‎هایی بهم پیوسته درنظر گرفت. در این راستا فعالیت‌های اجتماعی- اقتصادی، الگوهای کاربری اراضی، فرآیندهای هیدرومورفولوژیکی و غیره باید به عنوان اجزای سازندۀ این سیستم‎‌ها پذیرفته شوند و برای انواع مختلف اقدامات ممکن باید از یک طرح جامع و برنامه‌ای منسجم استفاده شود(بهروزی و همکار،1389).
پیشینه تحقیق
پژوهش‌های مختلفی در جهان و ایران در ارتباط با این موضوع صورت پذیرفته که می‌توان به مواردی چند اشاره نمود.
2-3-1-منابع داخلی
زارع(1371) در مطالعه ای که با استفاده از عکسهای هوایی شهر تهران و تحلیل توپوگرافی منطقه انجام داده، از جمله علل بروز سیلاب در محدوده شهری را از بین رفتن مسیل‌های طبیعی توسط توسعه ی شهری و هم چنین گسترش شهر در بستر صغیر رودخانه و نبود سیستم دفع فاضلاب مناسب می‌داند. خلیلی زاده(1382) در تحقیقی با نام ارزیابی خطر و مدیریت سیل در شهر گرگان با استفاده از نرم‌افزارهای Arc view -GIS اقدام به پهنه بندی خطر سیل در طول 5,10 کیلو متر از مسیر رودخانه زیارت کرد و علاوه بر ترسیم نقشه پهنه‌های خطر سیل،مقدار خسارت ناشی از سیل را نیز برآورد کرد. رضایی مقدم و همکاران (1382) در بررسی کمی پیچان رودهای رودخانه آجی چای در محدوده خواجه تا ونیار به این نتیجه رسیده اند که تغییرات مورفولوژیکی رودخانه آجی چای در بازه زمانی و مکانی مورد مطالعه بیشتر متاثر از عوامل طبیعی از قبیل کاهش قدرت جریان به علت کاهش میانگین سالانه دبی آب و رسوب و لیتولوژی سست می باشد. جهانفر(1385) در تحقیقی به منظور تحلیل منطقی خطر وقوع سیل و شناسایی عوامل موثر بر وقوع آن در حوضه اسلام آباد غرب به کمک مدل‌های کمی و سیستم اطلاعات جغرافیایی،نسبت به پهنه‌بندی خطر سیل اقدام نموده است.
ولیزاده (1386)در مطالعه‌ای تحت عنوان کاربرد GIS در پهنه‌بندی خطر سیلاب اقدام به پهنه‌بندی خطر سیل در حوضه لیقوان کرده و بیان نموده که نقشه‌های پهنه‌بندی خطر سیل،اطلاعات ارزشمندی را در رابطه با طبیعت سیلاب ها و آثار آن بر اراضی دشت سیلابی ارائه می دهند.در پهنه‌بندی سیل برای کنترل کاربری و توسعه اراضی، نواحی سیلابدشت به قسمت‌هایی با خطر پذیری‌های متفاوت تقسیم می شوند.
علوی‌نژاد(1383) درپژوهشی تحت عنوان آشکارسازی تغییرات ژئومورفولوژی و کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و زمین مرجع کردن این تصاویر با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی خورموسی و همچنین اعمال روش تفریق باندهاو تجزیه و تحلیل مولفه اصلی بر روی باندهای تفریقی جهت تولید تصاویرPCD واعمال روش منطق فازی بر روی هیستوگرام حاصل از این تصاویر، تغییر کاربری اراضی در منطقه خورموسی را انجام داد.
با توجه به پیشینه داخلی و خارجی ارائه شده در جهت بررسی مناطق مستعد خطر سیلاب در دوره‌های زمانی متناوب و ارائه راهکارهای مناسب جهت کنترل سیلاب‌ها که مختصری از کاربرد سیستم سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی میباشد.
2-3-2- منابع خارجی
(توماس و بنسون،1968) با استفاده از 70 مدل، پارامتر جریان رودخانه ای و 31 مشخصه حوضه‌های آبخیز به بررسی مهمترین عامل فیزیکی و اقلیمی در مدلهای منطقه ای سیلاب پرداختند. آنها نتیجه گرفتند که سطح حوضه، شاخص‌های ذخیره، مقدار نزولات جوی و شدت تواتر آنها، تبخیر و تعرق و درجه حرارت مهمترین مشخصه‌های یک حوضه آبخیز هستند که می‌تواند در تدوین معادلات تناوب سیل حوضه نقش داشته باشند.
مطالعات و تحقیقاتی که در نشریه فنی 98(سال 1969) چاپ شد و با استفاده از داده‌های کشور ژاپن، انگلستان و ایالات متحده انجام پذیرفت به نتایج قابل توجهی رسید. در تحقیقات مورد بحث از داده‌های مربوط به حوضه‌هایی که میزان سطوح نفوذ ناپذیر آنها بین 7/6 درصد تا 50 درصد نوسان داشته استفاده گردیده و واکنش حوزه‌ها در برابر سیلابهایی با ادوار بازگشت 10 تا 200 سال مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این مطالعات نشان داده که اولا هر چه دوره بازگشت سیلاب طولانی تر باشد، نسبت حداکثر آبدهی سیلاب از اراضی شهری به حداکثر آبدهی همان اراضی قبل از اجرای عملیات شهرسازی به عدد واحد نزدیکتر می شود، یعنی تفاوت دو وضعیت مذکور رو به کاهش می گذارد. ثانیا در کلیه ی موارد نمی توان درصد سطوح نفوذ ناپذیر حوزه های شهری را تنها شاخص واکنش حوزه محسوب کرد زیرا عوامل دیگری چون خصوصیات فیزیکی، موقعیت مکانی و شرایط توپوگرافی تاثیرگذار است.
هیالمارسون(1988) برای پهنه بندی خطر سیل در مناطق آریزونای غربی و شرقی با استفاده از خصوصیات هیدرولوژیکی و ژئومورفولوژیکی، به بررسی خطر های تهدید کننده عملیات مهندسی پرداختند.
جمیز و همکاران(1980) ضمن برشمردن نیازهای مدیریتی به ویژه در اقالیم خشک، اقدام به پهنه‌بندی خطر سیل در ایالت یوتای آمریکا کردند و بیان داشتند که به علت تغییرات مناطق سیل گیر از سیلی به سیل دیگر،باید توجه داشت که در مناطق نقشه بندی شده،خطرها خیلی زیاد یا خیلی کم نشان داده نشود. در مطالعه دیگری که در منطقه آلبرتای ایالات متحده آمریکا در سال 1993 صورت گرفت، بهره گیری از سیستم اطلاعات جغرافیایی به منظور بکارگیری در شبیه سازی سیل مورد ارزیابی قرار گرفت و به صورت آزمایشی در منطقه ای به وسعت 11000کیلومتر مربع و با به کارگیری GIS و روش WLC استاندارد رواناب حاصل از بارش منطقه محاسبه گردید.
لانگ و موهانتی(1997) با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، در منطقه ماهانادی واقع در اوراسیای هندوستان، اقدام به پهنه‌بندی سیل کرده و مدیریت سیلاب‌ها براساس پهنه‌بندی را به منزله یک روش غیر سازه‌ای کنترل سیلاب معرفی و آن را بهینه کردند. کوریاو همکاران(1999) با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل‌های هیدرو لوژیکی و هیدرولیکی،در دشت‌های سیلابی که با توسعه شهری همراه است و در معرض خطر سیل قرار دارند، تأثیر کنترل کاربری اراضی در کاهش خطر سیل را ارزیابی و در ادامه اقدام به پهنه بندی و آنالیز سیل کردند. یانگ و تسای (2000) مدلی به نام FGISرا برای پهنه بندی خطر سیلاب، محاسبات خصوصیات سیل و نشان دادن خصوصیات سیل در کشور تایوان طراحی کردند.ایشان در این مدل علاوه بر شبیه سازی دشت سیلابی، از منحنی عمق خسارت نیز برای تعیین مقدار خسارت استفاده کردند. استفان (2002) در تحقیقات خود به بررسی سیل‌های به وقوع پیوسته در سال‌های 1996 و 1997 در حوزه‌ی آبخیز رودخانه سنگ زرد واقع در ایالت مونتانای آمریکا پرداخت.وی همچنین برای تعیین پهنه‌های سیل رخ داده در این 2 سال مشخصات 25 مقطع را در طول یک مسیر 18 کیلو متری برداشت و پهنه‌های سیل با دوره‌های بازگشت مختلف را تعیین کرد. در این تحقیق سعی بر آن است تا معیارها و ضوابط پهنه‌بندی سیلابها و تأثیر آن بر کاربریهای مختلف شهری بررسی و ارائه گردد.
فصل سوم:
ویژگی‌های جغرافیایی منطقه
3-1- مقدمه
خصوصیات فیزیوگرافی حوضه از جمله پارامترهایی است که در مطالعات مربوط به خصوصیات اقلیمی، ژئومورفولوژی وتعیین میزان سیلاب و فرسایش حوضه آبخیز نقش بسزایی دارد. ویژگی‌های فیزیوگرافیک حوضه روی ضریب روان آب، شدت و ضعف دبی سیلاب و بیلان آبی یک حوضه تأثیر فراوانی دارد. برای مثال جهت های شمالی و جنوبی از نظر زمان ذوب برف و میزان آب معادل متفاوت بوده و قسمتهای پرشیب تأثیر زیادی در افزایش میزان روان آب دارد. به منظور شناخت هر چه بیشتر خصوصیات هیدرولوژیکی، حوضه آبخیز را به چند واحد هیدرولوژیکی تقسیم‌بندی می‌کنند به طوری که یک واحد هیدرلوژیک خود یک یا چند آبراهه را شامل می‌شود (گزارشات رویان فرانگار سیستم،1387).
3-2- موقعیت محدوده مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه در مجاورت کوه عون بن علی انتخاب گردیده که با مساحتی حدود 50 کیلومترمربع در شمال شهر تبریز، که از نظر تقسیمات شهرداری کلانشهر تبریز مناطق 1، 5 و10را شامل می شود مختصات جغرافیایی منطقه در سیستم UTMزون 38N بین طول جغرافیایی 46 درجه و 16 دقیقه و 23 ثانیه تا 46 درجه 25 دقیقه و 25 ثانیه و عرض جغرافیایی 37 درجه و 1 دقیقه و 42 ثانیه تا 38 درجه 7 دقیقه و 13 ثانیه گسترده شد است.

شکل(3-1): نقشه موقعیت منطقه حوزه مهران رود شمالی
3-3- تقسیم بندی حوضه به واحد های هیدرولوژیک و بررسی خصوصیات فیزیوگرافی آنها
خصوصیات فیزیکی حوضه های آبریز را می توان به دو گروه کلی تقسیم بندی کرد که عبارتند از: خصوصیات مربوط به پستی و بلندی و خصوصیات مربوط به نفوذ پذیری. این دو ویژگی از عوامل موثر بر ایجاد رواناب و سیل می باشند. نمایه پستی و بلندی حوضه شامل سطح حوضه، شیب، الگوی رودخانه ای و نمایه نفوذ پذیری شامل توان جذب آب به داخل خاک و ذخیره رطوبت در آن می باشد(علیزاده،1382). با توجه به وضعیت توپوگرافی و شبکه آبراهه‌های موجود در منطقه کل حوضه به 8 زیرحوضه مستقل به نام‌های A1، A2، A3، A4، A5، A6، A7 و A8 تقسیم‌بندی شده است. شکلهای (3-2) واحدهای هیدورلوژیکی منطقه مورد مطالعه را نشان می‌دهد. همچنین جدول شماره (3-1) برخی ویژگیهای فیزیوگرافیک حوضه را نشان می‌دهد.
مساحت حوضه غالباً برای تخمین حجم رواناب یا حداکثر دبی لحظه ای سیلابها مورد استفاده قرار می گیرد که برحسب کیلومتر مربع یا میل مربع توصیف می شوند.
محیط حوضه به طول خط تقسیم آب گفته می شود که حوضه را از حوضه های مجاور مجزا می سازد. محیط حوضه بر حسب کیلو متر یا میل سنجیده می شود.
جدول شماره (3-1): مساحت و محیط هر یک از واحدهای هیدرولوژیکی محدوده مطالعاتی
محیط (km) مساحت (درصد)
مساحت
(km2) واحدهای هیدرولوژیک
84/12 616/8 3611/4 A1
16/12 788/9 9543/4 A2
81/12 601/8 3534/4 A3
99/11 673/8 3902/4 A4
07/17 045/7 5658/3 A5
945/6 299/4 1763/2 A6
21/25 367/43 950/21 A7
11/12 607/9 8628/4 A8
72/42 100 6142/50 کل حوضه

شکل(3-2): نقشه واحد های هیدرولوژیکی حوزه مهران رود شمالی
3-4- شناخت وضعیت توپوگرافی منطقه
بر اساس مطالعات فیزیوگرافی انجام شده منطقه مورد مطالعه دارای پستی و بلندی بسیار زیادی می‌باشد که در محدوده مطالعاتی حداکثر ارتفاع 1910 متر و حداقل ارتفاع 1365 می‌باشد.
3-4-1- هیستومتری حوضه
ارتفاع حوضه نسبت به سطح دریا نشان دهنده موقعیت اقلیمی آن حوضه است. در حوضه های مناطق مرتفع نه تنها بارندگی بیش از حوضه های پست است بلکه در قلل ارتفاعات غالباً نزولات جوی به صورت برف می باشد که هیدرولوژی آن متفاوت با رگبارهاست.
بر حسب تعریف، ارتفاع متوسط حوضه رقومی است که 50 درصد مساحت اراضی حوضه ارتفاعی بالاتر از آن و 50 درصد مساحت حوضه ارتفاعی پایین تر از آن داشته باشند.
ارتفاع متوسط یک حوضه درمیزان وقوع بارندگی، درجه حرارت وتغییرات آن، میزان تبخیر وتعرق، شدت تشعشعات خورشیدی و بطورکلی در آب و هوای منطقه و به تبع آن در تشکیل و توسعه خاک، نوع و تراکم پوشش گیاهی اثر دارد به همین دلیل در اختیار داشتن اطلاعاتی در خصوص ارتفاع متوسط، اختلاف ارتفاع، نحوه پراکنش سطح نسبت به ارتفاع می‌تواند درشناخت رژیم آبدهی حوضه کمک بسزایی بنماید.
به منظور تهیه طبقات ارتفاعی حوضه و خطوط منحنی میزان موجود در نقشه های 25000/1 رقومی منطقه مورد مطالعه و به محیط سیستم GIS انتقال داده شد پس از ورود داده ها به سیستم، مشخصات ارتفاعی در قالب جدول (3-2) استخراج گردید.
جدول(3-2): مشخصات ارتفاعی حوزه مهران رود شمالی
ارتفاع مینیمم (متر) 1365
ارتفاع ماکزیمم(متر) 1910
اختلاف ارتفاع(متر) 545

شکل(3-3): نقشه طبقات ارتفاعی حوضه مهران رود شمالی
3-5- شناخت وضعیت خاکشناسی و منابع اراضی
عمده‌ترین ساختار زمین شناسی محدوده مطالعاتی شامل مارن و سنگ ماسه می‌باشد که خاک محدوده از نظر مواد آواری و واریزه‌ای آنها حاصل گشته است.
مشخصات عمومی و برخی خصوصیات تیپ اصلی اراضی موجود در منطقه به شرح زیر می‌باشند:
الف) تیپ کوهها
این تیپ مرتفع ترین عرض سطحی تخریبی منطقه است که بر اثر حرکات کوهزایی در دورانهای مختلف زمین شناسی به وجود آمده‌اند.
ب) تیپ تپه‌ها
تیپ تپه‌ها معمولاً به سطوح ژئومورفیک قدیمی زمین اطلاق می‌شود که بر اثر فرسایش چنان تخریب شده اند که سطوح صاف درآنها رویت نمی‌شود ولی شدت پستی و بلندی و شیب در آنها کمتر از کوهها است.
ج) تیپ اراضی متفرقه
این تیپ شامل اراضی است که خصوصیات آنها با هیچ یک از واحدهای اصلی اراضی مطابقت ندارند و در محدوده مطالعاتی شامل دو واحد اراضی X1 (بستر رودخانه) و X2 (مناطق مسکونی) که جمعا 201 هکتار مساحت دارند.
3-6- وضعیت اقلیمی منطقه
3-6- 1- ریزشهای جوی
بارندگی‌های منطقه عمدتا معلول سیستم‌هایی است که از سمت غرب به منطقه نفوذ می‌نمایند و یا از جهت عمومی شمال ناحیه را تحت تاثیر قرار می‌دهند. پر بارش ترین بخش منطقه در حاشیه کوه دند واقع شده است. کم باران ترین بخش منطقه درکم فرازترین مناطق واقع در غرب محدوده مورد مطالعه می‌باشد. درمجموع نیمه شمالی منطقه محدوده سهم بیشتری از ریزشهای جوی را نسبت به نیمه جنوبی آن دریافت می‌کند و حاشیه رودخانه آجی چای به لحاظ امتداد غربی شرقی آن و نیز کم فراز بودن آن، منطقه کم باران تری محسوب می‌شود.
3-6- 2- دمای هوا
میانگین سالانه دمای روزانه یا نرمال سالانه دمای هوا مهم ترین شاخص اقلیمی در میان پارامترهای دمائی محسوب می‌شود برابر 5/12درجه سانتی گراد است. با توجه به اینکه ارزیابی اولیه مناطقی با نرمال سالانه دمای هوای بین 10تا 15 درجه سانتی گراد است. می‌توان این ارزیابی اولیه را برای منطقه مورد مطالعه با ارتفاع کمتر از 1600متر نیز پذیرفت.
میانگین سالانه متوسط حداقل دما در تبریز 9/6 درجه محاسبه شده و تغییرات در سطح منطقه .5 تا 9/6 درجه سانتی گرا د گزارش شده است.
میانگین سالیانه حداکثر دمای تبریز 18 درجه سانتی گراد است و تغییرات آن در سطح محدوده مورد مطالعه 2/11تا 5/18 محاسبه شده است.
3-6- 3- ورزش بادها
پارامتر باد در زمینه‌های متعددی هم چون آسایش انسان،کم کردن یا افزایش آلودگی هوا از طریق انتقال آلاینده‌ها بسیار موثر است و بطور مثال در زمینه رشد گیاهان نیز از طریق تعرق، فتوسنتز و سرعت تاثیر گذار است.
3-6-4- متوسط سرعت باد و حالت آرام هوا منطقه
مقدار سالانه سرعت باد در تبریز برابر با 3 متر بر ثانیه است و مقدار این پارامتر از حداکثر 7/4 متر بر ثانیه و در تیر ماه تا حداقل 9/1 متر بر ثانیه آبان و آذر تغییر نشان می‌دهد.
حالت آرام هوا مبین شرایط عدم ورزش باد می‌باشد در تبریز سالانه 26 درصد محاسبه شده که میتوان چنین شرایطی را اینگونه تعبیر کرد که دراین منطقه ورزش باد زیاد بوده و عواقب مثبت و منفی آن در یک شهر بادخیز می‌بایست مورد توجه قرار گیرد.
آرام ترین ماه سال آبان ماه است که درصد حالت آرام هوا به 4/38 درصد می‌رسد و متقابلا نا آرام ترین ماه سال تیر ماه است که درصد حالت آرام هوا 10 درصد بوده و به عبارت دیگر در حدود 90 درصد اوقات ورزش باد در این ماه از سال وجود خواهد داشت.
3-7- مطالعات فرهنگی، اجتماعی و گردشگری منطقه
در حال حاضر شهر تبریز از نظر فضای سبز و مکانهای لازم برای گذران اوقات فراغت در وضعیت نسبتاً فقیری به سر می‌برد و با توجه به جمعیت زیاد این شهر به عنوان یکی از 7 کلانشهر اصلی کشور، فضاهای موجود نمی‌توانند جوابگوی نیاز ساکنان شهر باشد.
در محدوده مورد نظر تفرجگاه عینالی با ویژگی‌های خاص خود توانسته تقاضای زیادی را برای خود ایجاد کند. این تقاضا به ویژه در طول روزهای آخر هفته به طور بارزی خود را نشان میدهد. وجود زیارت گاه در محدوده پارک (در قالب امامزاده و یادمان شهدا) پیوند اجتماعی و فرهنگی قویای را بین شهر تبریز و این مجموعه شکل داده که باعث جذب هر چه بیشتر ساکنان شهر اعم از گروه‌های مختلف سنی، جنسی و مذهبی گردیده است.

شکل(3-4): دور نمایی از پذیرش گردشگری تفرجگاه عینالی
3-8- پوشش گیاهی منطقه
برای بهره برداری از قابلیت‌ها و استعدادهای بالقوه منایع طیبعی تجدید شونده و برنامه‌ریزی لازم در حفاظت و بهربرداری از آن به اطلاعات مناسب و دقیقی در این خصوص نیاز است. در این راستا یکی از اجزاء محیط طبیعی، پوشش گیاهی است. برای این منظور، در این بررسی وضعیت پوشش گیاهی منطقه، با نگاه کلی در قالب پوشش طبیعی منطقه و پوشش گیاهی انسان ساخت از هم تفکیک میشود.

شکل(3-5): دور نمایی پوشش گیاهی منطقه
در معرفی پوشش گیاهی طبیعی منطقه شرایط اقلیمی منطقه، توپوگرافی، خاک و نحوه مدیریت به طور چشمگیری بر پوشش گیاهی تاثیر گذار بوده و گونه‌های متعددی رادر سطح منطقه پراکنده نموده است. صرف نظر از اراضی مزروعی موجود در منطقه، گونههای گیاهی در محدوده واحد کوهستان با تیپ کوهستانهای خاکدار و واحد اراضی تپهای با تیپ تپههای خاکدار در شیبهای مختلف و همچنین خاک با بافت سبک تا خیلی سنگین و عمق کم تا عمیق پراکنش یافتهاند. درمحدوده مورد مطالعه، گیاهان مرتعی از خانوادههای مختلف و با توجه به میزان سازگاری آن‌ها با شرایط منطقه از پراکندگی متفاوتی برخوردار میباشند. انواع گونههای متعلق به خانواده گندمیان، چتریان، کامپوزیته، پروانه آسا و ... در منطقه دیده میشود. بر اساس گیاهان جمعآوری شده در فصول مختلف، در مجموع 201 گونه گیاهی شناسایی گردیده است(رویان فرانگار،1387).

شکل(3-6): نمایی از تنوع پوشش درختی و درختچه‌ای در منطقه
3-9- پروژه‌های مهم عمرانی و زیر ساختی انجام یافته در منطقه
احداث و اصلاح راه‌های دسترسی حدود 51 کیلومتر
این راه ها جهت تردد کوهپیمایان، گردشگران و حمل نهال ها به قطعات جنگل کاری و حمل تجهیزات و وسایل برای اجرای پروژه های عمرانی احداث شده است.

شکل(3-7): نمایی از راه های دسترسی آسفالته در محدوده

شکل(3-8): نمایی از ایمن سازی راه های دسترسی در محدوده
آبرسانی و ایجاد شبکه توزیع آب خام
طرح انتقال آب به محدوده تفرجگاه عینالی:
آب مورد نیاز برای آبیاری محدوده جنگلکاری شده و فضای سبز محدوده از طریق پمپاژ آب از چاه های واقع در داخل مهرانه رود به استخرها و منبع های احداث شده در ارتفاعات عینالی صورت می‌گیرد.

شکل(3-9): نمایی از لوله گذاری جهت انتقال آب در محدوده

شکل(3-10): نمایی از منبع آب احداث شده در محدوده
نیرو رسانی و روشنایی
طرح نیرو رسانی و انتقال برق به محدوده تاکنون 1004 کیلو وات برق جهت پمپاژ و برق رسانی به تاسیسات و تامین روشنایی طول مسیر جاده اصلی، ساختمان ها و محوطه یادمان موجود در محدوده خریداری و راه اندازی شده است.

شکل(3-11): نمایی از روشنایی محوطه یادمان شهدا و بقعه
گابیونبندی
با ایجاد گابیون‌ها در داخل دره‌های منتهی به شهر علاوه بر جمع شدن آب در پشت این گابیونها و استفاده در آبیاری، یکی از مشکلات حاشیه شهر نیز رفع گردیده که در بارندگی‌های شدید در اثر گسیل از این دره‌ها به مناطق مسکونی باعث مشکلات عدیده‌ای شده و خسارت به بار می‌آورد (نشریه سازمان عون بن علی1393).

شکل(3-12): نمایی از گابیونبندی در داخل دره های منتهی به شهر

شکل(3-13): نمایی از گابیونبندی در داخل محدوده مطالعاتی
فصل چهارم:
مواد و روش
4-1-مقدمه
آگاهی به خصوصیات فیزیکی یک حوزه با داشتن اطلاعاتی از شرایط آب و هوایی منطقه میتوان تصویر نسبتاً دقیقی از کار کرد کیفی و کمی سسیستم هیدرولوژیک آن حوضه به دست آورد. خصوصیات فیزیوگرافی حوزه‌ها نه تنها به طور مستقیم به رژیم هیدرولوژیک آنها و از جمله میزان تولید آبی سالانه، حجم سیلابها، شدت فرسایش خاک و میزان رسوب تولیدی اثر می‌گذارد، بلکه به طورغیر مستقیم و نیز با اثر آب و هوا و وضعیت اکولوژی و پوشش گیاهی به میزان زیادی رژیم آبی حوزه ابخیز را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. پاره‌ای از خصوصیات فیزیوگرافی از جمله ارتفاع، جهت شیب می‌توانند بسیاری از عوامل آب و هوایی نظیر درجه حرارت و تغییرات آن، نوع و میزان ریزش جوی سالانه و میزان تبخیر و تعرق را تشدید و یا تعدیل کنند و به طور کلی موجب پیدایش انواع مختلف آب و هوایی موضعی میکرو کلیما و یا حتی منطقه‌ای شوند از این رو لازم است که در مطالعات آبخیزداری یک حوضه قبل از هر چیز خصوصیات فیزیوگرافی آن مطالعه قرار گیرد.از مهم‌ترین خصوصیات فیزیکی یک حوضه می‌توان مساحت، محیط، طول آبراهه اصلی و شیب آن، شکل حوضه، ارتفاع متوسط و شیب حوضه را نام بردبه منظور بررسی خصوصیات فیزیکی حوضه به عنوان اطلاعات پایه برای سایر مطالعات حوضه انجام پذیر است(گزارشات رویان فرانگار سیستم،1387).
4-2- روش تحقیق
روش پژوهش مورد استفاده از نوع تحلیلی- توصیفی بوده و برای انجام تحقیق حاضر و مطالعه سیلاب حوضه مورد مطالعه و اثبات فرضیات از روشهای زیر استفاده شده است:
4-1-1- مطالعات کتابخانه‌ای
به منظور تهیه پیشینه تحقیق کلیات حوضه،روش ارزش‌گذاری لایه‌ها با استفاده از مدل‌های مختلف جمع‌آوری داده‌های هیدرولوژی و آب سنجی از ایستگاه‌های منطقه و دوره بازگشت سیلاب، همچنین اهمیت پهنه‌بندی خطر سیلاب و عوامل موثر بر آنصورت پذیرفته است. تحقیقات کتابخانه‌ای مشتمل است بر مطالعه مقالات و کتب مختلف مشتمل است بر مطالعه و مقلات و کتب مختلف در ارتباط با پهنه بندی خطر سیل و مکان‌یابی با روش‌های مختلف،مطالعه و بررسی طرح جامع و تفصیلی محدوده مورد مطالعه،گزارشات آب و منطقه‌ای گزارشات ستاد بحران، محیط زیست شهرستان تبریز و گزارشات مربوط به استانداری آذربایجان شرقی، بررسی آمارهای دبی و رواناب‌ها،مطالعه نقشههای زمین شناسی، هیدرولوژی و نمودار مربوطه بوده است.
4-2-2- بازدید میدانی
در طی بازدید میدانی شناسایی خاک منطقه، شناسایی آبراهههای موجود، پوشش گیاهی منطقه، شناسایی جادههای دسترسی و فعالیت‌های عمرانی انجام یافته جهت کنترل سیلاب توسطه شهرداری و سازمان عون بن علی مورد بازدید قرار گرفتند.
4-2-3- عملیات ستادی
در طی عملیات ستادی مجموع مطالعات کتابخانه‌ای و میدانی گرد آوری شده که عبارتند از: اقلیم، هیدرولوژی، توپوگرافی و پوشش گیاهی منطقه. در مرحله اول با استفاده از نقشه 100000/1زمین شناسی محدوده از نظر خاک شناسی، سنگ شناسی و منابع اراضی مطالعه شد و در بررسی هیدرولوژی محدوده نسبت انشعاب، تراکم و نواحی فرسایشی و تراکمی مطالعه گردید، در مطالعه پوشش گیاهی تنوع پوشش درختی، درختچه‌ای، جنگل‌کاری و فضای سبز از نظر وسعت و تراکم پوشش مورد مطالعه قرار گرفت و در بررسی توپوگرافیمنطقه با استفاده نقشه توپوگرافی25000/1 ارتفاع شیب و جهت شیب تهیه گردید و در بررسی وضعیت اقلیمی، منطقه از نظر ریزشهای جوی، دمای هوا، ورزش باد، رطوبت هوا و همچنین از نظر فرهنگی و اجتماعی مورد بحث و مطالعه قرار گرفت همچنین مطالعاتی در مورد پهنه‌بندی و مکان‌یابی خطر سیل صورت گرفته است که نتیجه این مطالعات را میتوان بدین صورت بیان کرد:در مکان‌یابی خطر سیل عوامل زیادی باید در نظر گرفته شود که هر کدام با درجه اهمیت متفاوت تأثیر گذارند. اما با توجه به محدودیتهایی که مدل‌ها دارند، استفاده از لایه‌های اطلاعاتی زیاد باعث پیچیدگی مدل و افزایش هزینه ارائه آن می‌شود بنابراین با توجه به این محدودیت‌ها نمی‌توان از کلیه لایه‌های اطلاعاتی استفاده کرد و به ناچار تعدادی از لایه‌های که به نظر اهمیت کمتری دارند حذف خواهد شد. در مکان‌یابی باید به چند نکته توجه داشت. اول این که مشکل افزایش حجم رواناب‌ها می‌تواند در آینده عمده‌ترین تهدید برای زندگی و فعالیت ساکنین حوضه باشد و روند زندگی را در منطقه خصوصاً در پایین دست حوضه به خطر اندازد. دوم اینکه در صورت بهره‌برداری صحیح از روانابهای سطحی و مهار آنها هم خطر وقوع سیل کاهش یافته و هم منبع قابل اعتمادی برای تأمین آب مورد نیاز فعالیتهای جنگل‌کاری، فضای سبز و دیگر مصارف در منطقه تدارک دیده می‌شود. از این رو در تحقیق ابتدا شاخصهای مورد ارزیابی در مکان‌یابی محل‌های مستعد سیل با توجه به اهمیت هر یک در منطقه، مطالعه و انتخاب شده و سپس مناطق بحرانی از نظر خطر سیل در نقشه‌های پهنه‌بندی مشخص گردیده است این کار پس از تهیه لایه‌های اطلاعاتی مورد نیاز و با استفاده از مدل AHP صورت گرفته است(سلطانی، 1380).
4-2-4- جمع آوری اطلاعات آماری
دراین مرحله آمار حداقل، حداکثر، میانگین میزان بارش سالانه، تعداد روزهای بارانی و برفی و مقدار بارندگی در روزهای بارش تهیه شده است. برای بازسازی آمار بادقت بالا آمار ایستگاه‌های مجاور هم دریافت شد تا با استفاده از روش‌های آماری همبستگی‌های خطی و غیر خطی بالاترین همبستگی بین ایستگاه‌ها شناسایی شود وسرانجام با بالاترین سطح اعتماد اقدام به بازسازی آمار مربوطه به حوضه شده است.
4-3- مواد و روش‌ها
با استفاده از نرم‌افزارهای مختلف Arc-GISنقشههای منطقه مورد مطالعه به شرح ذیل تهیه و ترسیم گردید.
الف) مرز حوضه
ابتدا مرز حوضه بر روی نقشه‌های 25000/1 با استفاده از نرم‌افزار Arc GISترسیم شده و محدوده منطقه مطالعاتی مشخص گردید.
ب) نقشه شبکه آبراهه
برای تهیه نقشه شبکه آبراهه با استفاده از مدل هیدرولوژی درمحیط GIS، نقشه شبکه آبراهه حوضه با دقت بالا بازسازی و ترسیم شده است.
پ) نقشه شیب
با استفاده از نقشه توپوگرافی با مقیاس 25000/1 و رقومی شده منحنی‌های میزان 10متر اقدام به تهیه نقشه شیب حوضه در فرمت رستری از طریق تبدیل فرمShape به رستر (درون‌یابی) و نیز استفاده در نقشه مدل ارتفاعی زمینDEM شد.
ث) نقشه کاربری اراضی
نقشه کاربری با استفاده از تصویر طبقه بندی شده سنجنده TMو رویهم گذاری نقشه پوشش گیاهی و توپوگرافی و نیز و بروز نمودن آن با اطلاعات موجود در اداره کل منابع طبیعی و تحقیقات میدانی تهیه گردید.
درادامه این پژوهش برای پهنه بندی خطر سیلاب از 7 متغیر که شامل: لایه‌های کاربری اراضی، شیب، بافت خاک، ضریب CN، ضریب C، همچنین به منظور ارزیابی خسارت،تراکم ساختمانی،تراکم جمعیتی مطالعاتی استفاده کردیم.از نقشه شهر تبریز با دقت2000/1 جهت تهیه نقشه‌های کاربری اراضی و مسیل‌های محدوده مطالعاتی بهره گرفته شد و هر یک از کاربری‌های شهر بر روی نقشه در محیط GIS مشخص گردید برای تهیه نقشه CN از نقشه‌های کاربری اراضی و بافت خاک منطقه و نقشه ضریب رواناب بر اساس شیب، کاربری اراضی و بافتخاک استفاده گردید. نقشه تراکم جمعیت و تراکم مسکونی محدوده مطالعاتی براساس سر شماری عمومی نفوس و مسکن سال 1388 برای هر منطقه شهری به تفکیک حوضه آماری و نقشه آن در محیط GIS تهیه شد(معاونت شهرسازی و معماری شهرداری کلانشهر تبریز،1390).
4-4- روش کار
بعد از تعیین فاکتورها از نقشه‌های رقومی موجود،اسناد مکتوب، آمار نامه‌ها و گزارشهای مختلف برای تهیه نقشه‌ها و اطلاعات مورد نیاز استفاده شد.که پس از ویرایش و تعریف روابط توپولوژیک وارد نرم افزار Arc GIS شدند. همچنین برای ریزپهنه بندی محدوده خطر از مدلهای پیشرفتهای ترکیب خطی وزین WLC که رایچ ترین تکنیک در تحلیل ارزیابی چند معیاری است.
اجرای روش ترکیب خطی وزین WLC در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی شامل مراحل زیر است.
تعریف و تعیین مجموعه معیارهای ارزیابی متغیرها
استاندارد کردن و تبدیل مقیاس ارزشها و مقادیر لایه‌های نقشه‌ای(معیارهای ارزیابی) یعنی مقیاس ارزشها و مقادیر لایه‌های نقشه‌ای باهم هم خوان و قابل مقایسه گردد.
تعیین وزنهای معیار یعنی وزن و اهمیت نسبی هر معیار لایه نقشه‌ای مشخص شود.
ساخت و تولید لایه‌های نقشه ای وزن‌دار استاندارد شده یعنی ضرب کردن لایه‌های نقشه‌ای استاندارد در وزن‌های مربوطه.
تولید نقشه نهایی و تعیین امتیاز کلی هر معیار یا لایه با استفاده از عملیات همپوشانی و تابع اجتماع بر روی لایه‌های نقشه ای وزن استاندارد شده .
طبقه بندی یا رتبه بندی لایه‌ها بر مبنای ارزش کلی،مثلاً لایه‌هایی با مقدار عددی بیشتر لایه‌های مناسب‌تر و بهتر خواهند بود(براف،1990).
برای استانداردسازی مقادیر و یکسان‌سازی مقیاس‌ها در لایه‌های نقشه‌ای از روش فازی و برای وزن‌دهی به معیارها از روش وزن دهی فرایند سلسله مراتبیAHP استفاده شده است.مقیاس مقایسه در دامنه 1 تا 9 قرار داده شود به طوری که ارزش1 نشان دهنده اهمیت برابردو فاکتورو عدد9نشان دهنده اهمیت بسیارمهم یک فاکتوردرمقابل فاکتور دیگر می‌باشد(مالچفسکی،1385).
جدول شماره (4-1):اعداد مقایسه دو به دو فاکتورها
تعریف شدت اهمیت
اهمیت برابر 1
اهمیت برابر تا اهمیت متوسط 2
اهمیت متوسط 3
اهمیت متوسط تا اهمیت قوی 4
اهمیت قوی 5
از اهمیت قوی تا اهمیت خیلی قوی 6
اهمیت خیلی قوی 7
از اهمیت خیلی قوی تا اهمیت فوق العاده قوی 8
اهمیت فوق العاده قوی 9
جمع کل وزن ها برای تحلیل نهایی باید برابر یک باشد. البته برای تعیین ارزش ها، فاکتورها باید به خوبی بررسی شود و تعیین آنها اختیاری نیستند. اگر چنانچه به صورت اختیاری ارزش برتری برای فاکتور تعیین گردد ناسازگاری (CR) در تحلیل به وجود خواهد آمد.
مراحل انجام کار در این تحقیق در شکل زیر نمایش داده شده است.

شکل(4-1): فلو چارت و مراحل انجام
4-5- شیب حوضه
شیب حوضه یکی از فاکتورهای بسیار مهم درواکنش هیدرولوژیکی وهمچنین زمان تمرکز حوضه می باشد هر چه شیب عمومی افزایش یابد زمان تمرکز کوتاه تر می شود زیرا آب در شیب های تند تر سریع‌تر حرکت می‌کند وزودتر به خروجی حوضه می‌رسد. بنابراین درمساحت‌های مشابه وخصوصیات سطحی همگن وشبیه به هم، حوضه‌های باشیب بیشتر، از مقدار رواناب بیشتری نسبت به حوضه‌های باشیب کمتر برخوردار هستند. از طرفی عامل شیب را می‌توان یکی از فاکتورهای بسیار مهم درمیزان فرسایش ومقدار رسوب‌دهی حوضه دانست. هر چند فاکتورهای دیگر نظیر شکل حوضه، پوشش گیاهی وکاربری اراضی وغیره هر کدام به نحوی دروقوع جریانات سطحی وفرسایش تأثیر می‌گذارند ولی عامل شیب وتوپوگرافی حوضه شدت تمامی عوامل تخریب را سرعت می‌بخشد (نجمایی1369). نقشه شیب حوضه مورد مطالعه تهیه و در 6 کلاس شیب طبقه بندی شد.

شکل (4-2):نقشه طبقات شیب حوضه مهران رود شمالی
4-6- جهت شیب حوضه
عامل جهت شیب از نظر تاثیر آن بر بعضی فرآیندهای هیدرولوژیک مانند ذوب برفها، حرکات دامنه‌ای، تنوع پوشش گیاهی در حوضه های آبریز حائز اهمیت است.
شکل(4-3):نقشه طبقات شیب حوضه مهران رود شمالی
4-7- شبکه هیدروگرافی حوضه
چگونگی قرار گرفتن آبراهه‌ها و یا شبکه زهکشی یک حوضه را نسبت به یکدیگر فرم زهکشی می‌نامند. که تابع خصوصیات مورفولوژیکی وژئولوژیکی آن می‌باشد. فرم آبراهه وتراکم زهکشی ناشی از خصوصیات زمین شناسی، پوشش گیاهی، خاک، ناهمواریها وشرایط اقلیمی تبعیت می‌کند.
4-8- نسبت تراکم شبکه زهکشی
این عامل از تقسیم طول کل شبکه هیدروگرافی شامل رودخانه‌ها وشاخه‌های فرعی آنها وآبراهه‌های کوچک وبزرگ به مساحت حوضه به دست می‌آید تراکم آبراهه با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:
(1-4)در این رابطه:
Dd = تراکم زهکشی بر حسب‌کیلومتر در کیلومترمربع
L∑ = مجموع طول آبراهه‌های اصلی و فرعی بر حسب‌کیلومتر
A = مساحت زیرحوضه بر حسب ‌کیلومترمربع
4-9- تعیین ضریب انشعاب حوضه
ضریب انشعاب یا ضریب دو شاخه شدن تناسب و تکامل شبکه زهکش را نشان می‌دهد. برای مشخص کردن تأثیر انشعابات شبکه رودخانه بر هیدروگراف سیل از نسبت انشعاب استفاده می‌شود. این ضریب عبارت است از نسبت تعداد آبراهه در یک رده مشخص به تعداد آن در رتبه بزرگتر بعدی. با استفاده از فرمول زیر ضریب انشعاب حوضه مورد مطالعه محاسبه و نتایج حاصله در جدول (5-3) ارائه گردیده است.
(2-4)در این رابطه:
Rb = نسبت انشعاب
u = درجه یا رده آبراهه
Nu = تعداد آبراهه در درجه u
= تعداد آبراهه در رده بالاتر (u+1)
Ui =بزرگترین رده آبراهه در حوضه
طبق نقشه شکل (4-4) و همچنین جدول همچنین جدول (4-3)، زیر حوضه 7A که در شرقی‌ترین و محدوده ما قرار گرفته دارای آبراهه‌هایی با رده‌های 1 تا 8 با فراوانی 27615 می‌باشد که مجموع طول رودها به حدود 1238 کیلومتر می‌رسد، زیر حوضه 6A با 7رده، بافراوانی 1915طول آبراهه‌ای حدود 108 کیلومتر و زیر حوضه4A با 7 رده دارای طول آبراهه‌های حدود 201 کیلومتر است در زیرحوضه 3A با7رده و به طول حدود 208 کیلومتر و زیر حوضه5A با 7رده، بافراوانی 3366 طول آبراهه‌ای حدود 246 کیلومترو زیر حوضه2A با 5 رده بافراوانی 4305 طول آبراهه‌ای حدود 350 کیلومتر و زیر حوضه8A با 7رده بافراوانی 4956 طول آبراهه‌ای حدود 330 کیلومتر و زیر حوضه1A با 7رده با فراوانی 6790 طول آبراهه‌ای حدود 248 کیلومتر می‌باشد.
بیشترین طول آبراهه‌هادر زیر حوضه 7Aبا 1238 کیلومتر می‌باشد و فقط زیر حوضه 2A هر 5رده را با فراوانی 4305 دارا می‌باشد. همچنین تراکم رودها طبق جدول(4-3)در زیر حوضه 2Aبا 70/76 بیشترین و در 4A با 45/97 به کمترین میزان می‌باشد.
جدول (4-2): نسبت انشعاب وتراکم شبکه حوضه به تفکیک واحدهای کاری
زیرحوضه مجموع طول آبراهه (km) تعداد رده
)تعداد آبراهه( ضریب انشعاب تراکم آبراهه (km/km2)
A1 97/248 6790 260/8 10/57
A2 28/350 4305 074/2 76/70
A3 75/208 3224 676/2 98/47
A4 82/201 3758 449/2 97/45
A5 62/246 3366 648/4 27/69
A6 78/108 1915 918/4 13/50
A7 95/1238 27615 434/3 44/56
A8 73/330 4956 967/1 05/68
کل حوضه 9/2934 55929 99/57
(4-3): جدول مشخصات رده بندی آبراهه‌های حوضه مهران رود شمالی
رده A1 A2 A3 A4
فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر)
1 3116 23/154 2251 12/191 1699 23/126 2010 92/122
2 1358 08/57 1047 95/89 778 97/49 876 06/45
3 608 44/20 601 52/45 333 19/17 476 87/19
4 333 12/8 282 63/17 197 93/6 194 22/8
5 169 49/4 124 06/6 162 7/5 124 79/2
6 202 52/4 0 0 46 04/2 20 25/1
7 5 09/0 0 0 0 0 0 0
8 0 0 0 0 9 69/0 58 71/1
مجموع 6790 97/248 4305 28/350 3224 75/208 3758 82/201
رده A5 A6 A7 A8
فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر)
1 1747 76/136 1012 48/69 14849 05/794 2578 51/175
2 873 02/68 482 77/24 6493 54/267 1253 96/92
3 428 29/25 225 87/7 2989 65/92 616 38/41
4 195 83/8 109 39/4 1588 75/44 284 92/12
5 54 73/2 41 88/0 801 11/24 90 23/3
6 3 64/0 2 02/0 536 69/9 50 39/3
7 0 0 0 0 38 78/0 85 34/1
8 66 35/3 44 37/1 321 38/5 0 0
مجموع 3366 62/246 1915 78/108 27615 95/1238 4956 73/330

شکل (4-4): نقشه رده بندی رودها درحوضه مهران رود شمالی
شکل حوضه عبارت است از شکلی که از تصویر یک آبخیز بر روی یک صفحه افقی فرضی حاصل می‌شود. شکل حوضه به علت تأثیر در خصوصیات هیدرولوژیک آن مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرد. به این ترتیب که شکل حوضه با تأثیر بر زمان تمرکز هدایت جریانهای سطحی توسط شاخه‌های فرعی به آبراهه و یا رودخانه اصلی در شکل هیدروگراف و شدت دبی آن موثر است. در شرایط مساوی از نظر سایر عوامل هیدرولوژیک، معمولاً حوضه‌های قیفی شکل و گرد در هر بارندگی به دلیل کم بودن زمان تمرکز، دبی‌های با شدت بیشتری در مقایسه با حوضه‌های کشیده و طویل ایجاد می‌کند، به عبارت دیگر دبی اوج بیشتری پیدا می‌کند. برای مقایسه میزان تأثیر شکل حوضه‌های مختلف بر دبی اوج از ضرایب شکل حوضه استفاده می‌شود (علیزاده 1382).
4-9-1- ضریب گراویلیوس
ضریب فشردگی که به نام ضریب گراویلیوس نیز نامیده می‌شود عبارت است از نسبت محیط حوضه (P) به محیط دایره فرضی (P’)که مساحت آن برابر مساحت حوضه باشد. اگر حوضه دایره‌ای کامل باشد ضریب برابر یک است در غیر اینصورت بزرگتر از یک خواهد بود که نشان دهنده انحراف شکل آن از دایره است و معمولاً بین 5/1 تا 5/2 است.
lefttop (4-3)
که در آن:
C = ضریب گراویلیوس
P = محیط حوضه بر حسب کیلومتر
A = مساحت حوضه بر حسب کیلومتر مربع
4-9-2-ضریب میلر
در این روش شکل آبخیز از طریق فرمول زیر تشریح شده است:
(4-4)RC = AAcکه در آن:
RC = نسبت گردی
A = مساحت حوضه بر حسب(Km2)
Ac = مساحت دایره‌ای که پیرامون آن برابر پیرامون حوضه آبخیز است.
از آنجائی که پارامترA مساحت دایره هم محیط با حوضه آبخیز است. رابطه فوق را می‌توان چنین نوشت:
(4-5) QUOTE 4πAP2=12.56AP2
که در آن P محیط آبخیز بر حسب کیلومتر است و بر اساس رابطه فوق، هر چقدر RC به یک نزدیک‌تر باشد شکل آبخیز به دایره نزدیک‌تر خواهد بود.
4-9-3- روش مستطیل معادل
مستطیل معادل عبارت است از مستطیلی که پیرامون و مساحت آن معادل پیرامون و مساحت حوضه مورد مطالعه باشد. در واقع ضریب مربوط به این روش تابع طول و عرض مستطیل معادل است که به شرح زیر محاسبه می‌شود:
(4-6) طول مستطیل
(4-7) عرض مستطیل
که در آن A مساحت به کیلومتر مربع و C ضریب گراویلیوس می‌باشد.شرط لازم برای برقراری چنین روابطی آن است که مقدار ضریب گراویلیوس برابر یا بزرگتر از 128/1 باشد(علیزاده 1382).
نتایج محاسبات ضرایب شکل و مستطیل معادل برای زیر حوضه‌ها و کل حوضه مهران رودشمالی در جدول(4-4)ارائه شده است.
جدول (4-4): ضرایب شکل و مستطیل معادل به تفکیک هر یک از واحدهای کاری حوضه
عرض مستطیل معادل(km) طول مستطیل معادل(km) ضریب میلر ضریب فشردگی محیط (km) مساحت
(km2) واحدهای هیدرولوژیک
77/0 644/5 332/0 72/1 84/12 361/4 A1
97/0 105/5 420/0 53/1 16/12 954/4 A2
772/0 629/5 333/0 72/1 81/12 353/4 A3


87/0 139/5 383/0 60/1 99/11 390/4 A4
44/0 087/8 153/0 53/2 07/17 566/3 A5
82/0 640/2 565/0 32/1 945/6 176/2 A6
10/2 511/10 433/0 50/1 21/25 950/21 A7
95/0 097/5 416/0 54/1 11/12 863/4 A8
72/2 624/18 348/0 68/1 72/42 614/50 کل حوضه
4-10- خاک شناسی
تمام اراضی موجود در یک منطقه، منابع اراضی آن منطقه نامیده می‌شود. کلیه منابع اراضی موجود استان آذربایجان شرقی تا حد تعیین واحدهای اراضی توسط مؤسسه تحقیقات خاک و آب کشور مورد مطالعه قرار گرفته و در نقشه ارزیابی منابع و قابلیت اراضی استان‌های آذربایجان شرقی آورده شده است. با انطباق و روی هم‌گذاری نقشه های ارزیابی منابع و قابلیت اراضی استان‌های آذربایجان شرقی با مرز محدوده مطالعاتی حاضر در محیط GIS دو تیپ اراضی شامل اینسپتی سول و مناطق شهری شناسایی گردید(جهاد کشاورزی ، 1389).

شکل (4-5): نقشه خاک درحوضه مهران رود شمالی
4-11-کاربری اراضی
با توجه به نقشه کاربری اراضی که درشکل(4-6) مشاهده می‌کنیم جنوب حوضه را مناطق شهری بیشتر با کاربری مسکونی و شمال حوضه را بیشتر مناطق طبیعی کهبه صورت جنگل کاری و فضای سبز می‌باشد پوشیده شده است.
جدول (4-5): نوع و درصد کاربری ازاضی درحوضه مهران رود شمالی
نوع کاربری مساحت (km2) درصد پوشش
مسکونی 6/21 2/43
تجاری 1/2 2/4
آموزشی 62/0 24/1
خدماتی 13/1 26/2
فضای سبز 32/2 64/4
اداری 21/0 42/0
فرهنگی 13/0 26/0
اراضی بایر و متروکه 13/22 26/44
مجموع 24/50 48/100
شکل (4-6): نقشه کاربری اراضی حوضه مهران رود شمالی
4-12- تراکم جمعیتی
براساس جدول شماره (4-6)، 7/3 درصد از محدوده دارای تراکم جمعیت بسیار زیاد و 06/26 درصد دارای مناطق بسیار کم است.بیشترین مساحت با 73/34 درصد دارای تراکم جمعیت کم و 4/12 درصد فاقد جمعیت می‌باشد.
جدول (4-6): تراکم جمعیت درحوضه مهران رود شمالی
درصد مساحت(مترمربع) تراکم جمعیت
7/3% 1847960 بسیار زیاد
1/7 % 3552040 زیاد
20/16% 8104970 متوسط
73/34 % 17368000 کم
06/ 26 % 13030000 خیلی کم
40/12 % 6704740 بدون جمعیت

شکل (4-7):نقشه تراکم جمعیت حوضه مهران رود شمالی
4-13- تراکم ساختمانی
براساس شکل (4-8) تراکم ساختمان در شمال غربی منطقه مورد مطالعه بسیار زیاد و در جنوب شرقی دارای تراکم خیلی کم است. مناطق دارای تراکم ساختمانی متوسط و کم در اطراف مناطق با تراکم خیلی زیاد شکل گرفته اند. شمال محدوده به دلیل مناطق طبیعی بودن خالی از سکنه می‌باشد.

شکل (4-8):نقشه تراکم ساختمانی درحوضه مهران رود شمالی
4-14- ضریبCN
بحث رواناب و رابطه بارندگی – رواناب از مهم ترین و در واقع اساسی ترین موضوع در هیدرولوژی آبهای سطحی است. هرگاه شدت بارندگی از ظرفیت نفوذ آب به داخل خاک بیشتر باشد بخشی از آب حاصله از بارندگی در سطح حوضه باقی می ماند. این آب پس از پر کردن گودی های سطح زمین که به آن چالاب گفته می شود در امتداد شیب زمین جریان پیدا کرده و از طریق شبکه آبراهه ها از حوضه خارج می گردد. معمولاً بارندگیها در مناطق خشک و نیمه خشک سیل آسا بوده و پوشش پراکنده گیاهی از نظر حفاظت خاک نقش زیادی ایفا نمی‌کنند، به طوریکه سرعت نفوذ آب به سرعت تقلیل یافته و میزان رواناب افزایش پیدا می‌کند. در این تحقیق جهت برآورد رواناب حاصله از بارندگی را با استفاده از لایه های بافت خاک و کاربری اراضی و ارتفاع رواناب به روش (SCS) بصورت زیر محاسبه کردیم:
(4-8) R=(P-0.2S)2(P+0.8S)
که در آن:
: R ارتفاع رواناب
: P ارتفاع بارندگی
S : عامل مربوط به نگهداشت آب در سطح زمین است که مقدار آن برابر است با:
(4-9) S=100CN-10
در این معادله CN شماره منحنی مربوط به مقدار نفوذ آب در حوضه میباشد. با داشتن مقادیر بارندگی(P) وشماره منحنی حوضه(CN) میتوان از روی معادلات فوق ارتفاع رواناب بدست آورد.
با توجه به شکل (4-9) منطقه ای که عدد CN بزرگتر می باشد ارتفاع رواناب در آن منطقه بیشتر و نهایتأجریان سیلاب نیز در آن منطقه در حد بالایی می باشد.

شکل(4-9): نقشه (CN) درحوضه مهران رود شمالی
4-15- ضریب رواناب
ضریب رواناب حوضه در عمل بعنوان درصدی از بارندگی که به رواناب تبدیل می شود مشخص و ارتفاع رواناب با فرمول ساده زیر تخمین زده می شود.
(4-10)R= C . P
که در آن:
C : ضریب رواناب
P : مقدار ارتفاع بارندگی
R : مقدار ارتفاع رواناب
ضریب رواناب بستگی به خصوصیات فیزیکی حوضه داشته و برآورد رواناب سالانه در حوضه های آبریز از عملیاتی است که باید توسط هیدرولوژیست ها انجام می شود(علیزاده،1382).

شکل(4-10) نقشه ضریب Cدرحوضه مهران رود شمالی
فصل پنجم:
نتایج و یافته‌ها
5-1 -پهنه بندی
پهنه بندی نهایی پتانسیل خطر وقوع سیلاب در حوضه مورد مطالعه با توجه به ارتباطات درونی و بر اساس دخالت وزن ها یا ارزش های نهایی هر یک از متغییرهای و محاسبات انجام یافته براساس وزن معیارها، ضریب همبستگی برابر0492/0شد.
جدول(5-1)مقایسه معیارهاو وزن معیارها
شیب کاربری خاک ضریبCN ضریبC تراکم ساختمانی تراکم جمعیت وزن معیارها
شیب 1 2 3 5 6 7 8 0/3688
کاربری 1 2 3 4 6 7 0/2345
خاک 1 2 3 5 6 0/1566
ضریبCN 1 3 4 5 0/1106
ضریبC 1 3 4 0/0663
تراکم ساختمانی 1 3 0/0386
تراکم جمعیت 1 0/0246
بر اساس مقایسه و وزن معیارها نقشه نهایی پهنه بندی سیلاب برای محدوده مورد مطالعه بدست آمد که نشان می دهد حدود 2%از منطقه در پهنه خطر بسیار زیاد، 40% در پهنه خطر زیاد، 18% درپهنه خطر متوسط و 40% در پهنه خطر کم از لحاظ سیل گیری قرار دارد. در واقع طبق نقشه ارزیابی خطر بیشترین خسارات مربوط به مناطق مسکونی و کمترین خطر در مناطق طبیعی و چون مناطق با کاربری اداری و فرهنگی قبل از ساخت از طرف کارشناسان مربوطه مورد بررسی قرار می گیرند به همین جهت در نقشه نهایی بدست آمده از محدوده مورد مطالعه عاری از خطر می باشند.
فضای سبز بایر اداری آموزشی خطر
57344/38 8189095/46 218227/21 369552/65 خیلی کم
1691659/20 7980425/63 20707/70 33450/89 کم
4976217/58 4976217/5 14336/10 38229/59 متوسط
498577/49 1482989/28 38229/59 205484/02 زیاد
20707/8 129024/85 0 9557/4 خیلی زیاد
جدول (5-2) سهم هر کاربری از میزان سیلاب
توضیح: اعداد به متر مربع می باشند.
مسکونی فرهنگی خدماتی تجاری خطر
434861/52 3185/80 36636/69 28672/19 خیلی کم
935031/90 12743/20 31857/99 100352/66 کم
923881/61 7964/50 710433/10 2080326/53 متوسط
17056800/71 148139/64 211855/61 293093/48 زیاد
600000/65 0 6371/60 1592/90 خیلی زیاد

شکل(5-1) نقشه پهنه بندی خطر سیلاب درحوضه مهران رود شمالی
5-2- تحلیل فرضیات
5-2-1- فرضیه اول
آیا تکنولوژی GIS میتواند معیارها و ضوابط مکانی در پهنه‌بندی سیلاب را تحلیل و مدلسازی نماید؟
کاربرد GISعموماً شامل ذخیره‌سازی و تجزیه و تحلیل جامع اطلاعات بر پایه اطلاعات مکانی است. باتوجه به امکان انجام آنالیزهای پیچیده مربوط به داده‌های مکانی و غیر مکانی،GISبه عنوان بهترین وسیله در تعیین مناطقی که بیشترین احتمال بروز بحران در آنها وجود دارد شناخته می شود. بر همین اساس در این تحقیق پس از تهیه لایه‌های مورد نیاز، وزن نهایی و مقایسه لایه‌ها توسط نرم‌افزار Expert choiceو تعیین ضریب نهایی هر یک از لایه‌ها، از طریق منویRaster calculator در نرم‌افزار GISArc نقشه پهنه‌بندی خطر سیلاب برای محدوده مورد مطالعه به دست آمد. سپس براساس معیارهای مورد نظر نقاط بحرانی از نظر خطر سیلاب مدلسازی و شناسایی شد. پس از انجام مراحل فوق نتیجه گرفته شد بیشترین خطر و خسارات برای مناطق مسکونی و کمترین خطر برای مناطق طبیعی حاصل می شود.
5-2-2- فرضیه دوم
بیشترین تأثیر سیلاب در منطقه مورد مطالعه در کاربریهای مسکونی دیده میشود.
به منظور پیش بینی دامنه خسارات ناشی از سیلاب جهت کنترل و مهار آن پهنه بندی خطر سیل،امری ضروری است که در این تحقیق به بررسی میزان خطر پذیری سیلاب و ارزیابی خسارت وارده به کاربری های موجود پرداخته شد.با استفاده از پارامترهای؛کاربری اراضی،تراکم جمعیت، طبقات شیب، تراکم مسکونی، ضریب CNو ضریب رواناب به تهیه لایه‌های مورد نیاز، سپس به تعیین وزن هر لایه بر اساس میزان اهمیت آن در بروز سیلاب و پس از وزن دهی نهایی،لایه‌ها به صورت دوبه دو (AHP) توسط نرم‌افزار Expert choiceمقایسه و در نهایت نقشه ریزپهنه بندی خطر سیلاب در محدوده مورد نظرتهیه گردید.
نتیجه گیری:
نقشه خطر سیل می‌تواند در تعیین مکان‌های توسعه یافته یا در حال توسعه نقشه بسزایی داشته باشد تا از ریسک آسیب پذیری مردم و خسارت کاربری‌ها بکاهد. نقشه آسیب پذیری منطقه، وضعیت منطقه را نسبت به سیل نشان می‌دهد و بیان می‌کند که در قسمت‌هایی که آسیب پذیری درجه بالایی دارد، باید عملیات کنترل سیلاب و سیستم های هشدار دهنده سیلاب در نظر گرفته شود.
برای تهیه چنین نقشه‌ای برای محدوده مورد مطالعه ابتدا با استفاد ازآمار، اطلاعات و روش‌های مختلف میزان سیلاب برای محدوده محاسبه و سپس اقدام به تهیه لایه‌های مورد نیاز برای پهنه‌بندی شد. در نهایت با استفاده تکنیکهای نرم‌افزار GIS به وزندهی لایه‌ها پرداخته و نقشه نهایی به روش AHP طراحی و به دست آمده است.
نقشه نهایی پهنه‌بندی سیلاب نشان داد که حدود 2% از منطقه در پهنه خطر بسیار زیاد،40% در پهنه خطر زیاد 18% درپهنه خطر متوسطو40% در پهنه خطر کم از لحاظ سیل گیری قرار دارد. در واقع طبق نقشه ارزیابی خطر بیشترین خسارات مربوط به مناطق مسکونی و کمترین خطر در مناطق طبیعی و منطق با کاربری اداری و فرهنگی عاری از خطر می باشد.
به طور کلی می‌توان اظهار داشت که نقشه‌های ریزپهنه‌بندی خطر سیلاب به مدیریت غیر سازه‌ای سیل کمک می‌کنند و به برنامه‌ریزان این امکان را می‌دهند تا بخش‌های امن‌تر از نظر سیل خیزی را برای توسعه انتخاب کنند.
پیشنهادها
به طور کلی، روشهای کنترل سیلاب در دو گروه جای می‌گیرند، روش‌های سازه‌ای و روش‌های غیر سازه‌ای.
از آن جا که دیدگاه ما در رابطه با وقوع سیلاب بیشتر حول محور پیشگیری از سیل است، بنابراین توصیه زیر در ارتباط با حوضه آبخیز ضروری به نظر می‌رسد.
انجام کلیه عملیات آبخیزداری در بالا دست حوضه و حفظ و احیاء مراتع طبیعی و جنگل‌ها برای جلوگیری از به جریان افتادن سیل و فرسایش خاک در حوضه و کاهش بار رسوبی سیل.
از آنجا که مشکل سیل با توسعه شهرها افزایش می‌یابد بنابراین، توصیه می‌گردد موضوع مربوط به طرح‌های توسعه فیزیکی شهر جزء شرح خدمات مشاورین شهرساز کنجانده شود و دستگاه‌های تابع وزارت مسکن و شهرسازی بر این امر نظارت نمایند.
علاوه بر شبکه سیلاب روها در منطقه که وظیفه گردآوری، انتقال و دفع سیلاب‌های ناشی از بارندگی در سطح منطقه را به عهده دارند، تأسیسات و سازه‌های فنی زیر نیز برای تقلیل روان آب ها و یا کاهش شدت آبدهی سیلاب های منطقه مورد استفاده قرار می گیرند.
حوضچه‌ها یا استخرهای تأخیری برای ذخیره موقت بخشی از سیلاب‌ها شهری و تعدیل شدت آن.
استفاده از روکش‌های نفوذپذیر به جای روکش‌های بتنی و آسفالت برای مثال پیاده‌روها، پارکینگ‌ها،پارک ها و غیره.
استفاده از چاه برای تزریق سیلابهای شهری در لایه زیر زمینی.
منابع و مأخذ
1-بزرگ زاده، مصطفی، 1372، مباحث روشهای شهرسازی و مطالعات کنترل سیل انتشارات مطالعات و تحقیقات شهرداری تهران.صفحه 35تا36
2-بهروزی، امید، امیر احمدی، 1375،اثرات بهترین راهکار های مدیریتی بر روی کمیت و کیفیت رواناب شهری
3-بهبهانی، طاهری،بزرگ زاده، مصطفی، 1375، سیلابهای شهری.چاپ اول.انتشارات مرکز مطالعات و تحقیقات شهر سازی و معماری ایران. صفحه 330.
4-تلوری،عبدالرسول، 1376، مدیریت مهار سیلاب و کاهش خسارت سیل.کارگاه آموزشی تخصصی مهار سیلاب رودخانه ها،همدان15-16اردیبهشت 50-59.
5-چاوشیان، علی، 1371، مدیریت حوزه جهت کنترل سیلاب شهری در کنفرانسملی مدیریت سیلاب شهری .
6-جهانفر،علی. 1388.پهنه بندی خطر سیل در حوضه اسلامآباد غرب با بکارگیری مدل AHP
7- جعفری ،فرهاد، 1376 فصلنامه تحقیقات جفرافیایی شماره 46
8-خلیلی زاده،مجتبی،1388،ارزیابی خطر و مدیریت سیلاب در شهر گرگان.پایان نامه کارشناسی ارشدرشته آبخیزداری،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. صفحه 131.
9-رامشت،محمود،1375،کاربرد ژئومورفولوژی دربرنامه ریزی ملی منطقه ای اقتصادی.چاپ اول انتشارات دانشگاه اصفهان. صفحه 283.
10-رضایی مقدم،محمد حسین و محمدی فر،عادل و خلیل ولیزاده کامران (1392) نشریه علمی –پژوهشی جغرافیاو برنامه ریزی شماره 44 صفحات 161-178
11- زارع،جمال،1371علل و عوامل سیلاب و آب گرفتگی در مناطق شهری ایران و راههای پیشگیری از آن.اولین کنفرانس بین المللی بلایای طبیعی در مناطق شهری،تهران،16-23تیر. 22-147.
12- سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان آذربایجان شرقی،1388.سرشماری عمومی نفوس و مسکن شهرستان تبریز.
13-سازمان نقشه برداری کشور. 1375.نقشه توپو گرافی25000/1منطقه مورد مطالعه.
14-سازمان هواشناسی آذربایجان شرقی .بخش آمار و اطلاعات (آمار اقلیمی منطقه مطالعاتی)
15-سازمان آب و منطقه آذربایجان شرقی(آمارایستگاه ثبات و بارانسنجی )
16-سازمان جهاد کشاورزی استان آذربایجان شرقی(نقشه تیپ بندی خاک منطقه مطالعاتی)
17-سازمان توسعه و عمران عون بن علی نشریه روابط عمومی تابستان 1393
18-سلطانی، محبوبه 1380 بررسی تاثیر سازه های عرضی بر تشدید سیل گیری در حوزه آبخیز منشاد یزد.
19-صادقی، حمید رضا، جلالی راد،رضا، علیمحمدی،حمید ، 1382، بررسی علل موثر در سیلاب و ارزیابی عوامل قابل کنترل.
20-شهرداری کلانشهر تبریز،معاونت شهرسازی و معماری. 1390.طرح جامع شهر تبریز.

—d1738

TOC h z t "فهرست جداول;1" جدول 1-1- موقعیت و مقدار اسیدهای چرب در عصاره C.orientalis PAGEREF _Toc369168412 h 17جدول 2-1- محلول مواد معدنی کم نیاز (A) PAGEREF _Toc369168413 h 34جدول 2-2- محلول مواد معدنی اصلی (C) PAGEREF _Toc369168414 h 35جدول 2-3- محلول بافر مواد معدنی (B) PAGEREF _Toc369168415 h 35جدول 2-4- محلول ریزازورین PAGEREF _Toc369168416 h 35جدول 2-5- محلول احیاء کننده PAGEREF _Toc369168417 h 35جدول 2-6- نسبت محلول‌ها در ترکیب بزاق مصنوعی PAGEREF _Toc369168418 h 36جدول 2-7 PAGEREF _Toc369168419 h 45جدول 2-8 PAGEREF _Toc369168420 h 45جدول 2-9 PAGEREF _Toc369168421 h 45جدول 2-10- اجزای محیط کشت جهت رشد باکتری‌های شکمبه PAGEREF _Toc369168422 h 46جدول 2-11- ترکیب رقیق کننده بی‌هوازی (A.D.S) PAGEREF _Toc369168423 h 47جدول 3-1 گاز حاصل از تخمیر جیره و عصاره‌های گیاهان دارویی پس از 96 ساعت انکوباسیون PAGEREF _Toc369168424 h 51جدول 3-2- اثر سطوح مختلف پنج عصاره بر فراسنجه‌های تولید گاز PAGEREF _Toc369168425 h 52جدول 3-3- تعداد کل باکتری‌ها در هر میلی لیتر مایع شکمبه بعد از تاثیر عصاره‌ها PAGEREF _Toc369168426 h 56
فصل اولمقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته
1-1- مقدمهدر بین حیوانات اهلی گیاهخوار، نشخوارکنندگان سهم بزرگی را در تامین خوراک و سلامت بشر دارند. از طرفی تغذیه نقش اصلی را در بازده اقتصادی و عملکردی این دام‌ها داشته به طوری که تقریبا دوسوم از کل هزینه تولیدات دامی در واحدهای مختلف پرورش دام به هزینه‌های خوراک اختصاص داشته و از طرفی با توجه به مسئله کمبود پروتئین حیوانی و افزایش تولید با منابع علوفه‌ای موجود، لازم است تا از ارزش تغذیه‌ای منابع خوراکی قابل دسترس و مکمل‌های قابل استفاده به منظور افزایش راندمان تولید اطلاع کافی وجود داشته باشد (امیرخانی، 1386). از این رو اهمیت تغذیه مناسب نشخوارکنندگان ایجاب می‌نماید که ارزش غذایی هر یک از مواد خوراکی و اجزای تشکیل دهنده آنها طبق روش‌های صحیح و استاندارد تعیین گردد (قورچی، 1374).
معده حیوانات نشخوارکننده از چهار بخش شکمبه، نگاری، هزارلا و شیردان تشکیل گردیده است (آلاوونگ و همکاران، 2010). سه بخش اول فاقد هر گونه غده بوده و پیش معده نامیده شده و دو بخش آخر جایی است که هضم میکروبی یا تخمیر در آن صورت می‌پذیرد (منصوری و همکاران، 1381). شکمبه دارای انواع باکتری، پروتوزوآ و قارچ است اما باکتری در تمام جنبه‌های تخمیر شکمبه‌ای نقش غالب را بازی می‌کند (راسل و همکاران، 2002).
حیوانات نشخوارکننده (گاو، گوسفند، بز و غیره) آنزیم‌های تجزیه‌کننده فیبر را نمی‌سازند و برای استفاده از ترکیبات دیواره سلولی گیاهان متکی به میکروارگانیسم‌های مستقر در دستگاه گوارش خود می‌باشند به این ترتیب که حیوان برای میکروارگانیسم‌ها زیستگاهی فراهم می‌کند به نام شکمبه و در عوض میکروارگانیسم‌ها نیز با تخمیر خوراک و تولید انواع اسیدها، پروتئین‌های میکروبی و ویتامین‌ها را برای نشخوارکننده قابل استفاده می‌نمایند (راسل و همکاران، 2002).
متناسب با نوع خوراک مصرفی روزانه در گاو 100 تا 190 لیتر بزاق ترشح می‌شود (منصوری و همکاران، 1381). بزاق مرکب از بی کربنات و فسفات بوده و به عنوان یک عامل بافری مهم در شکمبه عمل می‌نماید (منصوری و همکاران، 1381).
1-2- محتویات شکمبه و ویژگی‌های تخمیر در نشخوارکنندگانمحتویات شکمبه به صورت لایه‌هایی از ناحیه شکمی تا ناحیه پشتی از هم متمایز می‌باشند همچنین بین محتویات قسمت‌های قدامی و خلفی شکمبه نیز تفاوت‌هایی وجود دارد گازهای حاصل از تخمیر در قسمت فوقانی شکمبه تجمع می‌یابند، علوفه‌های بلند یک لایه بزرگ و متراکم از مواد جامد را تشکیل می‌دهند که مقدار نسبتا کمی مایع همراه آن وجود دارد و ذرات ریزتر در زیر آن قرار می‌گیرند. بخش مایع نیز پایین‌ترین قسمت را اشغال می‌کند (منصوری و همکارن، 1381).
1-2-1- گازهای حاصل از تخمیرتولید گاز در نشخوارکنندگانی نظیر گاو 2 تا 4 ساعت بعد از هر وعده غذایی به سقف 40 لیتر در ساعت می‌رسد یعنی زمانی که سرعت تخمیر در بیشترین مقدار خود می‌باشد (چیبا و همکاران، 2009). گازهای اصلی شکمبه عبارتند از:
(60%) 2CO، (30 تا 40) 4CH، مقادیر متفاوتی از 2N، مقدار کمی 2H و 2O (چیبا و همکاران، 2009). گازهای تجمع‌یافته در قسمت فوقانی شکمبه را عمدتا گازهای کربنیک و متان تشکیل می‌دهند (منصوری و همکاران، 1381). نشخوارکنندگان مسئول تولید 16 الی 20 درصد از گاز متان گلخانه‌ای اتمسفر می‌باشند که 75% آن به وسیله‌ی گاوها تولید می‌شود (بهاتا و همکاران، 2007).
متان یک گاز گلخانه‌ای قوی می‌باشد (سیروهی و همکاران، 2012) و بعد از 2CO عامل اصلی اثر گلخانه‌ای است به طوری که حدود 20 درصد از اثر گلخانه‌ای به دلیل حضور گاز متان می‌باشد. نشخوارکنندگان مسئول تولید 16 الی 20 درصد از گاز متان گلخانه‌ای اتمسفر می‌باشند (شکل 1-1) که 75% آن به وسیله‌ی گاوها تولید می‌شود و تولید متان حدود 2 الی 12 درصد از کل انرژی حاصله از غذا را از دسترس حیوان خارج کرده (بهاتا و همکاران، 2007) لذا امروزه متخصصین تغذیه دام به منظور کاهش اتلاف انرژی فوق، به ترکیبات ضد میکروبی مانند یونوفرها، آنتی بیوتیک‌ها و اخیرا گیاهان دارویی توجه بسیاری مبذول داشته‌اند زیرا این ترکیبات بر روی فعالیت میکروارگانیسم‌های تولیدکننده هیدروژن اثر ممانعت کنندگی دارند (سیروهی و همکاران، 2012). متان بعد از عامل اصلی اثر گلخانه‌ای است حدود 20 درصد از اثر گلخانه‌ای به دلیل حضور گاز متان می‌باشد (بهاتا و همکاران، 2007).

شکل 1-1- متابولیسم NADH H+ و تولید متان در نشخوارکنندگان1-2-2- اسیدهای چرب فرارمقدار اسیدهای چرب فرار کوتاه زنجیر 4 ساعت بعد از مصرف خوراک به حداکثر می‌رسد (آلاوونگ و همکاران، 2010). اسیدهای چرب فرار منبع اصلی تامین انرژی قابل متابولیسم برای حیوان نشخوارکننده می‌باشند (منصوری و همکاران، 1381). حدود 60 الی 70 درصد از انرژی اپیتلیوم روده از اسیدهای چرب کوتاه زنجیر، به ویژه از بوتیرات مشتق شده اسیدهای چرب کوتاه زنجیر حدود 80 درصد از انرژی نگهداری نشخوارکنندگان را تامین می‌کنند، اسیدهای چرب فرار اصلی شکمبه به ترتیب فراوانی عبارتند از: استیک، پروپیونیک، بوتیریک، ایزوبوتیریک، والریک، ایزو والریک، 2-متیل بوتیریک، هگزانوئیک و هپتانوئیک اسید که در بخش‌های مختلف شکمبه بر اثر تخمیر میکروبی فیبر جیره تولید می‌شوند (آلاوونگ و همکاران، 2010). تولید اسیدهای چرب فرار حاصل از تخمیر میکروبی، باعث کاهش pH شکمبه شده که توسط بزاق مجددا به حد نرمال (7/6=pH) خود باز گردانده می‌شود (سوناگاوا و همکاران، 2007). زیرا کاهش pHشکمبه تا کمتر از 2/6 سرعت هضم را کاهش داده و باعث افزایش مرحله تاخیر در هضم می‌شود. بزاق غدد بناگوشی سرشار از یون‌های نمکی (به ویژه سدیم، پتاسیم، فسفر و بی کربنات) است که ظرفیت بافری بزاق را تامین می‌کنند (منصوری و همکاران، 1381).
1-2-3- نیتروژن آمونیاکیتجزیه پروتئین‌ها و اسیدهای آمینه برای تولید آمونیاک بسیار مورد توجه بوده زیرا آمونیاک برای رشد بسیاری از میکروارگانیسم‌های شکمبه که کربوهیدرات‌ها را تخمیر می‌کنند ضروری است (منصوری و همکاران، 1381). از طرفی سنتز پروتئین میکروبی بستگی به حضور انرژی (حاصل از تخمیر مواد آلی موجود در شکمبه) و حضور نیتروژن حاصل از تجزیه‌ی منابع پروتئینی و غیر پروتئینی دارد و در عین حال آمونیاک شکمبه‌ای منبع اصلی برای سنتز پروتئین میکروبی به وسیله‌ی باکتری‌های شکمبه است (کارسلی و همکاران، 2000). آمونیاک سوبسترای مطلوب برای سنتز پروتئین توسط باکتری‌های سلولوتیک، متانزا و بعضی باکتری‌های آمیلولیتیک است (منصوری و همکاران، 1381). غلظت نرمال مورد نیاز از آمونیاک شکمبه‌ای برای حداکثر سنتز پروتئین میکروبی نامشخص است ولی در شرایط آزمایشگاهی این مقدار mg/dl 5 می‌باشد (کارسلی و همکاران، 2000).
1-2-4- ترکیب جمعیت‌های میکروبی در بخش‌های مختلف شکمبهاز نظر اکولوژیکی چند بخش مختلف در شکمبه وجود دارد و ترکیب جمعیت‌های میکروبی موجود در این بخش‌ها نیز متناسب با محل آن‌ها متفاوت می‌باشد (منصوری و همکاران، 1381). مثلا باکتری‌های تجزیه کننده اوره به دیواره شکمبه می‌چسبند، قسمت عمده‌ی تک‌یاخته‌ها و قارچ‌ها در قسمت سطح محتویات شکمبه قرار دارند، بخش مایع عمدتا مخزن باکتری‌های هضم کننده مواد غیر سلولزی است که اجزای محلول در آب را تجزیه می‌کنند، لایه‌های پایینی شکمبه که آبکی‌تر بوده و هنوز هم دارای مقدار قابل توجهی الیاف قابل تخمیر است احتمالا غنی ترین منبع باکتری‌های سلولایتیک می‌باشد (منصوری و همکاران، 1381).
1-3- میکروارگانیسم‌های شکمبهثبات محیط شکمبه و جریان منظم خوراکهای با قابلیت تخمیر بالا به عنوان سوبسترا به داخل آن، شکمبه را به عنوان محل مناسبی برای استقرار و رشد و تکثیر میکروارگانیسم‌ها جهت فعالیت‌های تخمیری مطلوب گردانده است، به طوری که در آن گونه‌های متنوع میکروبی به طور مشترک در تجزیه کربوهیدرات‌ها و پروتئین‌ها دخالت دارند. به طور کلی میکروارگانیسم‌های شکمبه به سه دسته باکتری‌ها، تک‌یاخته‌ها و قارچ‌های بی‌هوازی تقسیم بندی می‌شوند (منصوری و همکاران، 1381).
1-3-1- باکتری‌هاهر میلی لیتر از مایع شکمبه حاوی 10 الی 50 بیلیون باکتری می‌باشد (چیبا 2009). تا کنون بیش از 200 گونه باکتری از شکمبه جداسازی و شناسایی شده است (منصوری و همکاران، 1381). گروه‌های اصلی باکتری‌های شکمبه عبارتند از:
الف) سلولایتیک‌ها: سلولز را هضم می‌کنند.
ب) همی سلولولایتیک‌ها: همی سلولز را هضم می‌کنند.
پ) آمیلولایتیک‌ها: نشاسته را هضم می‌کنند.
ت) پروتئولایتیک‌ها: پروتئین را هضم می‌کنند.
س) پکتینولایتیک: پکتین را هضم می‌کنند.
ج) لیپولایتیک: لیپید را هضم می‌کنند.
چ) مصرف‌کننده‌های قندها: مونوساکاریدها و دی ساکاریدها را مصرف می‌کنند.
ح) مصرف‌کننده‌های اسیدها: اسیدهای لاکتیک، سوکسینیک، مالیک و غیره را مصرف می‌کنند.
خ) تولیدکننده‌های آمونیاک
د) سنتزکننده‌های ویتامین‌ها
ز) تولیدکننده‌های متان (چیبا، 2009).
همه‌ی این باکتری‌ها بی‌هوازی می‌باشند و بیشتر آن‌ها تخمیرکننده‌ی کربوهیدرات‌ها هستند از جمله باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی و باکتری‌های ثابت و متحرک. باکتری‌ها در روند تخمیر شکمبه‌ای نقش بسیار مهمی دارند (شکل 2-1)، هیدروژن ورودی منتقل می‌شود و سپس با مصرف شدن توسط متانوژن‌ها مقدار آن به تعادل می‌رسد. اگر باکتری‌های گرم مثبت کاهش یابند مقدار هیدروژن ورودی نیز کاهش می‌یابد و تخمیر به سمت پروپیونات، لاکتات و بوتیرات تغییر می‌یابد (چیبا، 2009). جمعیت زیادی از باکتری‌های آمیلولایتیک، پروتئولایتیک و باکتری‌های مصرف‌کننده اسید لاکتیک در روز اول پس از تولد در شکمبه ظاهر می‌شوند، باکتری‌های به شدت هوازی در روز دوم پس از تولد در شکمبه تجمع می‌یابند، باکتری‌های سلولایتیک و متان زا در روز چهارم ظاهر می‌شوند. 10 روز پس از تولد تعداد باکتری‌ها به حدود 108 در هر میلی‌لیتر می‌رسد (منصوری و همکاران، 1381).

شکل 1-2- روند تخمیر توسط باکتری‌های شکمبه‌ای1-3-2- تک‌یاخته‌هاتک‌یاخته‌ها متعلق به کلاس کینتوفراگمفرا و زیر کلاس وستیبولیفرا می باشند مژکداران به دو شاخه تریکوستوماتا و انتودیتیومورفیدا دسته‌بندی می‌شوند. تک‌یاخته‌ها از باکتری‌ها بزرگتر بوده و طول آن‌ها بین 5 تا 25 میکرومتر است (منصوری و همکاران، 1381). تراکم تک‌یاخته‌ها در شکمبه بین 104 تا 106 در هر میلی لیتر از مایع شکمبه گزارش شده و عمده تک‌یاخته‌های شکمبه مژکدار هستند اگر چه تعداد کمی تک‌یاخته تاژکدار نیز در شکمبه پیدا شده است (شین و همکاران، 2004). تک‌یاخته‌های مژکدار بعد از باکتری‌ها و قارچ‌ها در شکمبه ظاهر می‌گردند و به ندرت تا سن 2 هفتگی در نوزاد نشخوارکنندگان یافت می‌شوند آن‌ها معمولا در خلال هفته دوم پس از تولد یعنی هنگامی که غذای جامد جایگزین غذای مایع می‌شود در شکمبه ظاهر می‌شوند (منصوری و همکاران، 1381).
1-3-3- قارچ‌هاقارچ‌های بی‌هوازی شکمبه حدود 20 درصد توده میکروبی شکمبه را تشکیل می‌دهند که در 5 جنس نئوکالیماستکیس، کائکومایسس، آنائرومایسس، پیرومایسس و ارپینومایسس تقسیم‌بندی گردیده‌اند (منصوری و همکاران، 1381). سیکل زندگی قارچ‌ها دارای دو مرحله است: مرحله متحرک (زئوسپوری) که در این مرحله به صورت آزاد در مایع شکمبه یافت می‌شوند و دارای یک یا چند تاژک هستند و مرحله رشد و تکثیر گیاهی (اسپورانژیوم) که در این مرحله به وسیله‌ی سیستم رایزوئیدی به ذرات گیاهی می‌چسبد (دنمن و همکاران، 2006). چرخه زندگی قارچ‌ها در محیط کشت 24 تا 32 ساعت است (منصوری و همکاران، 1381). تراکم زواسپورها در مایع شکمبه 103 تا 105 در هر میلی لیتر مایع شکمبه است (منصوری و همکاران، 1381). قارچ‌های شکمبه تمام آنزیم‌های لازم برای تجزیه سلولز و همی سلولز و هیدرولیز الیگوساکاریدهای آزاد را تولید می‌کنند (دنمن و همکاران، 2006).
پروسه‌ی هضم در نشخوارکنندگان به وسیله‌ی واکنش‌های شیمیایی و محصولات تخمیری حاصل از عملکرد میکروارگانیسم‌های شکمبه انجام می‌پذیرد. با گسترش استفاده از مواد شیمیایی و تهدید میکروب‌های نامطلوب در طول چند دهه گذشته، تعادل میکروبی شکمبه در معرض خطر قرار گرفته است. امروزه فلور میکروبی شکمبه به عنوان یک عامل اساسی برای دستکاری شکمبه به منظور به دست آوردن بهترین عملکرد رشد حیوان و جلوگیری از بر هم خوردن تعادل میکروبی شکمبه مورد توجه قرار گرفته است (فروم هواتز، 2010). دستکاری شکمبه‌ای از طریق بهینه‌سازی فرمول جیره، استفاده از افزودنی‌های خوراکی و افزایش یا مهار گروه خاصی از میکروب‌ها امکان پذیر می‌باشد (کالسامیگلیا و همکاران، 2006).
استفاده از آنتی بیوتیک‌ها در تغذیه حیوانات، به عنوان محرکهای رشد ضد میکروبی بی‌شک برای بهبود فراسنجه‌های عملکردی حیوانات و پیشگیری از بیماری‌ها سودمند است. موننسین، گازولوسید و لیدلومایسین پروپیونات، اسپیرامایسین، ویرژینیامایسین و تایلوزین فسفات رایج‌ترین آنتی بیوتیک‌هایی هستند که در نشخوارکنندگان مصرف شده و همگی به خانواده آنتی بیوتیک‌های یون دوست تعلق دارند (برودیسکو و همکاران، 2000). نحوه عمل آنها مختل کردن شیب یونها از غشای سلول باکتریهای مستعد (یعنی آنهایی که این آنتی بیوتیک‌ها به صورت تخصصی علیه آنها عمل می‌کنند) می‌باشد و نتیجه آن تغییرات مفید در الگوی تخمیر شکمبه‌ای، افزایش نسبت پروپیونات به استات تولیدی، کاهش تولید متان و کاهش تجزیه پروتئین خوراک در شکمبه است که همه این‌ها باعث افزایش بازده غذایی و همچنین کاهش بروز اسیدوز و نفخ میگردد (کالاوی و همکاران، 2003).
اما تهدید امنیت زیستی برای سلامت انسان و حیوان، ناشی از افزایش مقاومت عوامل بیماریزا به آنتی بیوتیک‌ها و تجمع بقایای آنتی بیوتیک‌ها در تولیدات دامی و محیط باعث اعتراض گسترده برای حذف آنتی بیوتیک‌های محرک رشد از جیره حیوانات شده است. تولیدات طبیعی گیاهان، جایگزین‌های بالقوه‌ای برای آنتی بیوتیک‌هایی هستند که به خوراک دام افزوده می‌شوند. در سال‌های اخیر علاقه به خواص دارویی محصولات طبیعی (گیاهان، ادویه‌ها، گیاهان دارویی) به عنوان مکمل و افزودنی خوراک دام با پتانسیل بهبود سلامت و تولیدات دام و کاستن اثرات محیطی از تغذیه دام، به طور چشمگیری افزایش یافته است(محیطی اصل و همکاران، 1389).
گیاهان دارویی یک سری از متابولیت‌های ثانویه گوناگون مانند عصاره‌ها و اسانس‌ها را تولید می‌کنند که زمانی که این ترکیبات، استخراج شده و تغلیظ گردند می‌توانند بر جمعیت گونه‌های مختلف میکروارگانیسم‌های شکمبه شامل: باکتری‌ها، قارچ‌ها، پروتوزوآ و ویروس‌ها و به دنبال آن بر قابلیت هضم خوراک توسط نشخوارکنندگان اثرگذار باشند زیرا قابلیت هضم خوراک در نشخوارکنندگان تحت تاثیر عوامل گیاهی، حیوانی و میکروبی قرار دارد (محیطی اصل و همکاران، 1389).
از جمله مناطقی که می‌توان گیاهان داروئی خودرو را به فراوانی در آن‌ها یافت مراتع می‌باشند. مراتع با ارزش‌ترین و در عین حال ارزان‌ترین منبع خوراک دام در مناطق مختلف ایران از جمله استان اردبیل می‌باشند. از کل مساحت استان اردبیل که بالغ بر 1786730 هکتار می‌باشد 1076968/6 هکتار آن عرصه منابع طبیعی بوده که 1015000 هکتار آن را مراتع غنی از انواع گیاهان دارویی تشکیل می‌دهد. گیاهان دارویی در فصول مختلف و به فراوانی در سطح مراتع استان اردبیل یافت می‌شوند که از آن جمله می‌توان به اسطوخودوس، پنیرک، جاشیر، مرزنجوش، گلپر، هویج کوهی، مریم نخودی، بابونه، بومادران، پونه، گزنه، پولک، مریم گلی، علف چای، بارهنگ، گل گاو زبان، بولاغ اوتی، پاخری، سپیده، آویشن و غیره اشاره کرد (اداره آمار و اطلاعات سازمان جهاد کشاورزی استان اردبیل،1390).
نبود اطلاعات کافی از ارزش تغذیه‌ای گیاهان دارویی ، ارزش درمانی و موارد مصرف آنها، امکان استفاده بهینه از این منابع را در تغذیه دام و افزایش راندمان تولید، محدود ساخته است (نیکخواه،1385). در مجموع با احتساب و ارائه این گونه اطلاعات کمک قابل توجهی به افزایش تمایل کشت و مدیریت گیاهان دارویی و افزایش راندمان تولید دام صورت می‌گیرد. بنابراین در راستای تولید اطلاعات قابل استفاده در مدیریت دام و گیاهان دارویی منطقه، هدف این پژوهش تعیین اثر برخی از گیاهان دارویی مراتع استان اردبیل بر جمعیت میکروبی شکمبه تحت شرایط آزمایشگاهی می‌باشد.
1-4- اهمیت گیاهان داروییهزاران سال است که انسان از گیاه و عصاره‌های استخراج شده از آن‌ها استفاده می‌نماید. اولین اطلاعات ثبت شده در این خصوص به حدود 2600 سال قبل از میلاد در بین النهرین برمی‌گردد. قدیمی‌ترین سند نوشته شده در مورد تهیه عصاره‌های گیاهی به نوشته‌های مورخ یونانی، هرودوتوس برمی‌گردد (425 الی 484 قبل از میلاد مسیح).
با توجه به خصوصیات بیولوژیکی فعال و چندگانه عصاره‌های گیاهان داروئی این ترکیبات می‌توانند یک افزودنی جایگزین مناسب بسیاری از افزودنی‌های دیگر از جمله آنتی بیوتیک‌ها گردند. از جمله این خصوصیات می‌توان به فعالیت آنتی اکسیدانی، فعالیت ضدقارچی، فعالیت تسکین‌دهندگی، فعالیت ضد باکتریایی و ضد ویروسی اشاره کرد. به علاوه عصاره گیاهان داروئی به دلیل طعم و عطر خاص خود منجر به تحریک مصرف خوراک می‌شوند، کاهش تلفات و عدم نیاز به رعایت حذف پیش از کشتار در اغلب موارد و احتمال نبود ترکیبات باقیمانده مضر در تولیدات حیوانی و در عین حال حفظ سلامت محیط زیست از دیگر خواص گیاهان داروئی می‌باشد. به طور کلی میکروفلور دستگاه گوارش، مورفولوژی روده، تخلیه معده، فعالیت بخش‌های گوارشی داخلی و در نهایت فراسنجه‌های عملکردی تحت تاثیر ترکیبات گیاهی قرار می‌گیرد. عصاره‌های گیاهان داروئی باید در کشورهای کمتر توسعه یافته‌ای چون ایران بیشتر مورد توجه قرار گیرند زیرا دراین کشورها مشکلات حمل و نقل مانع بازاریابی برای محصولات کشاورزی حجیم شده و افزایش هزینه‌ها را در پی دارد اما عصاره‌های گیاهی از جمله گیاهان داروئی به دلیل کم حجم بودن این مشکلات را مرتفع نموده و استفاده از آنها مقرون به صرفه می‌باشد (محیطی اصل و همکاران، 1389).
1-5- عوامل موثر در تولید عصاره‌های گیاهی1-5-1- اندام‌های خاص تولیدکننده عصاره‌های گیاهیمیزان و ترکیب عصاره گیاهی به نوع اندام مورد بررسی بستگی دارد. عصاره‌های گیاهی تجمع‌یافته در اندام‌های مختلف یک گیاه ممکن است به لحاظ ترکیب و مقدار متفاوت باشند. از جمله این اندام‌ها می‌توان به: پوست درخت، توت‌ها، گل‌ها، برگ‌ها، پوست میوه، رزین، ریشه، ریزوم، دانه‌ها و چوب اشاره کرد. اما در اکثر موارد اندام‌های مختلف دارای خصوصیات مشابهی هستند (محیطی اصل و همکاران، 1389).
1-5-2- ساختار ترشحیعصاره‌های گیاهی توسط ساختارهای تخصص یافته متنوعی در گیاه تولید، ذخیره و آزاد می‌شود. ساختارهای ترشحی عبارتند از:
1-5-2-1- ساختار ترشحی خارجیتریکوم‌ها، نعناع، سدابیان، گرانیاسه، سیب‌زمینی و شاهدانه خانواده شمعدانی.
اسموفورها خانواده فلفل، ارکیده و شیپوریان.
1-5-2-2- ساختار ترشحی داخلیایدوبلاستها: خانواده برگ بو، مگنولیا، فلفل، شیپوریان، زرآوند، گل یخ.
حفره: خانواده سدابیان، مورد، میوپوراسه، هیپریکاسه و بقولات.
مجاری: خانواده چتریان، شمعدانی، کاج، مورد، بقولات و آناکاردیاسه (محیطی اصل و همکاران، 1389).
1-5-3- عوامل اکولوژیکیتولید عصاره تا حد زیادی تحت زیادی تحت تاثیر عوامل اکولوژیکی و شرایط آب و هوایی از جمله تاثیرات خاک، مواد مغذی، آب، نور و دما قرار دارد. به طور کلی، افزایش نور و دما، اثر مطلوبی بر تولید عصاره‌های گیاهی دارد (فیگوییردو، 2008) تنش آبی در برخی گونه‌ها مانند اوسیوم باسیلی، ترخون (Ar--isia dracunculus) و شوید (Anethum graveolens) منجر به تولید دو برابر عصاره‌های گیاهی و تغییر در ترکیب آن‌ها می‌شود (سایمون و همکاران، 1992).
1-5-4- کشت و فرآوری گیاهمنشا گیاهان مورد استفاده برای تولید عصاره‌های گیاهی نقش مهمی در کیفیت عصاره به دست آمده دارد. امروزه گونه‌های حاوی عصاره قادر به رشد در مناطقی غیر از منطقه بومی خود می‌باشند. علاوه بر رویه مناسب کشاورزی، بهبود عملکرد محصولات باعث شده تا تولیدکنندگان کنترل لازم را بر روی تولید گیاهان دارویی و فرآیند آنها به منظور تهیه محصولی با کیفیت داشته باشد.
1-6- مشخصات گیاه‌شناسی گونه‌های مورد مطالعه1-6-1-گیاه سپیده (Crambe orientalis)این گیاه با 34 گونه یکی از بزرگ‌ترین جنس‌ها‌ی خانواده brassiceae از زیرخانواده‌های brassicaceae می‌باشد (رضوی و همکاران، 2009) خانواده brassicaceae شامل 13-19 زیرخانواده، 350 جنس و حدود 3500 گونه در جهان است.
جنس crambe در گیاه‌نامه ایران با سه گونه نمایش داده شده است C. Hispanical، C.kotschyana و C. orientalis L.
Crambe orientalis L گسترده‌ترین گونه‌ی مربوط به این جنس در ایران می‌باشد که سپیده نامیده می‌شود (شکل 3-1). این گونه به اندازه 5/1 متر رشد می‌کند و دارای ساقه و برگ‌های موج‌دار است که ممکن است به طول 5/0 متر هم برسد. گل‌ها سفید هستند و طی ماه‌های آوریل – جولای پدیدار می‌شوند. گونه‌های مختلفی از crambe ممکن است به عنوان سبزیجات، خوراک دام و یا گیاه دارویی مورد استفاده قرار گیرد (رضوی و همکاران، 2009).

شکل 1-3- گیاه دارویی Crambe orientalis LCrambe orientalis L یک گیاه پایا و دائمی به طول 30 الی 120 سانتیمتر بسته به فصل و توده جمعیت آن و گاهی 1/2 متر می‌باشد که اکثرا در مزرعه‌ها، دامنه‌ی کوه‌ها، باتلاق‌های خشک، زمین‌های سنگلاخی و خاک‌های رس رشد می‌کند. گیاه دارویی کرامپ در شرایط متفاوت از جمله در دماهای مختلف، ارتفاع، شرایط آفتابی و خشک سالی قادر به رشد و ادامه حیات می‌باشد که باعث شده این گیاه انتشار گسترده‌ای از غرب به شرق یافته است به طوری که از اروپا و شرق مدیترانه، به غرب آسیا و ایران گسترده شده است این گیاه برگ‌های بزرگی دارد که گاهی به طول 60 سانتیمتر می‌رسد برگ‌ها پر شکل و آویزان هستند و رایحه‌ای شبیه کلم پیچ دارد. برگ‌های جوان آن مزه و بوی خوشایندی نزدیک بوی فندق دارد (رضوی و همکاران، 2009) گل‌ها‌ی این گیاه سفید یا زرد و خوشه‌ای شکل هستند میوه‌های آن حتما به بلوغ می‌رسند مگر در باران‌های سنگین و بادهای تند (توتوس و همکاران، 2009).
تحقیقات فیتوشیمیایی اخیر روی بخش‌های هوایی برخی گونه‌های crambe حضور گلوکوزینولات‌ها و فلاونوئیدهای مختلف مانند لوتئولین، آپیژنین، کوئرستین و کامپفرول را آشکار ساخته است. این نشان می‌دهد که پتانسیل آنتی اکسیدانی قوی این گیاه در عصاره‌های متانولی و دی کلرو متانولی آن مربوط به فلاونوییدهای آن است. گلوکوزینولات تجزیه شده و تبدیل به ایزوتیوسیانات می‌شود لذا عصاره و اسانس گل‌ها و برگ‌های این گیاه دارای اثرات سیتوتوکسینی و فیتوتوکسینی می‌باشند. ترکیب اصلی عصاره و اسانس گل‌ها و سرگل‌های این گیاه، 2-متیل-5-هگزن انیتریل و 3-بوتنیل ایزوتیوسیانات می‌باشد عصاره هگزانی آن فعالیت ضدمیکروبی ندارد. ولی عصاره متانولی آن دارای اثرات ضد باکتریایی قوی علیه هر دو نوع باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی می‌باشد که می‌تواند به دلیل ایزوتیوسیانات باشد. این ترکیبات می‌توانند به راحتی به غشا نفوذ کنند بنابراین نقش دفاعی فعالی را برای گیاهان علیه امراض و گیاه خواران بازی می‌کنند. عصاره متانولی این گیاه قوی ترین اثر را نسبت به سایر انواع عصاره‌ها دارد. عصاره‌های هگزانی، دی کلرو متانولی و متانولی این گیاه بیشترین اثر Allelopathic را نشان می‌دهند که می‌تواند مرتبط با گلوکوزینولات و ایزوتیوسیانات باشد. به خاطر پتانسیل بالای خاصیت ضدمیکروبی برگ‌های C. orientalis این گیاه می‌تواند به عنوان یک گندزدای قوی و یک آنتی بیوتیک علیه میکروارگانیسم‌ها استفاده شود (رضوی و همکاران، 2009). دانه‌ها و میوه‌ی این گیاه غنی از روغن‌های فراری از جمله میرستیک، پالمیتیک، استئاریک، اولئیک، آراشیک، آراشیدونیک، اروسیک، لینولئیک، لینولنیک، پالمیتولئیک، لیگنوسرینیک و ایکوزانوئیک اسید (جدول 1-1) می‌باشند (اخونوو و همکاران، 2012). اروسیک اسید که در میان سایر اسیدهای چرب مربوط به روغن‌های فرار کرامپ بیشترین مقدار (39/39 درصد) را دارد یک هیدروکربن دارای 22 اتم کربن و یک پیوند دو گانه (22:1) می‌باشد. این ساختار نقطه‌ی ذوب و نقطه‌ی تبخیر بالایی (C229) به این ترکیب می‌دهد. توانایی بالا در برابر حرارت زیاد و داشتن حالت مایع در دماهای پایین این روغن را به چرب‌کننده‌ای قوی مبدل ساخته است.
جدول 1-1- موقعیت و مقدار اسیدهای چرب در عصاره C.orientalisاسیدهای چرب(%)تعداد کربن‌هامقدار در گیاه (%)
پالمیتولئیک اسید16:120/0
پالمیتیک اسید16:027/3
لینولئیک اسید18:242/12
لینولنیک اسید18:321/21
اولئیک اسید18:161/1
استئاریک اسید18:053/0
آراشیدونیک اسید20:042/0
اروسیک اسید22:139/39
نروونیک اسید24:199/0
لیگنوسریک اسید24:020/0
سیس-ایکوزانوئیک اسید20:195/9
ترانس- ایکوزانوئیک اسید20:139/1
SAFA87/4
MUFA 53/53
PUFA 63/33
جمع58/91
SAFA: saturated fatty acidsMUFA:monounsaturated fatty acids PUFA:polyunsaturated fatty acids

این گیاه همچنین محتوی آلکالوئید نیز می‌باشد. ترکیبات اصلی این گیاه از گروه الکالوئیدها عبارتند از:
بوتن-1-ایزوتیوسیانات و هیدروکربن‌های 2-متیوکسی هگزن و 3-متوکسی-4-هیدروکسی استیرن. کرامپ همچنین دارای انواع فیبر از جمله هولوسلولز، آلفا سلولز، سلولز، لیگنین، خاکستر و سیلیکا می‌باشد. محتوای لیگنین کرامپ 24/5 درصد و نسبت سلولز آن 40/1 درصد می‌باشد. بالاترین قابلیت انحلال‌پذیری آن با %1 NaoH برابر 34/9% می‌باشد. نسبت هولوسلولز و -سلولز آن نیز 70/50% است (اخونوو و همکاران، 2012).
گیاه دارویی کرامپ در شرایط متفاوت از جمله در دماهای مختلف، ارتفاع، شرایط آفتابی و خشک‌سالی قادر به رشد و ادامه حیات می‌باشد.
1-6-2- گیاه گلپر (Heracleum persicum)گونه‌های مختلفی از جنس Heracleum در قرن 19 میلادی از جنوب غرب آسیا به اروپا معرفی شدند و در حال حاضر به طور گسترده‌ای در بسیاری از کشورها یافت می‌شود جنس Heracleum در دنیا دارای حدود 60 الی 70 گونه می‌باشد که همه آن‌ها گونه‌های پایا و یا دو ساله هستند تا جایی که شناخته شده گونه‌های Heracleum هیبرید و با فرمول 22=n2 می‌باشند. جنس Heracleum شامل بیش از 70 گونه در سرتاسر جهان است و در ایران 10 گونه بومی دارد (حاج هاشمی و همکاران، 2009) که بیشتر بومی مناطق البرز و شمال ایران در این مناطق تا محدوده ارتفاعی 2000 الی 3000 متری نیز رشد می‌کند (مجاب و همکاران، 2003).
Heracleum persicum که معمولا به زبان فارسی گلپر نامیده میشود (شکل 4-1) از خانواده Apiaceae بوده و از جمله گیاهان گلدار محسوب میشود این گیاه یک گیاه دو یا چند ساله پرتخم است که بومی ایران، ترکیه و عراق می‌باشد (همتی و همکاران، 2010).
شکل 1-4- گیاه گلپر تاریخ شناخت گونه Heracleum persicum نامشخص است و تقریبا به اوایل سال 1829 نسبت داده می‌شود (دهقان نوده و همکاران، 2010) گونه‌های H. laciniatum auct، H.tromsoensis و H.CF.pubescens هم‌خانواده و مترادف این گونه می‌باشند. گونه H.persicum که گاهی با گونه‌های H.mantegazzianum و H.sosnowskyiاشتباه گرفته می‌شود، گیاهی بلند و ایستاده است که در مناطق معتدل نیمکره شمالی و همچنین در کوههای بلند گسترده شده است. تمرکز بیش‌ترین تنوع گونه‌های آن در کوه‌های قفقاز و چین است (دهقان نوده و همکاران، 2010). از میوه‌های این گونه به طور گسترده‌ای به عنوان ادویه‌جات و از ساقه‌های جوان آن نیز در تهیه خیار شور استفاده می‌شود (همتی و همکاران، 2010). این گونه دارای روغن‌های فرار، فلاونوییدها و فورانوکومارین‌ها می‌باشد (دهقان نوده و همکاران، 2010). در ریشه این گیاه ترکیباتی از قبیل pimpinelin، isopimpinellin، bergapten، isobergapten، sphondin و furanocoumarins وجود دارد. عصاره هیدروالکلی آن حاوی تعدادی فورانوکومارین است که از آن جمله می‌توان به sphondin اشاره کرد. گزارش شده است که این ترکیب ممانعت کننده‌ی 8-beta است که این ترکیب تحریک کننده ترشح آنزیم سیکلواکشیژناز دو می‌باشد از آنجایی که این آنزیم یک نقش کلیدی در درد و التهاب دارد می‌تواند اثر تسکین‌دهنده‌ی این گیاه را توضیح دهد. بر خلاف عصاره هیدروالکلی این گیاه کومارین‌ها در روغن ضروری آن یافت نمی‌شود و اثر تسکین‌دهندگی آن ممکن است مربوط به ترکیبات استری آن باشد (حاج هاشمی و همکاران، 2009). عصاره استونی دانه‌های این گیاه دارای برخی ترکیبات ترپنی از جمله eugenol، Cineol و Linalool می‌باشد که دارای اثر بی‌حس‌کنندگی، سست‌کنندگی عضلات و همچنین اثر بازدارندگی بر رو‌ی تحرک می‌باشند. به همین دلیل ترکیبات ترپنی موجود در دانه‌ها ممکن است مسئول اثر تسکین دهندگی آن‌ها باشند (همتی و همکاران، 2010). اسانس میوه‌های گیاه شامل 95% استرهای آلیفاتیک، 4% الکل‌های آلیفاتیک و 1% مونوترپن‌ها می‌باشد. ترکیب اصلی در اسانس برگ‌های این گیاه trans-anetholeمی‌باشد (مجاب و همکاران، 2003).
روغن‌های فرار آن حاوی ترکیباتی مانند هگزیل بوتیرات (56/5%)، اکتیل استات (16/5%)هگزیل-2متیل بوتانات (56/5%)(butanoat) و هگزیل ایزوبوتیرات (3/4%) می‌باشند. به دلیل وجود این مواد فعالیت‌های آنتی اکسیدانی، ضدمیکروبی و ضد قارچی در این گیاه دیده می‌شود. اسانس این گیاه همچنین خاصیت سیتو توکسینی دارد که به دلیل حضور فنول‌هایی از قبیل thymol، carvacrol، آلدهیدهایی از قبیل geranial، citronella و الکل‌هایی از قبیل geraniol، linalool، citronellol و lavandulol است. عصاره هیدروآلکالوئیدی این گونه حاوی ساپونین می‌باشد عصاره هیدروالکلی و اسانس این گیاه دارای اثرantinociceptive و ضد فساد هستند. عصاره ریشه و بخش‌های هوایی این گیاه به طور کلی رشد bacillus anthracis را متوقف می‌کند. این گیاه می‌تواند هر دو نوع ایمنی هومورال و سلولی را تحریک کند و در عین حال افزایشی در پاسخ ایمنی به وجود آورد که این به دلیل حضور فلاونوئیدها یا کومارین‌ها می‌باشد که می‌توانند پاسخ هومورال را به وسیله‌ی تحریک ماکروفاژها و افزایش β-lymphocytesکه در سنتز آنتی‌بادی‌ها دخالت دارند افزایش دهند. در عین حال انواع متنوعی از فلاونوئیدهای موجود در این گیاه می‌توانند فعالیت سلول‌های T، سیتوکین‌ها، اینترفرون گاما و ماکروفاژها را به طور معنی‌دار‌ی افزایش دهند و بنابراین برای درمان بیماری‌های مربوط به سیستم ایمنی مفید باشند عصاره متانولی این گیاه به خاطر دارا بودن هگزیل استات و اکتیل بوتیرات دارای خاصیت ضد توموری می‌باشد (همتی و همکاران، 2010).
1-6-3- گیاه zosima absinthifoliaاین گیاه یکی از اعضای خانواده Apiaceae می‌باشد (رضوی و همکاران،2010). جنس zosima دارای چهار گونه است که عبارتند از:
Z. absinthifolia، Z. korovinii، Z gilliana و Z. Radians (منه من و همکاران، 2001).جنس zosimaدر ایران شامل گیاهان 6 ساله یا همیشگی است. zosima absinthifolia یک گونه‌ی شناخته شده از این جنس است که در ایران، ترکیه، عراق و کشورهای مختلف قفقاز، شرق میانه و آسیای مرکزی یافت می‌شود (شکل 5-1). این گیاه در استپ‌ها، زمین‌ها و دامنه‌های آهکی رشد می‌کند و ساقه‌های شیار دارش ممکن است به ارتفاع یک متری نیز برسد. برگ‌های این گیاه سه پر است و گل هایش به رنگ سبز روشن تا زرد می‌باشد. دوره گلدهی آن از آوریل شروع می‌شود و تا جولای ادامه می‌یابد. شکل میوه‌هایش بیضوی مایل به دایره با حاشیه‌های آماس کرده است. به غیر از گونه‌یHeracleum گونه‌ی Z. absinthifolia نیز در ایران معمولا به نام گلپر شناخته می‌شود زیرا میوه‌هایش به عنوان طعم‌دهنده و ادویه غذایی به کار برده می‌شوند (رضوی و همکاران، 2010). جنس zosimaنخستین بار در سال 1814 به وسیله‌ی هافمن معرفی شد وی همچنین تشخیص داد که گونه‌های Heracleum absinthifolium و Tordylium absinthifolium هم خانواده‌های Z. orientalis می‌باشند.

شکل 1-5- گیاه دارویی zosima absinthifoliaجنس Zosima بر اساس شکل میوه‌ها با گونه‌ی Heracleum فرق دارد. در Heracleum میوه‌ها دارای پره‌های شفاف (زائده‌های حبابی شکل) در بخش‌های جانبی هستند که تشکیل یک لبه ضخیم را می‌دهد. ارتفاع این گیاه از 30 تا 100 سانتیمتر در Z. absinthifolia، 50 تا 85 سانتیمتر در Z.gilliana، 35 تا 50 سانتیمتر در Z.koroviniiو 30 تا 50 سانتیمتر در Z.--ians متفاوت است. همه‌ی گونه‌های این جنس یک یقه‌ی لیفی محکم تولید می‌کنند که از پایه برگ‌ها تا بالاتر از ریشه ادامه دارد. ساقه در همه‌ی گونه‌ها مودار است (منه من و همکاران، 2001).
اسانس دانه‌های Z.absinthifolia که به وسیله‌ی اکتیل استات (87/4%)، اکتیل اکتانات (5% octyloctanoate) و 1-اکتانول (%2/3 1-octanol) به دست آمده دارای اثر ضد باکتریایی بالایی علیه باکتری‌های گرم مثبتی مانند Bacillus subtilis، Bacillus pumilusمی‌باشد. همچنین عصاره دانه‌های این گونه فعالیت آنتی اکسیدانی و فیتوتوکسینی نشان می‌دهد. مانند سایر گونه‌های Apiaceae گونه‌ی Z.absinthifolia نیز دارای کومارین می‌باشد (رضوی و همکاران، 2010). عصاره n- هگزانی میوه‌های این گیاه دارای سه مشتق کومارین می‌باشد که عبارتند از: imperatorin، auapteneو 7-prenyloxycoumarine.همچنین دیگر مشتقات کومارینی (bergapten، deltoin، columbianadin، isobergapten، isopimpinellin، imperatorin، pimpinellin، sophodin و umbelliferone)، انواع فلاونوئیدها (quercetin، kaempferol)، و آلکالوئیدها ازz.absinthifolia استخراج شده‌اند. از این میان deltoinو columbianadin ترکیبات اصلی هر دو عصاره n-هگزانی و اتانولی می‌باشند. در هر دو قسمت ریشه و بخش‌های هوایی محتوای deltoinبیشتر از columbianadinاست و همچنین کل محتوای deltoin وcolumbianadin در ریشه بیشتر از بخش‌های هوایی می‌باشد (باهادیر و همکاران، 2010).
Imperatorin در بسیاری از جنس‌های خانواده Apiaceae مانند Angelica، Prangosو Heracleum وجود دارد (رضوی و همکاران، 2010).
1-6-4- گیاه مریم نخودی Teucrium polium l.گیاه Teucrium polium از خانواده Lamiaceae یکی از300 گونه‌ی مربوط به جنس Teucrium است. این گیاه به صورت باستانی و بر اساس عادات بومی به عنوان چای دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرد (میرغضنفری و همکاران، 2010). جنس مریم نخودی شامل بیش از 340 گونه در سراسر جهان می‌باشد. در ایران 12 گونه یک ساله و چند ساله از این گیاه وجود دارد که 3 گونه آن انحصاری ایران می‌باشد. گل‌هایش کوچک هستند و رنگی بین صورتی تا سفید دارند. این گیاه درختچه‌ای شکل، آروماتیک و دارای برگ‌های بیضی شکل است (مقتدر، 2009). ارتفاع این گیاه 50-20 سانتیمتر است و برگ‌هایش به رنگ سبز مایل به خاکستری می‌باشند (شکل 6-1). گل‌های این گیاه در ماه‌های جون تا آگوست دیده می‌شوند. این گیاه به صورت وحشی در اروپای جنوبی، آسیای جنوب غربی و مرکزی و آفریقای شمالی رشد می‌کند.

شکل 1-6- گیاه دارویی Teucrium poliumگونه‌های دارویی مریم نخودی شامل Teucrium poliumو Teucrium chamaedrys می‌باشد از آنجا که این گیاه منجر به کاهش قند خون می‌شود برای درمان دیابت نیز به کار می‌رود. این گیاه در درمان بسیاری از بیماری‌های پاتوفیزیولوژیکی از قبیل بیماری‌های روده ای، دیابت و روماتیسم به کار می‌رود سایر اثرات درمانی این گیاه عبارتند از: اثر آنتی اکسیدانی، ضد فساد، ضد درد، ضد تب، اثر ضد میکروبی، محافظ کبد، ضد زخم معده و سیتوتوکسین. عصاره آن دارای فعالیت‌هایی از قبیل کاهش فشار خون، ضد التهاب، ضد تشنج، ضد باکتری و ضد تب می‌باشد (ساخانده و همکاران، 2000). عصاره هیدروالکلی این گیاه سطح انسولین سرم را در موش کاهش می‌دهد. ترکیبات شیمیایی عصاره متانولی این گیاه عبارتند از dimethoxyflavone-7 و 4-hydroxy-5 عصاره متانولی این گیاه ترشح انسولین را تحریک می‌کند. فقط عصاره‌های الکلی این گیاه ترشح انسولین را افزایش می‌دهند که این ممکن است به دلیل وجود ترکیبات بیواکتیو موجود در عصاره متانولی و الکلی این گیاه باشد (میرغضنفری و همکاران، 2010). آنالیز شیمیایی این گیاه وجود ترکیباتی مانند فلاونوئیدها، Cirsiliol و Iridoids را نشان می‌دهد (ساخانده و همکاران، 2000). تاکنون از گونه‌های مختلف مریم نخودی انواع نئوکلرودان، دی ترپنوئید و نیز تری ترپنوئید جداسازی شده‌اند .تعداد کمی فورانودی ترپن از عصاره‌های این گیاه به دست آمده است. حدود 28 ترکیب از اسانس این گیاه استخراج شده است که به طور کلی عبارتند از:
آلفا-پیین، لینالول، کاریوفینل، بتا پیین و غیره. به نظر می‌رسد که منطقه جغرافیایی این گیاه بر ترکیب اسانس و عصاره آن تاثیر مهم بگذارد (مقتدر، 2009). مهم‌ترین و تاکسونومیکی‌ترین گونه‌های polium عبارتند از T. polium و T.Capitatum که در نواحی مدیترانه، ایران و توران می‌باشند (دولجا و همکاران، 2010).
1-6-5- گیاه پونه (Oregano vulgare L.)پونه یک گیاه دارویی است که همچنین به عنوان یک گیاه تزئینی نیز به کار می‌رود (شکل 7-1). این گیاه متعلق به خانواده Verbenaceae می‌باشد (نیبلاس و همکاران، 2011) و از ماه آگوست به طور همزمان میوه و دانه می‌دهد (نورزی و همکاران، 2009). پونه گیاهی پرپشت و درختچه‌ای شکل می‌باشد و متعلق به مناطق نیمه خشک است (نیبلاس و همکاران، 2011).

شکل 1-7- گیاه دارویی Oregano vulgare Lاین گیاه به طور کلی از لحاظ مورفولوژیکی و شیمیایی بسیار تغییرپذیر است که مرتبط است با محل رویش آن، شکل گیاه و همچنین مسائلی از قبیل میزان آب و نیتروژن موجود در خاک، مرحله‌ی رشد و فصل رویش.به عنوان مثال: گونه‌ی vulgare L.ssp.hirtum. که در آب و هوای مدیترانه‌ای رشد می‌کندغنی از اسانس است در حالی که همین گونه در آب و هوای قاره‌ای دارای اسانس بسیار کمی می‌باشد. افزایش نیتروژن خاک به اندازه kg/ha 80 موجب افزایش ارتفاع و بازدهی گیاه می‌شود و یا کاهش آب در خاک وزن گیاه را کاهش می‌دهد ولی محتوای اسانس آن را کاهش نمی‌دهد. این گیاه دارای خواص آنتی باکتریال، آنتی اکسیدانی و آرام بخشی است (نورزی و همکاران، 2009). اسانس این گونه با گونه‌ی Oregano(Lippa palmeri S.wats) قابل مقایسه می‌باشد (نیبلاس و همکاران، 2011).
عصاره و اسانس این گیاه حاوی حدود 45 ترکیب شیمیایی می‌باشد (نیبلاس و همکاران، 2011) که برخی از آن‌ها عبارتند از: sabinene، β-pinene، β-(z)-ocimene، β-(E)-ocimene، φ-terpinene، e-caryophyllene، germacreneD، bicyclogermacrene، α-(E,E)-farnesene،
germacrene-D-4-ol، تیمول و کارواکرول (ستین و همکاران، 2009). از این میان اصلی‌ترین و مهم‌ترین ترکیبات عبارتند از: کاواکرول، تیمول، ائوژنول، لینالول، ترپن‌ها، Cimene و Pinene (کاردازو و همکاران، 2005). زمانی که گیاه در اوج زمان گلدهی باشد بیشترین میزان اسانس و عصاره را دارد. در طول دوره گلدهی با افزایش محتوای تیمول به طور همزمان غلظت کارواکرول کاهش می‌یابد تا زمانی که دیگر در گیاه نباشد. با خشک شدن گیاه میزان آن‌ها به حدود 5/0 الی 5.1 درصد در هر برگ کاهش می‌یابد (ستین و همکاران، 2009). این ترکیبات خواص ضد باکتریایی، ضد قارچی، ضدحشرات و ضد ویروسی به گیاه بخشیده‌اند. گیاهان این خانواده به دلیل محتوای بالای ترپن‌ها مصارف دارویی دارند که عبارتند از: limonene، myrcene، durene،p-cymene که همچنین به گیاه خواص ضد میکروبی می‌بخشند(کاردازو و همکاران، 2005). فعالیت ضد باکتریایی بسیار قوی این گیاه ممکن است مربوط به محتوای بالای phenolic monoterpene و یا thymol acetate، ائوژنول و یا متیل ائوژنول موجود در این گیاه باشد. مکانیسم عمل این ترکیبات مرتبط است با آب‌گریزی ترکیبات موجود در اسانس و عصاره این گیاه که آن‌ها را قادر می‌سازد لیپید غشای سلولی باکتریایی را بشکند سپس نفوذ پذیری یون‌ها را افزایش می‌دهد و به دنبال آن یون و لیپید به درون سلول نشر پیدا می‌کنند که به نوبه خود باعث لیز شدن سلول می‌شود (نیبلاس و همکاران، 2011). در عین حال حضور فنولیک هیدروکسیل به ویژه در کارواکرول دلیلی بر فعالیت ضدپاتوژنی عصاره و اسانس این گیاه می‌باشد (کادازو وهمکاران، 2005).
یکی از گسترده ترین کاربردهای گیاهان دارویی استفاده از آن‌ها به منطور کاهش گازهای شکمبه‌ای به ویژه متان است. نشخوارکنندگان رابطه‌ای هم زیستی با میکروارگانیسم‌های شکمبه دارند به طوری که حیوان مواد مغذی مورد نیاز و شرایط مطلوب زیست میکروازگانیسم هارا فراهم می‌کند و در عوض میکروارگانیسم‌ها نیز فیبر جیره را تخمیر می‌کنند و پروتئین میکروبی را به عنوان یک منبع انرژی برای حیوان تامین می‌کنند اما در هر صورت این رابطه‌ی هم زیستی منجر به از دست دادن انرژی به شکل متان و از دست دادن پروتئین به شکل آمونیاک می‌گردد. بنابراین دستکاری شکمبه‌ای و استفاده از افزودنی‌هایی از قبیل گیاهان دارویی برای کاهش اتلاف انرژی به شکل گازهای شکمبه‌ای مورد توجه قرار گرفته است (سلامت آذر و همکاران، 2011). از این رو روش‌های بسیاری به منظور ارزیابی ارزش غذایی خوراک در شرایط آزمایشگاهی و یا به طور مستقیم بر روی حیوان مورد استفاده قرار گرفته است که یکی از پرکاربردترین آن‌ها روش آزمون گاز تست می‌باشد (گوئل و همکاران، 2006). تکنیک تولید گاز در شرایط آزمایشگاهی یک روش مفید برای ارزیابی ارزش غذایی علوفه مورد استفاده دام است چرا که تخمینی از میزان تخمیر مواد مغذی در شکمبه می‌دهد (سیروهی و همکاران، 2009). به طور کلی آزمون تولید گاز یک پارامتر مناسب برای پیش بینی قابلیت هضم، تخمیر، سنتز و تولید پروتئین میکروبی از سوبسترا به وسیله‌ی میکروب‌های شکمبه در سیستم in vitro می‌باشد (سامورت و همکاران، 2000). در روش تولید گاز ضمن آن که ثبت سرعت تخمیر خیلی آسان است، با یک انکوباسیون علاوه بر قابلیت هضم ظاهری، قابلیت هضم حقیقی را نیز می‌توان برآورد نمود، زیرا حجم گاز تولیدی بهترین شاخص و معرف برای قابلیت هضم ظاهری است و ماده آلی ناپدید شده نیز بیانگر قابلیت هضم حقیقی می‌باشد (منصوری و همکاران، 1381).
1-7- روش آزمون گازتولید گاز آزمایشگاهی مطابق با روش منک و استین گاس (1988) اندازه‌گیری می‌شود. در این روش، نمونه‌های مواد خوراکی (200 میلی گرم) پس از خشک شدن در غذا با دقت وزن شده، سپس در سرنگ‌های دارای پیستون قرار داده می‌شود. مایع بافری شکمبه (30 میلی لیتر) با پیپت به سرنگ‌های حاوی مواد خوراکی اضافه می‌شود (منک و استین گاس، 1988). مقدار گاز تولیدی در زمان‌های 2، 4، 6، 8، 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت اندازه‌گیری می‌شود (منک و استین گاس، 1988). گازهای حاصل از سوبسترای مورد آزمایش در حین تخمیر آزمایشگاهی، عبارتند از دی اکسید کربن، متان و هیدروژن (هاگ و همکاران، 1998). بر اساس مشاهدات منک و استین (1988) گاز دی اکسید کربن یا از تخمیر مستقیم خوراک و یا از تاثیر اسیدهای چرب فرار بر بافر بیکربنات ناشی می‌شود. با انکوباسیون مواد خوراکی با مایع بافری شکمبه کربوهیدرات‌ها به اسیدهای چرب کوتاه زنجیر و گازها، به ویژه دی اکسیدکربن، متان و همچنین سلول‌های میکروبی تخمیر می‌شود (بلومل و ارسکوف، 1993). اسیدهای چرب حاصل با بافر بی کربنات واکنش انجام می‌دهد و در نتیجه گاز کربنیک خارج می‌شود، در نتیجه هنگام هضم الیاف، هم زمان با تولید اسیدهای چرب گاز نیز تولید می‌شود و به این ترتیب اطلاعات خوبی در مورد هضم سلولز در اختیار می‌گذارند (اسکوفیلد و همکاران، 1994). سیستم تولید گاز می‌تواند به شناسایی بهتر کمیت مواد مغذی کمک کند و دقت آن به اثبات رسیده است (سالام، 2005). گازی که بر اثر انکوباسیون مواد غذایی و تحت شرایط آزمایشگاهی آزاد می‌شود مربوط به قابلیت هضم آن ماده غذایی است و ارزش انرژی‌زایی آن ماده غذایی را برای نشخوارکنندگان بیان می‌کند (منک و همکاران، 1979).
فصل دوممواد و روش‌ها2-1- منطقه مورد مطالعه و نحوه نمونه‌برداری2-1-1- منطقه نمونه‌برداریاستان اردبیل در شمال غربی ایران واقع شده که با مساحتی برابر 1786730 هکتار حدود 09/1 درصد از مساحت کل کشور را در بر می‌گیرد. 1015000 هکتار از کل مساحت این استان را مراتع تشکیل می‌دهد که معادل 8/56 درصد از مساحت کل استان می‌باشد (بی نام، 1388). به دلیل گستردگی مراتع استان اردبیل، جهت نمونه‌برداری بخشی از مراتع منطقه آستارا انتخاب گردید. آستارا یکی از شهرستان‌های استان گیلان با 65 هزار نفر جمعیت (3600 نفر جمعیت شهری) با وسعت 334 کیلومتر مربع در شمال غربی این استان واقع گردیده است. این منطقه با ارتفاع 27 متر بالاتر از سطح دریا در موقعیت جغرافیایی 48 درجه و51 دقیقه طول شرقی و 38 درجـــه و 26 دقیقه عرض شمالی واقع گردیده است. شهرستان آستارا از سمت غرب به کوه های پوشیده ازجنگل‌های تالش و از شرق بــه سواحل دریای خزر محدود می‌شود (بی نام، 1388).
2-1-2- زمان نمونه‌برداری و انتقال نمونه‌ها به آزمایشگاهنمونه‌برداری از گیاهان دارویی Crambe orientalis، Heracleum persicum،Zosima absinthi، Teucrium polium و Oregano vulgare در فصل تابستان و در تیر ماه 1390 آغاز شد. از هر نمونه گیاه دارویی دسته‌هایی به وزن تقریبی 2 الی 5/2 کیلوگرم جمع‌آوری شد. نمونه‌ها به گونه‌ای انتخاب شد که همه قسمت‌های گیاه از جمله گل، برگ، ساقه و ریشه را دربرگیرد. نمونه‌های به دست آمده به مدت یک هفته در دمای اتاق و به دور از تابش مستقیم نور خورشید خشک شدند. نمونه‌ها سپس دو بار آسیاب شده و با توری 1 میلی متری الک شدند. برای تهیه عصاره‌های متانولی هر یک از گیاهان دارویی مورد مطالعه مقدار 50 گرم از نمونه‌های آسیاب شده هر گیاه با نیم لیتر حلال متانول به وسیله دستگاه سوکسله موجود در دانشگاه محقق اردبیلی در دانشکده علوم پایه به مدت یک هفته عصاره گیری شد زیرا ابتدا عصاره هگزانی سپس عصاره دی کلرومتانولی و آنگاه عصاره متانولی از هر نمونه گیاه گرفته شد. به منظور جداسازی حلال متانول از عصاره حاصل از دستگاه rotary (روتاری) در دمای45 درجه سانتیگراد استفاده شد. عصاره‌های حاصل به شیشه‌های پنی سلین تزریق شده و به آزمایشگاه تغدیه و فیزیولوژی دام در موسسه تحقیقات علوم دامی کشور منتقل شدند.
2-2- آزمون گازبرای انجام آزمون گاز از دستگاه نیمه اتوماتیک تولید گاز مدل WT-Binder 87532 ساخت کشور آلمان استفاده گردید.
2-2-1- آماده‌سازی نمونه‌‌ها برای آزمون گازابتدا باید مقدار 200 میلی گرم از نمونه‌ها در دمای مناسب خشک گردند زیرا دمای زیاد با اثر بر پروتئین تولید گاز را کاهش می‌دهد (راب و همکاران، 1983). سپس نمونه‌ها آسیاب شده و از الک 1میلی متری عبور می‌کنند (سالام، 2005). همبستگی خطی بالایی بین مقدار سوبسترای انکوباسیون شده و مقدار گاز تولید شده در 24 ساعت وجود دارد (راب و همکاران، 1983).
2-2-2- مایع شکمبه و بافرمایع شکمبه از دام فیستولاگذاری شده گرفته می‌شود و سپس در ظرف‌های ایزوله شده قرار داده می‌شود. مایع شکمبه به وسیله پارچه سه لایه صاف می‌شود و سپس با استفاده از گاز کربنیک محیط بی‌هوازی می‌شود.مایع شکمبه به محلول بافری که در حمام آب 39 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شود با نسبت حجم 2:1 (محلول بافری 2 و مایع شکمبه 1) اضافه می‌شود (سالام و همکاران، 2007). محلول بافری باید مواد معدنی مورد نیاز برای میکروارگانیسم‌ها را داشته باشد (منک و استین، 1988) خوراک‌های فیبری، خوراک‌هایی که به آرامی تجزیه می‌شوند و کاهش اندازه‌ی ذرات خوراک سرعت تولید گاز را افزایش می‌دهند که ممکن است به دلیل افزایش سطح و در نتیجه دسترسی بهتر میکروب‌ها به خوراک باشد (رایمر و همکاران، 2005).
2-2-3- زمان‌های ثبت تولید گازگاز حاصل معمولا برای علوفه بعد از 2، 4، 6، 8، 12، 24، 48، 72، و 96 ساعت از انکوباسیون گزارش می‌شود (منک و همکاران، 1979). در تمام مدت انکوباسیون محتوی دیواره سلولی (NDF) و دیواره سلولی بدون همی سلولز (ADF) با تولید گاز همبستگی منفی دارد (سالام و همکاران، 2007).
2-2-4- مزایا و معایب آزمون گازگاز تولیدی در روش آزمون گاز از تبدیل کربوهیدرات‌ها به استات، پروپیونات و بوتیرات به وجود می‌آید و میزان این گاز می‌تواند معرفی از حجم تغییرات انجام شده در بخش کربوهیدرات‌ها باشد(دویله و همکاران، 2001). از آنجا که در سیستم تولید گاز نیاز به نگهداری حیوان فیستولا شده وجود ندارد می‌توان پاسخ حیوان را با حداقل هزینه در محیط آزمایشگاهی تخمین زد (سالام، 2005). نسبت حجم پروتئین خام به حجم گاز، دقت پیش‌گویی ماده آلی قابل هضم در حیوان زنده را بهبود می‌بخشد و از سوی دیگر در این روش تعداد زیادی از نمونه‌ها را می‌توان آنالیز کرد (ماکار، 2005). از آنجایی که گاز تولیدی حاصل از تخمیر در زمان‌های متفاوتی ثبت می‌شود، امکان تعیین میزان و سرعت مواد خوراکی هم وجود دارد (منصوری و همکاران، 1381).
معایب آزمون گاز این است که تخمیر خوراک به صورت خطی با تولید گاز مرتبط نمی‌باشد و از این رو تفسیر آن مشکل است (گروت و همکاران، 1998). خوراک‌هایی که پروپیونات بیشتری تولید می‌کنند در مقایسه با خوراک‌هایی که استات و پروپیونات بیشتری تولید می‌کنند، گاز کمتری تولید می‌نمایند که این کار باعث پیچیده‌تر شدن تفسیر نتایج آزمون گاز می‌شود (جانگ و همکاران، 1995).
2-2-5- آماده‌سازی عصاره‌ها برای آزمون گازبرای تهیه سطوح 100، 200 و 300 میلی‌ گرم بر لیتر از عصاره‌ها مقدار 01/0، 02/0 و 03/0 میلی گرم از هر عصاره به وسیله‌ی ترازوی دیجیتال توزین شده و به طور جداگانه در نیم میلی لیتر حلال متانول حل گردید سپس حجم هر یک از محلول‌های حاصل با آب مقطر به 2 میلی لیتر رسانده شد.
2-2-6- آماده‌سازی نمونه خوراک و سرنگ‌هادر این روش، برای اندازه‌گیری تخمیر از سرنگ‌های شیشه‌ای مدرج مخصوص، با قطر داخلی 32 میلی متر و طول 200 میلی متر و با حجم 100 میلی لیتر، استفاده گردید. روز قبل از آزمایش حدود 200 میلی گرم از ماده خشک نمونه خوراک مورد آزمایش شامل علوفه یونجه و کاه (به نسبت 3 به ا) و کنسانتره (جو 08/15، ذرت 08/15، سویا 03/6، سبوس گندم 02/3، کربنات کلسیم 45/0 و مکمل ویتامین45/0بر حسب درصد) به نسبت 60 (علوفه) به 40 (کنسانتره) که قبلا آسیاب و با توری یک میلی متری الک گردیده بود، به داخل هر سرنگ ریخته شد. به منظور حرکت آسان‌تر پیستون و همچنین جلوگیری از خروج گاز در حین تخمیر، اطراف پیستون با وازلین آغشته گردید. پس از قرار دادن پیستون در داخل سرنگ، سرنگ‌ها در داخل انکوباتور 39 درجه سانتیگراد گرم شدند. برای هر نمونه 3 تکرار استفاده شد.
2-2-7- تهیه مایع شکمبهمایع شکمبه از سه گاو نر تالشی فیستولادار استفاده شد. این گاوها از نژاد تالشی با وزن متوسط 400 تا 450 کیلوگرم بودند که در سطح نگهداری با جیره مورد نظر تغذیه شده بودند. شیرابه حدود نیم ساعت قبل از وعده خوراک صبح از طریق فیستول جمع‌آوری و با استفاده از دو لایه پارچه مخصوص صاف گردیده و در فلاسک محتوی گاز کربنیک ریخته شد و با قرار دادن ظرف محتوی مایع شکمبه در آب گرم 39 درجه سانتیگراد، سریعا به آزمایشگاه منتقل گردید.
2-2-8- تهیه بزاق مصنوعیبرای تهیه مخلوط بزاق مصنوعی مطابق روش منک و همکاران (1979) و روش تصحیح شده منک و استینگس (1978)، روز قبل از آزمایش مقدار کافی از محلول مواد معدنی کم نیاز (محلولA) محلول مواد معدنی اصلی (محلول C)، محلول بافر مواد معدنی (محلول B) و محلول ریزازورین 1/0% و محلول احیاکننده به طور جداگانه تهیه گردید و برای مصارف بعدی در یخچال و در دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری شد (جداول 2-1 الی 2-6).
جدول 2-1- محلول مواد معدنی کم نیاز (A)ترکیب شیمیاییمقدار (گرم)


کلرید کلسیم (O2H2 .2CaCl)13/2
کلرید منگنز (O2H4 .2MnCl)10/0
کلرید کبالت (O2H6 .2CoCl)1/0
کلرید آهن (O2H6 .3FeCl) 0/8
حجم محلول با آب مقطر به 100 میلی لیتر رسانده شد.
جدول 2-2- محلول مواد معدنی اصلی (C)نوع موادمقدار (گرم)
فسفات هیذروژن سدیم (4HPO2Na)5/7
فسفات هیدروژن پتاسیم (4PO2KH)6/2
سولفات منیزیم (O2H7 .4MgSO)0/6
حجم محلول با آب مقطر به 1000 میلی لیتر رسانده شد.
جدول 2-3- محلول بافر مواد معدنی (B)نوع موادمقدار(گرم)
بیکربنات سدیم (3NaHCO)35/0
بیکربنات آمونیوم (3HCO (4NH))4/0
حجم محلول با آب مقطر به 1000 میلی لیتر رسانده شد.
جدول 2-4- محلول ریزازورین
100 میلی گرم در 100 میلی لیتر آب مقطر
جدول 2-5- محلول احیاء کنندهنوع موادمقدار مواد
آب مقطر 47/5 میلی لیتر
سود یک نرمال (N 1 NaOH,)2/0 میلی لیتر
سولفید سدیم (O2H7 . S2Na)285/0 میلی گرم

جدول 2-6- نسبت محلول‌ها در ترکیب بزاق مصنوعینوع محلولمقدار(میلی لیتر)
آب مقطر 474/0
محلول A0/12
محلول B237/0
محلول ریزازورین 1/22
محلول احیاء کننده 49/50
2-2-9- تهیه نمونه شاهدبا توجه به اینکه مایع شکمبه گرفته شده حاوی مقداری مواد مغذی است که بدون قرار دادن نمونه خوراک در سرنگ‌ها هم مقداری گاز تولید می‌کند، برای تصحیح گاز تولیدی با منشا مایع شکمبه، در هر مرحله در سه عدد سرنگ بدون استفاده از نمونه خوراک فقط 30 میلی لیتر از مخلوط مایع شکمبه و بزاق مصنوعی ریخته شد (نمونه شاهد) و در هر زمان اندازه‌گیری، میانگین گاز تولیدی در این سرنگ‌ها، از حجم گاز تولیدی در سرنگ‌های محتوی نمونه خوراک کسر شد تا مقدار گاز تولیدی ناشی از تخمیر خوراک مورد آزمایش به دست آید.
2-2-10- تزریق مخلوط بزاق مصنوعی و مایع شکمبه در سرنگ‌هامقدار 474 میلی لیتر آب مقطر، 12/0 میلی لیتر محلول A، 237 میلی لیتر محلول C و 237 میلی لیتر محلول B در بالن دو لیتری ریخته شد و در حالی که جریان مستمر گاز کربنیک به داخل مخلوط برقرار بود و با همزن الکتریکی هم زده می‌شد، آن را به آرامی حرارت داده تا به دمای 39 درجه سانتیگراد رسید. در مرحله بعدی محلول احیاء کننده شامل 5/47 میلی لیتر آب مقطر، 2 میلی لیتر سود یک نرمال و 285 میلی گرم O2H7 . S2Na تهیه گردید و به مخلوط بالا اضافه شد. جریان گاز کربنیک تا وقتی که شرایط بی‌هوازی گردد و رنگ معرف ریزازورین از آبی به بی‌رنگ تبدیل شود، ادامه یافت. سپس مایع شکمبه صاف شده با بزاق مصنوعی به نسبت 1 (مایه شکمبه) به 2 (بزاق مصنوعی) مخلوط گردید و در حالی که جریان گاز کربنیک به داخل مخلوط ادامه داشت، با استفاده از پیپت مخصوص مقدار 30 میلی لیتر از مخلوط مایع شکمبه و محیط کشت در داخل سرنگ‌های حاوی نمونه خوراک و دارای دمای 39 درجه سانتیگراد ریخته شد، سپس با جلو راندن پیستون حباب‌های داخل سرنگ خارج و با گیره روی لوله پلاستیکی متصل به انتهای سرنگ، بسته شد. سرنگ‌ها در انکوباتور 39 درجه سانتیگراد در دستگاه با سرعت چرخش یک دور در دقیقه قرار داده شد.
2-2-11- تزریق عصاره‌ها به سرنگ‌هابرای تهیه‌ی سطوح مختلف عصاره‌های مورد آزمایش ابتدا مقدار 01/0 میلی گرم از هر عصاره به کمک ترازوی دیجیتال توزین گردید سپس این مقدار در لوله فالوپ گذاشته شد و با 5/0 میلی لیتر حلال متانول حل شد سپس حجم محلول با آب مقطر به 100 سی سی رسیده شد و با استفاده از همزن لرزه‌ای به مدت چند دقیقه هم زده شد تا از حل شدن کامل عصاره اطمینان حاصل شود به این ترتیب سطح 100 میلی گرم بر لیتر از عصاره مورد نظر تهیه شد. برای تهیه سطوح 200 و 300 میلی گرم بر لیتر از عصاره نیز به ترتیب مقادیر 02/0 و 03/0 میلی گرم از هر عصاره توزین شد و مراحل فوق متعاقبا برای آن‌ها طی شد. بعد از آماده‌سازی سه سطح مورد آزمایش از هر عصاره، به منظور افزودن آن‌ها به سرنگ‌های از پیش آماده شده‌ی گاز تست، مقدار 6/0 میلی لیتر از سه سطح هر عصاره با استفاده از سرنگ‌های ظریف انسولین کشیده شد و با سرعت و دقت زیاد به سرنگ‌های گاز تست افزوده شدند.، سپس با جلو راندن پیستون حباب‌های داخل سرنگ خارج و با گیره روی لوله پلاستیکی متصل به انتهای سرنگ، بسته شد. سرنگ‌ها در انکوباتور 39 درجه سانتیگراد در دستگاه با سرعت چرخش یک دور در دقیقه قرار داده شد.
2-2-12- انکوباسیون و قرائت گاز تولیدیگاز تولیدی از نمونه‌ها در زمان‌های 2، 4، 6، 8، 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت پس از انکوباسیون قرائت و ثبت گردید (منک و همکاران، 1988). هنگامی که حجم گاز و محتویات هر سرنگ به حدود 60 میلی لیتر می‌رسید گیره پلاستیکی انتهای سرنگ باز می‌شد و پیستون به جلو رانده می‌شد تا گاز خارج شده و پیستون سرنگ مجددا در موقعیت 30 میلی لیتر قرار داده شود.
2-2-13- تعیین حجم گاز تولیدی حجم گاز تولیدی بر اساس وزن نمونه در هر زمان با استفاده از نمونه‌های شاهد، با استفاده از روابط زیر تصحیح گردید:
رابطه (1-2)(ect - 1)b + a = P
در این رابطه:
P =تولید گاز در زمان ta =تولید گاز از بخش تجزیه‌پذیر سریع (میلی لیتر)
b = تولید گاز از بخش تجزیه‌پذیر کند (میلی لیتر)
c = مقدار ثابت تولید گاز بخش b (میلی لیتر)
a+b = پتانسیل تولید گاز (میلی لیتر)
t = زمان انکوباسیون
رابطه (2-2)V=200(Vt-Vb)W که در این رابطه:
V = حجم گاز تصحیح شده بر حسب میلی لیتر به ازای 200 میلی گرم ماده خشک نمونه خوراک
Vt = حجم گاز تولیدی در سرنگ‌های حاوی نمونه خوراک بر حسب میلی لیتر
Vb = حجم گاز تولیدی در سرنگ‌های فاقد نمونه خوراک بر حسب میلی لیتر
W = وزن ماده خشک نمونه خوراک بر حسب میلی گرم (منصوری و همکاران، 1381).
2-3- تهیه و آماده‌سازی مایع شکمبه جهت تهیه محیط کشتبا توجه به این که در مایع شکمبه مواد مغذی لازم جهت رشد کلیه میکروارگانیسم‌های شکمبه وجود دارد، در تهیه محیط کشت، جهت کشت باکتری‌های شکمبه از مایع شکمبه نیز به عنوان جزیی از ترکیب محیط کشت استفاده می‌شود. به همین منظور برای تخمین جمعیت باکتری‌ها، ابتدا از سه راس گاو فیستول‌گذاری شده، در حالت ناشتا (قبل از وعده غذایی صبح) با استفاده از تلمبه مخصوص مایع شکمبه اخذ گردیده و به نسبت مساوی با هم مخلوط گردید. با استفاده از 3 لایه پارچه کرباس، مایع شکمبه صاف شد. سپس برای تهیه مایع شکمبه استاندارد به روش گراب و دهوریتی (1976)، مایع صاف شده شکمبه به مدت ده دقیقه در 1000× g سانتریفوژ گردید. قسمت مایع را جدا نموده و تا زمان استفاده در ترکیب محیط کشت، در ظروف در بسته و در فریزر (18- درجه سانتیگراد) نگهداری گردید.
2-3-1-محیط کشتیک محیط کشت مناسب، باید شرایط محیطی لازم و مواد مغذی مورد نیاز برای رشد میکروارگانیسم‌ها را تامین کند (منصوری و همکاران، 1381). در محیط کشت‌هایی که در شرایط آزمایشگاهی تهیه می‌شوند، چون جذب صورت نمی‌گیرد، برای اجتناب از اسیدی شدن بیش از حد و بالا رفتن بیش از حد فشار اسمزی محیط باید سوبسترا و همچنین میکروارگانیسم‌ها به اندازه کافی رقیق شده باشند (منصوری و همکاران، 1381). چون میزان سوبسترای قابل دسترس تعیین‌کننده فرآورده‌های تولیدی می‌باشند، غلظت سوبسترا نباید از 1% حجم محیط کشت بیشتر باشد و حتی می‌تواند کمتر نیز باشد (ونسوست و همکاران، 1994). در تهیه محیط کشت قسمت عمده اکسیژن با وارد کردن گاز کربنیک از محیط خارج می‌شود. مقادیر جزیی اکسیژن باقیمانده با کربنات سدیم یا سیستئین خارج می‌شود (منصوری و همکاران، 1381). معرف ریزازورین برای ارزیابی قابلیت زنده ماندن و آلودگی باکتریایی و همچنین برای تست فعالیت ضد میکروبی به کار می‌رود (پالومین و همکاران، 2002). معرف بی‌هوازی ریزازورین، شاخص مفیدی برای تشخیص مقادیر جزیی اکسیژن است. این معرف در حالت احیا شده و در عدم حضور اکسیژن بی‌رنگ بوده و در حضور اکسیژن به رنگ آبی مایل به صورتی در می‌آید (منصوری و همکاران، 1381). مایع شکمبه صاف شده و گندزدایی شده، یک منبع برای تهیه محیط کشت در مطالعاتی است که برای جدا کردن و مشخص کردن میکروارگانیسم‌ها به کار برده می‌شود و همچنین برای تامین مواد مغذی مورد نیاز میکروارگانیسم‌ها به محیط کشت اضافه می‌شود (منصوری و همکاران، 1381). مقدار کافی بافر و مواد معدنی مورد نیاز میکروارگانیسم‌ها با اضافه کردن محلول‌های نمکی تامین می‌شود از سویی اسیدهای چرب با زنجیر منشعب، ویتامین‌ها و سایر عوامل دیگر را می‌توان به طور مستقیم به محیط کشت اضافه کرد و یا آن‌ها را از طریق اضافه کردن مایع شکمبه صاف شده (که حدود 20% حجم محیط کشت را تشکیل می‌دهد) تامین نمود (منصوری و همکاران، 1381).

2-3-2- تهیه محلول 0/1 درصد همینبرای تامین آهن مورد نیاز میکروارگانیسم‌ها از محلول 1/0 درصد همین در ترکیب محیط کشت استفاده شد. با توجه به این که همین در شرایط اسیدی و خنثی در آب حل نمی‌شود برای تهیه محلول 1/0%، ابتدا 100 میلی گرم همین را در 10 میلی لیتر آب مقطر ریخته و با ریختن چند قطره سود و قلیایی کردن محیط، همین در آب حل گردید و برای استفاده در ترکیب محیط کشت در یخچال (4 درجه سانتیگراد) نگهداری گردید.
2-3-3- تهیه مخلوط اسیدهای چرب فرارنسبت‌های مشخص از اسیدهای استیک، بوتیریک، ایزوبوتیریک، n- والریک، ایزووالریک وآلفا-متیل-بوتیریک اسید (شرکت مرک آلمان) با هم مخلوط گردید و در ظرف دربسته در یخچال (4 درجه سانتیگراد) نگهداری گردید.
2-3-4- تهیه محلول مواد معدنی شماره Iبرای تهیه این محلول، مقدار 3 گرم دی پتاسیم فسفات (4HPO2K) را در آب مقطر حل نموده و به حجم یک لیتر رسانده شد و تا هنگام مصرف در یخچال نگهداری گردید.
2-3-5- محلول مواد معدنی شماره IIبرای تهیه این محلول، مقادیر مشخص از مونوپتاسیم فسفات (4PO2KH)، کلرور سدیوم، سولفات منیزیوم، کلرور کلسیم و سولفات آمونیوم را در آب مقطر حل نموده و حجم محلول با آب مقطر به یک لیتر رسانده شد و تا هنگام مصرف در دمای یخچال (4 درجه سانتیگراد) نگهداری شد.
2-3-6- تهیه محیط کشتمحیط کشت مورد استفاده جهت شمارش باکتری‌ها به روش حداکثر تعداد احتمالی (MPN)، بر اساس روش مورد استفاده اّبیسپو و دهوریتی (1992) تهیه گردید. برای تهیه محیط کشت بی‌هوازی ابتدا محلول‌های مواد معدنی شماره I و شماره II به طور مجزا تهیه گردید (جدول 9-2) سپس نسبت‌های مشخص شده از این محلول‌ها (جدول 7-2) در بالن 2 لیتری ریخته و در حالی که جریان مستمر گاز کربنیک به داخل آن برقرار گردید و توسط همزن الکتریکی به طور مستمر هم زده می‌شد، محلول 1/0 درصد همین و قندهای محلول گلوکز، سلوبیوز، مالتوز و زایلوز اضافه گردید. از محلول 1/0 درصد ریزازورین به عنوان معرف برای برقراری شرایط بی‌هوازی استفاده شد. سپس عصاره مخمر، تریپتیکاز و مخلوط اسیدهای چرب فرار، مایع شکمبه، آب مقطر و سوسپانسیون 03/0 سلولز به مخلوط اضافه گردید و مخلوط حاصل به مدت 2 ساعت در معرض جریان گاز کربنیک قرار داده شد. سپس محلول 03/0 سیستئین هیدروکلراید در آب مقطر و محلول 012/0 کربنات سدیم نیز اضافه شد. با اضافه کردن محلول ریزازورین به محیط کشت، رنگ مخلوط بنفش می‌شود و با ادامه تزریق گاز کربنیک به تدریج محیط کشت به رنگ ارغوانی، صورتی کمرنگ درآمده و سرانجام بی‌رنگ می‌شود.
2-3-7- توزیع محیط کشتپس از آن که محلول بی‌رنگ شد، با استفاده از پمپ مخصوص که بر روی بالن محتوی مخلوط محیط کشت قرار داده شد، در حالی که جریان گاز کربنیک به داخل مخلوط ادامه داشت، مقداری گاز کربنیک شیشه‌های پنی سیلین (به حجم 20 میلی لیتر)، دمیده شد تا هوای داخل آن خارج گردد و در حالی که دمیدن گاز کربنیک به داخل شیشه‌ها ادامه داشت، مقدار 9 میلی لیتر از محیط کشت اشباع شده از گاز کربنیک را به داخل لوله ریخته و سریعا درب آن بسته شد تا مانع از ورود هوا به داخل آن گردد. پس از آن که تمام محیط کشت درون شیشه‌ها ریخته شد، به منظور از بین بردن کلیه میکروارگانیسم‌های موجود در آن، بلافاصله شیشه‌های حاوی محیط کشت به مدت 15 دقیقه در اتوکلاو و با دمای 120 درجه سانتیگراد و فشار 5/1 اتمسفر گندزدایی (استریل) گردیدند. قبل از تزریق محیط کشت به داخل شیشه‌های پنی سیلین pH محیط کشت اندازه‌گیری شد. با توجه به این که دمیدن گاز کربنیک موجب کاهش pHمی‌شود، با اضافه کردن مقدار کمی سود یک نرمال، pH محیط کشت به 6/6 رسانده شد و در حین تزریق به داخل شیشه‌ها نیز مرتباpH محیط کشت کنترل گردیده و در صورت لزوم برای حفظ pHدر حدود 6/6، مقدار کمی سود یک نرمال، به محیظ کشت اضافه گردید.
2-3-8- تهیه محلول رقیق کننده بی‌هوازیبرای تهیه رقیق‌کننده بی‌هوازی (جدول 9-2) محلول‌های مواد معدنی I و II با غلظت‌های مشابه در محیط کشت به کار رفته و همچنین برای نشان دادن برقراری شرایط بی‌هوازی از محلول 1/0% ریزازورین استفاده گردید. پس از مخلوط نمودن محلول‌های مواد معدنی I و II و اضافه کردن ریزازورین و آب مقطر، جریان گاز کربنیک (از طریق شیلنگ نازکی که تا انتهای بالن امتداد یافته بود)، به داخل محلول برقرار گردید و برای اشباع کردن محلول از دی اکسید کربن، حدود 2 ساعت گاز کربنیک در داخل محلول تزریق گردید. سپس سیستئین هیدروکلراید و کربنات سدیم اضافه شد و تا بی‌رنگ شدن محلول، جریان گاز کربنیک به داخل محلول و هم زدن آن با همزن مغناطیسی ادامه یافت. پس از بی‌رنگ شدن محلول، مشابه نحوه تزریق محیط کشت به داخل شیشه‌های پنی سیلین به حجم 20 میلی لیتر، مقدار 9 میلی لیتر محلول رقیق‌کننده‌ی بی‌هوازی اشباع شده از گاز کربنیک به داخل هرشیشه ریخته شد و درب آن بسته شد و بلافاصله، به مدت 15 دقیقه در دمای 120 درجه سانتیگراد و فشار 5/1 اتمسفر گندزدایی (استریل) شدند.
2-3-9- تهیه مایع شکمبه تازهبرای هر زمان نمونه‌برداری در هر دام، ابتدا مایع شکمبه تازه از طریق فیستول از هر دام جمع‌آوری و پس از صاف کردن آن توسط پارچه مخصوص، مایع صاف شده شکمبه در بطری پلاستیکی مخصوص که در آن قبلا گاز کربنیک دمیده شده بود، ریخته شد و بلافاصله با فشار دادن بطری، هوای قسمت فوقانی آن تخلیه و درب آن محکم بسته شد و بطری در فلاسک محتوی آب 39 درجه سانتیگراد قرار داده شد و برای کشت دادن بلافاصله به آزمایشگاه منتقل گردید.
2-3-10- تهیه رقت‌های مختلف از مایع شکمبهتعداد 495 شیشه پنی سیلین فراهم شد که از این تعداد 270 شیشه پنی سیلین برای محیط کشت و 225 شیشه برای محلول رقیق کننده بی‌هوازی در نظر گرفته شد.
قبل از تهیه مایع شکمبه تازه، شیشه‌های محتوی محلول رقیق کننده بی‌هوازی، در انکوباتور 39 درجه سانتیگراد قرار داده شد تا به هنگام وارد کردن مایع شکمبه به داخل محلول رقیق‌کننده تغییر ناگهانی دما، به جمعیت میکروبی شوک وارد ننماید. بعد از انتقال مایع صاف شده تازه شکمبه به آزمایشگاه، ابتدا مقدار 20 میلی لیتر از مایع صاف شده شکمبه را با 180 میلی لیتر محلول رقیق‌کننده‌ی بی‌هوازی مخلوط نموده(ابتدا مقدار 1 میلی لیتر از مایع صاف شده شکمبه به یک شیشه حاوی 9 میلی لیتر محلول رقیق‌کننده بی‌هوازی تزریق شد تا رقت 1-10 حاصل شود) و با استفاده از همزن لرزه‌ای مدت سه دقیقه، مخلوط هم زده شده، سپس به منظور پرهیز از ورود احتمالی میکروارگانیسم‌های موجود در محیط به داخل محلول رقیق کننده، با استفاده ازسرنگ انسولین گندزدائی شده و در دستگاه انکوباتور، مقدار یک میلی لیتر از مایع شکمبه رقیق شده1-10 را برداشته و به داخل شیشه محتوی 9 میلی لیتر محلول رقیق‌کننده استریل اضافه نموده و با استفاده از همزن لرزه‌ای کاملا مخلوط گردید بدین ترتیب مخلوط 100 برابر رقیق‌شده مایع شکمبه با رقت 2-10 به دست آمد. مجددا یک میلی لیتر از رقت 2-10 به داخل یک شیشه محتوی 9 میلی لیتر محلول رقیق کننده ریخته شد تا رقت 3-10 حاصل شود و به همین ترتیب کار را ادامه داده و از رقت 2-10 تا 12-10 تهیه گردید.
جدول 2-7 تا 2-11 محلول‌های مورد استفاده در ترکیب محیط کشت
جدول 2-7محلول مواد معدنی شماره Iمقدار)گرم در لیتر(
4HPO2K3
جدول 2-8محلول مواد معدنی شماره IIمقدار)گرم در لیتر(
4HPO2K3/0
4SO2(4NH)6/0
NaCl6/0
4MgSO0/6
2CaCl0/6
جدول 2-9مخلوط اسیدهای چرب فرارمقدار (میلی لیتر)
Acetic Acid17
Prorionic Acid6
Butyrie Acid4
Iso Butyrie Acid1
N-Valeric Acid1
Iso Valeric Acid1
Butyric Acid - 3CH - 1
محلول %0/1 ریزازورین
100 میلی گرم در صد میلی لیتر آب مقطر
محلول %0/1 همین
100 میلی گرم در صد میلی لیتر آب مقطر
جدول 2-10- اجزای محیط کشت جهت رشد باکتری‌های شکمبه
درصد در محیط کشت اجزای محیط کشت
15 Mineral Solution I (V/V)
15 Mineral Solution II (V/V)
0/1 (V/V) %1/0 Resazurin
40 Rumen Fluide (V/V)
23/7 Distilled Water (V/V)
0/1
0/1 Glucose (W/V)
0/1 Cellobiose(W/V)
0/1 Maltose (w/V)
0/1 Xylose (W/V)
0/75 (V/V) %3 Cellolose Suspension
0/1 (W/V) % 1/0 Hemin Solution
0/2 Trypticase (W/V)
0/05 Yeast Extract (W/V)
0/45 VFA Mixture (V/V)
1/67 (V/V) %3 Cystein-HCL-Water
3/33 (V/V) %12 Sodium Carbonate Solution
0/0100 CO2 Gas Phase

—d1794

چکیده
گزنه (Urtica dioica) از خانواده Urticaceae می‌باشد که دارای خواص دارویی فراوانی است. رشد و عملکرد گیاهان در اکوسیستمها و رویشگاههای طبیعی مختلف تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله ارتفاع از سطح دریا قرار دارد. در این تحقیق اثر ارتفاع در دو استان مازندران و گلستان روی خصوصیات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گزنه مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌برداری از مناطق مختلف در زمان گلدهی گیاه صورت پذیرفت. استخراج و شناسایی مواد موثره با دستگاه اسپکتروفتومتر و دستگاه کروماتوگرافی مایع (HPLC) انجام شد. اطلاعات هواشناسی و خاکشناسی مربوط به رویشگاه‌‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. داده‌‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی، بصورت آشیانهای با استفاده از نرم‌افزار آماری SAS تجزیه و تحلیل شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر ارتفاع و اکوتیپ بصورت معنی‌داری خصوصیات مورفولوژیک و بیوشیمیایی گزنه را تحت تاثیر قرار داد. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع، طول و عرض برگ‌‌ها کمتر، ارتفاع گیاه کوچک‌‌تر و میزان کلروفیل بیشتر شد، بطوریکه کمترین میزان طول برگ (9/6 سانتی‌متر)، کمترین میزان عرض برگ (8/5 سانتی‌متر) کمترین ارتفاع گیاه (2/77 سانتی‌متر) و بیشترین میزان کلروفیل (3/50 درصد) در منطقه له کوه مازندران با ارتفاع 2250 متر بدست آمد، همچنین میزان فنل کل، فلاونوئیدکل، اسید کلروژنیک، اسید کافئیک و روتین در اندام‌‌های مختلف گزنه با افزایش ارتفاع بیشتر شد بطوریکه بیشترین میزان فنل کل (16/8 میلیگرم بر گرم)، فلاونوئید کل (15/12 میلیگرم بر گرم)، اسید کلروژنیک (72/0 میلیگرم بر گرم)، اسید کافئیک (140/0 میلیگرم بر گرم) و روتین (71/0 میلیگرم بر گرم) در کل گیاه در ارتفاع 2250 متری منطقه له کوه مازندران مشاهده شد. همچنین میزان این ترکیبات در برگ بیشتر از سایر اندام‌های گزنه بود. بررسی‌‌های آماری نشان داد که بین میزان فنل و فلاونوئید و ارتفاع از سطح دریا، یک رابطه مثبت و معنیداری وجود داشت.
واژه‌‌گان کلیدی: گزنه، ارتفاع، خصوصیات مورفولوژی، فنل و فلاونوئید، HPLC.

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول- مقدمه
1-1- مقدمه2
1-2- بیان سوالات اصلی تحقیق3
1-3- فرضیهها3
1-4- اهداف3
فصل دوم- بررسی منابع
2-1- گیاهشناسی گزنه6
2-2- دامنه انتشار7
2-3- اندام‌های دارویی8
2-4- مواد متشکله و آثار فارماکولوژیکی8
2-5- محیط و مواد موثره گیاهان دارویی9
2-6- فنل و فلاونوئید10
2-7- بررسی تاثیر اکوتیپ و ارتفاع بر روی خصوصیات مورفولوژیکی و میزان عملکرد13
2-8- بررسی تاثیر اکوتیپ و ارتفاع بر میزان متابولیت‌های ثانویه14
فصل سوم- مواد و روشها
3-1- مواد گیاهی20
3-2- وسایل و دستگاه‌های مورد استفاده20
3-3- مواد شیمیایی20
3-4- آماده‌سازی گیاه گزنه20
3-5- صفات مورفولوژیکی مورد مطالعه گیاه گزنه22
3-6- صفات بیوشیمیایی مورد مطالعه گیاه گزنه22
3-7- استخراج عصاره متانولی24
فهرست مطالب
عنوان صفحه
3-7-1- اندازه‌گیری فنل کل24
3-7-2- اندازه‌‌گیری محتوی فلاونوئیدی25
3-8- اندازه‌‌گیری اسید کلروژنیک و اسید کافئیک با استفاده از دستگاه HPLC26
3-8-1- آماده سازی نمونه26
3-8-2- تهیه نمودار کالیبراسیون اسید کلروژنیک و اسید کافئیک27
3-8-3- تزریق نمونه گیاهی27
3-9- اندازه‌‌گیری روتین با استفاده از دستگاه HPLC29
3-9-1- آماده سازی نمونه29
3-9-2- تهیه نمودار کالیبراسیون روتین29
3-9-3- تزریق نمونه گیاهی30
3-10- مشخصات طرح31
3-11- تجزیه و تحلیل آماری31
فصل چهارم- نتایج و بحث
4-1- صفات مورفولوژیک34
4-1-1- طول، عرض و نسبت طول به عرض برگ34
4-1-2- تعداد برگ در بوته36
4-1-3- تعداد و فاصله گره‌ها36
4-1-4- قطر ساقه37
4-1-5- قطر و طول ریشه37
4-1-6- اندازه و تعداد گل آذین در بوته.37
4-1-7-ارتفاع گیاه38
4-1-8- میزان کلروفیل38
4-2- صفات بیوشیمیایی39
فهرست مطالب
عنوان صفحه
4-2-1- فنل کل برگ، ریشه، ساقه و گل39
4-2-2- فلاونوئید کل برگ، ریشه، ساقه و گل42
4-2-3- کلروژنیک برگ، ریشه، ساقه و گل44
4-2-4- کافئیک برگ، ریشه، ساقه و گل46
4-2-5- روتین برگ، ریشه، ساقه و گل48
4-3- رابطه رگرسیونی ارتفاع از سطح دریا با مقدار فنل و فلاونوئید50
4-4- نتیجه گیری کلی56
4-5- پیشنهادات56
منابع58
فهرست جدول‌ها
عنوان صفحه
جدول 2-1- طبقه بندی ترکیبات فنلی12
جدول 3-1- مشخصات جغرافیایی و هواشناسی رویشگاههای مورد مطالعه گیاه گزنه23
جدول 3-2- مشخصات خاک رویشگاههای مورد مطالعه گیاه گزنه23
جدول 4-1- تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک35
جدول 4-2- مقایسه میانگین صفات مورفولوژیک به روش آزمون دانکن35
جدول 4-3- ضرایب همبستگی بین صفات مورفولوژیک گیاه گزنه36
جدول4-4- تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی مورد بررسی با دستگاه اسپکتروفتومتر40
جدول 4-5- تجزیه واریانس صفات بیوشیمایی مورد بررسی با دستگاه HPLC40
فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل 2-1- اندام‌های مختلف گیاه گزنه7
شکل 3-1- الف- رویشگاه گزنه در منطقه چهارباغ، ب- فیروزجاه، پ- خشک کردن گزنه21
شکل 3-2- نمودار استاندارد گالیک اسید25
شکل 3-3- نمودار استاندارد کوئرستین26
شکل 3-4- نمودار استاندارد اسید کافئیک28
شکل 3-5- نمودار استاندارد اسید کلروژنیک28
شکل 3-6- نمودار استاندارد روتین30
شکل 3-7- کروماتوگرام استاندارد روتین31
شکل 4-1- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فنل برگ41
شکل 4-2- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فنل ساقه و گل41
شکل 4-3- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فنل ریشه42
شکل 4-4- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید برگ43
شکل 4-5- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید ساقه و گل43
شکل 4-6- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید ریشه44
شکل 4-7- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک برگ45
شکل 4-8- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک ساقه و گل45
شکل 4-9- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک ریشه46
شکل 4-10- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک برگ47
شکل 4-11- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک ساقه و گل47
شکل 4-12- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک ریشه48
شکل 4-13- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان روتین برگ49
شکل 4-14- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان روتین ساقه و گل49
شکل 4-15- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در برگ51
شکل 4-16- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در ساقه و گل51
شکل 4-17- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در ریشه52
شکل 4-18- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با ترکیبات فنل و فلاونوئیدی52

1-1- مقدمه
گیاهان دارویی یکی از منابع غنی کشور است که امکان صادرات آن نیز وجود دارد. ایران از نظر آب و هوا در زمینه رشد گیاهان دارویی یکی از بهترین مناطق جهان محسوب می‌‌شود، به همین دلیل صادرات آن می‌‌تواند منبع بزرگی از درآمد برای کشور باشد (صمصام شریعت، 1382). بنابراین ضروریست تا با توجه به توان بالقوه بسیار خوب کشور در زمینه تنوع گیاهان دارویی، با شناخت گونه‌‌های گیاهی و دستیابی به اطلاعات لازم در مورد محل‌‌های رویش و خصوصیات بوم‌‌شناختی آن‌ها، گام‌‌های اساسی برای استفاده از اسانس‌‌های گیاهی و ترویج شیوه‌‌های اصولی بهره‌‌برداری از این گیاهان برداشته شود (حسنی، 1383).
گیاه دارویی به گیاهان و مشتقات آن‌ها گفته می‌‌شود که دارای مواد موثر مشخص است، در درمان بیماری یا پیشگیری از بروز آن مورد استفاده قرار می‌‌گیرد و نام آن گیاه در یکی از فارماکوپه‌‌های معتبر بین‌‌المللی ذکر شده باشد (دوازده امامی و مجنون‌‌حسینی، 1387).
فارماکوپه یک کتاب رسمی است که توسط دولت هر کشور و یا انجمن‌‌های پزشکی و داروسازی زیر نظر دولت به چاپ می‌‌رسد و حاوی حقایق علمی و اصول استاندارد‌‌سازی مواد دارویی از قبیل روش‌‌های جمع‌‌آوری مواد دارویی از منابع مختلف، آماده سازی، نگهداری، ترکیب و اختلاط داروهای مختلف و روش‌‌های اثبات آن‌ها می‌‌باشد. به علاوه این کتاب شامل دارو‌‌هایی با استعمال خارجی، نحوه نسخه‌‌نویسی، نحوه و مقدار تجویز دارو‌‌ها و اطلاعات کامل تهیه، ساخت و کاربرد داروهاست (دوازده امامی، 1382).
استفاده از گیاهان دارویی و فرآورده‌‌های حاصل از آن‌ها نقش این گیاهان را در چرخه اقتصادی پر اهمیت کرده است. به طوری که مصرف رو به ازدیاد آن‌ها تنها به کشور‌‌های در حال توسعه محدود نشده است، بلکه اخیراً در کشور‌‌های توسعه یافته نیز جایگاه ویژه‌‌ای به خود اختصاص داده است. در اواخر قرن بیستم حجم مبادلات جهانی گیاهان دارویی به 200 میلیارد دلار بالغ گردیده است. بر اساس گزارش سازمان خوار و بار جهانی (FAO) ارزش صادرات گیاهان دارویی در سال 1995 بالغ بر 880 میلیون دلار بوده است. بر اساس گزارش بانک جهانی، حجم تجارت گیاهان دارویی تا سال 2050 بالغ بر 5 تریلیون دلار خواهد بود (امیدبیگی، 1384). در حالی که طی گزارشی میزان ارزش فروش گیاهان دارویی در ایران در سال 2000 میلادی تنها در حدود 37 میلیارد ریال برآورد شده است و این در حالی است که ایران جزء 8 کشور مهم دارای فلور متنوع گیاهان دارویی در دنیاست (قاسمی، 1389).
گزنه از مهمترین گیاهان دارویی است که از دوران ماقبل تاریخ نیز وجود داشته و مردم آن زمان از آن برای تغذیه استفاده می‌کردند و از خواص درمانی آن اطلاع داشته‌اند. از کاربرد‌‌های دارویی آن می‌توان به کاهش قند خون، کاهش التهاب آرتریت روماتید، درمان عفونت مثانه و مجاری ادراری، درمان پروستات و اکنه اشاره کرد (جولیا و همکاران، 2007).
1-2- بیان سوالات اصلی تحقیق
تاثیر ارتفاع بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی (ریخت‌‌شناسی) گیاه گزنه چگونه است؟
تاثیر ارتفاع بر میزان کل ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی اندام‌‌های گیاه گزنه چگونه است؟
تاثیر ارتفاع بر میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی نظیر اسید کلروژنیک، اسید کافئیک و روتین در اندام‌‌های مختلف گیاه گزنه چگونه است؟
1-3- فرضیهها
عوامل محیطی روی میزان ترکیبات ثانویه گیاه گزنه موثر است.
شرایط محیطی متنوع در زیستگاه‌های مختلف بر خصوصیات مورفولوژیکی گیاه تاثیر می‌گذارند.
میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی تحت تاثیر ارتفاع قرار دارد.
1-4- اهداف
ارزیابی تاثیر اقلیم‌‌های مختلف بر صفات ریختی و عملکرد برخی مواد موثره گزنه.
معرفی بهترین ارتفاع و اندام دارویی گزنه از نظر میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی.
مقایسه برخی ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی موجود درگزنه در ارتفاعات مختلف.
-76508-504458

2- بررسی منابع
2-1- گیاه‌شناسی گزنه
گزنه با نام علمی Urtica dioica از خانواده Urticaceae می‌باشد. گزنه، گیاهی است علفی، چند‌‌ساله، پایا، دوپایه و بندرت تکپایه، ریزوم‌‌دار، به ارتفاع 150-50 سانتیمتر، دارای کرک‌‌های گزنده، ساقه آن علفی، کمی زاویه‌‌دار و چهار پهلو، تقریباً ضخیم، ساده و یا خیلی کمانشعاب و پوشیده از کرک‌‌های گزنده، برگ‌‌ها نیزه‌‌ای، نیزه‌‌ای باریک، تخممرغی، تخممرغی پهن تا تقریبا دایره‌‌ای، نوک تیز یا نوک باریک، قاعده قلبی، باریک یا گوه‌‌ای، اندازه برگ 5/2-12×5/4-15 سانتیمتر، رنگ برگ‌‌ها سبز روشن است. برگ‌‌ها عموما گوشواره‌‌دار و گاه بدون گوشواره، متقابل و پوشیده از کرک‌‌های گزنده است. گل‌‌های آن، تک جنسی، بسیار ریز، سبز فام، مجتمع در توده‌‌های کوچک کروی، و واقع در طول محورهای خوشه‌‌ای شکل، گل‌‌های نر دارای 4 کاسبرگ هم اندازه و 4 پرچم با بساک‌‌های پهن دراز و قلوه‌‌ای شکل، ماده‌‌ها دارای 4 کاسبرگ متقابل صلیبی، دو کاسبرگ خارجی بسیار کوچک و گاهی گل فاقد آن و رنگ آن‌ها سبز مایل به زرد می‌‌باشد. گلآذین سنبله یا خوشهای مرکب، کرکی متراکم، گل‌آذین نر 4-11 سانتیمتر و ماده 5/1-9 سانتیمتر میباشد میوه آن فندقه تخم‌مرغی تا بیضوی و محتوی آلبومین روغن‌‌دار است. فندقه به طول 5/1 میلی‌‌متر و محصور در کاسه پایای گل می‌‌باشد (شکل 2-1)، (فارماکوپه گیاهی ایران، 1381؛ قهرمان، 1372).
تکثیر آن از طریق کاشت بذر در بهار یا تابستان و کاشت قطعات ریشه‌‌دار در پاییز صورت می‌‌گیرد (زرگری، 1383).

شکل 2-1- اندام‌های مختلف گیاه گزنه (ویلر، 1981)
2-2- دامنه انتشار
این گیاه غالبا در اماکن مخروبه، باغ‌‌ها، و نقاط مرطوب خارج شهر و نواحی سایه‌‌دار و جاهایی که چهار‌‌پایان در آنجا به سر می‌‌برند، به حالت خودرو می‌‌روید. از ریشه‌‌‌‌های خزنده آن پاجوش‌‌هایی در کلیه جهات خارج می‌‌گردد که خود باعث می‌‌شود گیاه بصورت پایه‌‌های متعدد در آمده، تا محل رویش خود را به کلی فرا گیرد. انتشار عمومی گیاه گزنه در نقاط مرطوب ایران خصوصاً نواحی شمالی، غربی و مرکزی مانند اصفهان، شاهرود، بسطام و کاشان است (زرگری، 1376).
2-3- اندام‌های دارویی
برگ‌‌ها، ریشه، دانه و شیرابۀ گیاه بخش دارویی این گیاه را تشکیل می‌‌دهند (زرگری، 1376). گلدهی آن از اواسط اردیبهشت تا شهریور‌‌ماه می‌‌باشد و بهترین زمان برداشت و جمع‌‌آوری برگ‌‌‌‌های این گیاه از اردیبهشت‌‌ تا شهریور‌‌ماه می‌‌باشد (فارماکوپه گیاهی ایران، 1381).
2-4- مواد متشکله و آثار فارماکولوژیکی
گزنه دارای تانن، موسیلاژ، اسید فورمیک، ماده مومی، نوعی گلیکوزید با اثر قرمز کنندگی پوست، نیتراتپتاسیم و کلسیم، ترکیبات آهن‌‌دار، گوگرد و نوعی ماده رنگی به نام اورتی‌‌سین در سر شاخه هوایی می‌‌باشد (زرگری، 1376). در برگ گیاه گزنه، کلروفیل، گزانتوفیل، لوکوآنتوسیانیدین، فلاوون و فلاونول موجود است که فلاوون و فلاونول به میزان کمتری از لوکوآنتوسیانیدین در این گیاه است. تری‌‌ترپن‌‌ها و استرول‌‌ها شامل بتاسیتوسترول در گیاه موجود است. اسید فرمیک نیز در برگ وجود دارد. برگ‌‌های تازه گزنه حاوی سکرتین می‌‌باشد. همین‌‌طور دارای 5/1 درصد کلروفیل خالص است. برگ خشک گزنه 5/7 درصد کلروفیل دارد. اسیدهای فنلی نیز در این گیاه وجود دارد که شامل کافئیک اسید، فرولیک اسید، سیناپیک اسید، اسکولتین و کافئوئیل مالیک اسید و کلروژنیک اسید می‌‌باشد. تری گلیسیرید، دی گلیسیرید و فسفولیپید‌‌های مختلفی هم از این گیاه جدا شده است. سیتوکنین‌‌های عمده گزنه شامل زآتین، زآتین نوکلئوتید، ایزو پنتیل آدنین، ایزو پنتیل آدنوزین، ایزو پنتیل آدنین نوکلئوتید و دی هیدرو زآتین می‌‌باشد. همچنین ترکیبات ایندولی همراه با هیستامین و 5- هیدروکسی تریپتامین و اسید‌‌هایی از جمله اسید آسکوربیک، سالیسیلیک اسید و عناصری مانند ازت، گوگرد، فسفر، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، و عناصر نادر مانند آهن، روی، مولیبدن و مس موجود است (فارماکوپه گیاهی ایران، 1381).
ترکیبات فنلی موجود در گزنه که شامل کافئیک اسید، فرولیک اسید، سیناپیک اسید، فیستین و میریستین می‌‌باشند. بر باکتری‌‌هایی مثل اشریشیاکلی، پروتئوس ‌‌ولگاریکوس، کلبسیلا و پسودوموناس اثر دارد و عصاره این گیاه بر سالمونلا و پروتئوس که در مقابل آنتی‌‌بیوتیک‌‌ها مقاوم است، خاصیت آنتی‌‌بیوتیکی دارد. همچنیین باعث وقفه در رشد چندین مخمر، کپک، قارچ و باکتری شده است. اثرات ضد قارچی بعضی ترکیبات موجود در گزنه نیز تائید شده است. گزنه دارای اثرات مدری است. اثرات دیورتیک این گیاه با افزایش دفع کلر و اوره همراه است و ثابت شده که مصرف 14 روزه این گیاه موجب کاهش وزن بدن و نیز کاهش فشار سیستولیک می‌‌گردد (محمودی و همکاران، 2007). گزنه بصورت خوراکی به عنوان مدر، پایین آورنده قند خون و اسید اوریک و به صورت موضعی در درمان برخی از بیماری‌‌های پوستی و مو از جمله اگزما، بیماری‌‌های التهابی و حتی در درمان ریزش مو مورد استفاده قرار می‌‌گیرد (محمودی و همکاران، 2007). اعتقاد بر این است که جوشانده گیاه و خیسانده ریشه آن در الکل بصورت لوسیون در رشد موی سر موثر است. همچنین عصاره ریشه گزنه در بعضی حالات هیپرتروف غده پروستات را بهبود می‌بخشد (آزاد بخت، 1378). از دیگر کاربردهای دارویی گزنه می‌‌توان به درمان آرتریت روماتید، درمان عفونت مثانه و مجاری ادراری، بزرگ شدگی ‌‌پروستات، حساسیت فصلی و درمان اکنه اشاره کرد (جولیا و همکاران، 2007).
2-5- محیط و مواد موثره گیاهان دارویی
پراکنش و استقرار گیاهان اصولاً تحت تاثیر شرایط محیط و عوامل داخلی گیاه صورت می‌‌گیرد. مهم‌‌ترین عوامل موثر بر ترکیبات شیمیایی ثانویه گیاهان عوامل ژنتیکی، محیطی و اثرات متقابل آن‌ها ست. عوامل ژنتیکی مربوط به ژنوم گیاه است. از عوامل محیطی و اکولوژیکی مؤثر می‌‌توان عوامل آب و هوایی، جغرافیایی و ادافیکی (خاکی) را نام برد. عوامل آب و هوایی مانند دما، بارندگی، طول روز، نور خورشید، تبخیر و تعرق و باد، نقش مهمی در تولید متابولیت‌‌های ثانویه این گیاهان دارند. ارتفاع از سطح دریا، درصد شیب و جهت آن، عرض جغرافیایی، پوشش اراضی، نزدیکی به منابع آبی به طور مستقیم یا غیر مستقیم به واسطه تأثیر بر سایر عوامل بوم شناسی بر سنتز ترکیبات ثانویه به خصوص اسانس در گیاهان موثر هستند. خصوصیات خاک مثل بافت خاک، مواد آلی، آهک، شوری و اسیدیته از فاکتورهای محیطی می‌‌باشند که باید مورد مطالعه قرار گیرند. در صورتیکه گیاه اهلی شده باشد عوامل مدیریتی نیز تاحدودی بر درصد ترکیبات ثانویه گیاهان دارویی موثر است (قاسمی، 1389). از مهمترین عوامل محیط رویش گیاهان که تاثیر بسیار عمده‌‌ای بر کمیت و کیفیت مواد موثره آن‌ها می‌‌گذارند، نور، درجه‌‌حرارت، آبیاری و ارتفاع محل می‌‌باشد (امید بیگی، 1384). بر پایه تحقیقات انجام شده، عوامل محیطی محل رویش گیاهان دارویی در سه محـور زیـر بر آن‌ها تاثیـر می‌‌گـذارد: 1- تاثیر بر مقدار کلی ماده موثره گیاهان دارویی؛ 2- تاثیر بر عناصر تشکیل دهنده مواد موثره؛ 3- تاثیر بر مقدار تولید وزن خشک گیاه (امیدبیگی، 1384).
به‍طور‌‌ کلی مواد مؤثره گیاهان دارویی که حاصل سوخت‌‌و‌‌ساز (متابولیسم) ثانویه است به ‍عنوان ترکیبــات ثانویه معروف می‌‌باشند. این ترکیبات عموماً وزن مولکولی کمتر از 1000 داشته و به ‍مقدار کمی در سلول ذخیره شده و عمدتاً در سلول‌های تخصصی و در مرحله خاصی از چرخه زندگی گیاه تولیـد می‌شوند. گیـاهان دارای این نوع مکانیـسم‌ها، نسبت به سایر گیاهان از سازگاری و بقای طولانی‌‌تری برخوردارند (تایز و زایگر، 1379). مهـم‍ترین آن‌ها آلــکالوئیدها، گلیکوزیدها، روغن‌‌های فرار (اسانس‌ها)، فنلها، تانن‌ها، فلاونوئیدها و غیره هستند. تولید این ترکیبات برای گیاه گران و هزینه‍بر می‌باشند، ولی گیاه این ترکیبات را بیهوده تولید نمی‌کند و اهـداف خاصی جهت تولید، ترشح و ذخیره آن‌ها دارد که مهم‍ترین این وظایف به شرح زیر است:
- دفع عوامل بیماریزا
- دفع آفات و حیـوانات گیاه‍خوار
- افزایش توان رقابتی گیاه بر سر منابع مانند نور، آب و مواد غذایی
- جلب حشرات و پرندگان گردهافشان
- رفع تنشهای غـیرزنده و حفاظت در برابر اشعۀ ماوراء بنفش (قاسمی، 1389).
2-6- فنل و فلاونوئید
ترکیبات فنلی به یک گروه وسیع و متنوعای از ترکیبات شیمیایی اطلاق میشود که این ترکیبات می‌‌توانند به روش‌‌های مختلفی طبقه‌‌بندی شوند. هاربورن و سیموندس این ترکیبات را به گروه‌‌هایی بر اساس تعداد کربن‌‌های موجود در مولکول طبقه‌بندی کردند (جدول 2-1) (ورمریس و نیکولسون، 2006).
ترکیبات فنولی در طی رشد و نمو با هدایت عوامل ژنتیکی و در پاسخ به محرکهای محیطی از جمله آلودگی، زخم و تابش فرابنفش ساخته میشوند که از میان آنها میتوان به لیگنینها، لیگنانها، فنلهای ساده و اسیدهای فنلی و فلاونوئیدها اشاره کرد. این ترکیبات بخش جدایی ناپذیری در رژیم غذایی بشر بوده و به دلیل ویژگیهای آنتیاکسیدانی قوی و ضدسرطانی، بسیار مورد توجه است (قربانی و همکاران، 1390؛ محمد و همکاران، 2001؛ دینکا و همکاران، 2004؛ اسکین و رابینسون، 2000).
ترکیبات فنولی دارای خواص متعددی از جمله خواص آنتی باکتریال، ضدقارچ، ضدویروس، ضددیابت، ضدالرژی و ضدالتهاب هستند. اما بیشتر به منظور فعالیت‌های ضدویروسی و آنتی‌اکسیدانیشان شهرت دارند به خصوص در بعضی از اسیدهای فنولیکی مانند اسیدکلرژنیک، اسیدگالیک و اسیدکافئیک (دیمیتری جویک و همکاران، 2010).
فلاونوئیدها دسته‌‌ای از ترکیبات طبیعی هستند که در سلسله گیاهان گسترش وسیعی دارند. آن‌ها به عنوان یکی از بزرگترین گروه ترکیبات طبیعی شناخته می‌‌شوند. تا به امروز متجاوز از 4000 فلاونوئید شناخته شده است که به طور وسیعی در برگ‌‌ها، دانه‌‌ها، پوسته و گل‌‌های گیاهی وجود دارند. به‌‌طور کلی فلاونوئیدها بزرگترین گروه ترکیبات طبیعی فنلی در گیاهان هستند و به دلیل حضور آن‌ها در تقریبا همه گروه‌‌های گیاهی، در بیشتر مطالعات مربوط به عصاره‌‌های گیاهی مورد بررسی قرار می‌‌گیرند (مدیکا و همکاران، 2004).

جدول 2-1- طبقهبندی ترکیبات فنلی (ورمریس و نیکولسون، 2006).

فلاونوئیدها به عنوان یکی از گستردهترین متابولیتهای ثانویه در گیاهان هستند که فعالیتهای مختلفی را بر عهده دارند. آنها دارای اثرات و عملکرد بسیار مفیدی بر سلامتی انسان هستند که دارای شش زیر گروه میباشند: فلاوونها، ایزو فلاوونها، فلاونولها، فلاونون، آنتوسیانین‌‌ها و آنتوسیانیدین. فلاونوئیدها معمولاً در واکوئل گیاهان به صورت گلیکوزید تجمع مییابند. فلاونها مخصوصا کامپفرول و کوئرستین در بسیاری از گونههای گیاهی وجود دارد که برای جوانهزنی گرده و رشد لوله گرده ضروری است (جاکولا و هوتولا، 2010؛ کاسیمیر و مین، 2008).
فلاونوئیدها ترکیبات دیفنیل پروپانوئیدهایی هستند که تقریبا در همه گیاهان یافت می‌‌شوند و نقش‌‌های فراوانی برای این ترکیبات شناخته شده است، در گیاهان عالی، فلاونوئیدها دفاع در برابر نور ماورابنفش، پاتوژن‌‌ها و علف‌‌خوران را سبب می‌‌شوند. نقش‌‌های ویژه‌‌ آن‌ها در گیاهان، در ایجاد رنگ و تثبیت نیتروژن در گیاهانی است که دارای زندگی همزیستی‌‌اند. اثرات سلامت فلاونوئیدها بیشتر در نتیجه خاصیت آنتی‌‌اکسیدانی و توانایی کلات‌‌کنندگی آن‌ها ست. مطالعات زیادی انجام شده است تا موثر بودن فلاونوئیدها به عنوان، عوامل ضدقارچی، ضدباکتری، ضدویروسی، ضداشتعال، آنتی‌‌اکسیدانت، متعادل کننده ایمنی، بازدارنده آنزیمی و عوامل موتاژنی سمی به اثبات رساند (مدیکا و همکاران، 2004).
روتین نوعی فلاونوئید است، روتین در پیشگیری و درمان افزایش فشار خون و سایر نارسائیهای قلبی و عروقی مورد استفاده قرار میگیرد و همچنین به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی مطرح است (افشار و همکاران، 1376).
2-7- بررسی تاثیر اکوتیپ و ارتفاع روی خصوصیات مورفولوژیکی و میزان عملکرد
عملکرد، میزان و کیفیت مواد ثانویه یک گیاه در رویشگاه‌‌ها و مناطق مختلف تغییر می‌‌یابد، دلیل این امر نوسان فعالیت‌‌های متابولیکی گیاه تحت تاثیر عوامل مختلف محیطی است، نتیجه تاثیر طولانی عوامل محیطی، تشکیل جمعیت‌‌های تازه زیرگونه‌‌ای یا اکوتیپ‌‌های مشتق از یک گونه گیاهی خاص است (امیدبیگی، 1388). تفاوت مورفولوژیکی و بیوشیمیایی بین اکوتیپ‌‌های گیاهی به اثبات رسیده است و این اختلافات می‌‌تواند به منظور انتخاب بهترین کمیت و کیفیت مورد استفاده قرار گیرد (آواتو و همکاران، 1998؛ برادلی و همکاران، 1996). در دهه اخیر در کشورهای مطرح دنیا در زمینه تولید گیاهان دارویی مانند مجارستان، ایتالیا و اسلواکی بررسی تنوع ژنتیکی بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی و ترکیبات ثانویه به منظور به کارگیری در برنامه‌‌های به‌‌نژادی صورت گرفته است و اکوتیپ‌‌های برتر نسبت به ارقام اصلاح شده شناسایی گردیده‌‌اند (من و استابا، 1986). در ارزیابی خصوصیات گیاهشناسی، درصد و اجزای اسانس اکوتیپ‌‌های آویشن کرمانی توسط مکی‌‌زاده‌‌تفتی و همکاران (1389)، نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته، قطر بوته، تعداد شاخساره، طول و عرض برگ، وزن تر و وزن خشک بوته مربوط به اکوتیپ کرمان و کمترین مربوط به اکوتیپ شاهرود بود، ولی تعداد شاخساره در بوته، طول برگ و عرض برگ در هیچ یک از اکوتیپ‌‌ها با اکوتیپ دیگری اختلاف معنی‌‌داری نداشت. عسکرزاده و همکاران (1387) در مقایسه 8 اکوتیپ زیرهکوهی از نقاط مختلف ایران در شرایط مزرعه به منظور بررسی عملکرد کمی و کیفی گزارش کردند که بیشترین عملکرد تکبوته مربوط به اکوتیپ منطقه خواجه خراسان و کمترین عملکرد مربوط به اکوتیپ کوه باقران بیرجند بود. نتایج مطالعه‌‌ای روی بررسی مورفولوژی، فنولوژی و برخی مشخصات کیفی چند اکوتیپ علف باغ از مناطق مختلف ایران و یک اکوتیپ خارجی در شرایط آزمایشگاه نشان داد که بالاترین ارتفاع بوته مربوط به اکوتیپ همدان و کمترین مربوط به اکوتیپ کرج، بیشترین میزان وزنتر متعلق به اکوتیپ خارجی و کمترین متعلق به اکوتیپ همدان بود در حالیکه بیشترین وزن خشک در اکوتیپ اردبیل و کمترین در اکوتیپ خارجی مشاهده شد (علیزاده و جعفری، 2011). به منظور بررسی اجزای عملکرد، مورفولوژی اکوتیپ‌‌های بومی یونجه کشور ترکیه آزمایشی توسط سینگ در سال 2002 انجام شد و نتایج این آزمایش بدین صورت بود که بالاترین ارتفاع بوته متعلق به اکوتیپ محمودی و کوتاهترین متعلق به اکوتیپ ارسیس3 بود، اکوتیپ قاسم‌‌اوغلو بیشترین تعداد ساقه و اکوتیپ‌‌های الاکوی و کایرباسی کمترین تعداد ساقه را داشتند، بیشترین تعداد غلاف در اکوتیپ محمودی و کمترین در اکوتیپ گلگورن مشاهده شد.
2-8- بررسی تاثیر اکوتیپ و ارتفاع بر میزان متابولیتهای ثانویه
اصولاً مواد ثانویه به اقتضای ساختار طبیعی (وراثت) و هم تحت تاثیر تهییج‌‌های غیرطبیعی(تنشی) در گیاه ساخته می‌‌شوند به‌طوری‌که حضور برخی از این مواد در تعدادی از افراد یک گونه، به‌طور مستثنی از افراد دیگر ممکن است به منزله نشانه فعالیت ژن‌‌های خاص سازگاری آن افراد نسبت به تنش‌‌های محیطی مشخصی به شمار آید و افراد مذکور را به عنوان یک جمعیت زیرگونه‌‌ای متفاوت از بقیه که نسبت به تنش‌‌های محیطی مشخصی پاسخ شیمیایی ویژه‌‌ای دارند معرفی کند (فیتر و هی، 1987). طی مطالعه‌‌ای با هدف بررسی توده‌‌های محلی مرزه تابستانه نتایج نشان داد که تنوع قابل توجهی از نظر صفات بیوشیمیایی بین توده‌‌ها وجود دارد، میانگین بازده اسانس توده‌های مختلف بین 57/0 و 9/2 درصد متنوع بود که کمترین مقدار آن در توده ارومیه و بیشترین آن متعلق به توده اهواز بود، توده‌‌های اراک، نیشابور، مریوان و اهواز به ترتیب با میزان کارواکرول 3/83، 3/83، 9/76 و 67 درصد در گروه توده‌های غنی از کارواکرول قرار گرفتند (هادیان، 1387).
نتایج تحقیقی با موضوع ارزیابی درصد و اجزای اسانس چندین اکوتیپ‌‌ آویشن کرمانی از مناطق مختلف کشور با ارتفاع مختلف نشان داد که بازده اسانس بر حسب حجم اسانس در 100 گرم سرشاخه خشک در اکوتیپ کرمان- راین، 5/2 درصد، در اکوتیپ کرمان- سیرچ، 9/1 درصد، در اکوتیپ یزد، 2 درصد، در اکوتیپ شاهرود، 8/1 درصد و در اکوتیپ اصفهان، 5/1 درصد بود. همچنین در بررسی میزان ترکیبات غالب اسانس، بیشترین میزان کارواکرول در اکوتیپ کرمان- راین و بیشترین میزان تیمول در اکوتیپ شاهرود مشاهده شد (مکی‌‌زاده‌‌تفتی و همکاران، 1389). زینلی و همکاران (1386) در بررسی ژنوتیپ‌‌های مختلف دو گونه نعناع لانگیفولیا و اسپیکاتا پس از استخراج اسانس، شناسایی و تعیین مقدار اجزای اسانس با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی، گزارش کردند که توده‌‌های مختلف از لحاظ میزان اسانس و ترکیبات اسانس با هم اختلاف قابل‌‌ توجهی داشتند، این محققین اختلاف در میزان اسانس را مربوط به بالا بودن تعداد برگ و ارتفاع زیاد در تیمارهای با اسانس بالا اعلام کرد و پیشنهاد کردند که از این فاکتورها می‌‌توان به عنوان معیار انتخاب در بین ژنوتیپ‌ها در جهت افزایش عملکرد اسانس استفاده نمود. نری و همکاران (2009) در آزمایشی به منظور بررسی خصوصیات بیوشیمیایی اکوتیپ‌‌های مختلف شاه‌‌بلوط شیرین مناطق مختلف ایتالیا به این نتیجه رسیدند که بالاترین میزان ساکارز در اکوتیپ وال‌‌کاستلانا و کمترین در اکوتیپ کاستل‌‌دل‌‌ریو بود درحالیکه بیشترین میزان پروتئین در اکوتیپ کاستل‌‌دل‌‌ریو و کمترین میزان در اکوتیپ وال‌‌کاستلانا مشاهده شد، همچنین درصد اسید مالیک، پلی‌‌فنل‌‌ها و خواص آنتی‌‌اکسیدانتی در اکوتیپ کاستل‌‌دل‌‌ریو به طور معنی‌‌داری بالاتر از اکوتیپ وال‌‌کاستلانا بود. طی مطالعه‌‌ای مقایسه‌‌ای اکوتیپ‌‌های مختلف سیر از مناطق مختلف کشور از لحاظ میزان ماده آلیسین مورد مقایسه قرار داده شدند و نشان داده شد که اختلاف در میزان آلیسین در بین اکوتیپ‌‌ها نسبتاً زیاد بود بهطوری که بالاترین میزان (13 درصد) در اکوتیپ گرگان و کمترین میزان (61/1 درصد) در اکوتیپ تالش یک بود، و اکوتیپ‌‌های تارم 1، تربت‌‌جام، بهشهر و تالش 2 از لحاظ میزان آلیسین با هم اختلاف معنی‌‌داری نداشتند.
همتی و همکاران (1386) با بررسی تاثیر اقلیم و اندامهای مختلف روی برخی فلاونویید‌‌های درختچه سرخ ولیک، نشان دادند که اثرات متقابلی بین مکان و صفات وجود دارد و آن‌ها به این نتیجه رسیدند که میزان کوئرستین در اندام کل گیاه سرخ ولیک در کلاردشت مازندران بیشتر از گرگان بود. در بررسی دیگری که جایمند و همکاران (1388) با استفاده از استخراج و اندازهگیری ترکیب‌‌های فلاونوئیدی کامفرول و کوئرستین در گلبرگ ده ژنوتیپ از گل محمدی در مناطق غربی ایران انجام دادند دریافتند که بهترین اکشن‌‌ها از نظر میزان ترکیب‌‌های کامفرول و کوئرستین به ترتیب شامل آذربایجان غربی، ایلام و اردبیل بودند.
یکی از محققان در سال 1973 نسبت به کاشت گونه‌‌ای گل انگشتانه‌‌ در چهار نقطه که از نظر ارتفاع متفاوت بودند (بین 660 تا 1840 متر ارتفاع از سطح دریا) اقدام نموده و پس از مطالعات لازم به این نتیجه رسید که کاشت این گیاه در ارتفاعات بالا بویژه سبب کاهش برخی کلیکوزیدها می‌‌گردد (امیدبیگی، 1384). در تحقیقاتی که در سال 1975 در اتیوپی روی گونه‌‌ای از ریحان انجام گرفت معلوم گردید که در ارتفاعات پایین مقدار لینالول موجود در اسانس گیاه مذکور افزایش می‌‌یابد، در حالی که کاشت این گیاه در ارتفاعات باعث افزایش تولید اوژنول موجود در اسانس می‌‌گردد (امید بیگی، 1384).
تجلی و همکاران (2002) با بررسی تأثیر ارتفاع و اندامها بر روی فنول و فلاونوئید گیاه Carateagus Microphylla بیان داشتند که این گیاه در ارتفاع 1000 متری، دارای بیشترین سطح فنول و فلاونوئید نسبت به گیاهان رشد یافته در ارتفاعات پست بوده است. قاسمی و همکاران (2010) با بررسی تاٌثیر فاکتورهای محیطی بر روی فعالیت آنتی اکسیدان و میزان فنول و فلاونوئید کل در گیاه گردو Juglans Regia به این نتیجه رسیدند که بیشترین میزان فنول و فلاونوئید در منطقه آبعلی با بیشترین ارتفاع و کمترین میانگین دمای روزانه بدست آمد.
گاریما کیشر و همکاران (2010) با بررسی تأثیر ارتفاعهای مختلف روی میزان فعالیتهای آنتی‌کسیدانی و مقدار فنول و فلاونوئید کل در گیاه Tartar Buckwhat در هیمالیای غربی نشان دادند که مقدار فنول و فلاونوئید با افزایش ارتفاع افزایش مییابد.
سپهری‌‌فر و حسنلو (1388) با بررسی مقایسه‌‌ای مقدار ترکیبات فنلی، آنتوسیانینی و فلاونوئیدی در عصاره متانولی برگ و میوه گیاه قره‌‌قاط جمعآوری شده از استان‌های اردبیل، گیلان و مازندران دریافتند که بیشترین مقدار ترکیبات فنلی و آنتوسیانین مربوط به میوه قره‌‌قاط منطقه کلاردشت مازندران و بیشترین مقدار ترکیبات فلاونوئیدی بر حسب کوئرستین مربوط به برگ منطقه ماسوله گیلان می‌‌باشد.
نتایج مطالعه‌‌ای اسمل کرویک و همکاران (2006) مشخص کرد که اختلاف معنی داری در بعضی ترکیبات ثانویه موجود در اسانس گونه‌های مختلف گل راعی نظیرHypericum maculatum, Hypericum olympicum, Hypericum perforatum جمعآوری شده در سالهای متفاوت از بعضی مناطق با تنوع فصلی وجود دارد. همچنین گزارش شد که صفات ژنتیکی و عوامل اکولوژیکی از مهمترین عوامل مؤثر در نوع و میزان ترکیبات ثانویه موجود در اسانس گل گونه‌های گل راعی هستند.

-104361-473572

3- مواد و روش‌ها
3-1- مواد گیاهی
در این تحقیق از گزنه‌های خودرو در ارتفاعات مختلف استان‌های مازندران و گلستان استفاده شد.
3-2- وسایل و دستگاههای مورد استفاده
کلروفیلسنج: جهت اندازهگیری میزان کلروفیل برگ
خطکش
ترازوی دیجیتال
آسیاب برقی
دستگاه موقعیت سنج (GPS)
سانتریفوژ آزمایشگاهی
دستگاه اسپکتروفتومتر
دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
3-3- مواد شیمیایی
مواد شیمیایی مورد استفاده در این تحقیق عبارت بودند از: متانول، معرف فولین سیوکالته، کربنات سدیم، کلرید آلومینیوم، استات پتاسیم، تیوسولفات سدیم، استاندارد اسید گالیک، کوئرستین، کلروژنیک اسید، کافئیک اسید، روتین، استونیتریل، اسید استیک و اسیتو نیتریل.
تمامی مواد شیمیایی و معرفها از شرکت مرک و حلالها با بالاترین خلوص تهیه شدند.
3-4- آمادهسازی گیاه گزنه
اجرای این پژوهش شامل دو مرحله می‌‌باشد. مرحله اول: شناسایی مکان رویش و جمعآوری گیاه گزنه، پس از انتخاب مناطق در زمستان سال 1390 در زمان گلدهی گیاه گزنه (بهار سال 91) جهت جمعآوری به زیستگاه‌‌های مورد نظر در استان مازندران و گلستان مراجعه شد. سپس تعداد چندین نمونه کامل گیاهی به طور تصادفی از هر منطقه جمعآوری و پس از بررسی برخی صفات مورفولوژیکی، اقدام به خشکاندن اندام‌‌های گیاه (برگ، ساقه، گل و ریشه) بصورت جداگانه در شرایط خشک، سایه و تهویه مناسب شد (شکل 3-1). اندام‌‌های خشک شده بصورت جداگانه با استفاده از آسیاب برقی به پودر تبدیل شده و از الک با مش 18 عبور داده شد. نمونه‌‌های خشک شده در پاکت‌‌های مخصوص و نایلونی به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت در داخل آن بسته‌بندی شدند. و تا زمان آزمایش در فریزر 18- درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند.

شکل 3-1- الف- رویشگاه گزنه در منطقه چهارباغ گرگان، ب- فیروزجاه بابل، پ- خشک کردن گزنه
در زمان مراجعه به زیستگاه گزنه، از هر منطقه که گیاه مورد نظر جمعآوری شد با استفاده از دستگاه موقیعتسنج GPS اقدام به تعیین موقعیت جغرافیایی منطقه از نظر ارتفاع از سطح دریا، طول و عرض جغرافیایی گردید. برای بررسی خصوصیات اقلیمی زیستگاه‌‌ها بر اساس نزدیکترین ایستگاه هواشناسی به زیستگاه، آمار بلندمدت از پارامتر‌‌های هواشناسی مانند متوسط درجه‌‌حرارت و متوسط بارندگی تهیه شد (جدول 3-1). جهت تعیین مهمترین خصوصیات خاکشناسی از هر زیستگاه نمونه خاک تصادفی از عمق صفر تا 30 سانتی‌متر برداشته شده و به آزمایشگاه خاکشناسی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان برای آزمون خاک انتقال داده شد. بافت خاک، ماده آلی خاک، شوری و اسیدیته خاک از مهمترین خصوصیات خاکشناسی مورد مطالعه بود (جدول 3-2). مرحله دوم: عصاره‌‌گیری و آنالیز بیوشیمیایی، جهت عصاره‌‌گیری و استخراج ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی از حلال متانول استفاده شد و برای آنالیز بیوشیمیایی ترکیبات فنلی(اسیدکلروژنیک و اسید کافئیک) و فلاونوئیدی (روتین) از روش کروماتوگرافی مایع (HPLC) استفاده شد.
3-5- صفات مورفولوژیکی مورد مطالعه گیاه گزنه
به منظور ارزیابی برخی صفات ریخت‌شناسی از هر منطقه پنج نمونه کامل گیاهی در فصل گلدهی گیاه انتخاب و 13 صفت کمی رویشی و زایشی(طول برگ، عرض برگ، نسبت طول به عرض برگ، تعداد برگ در بوته، تعداد گره، فاصله گره، اندازه گلآذین، تعداد گلآذین در بوته، قطر ساقه، قطر ریشه، طول ریشه، ارتفاع گیاه و میزان کلروفیل) با پنج تکرار برای هر صفت بررسی شد.
3-6- صفات بیوشیمیایی مورد مطالعه گیاه گزنه
فنل و فلاونوئید کل، اسید کلروژنیک، اسید کافئیک و روتین.

جدول 3-1- مشخصات جغرافیایی و هواشناسی رویشگاههای مورد مطالعه گیاه گزنه

جدول 3-2- مشخصات خاک رویشگاههای مورد مطالعه گیاه گزنه

3-7- استخراج عصاره متانولی
به منظور تهیه عصاره متانولی، ابتدا نمونه‌‌ها (برگ، ریشه، ساقه و گل) بصورت جداگانه در دمای طبیعی (دمای اتاق) خشک شد، سپس با آسیاب برقی به خوبی پودر و از الک شماره 18 گذرانده شد. نمونه‌‌های الک شده توزین شده و مقدار یک‌‌ گرم از هر نمونه به ارلن100 میلی‌‌لیتری انتقال یافته و با 10 سی‌‌سی متانول 80 درصد (نسبت 1 به 10) مخلوط شد. سپس نمونهها به مدت 24 ساعت روی همزن قرار داده شد، بعد به مدت 5 دقیقه در 3000 دور در دقیقه سانتریفیوژ شد. سپس عصاره خالص رویی برای اندازه‌‌گیری فنل کل و محتوی فلاونوئید نمونه‌ها مورد استفاده قرار گرفت.
3-7-1- اندازه‌گیری فنل کل
مقدار کل ترکیبات فنلی موجود در عصاره گیاه گزنه توسط رنگ سنجی به روش فولین سیو کالتو (ابراهیم‌‌زاده و همکاران، 2008) با کمی تغییر مورد بررسی قرار گرفت. در این روش مقدار کل ترکیبات فنلی بر اساس یک ترکیب فنلی که اغلب مواقع اسید گالیک میباشد انتخاب و نتایج آن به صورت اکیوالانت اسید گالیک بیان میگردد. ابتدا 20 میکرولیتر از عصاره متانولی برداشته شده و با 16/1 میلی‌‌لیتر آب مقطر و 100 میکرولیتر فولین سیوکالتیو مخلوط شد. بعد از 8-1 دقیقه استراحت، 300 میکرولیتر کربنات‌‌سدیم یک مولار (6/10 گرم در 100 میلی‌‌لیتر آب مقطر) به محلول افزوده شده و به مدت 30 دقیقه در حمام بخار oC40 در تاریکی قرار گرفت. برای تهیه شاهد، متانول خالص جایگزین عصاره متانولی گردید. سپس محلول حاصل در طول موج 760 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت گردید. برای رسم منحنی کالیبراسیون از غلظت‌‌های متفاوت گالیکاسید (50، 100، 200، 250، 350 میلی‌‌گرم بر لیتر) در متانول: آب (50:50) استفاده گردید. در معادله خطی حاصل به‌‌جای Y، عدد قرائت شده در مقابل بلانک قرار داده شد و به این ترتیب X به‌‌دست آمد. این مقدار برای یک گرم در لیتر محاسبه شد و فنل کل بر حسب میلی‌‌گرم گالیک اسید در یک گرم نمونه خشک بدست آمد (شکل 3-2).

شکل 3-2- نمودار استاندارد گالیک اسید3-7-2- اندازه‌‌گیری محتوی فلاونوئیدی
برای محاسبه محتوای فلاونوئید از روش آلومینیوم کلراید (ابراهیم‌‌زاده و همکاران، 2008) استفاده شد؛ به این صورت که 5/0 میلی‌‌لیتر از عصاره متانولی با 5/1 میلی‌‌لیتر متانول، 1/0 میلی‌‌لیتر آلومینیوم کلرید 10درصد در اتانول (10 گرم آلومینیوم کلرید در 100 میلی‌‌لیتر اتانول و آبمقطر)، 1/0 میلی‌‌لیتر استاتپتاسیم یکمولار (41/2 گرم در 10 میلی‌‌لیتر آب مقطر) و 8/2 میلی‌‌لیتر آبمقطر مخلوط شد. برای تهیه شاهد، متانول خالص جایگزین عصاره متانولی گردید. محلول حاصل 30 دقیقه در تاریکی قرار داده شده و سپس در طول موج 415 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت شد. جهت رسم منحنی استاندارد از غلظت‌‌های مختلف استاندارد کوئرستین (10، 50، 100 و 200 میلی‌‌گرم بر لیتر) استفاده شد. از معادله خط بدست آمده برای تعیین غلظت فلاونوئید کل استفاده گردید (شکل 3-3).

شکل 3-3- نمودار استاندارد کوئرستین
3-8- اندازه‌‌گیری اسید کلروژنیک و اسید کافئیک با استفاده از دستگاه HPLC
3-8-1- آمادهسازی نمونه
به منظور تعیین نوع ترکیبات فنلی موجود در عصاره از روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا استفاده شد. برای این منظور جهت آماده‌‌سازی نمونه، یک گرم نمونه (برگ، ریشه، ساقه و گل) پودر شده با دقت 001/0 توزین گردید و در 10 میلی‌لیتر متانول خالص (1: 10) مخصوص HPLC همگن شد، و به مدت 10 دقیقه در اولتراسوند قرار داده شد (لوله محتوی محلول کاملاً به وسیله فویل آلومینیومی در برابر نور محافظت گردید) و به مدت 12 ساعت روی همزن قرار داده شد، سپس به مدت 10 دقیقه در دور 3500 سانتریفیوژ گردید. بخش فوقانی محلول بعد از گذشتن از فیلتر سرنگی، به ظروف مخصوص HPLC منتقل گردید و آماده تزریق به دستگاه HPLC شد. مشخصات دستگاه به شرح زیر بود:
مدل دستگاه: مرک- هیتاچی ال- 7100
دتکتور: دیود اری هیتاچی ال- 2450
آون ستون: هیتاچی ال-2300
نوع ستون: آر پی- 18 با ابعاد 6/4 250 میلی‌متر و اندازه ذرات 5 میکرومتر
فاز متحرک مورد استفاده در این بررسی شامل 1 میلیلیتر اسیداستیک، 89 میلیلیتر آب مقطر دیونیزه شده و 10 میلیلیتر استونیتریل با سرعت جریان یک میلیلیتر در دقیقه و دمای 25 درجه سانتی‌‌گراد بود. با مقایسه زمان تأخیر و سطح زیر منحنی نمونه با نمونه‌‌های استاندارد، میزان اسید کافئیک و اسید کلروژنیک تعیین و در نهایت بر اساس میلی‌‌گرم بر گرم وزن خشک برگ یا دیگر اندام خشک بیان گردید. (تراجیتنبرگ و همکاران، 2008؛ سانتوز-گامز و همکاران، 2003).
3-8-2- تهیه نمودار کالیبراسیون اسید کلروژنیک و اسید کافئیک
به منظور رسم منحنی‌‌های استاندارد از استاندارد‌‌های اسید کلروژنیک با غلظت‌‌های 10، 20، 50، 100، 150 و 200 و برای اسید کافئیک با غلظت‌‌های 20، 25، 50، 100، 150 و 200 میلی‌گرم بر لیتر تهیه گردید، سپس با تزریق 20 میکرولیتر از هر نمونه سطح زیر نمونه‌‌ها محاسبه شد (چن و همکاران، 2005). هر یک از استانداردهای فوق را سه بار به دستگاه تزریق تا از کالیبره بودن دستگاه اطمینان حاصل گردد. سپس با استفاده از مساحت سطح زیر منحنی هر یک از استانداردها نمودار کالیبراسیون مربوطه رسم و معادله خط حاصل بدست آمد (شکل 3-4 و 3-5).
3-8-3- تزریق نمونه گیاهی
نمونه‌‌ها با سرنگ‌‌های مجهز به فیلتر واتمن کاملا صاف شد به طوری که هیچ ذره ناخالصی در آن وجود نداشته باشد. ابتدا نمونه‌‌ای از استاندارد اسید کلروژنیک و اسید کافئیک به دستگاه تزریق شد.
به منظور شناسایی پیک مربوط به اسید کلروژنیک و اسید کافئیک در نمونه‌‌های تهیه شده، زمان بازداری آن در نمونه با زمان بازداری ترکیب استاندارد در هر تزریق مقایسه شد. برای اطمینان بیشتر نمونه‌‌ای همراه با استاندارد به صورت اینترنال استاندارد تزریق شد نمونهها در طول موج 330 نانومتر قرائت شد.
میزان اسید کلروژنیک و اسید کافئیک بر حسب درصد بیان می‌‌شود. X مجهول در فرمول منحنی را با جایگزین کردن سطح زیر نمودار نمونه‌‌های تزریق شده به دست می‌‌آوریم. واحد مجهول (x) برحسب پی‌‌پی‌‌ام می‌‌باشد.

شکل 3-4- نمودار استاندارد اسید کافئیک

شکل 3-5- نمودار استاندارد اسید کلروژنیک
3-9- اندازه‌‌گیری روتین با استفاده از دستگاه HPLC
3-9-1- آمادهسازی نمونه
به منظور تعیین نوع ترکیبات فلاونوئیدی موجود در عصاره از روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا استفاده شد. برای این منظور جهت آماده‌‌سازی نمونه، یک گرم نمونه (برگ، ریشه، ساقه و گل) پودر شده با دقت 001/0 توزین گردید و در 10 میلی‌لیتر متانول خالص (1: 10) مخصوص HPLC همگن شد، و به مدت 10 دقیقه در اولتراسوند قرار داده شد (لوله محتوی محلول کاملاً به وسیله فویل آلومینیومی در برابر نور محافظت گردید) و به مدت 12 ساعت روی همزن قرار داده شد، سپس به مدت 10 دقیقه در دور 3500 سانتریفیوژ گردید. بخش فوقانی محلول بعد از گذشتن از فیلتر سرنگی، به ظروف مخصوص HPLC منتقل گردید و آماده تزریق به دستگاه HPLC شد.
فاز متحرک مورد استفاده در این بررسی شامل 50 میلیلیتر متانول خالص مرک، 49 میلی‌لیتر آب مقطر دیونیزه شده و 1 میلیلیتر اسید استیک با سرعت جریان یک میلیلیتر در دقیقه و دمای 25 درجه سانتی‌‌گراد بود. با مقایسه زمان تأخیر (مدت زمانی که طول می‌‌کشد تا ترکیب مورد نظر از ستون خارج شود) و سطح زیر منحنی نمونه با نمونه‌‌های استاندارد، میزان روتین تعیین و در نهایت بر اساس میلی‌‌گرم بر گرم وزن خشک نمونه بیان گردید (تراجیتنبرگ و همکاران، 2008؛ سانتوز-گامز و همکاران، 2003).
3-9-2- تهیه نمودار کالیبراسیون روتین
به منظور رسم منحنی‌‌های استاندارد برای روتین غلظت‌‌های 20، 50، 100، 150 و 200 میلی‌گرم بر لیتر تهیه گردید، سپس با تزریق 20 میکرولیتر از هر نمونه سطح زیر نمونه‌‌ها محاسبه شد (چن و همکاران، 2005). هر یک از استانداردهای فوق را سه بار به دستگاه تزریق تا از کالیبره بودن دستگاه اطمینان حاصل گردد. سپس با استفاده از مساحت سطح زیر منحنی هر یک از استانداردها نمودار کالیبراسیون مربوطه رسم و معادله خط حاصل بدست آمد (شکل 3-6).

شکل 3-6- نمودار استاندارد روتین
3-9-3- تزریق نمونه گیاهی
نمونه‌‌ها با سرنگ‌‌های مجهز به فیلتر واتمن کاملا صاف شد به طوری که هیچ ذره ناخالصی در آن وجود نداشته باشد. ابتدا نمونه‌‌ای از استاندارد روتین به دستگاه تزریق شد.
به منظور شناسایی پیک مربوط به روتین در نمونه‌‌های تهیه شده، زمان بازداری آن در نمونه با زمان بازداری ترکیب استاندارد در هر تزریق مقایسه شد (شکل 3-7). برای اطمینان بیشتر نمونه‌‌ای همراه با استاندارد به صورت اینترنال استاندارد تزریق شد. نمونهها در طول موج 285 نانومتر قرائت شد. میزان روتین بر حسب درصد یا میلیگرم بر گرم وزن خشک بیان می‌‌شود. X مجهول در فرمول منحنی را با جایگزین کردن سطح زیر نمودار نمونه‌‌های تزریق شده به دست می‌‌آوریم.

شکل 3-7- کروماتوگرام نمونه استاندارد روتین در دقیقه 4:50
3-10- مشخصات طرح
برای انجام این تحقیق از طرح کاملاً تصادفی به صورت آشیانه‌ای استفاده شد. در این طرح اثر چهار ارتفاع در هر یک از دو استان مازندران و گلستان بر خصوصیات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه گزنه مورد بررسی قرار گرفت. برای ویژگی‌های مورفولوژیکی از پنج تکرار و برای ویژگی‌های بیوشیمیایی از سه تکرار استفاده شد. طرح آشیانه‌ای یا نستد در واقع یک طرح کاملاً تصادفی چند مشاهده‌ای می‌باشد، در این تحقیق استان به عنوان تیمار می‌باشد و ارتفاع نقش تکرار را دارد، و از آنجایی که چند نمونه در هر ارتفاع برداشت می‌شود به این طرح‌ها چند مشاهده‌ای گفته می‌شود.
3-11- تجزیه و تحلیل آماری
تجزیه واریانس داده‌های به دست آمده با نرم‌افزار SAS انجام شد و به علت معنی‌دار شدن اثر متقابل ارتفاع در استان، مقایسه میانگین این اثر به کمک نرم‌افزار MSTAT و با روش آزمون دانکن صورت پذیرفت، رسم نمودارها نیز با نرم‌افزار Excel انجام شد.

-225529-624053

4- نتایج و بحث
4-1- صفات مورفولوژیک
نتایج تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک گزنه نشان داد که بین دو استان مازندران و گلستان در تمامی صفات به جزء تعداد گل آذین در بوته اختلاف معنی‌داری وجود نداشت اما اثر متقابل ارتفاع در استان، در همه صفات معنی‌دار بود (جدول 4-1). جدول 4-2 مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان را برای صفات مورفولوژیک نشان میدهد.
4-1-1- طول، عرض و نسبت طول به عرض برگ
نتایج مقایسه میانگین نشان داد که مقدار هر سه صفت طول، عرض و نسبت طول به عرض برگ با افزایش ارتفاع کاهش یافت به طوریکه بیشترین مقدار طول برگ (3/14 سانتیمتر) در ارتفاع 50 متری استان گلستان و کمترین مقـدار آن (9/6 سانتیمتر) در ارتفاع 2250 متری استان مازندران بدست آمد.
بیشترین مقدار عرض برگ (16/9 سانتیمتر) در ارتفاع 10 متری مازندران و کمترین مقدار آن (5/5 سانتی‌متر) در ارتفاع 2250 متری گلستان بدست آمد.
بیشترین نسبت طول به عرض برگ (85/1) در ارتفاع 1450 متری گلستان و کمترین مقدار آن (18/1) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد.
تجزیه همبستگی نشان داد که دو صفت طول و عرض برگ همبستگی مثبت بالا (71/0=r) دارند (جدول 4-3).

جدول 4-1- تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک

*، ** و ns به ترتیب نشان معنی‌داری در سطح 5%، 1% و غیر معنی‌دارمی‌باشد.
جدول 4-2- مقایسه میانگین صفات مورفولوژیک به روش آزمون دانکن

در هر ستون حروف مشترک نشان دهنده عدم اختلاف معنیدار است.

جدول 4-3- ضرایب همبستگی بین صفات مورفولوژیک گیاه گزنه

*، ** و ns به ترتیب نشاندهنده معنی‌داری در سطح 5%، 1% و غیر معنی‌دار می‌باشد.
4-1-2- تعداد برگ در بوته
با افزایش ارتفاع، تعداد برگ در بوته کاهش محسوسی نشان داد به طوریکه در ارتفاعات پایین مازندران و گلستان تعداد برگ در بوته، به ترتیب 8/84 و 2/80 عدد بود اما در ارتفاع 2250 متری این تعداد به 2/19 و 4/36 عدد کاهش یافت.
4-1-3- تعداد و فاصله گره‌ها
با افزایش ارتفاع در دو استان مازندران و گلستان، تعداد گره در گزنه کاهش اما فاصله گره‌ها افزایش نشان داد. در پایین‌ترین ارتفاع مازندران و گلستان تعداد گره به ترتیب 23 و 2/26 عدد بود اما در بالاترین ارتفاع دو استان این تعداد به 6/9 و 11 عدد کاهش یافت.
بیشترین فاصله گره (48/8 سانتی‌متر) مربوط به استان مازندران و ارتفاع 1450 متری بود که البته با مقدار آن در ارتفاع 2250 متری اختلاف معنی‌دار نداشت. کمترین فاصله گره (4/3 سانتیمتر) در ارتفاع 50 متری گلستان مشاهده شد. با توجه به همستگی منفی و بالا (71/0= r) بین دو صفت تعداد و فاصله گره، می‌توان نتایج حاصله را مورد انتظار دانست، یعنی در ارتفاعات افزایش فاصله گره‌ها در نتیجه کاهش تعداد گره قابل توجیه هست.
4-1-4- قطر ساقه
بیشترین میزان قطر ساقه که به ترتیب 05/7 و 98/6 میلی‌متر بود در ارتفاعات 1450 و 2250 متری گلستان و کمترین مقدار آن (44/4 میلی‌متر) در ارتفاع 10 متری مازندران مشاهده شد.
4-1-5- قطر و طول ریشه
با افزایش ارتفاع روند مشخصی برای دو صفت قطر و طول ریشه مشاهده نشد، بهطوری که بیشترین مقدار قطر ریشه (01/5 میلی‌متر) در ارتفاع 1450 متری گلستان مشاهده شد که البته با مقدار آن در ارتفاع 2250 متری این استان و همچنین ارتفاع 10 متری مازندران اختلاف معنی‌داری نشان نداد (05/0 ≤ P) کمترین مقدار قطر ریشه (02/3 میلی‌متر) در ارتفاع 750 متری گلستان بدست آمد.
بیشترین مقدار طول ریشه (01/31 سانتی‌متر) در ارتفاع 1450 متری گلستان مشاهده شد.
4-1-6- اندازه و تعداد گل آذین در بوته
بین دو استان از نظر تعداد گل آذین اختلاف معنی‌دار (05/0 ≤ P) مشاهده شد. میانگین تعداد گل آذین در بوته، در گلستان 8/46 عدد بود، در حالی‌که در مازندران 35/41 عدد بود. در بررسی اثر متقابل ارتفاع در استان، مشخص شد که استان گلستان با ارتفاع 1450 متر بیشترین تعداد گل آذین (2/59 عدد) را داشت در حالیکه در ارتفاع 750 متری مازندران کمترین تعداد گل آذین (8/35 عدد) مشاهده شد.
تعداد گل آذین در بوته با صفاتی مثل طول برگ، تعداد برگ، تعداد گره، قطر ساقه و طول ریشه همبستگی مثبت و معنیداری نشان داد.
اندازه گل آذین در مناطق نمونه برداری کم و بیش مشابه بود، تنها در ارتفاع 1450 متری مازندران گزنه‌هایی با اندازه گل آذین بالاتر (52/5 سانتی‌متر) نسبت به سایر مناطق مشاهده شد.
4-1-7- ارتفاع گیاه
افزایش ارتفاع نقش موثری در کاهش ارتفاع گیاه گزنه داشت، بهطوری‌که نتایج نشان داد در ارتفاعات پایین (تا 750 متر) ارتفاع بوته‌ها بالا بود اما در ارتفاعات بالاتر کاهش چشمگیری در ارتفاع گیاه مشاهده شد. بیشترین ارتفاع گیاه (3/120 سانتی‌متر) در استان مازندران با ارتفاع 750 متر بدست آمد و کمترین مقدار این صفت (2/77 سانتی متر) در ارتفاع 2250 متری مازندران مشاهده شد که البته با ارتفاع 2250 متری گلستان اختلاف معنی‌دار نداشت.
ارتفاع گیاه گزنه با صفاتی مثل طول برگ، تعداد برگ، تعداد گره و طول ریشه همبستگی مثبت و معنی داری داشت (جدول 4-3).
4-1-8- میزان کلروفیل
با افزایش ارتفاع میزان کلروفیل روند افزایشی داشت بهطوری که بیشترین میزان کلروفیل (3/50 درصد) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد در حالیکه مقدار این صفت در ارتفاع 750 متری 3/27 درصد بود. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که میزان کلروفیل با طول برگ و تعداد گره، همبستگی منفی و معنی‌دار و با فاصله گره (40/0= r) همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت (جدول 4-3).
طبق نتایج بدست آمده، صفات مورفولوژیکی و بیوشمیایی گیاه گزنه تحت تاثیر شرایط محیطی مختلف ناشی از تغییر ارتفاع محل رویش قرار گرفتند، یهطوری‌‌که ارتفاعات بالا در دو استان مازندران و گلستان به خصوص منطقه له کوه بابل با ارتفاع 2250 متر از سطح دریا، دارای بیشترین تاثیرپذیری از افزایش ارتفاع بودند. با توجه به داده‌های هواشناسی (جدول 3-1) با افزایش ارتفاع، دما به طور محسوسی کاهش یافت به‌طوری‌که میانگین دمای سالیانه از 17 درجه سانتی‌گراد در پایینترین ارتفاع به 8 درجه سانتیگراد در بالاترین ارتفاع رسید و از آنجایی که رشدونمو اندام‌های گیاهی در شرایط دمای پایین کاهش می‌یابد بسیاری از صفات مورفولوژیکی مورد بررسی در این مطالعه نظیر طول و عرض برگ، تعداد برگ و ارتفاع گیاه کاهش یافت. در بسیاری از گیاهان تاثیر دمای پایین در کاهش خصوصیات رویشی به اثبات رسیده است (امیدبیگی، 1379). همزمان با کاهش دما در ارتفاعات بالا میزان کلروفیل افزایش نشان داد، افزایش درصد کلروفیل در شرایط سرد نوعی مقاومت در برابر سرما محسوب می‌شود تا گیاه بتواند تا حدودی خسارات ناشی از کاهش فتوسنتز را جبران کند (اسپیرینگ و کارلاندر، 1979).
4-2- صفات بیوشیمیایی
نتایج تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی مورد بررسی با دستگاه اسپکتروفتومتر و دستگاه HPLC نشان داد که اثر متقابل ارتفاع در استان برای تمامی صفات معنی‌دار بود (جدول 4-4 و جدول 4-5). مقایسه میانگین نیز برای این صفات انجام شد.
4-2-1- فنل کل برگ، ریشه، ساقه و گل
نتایج بررسی‌ها نشان داد که با افزایش ارتفاع، میزان فنل در اندام‌های مختلف گزنه افزایش می‌یابد، بهطوری که بیشترین میزان فنل کل برگ (57/3 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد و با کاهش ارتفاع به 1450 متر، فنل کل برگ کاهش محسوسی نشان داد، ارتفاعات بالای استان گلستان نیز از فنل بالاتری نسبت به ارتفاعات پایین ر برخوردار بودند (شکل 4-1).
میزان فنل کل ساقه و گل نیز تحت تاثیر ارتفاع بود بهطوری که بیشترین میزان آن (38/3 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران و کمترین مقدار آن (48/1 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 50 متری گلستان بدست آمد (شکل 4-2).
در ریشه نسبت به اندام‌های دیگر میزان فنل کل کاهش محسوسی نشان داد و حتی اختلاف کمتری در ارتفاعات مختلف مشاهده شد، بهطوری که بیشترین میزان فنل کل ریشه (21/1 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران و کمترین مقدار آن (09/1 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 750 متری گلستان بدست آمد (شکل 4-3).

جدول 4-4- تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی مورد بررسی با دستگاه اسپکتروفتومتر

** و ns به ترتیب نشان دهنده معنی‌داری در سطح 1% و غیر معنی‌دار می‌باشد.
جدول 4-5- تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی مورد بررسی با دستگاه HPLC

** و ns به ترتیب نشان دهنده معنی‌داری در سطح 1% و غیر معنی‌دار می‌باشد.

شکل 4-1- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فنل برگ
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-2- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فنل ساقه و گل
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-3- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فنل ریشه
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)
4-2-2- فلاونوئید کل برگ، ریشه، ساقه و گل
نتایج مقایسه میانگین نشان داد که با افزایش ارتفاع در دو استان مازندران و گلستان میزان فلاونوئید کل در اندام‌های مختلف افزایش یافت، به‌طوری‌که بیشترین میزان فلاونوئید کل برگ (64/5 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد، در ارتفاع 1450 متری مازندران مقدار آن به 94/4 میلی‌گرم بر گرم رسید و پس از آن ارتفاعات بالای گلستان بیشترین میزان فلاونوئید کل برگ را داشته‌اند. کمترین میزان فلاونوئید برگ (3 میلی‌گرم بر گرم) مربوط به ارتفاع 50 متری گلستان بود (شکل 4-4).
مقدار فلاونوئید کل ساقه وگل نسبت به برگ کاهش نشان داد اما همچنان در ارتفاعات بالاتر مقدار بیشتری از این ماده در اندام‌های ساقه و گل وجود داشت. بیشترین میزان فلاونوئید ساقه و گل (98/3 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران حاصل شد و با کاهش ارتفاع به 1450 متر میزان آن کاسته شد اما در سایر مناطق نمونه برداری میزان این ماده تقریباً یکسان بود و با هم اختلاف معنی‌داری نداشتند (شکل 4-5).
فلاونوئید کل ریشه کاهش چشمگیری نسبت به برگ و ساقه و گل داشت به‌طوری‌که بیشترین میزان آن (53/2 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد و سایر مناطق مرتفع دو استان میزان تقریباً مشابهی از فلاونوئید کل را در اندام ریشه داشتند، کمترین میزان این ماده (1/2 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 10 متری مازندران بدست آمد (شکل 4-6).

شکل 4-4- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید برگ
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-5- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید ساقه و گل
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-6- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید ریشه
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)
4-2-3- کلروژنیک برگ، ریشه، ساقه و گل


مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک برگ گیاه گزنه نشان داد که در هر دو استان مازندران و گلستان با افزایش ارتفاع میزان کلروژنیک برگ افزایش یافت، بهطوری‌که بیشترین مقدار آن (29/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد و پس از آن ارتفاع 2250 متری گلستان مقدار کلروژنیک بالایی داشت، کمترین مقدار این ماده (1/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 50 متری گلستان مشاهده شد (شکل 4-7).
در اندام‌های ساقه و گل نیز بیشترین میزان اسید کلروژنیک در ارتفاعات بالا مشاهده شد، به‌طوری‌که بیشترین مقدار این ماده (3/0 میلی‌گرم بر گرم) در رویشگاه‌های 2250 متری مازندران دیده شد و پس از آن سایر مناطق مرتفع دو استان قرار داشتند، کمترین مقدار کلروژنیک اسید ساقه و گل (17/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 10 متری مازندران دیده شد (شکل 4-8).
در ریشه گزنه نسبت به اندام‌های هوایی مقدار اسید کلروژنیک کمتری دیده شد، بهطوری‌که بیشترین مقدار این ماده (13/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد و با کاهش ارتفاع مقدار این ماده در ریشه بصورت چشمگیری کاهش یافت بهطوری که در ارتفاع 50 متری گلستان به 02/0 میلی‌گرم بر گرم رسید (شکل 4-9).

شکل 4-7- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک برگ
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-8- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک ساقه و گل
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-9- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک ریشه
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)
4-2-4- کافئیک برگ، ریشه، ساقه و گل
نتایج اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک برگ گیاه گزنه نشان داد که بیشترین مقدار این ماده (054/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران دیده شد و پس از آن ارتفاع 1450 متری این استان قرار داشت، بین سایر مناطق نمونه‌برداری اختلاف معنی‌دار مشاهد نشد (شکل 4-10).
مقدار اسید کافئیک در اندام‌های ساقه و گل نیز تحت تاثیر ارتفاع بود بهطوری‌که بیشترین مقدار آن (065/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد، سایر مناطق مرتفع دو استان در جایگاه دوم قرار گرفتند و کمترین مقدار اسید کافئیک (046/0 میلی‌گرم بر گرم) در پایین‌ترین ارتفاع گلستان مشاهده شد (شکل 4-11).
نتایج بررسی‌ها نشان داد که در ریشه گزنه اسید کافئیک کمتری نسبت به سایر اندام‌ها وجود داشت و مقدار آن در ارتفاعات پایین بسیار ناچیز بود، بیشترین مقدار این اسید (021/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بود و ارتفاع1450 متری مازندران و مناطق مرتفع گلستان در رده‌های بعدی قرار گرفتند (شکل 4-12).

شکل 4-10- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک برگ
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-11- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک ساقه و گل
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-12- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک ریشه
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)
4-2-5- روتین برگ، ریشه، ساقه و گل
در بررسی اثر متقابل ارتفاع در استان، بر میزان روتین برگ مشاهده شد که در هر دو استان مازندران و گلستان با افزایش ارتفاع مقدار روتین افزایش یافت، بهطوری‌که بیشترین مقدار آن (34/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد و پس از آن، سایر مناطق مرتفع دو استان قرار گرفتند، کمترین مقدار روتین برگ (16/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 750 متری گلستان مشاهده شد (شکل 4-13).
نتایج مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان روتین ساقه و گل نیز، روندی مشابه با روتین برگ داشت، بهطوری که بیشترین مقدار آن (37/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران و کمترین مقدار آن (17/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 750 متری گلستان دیده شد (شکل 4-14).
طبق نتایج HPLC در ریشه گیاه گزنه روتین مشاهده نشد.

شکل 4-13- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان روتین برگ
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-14- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان روتین ساقه و گل
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)
4-3- رابطه رگرسیونی ارتفاع از سطح دریا با مقدار فنل و فلاونوئید
در همه اندام‌های گیاه گزنه، مقدار فلاونوئید کل بیشتر از فنل کل بوده است. با افزایش ارتفاع از سطح دریا میزان فنل و فلاونوئید کل به صورت چشمگیری افزایش نشان داد. در ارتفاعات کمتر از 1000 متر مقدار شیب رگرسیون بسیار کمتر از ارتفاعات بالاتر بوده است. در برگ گزنه مقدار فلاونوئید کل ارتباط بیشتری با ارتفاع نسبت به فنل کل نشان داد (96/0= r2)، به‌طوری‌که در ارتفاعات بالا شیب خط رگرسیون افزایش بیشتری نشان داد (شکل 4-15).
برخلاف برگ در اندام‌های ساقه و گل مقدار فنل کل ارتباط مثبت و معنی‌دار بیشتری با ارتفاع از سطح دریا نشان داد (95/0=r2)، بطوریکه در ارتفاعات بالاتر از 1000 متر، میزان فنل کل با شیب رگرسیونی بیشتری نسبت به فلاونوئید کل افزایش یافت (شکل 4-16).
در ریشه گیاه گزنه علاوه بر کمتر بودن مقدار فنل کل نسبت به فلاونوئید کل، پاسخ کمتری (87/0=r2) هم نسبت به افزایش ارتفاع از سطح دریا مشاهده شد (شکل 4-17).
میزان اسید کلروژنیک و روتین گیاه به طور محسوسی بیشتر از اسید کافئیک بود، همچنین بیشترین ارتباط (99/0=r2) با ارتفاع از سطح دریا، مربوط به میزان اسید کلروژنیک کل گیاه بود که بهشدت تحت تاثیر ارتفاع از سطح دریا قرار گرفت (شکل 4-18).

شکل 4-15- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در برگ گیاه گزنه

شکل 4-16- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در ساقه و گل گیاه گزنه

شکل 4-17- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در ریشه گیاه گزنه

شکل 4-18- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با ترکیبات فنل و فلاونوئیدی در گیاه گزنه
میزان فنل و فلاونوئید کل و همچنین ترکیبات آن‌ها با ارتفاع از سطح دریا ارتباط مثبت و معنی‌دار داشتند، بهطوری که بیشترین میزان این ترکیبات در منطقه له کوه بابل مشاهده شد. با افزایش ارتفاع علاوه بر دما میزان رطوبت نسبی نیز کاهش یافت (جدول 3-1) و به نظر می‌رسد کاهش دما و رطوبت از مهمترین عوامل تاثیرگذار در افزایش تولید ترکیبات فنل و فلاونوئیدی باشند، هر چند در منطقه له کوه مقدار مواد آلی نیز نسبت به سایر مناطق بیشتر بود (جدول 3-2). در مطالعات مختلف تاثیر رویشگاه بر میزان متابولیت‌های ثانویه در گیاهان مختلف بررسی شده است که در اکثر موارد بر نقش رویشگاه به عنوان عامل تاثیر گذار در تجمع متابولیت‌های ثانویه تاکید شده است. مکان رشد گیاه می‌تواند از طریق تغییرات دمایی و رطوبتی بر فرآیند تشکیل مواد موثره تاثیرگذار باشد، مکانیسم تاثیرات محیط بر تجمع متابولیت‌های ثانویه به درستی روشن نیست، با این وجود این نکته روشن است که محیط از طریق تاثیری که در فرایند تولید متابولیت و عوامل مرتبط در تولید آنزیم‌ها دارد، در نوع و شدت واکنش‌های شیمیایی موثر است (همتی و همکاران، 2003؛ سیوستاوا و شیم، 2002). درجه حرارت از جمله عوامل محیطی تاثیرگذار در تشکیل و تجمع متابولیت‌های ثانویه است. بررسی‌های اولیه نشان داد که در مناطقی با درجه حرارت پایینتر تجمع فلاونوئید بیشتر است (داویس و آلبریگو، 1994). میزان مواد موثره در اندام‌های گیاهان هیچگاه ثابت نیست و متناسب با مراحل رشد گیاه و بعضی شرایط محیطی قابل تغییر است. کمیت و کیفیت ترکیبات شیمیایی وابسته به تنوع ژنتیکی، شرایط محیط و فنولوژی گیاه متغیر است (پلاتی و همکاران، 2005). در ضمن اختلاف زیادی در میزان مواد موثره یک گونه در شرایط مختلف رویشی وجود دارد (هانلیدو و همکاران، 1992). کسکیتالو و همکاران (2001) اعلام داشتند که نمی‌توان رابطه روشنی بین محصول و مقدار مواد موثره در گیاهان دارویی یافت. مهمترین عوامل در تغییرات کمی و کیفی به ترتیب به نوع گونه، زمان و مکان برداشت، تغییرات فصلی و روش‌های عصارهگیری بستگی دارد. اوماه و مازا (1996) نشان دادند که با افزایش ارتفاع بر میزان ترکیبات فلاونوئیدی در اندام‌های گیاهی افزوده می‌شود. ترکیبات فلاونوئیدی جاذب نور مانند فلاونها و آنتوسیانینها، در پاسخ به اشعه یو-وی و برای محافظت بافتهای درونی ساقه و برگ از آسیبهای ناشی از این اشعه، در سلولهای اپی درمال تجمع پیدا میکنند. کامپفرول و کوئرستین از جمله این فلاونوئیدها هستند که در پاسخ به این اشعه در گیاه تولید میشوند. ارتفاع جغرافیایی در میزان متابولیتهای ثانویه مؤثر بوده است که یکی از دلایل این به کیفیت تشعشعات مخصوصا Uv-B در ارتفاعات ارتباط میدهند. اشعه Uv-B در ارتفاعات بالاتر بیشتر است و در نتیجه سبب تولید بیشتر بعضی از فلاونوئیدها میشود. (جاکولا و همکاران، 2010).
همتی و همکاران (1391) نشان دادند که میزان کورسترین اندام‌های مختلف گیاه نمدار در منطقه کلاردشت مازندران در مقایسه با منطقه گرگان بیشتر بوده است، بر طبق داده‌های هواشناسی منطقه کلاردشت نسبت به گرگان از ارتفاع بیشتر و هوای خنکتر برخوردار بوده است. علاوه بر این با توجه به اینکه منطقه کلاردشت نسبت به جنگل شصت‌کلا گرگان در ارتفاع بالاتری قرار دارد و با توجه به نقش فلاونوئیدها در حفاظت گیاه در برابر نور فرابنفش، تراکم بیشتر ترکیبات فلاونوئیدی در منطقه کلاردشت توجیح‌پذیر است. تاثیر هوای خنک بر تجمع مواد موثره اندازه‌گیری شده، می‌تواند به طولانی بودن بیشتر دوره تقسیم سلولی و فعالیت بافت گیاهی در مناطق خنک مرتبط باشد. در همین رابطه تحقیقات انجام شده روی برخی فلاونوئیدهای مرکبات نشان داد که تولید آن‌ها در مناطقی با آب و هوای خنک بیشتر ازمناطق گرم می‌باشد، زیرا طول دوره تقسیم سلولی بیشتر می‌شود و در این مرحله عوامل تولید برخی فلاونوئیدها بیشتر می‌شود (داویس و آلبریگو، 1994). میزان آلکالوئیدها و ترکیبات فنلی در گیاه دارویی مامیران در دو منطقه گرگان و زیارت مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد میزان این ترکیبات در منطقه زیارت نسبت به گرگان بیشتر بود، با توجه به اینکه آب و هوای دو منطقه متفاوت است و منطقه زیارت دارای ارتفاع بالاتر و هوای سردتر است این شرایط برای گیاه تنش ایجاد کرده و تولید متابولیت‌های ثانویه افزایش یافت (قربانلی و همکاران، 1388). تحقیقات مشابه نیز نشان داد که در شرایط تنش برخی از ترکیبات ثانویه به میزان قابل توجهی در گیاه افزایش می‌یابد (آتال، 1998). قاسمی و همکاران (2011) با بررسی تاٌثیر فاکتورهای محیطی بر روی فعالیت آنتیاکسیدان و میزان فنول و فلاونوئید کل در گیاه گردو Juglans Regia به این نتیجه رسیدند که بیشترین میزان فنول و فلاونوئید در منطقه آبعلی با بیشترین ارتفاع و کمترین میانگین دمای روزانه بدست آمد. گاریما کیشر و همکاران (2010) با بررسی تاٌثیر ارتفاعهای مختلف روی میزان فعالیتهای آنتیاکسیدانی و مقدار فنول و فلاونوئید کل در گیاه Tartar Buckwhat در هیمالیا نشان دادند که مقدار فنول و فلاونوئید با افزایش ارتفاع افزایش مییابد.
ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی مورد مطالعه در این تحقیق در برگ گیاه گزنه بیشتر از اندام‌های دیگر بود، در بررسی میزان فلاونوئیدهای سرخ ولیک، میزان روتین این گیاه در برگ نسبت به گل و میوه بیشتر بود (همتی و همکاران، 2006). تولید ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی در اندام‌های مختلف گیاه ممکن است در نتیجه تغییر در برخی فعالیت‌های آنزیمی و نقش پیش ماده آن باشد (پیتر و ریچارد، 1993). در حمایت از این فرضیه محققین دیگر اشاره کردند که تنظیم کننده‌های رشد و نمو مانند هورمون‌های سیتوکنین و اسید جیبرلیک ممکن است بعضی آنزیم‌های تولید کننده فلاونوئیدها را فعال کنند (سیمور و همکاران، 1993).
سپهریفر و حسنلو (1388) با بررسی مقایسه‌ای مقدار ترکیبات فنلی، آنتوسیانینی و فلاونوئیدی درعصاره متانولی برگ و میوه گیاه قره قاط جمعآوری شده از استان‌های اردبیل، گیلان و مازندران دریافتند که بیشترین مقدار ترکیبات فنلی و آنتوسیانین مربوط به میوه قره‌قاط منطقه کلاردشت مازندران و بیشترین مقدار ترکیبات فلاونوئیدی بر حسب کوئرستین مربوط به برگ منطقه ماسوله گیلان می‌باشد.
آذریوند و همکاران (1388) در تحقیقی روی اسانس برگ و گل گیاه بومادران در ارتفاعات مختلف منطقه سیاه بیشه استان مازندران به این نتیجه رسیدند که ارتفاع بر میزان اسانس این گیاه تاثیر بسزایی داشته بطوریکه میزان ترکیبات اسانسی در ارتفاعات بالاتر بیشتر بود و این میزان در گل بیشتر از برگ بوده است.
حبیبی و همکاران (1384) با بررسی اثر ارتفاع روی اسانس گیاه دارویی آویشن وحشی منطقه طالقان به این نتیجه رسیدند که با افزایش ارتفاع مقدار ترکیبات اسانسی لینانول و آلفا ترپنین که بیشترین ترکیبات اسانسی در آویشن وحشی را تشکیل می‌دهند افزایش می‌یابد بهطوری‌که در ارتفاع 1800 متری کمترین و در ارتفاع 2800 متری بیشترین مقدار بوده است.
4-4- نتیجه‌گیری کلی
در بررسی اثر ارتفاع از سطح دریا، بر ویژگی‌های مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه گزنه مشخص گردید که بین دو استان مازندران و گلستان اختلاف معنیداری وجود نداشت اما اثر متقابل ارتفاع در استان بر صفات مورد مطالعه معنی‌دار بود، بسیاری از صفات مورفولوژیکی مثل طول و عرض برگ، تعداد برگ و ارتفاع گیاه با افزایش ارتفاع کاهش و مقدار کلروفیل افزایش نشان داد. کمترین مقدار طول برگ (9/6 سانتی‌متر)، کمترین مقدار عرض برگ (8/5 سانتی‌متر) کمترین ارتفاع گیاه (2/77 سانتی‌متر) و بیشترین میزان کلروفیل (3/50 درصد) در منطقه له کوه مازندران با ارتفاع 2250 متر بدست آمد. از نظر میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی، در ارتفاعات بالا میزان ترکیباتی نظیر اسید کلروژنیک، اسید کافئیک و روتین افزایش چشمگیری نشان داد، بهطوری که بیشترین میزان فنل کل (16/8 میلیگرم بر گرم)، فلاونوئید کل (15/12 میلیگرم بر گرم)، اسید کلروژنیک (72/0 میلیگرم بر گرم)، اسید کافئیک (140/0 میلیگرم بر گرم) و روتین (71/0 میلیگرم بر گرم) در کل گیاه در ارتفاع 2250 متری منطقه له کوه مازندران مشاهده شد.
4-5- پیشنهادات
با توجه به خودرو بودن گیاه گزنه توصیه می‌شود با کاشت این گیاه در شرایط کنترل شده زراعی و گلخانه‌ای زمینه جهت مطالعات بیشتر در این گیاه فراهم شود.
با توجه به کمبود تحقیقات پژوهشی در گیاه گزنه پیشنهاد می‌شود تاثیر عوامل مختلف محیطی و همچنین تنش‌ها در افزایش متابولیت‌های ثانویه این گیاه مورد بررسی قرار گیرد.
ناشناس بودن گیاه دارویی گزنه باعث می‌شود انجام یکسری مطالعات پایه سیتوژنتیکی و بررسی تنوع ژنتیکی در این گیاه ضروری به نظر آید.
تحقیقات بیشتر در زمینه دیگر ترکیبات فنل و فلاونوئیدی که در این پایاننامه مورد مطالعه قرار نگرفت.
منابع
فهرست منابع
آذرنیوند، ح.، قوام عربانی، م.، سفیدکن، ف. و طویلی، ع. 1388. بررسی تاثیر ویژگی‌های اکولوژیک (خاک و ارتفاع) بر کمیت و کیفیت اسانس گل و برگ Achillea millefolium. فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 25(4):571-556.
آزاد بخت، م. 1378. رده بندی گیاهان دارویی. چاپ اول. انتشارات تیمورزاده. ص 401.
افشار، ج.، و دل اذر، ع. 1373. روتین از Ruta graveolens. مجله دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تهران، 1، ص 12-1.
امیدبیگی، ر. 1379. رهیافت‌های تولید و فرآوری گیاهان دارویی. انتشارات طراحان نشر. مشهد. جلد 1. چاپ دوم. ص 283.
امیدبیگی، ر. 1384. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. جلد اول، انتشارات آستان قدس رضوی. مشهد. ص 347.
امیدبیگی، ر. 1388. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. جلد دوم، انتشارات آستان قدس رضوی. مشهد. ص 430.
تایز، ل. و زایگر، ل. 1379. فیزیولوژی گـیاهی. جلد دوم. ترجمه: کافی،م. لاهوتی، م. زند، ا. شریفی، ح. گلدانی، م. و کامکار، ح. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. ص 379.
دوازده امامی، س. 1382. کاربرد گیاهان دارویی. انتشارات نصوح. ص 113.
دوازده امامی، س. و مجنون حسینی، ن. 1387. زراعت و تولید برخی گیاهان دارویی و ادویهای. چاپ دوم. انتشارات دانشگاه تهران. ص 300.
حبیبی، ح.، مظاهری، د.، مجنون حسینی، ن.، چایچی، م.ر. و فخرطباطبایی، م. 1385. اثر ارتفاع بر روغن، اسانس و ترکیبات گیاه دارویی آویشن وحشی Thymus kotschynus منطه طالقان. مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی. شماره 73: 10-1.
جایمند، ک.، رضایی، م.، عصاره، م. و مشکی‌زاده، س. 1388. استخراج واندازه‌گیری ترکیبهای فلاونوئیدی کامفرول و کوئرستین در گلبرگ ده ژنوتیپ از گل محمدی (Rosa damascene Mill) از مناطق غربی ایران، فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 555:4-47.
حسنی، ج. 1383. شناسایی و بررسی اکولوژیکی دو جنس از گیاهان معطر Thymus و Ziziphora در استان کردستان. فصلنامه تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 20(1): 17-1.
زرگری، ع. 1376. گیاهان دارویی. جلد چهارم، چاپ پنجم. انتشارات دانشگاه تهران، ص970.
زرگری، ع. 1383. گیاهان دارویی. جلد پنجم. چاپ ششم، انتشارات دانشگاه تهران، ص1010.
زینلی، ح.، رزمجو، خ. ارزانی، ا. و رضایی، م. 1386. ارزیابی دو گونه نعناع پونه سنبله‌ای و پودنه از لحاظ صفات زراعی، فیتوشیمیایی و سیتوژنتیکی. سومین همایش گیاهان دارویی. تهران، دانشگاه شاهد.
سپهری‌فر، ر. و حسنلو، ط. 1388. بررسی ترکیبات پلی‌فنلی، آنتوسیانینها و فلاونوئیدهای تام و خواص آنتی‌اکسیدانی گیاه دارویی قره قاط، جمع‌آوری شده از جهار منطقه مختلف ایران. فصلنامه گیاهان دارویی، 74:33 -66.
صمصام شریعت، ه. 1382. پرورش و تکثیر گیاهان دارویی. انتشارات مانی، ص420.
عسکرزاده، م. ع.، غلامی، ب. و نگاری، ع. 1387. بررسی عملکرد کمی و کیفی اکوتیپهای زیره کوهی کشور در شرایط آب و هوایی مشهد، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان.
فارماکوپه گیاهی ایران. 1381. کمیته تدوین فارماکوپه گیاهی ایران. تهران: وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی. معاونت غذا دارو. چاپ اول.
قاسمی، ع. 1389. گیاهان دارویی و معطر (شناخت و اثرات آن‌ها). چاپ دوم. انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد. ص542.
قهرمان، ا. 1372. فلور رنگی ایران، جلد هفت. انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع.
قربانلی، م.، فانی، پ. و ساطعی، آ. 1388. تغییرات فصلی میزان آلکالوئید و ترکیبات فنلی در گیاه مامیران (Chelidonium majus L.) در دو رویشگاه. فصلنامه پژوهشهای علوم گیاهی. 15(4): 3.
قربانی، ا.، و بخشی، د. 1390. ارزیابی مقدار کلروژنیک اسید، فلاونوئیدها و ظرفیت آنتی اکسیدانی 13 رقم ایرانی و خارجی سیب. مجله فن آوری تولیدات گیاهی، 11، ص 62-53.
مکی‌زاده تفتی، م.، نقدی بادی، ح.، رضازاده، ش.، اجنی، ی. و کدخدا، ز. 1389. ارزیابی خصوصیات گیاه‌شناسی و بازده و اجزای اسانس اکوتیپ‌های آویشن کرمانی (Thymus carmanicus Jalas) در ایران. فصلنامه گیاهان دارویی. 9(4):65-57.
هادیان، ج. 1387. بررسی تنوع ژنتیکی گونه‌های مرزه بومی ایران. رساله دکتری علوم باغبانی، دانشگاه تهران، ص 180.
همتی، خ.، بشیری صدر، ز.، برزعلی، م. و کلاتی، ح. 1386. تاثیر اقلیم و اندام‌های مختلف روی برخی فلاونوئیدهای درختچه سرخ ولیک (Crataegus monogyna). مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، شماره پنجم.
همتی، خ.، قاسم‌نژاد، ع.، مشایخی، ک. و بشیری صدر، ز، 1391. مطالعه اثر رویشگاه بر میزان برخی از ترکیبات فلاونوئیدی درخت نمدار (Tilia platifolia L.). مجله پژوهش‌های تولید گیاهی، شماره دوم.
Alizadeh, M.A. and Jafari, A.A. 2011. Effect of cold --perature and growth degree days on morphological and phenological development and quality characteristics of some ecotypes of Cocksfoot (Dactylis glomerata). Middle-East Jornal of scientific Research. P. 561-566.
Atal, C.K. 1998. Cultivation utilization of medicinal plant. Jamu / Tawi-India.72: 644-648.
Avato, P., Miccolis, V. and Tursi, F. 1998. Agronomic evaluatin and essential oil content of Garlic (Allium sativum) ecotypes grown in southern Italy. Adv. Horticulture. Sci. 12: 201-204.
B--eley, K.F., Rieger, M.A. and Collins, G.G. 1996. Classification of Australian Garlic cultivars by DNA fingerprinting. Aust. J. Exp. Agric. Kagoshima Uni. 37: 21-27.

—c2392

3-7- استخراج عصاره متانولی24
فهرست مطالب
عنوان صفحه
3-7-1- اندازه‌گیری فنل کل24
3-7-2- اندازه‌‌گیری محتوی فلاونوئیدی25
3-8- اندازه‌‌گیری اسید کلروژنیک و اسید کافئیک با استفاده از دستگاه HPLC26
3-8-1- آماده سازی نمونه26
3-8-2- تهیه نمودار کالیبراسیون اسید کلروژنیک و اسید کافئیک27
3-8-3- تزریق نمونه گیاهی27
3-9- اندازه‌‌گیری روتین با استفاده از دستگاه HPLC29
3-9-1- آماده سازی نمونه29
3-9-2- تهیه نمودار کالیبراسیون روتین29
3-9-3- تزریق نمونه گیاهی30
3-10- مشخصات طرح31
3-11- تجزیه و تحلیل آماری31
فصل چهارم- نتایج و بحث
4-1- صفات مورفولوژیک34
4-1-1- طول، عرض و نسبت طول به عرض برگ34
4-1-2- تعداد برگ در بوته36
4-1-3- تعداد و فاصله گره‌ها36
4-1-4- قطر ساقه37
4-1-5- قطر و طول ریشه37
4-1-6- اندازه و تعداد گل آذین در بوته.37
4-1-7-ارتفاع گیاه38
4-1-8- میزان کلروفیل38
4-2- صفات بیوشیمیایی39
فهرست مطالب
عنوان صفحه
4-2-1- فنل کل برگ، ریشه، ساقه و گل39
4-2-2- فلاونوئید کل برگ، ریشه، ساقه و گل42
4-2-3- کلروژنیک برگ، ریشه، ساقه و گل44
4-2-4- کافئیک برگ، ریشه، ساقه و گل46
4-2-5- روتین برگ، ریشه، ساقه و گل48
4-3- رابطه رگرسیونی ارتفاع از سطح دریا با مقدار فنل و فلاونوئید50
4-4- نتیجه گیری کلی56
4-5- پیشنهادات56
منابع58
فهرست جدول‌ها
عنوان صفحه
جدول 2-1- طبقه بندی ترکیبات فنلی12
جدول 3-1- مشخصات جغرافیایی و هواشناسی رویشگاههای مورد مطالعه گیاه گزنه23
جدول 3-2- مشخصات خاک رویشگاههای مورد مطالعه گیاه گزنه23
جدول 4-1- تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک35
جدول 4-2- مقایسه میانگین صفات مورفولوژیک به روش آزمون دانکن35
جدول 4-3- ضرایب همبستگی بین صفات مورفولوژیک گیاه گزنه36
جدول4-4- تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی مورد بررسی با دستگاه اسپکتروفتومتر40
جدول 4-5- تجزیه واریانس صفات بیوشیمایی مورد بررسی با دستگاه HPLC40
فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل 2-1- اندام‌های مختلف گیاه گزنه7
شکل 3-1- الف- رویشگاه گزنه در منطقه چهارباغ، ب- فیروزجاه، پ- خشک کردن گزنه21
شکل 3-2- نمودار استاندارد گالیک اسید25
شکل 3-3- نمودار استاندارد کوئرستین26
شکل 3-4- نمودار استاندارد اسید کافئیک28
شکل 3-5- نمودار استاندارد اسید کلروژنیک28
شکل 3-6- نمودار استاندارد روتین30
شکل 3-7- کروماتوگرام استاندارد روتین31
شکل 4-1- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فنل برگ41
شکل 4-2- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فنل ساقه و گل41
شکل 4-3- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فنل ریشه42
شکل 4-4- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید برگ43
شکل 4-5- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید ساقه و گل43
شکل 4-6- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید ریشه44
شکل 4-7- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک برگ45
شکل 4-8- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک ساقه و گل45
شکل 4-9- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک ریشه46
شکل 4-10- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک برگ47
شکل 4-11- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک ساقه و گل47
شکل 4-12- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک ریشه48
شکل 4-13- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان روتین برگ49
شکل 4-14- مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان روتین ساقه و گل49
شکل 4-15- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در برگ51
شکل 4-16- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در ساقه و گل51
شکل 4-17- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در ریشه52
شکل 4-18- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با ترکیبات فنل و فلاونوئیدی52

1-1- مقدمه
گیاهان دارویی یکی از منابع غنی کشور است که امکان صادرات آن نیز وجود دارد. ایران از نظر آب و هوا در زمینه رشد گیاهان دارویی یکی از بهترین مناطق جهان محسوب می‌‌شود، به همین دلیل صادرات آن می‌‌تواند منبع بزرگی از درآمد برای کشور باشد (صمصام شریعت، 1382). بنابراین ضروریست تا با توجه به توان بالقوه بسیار خوب کشور در زمینه تنوع گیاهان دارویی، با شناخت گونه‌‌های گیاهی و دستیابی به اطلاعات لازم در مورد محل‌‌های رویش و خصوصیات بوم‌‌شناختی آن‌ها، گام‌‌های اساسی برای استفاده از اسانس‌‌های گیاهی و ترویج شیوه‌‌های اصولی بهره‌‌برداری از این گیاهان برداشته شود (حسنی، 1383).
گیاه دارویی به گیاهان و مشتقات آن‌ها گفته می‌‌شود که دارای مواد موثر مشخص است، در درمان بیماری یا پیشگیری از بروز آن مورد استفاده قرار می‌‌گیرد و نام آن گیاه در یکی از فارماکوپه‌‌های معتبر بین‌‌المللی ذکر شده باشد (دوازده امامی و مجنون‌‌حسینی، 1387).
فارماکوپه یک کتاب رسمی است که توسط دولت هر کشور و یا انجمن‌‌های پزشکی و داروسازی زیر نظر دولت به چاپ می‌‌رسد و حاوی حقایق علمی و اصول استاندارد‌‌سازی مواد دارویی از قبیل روش‌‌های جمع‌‌آوری مواد دارویی از منابع مختلف، آماده سازی، نگهداری، ترکیب و اختلاط داروهای مختلف و روش‌‌های اثبات آن‌ها می‌‌باشد. به علاوه این کتاب شامل دارو‌‌هایی با استعمال خارجی، نحوه نسخه‌‌نویسی، نحوه و مقدار تجویز دارو‌‌ها و اطلاعات کامل تهیه، ساخت و کاربرد داروهاست (دوازده امامی، 1382).
استفاده از گیاهان دارویی و فرآورده‌‌های حاصل از آن‌ها نقش این گیاهان را در چرخه اقتصادی پر اهمیت کرده است. به طوری که مصرف رو به ازدیاد آن‌ها تنها به کشور‌‌های در حال توسعه محدود نشده است، بلکه اخیراً در کشور‌‌های توسعه یافته نیز جایگاه ویژه‌‌ای به خود اختصاص داده است. در اواخر قرن بیستم حجم مبادلات جهانی گیاهان دارویی به 200 میلیارد دلار بالغ گردیده است. بر اساس گزارش سازمان خوار و بار جهانی (FAO) ارزش صادرات گیاهان دارویی در سال 1995 بالغ بر 880 میلیون دلار بوده است. بر اساس گزارش بانک جهانی، حجم تجارت گیاهان دارویی تا سال 2050 بالغ بر 5 تریلیون دلار خواهد بود (امیدبیگی، 1384). در حالی که طی گزارشی میزان ارزش فروش گیاهان دارویی در ایران در سال 2000 میلادی تنها در حدود 37 میلیارد ریال برآورد شده است و این در حالی است که ایران جزء 8 کشور مهم دارای فلور متنوع گیاهان دارویی در دنیاست (قاسمی، 1389).
گزنه از مهمترین گیاهان دارویی است که از دوران ماقبل تاریخ نیز وجود داشته و مردم آن زمان از آن برای تغذیه استفاده می‌کردند و از خواص درمانی آن اطلاع داشته‌اند. از کاربرد‌‌های دارویی آن می‌توان به کاهش قند خون، کاهش التهاب آرتریت روماتید، درمان عفونت مثانه و مجاری ادراری، درمان پروستات و اکنه اشاره کرد (جولیا و همکاران، 2007).
1-2- بیان سوالات اصلی تحقیق
تاثیر ارتفاع بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی (ریخت‌‌شناسی) گیاه گزنه چگونه است؟
تاثیر ارتفاع بر میزان کل ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی اندام‌‌های گیاه گزنه چگونه است؟
تاثیر ارتفاع بر میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی نظیر اسید کلروژنیک، اسید کافئیک و روتین در اندام‌‌های مختلف گیاه گزنه چگونه است؟
1-3- فرضیهها
عوامل محیطی روی میزان ترکیبات ثانویه گیاه گزنه موثر است.
شرایط محیطی متنوع در زیستگاه‌های مختلف بر خصوصیات مورفولوژیکی گیاه تاثیر می‌گذارند.
میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی تحت تاثیر ارتفاع قرار دارد.
1-4- اهداف
ارزیابی تاثیر اقلیم‌‌های مختلف بر صفات ریختی و عملکرد برخی مواد موثره گزنه.
معرفی بهترین ارتفاع و اندام دارویی گزنه از نظر میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی.
مقایسه برخی ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی موجود درگزنه در ارتفاعات مختلف.
-76508-504458

2- بررسی منابع
2-1- گیاه‌شناسی گزنه
گزنه با نام علمی Urtica dioica از خانواده Urticaceae می‌باشد. گزنه، گیاهی است علفی، چند‌‌ساله، پایا، دوپایه و بندرت تکپایه، ریزوم‌‌دار، به ارتفاع 150-50 سانتیمتر، دارای کرک‌‌های گزنده، ساقه آن علفی، کمی زاویه‌‌دار و چهار پهلو، تقریباً ضخیم، ساده و یا خیلی کمانشعاب و پوشیده از کرک‌‌های گزنده، برگ‌‌ها نیزه‌‌ای، نیزه‌‌ای باریک، تخممرغی، تخممرغی پهن تا تقریبا دایره‌‌ای، نوک تیز یا نوک باریک، قاعده قلبی، باریک یا گوه‌‌ای، اندازه برگ 5/2-12×5/4-15 سانتیمتر، رنگ برگ‌‌ها سبز روشن است. برگ‌‌ها عموما گوشواره‌‌دار و گاه بدون گوشواره، متقابل و پوشیده از کرک‌‌های گزنده است. گل‌‌های آن، تک جنسی، بسیار ریز، سبز فام، مجتمع در توده‌‌های کوچک کروی، و واقع در طول محورهای خوشه‌‌ای شکل، گل‌‌های نر دارای 4 کاسبرگ هم اندازه و 4 پرچم با بساک‌‌های پهن دراز و قلوه‌‌ای شکل، ماده‌‌ها دارای 4 کاسبرگ متقابل صلیبی، دو کاسبرگ خارجی بسیار کوچک و گاهی گل فاقد آن و رنگ آن‌ها سبز مایل به زرد می‌‌باشد. گلآذین سنبله یا خوشهای مرکب، کرکی متراکم، گل‌آذین نر 4-11 سانتیمتر و ماده 5/1-9 سانتیمتر میباشد میوه آن فندقه تخم‌مرغی تا بیضوی و محتوی آلبومین روغن‌‌دار است. فندقه به طول 5/1 میلی‌‌متر و محصور در کاسه پایای گل می‌‌باشد (شکل 2-1)، (فارماکوپه گیاهی ایران، 1381؛ قهرمان، 1372).
تکثیر آن از طریق کاشت بذر در بهار یا تابستان و کاشت قطعات ریشه‌‌دار در پاییز صورت می‌‌گیرد (زرگری، 1383).

شکل 2-1- اندام‌های مختلف گیاه گزنه (ویلر، 1981)
2-2- دامنه انتشار
این گیاه غالبا در اماکن مخروبه، باغ‌‌ها، و نقاط مرطوب خارج شهر و نواحی سایه‌‌دار و جاهایی که چهار‌‌پایان در آنجا به سر می‌‌برند، به حالت خودرو می‌‌روید. از ریشه‌‌‌‌های خزنده آن پاجوش‌‌هایی در کلیه جهات خارج می‌‌گردد که خود باعث می‌‌شود گیاه بصورت پایه‌‌های متعدد در آمده، تا محل رویش خود را به کلی فرا گیرد. انتشار عمومی گیاه گزنه در نقاط مرطوب ایران خصوصاً نواحی شمالی، غربی و مرکزی مانند اصفهان، شاهرود، بسطام و کاشان است (زرگری، 1376).
2-3- اندام‌های دارویی
برگ‌‌ها، ریشه، دانه و شیرابۀ گیاه بخش دارویی این گیاه را تشکیل می‌‌دهند (زرگری، 1376). گلدهی آن از اواسط اردیبهشت تا شهریور‌‌ماه می‌‌باشد و بهترین زمان برداشت و جمع‌‌آوری برگ‌‌‌‌های این گیاه از اردیبهشت‌‌ تا شهریور‌‌ماه می‌‌باشد (فارماکوپه گیاهی ایران، 1381).
2-4- مواد متشکله و آثار فارماکولوژیکی
گزنه دارای تانن، موسیلاژ، اسید فورمیک، ماده مومی، نوعی گلیکوزید با اثر قرمز کنندگی پوست، نیتراتپتاسیم و کلسیم، ترکیبات آهن‌‌دار، گوگرد و نوعی ماده رنگی به نام اورتی‌‌سین در سر شاخه هوایی می‌‌باشد (زرگری، 1376). در برگ گیاه گزنه، کلروفیل، گزانتوفیل، لوکوآنتوسیانیدین، فلاوون و فلاونول موجود است که فلاوون و فلاونول به میزان کمتری از لوکوآنتوسیانیدین در این گیاه است. تری‌‌ترپن‌‌ها و استرول‌‌ها شامل بتاسیتوسترول در گیاه موجود است. اسید فرمیک نیز در برگ وجود دارد. برگ‌‌های تازه گزنه حاوی سکرتین می‌‌باشد. همین‌‌طور دارای 5/1 درصد کلروفیل خالص است. برگ خشک گزنه 5/7 درصد کلروفیل دارد. اسیدهای فنلی نیز در این گیاه وجود دارد که شامل کافئیک اسید، فرولیک اسید، سیناپیک اسید، اسکولتین و کافئوئیل مالیک اسید و کلروژنیک اسید می‌‌باشد. تری گلیسیرید، دی گلیسیرید و فسفولیپید‌‌های مختلفی هم از این گیاه جدا شده است. سیتوکنین‌‌های عمده گزنه شامل زآتین، زآتین نوکلئوتید، ایزو پنتیل آدنین، ایزو پنتیل آدنوزین، ایزو پنتیل آدنین نوکلئوتید و دی هیدرو زآتین می‌‌باشد. همچنین ترکیبات ایندولی همراه با هیستامین و 5- هیدروکسی تریپتامین و اسید‌‌هایی از جمله اسید آسکوربیک، سالیسیلیک اسید و عناصری مانند ازت، گوگرد، فسفر، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، و عناصر نادر مانند آهن، روی، مولیبدن و مس موجود است (فارماکوپه گیاهی ایران، 1381).
ترکیبات فنلی موجود در گزنه که شامل کافئیک اسید، فرولیک اسید، سیناپیک اسید، فیستین و میریستین می‌‌باشند. بر باکتری‌‌هایی مثل اشریشیاکلی، پروتئوس ‌‌ولگاریکوس، کلبسیلا و پسودوموناس اثر دارد و عصاره این گیاه بر سالمونلا و پروتئوس که در مقابل آنتی‌‌بیوتیک‌‌ها مقاوم است، خاصیت آنتی‌‌بیوتیکی دارد. همچنیین باعث وقفه در رشد چندین مخمر، کپک، قارچ و باکتری شده است. اثرات ضد قارچی بعضی ترکیبات موجود در گزنه نیز تائید شده است. گزنه دارای اثرات مدری است. اثرات دیورتیک این گیاه با افزایش دفع کلر و اوره همراه است و ثابت شده که مصرف 14 روزه این گیاه موجب کاهش وزن بدن و نیز کاهش فشار سیستولیک می‌‌گردد (محمودی و همکاران، 2007). گزنه بصورت خوراکی به عنوان مدر، پایین آورنده قند خون و اسید اوریک و به صورت موضعی در درمان برخی از بیماری‌‌های پوستی و مو از جمله اگزما، بیماری‌‌های التهابی و حتی در درمان ریزش مو مورد استفاده قرار می‌‌گیرد (محمودی و همکاران، 2007). اعتقاد بر این است که جوشانده گیاه و خیسانده ریشه آن در الکل بصورت لوسیون در رشد موی سر موثر است. همچنین عصاره ریشه گزنه در بعضی حالات هیپرتروف غده پروستات را بهبود می‌بخشد (آزاد بخت، 1378). از دیگر کاربردهای دارویی گزنه می‌‌توان به درمان آرتریت روماتید، درمان عفونت مثانه و مجاری ادراری، بزرگ شدگی ‌‌پروستات، حساسیت فصلی و درمان اکنه اشاره کرد (جولیا و همکاران، 2007).
2-5- محیط و مواد موثره گیاهان دارویی
پراکنش و استقرار گیاهان اصولاً تحت تاثیر شرایط محیط و عوامل داخلی گیاه صورت می‌‌گیرد. مهم‌‌ترین عوامل موثر بر ترکیبات شیمیایی ثانویه گیاهان عوامل ژنتیکی، محیطی و اثرات متقابل آن‌ها ست. عوامل ژنتیکی مربوط به ژنوم گیاه است. از عوامل محیطی و اکولوژیکی مؤثر می‌‌توان عوامل آب و هوایی، جغرافیایی و ادافیکی (خاکی) را نام برد. عوامل آب و هوایی مانند دما، بارندگی، طول روز، نور خورشید، تبخیر و تعرق و باد، نقش مهمی در تولید متابولیت‌‌های ثانویه این گیاهان دارند. ارتفاع از سطح دریا، درصد شیب و جهت آن، عرض جغرافیایی، پوشش اراضی، نزدیکی به منابع آبی به طور مستقیم یا غیر مستقیم به واسطه تأثیر بر سایر عوامل بوم شناسی بر سنتز ترکیبات ثانویه به خصوص اسانس در گیاهان موثر هستند. خصوصیات خاک مثل بافت خاک، مواد آلی، آهک، شوری و اسیدیته از فاکتورهای محیطی می‌‌باشند که باید مورد مطالعه قرار گیرند. در صورتیکه گیاه اهلی شده باشد عوامل مدیریتی نیز تاحدودی بر درصد ترکیبات ثانویه گیاهان دارویی موثر است (قاسمی، 1389). از مهمترین عوامل محیط رویش گیاهان که تاثیر بسیار عمده‌‌ای بر کمیت و کیفیت مواد موثره آن‌ها می‌‌گذارند، نور، درجه‌‌حرارت، آبیاری و ارتفاع محل می‌‌باشد (امید بیگی، 1384). بر پایه تحقیقات انجام شده، عوامل محیطی محل رویش گیاهان دارویی در سه محـور زیـر بر آن‌ها تاثیـر می‌‌گـذارد: 1- تاثیر بر مقدار کلی ماده موثره گیاهان دارویی؛ 2- تاثیر بر عناصر تشکیل دهنده مواد موثره؛ 3- تاثیر بر مقدار تولید وزن خشک گیاه (امیدبیگی، 1384).
به‍طور‌‌ کلی مواد مؤثره گیاهان دارویی که حاصل سوخت‌‌و‌‌ساز (متابولیسم) ثانویه است به ‍عنوان ترکیبــات ثانویه معروف می‌‌باشند. این ترکیبات عموماً وزن مولکولی کمتر از 1000 داشته و به ‍مقدار کمی در سلول ذخیره شده و عمدتاً در سلول‌های تخصصی و در مرحله خاصی از چرخه زندگی گیاه تولیـد می‌شوند. گیـاهان دارای این نوع مکانیـسم‌ها، نسبت به سایر گیاهان از سازگاری و بقای طولانی‌‌تری برخوردارند (تایز و زایگر، 1379). مهـم‍ترین آن‌ها آلــکالوئیدها، گلیکوزیدها، روغن‌‌های فرار (اسانس‌ها)، فنلها، تانن‌ها، فلاونوئیدها و غیره هستند. تولید این ترکیبات برای گیاه گران و هزینه‍بر می‌باشند، ولی گیاه این ترکیبات را بیهوده تولید نمی‌کند و اهـداف خاصی جهت تولید، ترشح و ذخیره آن‌ها دارد که مهم‍ترین این وظایف به شرح زیر است:
- دفع عوامل بیماریزا
- دفع آفات و حیـوانات گیاه‍خوار
- افزایش توان رقابتی گیاه بر سر منابع مانند نور، آب و مواد غذایی
- جلب حشرات و پرندگان گردهافشان
- رفع تنشهای غـیرزنده و حفاظت در برابر اشعۀ ماوراء بنفش (قاسمی، 1389).
2-6- فنل و فلاونوئید
ترکیبات فنلی به یک گروه وسیع و متنوعای از ترکیبات شیمیایی اطلاق میشود که این ترکیبات می‌‌توانند به روش‌‌های مختلفی طبقه‌‌بندی شوند. هاربورن و سیموندس این ترکیبات را به گروه‌‌هایی بر اساس تعداد کربن‌‌های موجود در مولکول طبقه‌بندی کردند (جدول 2-1) (ورمریس و نیکولسون، 2006).
ترکیبات فنولی در طی رشد و نمو با هدایت عوامل ژنتیکی و در پاسخ به محرکهای محیطی از جمله آلودگی، زخم و تابش فرابنفش ساخته میشوند که از میان آنها میتوان به لیگنینها، لیگنانها، فنلهای ساده و اسیدهای فنلی و فلاونوئیدها اشاره کرد. این ترکیبات بخش جدایی ناپذیری در رژیم غذایی بشر بوده و به دلیل ویژگیهای آنتیاکسیدانی قوی و ضدسرطانی، بسیار مورد توجه است (قربانی و همکاران، 1390؛ محمد و همکاران، 2001؛ دینکا و همکاران، 2004؛ اسکین و رابینسون، 2000).
ترکیبات فنولی دارای خواص متعددی از جمله خواص آنتی باکتریال، ضدقارچ، ضدویروس، ضددیابت، ضدالرژی و ضدالتهاب هستند. اما بیشتر به منظور فعالیت‌های ضدویروسی و آنتی‌اکسیدانیشان شهرت دارند به خصوص در بعضی از اسیدهای فنولیکی مانند اسیدکلرژنیک، اسیدگالیک و اسیدکافئیک (دیمیتری جویک و همکاران، 2010).
فلاونوئیدها دسته‌‌ای از ترکیبات طبیعی هستند که در سلسله گیاهان گسترش وسیعی دارند. آن‌ها به عنوان یکی از بزرگترین گروه ترکیبات طبیعی شناخته می‌‌شوند. تا به امروز متجاوز از 4000 فلاونوئید شناخته شده است که به طور وسیعی در برگ‌‌ها، دانه‌‌ها، پوسته و گل‌‌های گیاهی وجود دارند. به‌‌طور کلی فلاونوئیدها بزرگترین گروه ترکیبات طبیعی فنلی در گیاهان هستند و به دلیل حضور آن‌ها در تقریبا همه گروه‌‌های گیاهی، در بیشتر مطالعات مربوط به عصاره‌‌های گیاهی مورد بررسی قرار می‌‌گیرند (مدیکا و همکاران، 2004).

جدول 2-1- طبقهبندی ترکیبات فنلی (ورمریس و نیکولسون، 2006).

فلاونوئیدها به عنوان یکی از گستردهترین متابولیتهای ثانویه در گیاهان هستند که فعالیتهای مختلفی را بر عهده دارند. آنها دارای اثرات و عملکرد بسیار مفیدی بر سلامتی انسان هستند که دارای شش زیر گروه میباشند: فلاوونها، ایزو فلاوونها، فلاونولها، فلاونون، آنتوسیانین‌‌ها و آنتوسیانیدین. فلاونوئیدها معمولاً در واکوئل گیاهان به صورت گلیکوزید تجمع مییابند. فلاونها مخصوصا کامپفرول و کوئرستین در بسیاری از گونههای گیاهی وجود دارد که برای جوانهزنی گرده و رشد لوله گرده ضروری است (جاکولا و هوتولا، 2010؛ کاسیمیر و مین، 2008).
فلاونوئیدها ترکیبات دیفنیل پروپانوئیدهایی هستند که تقریبا در همه گیاهان یافت می‌‌شوند و نقش‌‌های فراوانی برای این ترکیبات شناخته شده است، در گیاهان عالی، فلاونوئیدها دفاع در برابر نور ماورابنفش، پاتوژن‌‌ها و علف‌‌خوران را سبب می‌‌شوند. نقش‌‌های ویژه‌‌ آن‌ها در گیاهان، در ایجاد رنگ و تثبیت نیتروژن در گیاهانی است که دارای زندگی همزیستی‌‌اند. اثرات سلامت فلاونوئیدها بیشتر در نتیجه خاصیت آنتی‌‌اکسیدانی و توانایی کلات‌‌کنندگی آن‌ها ست. مطالعات زیادی انجام شده است تا موثر بودن فلاونوئیدها به عنوان، عوامل ضدقارچی، ضدباکتری، ضدویروسی، ضداشتعال، آنتی‌‌اکسیدانت، متعادل کننده ایمنی، بازدارنده آنزیمی و عوامل موتاژنی سمی به اثبات رساند (مدیکا و همکاران، 2004).
روتین نوعی فلاونوئید است، روتین در پیشگیری و درمان افزایش فشار خون و سایر نارسائیهای قلبی و عروقی مورد استفاده قرار میگیرد و همچنین به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی مطرح است (افشار و همکاران، 1376).
2-7- بررسی تاثیر اکوتیپ و ارتفاع روی خصوصیات مورفولوژیکی و میزان عملکرد
عملکرد، میزان و کیفیت مواد ثانویه یک گیاه در رویشگاه‌‌ها و مناطق مختلف تغییر می‌‌یابد، دلیل این امر نوسان فعالیت‌‌های متابولیکی گیاه تحت تاثیر عوامل مختلف محیطی است، نتیجه تاثیر طولانی عوامل محیطی، تشکیل جمعیت‌‌های تازه زیرگونه‌‌ای یا اکوتیپ‌‌های مشتق از یک گونه گیاهی خاص است (امیدبیگی، 1388). تفاوت مورفولوژیکی و بیوشیمیایی بین اکوتیپ‌‌های گیاهی به اثبات رسیده است و این اختلافات می‌‌تواند به منظور انتخاب بهترین کمیت و کیفیت مورد استفاده قرار گیرد (آواتو و همکاران، 1998؛ برادلی و همکاران، 1996). در دهه اخیر در کشورهای مطرح دنیا در زمینه تولید گیاهان دارویی مانند مجارستان، ایتالیا و اسلواکی بررسی تنوع ژنتیکی بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی و ترکیبات ثانویه به منظور به کارگیری در برنامه‌‌های به‌‌نژادی صورت گرفته است و اکوتیپ‌‌های برتر نسبت به ارقام اصلاح شده شناسایی گردیده‌‌اند (من و استابا، 1986). در ارزیابی خصوصیات گیاهشناسی، درصد و اجزای اسانس اکوتیپ‌‌های آویشن کرمانی توسط مکی‌‌زاده‌‌تفتی و همکاران (1389)، نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته، قطر بوته، تعداد شاخساره، طول و عرض برگ، وزن تر و وزن خشک بوته مربوط به اکوتیپ کرمان و کمترین مربوط به اکوتیپ شاهرود بود، ولی تعداد شاخساره در بوته، طول برگ و عرض برگ در هیچ یک از اکوتیپ‌‌ها با اکوتیپ دیگری اختلاف معنی‌‌داری نداشت. عسکرزاده و همکاران (1387) در مقایسه 8 اکوتیپ زیرهکوهی از نقاط مختلف ایران در شرایط مزرعه به منظور بررسی عملکرد کمی و کیفی گزارش کردند که بیشترین عملکرد تکبوته مربوط به اکوتیپ منطقه خواجه خراسان و کمترین عملکرد مربوط به اکوتیپ کوه باقران بیرجند بود. نتایج مطالعه‌‌ای روی بررسی مورفولوژی، فنولوژی و برخی مشخصات کیفی چند اکوتیپ علف باغ از مناطق مختلف ایران و یک اکوتیپ خارجی در شرایط آزمایشگاه نشان داد که بالاترین ارتفاع بوته مربوط به اکوتیپ همدان و کمترین مربوط به اکوتیپ کرج، بیشترین میزان وزنتر متعلق به اکوتیپ خارجی و کمترین متعلق به اکوتیپ همدان بود در حالیکه بیشترین وزن خشک در اکوتیپ اردبیل و کمترین در اکوتیپ خارجی مشاهده شد (علیزاده و جعفری، 2011). به منظور بررسی اجزای عملکرد، مورفولوژی اکوتیپ‌‌های بومی یونجه کشور ترکیه آزمایشی توسط سینگ در سال 2002 انجام شد و نتایج این آزمایش بدین صورت بود که بالاترین ارتفاع بوته متعلق به اکوتیپ محمودی و کوتاهترین متعلق به اکوتیپ ارسیس3 بود، اکوتیپ قاسم‌‌اوغلو بیشترین تعداد ساقه و اکوتیپ‌‌های الاکوی و کایرباسی کمترین تعداد ساقه را داشتند، بیشترین تعداد غلاف در اکوتیپ محمودی و کمترین در اکوتیپ گلگورن مشاهده شد.
2-8- بررسی تاثیر اکوتیپ و ارتفاع بر میزان متابولیتهای ثانویه
اصولاً مواد ثانویه به اقتضای ساختار طبیعی (وراثت) و هم تحت تاثیر تهییج‌‌های غیرطبیعی(تنشی) در گیاه ساخته می‌‌شوند به‌طوری‌که حضور برخی از این مواد در تعدادی از افراد یک گونه، به‌طور مستثنی از افراد دیگر ممکن است به منزله نشانه فعالیت ژن‌‌های خاص سازگاری آن افراد نسبت به تنش‌‌های محیطی مشخصی به شمار آید و افراد مذکور را به عنوان یک جمعیت زیرگونه‌‌ای متفاوت از بقیه که نسبت به تنش‌‌های محیطی مشخصی پاسخ شیمیایی ویژه‌‌ای دارند معرفی کند (فیتر و هی، 1987). طی مطالعه‌‌ای با هدف بررسی توده‌‌های محلی مرزه تابستانه نتایج نشان داد که تنوع قابل توجهی از نظر صفات بیوشیمیایی بین توده‌‌ها وجود دارد، میانگین بازده اسانس توده‌های مختلف بین 57/0 و 9/2 درصد متنوع بود که کمترین مقدار آن در توده ارومیه و بیشترین آن متعلق به توده اهواز بود، توده‌‌های اراک، نیشابور، مریوان و اهواز به ترتیب با میزان کارواکرول 3/83، 3/83، 9/76 و 67 درصد در گروه توده‌های غنی از کارواکرول قرار گرفتند (هادیان، 1387).
نتایج تحقیقی با موضوع ارزیابی درصد و اجزای اسانس چندین اکوتیپ‌‌ آویشن کرمانی از مناطق مختلف کشور با ارتفاع مختلف نشان داد که بازده اسانس بر حسب حجم اسانس در 100 گرم سرشاخه خشک در اکوتیپ کرمان- راین، 5/2 درصد، در اکوتیپ کرمان- سیرچ، 9/1 درصد، در اکوتیپ یزد، 2 درصد، در اکوتیپ شاهرود، 8/1 درصد و در اکوتیپ اصفهان، 5/1 درصد بود. همچنین در بررسی میزان ترکیبات غالب اسانس، بیشترین میزان کارواکرول در اکوتیپ کرمان- راین و بیشترین میزان تیمول در اکوتیپ شاهرود مشاهده شد (مکی‌‌زاده‌‌تفتی و همکاران، 1389). زینلی و همکاران (1386) در بررسی ژنوتیپ‌‌های مختلف دو گونه نعناع لانگیفولیا و اسپیکاتا پس از استخراج اسانس، شناسایی و تعیین مقدار اجزای اسانس با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی، گزارش کردند که توده‌‌های مختلف از لحاظ میزان اسانس و ترکیبات اسانس با هم اختلاف قابل‌‌ توجهی داشتند، این محققین اختلاف در میزان اسانس را مربوط به بالا بودن تعداد برگ و ارتفاع زیاد در تیمارهای با اسانس بالا اعلام کرد و پیشنهاد کردند که از این فاکتورها می‌‌توان به عنوان معیار انتخاب در بین ژنوتیپ‌ها در جهت افزایش عملکرد اسانس استفاده نمود. نری و همکاران (2009) در آزمایشی به منظور بررسی خصوصیات بیوشیمیایی اکوتیپ‌‌های مختلف شاه‌‌بلوط شیرین مناطق مختلف ایتالیا به این نتیجه رسیدند که بالاترین میزان ساکارز در اکوتیپ وال‌‌کاستلانا و کمترین در اکوتیپ کاستل‌‌دل‌‌ریو بود درحالیکه بیشترین میزان پروتئین در اکوتیپ کاستل‌‌دل‌‌ریو و کمترین میزان در اکوتیپ وال‌‌کاستلانا مشاهده شد، همچنین درصد اسید مالیک، پلی‌‌فنل‌‌ها و خواص آنتی‌‌اکسیدانتی در اکوتیپ کاستل‌‌دل‌‌ریو به طور معنی‌‌داری بالاتر از اکوتیپ وال‌‌کاستلانا بود. طی مطالعه‌‌ای مقایسه‌‌ای اکوتیپ‌‌های مختلف سیر از مناطق مختلف کشور از لحاظ میزان ماده آلیسین مورد مقایسه قرار داده شدند و نشان داده شد که اختلاف در میزان آلیسین در بین اکوتیپ‌‌ها نسبتاً زیاد بود بهطوری که بالاترین میزان (13 درصد) در اکوتیپ گرگان و کمترین میزان (61/1 درصد) در اکوتیپ تالش یک بود، و اکوتیپ‌‌های تارم 1، تربت‌‌جام، بهشهر و تالش 2 از لحاظ میزان آلیسین با هم اختلاف معنی‌‌داری نداشتند.
همتی و همکاران (1386) با بررسی تاثیر اقلیم و اندامهای مختلف روی برخی فلاونویید‌‌های درختچه سرخ ولیک، نشان دادند که اثرات متقابلی بین مکان و صفات وجود دارد و آن‌ها به این نتیجه رسیدند که میزان کوئرستین در اندام کل گیاه سرخ ولیک در کلاردشت مازندران بیشتر از گرگان بود. در بررسی دیگری که جایمند و همکاران (1388) با استفاده از استخراج و اندازهگیری ترکیب‌‌های فلاونوئیدی کامفرول و کوئرستین در گلبرگ ده ژنوتیپ از گل محمدی در مناطق غربی ایران انجام دادند دریافتند که بهترین اکشن‌‌ها از نظر میزان ترکیب‌‌های کامفرول و کوئرستین به ترتیب شامل آذربایجان غربی، ایلام و اردبیل بودند.
یکی از محققان در سال 1973 نسبت به کاشت گونه‌‌ای گل انگشتانه‌‌ در چهار نقطه که از نظر ارتفاع متفاوت بودند (بین 660 تا 1840 متر ارتفاع از سطح دریا) اقدام نموده و پس از مطالعات لازم به این نتیجه رسید که کاشت این گیاه در ارتفاعات بالا بویژه سبب کاهش برخی کلیکوزیدها می‌‌گردد (امیدبیگی، 1384). در تحقیقاتی که در سال 1975 در اتیوپی روی گونه‌‌ای از ریحان انجام گرفت معلوم گردید که در ارتفاعات پایین مقدار لینالول موجود در اسانس گیاه مذکور افزایش می‌‌یابد، در حالی که کاشت این گیاه در ارتفاعات باعث افزایش تولید اوژنول موجود در اسانس می‌‌گردد (امید بیگی، 1384).
تجلی و همکاران (2002) با بررسی تأثیر ارتفاع و اندامها بر روی فنول و فلاونوئید گیاه Carateagus Microphylla بیان داشتند که این گیاه در ارتفاع 1000 متری، دارای بیشترین سطح فنول و فلاونوئید نسبت به گیاهان رشد یافته در ارتفاعات پست بوده است. قاسمی و همکاران (2010) با بررسی تاٌثیر فاکتورهای محیطی بر روی فعالیت آنتی اکسیدان و میزان فنول و فلاونوئید کل در گیاه گردو Juglans Regia به این نتیجه رسیدند که بیشترین میزان فنول و فلاونوئید در منطقه آبعلی با بیشترین ارتفاع و کمترین میانگین دمای روزانه بدست آمد.
گاریما کیشر و همکاران (2010) با بررسی تأثیر ارتفاعهای مختلف روی میزان فعالیتهای آنتی‌کسیدانی و مقدار فنول و فلاونوئید کل در گیاه Tartar Buckwhat در هیمالیای غربی نشان دادند که مقدار فنول و فلاونوئید با افزایش ارتفاع افزایش مییابد.
سپهری‌‌فر و حسنلو (1388) با بررسی مقایسه‌‌ای مقدار ترکیبات فنلی، آنتوسیانینی و فلاونوئیدی در عصاره متانولی برگ و میوه گیاه قره‌‌قاط جمعآوری شده از استان‌های اردبیل، گیلان و مازندران دریافتند که بیشترین مقدار ترکیبات فنلی و آنتوسیانین مربوط به میوه قره‌‌قاط منطقه کلاردشت مازندران و بیشترین مقدار ترکیبات فلاونوئیدی بر حسب کوئرستین مربوط به برگ منطقه ماسوله گیلان می‌‌باشد.
نتایج مطالعه‌‌ای اسمل کرویک و همکاران (2006) مشخص کرد که اختلاف معنی داری در بعضی ترکیبات ثانویه موجود در اسانس گونه‌های مختلف گل راعی نظیرHypericum maculatum, Hypericum olympicum, Hypericum perforatum جمعآوری شده در سالهای متفاوت از بعضی مناطق با تنوع فصلی وجود دارد. همچنین گزارش شد که صفات ژنتیکی و عوامل اکولوژیکی از مهمترین عوامل مؤثر در نوع و میزان ترکیبات ثانویه موجود در اسانس گل گونه‌های گل راعی هستند.

-104361-473572

3- مواد و روش‌ها
3-1- مواد گیاهی
در این تحقیق از گزنه‌های خودرو در ارتفاعات مختلف استان‌های مازندران و گلستان استفاده شد.
3-2- وسایل و دستگاههای مورد استفاده
کلروفیلسنج: جهت اندازهگیری میزان کلروفیل برگ
خطکش
ترازوی دیجیتال
آسیاب برقی
دستگاه موقعیت سنج (GPS)
سانتریفوژ آزمایشگاهی
دستگاه اسپکتروفتومتر
دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
3-3- مواد شیمیایی
مواد شیمیایی مورد استفاده در این تحقیق عبارت بودند از: متانول، معرف فولین سیوکالته، کربنات سدیم، کلرید آلومینیوم، استات پتاسیم، تیوسولفات سدیم، استاندارد اسید گالیک، کوئرستین، کلروژنیک اسید، کافئیک اسید، روتین، استونیتریل، اسید استیک و اسیتو نیتریل.
تمامی مواد شیمیایی و معرفها از شرکت مرک و حلالها با بالاترین خلوص تهیه شدند.
3-4- آمادهسازی گیاه گزنه
اجرای این پژوهش شامل دو مرحله می‌‌باشد. مرحله اول: شناسایی مکان رویش و جمعآوری گیاه گزنه، پس از انتخاب مناطق در زمستان سال 1390 در زمان گلدهی گیاه گزنه (بهار سال 91) جهت جمعآوری به زیستگاه‌‌های مورد نظر در استان مازندران و گلستان مراجعه شد. سپس تعداد چندین نمونه کامل گیاهی به طور تصادفی از هر منطقه جمعآوری و پس از بررسی برخی صفات مورفولوژیکی، اقدام به خشکاندن اندام‌‌های گیاه (برگ، ساقه، گل و ریشه) بصورت جداگانه در شرایط خشک، سایه و تهویه مناسب شد (شکل 3-1). اندام‌‌های خشک شده بصورت جداگانه با استفاده از آسیاب برقی به پودر تبدیل شده و از الک با مش 18 عبور داده شد. نمونه‌‌های خشک شده در پاکت‌‌های مخصوص و نایلونی به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت در داخل آن بسته‌بندی شدند. و تا زمان آزمایش در فریزر 18- درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند.

شکل 3-1- الف- رویشگاه گزنه در منطقه چهارباغ گرگان، ب- فیروزجاه بابل، پ- خشک کردن گزنه
در زمان مراجعه به زیستگاه گزنه، از هر منطقه که گیاه مورد نظر جمعآوری شد با استفاده از دستگاه موقیعتسنج GPS اقدام به تعیین موقعیت جغرافیایی منطقه از نظر ارتفاع از سطح دریا، طول و عرض جغرافیایی گردید. برای بررسی خصوصیات اقلیمی زیستگاه‌‌ها بر اساس نزدیکترین ایستگاه هواشناسی به زیستگاه، آمار بلندمدت از پارامتر‌‌های هواشناسی مانند متوسط درجه‌‌حرارت و متوسط بارندگی تهیه شد (جدول 3-1). جهت تعیین مهمترین خصوصیات خاکشناسی از هر زیستگاه نمونه خاک تصادفی از عمق صفر تا 30 سانتی‌متر برداشته شده و به آزمایشگاه خاکشناسی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان برای آزمون خاک انتقال داده شد. بافت خاک، ماده آلی خاک، شوری و اسیدیته خاک از مهمترین خصوصیات خاکشناسی مورد مطالعه بود (جدول 3-2). مرحله دوم: عصاره‌‌گیری و آنالیز بیوشیمیایی، جهت عصاره‌‌گیری و استخراج ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی از حلال متانول استفاده شد و برای آنالیز بیوشیمیایی ترکیبات فنلی(اسیدکلروژنیک و اسید کافئیک) و فلاونوئیدی (روتین) از روش کروماتوگرافی مایع (HPLC) استفاده شد.
3-5- صفات مورفولوژیکی مورد مطالعه گیاه گزنه
به منظور ارزیابی برخی صفات ریخت‌شناسی از هر منطقه پنج نمونه کامل گیاهی در فصل گلدهی گیاه انتخاب و 13 صفت کمی رویشی و زایشی(طول برگ، عرض برگ، نسبت طول به عرض برگ، تعداد برگ در بوته، تعداد گره، فاصله گره، اندازه گلآذین، تعداد گلآذین در بوته، قطر ساقه، قطر ریشه، طول ریشه، ارتفاع گیاه و میزان کلروفیل) با پنج تکرار برای هر صفت بررسی شد.
3-6- صفات بیوشیمیایی مورد مطالعه گیاه گزنه
فنل و فلاونوئید کل، اسید کلروژنیک، اسید کافئیک و روتین.

جدول 3-1- مشخصات جغرافیایی و هواشناسی رویشگاههای مورد مطالعه گیاه گزنه

جدول 3-2- مشخصات خاک رویشگاههای مورد مطالعه گیاه گزنه

3-7- استخراج عصاره متانولی
به منظور تهیه عصاره متانولی، ابتدا نمونه‌‌ها (برگ، ریشه، ساقه و گل) بصورت جداگانه در دمای طبیعی (دمای اتاق) خشک شد، سپس با آسیاب برقی به خوبی پودر و از الک شماره 18 گذرانده شد. نمونه‌‌های الک شده توزین شده و مقدار یک‌‌ گرم از هر نمونه به ارلن100 میلی‌‌لیتری انتقال یافته و با 10 سی‌‌سی متانول 80 درصد (نسبت 1 به 10) مخلوط شد. سپس نمونهها به مدت 24 ساعت روی همزن قرار داده شد، بعد به مدت 5 دقیقه در 3000 دور در دقیقه سانتریفیوژ شد. سپس عصاره خالص رویی برای اندازه‌‌گیری فنل کل و محتوی فلاونوئید نمونه‌ها مورد استفاده قرار گرفت.
3-7-1- اندازه‌گیری فنل کل
مقدار کل ترکیبات فنلی موجود در عصاره گیاه گزنه توسط رنگ سنجی به روش فولین سیو کالتو (ابراهیم‌‌زاده و همکاران، 2008) با کمی تغییر مورد بررسی قرار گرفت. در این روش مقدار کل ترکیبات فنلی بر اساس یک ترکیب فنلی که اغلب مواقع اسید گالیک میباشد انتخاب و نتایج آن به صورت اکیوالانت اسید گالیک بیان میگردد. ابتدا 20 میکرولیتر از عصاره متانولی برداشته شده و با 16/1 میلی‌‌لیتر آب مقطر و 100 میکرولیتر فولین سیوکالتیو مخلوط شد. بعد از 8-1 دقیقه استراحت، 300 میکرولیتر کربنات‌‌سدیم یک مولار (6/10 گرم در 100 میلی‌‌لیتر آب مقطر) به محلول افزوده شده و به مدت 30 دقیقه در حمام بخار oC40 در تاریکی قرار گرفت. برای تهیه شاهد، متانول خالص جایگزین عصاره متانولی گردید. سپس محلول حاصل در طول موج 760 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت گردید. برای رسم منحنی کالیبراسیون از غلظت‌‌های متفاوت گالیکاسید (50، 100، 200، 250، 350 میلی‌‌گرم بر لیتر) در متانول: آب (50:50) استفاده گردید. در معادله خطی حاصل به‌‌جای Y، عدد قرائت شده در مقابل بلانک قرار داده شد و به این ترتیب X به‌‌دست آمد. این مقدار برای یک گرم در لیتر محاسبه شد و فنل کل بر حسب میلی‌‌گرم گالیک اسید در یک گرم نمونه خشک بدست آمد (شکل 3-2).

شکل 3-2- نمودار استاندارد گالیک اسید3-7-2- اندازه‌‌گیری محتوی فلاونوئیدی
برای محاسبه محتوای فلاونوئید از روش آلومینیوم کلراید (ابراهیم‌‌زاده و همکاران، 2008) استفاده شد؛ به این صورت که 5/0 میلی‌‌لیتر از عصاره متانولی با 5/1 میلی‌‌لیتر متانول، 1/0 میلی‌‌لیتر آلومینیوم کلرید 10درصد در اتانول (10 گرم آلومینیوم کلرید در 100 میلی‌‌لیتر اتانول و آبمقطر)، 1/0 میلی‌‌لیتر استاتپتاسیم یکمولار (41/2 گرم در 10 میلی‌‌لیتر آب مقطر) و 8/2 میلی‌‌لیتر آبمقطر مخلوط شد. برای تهیه شاهد، متانول خالص جایگزین عصاره متانولی گردید. محلول حاصل 30 دقیقه در تاریکی قرار داده شده و سپس در طول موج 415 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت شد. جهت رسم منحنی استاندارد از غلظت‌‌های مختلف استاندارد کوئرستین (10، 50، 100 و 200 میلی‌‌گرم بر لیتر) استفاده شد. از معادله خط بدست آمده برای تعیین غلظت فلاونوئید کل استفاده گردید (شکل 3-3).

شکل 3-3- نمودار استاندارد کوئرستین
3-8- اندازه‌‌گیری اسید کلروژنیک و اسید کافئیک با استفاده از دستگاه HPLC
3-8-1- آمادهسازی نمونه
به منظور تعیین نوع ترکیبات فنلی موجود در عصاره از روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا استفاده شد. برای این منظور جهت آماده‌‌سازی نمونه، یک گرم نمونه (برگ، ریشه، ساقه و گل) پودر شده با دقت 001/0 توزین گردید و در 10 میلی‌لیتر متانول خالص (1: 10) مخصوص HPLC همگن شد، و به مدت 10 دقیقه در اولتراسوند قرار داده شد (لوله محتوی محلول کاملاً به وسیله فویل آلومینیومی در برابر نور محافظت گردید) و به مدت 12 ساعت روی همزن قرار داده شد، سپس به مدت 10 دقیقه در دور 3500 سانتریفیوژ گردید. بخش فوقانی محلول بعد از گذشتن از فیلتر سرنگی، به ظروف مخصوص HPLC منتقل گردید و آماده تزریق به دستگاه HPLC شد. مشخصات دستگاه به شرح زیر بود:
مدل دستگاه: مرک- هیتاچی ال- 7100
دتکتور: دیود اری هیتاچی ال- 2450
آون ستون: هیتاچی ال-2300
نوع ستون: آر پی- 18 با ابعاد 6/4 250 میلی‌متر و اندازه ذرات 5 میکرومتر
فاز متحرک مورد استفاده در این بررسی شامل 1 میلیلیتر اسیداستیک، 89 میلیلیتر آب مقطر دیونیزه شده و 10 میلیلیتر استونیتریل با سرعت جریان یک میلیلیتر در دقیقه و دمای 25 درجه سانتی‌‌گراد بود. با مقایسه زمان تأخیر و سطح زیر منحنی نمونه با نمونه‌‌های استاندارد، میزان اسید کافئیک و اسید کلروژنیک تعیین و در نهایت بر اساس میلی‌‌گرم بر گرم وزن خشک برگ یا دیگر اندام خشک بیان گردید. (تراجیتنبرگ و همکاران، 2008؛ سانتوز-گامز و همکاران، 2003).
3-8-2- تهیه نمودار کالیبراسیون اسید کلروژنیک و اسید کافئیک
به منظور رسم منحنی‌‌های استاندارد از استاندارد‌‌های اسید کلروژنیک با غلظت‌‌های 10، 20، 50، 100، 150 و 200 و برای اسید کافئیک با غلظت‌‌های 20، 25، 50، 100، 150 و 200 میلی‌گرم بر لیتر تهیه گردید، سپس با تزریق 20 میکرولیتر از هر نمونه سطح زیر نمونه‌‌ها محاسبه شد (چن و همکاران، 2005). هر یک از استانداردهای فوق را سه بار به دستگاه تزریق تا از کالیبره بودن دستگاه اطمینان حاصل گردد. سپس با استفاده از مساحت سطح زیر منحنی هر یک از استانداردها نمودار کالیبراسیون مربوطه رسم و معادله خط حاصل بدست آمد (شکل 3-4 و 3-5).
3-8-3- تزریق نمونه گیاهی
نمونه‌‌ها با سرنگ‌‌های مجهز به فیلتر واتمن کاملا صاف شد به طوری که هیچ ذره ناخالصی در آن وجود نداشته باشد. ابتدا نمونه‌‌ای از استاندارد اسید کلروژنیک و اسید کافئیک به دستگاه تزریق شد.
به منظور شناسایی پیک مربوط به اسید کلروژنیک و اسید کافئیک در نمونه‌‌های تهیه شده، زمان بازداری آن در نمونه با زمان بازداری ترکیب استاندارد در هر تزریق مقایسه شد. برای اطمینان بیشتر نمونه‌‌ای همراه با استاندارد به صورت اینترنال استاندارد تزریق شد نمونهها در طول موج 330 نانومتر قرائت شد.
میزان اسید کلروژنیک و اسید کافئیک بر حسب درصد بیان می‌‌شود. X مجهول در فرمول منحنی را با جایگزین کردن سطح زیر نمودار نمونه‌‌های تزریق شده به دست می‌‌آوریم. واحد مجهول (x) برحسب پی‌‌پی‌‌ام می‌‌باشد.

شکل 3-4- نمودار استاندارد اسید کافئیک

شکل 3-5- نمودار استاندارد اسید کلروژنیک
3-9- اندازه‌‌گیری روتین با استفاده از دستگاه HPLC
3-9-1- آمادهسازی نمونه
به منظور تعیین نوع ترکیبات فلاونوئیدی موجود در عصاره از روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا استفاده شد. برای این منظور جهت آماده‌‌سازی نمونه، یک گرم نمونه (برگ، ریشه، ساقه و گل) پودر شده با دقت 001/0 توزین گردید و در 10 میلی‌لیتر متانول خالص (1: 10) مخصوص HPLC همگن شد، و به مدت 10 دقیقه در اولتراسوند قرار داده شد (لوله محتوی محلول کاملاً به وسیله فویل آلومینیومی در برابر نور محافظت گردید) و به مدت 12 ساعت روی همزن قرار داده شد، سپس به مدت 10 دقیقه در دور 3500 سانتریفیوژ گردید. بخش فوقانی محلول بعد از گذشتن از فیلتر سرنگی، به ظروف مخصوص HPLC منتقل گردید و آماده تزریق به دستگاه HPLC شد.
فاز متحرک مورد استفاده در این بررسی شامل 50 میلیلیتر متانول خالص مرک، 49 میلی‌لیتر آب مقطر دیونیزه شده و 1 میلیلیتر اسید استیک با سرعت جریان یک میلیلیتر در دقیقه و دمای 25 درجه سانتی‌‌گراد بود. با مقایسه زمان تأخیر (مدت زمانی که طول می‌‌کشد تا ترکیب مورد نظر از ستون خارج شود) و سطح زیر منحنی نمونه با نمونه‌‌های استاندارد، میزان روتین تعیین و در نهایت بر اساس میلی‌‌گرم بر گرم وزن خشک نمونه بیان گردید (تراجیتنبرگ و همکاران، 2008؛ سانتوز-گامز و همکاران، 2003).
3-9-2- تهیه نمودار کالیبراسیون روتین
به منظور رسم منحنی‌‌های استاندارد برای روتین غلظت‌‌های 20، 50، 100، 150 و 200 میلی‌گرم بر لیتر تهیه گردید، سپس با تزریق 20 میکرولیتر از هر نمونه سطح زیر نمونه‌‌ها محاسبه شد (چن و همکاران، 2005). هر یک از استانداردهای فوق را سه بار به دستگاه تزریق تا از کالیبره بودن دستگاه اطمینان حاصل گردد. سپس با استفاده از مساحت سطح زیر منحنی هر یک از استانداردها نمودار کالیبراسیون مربوطه رسم و معادله خط حاصل بدست آمد (شکل 3-6).

شکل 3-6- نمودار استاندارد روتین
3-9-3- تزریق نمونه گیاهی
نمونه‌‌ها با سرنگ‌‌های مجهز به فیلتر واتمن کاملا صاف شد به طوری که هیچ ذره ناخالصی در آن وجود نداشته باشد. ابتدا نمونه‌‌ای از استاندارد روتین به دستگاه تزریق شد.
به منظور شناسایی پیک مربوط به روتین در نمونه‌‌های تهیه شده، زمان بازداری آن در نمونه با زمان بازداری ترکیب استاندارد در هر تزریق مقایسه شد (شکل 3-7). برای اطمینان بیشتر نمونه‌‌ای همراه با استاندارد به صورت اینترنال استاندارد تزریق شد. نمونهها در طول موج 285 نانومتر قرائت شد. میزان روتین بر حسب درصد یا میلیگرم بر گرم وزن خشک بیان می‌‌شود. X مجهول در فرمول منحنی را با جایگزین کردن سطح زیر نمودار نمونه‌‌های تزریق شده به دست می‌‌آوریم.

شکل 3-7- کروماتوگرام نمونه استاندارد روتین در دقیقه 4:50
3-10- مشخصات طرح
برای انجام این تحقیق از طرح کاملاً تصادفی به صورت آشیانه‌ای استفاده شد. در این طرح اثر چهار ارتفاع در هر یک از دو استان مازندران و گلستان بر خصوصیات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه گزنه مورد بررسی قرار گرفت. برای ویژگی‌های مورفولوژیکی از پنج تکرار و برای ویژگی‌های بیوشیمیایی از سه تکرار استفاده شد. طرح آشیانه‌ای یا نستد در واقع یک طرح کاملاً تصادفی چند مشاهده‌ای می‌باشد، در این تحقیق استان به عنوان تیمار می‌باشد و ارتفاع نقش تکرار را دارد، و از آنجایی که چند نمونه در هر ارتفاع برداشت می‌شود به این طرح‌ها چند مشاهده‌ای گفته می‌شود.
3-11- تجزیه و تحلیل آماری
تجزیه واریانس داده‌های به دست آمده با نرم‌افزار SAS انجام شد و به علت معنی‌دار شدن اثر متقابل ارتفاع در استان، مقایسه میانگین این اثر به کمک نرم‌افزار MSTAT و با روش آزمون دانکن صورت پذیرفت، رسم نمودارها نیز با نرم‌افزار Excel انجام شد.

-225529-624053

4- نتایج و بحث
4-1- صفات مورفولوژیک
نتایج تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک گزنه نشان داد که بین دو استان مازندران و گلستان در تمامی صفات به جزء تعداد گل آذین در بوته اختلاف معنی‌داری وجود نداشت اما اثر متقابل ارتفاع در استان، در همه صفات معنی‌دار بود (جدول 4-1). جدول 4-2 مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان را برای صفات مورفولوژیک نشان میدهد.
4-1-1- طول، عرض و نسبت طول به عرض برگ
نتایج مقایسه میانگین نشان داد که مقدار هر سه صفت طول، عرض و نسبت طول به عرض برگ با افزایش ارتفاع کاهش یافت به طوریکه بیشترین مقدار طول برگ (3/14 سانتیمتر) در ارتفاع 50 متری استان گلستان و کمترین مقـدار آن (9/6 سانتیمتر) در ارتفاع 2250 متری استان مازندران بدست آمد.
بیشترین مقدار عرض برگ (16/9 سانتیمتر) در ارتفاع 10 متری مازندران و کمترین مقدار آن (5/5 سانتی‌متر) در ارتفاع 2250 متری گلستان بدست آمد.
بیشترین نسبت طول به عرض برگ (85/1) در ارتفاع 1450 متری گلستان و کمترین مقدار آن (18/1) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد.
تجزیه همبستگی نشان داد که دو صفت طول و عرض برگ همبستگی مثبت بالا (71/0=r) دارند (جدول 4-3).

جدول 4-1- تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک

*، ** و ns به ترتیب نشان معنی‌داری در سطح 5%، 1% و غیر معنی‌دارمی‌باشد.
جدول 4-2- مقایسه میانگین صفات مورفولوژیک به روش آزمون دانکن

در هر ستون حروف مشترک نشان دهنده عدم اختلاف معنیدار است.

جدول 4-3- ضرایب همبستگی بین صفات مورفولوژیک گیاه گزنه

*، ** و ns به ترتیب نشاندهنده معنی‌داری در سطح 5%، 1% و غیر معنی‌دار می‌باشد.
4-1-2- تعداد برگ در بوته
با افزایش ارتفاع، تعداد برگ در بوته کاهش محسوسی نشان داد به طوریکه در ارتفاعات پایین مازندران و گلستان تعداد برگ در بوته، به ترتیب 8/84 و 2/80 عدد بود اما در ارتفاع 2250 متری این تعداد به 2/19 و 4/36 عدد کاهش یافت.
4-1-3- تعداد و فاصله گره‌ها
با افزایش ارتفاع در دو استان مازندران و گلستان، تعداد گره در گزنه کاهش اما فاصله گره‌ها افزایش نشان داد. در پایین‌ترین ارتفاع مازندران و گلستان تعداد گره به ترتیب 23 و 2/26 عدد بود اما در بالاترین ارتفاع دو استان این تعداد به 6/9 و 11 عدد کاهش یافت.
بیشترین فاصله گره (48/8 سانتی‌متر) مربوط به استان مازندران و ارتفاع 1450 متری بود که البته با مقدار آن در ارتفاع 2250 متری اختلاف معنی‌دار نداشت. کمترین فاصله گره (4/3 سانتیمتر) در ارتفاع 50 متری گلستان مشاهده شد. با توجه به همستگی منفی و بالا (71/0= r) بین دو صفت تعداد و فاصله گره، می‌توان نتایج حاصله را مورد انتظار دانست، یعنی در ارتفاعات افزایش فاصله گره‌ها در نتیجه کاهش تعداد گره قابل توجیه هست.
4-1-4- قطر ساقه
بیشترین میزان قطر ساقه که به ترتیب 05/7 و 98/6 میلی‌متر بود در ارتفاعات 1450 و 2250 متری گلستان و کمترین مقدار آن (44/4 میلی‌متر) در ارتفاع 10 متری مازندران مشاهده شد.
4-1-5- قطر و طول ریشه
با افزایش ارتفاع روند مشخصی برای دو صفت قطر و طول ریشه مشاهده نشد، بهطوری که بیشترین مقدار قطر ریشه (01/5 میلی‌متر) در ارتفاع 1450 متری گلستان مشاهده شد که البته با مقدار آن در ارتفاع 2250 متری این استان و همچنین ارتفاع 10 متری مازندران اختلاف معنی‌داری نشان نداد (05/0 ≤ P) کمترین مقدار قطر ریشه (02/3 میلی‌متر) در ارتفاع 750 متری گلستان بدست آمد.
بیشترین مقدار طول ریشه (01/31 سانتی‌متر) در ارتفاع 1450 متری گلستان مشاهده شد.
4-1-6- اندازه و تعداد گل آذین در بوته
بین دو استان از نظر تعداد گل آذین اختلاف معنی‌دار (05/0 ≤ P) مشاهده شد. میانگین تعداد گل آذین در بوته، در گلستان 8/46 عدد بود، در حالی‌که در مازندران 35/41 عدد بود. در بررسی اثر متقابل ارتفاع در استان، مشخص شد که استان گلستان با ارتفاع 1450 متر بیشترین تعداد گل آذین (2/59 عدد) را داشت در حالیکه در ارتفاع 750 متری مازندران کمترین تعداد گل آذین (8/35 عدد) مشاهده شد.
تعداد گل آذین در بوته با صفاتی مثل طول برگ، تعداد برگ، تعداد گره، قطر ساقه و طول ریشه همبستگی مثبت و معنیداری نشان داد.
اندازه گل آذین در مناطق نمونه برداری کم و بیش مشابه بود، تنها در ارتفاع 1450 متری مازندران گزنه‌هایی با اندازه گل آذین بالاتر (52/5 سانتی‌متر) نسبت به سایر مناطق مشاهده شد.
4-1-7- ارتفاع گیاه
افزایش ارتفاع نقش موثری در کاهش ارتفاع گیاه گزنه داشت، بهطوری‌که نتایج نشان داد در ارتفاعات پایین (تا 750 متر) ارتفاع بوته‌ها بالا بود اما در ارتفاعات بالاتر کاهش چشمگیری در ارتفاع گیاه مشاهده شد. بیشترین ارتفاع گیاه (3/120 سانتی‌متر) در استان مازندران با ارتفاع 750 متر بدست آمد و کمترین مقدار این صفت (2/77 سانتی متر) در ارتفاع 2250 متری مازندران مشاهده شد که البته با ارتفاع 2250 متری گلستان اختلاف معنی‌دار نداشت.


ارتفاع گیاه گزنه با صفاتی مثل طول برگ، تعداد برگ، تعداد گره و طول ریشه همبستگی مثبت و معنی داری داشت (جدول 4-3).
4-1-8- میزان کلروفیل
با افزایش ارتفاع میزان کلروفیل روند افزایشی داشت بهطوری که بیشترین میزان کلروفیل (3/50 درصد) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد در حالیکه مقدار این صفت در ارتفاع 750 متری 3/27 درصد بود. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که میزان کلروفیل با طول برگ و تعداد گره، همبستگی منفی و معنی‌دار و با فاصله گره (40/0= r) همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت (جدول 4-3).
طبق نتایج بدست آمده، صفات مورفولوژیکی و بیوشمیایی گیاه گزنه تحت تاثیر شرایط محیطی مختلف ناشی از تغییر ارتفاع محل رویش قرار گرفتند، یهطوری‌‌که ارتفاعات بالا در دو استان مازندران و گلستان به خصوص منطقه له کوه بابل با ارتفاع 2250 متر از سطح دریا، دارای بیشترین تاثیرپذیری از افزایش ارتفاع بودند. با توجه به داده‌های هواشناسی (جدول 3-1) با افزایش ارتفاع، دما به طور محسوسی کاهش یافت به‌طوری‌که میانگین دمای سالیانه از 17 درجه سانتی‌گراد در پایینترین ارتفاع به 8 درجه سانتیگراد در بالاترین ارتفاع رسید و از آنجایی که رشدونمو اندام‌های گیاهی در شرایط دمای پایین کاهش می‌یابد بسیاری از صفات مورفولوژیکی مورد بررسی در این مطالعه نظیر طول و عرض برگ، تعداد برگ و ارتفاع گیاه کاهش یافت. در بسیاری از گیاهان تاثیر دمای پایین در کاهش خصوصیات رویشی به اثبات رسیده است (امیدبیگی، 1379). همزمان با کاهش دما در ارتفاعات بالا میزان کلروفیل افزایش نشان داد، افزایش درصد کلروفیل در شرایط سرد نوعی مقاومت در برابر سرما محسوب می‌شود تا گیاه بتواند تا حدودی خسارات ناشی از کاهش فتوسنتز را جبران کند (اسپیرینگ و کارلاندر، 1979).
4-2- صفات بیوشیمیایی
نتایج تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی مورد بررسی با دستگاه اسپکتروفتومتر و دستگاه HPLC نشان داد که اثر متقابل ارتفاع در استان برای تمامی صفات معنی‌دار بود (جدول 4-4 و جدول 4-5). مقایسه میانگین نیز برای این صفات انجام شد.
4-2-1- فنل کل برگ، ریشه، ساقه و گل
نتایج بررسی‌ها نشان داد که با افزایش ارتفاع، میزان فنل در اندام‌های مختلف گزنه افزایش می‌یابد، بهطوری که بیشترین میزان فنل کل برگ (57/3 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد و با کاهش ارتفاع به 1450 متر، فنل کل برگ کاهش محسوسی نشان داد، ارتفاعات بالای استان گلستان نیز از فنل بالاتری نسبت به ارتفاعات پایین ر برخوردار بودند (شکل 4-1).
میزان فنل کل ساقه و گل نیز تحت تاثیر ارتفاع بود بهطوری که بیشترین میزان آن (38/3 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران و کمترین مقدار آن (48/1 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 50 متری گلستان بدست آمد (شکل 4-2).
در ریشه نسبت به اندام‌های دیگر میزان فنل کل کاهش محسوسی نشان داد و حتی اختلاف کمتری در ارتفاعات مختلف مشاهده شد، بهطوری که بیشترین میزان فنل کل ریشه (21/1 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران و کمترین مقدار آن (09/1 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 750 متری گلستان بدست آمد (شکل 4-3).

جدول 4-4- تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی مورد بررسی با دستگاه اسپکتروفتومتر

** و ns به ترتیب نشان دهنده معنی‌داری در سطح 1% و غیر معنی‌دار می‌باشد.
جدول 4-5- تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی مورد بررسی با دستگاه HPLC

** و ns به ترتیب نشان دهنده معنی‌داری در سطح 1% و غیر معنی‌دار می‌باشد.

شکل 4-1- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فنل برگ
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-2- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فنل ساقه و گل
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-3- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فنل ریشه
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)
4-2-2- فلاونوئید کل برگ، ریشه، ساقه و گل
نتایج مقایسه میانگین نشان داد که با افزایش ارتفاع در دو استان مازندران و گلستان میزان فلاونوئید کل در اندام‌های مختلف افزایش یافت، به‌طوری‌که بیشترین میزان فلاونوئید کل برگ (64/5 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد، در ارتفاع 1450 متری مازندران مقدار آن به 94/4 میلی‌گرم بر گرم رسید و پس از آن ارتفاعات بالای گلستان بیشترین میزان فلاونوئید کل برگ را داشته‌اند. کمترین میزان فلاونوئید برگ (3 میلی‌گرم بر گرم) مربوط به ارتفاع 50 متری گلستان بود (شکل 4-4).
مقدار فلاونوئید کل ساقه وگل نسبت به برگ کاهش نشان داد اما همچنان در ارتفاعات بالاتر مقدار بیشتری از این ماده در اندام‌های ساقه و گل وجود داشت. بیشترین میزان فلاونوئید ساقه و گل (98/3 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران حاصل شد و با کاهش ارتفاع به 1450 متر میزان آن کاسته شد اما در سایر مناطق نمونه برداری میزان این ماده تقریباً یکسان بود و با هم اختلاف معنی‌داری نداشتند (شکل 4-5).
فلاونوئید کل ریشه کاهش چشمگیری نسبت به برگ و ساقه و گل داشت به‌طوری‌که بیشترین میزان آن (53/2 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد و سایر مناطق مرتفع دو استان میزان تقریباً مشابهی از فلاونوئید کل را در اندام ریشه داشتند، کمترین میزان این ماده (1/2 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 10 متری مازندران بدست آمد (شکل 4-6).

شکل 4-4- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید برگ
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-5- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید ساقه و گل
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-6- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان فلاونوئید ریشه
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)
4-2-3- کلروژنیک برگ، ریشه، ساقه و گل
مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک برگ گیاه گزنه نشان داد که در هر دو استان مازندران و گلستان با افزایش ارتفاع میزان کلروژنیک برگ افزایش یافت، بهطوری‌که بیشترین مقدار آن (29/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد و پس از آن ارتفاع 2250 متری گلستان مقدار کلروژنیک بالایی داشت، کمترین مقدار این ماده (1/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 50 متری گلستان مشاهده شد (شکل 4-7).
در اندام‌های ساقه و گل نیز بیشترین میزان اسید کلروژنیک در ارتفاعات بالا مشاهده شد، به‌طوری‌که بیشترین مقدار این ماده (3/0 میلی‌گرم بر گرم) در رویشگاه‌های 2250 متری مازندران دیده شد و پس از آن سایر مناطق مرتفع دو استان قرار داشتند، کمترین مقدار کلروژنیک اسید ساقه و گل (17/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 10 متری مازندران دیده شد (شکل 4-8).
در ریشه گزنه نسبت به اندام‌های هوایی مقدار اسید کلروژنیک کمتری دیده شد، بهطوری‌که بیشترین مقدار این ماده (13/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد و با کاهش ارتفاع مقدار این ماده در ریشه بصورت چشمگیری کاهش یافت بهطوری که در ارتفاع 50 متری گلستان به 02/0 میلی‌گرم بر گرم رسید (شکل 4-9).

شکل 4-7- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک برگ
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-8- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک ساقه و گل
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-9- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کلروژنیک ریشه
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)
4-2-4- کافئیک برگ، ریشه، ساقه و گل
نتایج اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک برگ گیاه گزنه نشان داد که بیشترین مقدار این ماده (054/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران دیده شد و پس از آن ارتفاع 1450 متری این استان قرار داشت، بین سایر مناطق نمونه‌برداری اختلاف معنی‌دار مشاهد نشد (شکل 4-10).
مقدار اسید کافئیک در اندام‌های ساقه و گل نیز تحت تاثیر ارتفاع بود بهطوری‌که بیشترین مقدار آن (065/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد، سایر مناطق مرتفع دو استان در جایگاه دوم قرار گرفتند و کمترین مقدار اسید کافئیک (046/0 میلی‌گرم بر گرم) در پایین‌ترین ارتفاع گلستان مشاهده شد (شکل 4-11).
نتایج بررسی‌ها نشان داد که در ریشه گزنه اسید کافئیک کمتری نسبت به سایر اندام‌ها وجود داشت و مقدار آن در ارتفاعات پایین بسیار ناچیز بود، بیشترین مقدار این اسید (021/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بود و ارتفاع1450 متری مازندران و مناطق مرتفع گلستان در رده‌های بعدی قرار گرفتند (شکل 4-12).

شکل 4-10- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک برگ
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-11- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک ساقه و گل
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-12- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان اسید کافئیک ریشه
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)
4-2-5- روتین برگ، ریشه، ساقه و گل
در بررسی اثر متقابل ارتفاع در استان، بر میزان روتین برگ مشاهده شد که در هر دو استان مازندران و گلستان با افزایش ارتفاع مقدار روتین افزایش یافت، بهطوری‌که بیشترین مقدار آن (34/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران بدست آمد و پس از آن، سایر مناطق مرتفع دو استان قرار گرفتند، کمترین مقدار روتین برگ (16/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 750 متری گلستان مشاهده شد (شکل 4-13).
نتایج مقایسه میانگین اثر ارتفاع در استان بر میزان روتین ساقه و گل نیز، روندی مشابه با روتین برگ داشت، بهطوری که بیشترین مقدار آن (37/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 2250 متری مازندران و کمترین مقدار آن (17/0 میلی‌گرم بر گرم) در ارتفاع 750 متری گلستان دیده شد (شکل 4-14).
طبق نتایج HPLC در ریشه گیاه گزنه روتین مشاهده نشد.

شکل 4-13- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان روتین برگ
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)

شکل 4-14- مقایسه میانگین اثر متقابل ارتفاع در استان بر میزان روتین ساقه و گل
(اعداد دارای حروف مشترک فاقد اختلاف معنی‌دار میباشند)
4-3- رابطه رگرسیونی ارتفاع از سطح دریا با مقدار فنل و فلاونوئید
در همه اندام‌های گیاه گزنه، مقدار فلاونوئید کل بیشتر از فنل کل بوده است. با افزایش ارتفاع از سطح دریا میزان فنل و فلاونوئید کل به صورت چشمگیری افزایش نشان داد. در ارتفاعات کمتر از 1000 متر مقدار شیب رگرسیون بسیار کمتر از ارتفاعات بالاتر بوده است. در برگ گزنه مقدار فلاونوئید کل ارتباط بیشتری با ارتفاع نسبت به فنل کل نشان داد (96/0= r2)، به‌طوری‌که در ارتفاعات بالا شیب خط رگرسیون افزایش بیشتری نشان داد (شکل 4-15).
برخلاف برگ در اندام‌های ساقه و گل مقدار فنل کل ارتباط مثبت و معنی‌دار بیشتری با ارتفاع از سطح دریا نشان داد (95/0=r2)، بطوریکه در ارتفاعات بالاتر از 1000 متر، میزان فنل کل با شیب رگرسیونی بیشتری نسبت به فلاونوئید کل افزایش یافت (شکل 4-16).
در ریشه گیاه گزنه علاوه بر کمتر بودن مقدار فنل کل نسبت به فلاونوئید کل، پاسخ کمتری (87/0=r2) هم نسبت به افزایش ارتفاع از سطح دریا مشاهده شد (شکل 4-17).
میزان اسید کلروژنیک و روتین گیاه به طور محسوسی بیشتر از اسید کافئیک بود، همچنین بیشترین ارتباط (99/0=r2) با ارتفاع از سطح دریا، مربوط به میزان اسید کلروژنیک کل گیاه بود که بهشدت تحت تاثیر ارتفاع از سطح دریا قرار گرفت (شکل 4-18).

شکل 4-15- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در برگ گیاه گزنه

شکل 4-16- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در ساقه و گل گیاه گزنه

شکل 4-17- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با فنل و فلاونوئید کل در ریشه گیاه گزنه

شکل 4-18- ارتباط بین ارتفاع از سطح دریا با ترکیبات فنل و فلاونوئیدی در گیاه گزنه
میزان فنل و فلاونوئید کل و همچنین ترکیبات آن‌ها با ارتفاع از سطح دریا ارتباط مثبت و معنی‌دار داشتند، بهطوری که بیشترین میزان این ترکیبات در منطقه له کوه بابل مشاهده شد. با افزایش ارتفاع علاوه بر دما میزان رطوبت نسبی نیز کاهش یافت (جدول 3-1) و به نظر می‌رسد کاهش دما و رطوبت از مهمترین عوامل تاثیرگذار در افزایش تولید ترکیبات فنل و فلاونوئیدی باشند، هر چند در منطقه له کوه مقدار مواد آلی نیز نسبت به سایر مناطق بیشتر بود (جدول 3-2). در مطالعات مختلف تاثیر رویشگاه بر میزان متابولیت‌های ثانویه در گیاهان مختلف بررسی شده است که در اکثر موارد بر نقش رویشگاه به عنوان عامل تاثیر گذار در تجمع متابولیت‌های ثانویه تاکید شده است. مکان رشد گیاه می‌تواند از طریق تغییرات دمایی و رطوبتی بر فرآیند تشکیل مواد موثره تاثیرگذار باشد، مکانیسم تاثیرات محیط بر تجمع متابولیت‌های ثانویه به درستی روشن نیست، با این وجود این نکته روشن است که محیط از طریق تاثیری که در فرایند تولید متابولیت و عوامل مرتبط در تولید آنزیم‌ها دارد، در نوع و شدت واکنش‌های شیمیایی موثر است (همتی و همکاران، 2003؛ سیوستاوا و شیم، 2002). درجه حرارت از جمله عوامل محیطی تاثیرگذار در تشکیل و تجمع متابولیت‌های ثانویه است. بررسی‌های اولیه نشان داد که در مناطقی با درجه حرارت پایینتر تجمع فلاونوئید بیشتر است (داویس و آلبریگو، 1994). میزان مواد موثره در اندام‌های گیاهان هیچگاه ثابت نیست و متناسب با مراحل رشد گیاه و بعضی شرایط محیطی قابل تغییر است. کمیت و کیفیت ترکیبات شیمیایی وابسته به تنوع ژنتیکی، شرایط محیط و فنولوژی گیاه متغیر است (پلاتی و همکاران، 2005). در ضمن اختلاف زیادی در میزان مواد موثره یک گونه در شرایط مختلف رویشی وجود دارد (هانلیدو و همکاران، 1992). کسکیتالو و همکاران (2001) اعلام داشتند که نمی‌توان رابطه روشنی بین محصول و مقدار مواد موثره در گیاهان دارویی یافت. مهمترین عوامل در تغییرات کمی و کیفی به ترتیب به نوع گونه، زمان و مکان برداشت، تغییرات فصلی و روش‌های عصارهگیری بستگی دارد. اوماه و مازا (1996) نشان دادند که با افزایش ارتفاع بر میزان ترکیبات فلاونوئیدی در اندام‌های گیاهی افزوده می‌شود. ترکیبات فلاونوئیدی جاذب نور مانند فلاونها و آنتوسیانینها، در پاسخ به اشعه یو-وی و برای محافظت بافتهای درونی ساقه و برگ از آسیبهای ناشی از این اشعه، در سلولهای اپی درمال تجمع پیدا میکنند. کامپفرول و کوئرستین از جمله این فلاونوئیدها هستند که در پاسخ به این اشعه در گیاه تولید میشوند. ارتفاع جغرافیایی در میزان متابولیتهای ثانویه مؤثر بوده است که یکی از دلایل این به کیفیت تشعشعات مخصوصا Uv-B در ارتفاعات ارتباط میدهند. اشعه Uv-B در ارتفاعات بالاتر بیشتر است و در نتیجه سبب تولید بیشتر بعضی از فلاونوئیدها میشود. (جاکولا و همکاران، 2010).
همتی و همکاران (1391) نشان دادند که میزان کورسترین اندام‌های مختلف گیاه نمدار در منطقه کلاردشت مازندران در مقایسه با منطقه گرگان بیشتر بوده است، بر طبق داده‌های هواشناسی منطقه کلاردشت نسبت به گرگان از ارتفاع بیشتر و هوای خنکتر برخوردار بوده است. علاوه بر این با توجه به اینکه منطقه کلاردشت نسبت به جنگل شصت‌کلا گرگان در ارتفاع بالاتری قرار دارد و با توجه به نقش فلاونوئیدها در حفاظت گیاه در برابر نور فرابنفش، تراکم بیشتر ترکیبات فلاونوئیدی در منطقه کلاردشت توجیح‌پذیر است. تاثیر هوای خنک بر تجمع مواد موثره اندازه‌گیری شده، می‌تواند به طولانی بودن بیشتر دوره تقسیم سلولی و فعالیت بافت گیاهی در مناطق خنک مرتبط باشد. در همین رابطه تحقیقات انجام شده روی برخی فلاونوئیدهای مرکبات نشان داد که تولید آن‌ها در مناطقی با آب و هوای خنک بیشتر ازمناطق گرم می‌باشد، زیرا طول دوره تقسیم سلولی بیشتر می‌شود و در این مرحله عوامل تولید برخی فلاونوئیدها بیشتر می‌شود (داویس و آلبریگو، 1994). میزان آلکالوئیدها و ترکیبات فنلی در گیاه دارویی مامیران در دو منطقه گرگان و زیارت مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد میزان این ترکیبات در منطقه زیارت نسبت به گرگان بیشتر بود، با توجه به اینکه آب و هوای دو منطقه متفاوت است و منطقه زیارت دارای ارتفاع بالاتر و هوای سردتر است این شرایط برای گیاه تنش ایجاد کرده و تولید متابولیت‌های ثانویه افزایش یافت (قربانلی و همکاران، 1388). تحقیقات مشابه نیز نشان داد که در شرایط تنش برخی از ترکیبات ثانویه به میزان قابل توجهی در گیاه افزایش می‌یابد (آتال، 1998). قاسمی و همکاران (2011) با بررسی تاٌثیر فاکتورهای محیطی بر روی فعالیت آنتیاکسیدان و میزان فنول و فلاونوئید کل در گیاه گردو Juglans Regia به این نتیجه رسیدند که بیشترین میزان فنول و فلاونوئید در منطقه آبعلی با بیشترین ارتفاع و کمترین میانگین دمای روزانه بدست آمد. گاریما کیشر و همکاران (2010) با بررسی تاٌثیر ارتفاعهای مختلف روی میزان فعالیتهای آنتیاکسیدانی و مقدار فنول و فلاونوئید کل در گیاه Tartar Buckwhat در هیمالیا نشان دادند که مقدار فنول و فلاونوئید با افزایش ارتفاع افزایش مییابد.
ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی مورد مطالعه در این تحقیق در برگ گیاه گزنه بیشتر از اندام‌های دیگر بود، در بررسی میزان فلاونوئیدهای سرخ ولیک، میزان روتین این گیاه در برگ نسبت به گل و میوه بیشتر بود (همتی و همکاران، 2006). تولید ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی در اندام‌های مختلف گیاه ممکن است در نتیجه تغییر در برخی فعالیت‌های آنزیمی و نقش پیش ماده آن باشد (پیتر و ریچارد، 1993). در حمایت از این فرضیه محققین دیگر اشاره کردند که تنظیم کننده‌های رشد و نمو مانند هورمون‌های سیتوکنین و اسید جیبرلیک ممکن است بعضی آنزیم‌های تولید کننده فلاونوئیدها را فعال کنند (سیمور و همکاران، 1993).
سپهریفر و حسنلو (1388) با بررسی مقایسه‌ای مقدار ترکیبات فنلی، آنتوسیانینی و فلاونوئیدی درعصاره متانولی برگ و میوه گیاه قره قاط جمعآوری شده از استان‌های اردبیل، گیلان و مازندران دریافتند که بیشترین مقدار ترکیبات فنلی و آنتوسیانین مربوط به میوه قره‌قاط منطقه کلاردشت مازندران و بیشترین مقدار ترکیبات فلاونوئیدی بر حسب کوئرستین مربوط به برگ منطقه ماسوله گیلان می‌باشد.
آذریوند و همکاران (1388) در تحقیقی روی اسانس برگ و گل گیاه بومادران در ارتفاعات مختلف منطقه سیاه بیشه استان مازندران به این نتیجه رسیدند که ارتفاع بر میزان اسانس این گیاه تاثیر بسزایی داشته بطوریکه میزان ترکیبات اسانسی در ارتفاعات بالاتر بیشتر بود و این میزان در گل بیشتر از برگ بوده است.
حبیبی و همکاران (1384) با بررسی اثر ارتفاع روی اسانس گیاه دارویی آویشن وحشی منطقه طالقان به این نتیجه رسیدند که با افزایش ارتفاع مقدار ترکیبات اسانسی لینانول و آلفا ترپنین که بیشترین ترکیبات اسانسی در آویشن وحشی را تشکیل می‌دهند افزایش می‌یابد بهطوری‌که در ارتفاع 1800 متری کمترین و در ارتفاع 2800 متری بیشترین مقدار بوده است.
4-4- نتیجه‌گیری کلی
در بررسی اثر ارتفاع از سطح دریا، بر ویژگی‌های مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه گزنه مشخص گردید که بین دو استان مازندران و گلستان اختلاف معنیداری وجود نداشت اما اثر متقابل ارتفاع در استان بر صفات مورد مطالعه معنی‌دار بود، بسیاری از صفات مورفولوژیکی مثل طول و عرض برگ، تعداد برگ و ارتفاع گیاه با افزایش ارتفاع کاهش و مقدار کلروفیل افزایش نشان داد. کمترین مقدار طول برگ (9/6 سانتی‌متر)، کمترین مقدار عرض برگ (8/5 سانتی‌متر) کمترین ارتفاع گیاه (2/77 سانتی‌متر) و بیشترین میزان کلروفیل (3/50 درصد) در منطقه له کوه مازندران با ارتفاع 2250 متر بدست آمد. از نظر میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی، در ارتفاعات بالا میزان ترکیباتی نظیر اسید کلروژنیک، اسید کافئیک و روتین افزایش چشمگیری نشان داد، بهطوری که بیشترین میزان فنل کل (16/8 میلیگرم بر گرم)، فلاونوئید کل (15/12 میلیگرم بر گرم)، اسید کلروژنیک (72/0 میلیگرم بر گرم)، اسید کافئیک (140/0 میلیگرم بر گرم) و روتین (71/0 میلیگرم بر گرم) در کل گیاه در ارتفاع 2250 متری منطقه له کوه مازندران مشاهده شد.
4-5- پیشنهادات
با توجه به خودرو بودن گیاه گزنه توصیه می‌شود با کاشت این گیاه در شرایط کنترل شده زراعی و گلخانه‌ای زمینه جهت مطالعات بیشتر در این گیاه فراهم شود.
با توجه به کمبود تحقیقات پژوهشی در گیاه گزنه پیشنهاد می‌شود تاثیر عوامل مختلف محیطی و همچنین تنش‌ها در افزایش متابولیت‌های ثانویه این گیاه مورد بررسی قرار گیرد.
ناشناس بودن گیاه دارویی گزنه باعث می‌شود انجام یکسری مطالعات پایه سیتوژنتیکی و بررسی تنوع ژنتیکی در این گیاه ضروری به نظر آید.
تحقیقات بیشتر در زمینه دیگر ترکیبات فنل و فلاونوئیدی که در این پایاننامه مورد مطالعه قرار نگرفت.
منابع
فهرست منابع
آذرنیوند، ح.، قوام عربانی، م.، سفیدکن، ف. و طویلی، ع. 1388. بررسی تاثیر ویژگی‌های اکولوژیک (خاک و ارتفاع) بر کمیت و کیفیت اسانس گل و برگ Achillea millefolium. فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 25(4):571-556.
آزاد بخت، م. 1378. رده بندی گیاهان دارویی. چاپ اول. انتشارات تیمورزاده. ص 401.
افشار، ج.، و دل اذر، ع. 1373. روتین از Ruta graveolens. مجله دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تهران، 1، ص 12-1.
امیدبیگی، ر. 1379. رهیافت‌های تولید و فرآوری گیاهان دارویی. انتشارات طراحان نشر. مشهد. جلد 1. چاپ دوم. ص 283.
امیدبیگی، ر. 1384. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. جلد اول، انتشارات آستان قدس رضوی. مشهد. ص 347.
امیدبیگی، ر. 1388. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. جلد دوم، انتشارات آستان قدس رضوی. مشهد. ص 430.
تایز، ل. و زایگر، ل. 1379. فیزیولوژی گـیاهی. جلد دوم. ترجمه: کافی،م. لاهوتی، م. زند، ا. شریفی، ح. گلدانی، م. و کامکار، ح. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. ص 379.
دوازده امامی، س. 1382. کاربرد گیاهان دارویی. انتشارات نصوح. ص 113.
دوازده امامی، س. و مجنون حسینی، ن. 1387. زراعت و تولید برخی گیاهان دارویی و ادویهای. چاپ دوم. انتشارات دانشگاه تهران. ص 300.
حبیبی، ح.، مظاهری، د.، مجنون حسینی، ن.، چایچی، م.ر. و فخرطباطبایی، م. 1385. اثر ارتفاع بر روغن، اسانس و ترکیبات گیاه دارویی آویشن وحشی Thymus kotschynus منطه طالقان. مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی. شماره 73: 10-1.
جایمند، ک.، رضایی، م.، عصاره، م. و مشکی‌زاده، س. 1388. استخراج واندازه‌گیری ترکیبهای فلاونوئیدی کامفرول و کوئرستین در گلبرگ ده ژنوتیپ از گل محمدی (Rosa damascene Mill) از مناطق غربی ایران، فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 555:4-47.
حسنی، ج. 1383. شناسایی و بررسی اکولوژیکی دو جنس از گیاهان معطر Thymus و Ziziphora در استان کردستان. فصلنامه تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 20(1): 17-1.
زرگری، ع. 1376. گیاهان دارویی. جلد چهارم، چاپ پنجم. انتشارات دانشگاه تهران، ص970.
زرگری، ع. 1383. گیاهان دارویی. جلد پنجم. چاپ ششم، انتشارات دانشگاه تهران، ص1010.
زینلی، ح.، رزمجو، خ. ارزانی، ا. و رضایی، م. 1386. ارزیابی دو گونه نعناع پونه سنبله‌ای و پودنه از لحاظ صفات زراعی، فیتوشیمیایی و سیتوژنتیکی. سومین همایش گیاهان دارویی. تهران، دانشگاه شاهد.
سپهری‌فر، ر. و حسنلو، ط. 1388. بررسی ترکیبات پلی‌فنلی، آنتوسیانینها و فلاونوئیدهای تام و خواص آنتی‌اکسیدانی گیاه دارویی قره قاط، جمع‌آوری شده از جهار منطقه مختلف ایران. فصلنامه گیاهان دارویی، 74:33 -66.
صمصام شریعت، ه. 1382. پرورش و تکثیر گیاهان دارویی. انتشارات مانی، ص420.
عسکرزاده، م. ع.، غلامی، ب. و نگاری، ع. 1387. بررسی عملکرد کمی و کیفی اکوتیپهای زیره کوهی کشور در شرایط آب و هوایی مشهد، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان.
فارماکوپه گیاهی ایران. 1381. کمیته تدوین فارماکوپه گیاهی ایران. تهران: وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی. معاونت غذا دارو. چاپ اول.
قاسمی، ع. 1389. گیاهان دارویی و معطر (شناخت و اثرات آن‌ها). چاپ دوم. انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد. ص542.
قهرمان، ا. 1372. فلور رنگی ایران، جلد هفت. انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع.
قربانلی، م.، فانی، پ. و ساطعی، آ. 1388. تغییرات فصلی میزان آلکالوئید و ترکیبات فنلی در گیاه مامیران (Chelidonium majus L.) در دو رویشگاه. فصلنامه پژوهشهای علوم گیاهی. 15(4): 3.
قربانی، ا.، و بخشی، د. 1390. ارزیابی مقدار کلروژنیک اسید، فلاونوئیدها و ظرفیت آنتی اکسیدانی 13 رقم ایرانی و خارجی سیب. مجله فن آوری تولیدات گیاهی، 11، ص 62-53.
مکی‌زاده تفتی، م.، نقدی بادی، ح.، رضازاده، ش.، اجنی، ی. و کدخدا، ز. 1389. ارزیابی خصوصیات گیاه‌شناسی و بازده و اجزای اسانس اکوتیپ‌های آویشن کرمانی (Thymus carmanicus Jalas) در ایران. فصلنامه گیاهان دارویی. 9(4):65-57.
هادیان، ج. 1387. بررسی تنوع ژنتیکی گونه‌های مرزه بومی ایران. رساله دکتری علوم باغبانی، دانشگاه تهران، ص 180.
همتی، خ.، بشیری صدر، ز.، برزعلی، م. و کلاتی، ح. 1386. تاثیر اقلیم و اندام‌های مختلف روی برخی فلاونوئیدهای درختچه سرخ ولیک (Crataegus monogyna). مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، شماره پنجم.
همتی، خ.، قاسم‌نژاد، ع.، مشایخی، ک. و بشیری صدر، ز، 1391. مطالعه اثر رویشگاه بر میزان برخی از ترکیبات فلاونوئیدی درخت نمدار (Tilia platifolia L.). مجله پژوهش‌های تولید گیاهی، شماره دوم.
Alizadeh, M.A. and Jafari, A.A. 2011. Effect of cold --perature and growth degree days on morphological and phenological development and quality characteristics of some ecotypes of Cocksfoot (Dactylis glomerata). Middle-East Jornal of scientific Research. P. 561-566.
Atal, C.K. 1998. Cultivation utilization of medicinal plant. Jamu / Tawi-India.72: 644-648.
Avato, P., Miccolis, V. and Tursi, F. 1998. Agronomic evaluatin and essential oil content of Garlic (Allium sativum) ecotypes grown in southern Italy. Adv. Horticulture. Sci. 12: 201-204.
B--eley, K.F., Rieger, M.A. and Collins, G.G. 1996. Classification of Australian Garlic cultivars by DNA fingerprinting. Aust. J. Exp. Agric. Kagoshima Uni. 37: 21-27.
Casimir, A.C. and Min, B.D. 2008. Anti oxidants in: FOOD LIPIDS chemistry, Nutrtion, and Biotechnology. CRC Press. Boca Raton, FL. 409.

user8251

فهرست اشکال
عنوانصفحه
TOC h z t "فهرست اشکال,1" شکل 1-1- متابولیسم NADH H+ و تولید متان در نشخوارکنندگان PAGEREF _Toc142952501 h 4شکل 1-2- روند تخمیر توسط باکتری‌های شکمبه‌ای PAGEREF _Toc142952502 h 8شکل 1-3- گیاه دارویی Crambe orientalis L PAGEREF _Toc142952503 h 15شکل 1-4- گیاه گلپر PAGEREF _Toc142952504 h 19شکل 1-5- گیاه دارویی zosima absinthifolia PAGEREF _Toc142952505 h 22شکل 1-6- گیاه دارویی Teucrium polium PAGEREF _Toc142952506 h 24شکل 1-7- گیاه دارویی Oregano vulgare L PAGEREF _Toc142952507 h 25

فهرست جداول
عنوانصفحه
TOC h z t "فهرست جداول;1" جدول 1-1- موقعیت و مقدار اسیدهای چرب در عصاره C.orientalis PAGEREF _Toc369168412 h 17جدول 2-1- محلول مواد معدنی کم نیاز (A) PAGEREF _Toc369168413 h 34جدول 2-2- محلول مواد معدنی اصلی (C) PAGEREF _Toc369168414 h 35جدول 2-3- محلول بافر مواد معدنی (B) PAGEREF _Toc369168415 h 35جدول 2-4- محلول ریزازورین PAGEREF _Toc369168416 h 35جدول 2-5- محلول احیاء کننده PAGEREF _Toc369168417 h 35جدول 2-6- نسبت محلول‌ها در ترکیب بزاق مصنوعی PAGEREF _Toc369168418 h 36جدول 2-7 PAGEREF _Toc369168419 h 45جدول 2-8 PAGEREF _Toc369168420 h 45جدول 2-9 PAGEREF _Toc369168421 h 45جدول 2-10- اجزای محیط کشت جهت رشد باکتری‌های شکمبه PAGEREF _Toc369168422 h 46جدول 2-11- ترکیب رقیق کننده بی‌هوازی (A.D.S) PAGEREF _Toc369168423 h 47جدول 3-1 گاز حاصل از تخمیر جیره و عصاره‌های گیاهان دارویی پس از 96 ساعت انکوباسیون PAGEREF _Toc369168424 h 51جدول 3-2- اثر سطوح مختلف پنج عصاره بر فراسنجه‌های تولید گاز PAGEREF _Toc369168425 h 52جدول 3-3- تعداد کل باکتری‌ها در هر میلی لیتر مایع شکمبه بعد از تاثیر عصاره‌ها PAGEREF _Toc369168426 h 56
فصل اولمقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته
1-1- مقدمهدر بین حیوانات اهلی گیاهخوار، نشخوارکنندگان سهم بزرگی را در تامین خوراک و سلامت بشر دارند. از طرفی تغذیه نقش اصلی را در بازده اقتصادی و عملکردی این دام‌ها داشته به طوری که تقریبا دوسوم از کل هزینه تولیدات دامی در واحدهای مختلف پرورش دام به هزینه‌های خوراک اختصاص داشته و از طرفی با توجه به مسئله کمبود پروتئین حیوانی و افزایش تولید با منابع علوفه‌ای موجود، لازم است تا از ارزش تغذیه‌ای منابع خوراکی قابل دسترس و مکمل‌های قابل استفاده به منظور افزایش راندمان تولید اطلاع کافی وجود داشته باشد (امیرخانی، 1386). از این رو اهمیت تغذیه مناسب نشخوارکنندگان ایجاب می‌نماید که ارزش غذایی هر یک از مواد خوراکی و اجزای تشکیل دهنده آنها طبق روش‌های صحیح و استاندارد تعیین گردد (قورچی، 1374).
معده حیوانات نشخوارکننده از چهار بخش شکمبه، نگاری، هزارلا و شیردان تشکیل گردیده است (آلاوونگ و همکاران، 2010). سه بخش اول فاقد هر گونه غده بوده و پیش معده نامیده شده و دو بخش آخر جایی است که هضم میکروبی یا تخمیر در آن صورت می‌پذیرد (منصوری و همکاران، 1381). شکمبه دارای انواع باکتری، پروتوزوآ و قارچ است اما باکتری در تمام جنبه‌های تخمیر شکمبه‌ای نقش غالب را بازی می‌کند (راسل و همکاران، 2002).
حیوانات نشخوارکننده (گاو، گوسفند، بز و غیره) آنزیم‌های تجزیه‌کننده فیبر را نمی‌سازند و برای استفاده از ترکیبات دیواره سلولی گیاهان متکی به میکروارگانیسم‌های مستقر در دستگاه گوارش خود می‌باشند به این ترتیب که حیوان برای میکروارگانیسم‌ها زیستگاهی فراهم می‌کند به نام شکمبه و در عوض میکروارگانیسم‌ها نیز با تخمیر خوراک و تولید انواع اسیدها، پروتئین‌های میکروبی و ویتامین‌ها را برای نشخوارکننده قابل استفاده می‌نمایند (راسل و همکاران، 2002).
متناسب با نوع خوراک مصرفی روزانه در گاو 100 تا 190 لیتر بزاق ترشح می‌شود (منصوری و همکاران، 1381). بزاق مرکب از بی کربنات و فسفات بوده و به عنوان یک عامل بافری مهم در شکمبه عمل می‌نماید (منصوری و همکاران، 1381).
1-2- محتویات شکمبه و ویژگی‌های تخمیر در نشخوارکنندگانمحتویات شکمبه به صورت لایه‌هایی از ناحیه شکمی تا ناحیه پشتی از هم متمایز می‌باشند همچنین بین محتویات قسمت‌های قدامی و خلفی شکمبه نیز تفاوت‌هایی وجود دارد گازهای حاصل از تخمیر در قسمت فوقانی شکمبه تجمع می‌یابند، علوفه‌های بلند یک لایه بزرگ و متراکم از مواد جامد را تشکیل می‌دهند که مقدار نسبتا کمی مایع همراه آن وجود دارد و ذرات ریزتر در زیر آن قرار می‌گیرند. بخش مایع نیز پایین‌ترین قسمت را اشغال می‌کند (منصوری و همکارن، 1381).
1-2-1- گازهای حاصل از تخمیرتولید گاز در نشخوارکنندگانی نظیر گاو 2 تا 4 ساعت بعد از هر وعده غذایی به سقف 40 لیتر در ساعت می‌رسد یعنی زمانی که سرعت تخمیر در بیشترین مقدار خود می‌باشد (چیبا و همکاران، 2009). گازهای اصلی شکمبه عبارتند از:
(60%) 2CO، (30 تا 40) 4CH، مقادیر متفاوتی از 2N، مقدار کمی 2H و 2O (چیبا و همکاران، 2009). گازهای تجمع‌یافته در قسمت فوقانی شکمبه را عمدتا گازهای کربنیک و متان تشکیل می‌دهند (منصوری و همکاران، 1381). نشخوارکنندگان مسئول تولید 16 الی 20 درصد از گاز متان گلخانه‌ای اتمسفر می‌باشند که 75% آن به وسیله‌ی گاوها تولید می‌شود (بهاتا و همکاران، 2007).
متان یک گاز گلخانه‌ای قوی می‌باشد (سیروهی و همکاران، 2012) و بعد از 2CO عامل اصلی اثر گلخانه‌ای است به طوری که حدود 20 درصد از اثر گلخانه‌ای به دلیل حضور گاز متان می‌باشد. نشخوارکنندگان مسئول تولید 16 الی 20 درصد از گاز متان گلخانه‌ای اتمسفر می‌باشند (شکل 1-1) که 75% آن به وسیله‌ی گاوها تولید می‌شود و تولید متان حدود 2 الی 12 درصد از کل انرژی حاصله از غذا را از دسترس حیوان خارج کرده (بهاتا و همکاران، 2007) لذا امروزه متخصصین تغذیه دام به منظور کاهش اتلاف انرژی فوق، به ترکیبات ضد میکروبی مانند یونوفرها، آنتی بیوتیک‌ها و اخیرا گیاهان دارویی توجه بسیاری مبذول داشته‌اند زیرا این ترکیبات بر روی فعالیت میکروارگانیسم‌های تولیدکننده هیدروژن اثر ممانعت کنندگی دارند (سیروهی و همکاران، 2012). متان بعد از عامل اصلی اثر گلخانه‌ای است حدود 20 درصد از اثر گلخانه‌ای به دلیل حضور گاز متان می‌باشد (بهاتا و همکاران، 2007).

شکل 1-1- متابولیسم NADH H+ و تولید متان در نشخوارکنندگان1-2-2- اسیدهای چرب فرارمقدار اسیدهای چرب فرار کوتاه زنجیر 4 ساعت بعد از مصرف خوراک به حداکثر می‌رسد (آلاوونگ و همکاران، 2010). اسیدهای چرب فرار منبع اصلی تامین انرژی قابل متابولیسم برای حیوان نشخوارکننده می‌باشند (منصوری و همکاران، 1381). حدود 60 الی 70 درصد از انرژی اپیتلیوم روده از اسیدهای چرب کوتاه زنجیر، به ویژه از بوتیرات مشتق شده اسیدهای چرب کوتاه زنجیر حدود 80 درصد از انرژی نگهداری نشخوارکنندگان را تامین می‌کنند، اسیدهای چرب فرار اصلی شکمبه به ترتیب فراوانی عبارتند از: استیک، پروپیونیک، بوتیریک، ایزوبوتیریک، والریک، ایزو والریک، 2-متیل بوتیریک، هگزانوئیک و هپتانوئیک اسید که در بخش‌های مختلف شکمبه بر اثر تخمیر میکروبی فیبر جیره تولید می‌شوند (آلاوونگ و همکاران، 2010). تولید اسیدهای چرب فرار حاصل از تخمیر میکروبی، باعث کاهش pH شکمبه شده که توسط بزاق مجددا به حد نرمال (7/6=pH) خود باز گردانده می‌شود (سوناگاوا و همکاران، 2007). زیرا کاهش pHشکمبه تا کمتر از 2/6 سرعت هضم را کاهش داده و باعث افزایش مرحله تاخیر در هضم می‌شود. بزاق غدد بناگوشی سرشار از یون‌های نمکی (به ویژه سدیم، پتاسیم، فسفر و بی کربنات) است که ظرفیت بافری بزاق را تامین می‌کنند (منصوری و همکاران، 1381).
1-2-3- نیتروژن آمونیاکیتجزیه پروتئین‌ها و اسیدهای آمینه برای تولید آمونیاک بسیار مورد توجه بوده زیرا آمونیاک برای رشد بسیاری از میکروارگانیسم‌های شکمبه که کربوهیدرات‌ها را تخمیر می‌کنند ضروری است (منصوری و همکاران، 1381). از طرفی سنتز پروتئین میکروبی بستگی به حضور انرژی (حاصل از تخمیر مواد آلی موجود در شکمبه) و حضور نیتروژن حاصل از تجزیه‌ی منابع پروتئینی و غیر پروتئینی دارد و در عین حال آمونیاک شکمبه‌ای منبع اصلی برای سنتز پروتئین میکروبی به وسیله‌ی باکتری‌های شکمبه است (کارسلی و همکاران، 2000). آمونیاک سوبسترای مطلوب برای سنتز پروتئین توسط باکتری‌های سلولوتیک، متانزا و بعضی باکتری‌های آمیلولیتیک است (منصوری و همکاران، 1381). غلظت نرمال مورد نیاز از آمونیاک شکمبه‌ای برای حداکثر سنتز پروتئین میکروبی نامشخص است ولی در شرایط آزمایشگاهی این مقدار mg/dl 5 می‌باشد (کارسلی و همکاران، 2000).
1-2-4- ترکیب جمعیت‌های میکروبی در بخش‌های مختلف شکمبهاز نظر اکولوژیکی چند بخش مختلف در شکمبه وجود دارد و ترکیب جمعیت‌های میکروبی موجود در این بخش‌ها نیز متناسب با محل آن‌ها متفاوت می‌باشد (منصوری و همکاران، 1381). مثلا باکتری‌های تجزیه کننده اوره به دیواره شکمبه می‌چسبند، قسمت عمده‌ی تک‌یاخته‌ها و قارچ‌ها در قسمت سطح محتویات شکمبه قرار دارند، بخش مایع عمدتا مخزن باکتری‌های هضم کننده مواد غیر سلولزی است که اجزای محلول در آب را تجزیه می‌کنند، لایه‌های پایینی شکمبه که آبکی‌تر بوده و هنوز هم دارای مقدار قابل توجهی الیاف قابل تخمیر است احتمالا غنی ترین منبع باکتری‌های سلولایتیک می‌باشد (منصوری و همکاران، 1381).
1-3- میکروارگانیسم‌های شکمبهثبات محیط شکمبه و جریان منظم خوراکهای با قابلیت تخمیر بالا به عنوان سوبسترا به داخل آن، شکمبه را به عنوان محل مناسبی برای استقرار و رشد و تکثیر میکروارگانیسم‌ها جهت فعالیت‌های تخمیری مطلوب گردانده است، به طوری که در آن گونه‌های متنوع میکروبی به طور مشترک در تجزیه کربوهیدرات‌ها و پروتئین‌ها دخالت دارند. به طور کلی میکروارگانیسم‌های شکمبه به سه دسته باکتری‌ها، تک‌یاخته‌ها و قارچ‌های بی‌هوازی تقسیم بندی می‌شوند (منصوری و همکاران، 1381).
1-3-1- باکتری‌هاهر میلی لیتر از مایع شکمبه حاوی 10 الی 50 بیلیون باکتری می‌باشد (چیبا 2009). تا کنون بیش از 200 گونه باکتری از شکمبه جداسازی و شناسایی شده است (منصوری و همکاران، 1381). گروه‌های اصلی باکتری‌های شکمبه عبارتند از:
الف) سلولایتیک‌ها: سلولز را هضم می‌کنند.
ب) همی سلولولایتیک‌ها: همی سلولز را هضم می‌کنند.
پ) آمیلولایتیک‌ها: نشاسته را هضم می‌کنند.
ت) پروتئولایتیک‌ها: پروتئین را هضم می‌کنند.
س) پکتینولایتیک: پکتین را هضم می‌کنند.
ج) لیپولایتیک: لیپید را هضم می‌کنند.
چ) مصرف‌کننده‌های قندها: مونوساکاریدها و دی ساکاریدها را مصرف می‌کنند.
ح) مصرف‌کننده‌های اسیدها: اسیدهای لاکتیک، سوکسینیک، مالیک و غیره را مصرف می‌کنند.
خ) تولیدکننده‌های آمونیاک
د) سنتزکننده‌های ویتامین‌ها
ز) تولیدکننده‌های متان (چیبا، 2009).
همه‌ی این باکتری‌ها بی‌هوازی می‌باشند و بیشتر آن‌ها تخمیرکننده‌ی کربوهیدرات‌ها هستند از جمله باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی و باکتری‌های ثابت و متحرک. باکتری‌ها در روند تخمیر شکمبه‌ای نقش بسیار مهمی دارند (شکل 2-1)، هیدروژن ورودی منتقل می‌شود و سپس با مصرف شدن توسط متانوژن‌ها مقدار آن به تعادل می‌رسد. اگر باکتری‌های گرم مثبت کاهش یابند مقدار هیدروژن ورودی نیز کاهش می‌یابد و تخمیر به سمت پروپیونات، لاکتات و بوتیرات تغییر می‌یابد (چیبا، 2009). جمعیت زیادی از باکتری‌های آمیلولایتیک، پروتئولایتیک و باکتری‌های مصرف‌کننده اسید لاکتیک در روز اول پس از تولد در شکمبه ظاهر می‌شوند، باکتری‌های به شدت هوازی در روز دوم پس از تولد در شکمبه تجمع می‌یابند، باکتری‌های سلولایتیک و متان زا در روز چهارم ظاهر می‌شوند. 10 روز پس از تولد تعداد باکتری‌ها به حدود 108 در هر میلی‌لیتر می‌رسد (منصوری و همکاران، 1381).

شکل 1-2- روند تخمیر توسط باکتری‌های شکمبه‌ای1-3-2- تک‌یاخته‌هاتک‌یاخته‌ها متعلق به کلاس کینتوفراگمفرا و زیر کلاس وستیبولیفرا می باشند مژکداران به دو شاخه تریکوستوماتا و انتودیتیومورفیدا دسته‌بندی می‌شوند. تک‌یاخته‌ها از باکتری‌ها بزرگتر بوده و طول آن‌ها بین 5 تا 25 میکرومتر است (منصوری و همکاران، 1381). تراکم تک‌یاخته‌ها در شکمبه بین 104 تا 106 در هر میلی لیتر از مایع شکمبه گزارش شده و عمده تک‌یاخته‌های شکمبه مژکدار هستند اگر چه تعداد کمی تک‌یاخته تاژکدار نیز در شکمبه پیدا شده است (شین و همکاران، 2004). تک‌یاخته‌های مژکدار بعد از باکتری‌ها و قارچ‌ها در شکمبه ظاهر می‌گردند و به ندرت تا سن 2 هفتگی در نوزاد نشخوارکنندگان یافت می‌شوند آن‌ها معمولا در خلال هفته دوم پس از تولد یعنی هنگامی که غذای جامد جایگزین غذای مایع می‌شود در شکمبه ظاهر می‌شوند (منصوری و همکاران، 1381).
1-3-3- قارچ‌هاقارچ‌های بی‌هوازی شکمبه حدود 20 درصد توده میکروبی شکمبه را تشکیل می‌دهند که در 5 جنس نئوکالیماستکیس، کائکومایسس، آنائرومایسس، پیرومایسس و ارپینومایسس تقسیم‌بندی گردیده‌اند (منصوری و همکاران، 1381). سیکل زندگی قارچ‌ها دارای دو مرحله است: مرحله متحرک (زئوسپوری) که در این مرحله به صورت آزاد در مایع شکمبه یافت می‌شوند و دارای یک یا چند تاژک هستند و مرحله رشد و تکثیر گیاهی (اسپورانژیوم) که در این مرحله به وسیله‌ی سیستم رایزوئیدی به ذرات گیاهی می‌چسبد (دنمن و همکاران، 2006). چرخه زندگی قارچ‌ها در محیط کشت 24 تا 32 ساعت است (منصوری و همکاران، 1381). تراکم زواسپورها در مایع شکمبه 103 تا 105 در هر میلی لیتر مایع شکمبه است (منصوری و همکاران، 1381). قارچ‌های شکمبه تمام آنزیم‌های لازم برای تجزیه سلولز و همی سلولز و هیدرولیز الیگوساکاریدهای آزاد را تولید می‌کنند (دنمن و همکاران، 2006).
پروسه‌ی هضم در نشخوارکنندگان به وسیله‌ی واکنش‌های شیمیایی و محصولات تخمیری حاصل از عملکرد میکروارگانیسم‌های شکمبه انجام می‌پذیرد. با گسترش استفاده از مواد شیمیایی و تهدید میکروب‌های نامطلوب در طول چند دهه گذشته، تعادل میکروبی شکمبه در معرض خطر قرار گرفته است. امروزه فلور میکروبی شکمبه به عنوان یک عامل اساسی برای دستکاری شکمبه به منظور به دست آوردن بهترین عملکرد رشد حیوان و جلوگیری از بر هم خوردن تعادل میکروبی شکمبه مورد توجه قرار گرفته است (فروم هواتز، 2010). دستکاری شکمبه‌ای از طریق بهینه‌سازی فرمول جیره، استفاده از افزودنی‌های خوراکی و افزایش یا مهار گروه خاصی از میکروب‌ها امکان پذیر می‌باشد (کالسامیگلیا و همکاران، 2006).
استفاده از آنتی بیوتیک‌ها در تغذیه حیوانات، به عنوان محرکهای رشد ضد میکروبی بی‌شک برای بهبود فراسنجه‌های عملکردی حیوانات و پیشگیری از بیماری‌ها سودمند است. موننسین، گازولوسید و لیدلومایسین پروپیونات، اسپیرامایسین، ویرژینیامایسین و تایلوزین فسفات رایج‌ترین آنتی بیوتیک‌هایی هستند که در نشخوارکنندگان مصرف شده و همگی به خانواده آنتی بیوتیک‌های یون دوست تعلق دارند (برودیسکو و همکاران، 2000). نحوه عمل آنها مختل کردن شیب یونها از غشای سلول باکتریهای مستعد (یعنی آنهایی که این آنتی بیوتیک‌ها به صورت تخصصی علیه آنها عمل می‌کنند) می‌باشد و نتیجه آن تغییرات مفید در الگوی تخمیر شکمبه‌ای، افزایش نسبت پروپیونات به استات تولیدی، کاهش تولید متان و کاهش تجزیه پروتئین خوراک در شکمبه است که همه این‌ها باعث افزایش بازده غذایی و همچنین کاهش بروز اسیدوز و نفخ میگردد (کالاوی و همکاران، 2003).
اما تهدید امنیت زیستی برای سلامت انسان و حیوان، ناشی از افزایش مقاومت عوامل بیماریزا به آنتی بیوتیک‌ها و تجمع بقایای آنتی بیوتیک‌ها در تولیدات دامی و محیط باعث اعتراض گسترده برای حذف آنتی بیوتیک‌های محرک رشد از جیره حیوانات شده است. تولیدات طبیعی گیاهان، جایگزین‌های بالقوه‌ای برای آنتی بیوتیک‌هایی هستند که به خوراک دام افزوده می‌شوند. در سال‌های اخیر علاقه به خواص دارویی محصولات طبیعی (گیاهان، ادویه‌ها، گیاهان دارویی) به عنوان مکمل و افزودنی خوراک دام با پتانسیل بهبود سلامت و تولیدات دام و کاستن اثرات محیطی از تغذیه دام، به طور چشمگیری افزایش یافته است(محیطی اصل و همکاران، 1389).
گیاهان دارویی یک سری از متابولیت‌های ثانویه گوناگون مانند عصاره‌ها و اسانس‌ها را تولید می‌کنند که زمانی که این ترکیبات، استخراج شده و تغلیظ گردند می‌توانند بر جمعیت گونه‌های مختلف میکروارگانیسم‌های شکمبه شامل: باکتری‌ها، قارچ‌ها، پروتوزوآ و ویروس‌ها و به دنبال آن بر قابلیت هضم خوراک توسط نشخوارکنندگان اثرگذار باشند زیرا قابلیت هضم خوراک در نشخوارکنندگان تحت تاثیر عوامل گیاهی، حیوانی و میکروبی قرار دارد (محیطی اصل و همکاران، 1389).


از جمله مناطقی که می‌توان گیاهان داروئی خودرو را به فراوانی در آن‌ها یافت مراتع می‌باشند. مراتع با ارزش‌ترین و در عین حال ارزان‌ترین منبع خوراک دام در مناطق مختلف ایران از جمله استان اردبیل می‌باشند. از کل مساحت استان اردبیل که بالغ بر 1786730 هکتار می‌باشد 1076968/6 هکتار آن عرصه منابع طبیعی بوده که 1015000 هکتار آن را مراتع غنی از انواع گیاهان دارویی تشکیل می‌دهد. گیاهان دارویی در فصول مختلف و به فراوانی در سطح مراتع استان اردبیل یافت می‌شوند که از آن جمله می‌توان به اسطوخودوس، پنیرک، جاشیر، مرزنجوش، گلپر، هویج کوهی، مریم نخودی، بابونه، بومادران، پونه، گزنه، پولک، مریم گلی، علف چای، بارهنگ، گل گاو زبان، بولاغ اوتی، پاخری، سپیده، آویشن و غیره اشاره کرد (اداره آمار و اطلاعات سازمان جهاد کشاورزی استان اردبیل،1390).
نبود اطلاعات کافی از ارزش تغذیه‌ای گیاهان دارویی ، ارزش درمانی و موارد مصرف آنها، امکان استفاده بهینه از این منابع را در تغذیه دام و افزایش راندمان تولید، محدود ساخته است (نیکخواه،1385). در مجموع با احتساب و ارائه این گونه اطلاعات کمک قابل توجهی به افزایش تمایل کشت و مدیریت گیاهان دارویی و افزایش راندمان تولید دام صورت می‌گیرد. بنابراین در راستای تولید اطلاعات قابل استفاده در مدیریت دام و گیاهان دارویی منطقه، هدف این پژوهش تعیین اثر برخی از گیاهان دارویی مراتع استان اردبیل بر جمعیت میکروبی شکمبه تحت شرایط آزمایشگاهی می‌باشد.
1-4- اهمیت گیاهان داروییهزاران سال است که انسان از گیاه و عصاره‌های استخراج شده از آن‌ها استفاده می‌نماید. اولین اطلاعات ثبت شده در این خصوص به حدود 2600 سال قبل از میلاد در بین النهرین برمی‌گردد. قدیمی‌ترین سند نوشته شده در مورد تهیه عصاره‌های گیاهی به نوشته‌های مورخ یونانی، هرودوتوس برمی‌گردد (425 الی 484 قبل از میلاد مسیح).
با توجه به خصوصیات بیولوژیکی فعال و چندگانه عصاره‌های گیاهان داروئی این ترکیبات می‌توانند یک افزودنی جایگزین مناسب بسیاری از افزودنی‌های دیگر از جمله آنتی بیوتیک‌ها گردند. از جمله این خصوصیات می‌توان به فعالیت آنتی اکسیدانی، فعالیت ضدقارچی، فعالیت تسکین‌دهندگی، فعالیت ضد باکتریایی و ضد ویروسی اشاره کرد. به علاوه عصاره گیاهان داروئی به دلیل طعم و عطر خاص خود منجر به تحریک مصرف خوراک می‌شوند، کاهش تلفات و عدم نیاز به رعایت حذف پیش از کشتار در اغلب موارد و احتمال نبود ترکیبات باقیمانده مضر در تولیدات حیوانی و در عین حال حفظ سلامت محیط زیست از دیگر خواص گیاهان داروئی می‌باشد. به طور کلی میکروفلور دستگاه گوارش، مورفولوژی روده، تخلیه معده، فعالیت بخش‌های گوارشی داخلی و در نهایت فراسنجه‌های عملکردی تحت تاثیر ترکیبات گیاهی قرار می‌گیرد. عصاره‌های گیاهان داروئی باید در کشورهای کمتر توسعه یافته‌ای چون ایران بیشتر مورد توجه قرار گیرند زیرا دراین کشورها مشکلات حمل و نقل مانع بازاریابی برای محصولات کشاورزی حجیم شده و افزایش هزینه‌ها را در پی دارد اما عصاره‌های گیاهی از جمله گیاهان داروئی به دلیل کم حجم بودن این مشکلات را مرتفع نموده و استفاده از آنها مقرون به صرفه می‌باشد (محیطی اصل و همکاران، 1389).
1-5- عوامل موثر در تولید عصاره‌های گیاهی1-5-1- اندام‌های خاص تولیدکننده عصاره‌های گیاهیمیزان و ترکیب عصاره گیاهی به نوع اندام مورد بررسی بستگی دارد. عصاره‌های گیاهی تجمع‌یافته در اندام‌های مختلف یک گیاه ممکن است به لحاظ ترکیب و مقدار متفاوت باشند. از جمله این اندام‌ها می‌توان به: پوست درخت، توت‌ها، گل‌ها، برگ‌ها، پوست میوه، رزین، ریشه، ریزوم، دانه‌ها و چوب اشاره کرد. اما در اکثر موارد اندام‌های مختلف دارای خصوصیات مشابهی هستند (محیطی اصل و همکاران، 1389).
1-5-2- ساختار ترشحیعصاره‌های گیاهی توسط ساختارهای تخصص یافته متنوعی در گیاه تولید، ذخیره و آزاد می‌شود. ساختارهای ترشحی عبارتند از:
1-5-2-1- ساختار ترشحی خارجیتریکوم‌ها، نعناع، سدابیان، گرانیاسه، سیب‌زمینی و شاهدانه خانواده شمعدانی.
اسموفورها خانواده فلفل، ارکیده و شیپوریان.
1-5-2-2- ساختار ترشحی داخلیایدوبلاستها: خانواده برگ بو، مگنولیا، فلفل، شیپوریان، زرآوند، گل یخ.
حفره: خانواده سدابیان، مورد، میوپوراسه، هیپریکاسه و بقولات.
مجاری: خانواده چتریان، شمعدانی، کاج، مورد، بقولات و آناکاردیاسه (محیطی اصل و همکاران، 1389).
1-5-3- عوامل اکولوژیکیتولید عصاره تا حد زیادی تحت زیادی تحت تاثیر عوامل اکولوژیکی و شرایط آب و هوایی از جمله تاثیرات خاک، مواد مغذی، آب، نور و دما قرار دارد. به طور کلی، افزایش نور و دما، اثر مطلوبی بر تولید عصاره‌های گیاهی دارد (فیگوییردو، 2008) تنش آبی در برخی گونه‌ها مانند اوسیوم باسیلی، ترخون (Ar--isia dracunculus) و شوید (Anethum graveolens) منجر به تولید دو برابر عصاره‌های گیاهی و تغییر در ترکیب آن‌ها می‌شود (سایمون و همکاران، 1992).
1-5-4- کشت و فرآوری گیاهمنشا گیاهان مورد استفاده برای تولید عصاره‌های گیاهی نقش مهمی در کیفیت عصاره به دست آمده دارد. امروزه گونه‌های حاوی عصاره قادر به رشد در مناطقی غیر از منطقه بومی خود می‌باشند. علاوه بر رویه مناسب کشاورزی، بهبود عملکرد محصولات باعث شده تا تولیدکنندگان کنترل لازم را بر روی تولید گیاهان دارویی و فرآیند آنها به منظور تهیه محصولی با کیفیت داشته باشد.
1-6- مشخصات گیاه‌شناسی گونه‌های مورد مطالعه1-6-1-گیاه سپیده (Crambe orientalis)این گیاه با 34 گونه یکی از بزرگ‌ترین جنس‌ها‌ی خانواده brassiceae از زیرخانواده‌های brassicaceae می‌باشد (رضوی و همکاران، 2009) خانواده brassicaceae شامل 13-19 زیرخانواده، 350 جنس و حدود 3500 گونه در جهان است.
جنس crambe در گیاه‌نامه ایران با سه گونه نمایش داده شده است C. Hispanical، C.kotschyana و C. orientalis L.
Crambe orientalis L گسترده‌ترین گونه‌ی مربوط به این جنس در ایران می‌باشد که سپیده نامیده می‌شود (شکل 3-1). این گونه به اندازه 5/1 متر رشد می‌کند و دارای ساقه و برگ‌های موج‌دار است که ممکن است به طول 5/0 متر هم برسد. گل‌ها سفید هستند و طی ماه‌های آوریل – جولای پدیدار می‌شوند. گونه‌های مختلفی از crambe ممکن است به عنوان سبزیجات، خوراک دام و یا گیاه دارویی مورد استفاده قرار گیرد (رضوی و همکاران، 2009).

شکل 1-3- گیاه دارویی Crambe orientalis LCrambe orientalis L یک گیاه پایا و دائمی به طول 30 الی 120 سانتیمتر بسته به فصل و توده جمعیت آن و گاهی 1/2 متر می‌باشد که اکثرا در مزرعه‌ها، دامنه‌ی کوه‌ها، باتلاق‌های خشک، زمین‌های سنگلاخی و خاک‌های رس رشد می‌کند. گیاه دارویی کرامپ در شرایط متفاوت از جمله در دماهای مختلف، ارتفاع، شرایط آفتابی و خشک سالی قادر به رشد و ادامه حیات می‌باشد که باعث شده این گیاه انتشار گسترده‌ای از غرب به شرق یافته است به طوری که از اروپا و شرق مدیترانه، به غرب آسیا و ایران گسترده شده است این گیاه برگ‌های بزرگی دارد که گاهی به طول 60 سانتیمتر می‌رسد برگ‌ها پر شکل و آویزان هستند و رایحه‌ای شبیه کلم پیچ دارد. برگ‌های جوان آن مزه و بوی خوشایندی نزدیک بوی فندق دارد (رضوی و همکاران، 2009) گل‌ها‌ی این گیاه سفید یا زرد و خوشه‌ای شکل هستند میوه‌های آن حتما به بلوغ می‌رسند مگر در باران‌های سنگین و بادهای تند (توتوس و همکاران، 2009).
تحقیقات فیتوشیمیایی اخیر روی بخش‌های هوایی برخی گونه‌های crambe حضور گلوکوزینولات‌ها و فلاونوئیدهای مختلف مانند لوتئولین، آپیژنین، کوئرستین و کامپفرول را آشکار ساخته است. این نشان می‌دهد که پتانسیل آنتی اکسیدانی قوی این گیاه در عصاره‌های متانولی و دی کلرو متانولی آن مربوط به فلاونوییدهای آن است. گلوکوزینولات تجزیه شده و تبدیل به ایزوتیوسیانات می‌شود لذا عصاره و اسانس گل‌ها و برگ‌های این گیاه دارای اثرات سیتوتوکسینی و فیتوتوکسینی می‌باشند. ترکیب اصلی عصاره و اسانس گل‌ها و سرگل‌های این گیاه، 2-متیل-5-هگزن انیتریل و 3-بوتنیل ایزوتیوسیانات می‌باشد عصاره هگزانی آن فعالیت ضدمیکروبی ندارد. ولی عصاره متانولی آن دارای اثرات ضد باکتریایی قوی علیه هر دو نوع باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی می‌باشد که می‌تواند به دلیل ایزوتیوسیانات باشد. این ترکیبات می‌توانند به راحتی به غشا نفوذ کنند بنابراین نقش دفاعی فعالی را برای گیاهان علیه امراض و گیاه خواران بازی می‌کنند. عصاره متانولی این گیاه قوی ترین اثر را نسبت به سایر انواع عصاره‌ها دارد. عصاره‌های هگزانی، دی کلرو متانولی و متانولی این گیاه بیشترین اثر Allelopathic را نشان می‌دهند که می‌تواند مرتبط با گلوکوزینولات و ایزوتیوسیانات باشد. به خاطر پتانسیل بالای خاصیت ضدمیکروبی برگ‌های C. orientalis این گیاه می‌تواند به عنوان یک گندزدای قوی و یک آنتی بیوتیک علیه میکروارگانیسم‌ها استفاده شود (رضوی و همکاران، 2009). دانه‌ها و میوه‌ی این گیاه غنی از روغن‌های فراری از جمله میرستیک، پالمیتیک، استئاریک، اولئیک، آراشیک، آراشیدونیک، اروسیک، لینولئیک، لینولنیک، پالمیتولئیک، لیگنوسرینیک و ایکوزانوئیک اسید (جدول 1-1) می‌باشند (اخونوو و همکاران، 2012). اروسیک اسید که در میان سایر اسیدهای چرب مربوط به روغن‌های فرار کرامپ بیشترین مقدار (39/39 درصد) را دارد یک هیدروکربن دارای 22 اتم کربن و یک پیوند دو گانه (22:1) می‌باشد. این ساختار نقطه‌ی ذوب و نقطه‌ی تبخیر بالایی (C229) به این ترکیب می‌دهد. توانایی بالا در برابر حرارت زیاد و داشتن حالت مایع در دماهای پایین این روغن را به چرب‌کننده‌ای قوی مبدل ساخته است.
جدول 1-1- موقعیت و مقدار اسیدهای چرب در عصاره C.orientalisاسیدهای چرب(%)تعداد کربن‌هامقدار در گیاه (%)
پالمیتولئیک اسید16:120/0
پالمیتیک اسید16:027/3
لینولئیک اسید18:242/12
لینولنیک اسید18:321/21
اولئیک اسید18:161/1
استئاریک اسید18:053/0
آراشیدونیک اسید20:042/0
اروسیک اسید22:139/39
نروونیک اسید24:199/0
لیگنوسریک اسید24:020/0
سیس-ایکوزانوئیک اسید20:195/9
ترانس- ایکوزانوئیک اسید20:139/1
SAFA87/4
MUFA 53/53
PUFA 63/33
جمع58/91
SAFA: saturated fatty acidsMUFA:monounsaturated fatty acids PUFA:polyunsaturated fatty acids

این گیاه همچنین محتوی آلکالوئید نیز می‌باشد. ترکیبات اصلی این گیاه از گروه الکالوئیدها عبارتند از:
بوتن-1-ایزوتیوسیانات و هیدروکربن‌های 2-متیوکسی هگزن و 3-متوکسی-4-هیدروکسی استیرن. کرامپ همچنین دارای انواع فیبر از جمله هولوسلولز، آلفا سلولز، سلولز، لیگنین، خاکستر و سیلیکا می‌باشد. محتوای لیگنین کرامپ 24/5 درصد و نسبت سلولز آن 40/1 درصد می‌باشد. بالاترین قابلیت انحلال‌پذیری آن با %1 NaoH برابر 34/9% می‌باشد. نسبت هولوسلولز و -سلولز آن نیز 70/50% است (اخونوو و همکاران، 2012).
گیاه دارویی کرامپ در شرایط متفاوت از جمله در دماهای مختلف، ارتفاع، شرایط آفتابی و خشک‌سالی قادر به رشد و ادامه حیات می‌باشد.
1-6-2- گیاه گلپر (Heracleum persicum)گونه‌های مختلفی از جنس Heracleum در قرن 19 میلادی از جنوب غرب آسیا به اروپا معرفی شدند و در حال حاضر به طور گسترده‌ای در بسیاری از کشورها یافت می‌شود جنس Heracleum در دنیا دارای حدود 60 الی 70 گونه می‌باشد که همه آن‌ها گونه‌های پایا و یا دو ساله هستند تا جایی که شناخته شده گونه‌های Heracleum هیبرید و با فرمول 22=n2 می‌باشند. جنس Heracleum شامل بیش از 70 گونه در سرتاسر جهان است و در ایران 10 گونه بومی دارد (حاج هاشمی و همکاران، 2009) که بیشتر بومی مناطق البرز و شمال ایران در این مناطق تا محدوده ارتفاعی 2000 الی 3000 متری نیز رشد می‌کند (مجاب و همکاران، 2003).
Heracleum persicum که معمولا به زبان فارسی گلپر نامیده میشود (شکل 4-1) از خانواده Apiaceae بوده و از جمله گیاهان گلدار محسوب میشود این گیاه یک گیاه دو یا چند ساله پرتخم است که بومی ایران، ترکیه و عراق می‌باشد (همتی و همکاران، 2010).
شکل 1-4- گیاه گلپر تاریخ شناخت گونه Heracleum persicum نامشخص است و تقریبا به اوایل سال 1829 نسبت داده می‌شود (دهقان نوده و همکاران، 2010) گونه‌های H. laciniatum auct، H.tromsoensis و H.CF.pubescens هم‌خانواده و مترادف این گونه می‌باشند. گونه H.persicum که گاهی با گونه‌های H.mantegazzianum و H.sosnowskyiاشتباه گرفته می‌شود، گیاهی بلند و ایستاده است که در مناطق معتدل نیمکره شمالی و همچنین در کوههای بلند گسترده شده است. تمرکز بیش‌ترین تنوع گونه‌های آن در کوه‌های قفقاز و چین است (دهقان نوده و همکاران، 2010). از میوه‌های این گونه به طور گسترده‌ای به عنوان ادویه‌جات و از ساقه‌های جوان آن نیز در تهیه خیار شور استفاده می‌شود (همتی و همکاران، 2010). این گونه دارای روغن‌های فرار، فلاونوییدها و فورانوکومارین‌ها می‌باشد (دهقان نوده و همکاران، 2010). در ریشه این گیاه ترکیباتی از قبیل pimpinelin، isopimpinellin، bergapten، isobergapten، sphondin و furanocoumarins وجود دارد. عصاره هیدروالکلی آن حاوی تعدادی فورانوکومارین است که از آن جمله می‌توان به sphondin اشاره کرد. گزارش شده است که این ترکیب ممانعت کننده‌ی 8-beta است که این ترکیب تحریک کننده ترشح آنزیم سیکلواکشیژناز دو می‌باشد از آنجایی که این آنزیم یک نقش کلیدی در درد و التهاب دارد می‌تواند اثر تسکین‌دهنده‌ی این گیاه را توضیح دهد. بر خلاف عصاره هیدروالکلی این گیاه کومارین‌ها در روغن ضروری آن یافت نمی‌شود و اثر تسکین‌دهندگی آن ممکن است مربوط به ترکیبات استری آن باشد (حاج هاشمی و همکاران، 2009). عصاره استونی دانه‌های این گیاه دارای برخی ترکیبات ترپنی از جمله eugenol، Cineol و Linalool می‌باشد که دارای اثر بی‌حس‌کنندگی، سست‌کنندگی عضلات و همچنین اثر بازدارندگی بر رو‌ی تحرک می‌باشند. به همین دلیل ترکیبات ترپنی موجود در دانه‌ها ممکن است مسئول اثر تسکین دهندگی آن‌ها باشند (همتی و همکاران، 2010). اسانس میوه‌های گیاه شامل 95% استرهای آلیفاتیک، 4% الکل‌های آلیفاتیک و 1% مونوترپن‌ها می‌باشد. ترکیب اصلی در اسانس برگ‌های این گیاه trans-anetholeمی‌باشد (مجاب و همکاران، 2003).
روغن‌های فرار آن حاوی ترکیباتی مانند هگزیل بوتیرات (56/5%)، اکتیل استات (16/5%)هگزیل-2متیل بوتانات (56/5%)(butanoat) و هگزیل ایزوبوتیرات (3/4%) می‌باشند. به دلیل وجود این مواد فعالیت‌های آنتی اکسیدانی، ضدمیکروبی و ضد قارچی در این گیاه دیده می‌شود. اسانس این گیاه همچنین خاصیت سیتو توکسینی دارد که به دلیل حضور فنول‌هایی از قبیل thymol، carvacrol، آلدهیدهایی از قبیل geranial، citronella و الکل‌هایی از قبیل geraniol، linalool، citronellol و lavandulol است. عصاره هیدروآلکالوئیدی این گونه حاوی ساپونین می‌باشد عصاره هیدروالکلی و اسانس این گیاه دارای اثرantinociceptive و ضد فساد هستند. عصاره ریشه و بخش‌های هوایی این گیاه به طور کلی رشد bacillus anthracis را متوقف می‌کند. این گیاه می‌تواند هر دو نوع ایمنی هومورال و سلولی را تحریک کند و در عین حال افزایشی در پاسخ ایمنی به وجود آورد که این به دلیل حضور فلاونوئیدها یا کومارین‌ها می‌باشد که می‌توانند پاسخ هومورال را به وسیله‌ی تحریک ماکروفاژها و افزایش β-lymphocytesکه در سنتز آنتی‌بادی‌ها دخالت دارند افزایش دهند. در عین حال انواع متنوعی از فلاونوئیدهای موجود در این گیاه می‌توانند فعالیت سلول‌های T، سیتوکین‌ها، اینترفرون گاما و ماکروفاژها را به طور معنی‌دار‌ی افزایش دهند و بنابراین برای درمان بیماری‌های مربوط به سیستم ایمنی مفید باشند عصاره متانولی این گیاه به خاطر دارا بودن هگزیل استات و اکتیل بوتیرات دارای خاصیت ضد توموری می‌باشد (همتی و همکاران، 2010).
1-6-3- گیاه zosima absinthifoliaاین گیاه یکی از اعضای خانواده Apiaceae می‌باشد (رضوی و همکاران،2010). جنس zosima دارای چهار گونه است که عبارتند از:
Z. absinthifolia، Z. korovinii، Z gilliana و Z. Radians (منه من و همکاران، 2001).جنس zosimaدر ایران شامل گیاهان 6 ساله یا همیشگی است. zosima absinthifolia یک گونه‌ی شناخته شده از این جنس است که در ایران، ترکیه، عراق و کشورهای مختلف قفقاز، شرق میانه و آسیای مرکزی یافت می‌شود (شکل 5-1). این گیاه در استپ‌ها، زمین‌ها و دامنه‌های آهکی رشد می‌کند و ساقه‌های شیار دارش ممکن است به ارتفاع یک متری نیز برسد. برگ‌های این گیاه سه پر است و گل هایش به رنگ سبز روشن تا زرد می‌باشد. دوره گلدهی آن از آوریل شروع می‌شود و تا جولای ادامه می‌یابد. شکل میوه‌هایش بیضوی مایل به دایره با حاشیه‌های آماس کرده است. به غیر از گونه‌یHeracleum گونه‌ی Z. absinthifolia نیز در ایران معمولا به نام گلپر شناخته می‌شود زیرا میوه‌هایش به عنوان طعم‌دهنده و ادویه غذایی به کار برده می‌شوند (رضوی و همکاران، 2010). جنس zosimaنخستین بار در سال 1814 به وسیله‌ی هافمن معرفی شد وی همچنین تشخیص داد که گونه‌های Heracleum absinthifolium و Tordylium absinthifolium هم خانواده‌های Z. orientalis می‌باشند.

شکل 1-5- گیاه دارویی zosima absinthifoliaجنس Zosima بر اساس شکل میوه‌ها با گونه‌ی Heracleum فرق دارد. در Heracleum میوه‌ها دارای پره‌های شفاف (زائده‌های حبابی شکل) در بخش‌های جانبی هستند که تشکیل یک لبه ضخیم را می‌دهد. ارتفاع این گیاه از 30 تا 100 سانتیمتر در Z. absinthifolia، 50 تا 85 سانتیمتر در Z.gilliana، 35 تا 50 سانتیمتر در Z.koroviniiو 30 تا 50 سانتیمتر در Z.--ians متفاوت است. همه‌ی گونه‌های این جنس یک یقه‌ی لیفی محکم تولید می‌کنند که از پایه برگ‌ها تا بالاتر از ریشه ادامه دارد. ساقه در همه‌ی گونه‌ها مودار است (منه من و همکاران، 2001).
اسانس دانه‌های Z.absinthifolia که به وسیله‌ی اکتیل استات (87/4%)، اکتیل اکتانات (5% octyloctanoate) و 1-اکتانول (%2/3 1-octanol) به دست آمده دارای اثر ضد باکتریایی بالایی علیه باکتری‌های گرم مثبتی مانند Bacillus subtilis، Bacillus pumilusمی‌باشد. همچنین عصاره دانه‌های این گونه فعالیت آنتی اکسیدانی و فیتوتوکسینی نشان می‌دهد. مانند سایر گونه‌های Apiaceae گونه‌ی Z.absinthifolia نیز دارای کومارین می‌باشد (رضوی و همکاران، 2010). عصاره n- هگزانی میوه‌های این گیاه دارای سه مشتق کومارین می‌باشد که عبارتند از: imperatorin، auapteneو 7-prenyloxycoumarine.همچنین دیگر مشتقات کومارینی (bergapten، deltoin، columbianadin، isobergapten، isopimpinellin، imperatorin، pimpinellin، sophodin و umbelliferone)، انواع فلاونوئیدها (quercetin، kaempferol)، و آلکالوئیدها ازz.absinthifolia استخراج شده‌اند. از این میان deltoinو columbianadin ترکیبات اصلی هر دو عصاره n-هگزانی و اتانولی می‌باشند. در هر دو قسمت ریشه و بخش‌های هوایی محتوای deltoinبیشتر از columbianadinاست و همچنین کل محتوای deltoin وcolumbianadin در ریشه بیشتر از بخش‌های هوایی می‌باشد (باهادیر و همکاران، 2010).
Imperatorin در بسیاری از جنس‌های خانواده Apiaceae مانند Angelica، Prangosو Heracleum وجود دارد (رضوی و همکاران، 2010).
1-6-4- گیاه مریم نخودی Teucrium polium l.گیاه Teucrium polium از خانواده Lamiaceae یکی از300 گونه‌ی مربوط به جنس Teucrium است. این گیاه به صورت باستانی و بر اساس عادات بومی به عنوان چای دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرد (میرغضنفری و همکاران، 2010). جنس مریم نخودی شامل بیش از 340 گونه در سراسر جهان می‌باشد. در ایران 12 گونه یک ساله و چند ساله از این گیاه وجود دارد که 3 گونه آن انحصاری ایران می‌باشد. گل‌هایش کوچک هستند و رنگی بین صورتی تا سفید دارند. این گیاه درختچه‌ای شکل، آروماتیک و دارای برگ‌های بیضی شکل است (مقتدر، 2009). ارتفاع این گیاه 50-20 سانتیمتر است و برگ‌هایش به رنگ سبز مایل به خاکستری می‌باشند (شکل 6-1). گل‌های این گیاه در ماه‌های جون تا آگوست دیده می‌شوند. این گیاه به صورت وحشی در اروپای جنوبی، آسیای جنوب غربی و مرکزی و آفریقای شمالی رشد می‌کند.

شکل 1-6- گیاه دارویی Teucrium poliumگونه‌های دارویی مریم نخودی شامل Teucrium poliumو Teucrium chamaedrys می‌باشد از آنجا که این گیاه منجر به کاهش قند خون می‌شود برای درمان دیابت نیز به کار می‌رود. این گیاه در درمان بسیاری از بیماری‌های پاتوفیزیولوژیکی از قبیل بیماری‌های روده ای، دیابت و روماتیسم به کار می‌رود سایر اثرات درمانی این گیاه عبارتند از: اثر آنتی اکسیدانی، ضد فساد، ضد درد، ضد تب، اثر ضد میکروبی، محافظ کبد، ضد زخم معده و سیتوتوکسین. عصاره آن دارای فعالیت‌هایی از قبیل کاهش فشار خون، ضد التهاب، ضد تشنج، ضد باکتری و ضد تب می‌باشد (ساخانده و همکاران، 2000). عصاره هیدروالکلی این گیاه سطح انسولین سرم را در موش کاهش می‌دهد. ترکیبات شیمیایی عصاره متانولی این گیاه عبارتند از dimethoxyflavone-7 و 4-hydroxy-5 عصاره متانولی این گیاه ترشح انسولین را تحریک می‌کند. فقط عصاره‌های الکلی این گیاه ترشح انسولین را افزایش می‌دهند که این ممکن است به دلیل وجود ترکیبات بیواکتیو موجود در عصاره متانولی و الکلی این گیاه باشد (میرغضنفری و همکاران، 2010). آنالیز شیمیایی این گیاه وجود ترکیباتی مانند فلاونوئیدها، Cirsiliol و Iridoids را نشان می‌دهد (ساخانده و همکاران، 2000). تاکنون از گونه‌های مختلف مریم نخودی انواع نئوکلرودان، دی ترپنوئید و نیز تری ترپنوئید جداسازی شده‌اند .تعداد کمی فورانودی ترپن از عصاره‌های این گیاه به دست آمده است. حدود 28 ترکیب از اسانس این گیاه استخراج شده است که به طور کلی عبارتند از:
آلفا-پیین، لینالول، کاریوفینل، بتا پیین و غیره. به نظر می‌رسد که منطقه جغرافیایی این گیاه بر ترکیب اسانس و عصاره آن تاثیر مهم بگذارد (مقتدر، 2009). مهم‌ترین و تاکسونومیکی‌ترین گونه‌های polium عبارتند از T. polium و T.Capitatum که در نواحی مدیترانه، ایران و توران می‌باشند (دولجا و همکاران، 2010).
1-6-5- گیاه پونه (Oregano vulgare L.)پونه یک گیاه دارویی است که همچنین به عنوان یک گیاه تزئینی نیز به کار می‌رود (شکل 7-1). این گیاه متعلق به خانواده Verbenaceae می‌باشد (نیبلاس و همکاران، 2011) و از ماه آگوست به طور همزمان میوه و دانه می‌دهد (نورزی و همکاران، 2009). پونه گیاهی پرپشت و درختچه‌ای شکل می‌باشد و متعلق به مناطق نیمه خشک است (نیبلاس و همکاران، 2011).

شکل 1-7- گیاه دارویی Oregano vulgare Lاین گیاه به طور کلی از لحاظ مورفولوژیکی و شیمیایی بسیار تغییرپذیر است که مرتبط است با محل رویش آن، شکل گیاه و همچنین مسائلی از قبیل میزان آب و نیتروژن موجود در خاک، مرحله‌ی رشد و فصل رویش.به عنوان مثال: گونه‌ی vulgare L.ssp.hirtum. که در آب و هوای مدیترانه‌ای رشد می‌کندغنی از اسانس است در حالی که همین گونه در آب و هوای قاره‌ای دارای اسانس بسیار کمی می‌باشد. افزایش نیتروژن خاک به اندازه kg/ha 80 موجب افزایش ارتفاع و بازدهی گیاه می‌شود و یا کاهش آب در خاک وزن گیاه را کاهش می‌دهد ولی محتوای اسانس آن را کاهش نمی‌دهد. این گیاه دارای خواص آنتی باکتریال، آنتی اکسیدانی و آرام بخشی است (نورزی و همکاران، 2009). اسانس این گونه با گونه‌ی Oregano(Lippa palmeri S.wats) قابل مقایسه می‌باشد (نیبلاس و همکاران، 2011).
عصاره و اسانس این گیاه حاوی حدود 45 ترکیب شیمیایی می‌باشد (نیبلاس و همکاران، 2011) که برخی از آن‌ها عبارتند از: sabinene، β-pinene، β-(z)-ocimene، β-(E)-ocimene، φ-terpinene، e-caryophyllene، germacreneD، bicyclogermacrene، α-(E,E)-farnesene،
germacrene-D-4-ol، تیمول و کارواکرول (ستین و همکاران، 2009). از این میان اصلی‌ترین و مهم‌ترین ترکیبات عبارتند از: کاواکرول، تیمول، ائوژنول، لینالول، ترپن‌ها، Cimene و Pinene (کاردازو و همکاران، 2005). زمانی که گیاه در اوج زمان گلدهی باشد بیشترین میزان اسانس و عصاره را دارد. در طول دوره گلدهی با افزایش محتوای تیمول به طور همزمان غلظت کارواکرول کاهش می‌یابد تا زمانی که دیگر در گیاه نباشد. با خشک شدن گیاه میزان آن‌ها به حدود 5/0 الی 5.1 درصد در هر برگ کاهش می‌یابد (ستین و همکاران، 2009). این ترکیبات خواص ضد باکتریایی، ضد قارچی، ضدحشرات و ضد ویروسی به گیاه بخشیده‌اند. گیاهان این خانواده به دلیل محتوای بالای ترپن‌ها مصارف دارویی دارند که عبارتند از: limonene، myrcene، durene،p-cymene که همچنین به گیاه خواص ضد میکروبی می‌بخشند(کاردازو و همکاران، 2005). فعالیت ضد باکتریایی بسیار قوی این گیاه ممکن است مربوط به محتوای بالای phenolic monoterpene و یا thymol acetate، ائوژنول و یا متیل ائوژنول موجود در این گیاه باشد. مکانیسم عمل این ترکیبات مرتبط است با آب‌گریزی ترکیبات موجود در اسانس و عصاره این گیاه که آن‌ها را قادر می‌سازد لیپید غشای سلولی باکتریایی را بشکند سپس نفوذ پذیری یون‌ها را افزایش می‌دهد و به دنبال آن یون و لیپید به درون سلول نشر پیدا می‌کنند که به نوبه خود باعث لیز شدن سلول می‌شود (نیبلاس و همکاران، 2011). در عین حال حضور فنولیک هیدروکسیل به ویژه در کارواکرول دلیلی بر فعالیت ضدپاتوژنی عصاره و اسانس این گیاه می‌باشد (کادازو وهمکاران، 2005).
یکی از گسترده ترین کاربردهای گیاهان دارویی استفاده از آن‌ها به منطور کاهش گازهای شکمبه‌ای به ویژه متان است. نشخوارکنندگان رابطه‌ای هم زیستی با میکروارگانیسم‌های شکمبه دارند به طوری که حیوان مواد مغذی مورد نیاز و شرایط مطلوب زیست میکروازگانیسم هارا فراهم می‌کند و در عوض میکروارگانیسم‌ها نیز فیبر جیره را تخمیر می‌کنند و پروتئین میکروبی را به عنوان یک منبع انرژی برای حیوان تامین می‌کنند اما در هر صورت این رابطه‌ی هم زیستی منجر به از دست دادن انرژی به شکل متان و از دست دادن پروتئین به شکل آمونیاک می‌گردد. بنابراین دستکاری شکمبه‌ای و استفاده از افزودنی‌هایی از قبیل گیاهان دارویی برای کاهش اتلاف انرژی به شکل گازهای شکمبه‌ای مورد توجه قرار گرفته است (سلامت آذر و همکاران، 2011). از این رو روش‌های بسیاری به منظور ارزیابی ارزش غذایی خوراک در شرایط آزمایشگاهی و یا به طور مستقیم بر روی حیوان مورد استفاده قرار گرفته است که یکی از پرکاربردترین آن‌ها روش آزمون گاز تست می‌باشد (گوئل و همکاران، 2006). تکنیک تولید گاز در شرایط آزمایشگاهی یک روش مفید برای ارزیابی ارزش غذایی علوفه مورد استفاده دام است چرا که تخمینی از میزان تخمیر مواد مغذی در شکمبه می‌دهد (سیروهی و همکاران، 2009). به طور کلی آزمون تولید گاز یک پارامتر مناسب برای پیش بینی قابلیت هضم، تخمیر، سنتز و تولید پروتئین میکروبی از سوبسترا به وسیله‌ی میکروب‌های شکمبه در سیستم in vitro می‌باشد (سامورت و همکاران، 2000). در روش تولید گاز ضمن آن که ثبت سرعت تخمیر خیلی آسان است، با یک انکوباسیون علاوه بر قابلیت هضم ظاهری، قابلیت هضم حقیقی را نیز می‌توان برآورد نمود، زیرا حجم گاز تولیدی بهترین شاخص و معرف برای قابلیت هضم ظاهری است و ماده آلی ناپدید شده نیز بیانگر قابلیت هضم حقیقی می‌باشد (منصوری و همکاران، 1381).
1-7- روش آزمون گازتولید گاز آزمایشگاهی مطابق با روش منک و استین گاس (1988) اندازه‌گیری می‌شود. در این روش، نمونه‌های مواد خوراکی (200 میلی گرم) پس از خشک شدن در غذا با دقت وزن شده، سپس در سرنگ‌های دارای پیستون قرار داده می‌شود. مایع بافری شکمبه (30 میلی لیتر) با پیپت به سرنگ‌های حاوی مواد خوراکی اضافه می‌شود (منک و استین گاس، 1988). مقدار گاز تولیدی در زمان‌های 2، 4، 6، 8، 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت اندازه‌گیری می‌شود (منک و استین گاس، 1988). گازهای حاصل از سوبسترای مورد آزمایش در حین تخمیر آزمایشگاهی، عبارتند از دی اکسید کربن، متان و هیدروژن (هاگ و همکاران، 1998). بر اساس مشاهدات منک و استین (1988) گاز دی اکسید کربن یا از تخمیر مستقیم خوراک و یا از تاثیر اسیدهای چرب فرار بر بافر بیکربنات ناشی می‌شود. با انکوباسیون مواد خوراکی با مایع بافری شکمبه کربوهیدرات‌ها به اسیدهای چرب کوتاه زنجیر و گازها، به ویژه دی اکسیدکربن، متان و همچنین سلول‌های میکروبی تخمیر می‌شود (بلومل و ارسکوف، 1993). اسیدهای چرب حاصل با بافر بی کربنات واکنش انجام می‌دهد و در نتیجه گاز کربنیک خارج می‌شود، در نتیجه هنگام هضم الیاف، هم زمان با تولید اسیدهای چرب گاز نیز تولید می‌شود و به این ترتیب اطلاعات خوبی در مورد هضم سلولز در اختیار می‌گذارند (اسکوفیلد و همکاران، 1994). سیستم تولید گاز می‌تواند به شناسایی بهتر کمیت مواد مغذی کمک کند و دقت آن به اثبات رسیده است (سالام، 2005). گازی که بر اثر انکوباسیون مواد غذایی و تحت شرایط آزمایشگاهی آزاد می‌شود مربوط به قابلیت هضم آن ماده غذایی است و ارزش انرژی‌زایی آن ماده غذایی را برای نشخوارکنندگان بیان می‌کند (منک و همکاران، 1979).
فصل دوممواد و روش‌ها2-1- منطقه مورد مطالعه و نحوه نمونه‌برداری2-1-1- منطقه نمونه‌برداریاستان اردبیل در شمال غربی ایران واقع شده که با مساحتی برابر 1786730 هکتار حدود 09/1 درصد از مساحت کل کشور را در بر می‌گیرد. 1015000 هکتار از کل مساحت این استان را مراتع تشکیل می‌دهد که معادل 8/56 درصد از مساحت کل استان می‌باشد (بی نام، 1388). به دلیل گستردگی مراتع استان اردبیل، جهت نمونه‌برداری بخشی از مراتع منطقه آستارا انتخاب گردید. آستارا یکی از شهرستان‌های استان گیلان با 65 هزار نفر جمعیت (3600 نفر جمعیت شهری) با وسعت 334 کیلومتر مربع در شمال غربی این استان واقع گردیده است. این منطقه با ارتفاع 27 متر بالاتر از سطح دریا در موقعیت جغرافیایی 48 درجه و51 دقیقه طول شرقی و 38 درجـــه و 26 دقیقه عرض شمالی واقع گردیده است. شهرستان آستارا از سمت غرب به کوه های پوشیده ازجنگل‌های تالش و از شرق بــه سواحل دریای خزر محدود می‌شود (بی نام، 1388).
2-1-2- زمان نمونه‌برداری و انتقال نمونه‌ها به آزمایشگاهنمونه‌برداری از گیاهان دارویی Crambe orientalis، Heracleum persicum،Zosima absinthi، Teucrium polium و Oregano vulgare در فصل تابستان و در تیر ماه 1390 آغاز شد. از هر نمونه گیاه دارویی دسته‌هایی به وزن تقریبی 2 الی 5/2 کیلوگرم جمع‌آوری شد. نمونه‌ها به گونه‌ای انتخاب شد که همه قسمت‌های گیاه از جمله گل، برگ، ساقه و ریشه را دربرگیرد. نمونه‌های به دست آمده به مدت یک هفته در دمای اتاق و به دور از تابش مستقیم نور خورشید خشک شدند. نمونه‌ها سپس دو بار آسیاب شده و با توری 1 میلی متری الک شدند. برای تهیه عصاره‌های متانولی هر یک از گیاهان دارویی مورد مطالعه مقدار 50 گرم از نمونه‌های آسیاب شده هر گیاه با نیم لیتر حلال متانول به وسیله دستگاه سوکسله موجود در دانشگاه محقق اردبیلی در دانشکده علوم پایه به مدت یک هفته عصاره گیری شد زیرا ابتدا عصاره هگزانی سپس عصاره دی کلرومتانولی و آنگاه عصاره متانولی از هر نمونه گیاه گرفته شد. به منظور جداسازی حلال متانول از عصاره حاصل از دستگاه rotary (روتاری) در دمای45 درجه سانتیگراد استفاده شد. عصاره‌های حاصل به شیشه‌های پنی سلین تزریق شده و به آزمایشگاه تغدیه و فیزیولوژی دام در موسسه تحقیقات علوم دامی کشور منتقل شدند.
2-2- آزمون گازبرای انجام آزمون گاز از دستگاه نیمه اتوماتیک تولید گاز مدل WT-Binder 87532 ساخت کشور آلمان استفاده گردید.
2-2-1- آماده‌سازی نمونه‌‌ها برای آزمون گازابتدا باید مقدار 200 میلی گرم از نمونه‌ها در دمای مناسب خشک گردند زیرا دمای زیاد با اثر بر پروتئین تولید گاز را کاهش می‌دهد (راب و همکاران، 1983). سپس نمونه‌ها آسیاب شده و از الک 1میلی متری عبور می‌کنند (سالام، 2005). همبستگی خطی بالایی بین مقدار سوبسترای انکوباسیون شده و مقدار گاز تولید شده در 24 ساعت وجود دارد (راب و همکاران، 1983).
2-2-2- مایع شکمبه و بافرمایع شکمبه از دام فیستولاگذاری شده گرفته می‌شود و سپس در ظرف‌های ایزوله شده قرار داده می‌شود. مایع شکمبه به وسیله پارچه سه لایه صاف می‌شود و سپس با استفاده از گاز کربنیک محیط بی‌هوازی می‌شود.مایع شکمبه به محلول بافری که در حمام آب 39 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شود با نسبت حجم 2:1 (محلول بافری 2 و مایع شکمبه 1) اضافه می‌شود (سالام و همکاران، 2007). محلول بافری باید مواد معدنی مورد نیاز برای میکروارگانیسم‌ها را داشته باشد (منک و استین، 1988) خوراک‌های فیبری، خوراک‌هایی که به آرامی تجزیه می‌شوند و کاهش اندازه‌ی ذرات خوراک سرعت تولید گاز را افزایش می‌دهند که ممکن است به دلیل افزایش سطح و در نتیجه دسترسی بهتر میکروب‌ها به خوراک باشد (رایمر و همکاران، 2005).
2-2-3- زمان‌های ثبت تولید گازگاز حاصل معمولا برای علوفه بعد از 2، 4، 6، 8، 12، 24، 48، 72، و 96 ساعت از انکوباسیون گزارش می‌شود (منک و همکاران، 1979). در تمام مدت انکوباسیون محتوی دیواره سلولی (NDF) و دیواره سلولی بدون همی سلولز (ADF) با تولید گاز همبستگی منفی دارد (سالام و همکاران، 2007).
2-2-4- مزایا و معایب آزمون گازگاز تولیدی در روش آزمون گاز از تبدیل کربوهیدرات‌ها به استات، پروپیونات و بوتیرات به وجود می‌آید و میزان این گاز می‌تواند معرفی از حجم تغییرات انجام شده در بخش کربوهیدرات‌ها باشد(دویله و همکاران، 2001). از آنجا که در سیستم تولید گاز نیاز به نگهداری حیوان فیستولا شده وجود ندارد می‌توان پاسخ حیوان را با حداقل هزینه در محیط آزمایشگاهی تخمین زد (سالام، 2005). نسبت حجم پروتئین خام به حجم گاز، دقت پیش‌گویی ماده آلی قابل هضم در حیوان زنده را بهبود می‌بخشد و از سوی دیگر در این روش تعداد زیادی از نمونه‌ها را می‌توان آنالیز کرد (ماکار، 2005). از آنجایی که گاز تولیدی حاصل از تخمیر در زمان‌های متفاوتی ثبت می‌شود، امکان تعیین میزان و سرعت مواد خوراکی هم وجود دارد (منصوری و همکاران، 1381).
معایب آزمون گاز این است که تخمیر خوراک به صورت خطی با تولید گاز مرتبط نمی‌باشد و از این رو تفسیر آن مشکل است (گروت و همکاران، 1998). خوراک‌هایی که پروپیونات بیشتری تولید می‌کنند در مقایسه با خوراک‌هایی که استات و پروپیونات بیشتری تولید می‌کنند، گاز کمتری تولید می‌نمایند که این کار باعث پیچیده‌تر شدن تفسیر نتایج آزمون گاز می‌شود (جانگ و همکاران، 1995).
2-2-5- آماده‌سازی عصاره‌ها برای آزمون گازبرای تهیه سطوح 100، 200 و 300 میلی‌ گرم بر لیتر از عصاره‌ها مقدار 01/0، 02/0 و 03/0 میلی گرم از هر عصاره به وسیله‌ی ترازوی دیجیتال توزین شده و به طور جداگانه در نیم میلی لیتر حلال متانول حل گردید سپس حجم هر یک از محلول‌های حاصل با آب مقطر به 2 میلی لیتر رسانده شد.
2-2-6- آماده‌سازی نمونه خوراک و سرنگ‌هادر این روش، برای اندازه‌گیری تخمیر از سرنگ‌های شیشه‌ای مدرج مخصوص، با قطر داخلی 32 میلی متر و طول 200 میلی متر و با حجم 100 میلی لیتر، استفاده گردید. روز قبل از آزمایش حدود 200 میلی گرم از ماده خشک نمونه خوراک مورد آزمایش شامل علوفه یونجه و کاه (به نسبت 3 به ا) و کنسانتره (جو 08/15، ذرت 08/15، سویا 03/6، سبوس گندم 02/3، کربنات کلسیم 45/0 و مکمل ویتامین45/0بر حسب درصد) به نسبت 60 (علوفه) به 40 (کنسانتره) که قبلا آسیاب و با توری یک میلی متری الک گردیده بود، به داخل هر سرنگ ریخته شد. به منظور حرکت آسان‌تر پیستون و همچنین جلوگیری از خروج گاز در حین تخمیر، اطراف پیستون با وازلین آغشته گردید. پس از قرار دادن پیستون در داخل سرنگ، سرنگ‌ها در داخل انکوباتور 39 درجه سانتیگراد گرم شدند. برای هر نمونه 3 تکرار استفاده شد.
2-2-7- تهیه مایع شکمبهمایع شکمبه از سه گاو نر تالشی فیستولادار استفاده شد. این گاوها از نژاد تالشی با وزن متوسط 400 تا 450 کیلوگرم بودند که در سطح نگهداری با جیره مورد نظر تغذیه شده بودند. شیرابه حدود نیم ساعت قبل از وعده خوراک صبح از طریق فیستول جمع‌آوری و با استفاده از دو لایه پارچه مخصوص صاف گردیده و در فلاسک محتوی گاز کربنیک ریخته شد و با قرار دادن ظرف محتوی مایع شکمبه در آب گرم 39 درجه سانتیگراد، سریعا به آزمایشگاه منتقل گردید.
2-2-8- تهیه بزاق مصنوعیبرای تهیه مخلوط بزاق مصنوعی مطابق روش منک و همکاران (1979) و روش تصحیح شده منک و استینگس (1978)، روز قبل از آزمایش مقدار کافی از محلول مواد معدنی کم نیاز (محلولA) محلول مواد معدنی اصلی (محلول C)، محلول بافر مواد معدنی (محلول B) و محلول ریزازورین 1/0% و محلول احیاکننده به طور جداگانه تهیه گردید و برای مصارف بعدی در یخچال و در دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری شد (جداول 2-1 الی 2-6).
جدول 2-1- محلول مواد معدنی کم نیاز (A)ترکیب شیمیاییمقدار (گرم)
کلرید کلسیم (O2H2 .2CaCl)13/2
کلرید منگنز (O2H4 .2MnCl)10/0
کلرید کبالت (O2H6 .2CoCl)1/0
کلرید آهن (O2H6 .3FeCl) 0/8
حجم محلول با آب مقطر به 100 میلی لیتر رسانده شد.
جدول 2-2- محلول مواد معدنی اصلی (C)نوع موادمقدار (گرم)
فسفات هیذروژن سدیم (4HPO2Na)5/7
فسفات هیدروژن پتاسیم (4PO2KH)6/2
سولفات منیزیم (O2H7 .4MgSO)0/6
حجم محلول با آب مقطر به 1000 میلی لیتر رسانده شد.
جدول 2-3- محلول بافر مواد معدنی (B)نوع موادمقدار(گرم)
بیکربنات سدیم (3NaHCO)35/0
بیکربنات آمونیوم (3HCO (4NH))4/0
حجم محلول با آب مقطر به 1000 میلی لیتر رسانده شد.
جدول 2-4- محلول ریزازورین
100 میلی گرم در 100 میلی لیتر آب مقطر
جدول 2-5- محلول احیاء کنندهنوع موادمقدار مواد
آب مقطر 47/5 میلی لیتر
سود یک نرمال (N 1 NaOH,)2/0 میلی لیتر
سولفید سدیم (O2H7 . S2Na)285/0 میلی گرم

جدول 2-6- نسبت محلول‌ها در ترکیب بزاق مصنوعینوع محلولمقدار(میلی لیتر)
آب مقطر 474/0
محلول A0/12
محلول B237/0
محلول ریزازورین 1/22
محلول احیاء کننده 49/50
2-2-9- تهیه نمونه شاهدبا توجه به اینکه مایع شکمبه گرفته شده حاوی مقداری مواد مغذی است که بدون قرار دادن نمونه خوراک در سرنگ‌ها هم مقداری گاز تولید می‌کند، برای تصحیح گاز تولیدی با منشا مایع شکمبه، در هر مرحله در سه عدد سرنگ بدون استفاده از نمونه خوراک فقط 30 میلی لیتر از مخلوط مایع شکمبه و بزاق مصنوعی ریخته شد (نمونه شاهد) و در هر زمان اندازه‌گیری، میانگین گاز تولیدی در این سرنگ‌ها، از حجم گاز تولیدی در سرنگ‌های محتوی نمونه خوراک کسر شد تا مقدار گاز تولیدی ناشی از تخمیر خوراک مورد آزمایش به دست آید.
2-2-10- تزریق مخلوط بزاق مصنوعی و مایع شکمبه در سرنگ‌هامقدار 474 میلی لیتر آب مقطر، 12/0 میلی لیتر محلول A، 237 میلی لیتر محلول C و 237 میلی لیتر محلول B در بالن دو لیتری ریخته شد و در حالی که جریان مستمر گاز کربنیک به داخل مخلوط برقرار بود و با همزن الکتریکی هم زده می‌شد، آن را به آرامی حرارت داده تا به دمای 39 درجه سانتیگراد رسید. در مرحله بعدی محلول احیاء کننده شامل 5/47 میلی لیتر آب مقطر، 2 میلی لیتر سود یک نرمال و 285 میلی گرم O2H7 . S2Na تهیه گردید و به مخلوط بالا اضافه شد. جریان گاز کربنیک تا وقتی که شرایط بی‌هوازی گردد و رنگ معرف ریزازورین از آبی به بی‌رنگ تبدیل شود، ادامه یافت. سپس مایع شکمبه صاف شده با بزاق مصنوعی به نسبت 1 (مایه شکمبه) به 2 (بزاق مصنوعی) مخلوط گردید و در حالی که جریان گاز کربنیک به داخل مخلوط ادامه داشت، با استفاده از پیپت مخصوص مقدار 30 میلی لیتر از مخلوط مایع شکمبه و محیط کشت در داخل سرنگ‌های حاوی نمونه خوراک و دارای دمای 39 درجه سانتیگراد ریخته شد، سپس با جلو راندن پیستون حباب‌های داخل سرنگ خارج و با گیره روی لوله پلاستیکی متصل به انتهای سرنگ، بسته شد. سرنگ‌ها در انکوباتور 39 درجه سانتیگراد در دستگاه با سرعت چرخش یک دور در دقیقه قرار داده شد.
2-2-11- تزریق عصاره‌ها به سرنگ‌هابرای تهیه‌ی سطوح مختلف عصاره‌های مورد آزمایش ابتدا مقدار 01/0 میلی گرم از هر عصاره به کمک ترازوی دیجیتال توزین گردید سپس این مقدار در لوله فالوپ گذاشته شد و با 5/0 میلی لیتر حلال متانول حل شد سپس حجم محلول با آب مقطر به 100 سی سی رسیده شد و با استفاده از همزن لرزه‌ای به مدت چند دقیقه هم زده شد تا از حل شدن کامل عصاره اطمینان حاصل شود به این ترتیب سطح 100 میلی گرم بر لیتر از عصاره مورد نظر تهیه شد. برای تهیه سطوح 200 و 300 میلی گرم بر لیتر از عصاره نیز به ترتیب مقادیر 02/0 و 03/0 میلی گرم از هر عصاره توزین شد و مراحل فوق متعاقبا برای آن‌ها طی شد. بعد از آماده‌سازی سه سطح مورد آزمایش از هر عصاره، به منظور افزودن آن‌ها به سرنگ‌های از پیش آماده شده‌ی گاز تست، مقدار 6/0 میلی لیتر از سه سطح هر عصاره با استفاده از سرنگ‌های ظریف انسولین کشیده شد و با سرعت و دقت زیاد به سرنگ‌های گاز تست افزوده شدند.، سپس با جلو راندن پیستون حباب‌های داخل سرنگ خارج و با گیره روی لوله پلاستیکی متصل به انتهای سرنگ، بسته شد. سرنگ‌ها در انکوباتور 39 درجه سانتیگراد در دستگاه با سرعت چرخش یک دور در دقیقه قرار داده شد.
2-2-12- انکوباسیون و قرائت گاز تولیدیگاز تولیدی از نمونه‌ها در زمان‌های 2، 4، 6، 8، 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت پس از انکوباسیون قرائت و ثبت گردید (منک و همکاران، 1988). هنگامی که حجم گاز و محتویات هر سرنگ به حدود 60 میلی لیتر می‌رسید گیره پلاستیکی انتهای سرنگ باز می‌شد و پیستون به جلو رانده می‌شد تا گاز خارج شده و پیستون سرنگ مجددا در موقعیت 30 میلی لیتر قرار داده شود.
2-2-13- تعیین حجم گاز تولیدی حجم گاز تولیدی بر اساس وزن نمونه در هر زمان با استفاده از نمونه‌های شاهد، با استفاده از روابط زیر تصحیح گردید:
رابطه (1-2)(ect - 1)b + a = P
در این رابطه:
P =تولید گاز در زمان ta =تولید گاز از بخش تجزیه‌پذیر سریع (میلی لیتر)
b = تولید گاز از بخش تجزیه‌پذیر کند (میلی لیتر)
c = مقدار ثابت تولید گاز بخش b (میلی لیتر)
a+b = پتانسیل تولید گاز (میلی لیتر)
t = زمان انکوباسیون
رابطه (2-2)V=200(Vt-Vb)W که در این رابطه:
V = حجم گاز تصحیح شده بر حسب میلی لیتر به ازای 200 میلی گرم ماده خشک نمونه خوراک
Vt = حجم گاز تولیدی در سرنگ‌های حاوی نمونه خوراک بر حسب میلی لیتر
Vb = حجم گاز تولیدی در سرنگ‌های فاقد نمونه خوراک بر حسب میلی لیتر
W = وزن ماده خشک نمونه خوراک بر حسب میلی گرم (منصوری و همکاران، 1381).
2-3- تهیه و آماده‌سازی مایع شکمبه جهت تهیه محیط کشتبا توجه به این که در مایع شکمبه مواد مغذی لازم جهت رشد کلیه میکروارگانیسم‌های شکمبه وجود دارد، در تهیه محیط کشت، جهت کشت باکتری‌های شکمبه از مایع شکمبه نیز به عنوان جزیی از ترکیب محیط کشت استفاده می‌شود. به همین منظور برای تخمین جمعیت باکتری‌ها، ابتدا از سه راس گاو فیستول‌گذاری شده، در حالت ناشتا (قبل از وعده غذایی صبح) با استفاده از تلمبه مخصوص مایع شکمبه اخذ گردیده و به نسبت مساوی با هم مخلوط گردید. با استفاده از 3 لایه پارچه کرباس، مایع شکمبه صاف شد. سپس برای تهیه مایع شکمبه استاندارد به روش گراب و دهوریتی (1976)، مایع صاف شده شکمبه به مدت ده دقیقه در 1000× g سانتریفوژ گردید. قسمت مایع را جدا نموده و تا زمان استفاده در ترکیب محیط کشت، در ظروف در بسته و در فریزر (18- درجه سانتیگراد) نگهداری گردید.
2-3-1-محیط کشتیک محیط کشت مناسب، باید شرایط محیطی لازم و مواد مغذی مورد نیاز برای رشد میکروارگانیسم‌ها را تامین کند (منصوری و همکاران، 1381). در محیط کشت‌هایی که در شرایط آزمایشگاهی تهیه می‌شوند، چون جذب صورت نمی‌گیرد، برای اجتناب از اسیدی شدن بیش از حد و بالا رفتن بیش از حد فشار اسمزی محیط باید سوبسترا و همچنین میکروارگانیسم‌ها به اندازه کافی رقیق شده باشند (منصوری و همکاران، 1381). چون میزان سوبسترای قابل دسترس تعیین‌کننده فرآورده‌های تولیدی می‌باشند، غلظت سوبسترا نباید از 1% حجم محیط کشت بیشتر باشد و حتی می‌تواند کمتر نیز باشد (ونسوست و همکاران، 1994). در تهیه محیط کشت قسمت عمده اکسیژن با وارد کردن گاز کربنیک از محیط خارج می‌شود. مقادیر جزیی اکسیژن باقیمانده با کربنات سدیم یا سیستئین خارج می‌شود (منصوری و همکاران، 1381). معرف ریزازورین برای ارزیابی قابلیت زنده ماندن و آلودگی باکتریایی و همچنین برای تست فعالیت ضد میکروبی به کار می‌رود (پالومین و همکاران، 2002). معرف بی‌هوازی ریزازورین، شاخص مفیدی برای تشخیص مقادیر جزیی اکسیژن است. این معرف در حالت احیا شده و در عدم حضور اکسیژن بی‌رنگ بوده و در حضور اکسیژن به رنگ آبی مایل به صورتی در می‌آید (منصوری و همکاران، 1381). مایع شکمبه صاف شده و گندزدایی شده، یک منبع برای تهیه محیط کشت در مطالعاتی است که برای جدا کردن و مشخص کردن میکروارگانیسم‌ها به کار برده می‌شود و همچنین برای تامین مواد مغذی مورد نیاز میکروارگانیسم‌ها به محیط کشت اضافه می‌شود (منصوری و همکاران، 1381). مقدار کافی بافر و مواد معدنی مورد نیاز میکروارگانیسم‌ها با اضافه کردن محلول‌های نمکی تامین می‌شود از سویی اسیدهای چرب با زنجیر منشعب، ویتامین‌ها و سایر عوامل دیگر را می‌توان به طور مستقیم به محیط کشت اضافه کرد و یا آن‌ها را از طریق اضافه کردن مایع شکمبه صاف شده (که حدود 20% حجم محیط کشت را تشکیل می‌دهد) تامین نمود (منصوری و همکاران، 1381).

2-3-2- تهیه محلول 0/1 درصد همینبرای تامین آهن مورد نیاز میکروارگانیسم‌ها از محلول 1/0 درصد همین در ترکیب محیط کشت استفاده شد. با توجه به این که همین در شرایط اسیدی و خنثی در آب حل نمی‌شود برای تهیه محلول 1/0%، ابتدا 100 میلی گرم همین را در 10 میلی لیتر آب مقطر ریخته و با ریختن چند قطره سود و قلیایی کردن محیط، همین در آب حل گردید و برای استفاده در ترکیب محیط کشت در یخچال (4 درجه سانتیگراد) نگهداری گردید.
2-3-3- تهیه مخلوط اسیدهای چرب فرارنسبت‌های مشخص از اسیدهای استیک، بوتیریک، ایزوبوتیریک، n- والریک، ایزووالریک وآلفا-متیل-بوتیریک اسید (شرکت مرک آلمان) با هم مخلوط گردید و در ظرف دربسته در یخچال (4 درجه سانتیگراد) نگهداری گردید.
2-3-4- تهیه محلول مواد معدنی شماره Iبرای تهیه این محلول، مقدار 3 گرم دی پتاسیم فسفات (4HPO2K) را در آب مقطر حل نموده و به حجم یک لیتر رسانده شد و تا هنگام مصرف در یخچال نگهداری گردید.
2-3-5- محلول مواد معدنی شماره IIبرای تهیه این محلول، مقادیر مشخص از مونوپتاسیم فسفات (4PO2KH)، کلرور سدیوم، سولفات منیزیوم، کلرور کلسیم و سولفات آمونیوم را در آب مقطر حل نموده و حجم محلول با آب مقطر به یک لیتر رسانده شد و تا هنگام مصرف در دمای یخچال (4 درجه سانتیگراد) نگهداری شد.
2-3-6- تهیه محیط کشتمحیط کشت مورد استفاده جهت شمارش باکتری‌ها به روش حداکثر تعداد احتمالی (MPN)، بر اساس روش مورد استفاده اّبیسپو و دهوریتی (1992) تهیه گردید. برای تهیه محیط کشت بی‌هوازی ابتدا محلول‌های مواد معدنی شماره I و شماره II به طور مجزا تهیه گردید (جدول 9-2) سپس نسبت‌های مشخص شده از این محلول‌ها (جدول 7-2) در بالن 2 لیتری ریخته و در حالی که جریان مستمر گاز کربنیک به داخل آن برقرار گردید و توسط همزن الکتریکی به طور مستمر هم زده می‌شد، محلول 1/0 درصد همین و قندهای محلول گلوکز، سلوبیوز، مالتوز و زایلوز اضافه گردید. از محلول 1/0 درصد ریزازورین به عنوان معرف برای برقراری شرایط بی‌هوازی استفاده شد. سپس عصاره مخمر، تریپتیکاز و مخلوط اسیدهای چرب فرار، مایع شکمبه، آب مقطر و سوسپانسیون 03/0 سلولز به مخلوط اضافه گردید و مخلوط حاصل به مدت 2 ساعت در معرض جریان گاز کربنیک قرار داده شد. سپس محلول 03/0 سیستئین هیدروکلراید در آب مقطر و محلول 012/0 کربنات سدیم نیز اضافه شد. با اضافه کردن محلول ریزازورین به محیط کشت، رنگ مخلوط بنفش می‌شود و با ادامه تزریق گاز کربنیک به تدریج محیط کشت به رنگ ارغوانی، صورتی کمرنگ درآمده و سرانجام بی‌رنگ می‌شود.
2-3-7- توزیع محیط کشتپس از آن که محلول بی‌رنگ شد، با استفاده از پمپ مخصوص که بر روی بالن محتوی مخلوط محیط کشت قرار داده شد، در حالی که جریان گاز کربنیک به داخل مخلوط ادامه داشت، مقداری گاز کربنیک شیشه‌های پنی سیلین (به حجم 20 میلی لیتر)، دمیده شد تا هوای داخل آن خارج گردد و در حالی که دمیدن گاز کربنیک به داخل شیشه‌ها ادامه داشت، مقدار 9 میلی لیتر از محیط کشت اشباع شده از گاز کربنیک را به داخل لوله ریخته و سریعا درب آن بسته شد تا مانع از ورود هوا به داخل آن گردد. پس از آن که تمام محیط کشت درون شیشه‌ها ریخته شد، به منظور از بین بردن کلیه میکروارگانیسم‌های موجود در آن، بلافاصله شیشه‌های حاوی محیط کشت به مدت 15 دقیقه در اتوکلاو و با دمای 120 درجه سانتیگراد و فشار 5/1 اتمسفر گندزدایی (استریل) گردیدند. قبل از تزریق محیط کشت به داخل شیشه‌های پنی سیلین pH محیط کشت اندازه‌گیری شد. با توجه به این که دمیدن گاز کربنیک موجب کاهش pHمی‌شود، با اضافه کردن مقدار کمی سود یک نرمال، pH محیط کشت به 6/6 رسانده شد و در حین تزریق به داخل شیشه‌ها نیز مرتباpH محیط کشت کنترل گردیده و در صورت لزوم برای حفظ pHدر حدود 6/6، مقدار کمی سود یک نرمال، به محیظ کشت اضافه گردید.
2-3-8- تهیه محلول رقیق کننده بی‌هوازیبرای تهیه رقیق‌کننده بی‌هوازی (جدول 9-2) محلول‌های مواد معدنی I و II با غلظت‌های مشابه در محیط کشت به کار رفته و همچنین برای نشان دادن برقراری شرایط بی‌هوازی از محلول 1/0% ریزازورین استفاده گردید. پس از مخلوط نمودن محلول‌های مواد معدنی I و II و اضافه کردن ریزازورین و آب مقطر، جریان گاز کربنیک (از طریق شیلنگ نازکی که تا انتهای بالن امتداد یافته بود)، به داخل محلول برقرار گردید و برای اشباع کردن محلول از دی اکسید کربن، حدود 2 ساعت گاز کربنیک در داخل محلول تزریق گردید. سپس سیستئین هیدروکلراید و کربنات سدیم اضافه شد و تا بی‌رنگ شدن محلول، جریان گاز کربنیک به داخل محلول و هم زدن آن با همزن مغناطیسی ادامه یافت. پس از بی‌رنگ شدن محلول، مشابه نحوه تزریق محیط کشت به داخل شیشه‌های پنی سیلین به حجم 20 میلی لیتر، مقدار 9 میلی لیتر محلول رقیق‌کننده‌ی بی‌هوازی اشباع شده از گاز کربنیک به داخل هرشیشه ریخته شد و درب آن بسته شد و بلافاصله، به مدت 15 دقیقه در دمای 120 درجه سانتیگراد و فشار 5/1 اتمسفر گندزدایی (استریل) شدند.
2-3-9- تهیه مایع شکمبه تازهبرای هر زمان نمونه‌برداری در هر دام، ابتدا مایع شکمبه تازه از طریق فیستول از هر دام جمع‌آوری و پس از صاف کردن آن توسط پارچه مخصوص، مایع صاف شده شکمبه در بطری پلاستیکی مخصوص که در آن قبلا گاز کربنیک دمیده شده بود، ریخته شد و بلافاصله با فشار دادن بطری، هوای قسمت فوقانی آن تخلیه و درب آن محکم بسته شد و بطری در فلاسک محتوی آب 39 درجه سانتیگراد قرار داده شد و برای کشت دادن بلافاصله به آزمایشگاه منتقل گردید.
2-3-10- تهیه رقت‌های مختلف از مایع شکمبهتعداد 495 شیشه پنی سیلین فراهم شد که از این تعداد 270 شیشه پنی سیلین برای محیط کشت و 225 شیشه برای محلول رقیق کننده بی‌هوازی در نظر گرفته شد.
قبل از تهیه مایع شکمبه تازه، شیشه‌های محتوی محلول رقیق کننده بی‌هوازی، در انکوباتور 39 درجه سانتیگراد قرار داده شد تا به هنگام وارد کردن مایع شکمبه به داخل محلول رقیق‌کننده تغییر ناگهانی دما، به جمعیت میکروبی شوک وارد ننماید. بعد از انتقال مایع صاف شده تازه شکمبه به آزمایشگاه، ابتدا مقدار 20 میلی لیتر از مایع صاف شده شکمبه را با 180 میلی لیتر محلول رقیق‌کننده‌ی بی‌هوازی مخلوط نموده(ابتدا مقدار 1 میلی لیتر از مایع صاف شده شکمبه به یک شیشه حاوی 9 میلی لیتر محلول رقیق‌کننده بی‌هوازی تزریق شد تا رقت 1-10 حاصل شود) و با استفاده از همزن لرزه‌ای مدت سه دقیقه، مخلوط هم زده شده، سپس به منظور پرهیز از ورود احتمالی میکروارگانیسم‌های موجود در محیط به داخل محلول رقیق کننده، با استفاده ازسرنگ انسولین گندزدائی شده و در دستگاه انکوباتور، مقدار یک میلی لیتر از مایع شکمبه رقیق شده1-10 را برداشته و به داخل شیشه محتوی 9 میلی لیتر محلول رقیق‌کننده استریل اضافه نموده و با استفاده از همزن لرزه‌ای کاملا مخلوط گردید بدین ترتیب مخلوط 100 برابر رقیق‌شده مایع شکمبه با رقت 2-10 به دست آمد. مجددا یک میلی لیتر از رقت 2-10 به داخل یک شیشه محتوی 9 میلی لیتر محلول رقیق کننده ریخته شد تا رقت 3-10 حاصل شود و به همین ترتیب کار را ادامه داده و از رقت 2-10 تا 12-10 تهیه گردید.
جدول 2-7 تا 2-11 محلول‌های مورد استفاده در ترکیب محیط کشت
جدول 2-7محلول مواد معدنی شماره Iمقدار)گرم در لیتر(
4HPO2K3
جدول 2-8محلول مواد معدنی شماره IIمقدار)گرم در لیتر(
4HPO2K3/0
4SO2(4NH)6/0
NaCl6/0
4MgSO0/6
2CaCl0/6
جدول 2-9مخلوط اسیدهای چرب فرارمقدار (میلی لیتر)
Acetic Acid17
Prorionic Acid6
Butyrie Acid4
Iso Butyrie Acid1
N-Valeric Acid1
Iso Valeric Acid1
Butyric Acid - 3CH - 1
محلول %0/1 ریزازورین
100 میلی گرم در صد میلی لیتر آب مقطر
محلول %0/1 همین
100 میلی گرم در صد میلی لیتر آب مقطر
جدول 2-10- اجزای محیط کشت جهت رشد باکتری‌های شکمبه
درصد در محیط کشت اجزای محیط کشت
15 Mineral Solution I (V/V)
15 Mineral Solution II (V/V)
0/1 (V/V) %1/0 Resazurin
40 Rumen Fluide (V/V)
23/7 Distilled Water (V/V)
0/1
0/1 Glucose (W/V)
0/1 Cellobiose(W/V)
0/1 Maltose (w/V)
0/1 Xylose (W/V)
0/75 (V/V) %3 Cellolose Suspension
0/1 (W/V) % 1/0 Hemin Solution
0/2 Trypticase (W/V)
0/05 Yeast Extract (W/V)
0/45 VFA Mixture (V/V)
1/67 (V/V) %3 Cystein-HCL-Water
3/33 (V/V) %12 Sodium Carbonate Solution
0/0100 CO2 Gas Phase

جدول 2-11- ترکیب رقیق کننده بی‌هوازی (A.D.S)محلول مواد معدنی شماره I15%
محلول مواد معدنی شماره II15%