منابع تحقیق درباره گیاهان دارویی و دی اکسید کربن


Widget not in any sidebars

روش استفاده از حلال‌ها: در مواقعی که مقادیر گیاه کم است با استفاده از حلال‌هایی مانند اتر و اسانس جداسازی می‌شود.
استفاده از گازها مانند استفاده از دی اکسید کربن.
تقطیر تجزیه‌ای.
استخراج اسانس از راه تقطیر با آب یا بخار به یکی از دو روش زیر انجام می‌شود:
1ـ تقطیر ساده: با این روش، می‌توان اقدام به جدا کردن مواد تشکیل‌دهنده‌ی مایعاتی نمود که آن مواد نقاط جوش متفاوتی دارند. در این اقدام، با افزایش درجه حرارت مواد تشکیل دهنده‌ یک به یک، بر حسب نقطه جوش خود، به تدریج بخار، و از هم جدا می‌شوند. بخارهای مذکور، پس از سرد شدن ، به مایع تبدیل می‌شوند.
2- تقطیر با آب: از این روش برای جداسازی مواد غیر محلول در آب (‌مثل اسانس‌ها) استفاده می‌شود. در واقع،‌ آب و اسانس با هم تقطیر می‌شوند. پس از اینکه اندام گیاهان مورد نظر تحت تأثیر فشارهای مناسبی از بخار آب قرار گرفت، اسانس جدا شده از پیکر گیاهان (از آن‌جا که در آب حل نمی‌شوند) همراه آب به صورت دو فاز مختلف، یکی آب و دیگری اسانس، در می‌آیند.
بر پایه‌ی روش تقطیر با آب یا بخار، سه سیستم تاکنون طراحی شده که عبارتند از:
1- سیستم تقطیر با آب: در این سیستم، اندام گیاه مورد نظر پس از قرار گرفتن در آب تحت تأثیر حرارت تا حد لازم حالت «‌دم‌کرده»‌ پیدا می‌کند و از بخارهای برآمده از آن، اسانس به دست می‌آید.
2 – سیستم تقطیر با آب و بخار: در این سیستم، آب و اندام گیاه مورد نظر مجاور هم ولی در عین حال به صورت جدا از یکدیگر قرار می‌‌گیرند، به طوری که در قسمت تحتانی سیستم آب در حال بخار و در ناحیه‌ی فوقانی آن بر روی صفحات متخلخل اندام گیاه واقع می‌شوند.
3- سیستم تقطیر با بخار: در این سیستم، اندام گیاه مورد نظر صرفاً تحت تأثیر بخار آب با فشار کم (1/0 واحد « بار ») قرار می‌گیرد و بخار پس از عبور از توده‌ی گیاه، اسانس آن را در قسمت سرد‌کن سیستم جمع می‌کند.
فناوری مربوط به تقطیر اسانس‌ها در مقیاس صنعتی ، عموماً بر پایه‌ی تقطیر با بخار طراحی شده و به شکل‌های تقطیر نوبتی با بخار و تقطیر دائمی با بخار، مشاهده می‌شوند. در اکثر کشورها، برای تقطیر اسانس‌ها معمولاً از روش تقطیر نوبتی استفاده می‌کنند (امید بیگی، 1384).
2-9-2- بیوشیمی اسانس
اسانس‌ها به روغن‌های فرار نیز معروفند. اسانس‌ها در سلول‌ها و کرک‌های ترشحی منفرد یا مجتمع، غده‌ها و مجاری ترشحی در قسمت‌های سطحی و درونی اندام‌های مختلف چون برگ‌ها، میوه‌ها، جوانه‌ها و شاخه‌های گیاهان وجود دارند. اسانس‌های گیاهی، متابولیت‌های ثانویه‌ای‌اند که در مسیرهای بیوشیمیایی ویژه در گیاه، تولید و ذخیره می‌شوند (مجنون حسینی و دوازده امامی، 1386).
اسانس‌ها عمدتاً از ترکیبات ترپنوئیدی یا از ترکیب‌هایی که منشأ ترپنی دارند، تشکیل شده‌اند. اما برخی از اسانس‌ها نیز وجود دارند که از ترکیبات گوگرددار حاصل شده‌اند و بعضی دیگر هم از موادی نظیر فنول‌ها، آلدئیدهای معطر و کومارین‌ها به وجود آمده‌اند. ترپن‌ها موادی هستند با فرمول کلی C10 H16 که از واحدهای ساختمانی «ایزوپرن» ساخته شده‌اند. ترپن‌ها ممکن است به صورت خطی یا حلقوی باشند. در گیاهان، پنج اتم کربن (ایزوپرن) به عنوان مواد شیمیایی اولیه برای سنتز این‌گونه مواد به کار می‌رود که بر حسب تعداد و چگونگی اتصال اتم‌های کربن به یکدیگر، مواد شیمیایی مختلف نظیر ترپن‌ها (با 10 اتم کربن)، سزکویی‌ترپن‌ها (با 15 اتم کربن)، دی‌ترپن‌ها (با 20 اتم کربن) را به وجود می‌آورند (قاسمی، 1388). معمولاً مجموعه‌ای از ترپنوئیدهای مختلف، اسانس یک گیاه یا اندام گیاهی را می‌سازند. لذا، هر ماده‌ی ترپنی نقطه جوش متفاوتی دارد، به طوری که مثلاً ترپن ‌هیدروکربورها از نقطه جوش معادل 160 تا 180 درجه، ترپن الکل‌ها 200 تا 230 درجه، سزکویی‌ترپن‌ها و مشتقات آن‌‌‌‌‌ها از نقطه جوشی معادل 260 تا 290 درجه سانتی‌گراد برخوردارند. اسانس‌ها بسته به ماهیت مجموعی خود، معمولاً بو و طعم خاصی دارند و در دماهای معمولی (درجه حرارت‌های کمتر از 100 درجه سانتی‌گراد) تبخیر می‌شوند. شدت تبخیر، به فشار بخار و درجه حرارت محیط بستگی دارد. اسانس‌ها معمولاً در آب حل نمی‌شوند یا به سختی حل می‌شوند، ولی در ترکیبات آلی شیمیایی نظیر بنزول و گزیلول، به خوبی حل می‌شوند. وزن مخصوص اسانس‌ها معمولاً از آب کمتر است و به ندرت ممکن است وزن مخصوص اسانس حاصل از برخی از گیاهان، از وزن مخصوص آب بیشتر باشد. شدت انتشار اسانس در فضا، به کیفیت اسانس‌، فشار هوا و دمای محیط بستگی دارد (امید بیگی، 1384).
2-9-3- عوامل مؤثر بر اسانس
به طور کلی، از عوامل مؤثر بر تولید متابولیت‌های ثانویه و اسانس می‌توان به موارد زیر اشاره کرد (مجنون حسینی و دوازده امامی، 1386؛ قاسمی، 1388):
1- ساختار وراثتی (ژنتیک): گیاهان در سیر چرخه حیاتی خود، دامنه‌ی گسترده‌ای از واکنش‌های متابولیسمی را انجام می‌دهند که لازمه‌ی انجام این فعالیت‌ها، وجود ارتباطی منسجم و هماهنگ در عمل آنزیم‌های شیمیایی است. آنزیم‌ها نیز به عنوان ترکیبات پروتئینی، تحت هدایت فرآیندهای ژنتیکی گیاه هستند. ساختار وراثتی گیاهان در کنترل این واکنش‌ها و سرانجام تولید متابولیت‌های ثانویه ، نقش کلیدی و مهمی را ایفا می‌کنند.
2- عوامل محیطی: از مهم‌ترین عوامل محیطی مؤثر بر رشد ونمو و تولید گیاهان دارویی و معطر، می‌توان نور، دما، آبیاری، ارتفاع مح
ل رویش، خاک و موجودات زنده و غیر زنده پیرامون گیاه را نام برد.
الف- نور: بین خصوصیات مختلف نور (کمیت، کیفیت، شدت) و تولید متابولیت‌های ثانویه گیاهان دارویی ارتباط نزدیکی وجود دارد. کیفیت یا طول موج نور، یکی از ویژگی‌هایی است که در فرآیند فتوسنتز و فتومورفوژنز گیاه، نقش اساسی دارد. شدت نور نیز بر رشد و باروری متابولیتی گیاهان دارویی تأثیر بسیاری دارد. عامل روشنایی در جوانه زدن بذرهای برخی گیاهان دارویی، نقش مهمی دارد. تناوب روشنایی و تاریکی نیز بر فرآیندهای مختلف گیاه مانند درصد جوانه‌زنی، میزان آلکالوئیدها، میزان اسانس وزن خشک گیاه، رسیدگی و تولید بذر تأثیر می‌گذارد.
ب- درجه حرارت : دما مهم‌ترین عامل کنترل کنند‌ه‌ی نمو و متابولیسم گیاهی است. به طوری‌که شکل برگ‌ها و ساقه‌های برخی گیاهان، معرف دمای محل رویش آن‌هاست. اغلب گیاهان اسانس‌دار در هوای گرم از عملکرد اسانس بیشتری برخوردارند.
ج – رطوبت و آبیاری: از جمله عوامل مؤثر بر رشد ونمو و تولید مواد مؤثره گیاهان دارویی و معطر، آب است که کمبود آن بیشتر از سایر نهاده‌ها بر کاهش تولید اثر می‌گذارد. نتایج اعمال تیمار‌های آبیاری، بر مراحل رشد و نمو و تغییرات کمی و کیفی ترکیبات موجود در اسانس مرزه، در طی دوره‌های رویشی و زایشی، نشان داد که در تنش رطوبتی گیاهان با ارتفاع کمتر، برگ‌های کوچک‌تر و تیره‌ رنگ‌تر نسبت به بوته‌های تحت آبیاری نرمال (در حد ظرفیت زراعی) ظاهر می‌شوند. گل‌دهی در بوته‌های مرزه در تیمار تنش شدید آبیاری، زودتر رخ داد و مقدار اسانس در این تیمارها نسبت به آبیاری نرمال در بیشترین حد بوده است.
د- خاک و عناصر غذایی: ویژگی‌های خاک و بستر رشد گیاه از لحاظ خواص فیزیکی (ساختار و بافت)، شیمیایی و بیولوژیکی از عوامل مهم تأثیر‌گذار بر چگونگی رشد و نمو و ماده‌‌ی مؤثره گیاهان دارویی و معطر هستند. نوع بافت خاک برای رشد و نمو بهتر گیاهان، به ویژه انواعی که اندام‌های زیر زمینی آن‌ها مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد اهمیت فراوانی دارد. خصوصیات شیمیایی خاک، مانند واکنش اسیدیته (pH)، در رابطه با کشت و پرورش این گیاهان نیز می‌بایست در نظر گرفته شود. بیشتر گیاهان دارویی و معطر می‌توانند تغییرات pH حدود 5/1 تا 2 درجه از حد خنثی را به خوبی تحمل و به رشد و نمو خود ادامه دهند. حاصل‌خیزی خاک در تأمین عناصر لازم برای سنتز متابولیت‌ها و افزایش وزن خشک گیاه نیز حائز اهمیت خواهد بود. به طور مثال آلکالوئیدها ترکیبات نیتروژن‌داری هستند که تأمین نیتروژن مورد نیاز گیاهان دارویی به افزایش این ماده منجر خواهد شد.