جستجوی شما درباره کشاورزی قرار دادی | صفحه 16 از 16 | شبکه خبری آموزشی گیاهان دارویی

  • چای ترش (چای مکی) Hibiscus Sabdariffa


     

    چای ترش (چای مکی) Hibiscus Sabdariffa

     

    چای ترش

     

    مقدمه 
    گیاهان از ابتدای تمدن بشرتاکنون کاربردهای متنوعی داشته اند گروهی به عنوان ماده غذایی تامین کننده نیازهای تغذیه ای هستند، گروهی خاصیت دارویی داشته و تسکین دهنده آلام جسمی می باشند. گیاهان دارویی اگر چه از دیر باز برای آدمیان آشنا و در بسیاری از مواقع مرهم دردهای بشر بوده است. اما پیشرفتهای علمی و فناوری طی دو دهه اخیر اهمیت و نقش سازنده گیاهان دارویی در تامین نیازهای بشر به ویژه در حیطه دارو و درمان دو چندان ساخته است.

    همچنین با توجه به عوارض جانبی ناشی از استفاده داروهای شیمیایی بیشتر کشور های دنیا به داروهای گیاهی و گیاه درمانی روآورده اند. تا بدانجا که ۸۰ درصد داروهایی عرضه شده در برخی کشورها منشا گیاهی و طبیعی دارد.

    کشور ایران دارای شرایط آب و هوایی متنوعی می باشد ۱۱ اقلیم از ۱۳ اقلیم جهانی، که این امر خود موجب تنوع رشد گیاهان مختلف منجمله گیاهان دارویی شده است.

    بهره برداری از این گیاهان هنوز آنطور که در کشورهای مترقی دنیا معمول است در کشور ما مورد توجه قرار نگرفته است. علت آن عدم شناخت مردم از خواص این گیاهان می تواند باشد امروزه در بسیاری از کشورهای دنیا منجمله شرق آسیا، اروپا گرایش شدیدی به جمع آوری و همچنین تولید گیاهان دارویی بوجود آمده است.

    استان سیستان و بلوچستان بدلیل برخورداری از تنوع اقلیمی، محل و رویشگاه طبیعی تعداد زیادی از گیاهان دارویی می باشد. از بین ۲۹۵ گونه گیاه دارویی که در سطح استان جمع آوری شده ۱۹۰ گونه از لحاظ نیاز اکولوژیک در کشور هند مشترک هستند که این نشان از دامنه سازگاری بالای این گونه های با ارزش با شرایط محیطی مختلف دارد که با کشت گونه های مستعد گیاهان دارویی در دو فصل زارعی (پائیز و بهار) اولا گامی در جهت تغییر در الگوی کاشت ثانیا افزایش در آمد کشاورزان منطقه و اشتغالزایی ثالثا گامی در حفظ و نگهداری ذخایر ژنتیکی گیاهی منطقه برداشه شود.

    براساس گزارشFAO ارزش صادرات گیاهان دارویی در سال ۱۹۹۵ در چین بالغ به ۸۸۰ میلیون دلار بوده است. چای مکی گیاهی دو منظوره است که اجزای مختلف آن میوه، فیبر، چوب مورد استفاده قرار می گیرد به طور کلی در بسیاری از کشورها، کاسبرگ این گیاه به خاطر خواص دارویی و همچنین در صنایع غذایی استفاده می شود و الیاف و چوب آن در تولید خمیر کاغذ مورد استفاده قرار می گیرد.

    این گیاه در ایران می تواند بعنوان یک محصول جدید مطرح باشد. در زراعت هر گیاه دارویی، استفاده از حداکثر ظرفیت محیط و تعیین مناسب ترین شرایط رشد، در راستای افزایش عملکرد و حداکثر رسانیدن بهره وری، امری مهم و مد نظر مدیریت زراعی می باشد.

     

    تاریخچه چای مکی 

    بیش از ۳۰۰ گونه از این گیاه در سراسر جهان در مناطق گرمسیر و نیمه گرمسیر یافت می شود. موطن اصلی این گیاه غرب آفریقا است و امروزه در سطح وسیعی در غرب آفریقا، آسیا، استرالیا از هند تا مالزی، اتریش، آمریکای مرکزی و بسیاری از کشور‍ های گرمسیر کشت می شود. دانه ها توسط برده های آفریقایی به دنیای جدید آورده شده است. این گیاه در نواحی تولید کننده به نام روسل در ساوانا نیجریه از بیشترین محبوبیت و پذیرش برخوردار است و در این منطقه به صورت گیاه زراعی کشت می شود( Ibrahim,1998) ((Morton,1987. خوراکی بودن کاسبرگها در جاوا در سال ۱۶۸۷ ثبت شده است. روسل در برزیل در قرن ۱۷ و در جامائیکا در سال ۱۷۰۷ و در گواتمالا در سال ۱۸۴۰ کشت می شده است( (Morton,1987. در سال ۱۹۰۹ حدود ۶/۱ هکتار در کوئیزلند کشت می شده است. در ایسلند شخصی به نام مایو و گیاه شناسان دیگر تخمین زدند که در ایسلند و هاوایی سطح زیر کشت روسل ۸۱ هکتارمی باشد. چای مکی بومی ایران نمی باشد و کشت این گیاه در ایران تنها در سیستان و بلوچستان گزارش شده است (خورسندی ، سید هادی ۱۳۸۰). سطح کشت چای مکی در استان سیستان و بلوچستان ۸۰ هکتار می باشد که در زابل در سال ۱۳۷۹ در پژوهشکده کشاورزی زابل کشت شده است. پراکنش این گیاه در استان سیستان و بلوچستان مطابق نقشه زیر ذکر شده است (صندوقداران، ۱۳۷۹).


    خصوصیات گیاه شناسی
    چای مکی با نام علمی ( Hibiscus Sabdariffaاز خانواده مالواسه (Malvaceae)، گیاهی یکساله، شاخه دار، ارتفاعی حدود ۴۲۹- ۶۴ سانتی متر، رنگ آن سبز تیره متمایل به قرمز (Duke,1983). دارای پایه کروموزومی) ۱۸=(x می باشد و بصورت تتراپلوئید )۷۲=n4 (وجود دارد (James&Duke,1983). برگها متناوب، رگبرگها پنجه ای و برگها دارای ۷- ۳ لوب و حاشیه برگها دندانه ای، بدون کرک، دمبرگ بلند یا کوتاه دارند(James&Duke,1983). گلها بزرگ و دمگل کوتاه، رنگ آن قرمز متمایل به زرد با مرکز تیره، هرمافرودیت می باشد. میوه ها ۵/۲ سانتی متر طول دارند و بوسیله کاسبرگهای گوشتی مانند که محتوی ۳۴- ۲۲ دانه در هر کپسول می باشد احاطه شده اند، دانه ها به رنگ قهوه ای تیره و جوانه زنی بذر بصورت اپی ژیل ( برون زمینی ) می باشد. گیاهی خودگشن و این مقدار از ۶۸ %– 2% متغیر و توسط حشرات هم گرده افشانی می شود. دارای یک ریشه راست و عمیق و قابل نفوذ می باشد (Duke,1983). نام محلی این گیاه علاوه بر روسل در نواحی انگلیسی زبان سورل، روزل، سورل قرمز، سورل جامائیکایی، سورل هندی، سورل گینه ای و در فرانسه اوسلد و در آفریقای شمالی و خاور نزدیک روسل کاکاد نامیده می شود. در ایران این گیاه و محصول کاسبرگ آن بنامهای چای مکی یا چای مکه، چای قرمز و چای ترش شناخته می شود .


    واریته ها
    واریته های متعددی شناخته شده اند که معروفترین آنها عبارتند :
    ۱- 
    واریته سابداریفا 
    گیاهی یکساله، راست، درختچه ای، انبوه، ارتفاع ( ۴/۲ ) متر، ساقه ای قوی، صاف یا نسبتاً صاف، استوانه ای شکل و قرمز می باشد. برگها بزرگ، منفرد و متناوب با رگبرگهای پنجه ای قرمز رنگ ( ۱۲ – 5/7 ) سانتی متر طول، سبز رنگ و با دمبرگ کوتاه یا بلند هستند . برگها در گیاهچه ها ی جوان و برگهای بالایی گیاهان پیر ساده و شبیه هم هستند. برگهای پایین تر 5 – 3 و یا حتی 7 لوب عمیق دارند. حاشیه برگها دندانه ای است. گلها به صورت منفرد در زاویه برگ ایجاد می شوند، ( 5/12 ) سانتی متر عرض داشته و به رنگ زرد یا نخودی می باشد. گلبرگها سفید با مرکز قرمز رنگ در پایه میله پرچم واقع شده اند و زمانیکه در انتهای روز، پژمرده می شوند رنگ آنها بنفش می گردد. دارای کاسبرگ خوراکی قرمز تا زرد کمرنگ، که این واریته الیاف کمتری دارد (Duke,1983).کاسبرگ به رنگ قرمز می باشد و از ۵ کاسبرگ بزرگ با یک اپی کالیکس ۱۲- ۸ قسمتی، تشکیل یافته و پیرامون پایه می باشد که شروع به بزرگ شدن، گوشتی شدن، انحنا یافتن همراه با آبدار شدن و (۷/۵ – 2/3 ) سانتی متر طول داشته و کپسول های مخملی را کاملاً احاطه، که این کپسول ها 2- 5/1 سانتی متر طول دارند، کپسولها قبل از رسیدن سبز، 5 برچه ای بوده و در هر برچه 2 ردیف دانه وجود دارد که در هر ردیف 4- 3 دانه قهوه ای روشن کلیوی شکل، 5- 3 میلی متر طول و کاملاً کرک دار هستند. کپسولها در موقع خشک شدن قهوه ای و در این زمان دانه ها رسیده می باشند و با شکاف های اولیه کپسول باز می شود و دانه ها ریزش می کند(Morton,1987 ). ( 56و۵۹). در آفریقا در خط استوا گیاهان وحشی این گونه در نقاطی که درجه حرارت بین ۱۵ تا ۳۰ درجه سانتی گراد باشد رشد می کند. چای ترش گیاهی خود گشن می باشد و به دلیل گرده افشانی توسط حشرات میزان کمی هم دگرکشنی در آن صورت می گیرد،که بین ۶۸/۰ -۲/ درصد متغیر است. پایه کروموزومی چای ترش ۱۸=X بوده و عمدتاً به صورت آلوپلی پلوئیدی (۷۲=n 4) وجود دارد. در گیاه چای ترش صفت ساقه قرمز غالب بوده و رنگ سبز ساقه یک صفت مغلوب است (بوته های همو زیگوت دارای ساقه به رنگ سبز می باشد) و همچنین شکل لوبی در برگها نسبت به شکل غیر لوبی غالب می باشد یا بریدگیهای کم عمق برگ بیشتر انواع خوراکی نسبت به بریدگیهای عمیق حالت مغلوب را نشان می دهد (۷۰و۷۱).
    ۲- 
    واریته آلتیزیما 
    گیاه یکساله، کم شاخه ، راست ، با ارتفاع ( ۸/۴ ) متر می باشد. بیشتر بخاطر الیاف کشت می شود و از کاسبرگ آن کمتر استفاده می شود ( Duck,1983). در هندوستان، هند شرقی، نیجریه و تا اندازه ای در بعضی از نقاط گرمسیر در آمریکا کشت می شود. ساقه های این واریته سبز و برگهای آن سبز، گاهی برگها رگبرگهای قرمز دارند. گلها به رنگ زرد و کاسبرگهایش قرمز یا سبز، غیر گوشتی، خاردار و مصرف غذایی ندارد ( Morton,1987 ) .
    ۳- 
    ریکو 
    در سال ۱۹۱۲ نامگذاری شد. گیاهی با رشد نسبتاً کم، بوته ای، معمولاً برگها ساده که در مدت زمان طولانی بوجود می آیند و اغلب مواقع دارای ۳ لوب می باشند. گلها دارای چشم ها ( نقاط ) قرمز تیره و دانه های گرده آن زرد طلایی است. کاسبرگ در زمان بلوغ دارای ۵ سانتی متر طول و ۲/۳ سانتی متر عرض دارد. براکته ها ( برگک ها ) به صورت افقی هستند. بیشترین محصول هر گیاه کاسبرگ آن است برای آب میوه و شربت استفاده می شود و رنگ آن قرمز تیره است ( Morton,1987 ). 
    ۴- 
    ویکتور
    گیاهی با ارتفاع ۱۳/۲ متر ، راست و تنومند است . گلها دارای چشم ها ( نقاط ) قرمز تیره و دانه های گرده قهوه ای طلایی می باشد. ویکتور در بعضی جاها زودتر نسبت به ریکو شکوفه می دهد. کاسبرگها نسبت به کاسبرگهای ریکو بلندتر هستند. براکته ها ( برگک ها ) بلند تر ، طولانی تر و دارای فرورفتگی به سمت بالا هستند . و عصاره آن در آب میوه، مربا و شربت مصرف می شود و کاملاً قرمز است ( Morton,1987 ).
    ۵- 
    آرچر 
    این گیاه بعضی اوقات روسل سفید نامیده می شود . گیاهی بلند و قوی شبیه ویکتور ولی ساقه های آن سبز رنگ است . گلها زرد و دانه های گرده قهوه ای است. کاسبرگها سبز رنگ یا سبز متمایل به سفید و کوچکتر نسبت به دو واریته دیگر، اما محصول این گیاه خیلی بیشتر است. عصاره و آب میوه و دیگر محصولات تقریباً بدون رنگ است . میوه های سبز روسل رشد داده می شود در سرتاسر سنگال ، مخصوصاً در ناحیه کاپ ورت مثل یک سبزی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد (Morton,1987 ) .
    ۶- 
    سایر واریته ها:
    واریته های خوراکی چای مکی، مصری ( V.Masri )، سودانی(V.Sudani ) ، (Sabhi 17 dark color ) ، (Sabahia 17 light color ). تعدادی از واریته های فیبری چای مکی عبارتند از Hs24 , Hs7910 , Hs4288 , Amv1 , Amv2 , Asop3


    اکولوژی چای مکی
    بهترین نواحی کشت این گیاه نقاطی است که دارای ۱۲۵ میلی متر بارندگی و حداقل دمایی ۱۵ درجه سانتی گراد در اول فصل رشد باشد. آب وهوای مطلوب باعث رشد سریع و منظم می شود در این نواحی درجه حرارت نباید کمتراز ۲۱ درجه سانتی گراد برای ۴ تا ۸ ماه باشد (۵۹). زمان کشت گیاه بسته به نوع استفاده آن فرق می کند در فلوریدای جنوبی اگر منظور تولید کاسبرگ باشد کشت از اردیبهشت تا اواخر خرداد ماه انجام می شود و اگر منظور استفاده از شاخ و برگ آن باشد کشت در اسفند ماه صورت می گیرد (۴۸). 
    ۱- 
    درجه حرارت 
    این گیاه در طول رشد به ۸- ۴ ماه درجه حرارت شبانه بیشتر از ۲۱ درجه سانتی گراد نیاز دارد. درجه حرارت مناسب برای جوانه زنی بذر ۳۵ – 25 درجه سانتی گراد و 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی می باشد (Duke,1983 ). چای مکی به یخبندان بسیار حساس ، و در نواحی گرمسیری و نیمه گرمسیری تا ارتفاع ۹۰۰ متری از سطح دریا بیشترین رشد را دارد. درجه حرارت مناسب برای رشد ۵/۲۷ –5/12 درجه سانتی گراد است (Duke,1983 ). این گیاه به متوسط دما ۱۵ درجه سانتی گراد در زمستان و ۲۸ درجه سانتی گراد در تابستان نیاز دارد . محدوده دمایی مناسب برای رشد بین۳۶- ۱۰ درجه سانتی گراد و اپتیمم دما بین ۳۲- ۱۶ درجه سانتی گراد است. در محدوده طول جغرافیایی ۱۰۰ درجه و ۳۰۰ درجه عرض جغرافیایی رشد می کند گیاهی سه کربنه بوده بسته به نوع استفاده ۸-۴ ماه زمان نیاز دارد. چای ترش به یخبندان حساس می باشد و بیشترین رشد را در نواحی گرمسیری و نیمه گرمسیری دارد. (۴۱).
    ۲ – 
    نور
    چای مکی گیاهی سه کربنه(۳ C)و به ۱۳ ساعت نور خورشید در طول ۵- ۴ ماه اول رشدش نیاز دارد تا از گلدهی زودرس آن جلوگیری شود. این گیاه را باید در مناطق با نور کافی کشت کرد و از کشت و کار آن در مکان های سایه خودداری کرد. همچنین روشنایی بلند مدت به صورت ۴- ۳ ماهه از عوامل بحرانی رشد است (Duke,1983 ).چای مکی گیاهی روز کوتاه که به تغییرات طول روز بسیار حساس است . گلدهی وقتی روزها کوتاهتر می شونداتفاق می افتد ، تعیین تاریخ کاشت بیشتر تحت تاثیر طول روز ، و کمتر تحت تاثیر نیاز رطوبتی قرار می گیرد. این گیاه از نظر واکنش نسبت به طول روز یک گیاه آمبی فتوپریودیک است ( یعنی گلدهی آن هم در روزهای کوتاه و هم در روزهای فوق العاده بلند انجام می گیرد). گلدهی این گیاه در شرایط روز کوتاه و نور مداوم القاء می شود. این گیاه فتوپریودیسم مشخص دارد و در محیط های مناسب کشت در روزهای کوتاه با ۱۱ ساعت گلدهی می کند. در کشور امریکا این گیاه به علت روز کوتاه و یا زمستان زودرس گل نمی دهد (Duke,1983 ). گل دادن با کوتاه شدن روزها و کاهش شدت نور تحریک می شود
    ۳- 
    رطوبت 
    این گیاه با اقلیم های استوایی که ریزش باران سالیانه به مقدار ۲۰۰۰- ۱۵۰۰ میلی متر و با ارتفاع ۶۰۰ متر از سطح دریا تطابق بیشتری دارد (Duke,1983 ) و همچنین گزارش شده است که در برابر باران سالیانه به مقدار ۴۲۹۰- ۶۴۰ میلی متر مقاوم است ( James & Duke,1983 ). این گیاه به بارندگی ماهیانه از ۲۵۰- ۱۲۵ میلی متر در ۴- ۳ ماه اول رشد و حدود ۱۸۲۰ میلی متر در طی فصل رشدش نیاز دارد (Morton,1987). این گیاه دوره های خشکی را تحمل می کند و دوره های خشکی در ماههای آخر رشد مطلوب می باشد جایی که بارندگی کم و ناکافی باشد آبیاری به طور منظم می تواند نتیجه موثری داشته باشد. میزان بارندگی سالیانه مناسب برای رشد۳۵۰۰ – ۵۰۰ میلی متر است و مناسب تر&#۱۷۴۰

  • روشهای بیوتکنولوژی اصلاح گیاهان دارویی

     

    روشهای بیوتکنولوژی اصلاح گیاهان دارویی

    محمد صالحی

    کارشناس ارشد اصلاح نباتات – باشگاه پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحدمیانهmohsale@gmail.com

     

    چکیده:


    اگرچه کاشت گیاهان دارویی به هزاران سال پیش باز می‌گردد ولی باید گفت که در مورد اصلاح آنها تاکنون پیشرفت قابل ملاحظه‌ای صورت نگرفته است و در حال حاضر، تعداد کالتیوارهای مفید به‌دست آمده بر اثر اصلاح گیاهان دارویی اندک است. هدف از اصلاح گیاهان دارویی، افزایش کمیت و کیفیت آن دسته از مواد مؤثره در این گیاهان است که در صنایع دارویی از اهمیت خاصی برخوردار هستند. در سال‌های اخیر توجه خاصی از جانب سازمان‌های مختلف در کشورهای جهان در ارتباط با اصلاح این گیاهان صورت گرفته است. در این رابطه، استفاده از نتایج حاصل از انگشت‌نگاری (
    fingerprinting ) مولکولی گیاهان دارویی، می‌تواند محققین را در پیشبرد اهداف اصلاحی این گیاهان یاری نماید. از سوی دیگراستفاده از ترکیبات دارویی مشتق از گیاهان، نه تنها قدمت زیادی دارد، بلکه به‌دلیل عوارض جانبی بی‌شمار داروهای شیمیایی از یک‌سو و نارسایی‌های متعدد طب نوین در درمان برخی از بیماری‌ها با گذشت زمان،سبب شده بار دیگر پرورش و تولید گیاهان دارویی با رشد قابل‌توجهی روبرو شود. در مقالة حاضر سعی شده است تا به معرفی روش‌های بیوتکنولوژیک مورد استفاده در شناسایی و تولید گیاهان دارویی، وارزش بالای آنها برای کشورهایی همچون ایران که دارای تنوع بالایی از گیاهان دارویی هستند مشخص شود.

    یکی از بخش‌های مهم بیوتکنولوژی “کشت بافت” است که کاربردهای مختلف آن در زمینة گیاهان دارویی، از جنبه‌های مختلفی قابل بررسی است گزارش‌های زیادی در ارتباط با بکارگیری تکنیک ” کشت بافت ” جهت تکثیر گیاهان دارویی وجود دارد. با ریزازدیادی می‌توان نرخ تکثیر را بالا برد و مواد گیاهی عاری از پاتوژن تولید کرد. باززایی گیاهان با استفاده از جنین‌زایی سوماتیک از یک سلول، در بسیاری از گونه‌های گیاهان دارویی به اثبات رسیده است. با تکیه بر کشت بافت و سلول می‌توان برای نگهداری کالتیوارهای مورد نظر در بانک ژن یا برای نگهداری طولانی مدت اندام‌های تکثیر گیاه در محیط نیتروژن مایع، اقدام نمود. روش مهم بعدی دارای کاربرد فراوان در حوزة گیاهان دارویی، “نشانگرهای مولکولی” است. در طول دهه‌های گذشته، ابزارهایی که برای استانداردسازی داروهای گیاهی به‌وجود آمده‌اند، شامل ارزیابی ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک و همچنین تعیین نیمرخ شیمیایی ( Chemoprofiling ) مواد گیاهی بوده‌اند. از نشانگرهای DNA می‌توان برای شناسایی دقیق گونه‌های گیاهان دارویی مهم، استفاده کرد. شاخة بعدی بیوتکنولوژی که در زمینة گیاهان دارویی کاربردهای فراوانی دارد، “مهندسی ژنتیک” است. پیشرفت‌های اخیر در زمینة ژنتیک گیاهی و تکنولوژی DNA نوترکیب، کمک شایانی به بهبود و تقویت تحقیقات در زمینة بیوسنتز متابولیت‌های ثانویه کرده است.

    مقدمه
    اگرچه کاشت گیاهان دارویی به هزاران سال پیش باز می‌گردد ولی باید گفت که در مورد اصلاح آنها تاکنون پیشرفت قابل ملاحظه‌ای صورت نگرفته است و در حال حاضر، تعداد کالتیوارهای مفید به‌دست آمده بر اثر اصلاح گیاهان دارویی اندک است. هدف از اصلاح گیاهان دارویی، افزایش کمیت و کیفیت آن دسته از مواد مؤثره در این گیاهان است که در صنایع دارویی از اهمیت خاصی برخوردار هستند. در سال‌های اخیر توجه خاصی از جانب سازمان‌های مختلف در کشورهای جهان در ارتباط با اصلاح این گیاهان صورت گرفته است. در این راستا استفاده از تکنیکهای وابسته به کشت بافت و بیوتکنولوژی به منظور ارتقاء صفات کمی و کیفی و کاهش زمان اصلاح نباتات از اهمیت خاصی برخوردار است.

    کشت بافت

    با تکنیک کشت بافت می توان از یک سلول به یک گیاه کامل دست یافت. در این تکنیک از روشهای جنین زایی ریزازدیادی و اندام زایی استفاده میگردد.استفاده از این تکنیک به همراه موتاسیون باعث سرعت بخشیدن به تکثیر انبوه تولید گیاهان عاری از بیماری انجام کار در تمام طول سال و کاهش هزینه خواهد شد.
    اولین مرحله تکثیر قسمت مورد نظر در گیاه می باشد.پس از تعیین دز مناسب و انجام تیمار پرتوتابی و تکثیر دوباره گزینش درشرایط
    In-vitro با اعمال تیمار تنش صورت میگیرد .گیاهان گزینش شده بعد از انتقال به گلدان جهت سازگاری و تکثیر دوباره جهت سلکسیون انتهایی در مزرعه کشت شده و سپس مورد بررسی های تغییرات زنتیکی قرار خواهند گرفت.

    یکی از بخش‌های مهم بیوتکنولوژی “کشت بافت” است که کاربردهای مختلف آن در زمینة گیاهان دارویی، از جنبه‌های مختلفی قابل بررسی است:

     

    باززایی در شرایط آزمایشگاهی ( In-Vitro Regeneration )

    تکثیر گیاهان در شرایط آزمایشگاهی، روشی بسیار مفید جهت تولید داروهای گیاهی باکیفیت است. روش‌های مختلفی برای تکثیر در آزمایشگاه وجود دارد که از جملة‌ آنها، ریزازدیادی است. ریزازدیادی فواید زیادی نسبت به روش‌های سنتی تکثیر دارد. با ریزازدیادی می‌توان نرخ تکثیر را بالا برد و مواد گیاهی عاری از پاتوژن تولید کرد. گزارش‌های زیادی در ارتباط با بکارگیری تکنیک ” کشت بافت ” جهت تکثیر گیاهان دارویی وجود دارد. با این روش برای ایجاد کلون‌های گیاهی از تیرة لاله در مدت 120 روز بیش از 400 گیاه کوچک همگن و یک شکل گرفته شد که 90 درصد آنها به رشد معمولی خود ادامه دادند. برای اصلاح گل انگشتانه، از نظر صفات ساختاری، مقدار بیوماس، میزان مواد مؤثره و غیره با مشکلات زیادی مواجه خواهیم شد ولی با تکثیر رویشی این گیاه از راه کشت بافت و سلول، می‌توان بر آن مشکلات غلبه نمود. چنان‌که مؤسسة گیاهان دارویی بوداکالاز در مجارستان از راه کشت بافت و سلول گل انگشتانه موسوم به آکسفورد، توانست پایه‌هایی کاملاٌ همگن و یک شکل از گیاه مذکور به‌دست آورد.

     

    باززایی از طریق جنین‌‌زایی سوماتیک (غیرجنسی)

    تولید و توسعة مؤثر جنین‌های سوماتیک، پیش‌نیازی برای تولید گیاهان در سطح تجاری است. جنین‌زایی سوماتیک فرآیندی است که طی آن گروهی از سلول‌ها یا بافت‌های سوماتیک، جنین‌های سوماتیک تشکیل می‌دهند. این جنین‌ها شبیه جنین‌های زیگوتی (جنین‌های حاصل از لقاح جنسی) هستند و در محیط کشت مناسب می‌توانند به نهال تبدیل شوند. باززایی گیاهان با استفاده از جنین‌زایی سوماتیک از یک سلول، در بسیاری از گونه‌های گیاهان دارویی به اثبات رسیده است. بنابراین در این حالت با توجه به پتانسیل متفاوت سلول‌های مختلف در تولید یک ترکیب دارویی، می‌توان گیاهانی با ویژگی برتر نسبت به گیاه اولیه تولید نمود.

     

    حفاظت گونه‌های گیاهان دارویی از طریق نگهداری در سرما

    با تکیه بر کشت بافت و سلول می‌توان برای نگهداری کالتیوارهای مورد نظر در بانک ژن یا برای نگهداری طولانی مدت اندام‌های تکثیر گیاه در محیط نیتروژن مایع، اقدام نمود. نگهداری در سرما، یک تکنیک مفید جهت حفاظت از کشت‌های سلولی در شرایط آزمایشگاهی است. در این روش با استفاده از نیتروژن مایع (196- درجه سانتی‌گراد) فرآیند تقسیم سلولی و سایر فرآیندهای متابولیکی و بیوشیمیایی متوقف شده و در نتیجه می‌توان بافت یا سلول گیاهی را مدت زمان بیشتری نگهداری و حفظ نمود. با توجه به اینکه می‌توان از کشت‌های نگهداری شده در سرما، گیاه کامل باززایی کرد، لذا این تکنیک می‌تواند روشی مفید جهت حفاظت از گیاهان دارویی در معرض انقراض باشد. مثلاً بر اساس گزارشات منتشر شده، روش نگهداری در سرما، روشی مؤثر جهت نگهداری کشت‌های سلولی گیاهان دارویی تولیدکنندة آلکالوئید همچون Rauvollfia serpentine , D. lanalta , A. belladonna , Hyoscyamus spp . است. این تکنیک، می‌تواند جهت نگهداری طیفی از بافت‌های گیاهی چون مریستم‌ها، بساک و دانة گرده، جنین، کالوس و پروتوپلاست به‌کار رود. تنها محدودیت این روش، مشکل دسترسی به نیتروژن مایع است.

     

    تولید متابولیت‌های ثانویه از گیاهان دارویی

    از لحاظ تاریخی، اگرچه تکنیک ” کشت بافت ” برای اولین بار، در سال‌های 1940-1939 در مورد گیاهان به‌کار گرفته‌شد، ولی در سال 1956 بود که یک شرکت دارویی در کشور آمریکا ( Pfizer Inc ) اولین پتنت را در مورد تولید متابولیت‌ها با استفاده از کشت توده‌ای سلول‌ها منتشر کرد. کول و استابو (1967) و هبل و همکاران (1968) توانستند مقادیر بیشتری از ترکیبات ویسناجین ( Visnagin ) و دیوسجنین ( Diosgenin ) را با استفاده از کشت بافت نسبت به حالت طبیعی (استخراج از گیاه کامل) به‌‌دست آورند. گیاهان، منبع بسیاری از مواد شیمیایی هستند که به‌عنوان ترکیب دارویی مصرف می‌شوند. فرآورده‌های حاصل از متابولیسم ثانویه گیاهی ( Secondary Metabolite ) جزو گرانبهاترین ترکیب شیمیایی گیاهی ( Phytochemical ) هستند. با استفاد از کشت بافت می‌توان متابولیت‌های ثانویه را در شرایط آزمایشگاهی تولید نمود. لازم به‌ذکر است که متابولیت‌های ثانویه، دسته‌ای از مواد شامل اسیدهای پیچیده، لاکتون‌ها، فلاونوئیدها و آنتوسیانین‌ها هستند که به‌صورت عصاره یا پودرهای گیاهی در درمان بسیاری از بیماری‌های شایع به‌کار برده می‌شوند.

     

    راهکارهای افزایش متابولیت‌های ثانویه گیاهی از طریق کشت بافت

    ۱- استفاده از محرک‌های ( Elicitors ) زنده و غیر زنده‌ای که می‌توانند مسیرهای متابولیکی سنتز متابولیت‌های ثانویه را تحت تأثیر قرار داده و میزان تولید آنها را افزایش دهند. لازم به‌ذکر است که این محرک‌ها در شرایط طبیعی نیز بر گیاه تأثیر گذاشته و باعث تولید یک متابولیت خاص می‌شوند.
    ۲- افزودن ترکیب اولیة (
    Precursor ) مناسب به محیط‌کشت، با این دیدگاه که تولید محصول نهایی در نتیجه وجود این ترکیبات در محیط‌کشت، القاء شود.

    ۳- افزایش تولید یک متابولیت ثانویه در اثر ایجاد ژنوتیپ‌های جدیدی که از طریق امتزاج پروتوپلاست یا مهندسی ژنتیک، به‌دست می‌آیند.

    ۴- استفاده از مواد موتاژن جهت ایجاد واریته‌های پربازده

    ۵- کشت بافت ریشة گیاهان دارویی (ریشه، نسبت به بافت‌های گیاهی دیگر، پتانسیل بیشتری جهت تولید متابولیت‌های ثانویه دارد)

    مثال‌های قابل ذکر آنقدر زیاد است که تصور می‌شود هر ماده‌ای با منشاء گیاهی، از جمله، متابولیت‌های ثانویه را می‌توان به‌وسیلة کشت‌های سلولی تولید کرد: از جمله ترکیباتی که از طریق کشت سلولی و کشت بافت به تولید انبوه رسیده است،‌ داروی ضد سرطان تاکسول است. این دارو که در درمان سرطان‌های سینه و تخمدان به‌کار می‌رود از پوست تنه درخت سرخدار ( Taxus brevilifolia L. ) استخراج می‌گردد. از آنجایی‌که تولید تاکسول به‌دلیل وجود 10 هستة استروئیدی در ساختار شیمیایی آن بسیار مشکل است و جمعیت طبیعی درختان سرخدار نیز برای استخراج این ماده بسیار اندک است، لذا راهکار دیگری را برای تولید تاکسول باید به‌کار گرفت. در حال حاضر، برای تولید تاکسول از تکنیک کشت بافت و کشت قارچ‌هایی که بر روی درخت رشد کرده و تاکسول تولید می‌کنند،‌ استفاده می‌گردد.

    سولاسودین ( Solasodine ) نیز از ترکیبات دیگری است که از طریق کشت سوسپانسیون سلولی گیاه Solanum eleganifoliu به‌دست می‌آید. از جمله متابولیت‌های دیگری که از طریق تکنیک کشت بافت و در مقیاس تجاری تولید می‌شود، شیکونین ( Shikonin ) (رنگی با خاصیت ضد حساسیت و ضد باکتری) است. مثال‌های زیر گویای کارایی تکنیک کشت بافت در تولید متابولیت‌های ثانویه است.
    تولید آلکالوئید پیرولیزیدین (
    Pyrolizidine ) از کشت بافت ریشة Senecio sp ، سفالین ( Cephaelin ) و امتین ( Emetine ) از کشت کالوس Cephaelis ipecacuanha ، آلکالوئید کوئینولین ( Quinoline ) از کشت سوسپانسیون سلولی Cinchona ledgerione و افزایش بیوسنتز آلکالوئیدهای ایندولی با استفاده از کشت سوسپانسیون سلولی گیاه Catharanthus roseus .

     

    استفاده از بیورآکتورها در تولید صنعتی متابولیت‌های ثانویه

    تولید متابولیت ثانویة گیاهی با خصوصیات دارویی در شرایط آزمایشگاهی، فواید زیادی در مقایسه با استخراج این ترکیبات از گیاهان، تحت شرایط طبیعی دارد. کنترل دقیق پارامترهای مختلف، سبب می‌شود که کیفیت مواد حاصل در طول زمان تغییر نکند. درحالی که در شرایط طبیعی مرتباٌ تحت تأثیر شرایط آب و هوایی و آفات است. تحقیقات زیادی در زمینة استفاده از کشت‌های سوسپانسیون و سلول گیاهی برای تولید متابولیت‌های ثانویه صورت گرفته است. از جمله ابزارهایی که برای کشت وسیع سلول‌های گیاهی به‌کار رفته‌اند، بیورآکتورها هستند. بیورآکتورها، مهمترین ابزار در تولید تجاری متابولیت‌های ثانویه از طریق روش‌های بیوتکنولوژیک، محسوب می‌شوند.

    مزایای استفاده از بیورآکتورها در کشت انبوه سلول‌های گیاهی عبارتند از:


    ۱- کنترل بهتر و دقیق‌تر شرایط خاص مورد نیاز برای تولید صنعتی ترکیبات فعال زیستی از طریق کشت سوسپانسیون سلولی
    ۲- امکان تثبیت شرایط در طول مراحل مختلف کشت سلولی در بیورآکتور
    ۳- جابجایی و حمل‌ونقل آسان‌تر کشت (مثلاً، برداشتن مایه‌کوبه در این حالت راحت است)
    ۴- با توجه به اینکه در شرایط کشت سوسپانسیون، جذب مواد غذایی به‌وسیلة سلول‌ها افزایش می‌یابد، لذا نرخ تکثیر سلول‌ها زیاد شده و به‌تبع آن میزان محصول (ترکیب فعال زیستی) بیشتر می‌شود.
    ۵- در این حال، گیاهچه‌ها به آسانی تولید و ازدیاد می‌شوند.
    سیستم بیورآکتور برای کشت‌های جنین‌زا و ارگانزای چندین گونة گیاهی به‌کار رفته است که از آن‌جمله می‌توان به تولید مقادیر زیادی سانگئینارین (
    sanguinarine ) از کشت سوسپانسیون سلولی Papaver somniferum با استفاده از بیورآکتور، ا

  • دکتر رضا امیدبیگی Dr Reza Omidbaigi

    مرحوم دکتر رضا امیدبیگی استاد برجسته دانشگاه تربیت مدرس و پدر علوم نوین تولید و فرآوری گیاهان دارویی بود که در روز شنبه ۲۹ خرداد ۱۳۸۹ پس از جلسه مصاحبه دانشجویان دکتری، دار فانی را وداع گفت.