ترکيبات، گياهان، بيولوژيک

دانلود پایان نامه ارشد

مستقيم يا غير مستقيم از گياهان دارويي به دست ميآيند. در ادامه برخي از خصوصيات مهم گياهان دارويي بر سلامت که شامل اثرات ضد ميکروبي، آنتي اکسيداني، ضد التهابي، ضد ديابت و بهبود دهنده آن، ضد آرتريت، محافظت از سيستم عصبي، ضد سرطان، التيام زخم‌ها و نگهدارندههاي مواد غذايي به طور خلاصه بحث خواهد شد.
قبل از شروع اين مباحث، در مورد برخي از مهمترين مواد موثره موجود در گياهان دارويي که مسئول بيشتر اثرات بيولوژيک گياهان دارويي هستند توضيحي مختصر ارائه ميگردد. ترکيبات فنوليک متابوليتهاي ثانويه گياهي هستند که از عوامل اصلي طعم دهنده و افزاينده ارزش غذايي ميوهجات، سبزيجات و ديگر گياهان هستند [148]. اين ترکيبات داراي يک حلقه اروماتيک بوده که داراي يک يا چندين گروه هيدروکسيل مي‌باشد و ساختار آنها ميتواند از يک ملکول فنوليک ساده تا ترکيباتي پيچيده با وزن ملکولي بالا با چندين گروه فنوليک باشد، که به آن‌ها اصطلاحاً ترکيبات پلي فنوليک اطلاق مي‌گردد [21]. اين ترکيبات نقشهاي بسيار مهمي را در گياه بر عهده دارند.
به عنوان يک گروه بزرگ ترکيبات فعال بيولوژيک، ترکيبات پلي فنوليک براساس تعداد حلقههاي فنولي و ساختار عناصري که اين حلقه ها را به هم وصل مي‌کند به چندين گروه تقسيم مي‌گردند. گروه هاي اصلي تشکيل دهنده شامل پلي فنولها، فلاونوئيدها، اسيدهاي فنوليک، تانن‌ها (قابل هيدروليز شدن و متراکم) و ليگنان‌ها ميباشند [77]. پلي فنلها به طور وسيعي در گياهان مانند ميوهها، سبزيجات و ادويه‌ها توزيع شده‌اند.
با توجه به تنوع شديد گياهان داوريي و اثرات مختلف آنها، در اين بخش صرفاً تأثير چهار گياه دارويي که در تحقيق حاضر استفاده شده است بررسي مي‌گردد. گياهان استفاده شده شامل پوست درخت دارچين، جوانه ميخک، ريزوم گياه زردچوبه و برگ گياه رزماري مي‌باشد.
2-2-1- اثرات ضد ميکروبي گياهان دارويي و نقش آن در تغذيه نشخوارکنندگان
اسانس‌ها و عصاره‌هاي گياهي از گذشته براي مقاصد مختلف از جمله اثرات آنتي‌بيوتيکي مورد استفاده قرار گرفته‌اند که از جمله مهمترين آنها مي‌توان به نگهداري مواد غذايي خام و فرآوري شده، اهداف دارويي و درمان‌هاي طبيعي اشاره نمود. بنابراين تعداد زيادي از گياهان دارويي و مواد استخراج شده از آنها که داراي اثرات شديد ضد ميکروبي هستند شناسايي شده اند [49]. مکانيسم‌هاي بسياري براي اثرات ضد ميکروبي گزارش شده است. مهمترين خصوصيت اسانس‌ها و بسياري از مواد موثره گياهي آبگريز بودن اين ترکيبات است که آنها را قادر مي‌سازد که در غشاي ليپيدي سلول‌هاي باکتريايي و ميتوکندري نفوذ نموده و ساختار آنها را به هم ريخته و در نهايت باعث نفوذپذيرتر شدن غشاها گردد. اختلال در غشاي سيتوپلاسمي نيز جريان الکترون، انتقال فعال و نيروي محرک پروتون4 را مختل نموده و حتي موجب انعقاد محتويات سلولي ميگردد. همچنين اجزاي تشکيل دهنده اسانسها به نظر مي‌رسد با پروتئين‌هاي نفوذ کرده در غشا واکنش داده و فعاليت آنها را مختل نمايند که آنزيمهايي مانند ATPase ها از اين دسته هستند [49 و 57]. مکانيسم‌هاي اشاره شده به نظر ميرسد در باکتري‌هاي گرم مثبت موثرتر باشند، زيرا غشاي سلولي مستقيماً با ترکيبات هيدروفوبيک اسانس‌ها واکنش مي‌دهند. در مقابل، ديواره خارجي که غشاي سلولي باکتري‌هاي گرم منفي را احاطه نموده است آبدوست بوده و اجازه ورود مواد غير قطبي را نمي‌دهد [73]. مانند موننزين، بيشتر اسانس‌هاي گياهي و مواد موثره گياهي، چربي‌دوست بوده و نمي‌توانند به لايه آبدوست باکتري‌هاي گرم منفي نفوذ نمايند. به هر حال، غشاي خارجي باکتري‌هاي گرم منفي نسبت به ترکيبات آب‌گريز کاملا نفوذ ناپذير نمي‌باشد. اين مواد ميتوانند با آب واکنش داده (توسط پيوند هاي هيدروژني)، به آرامي با انتشار از بين لايه ليپوپلي ساکاريدي يا پروتئين‌هاي غشا انتشار يافته و از غشا عبور نمايند و به غشاي دولايه ليپيدي رسيده و واکنش دهند. بنابراين وزن ملکولي پايين اين ترکيبات ممکن است باعث شود بر هر دو نوع باکتريهاي گرم منفي و گرم مثبت موثر باشند. متاسفانه اين خصوصيت، انتخابي بودن اين ترکيبات بر جمعيت خاصي از ميکروبهاي شکمبه را کاهش داده و دستکاري تخمير شکمبه‌اي را مشکل‌تر مي‌نمايد. در سال 1998 بحث ممنوع شدن استفاده از افزودني‌هاي آنتي بيوتيکي در تغذيه دام مطرح شد و در سال 2006 استفاده از موننزين در اروپا ممنوع گرديد و اين تصميم محققين را به سمت کشف ترکيبات جايگزين هدايت نمود [31]. از سال 2004 برخي تحقيقات آزمايشگاهي تأثير ترکيبات فعال بيولوژيک گياهي را بر تخمير شکمبه‌اي و توليد متان بررسي نمودند [29، 59 و 64]. به هرحال، تأثيري که ترکيبات فعال بيولوژيک بر تخمير مي‌گذارند در بيشتر موارد همسو و جامع نمي‌باشد [144]. تناقضات موجود در نتايج به دست آمده در اين زمينه مي‌تواند به دليل ساختار شيميايي و نوع متفاوت مواد فعال بيولوژيک و دوزهاي مختلف مصرفي [29] و از همه مهمتر نوع جيره مصرفي و pH شکمبه باشد [32]. نکته مهم اين است که فاکتورهاي متعدد شناخته شده و ناشناخته و احتمالاً تقابلاتي بين آنها وجود دارد که پاسخ‌هاي قابل انتظار ترکيبات فعال بيولوژيک بر تخمير شکمبه را تغيير مي‌دهند.
در يک مطالعه فراتحليلي، نتايج آزمايشگاهي به دست آمده از اضافه نمودن دوزهاي افزايشي مواد فعال بيولوژيک مورد بررسي قرار گرفته و مشخص گرديد که توليد کل اسيدهاي چرب فرار و نسبت استات شکمبه با اضافه نمودن اين ترکيبات فعال بيولوژيک کاهش يافت. همچنين غلظت آمونياک در محيط کشت نيز از 9/22 به 6/15 ميليگرم بر ليتر کاهش يافت. اين تحقيق نيز اشاره بر اين داشت که ترکيب جيره پايه از مهمترين عوامل موثر بر پاسخ ترکيبات فعال بيولوژيک ميباشد. اين تحقيق نشان داد که استفاده از ترکيبات فعال بيولوژيک قابليت هضم ماده خشک و توليد متان را در شرايط آزمايشگاهي کاهش داد [144]. نکته مهمي که در تحقيقات آزمايشگاهي وجود دارد دامنه بسيار وسيع دوزهاي مصرفي اسانس‌ها و يا ديگر مواد موثره گياهي ميباشد. در بسياري از تحقيقات آزمايشگاهي، دوزهاي مصرفي بسيار بالا ميباشند. سطح دوز استفاده شده از ترکيبات فعال بيولوژيک يکي از عوامل اصلي در پاسخهاي مشاهده شده در تخمير شکمبه‌اي ميباشد. دوز مصرفي در آزمايشات درون تني از محدوديت‌هاي اصلي مصرف اين افزودني‌ها بوده و با توجه به اينکه در برخي تحقيقات آزمايشگاهي صورت گرفته دوز مصرفي بسيار زياد مي‌باشد، بنابراين تعميم نتايج آزمايشگاهي به شرايط درون تني زياد قابل اطمينان نمي‌باشد [30].
در تحقيقي فراتحليلي که اخيراً توسط خيااوسا و زبلي [139] صورت گرفت، تأثير افزودن اسانسها و مواد فعال بيولوژيک بر تخمير شکمبه‌اي و فراسنجه‌هاي توليدي در آزمايشات مختلف درون تني مورد بررسي قرار گرفت. در اين تحقيق نشان داده شد که علي رغم مصرف سطوح پايين در آزمايشات درون تني، اين ترکيبات قادر به دستکاري تخمير شکمبه‌اي بودند. در اين تحقيق نشان داده شد که مقدار پروپيونات در دام‌هاي مصرف کننده مواد موثره گياهي افزايش يافت و استات کم شد و اين پاسخ در دام‌هاي پرواري که شرايط اسيدي در شکمبه آن‌ها حاکم بود مشهودتر بود. دليل پاسخ قويتر به اين ترکيبات در شرايط اسيدي شکمبه احتمالاً به يونيزه و يا غير يونيزه بودن ترکيبات فعال برمي‌گردد. زماني که ترکيبات فعال بيولوژيک در شرايط اسيدي به شکل غير يونيزه در ميآيند مي‌تواند به راحتي با غشاي سلولي واکنش داده و اثرات ضد ميکروبي خود را بهتر نشان ميدهند [60]. همچنين در مقاله فراتحليلي نشان داده شد که استفاده از مواد موثره گياهان دارويي در تحقيقات مختلف قادر به کاهش تعداد پروتوزوآها بوده است.
يکي از اثرات اصلي گياهان دارويي و مواد موثره آنها کاهش تجزيه پروتئين و متعاقب آن کاهش توليد آمونياک در شکمبه ميباشد. همچنين تحقيقات اوليه در زمينه استفاده از اسانسهاي گياهي نشان داد که نرخ دآمينه شدن اسيدهاي آمينه در شکمبه کاهش يافت که به کاهش رشد ميکروب‌هايي با قدرت توليد وسيع آمونياک5 و همچنين قارچهاي بيهوازي نسبت داده شد. اين ميکروبها در محيط شکمبه به اسانس‌ها حساس بوده و در حضور اسانسها رشدشان به شدت کم ميشود [171]. کاهش تجزيه پروتئين و توليد آمونياک در شکمبه از اين نظر نيز اهميت دارد که ممکن است راندمان استفاده از نيتروژن را در شکمبه افزايش دهد [28] و پروتئين قابل متابوليسم بيشتري براي دام‌هاي پرتوليد و دام‌هاي پرواري تامين نمايند [285]. البته ذکر اين نکته ضروري است که استفاده از اسانس‌ها و ترکيبات فعال بيولوژيک گياهي در محيط‌هاي کشت آزمايشگاهي، در اکثر موارد توليد آمونياک را کاهش داد [28] ولي در زمان تغذيه اسانس‌ها به دام نيتروژن آمونياکي کاهش نشان نداد. پيشنهاد شده است زماني که اين ترکيبات به مدت طولاني تغذيه مي‌گردند ميکروب‌هاي شکمبه نسبت به آنها سازگار مي‌شوند و اثر بخشي آنها به شدت کاهش مي‌يابد [139].
در تحقيقي که اخيراً توسط توسط تکيپه و همکاران [266] صورت گرفت نشان داده شد که استفاده از مخلوطي از اسانسهاي گياهي مقدار مشتقات پوريني ادرار را بيشتر نمود که شاخصي از توليد پروتئين ميکروبي شکمبه‌اي بيشتر در دام‌هاي مصرف کننده مخلوط اسانس‌ها بود. اين محققين دليل احتمالي اين پاسخ مشاهده شده را به افزايش توليد اسيدهاي چرب شاخه‌دار نسبت دادند که ميتواند توليد پروتئين ميکروبي را تحريک نمايد. گرچه اين پاسخ در تحقيقات ديگر تکرار نشد.
2-2-2- اثرات آنتي اکسيداني گياهان دارويي و نقش آن در تغذيه نشخوارکنندگان
عدم تعادل در ميزان توليد راديکال‌هاي آزاد و سيستم دفاعي آنتي اکسيداني، تنش اکسيداتيو ناميده ميشود. افزايش تنش اکسيداتيو مي‌تواند به ساختار سلولي صدمه وارد نموده و در نهايت بافت را از بين ببرد. اخيراً توجه زيادي بر تأثيرات منفي اکسيژن فعال و راديکال‌هاي آزاد بر فرآيند پيري و پيشروي بيماري‌هايي همچون بيماري‌هاي قلبي-عروقي، التهابي، آرتروز، اختلالات سيستم ايمني و سرطان تمرکز يافته است [276]. کاهش صدمات اکسيداتيو مي‌تواند يکي از مهمترين راهکارهاي پيشگيري از اين بيماري‌ها باشد. تامين آنتي‌اکسيدان‌هاي خوراکي مي‌تواند در اين زمينه مهم باشد. درحال حاظر، تمايل عمومي براي يافتن آنتي‌اکسيدان‌هاي سالم و موثر از منابع طبيعي افزايش يافته است [69]. اثرات مفيد بسياري از اقلام خوراکي و نوشيدني‌ها شامل انواع چاي‌ها، ميوجات، سبزي‌جات، گياهان دارويي، ادويجات، قهوه و کاکائو بر سلامت انسان بيشتر به اثرات آنتي اکسيداني آنها نسبت داده ميشود [87، 97 و 230]. بسياري از تحقيقات اوليه مواد فعال بيولوژيک گياهان دارويي و ادويجات را از منظر اثرات آنتي‌اکسيداني بررسي نمودند. خصوصيت آنتي‌اکسيداني اين ملکولها برپايه دردسترس بودن گروه هيدروکسيل و پيوندهاي دوگانه مزدوج موجود در اين ملکولهاست. در تحقيقي که اخيراً صورت گرفت خصوصيت آنتياکسيداني نزديک به 3100 ماده غذايي را مورد بررسي قرار داد و نتايج نشان داد که در بين آنها برخي از گياهان دارويي و ادويجات بيشترين اثرات آنتي اکسيداني را از خود نشان دادند [61]. مهمترين ترکيبات بيولوژيک جدا شده از گياهان دارويي و ادويجات شامل: ترپن هاي فنوليک (تيمول، کارواکرول، کارنوزيک اسيد، کارنوزول و روزمارينول ميباشد)، اسيدهاي هيدروسيناميک و مشتقات آنها (اسيد کافئيک، فروليک اسيد، پي کوماريک، اسيد روزمارينيک، اوژنول و کومارين)، فلاونوييدها (کورسيتين، لوتئولين و اپيژنين) و ديگر ترکيبات ميباشد [234].
رزماري يک گياه بوته‌اي هميشه سبز مي‌باشد. برگهاي خشک و تازه آن به شکل کامل، خردشده، عصاره گياه و يا اسانس آن مورد استفاده قرار ميگيرد. اسانس اين گياه معمولاً توسط تقطير با بخار آب از برگ‌هاي تازه آن به مقدار 5/0 تا 2/1 درصد بدست ميآيد. مواد موثره اصلي موجود در اسانس اين گياه شامل 1 و 8 سينئول، کامفر، الفا-پاينن، کامفن و بتا-پاينن مي‌باشد. همچنين ترکيبات اصلي موجود در برگ اين گياه نيز شامل اسيدهاي فنوليک، ديترپن ها، تري‌ترپن‌ها و تري‌ترپن‌هاي الکلي و برخي

پایان نامه
Previous Entries هورمون رشد، فعال نمودن Next Entries آنتي، اکسيداني، گياهان