Yöntem makalesi

Calendula officinalis L.'nin büyümesi ve çiçek gelişimi sırasında flavonoid içeriği.

DOI:

10.3791/67741

⸱

27 Haziran 2025

 ,  ,  ,  , 
1Posgrado en Fisiología Vegetal. Recursos Genéticos y Productividad, Colegio de Postgraduados-Campus Montecillo, 2Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, 3Posgrado en Botánica, Colegio de Postgraduados-Campus Montecillo, 4Posgrado en Fruticultura, Colegio de Postgraduados-Campus Montecillo

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada, nergisteki flavonoidleri kantitatif olarak belirlemek için doğrudan bir analitik teknik olan alüminyum klorür kolorimetrik yöntemini sunuyoruz. Bu yaklaşım, nergis ekstraktının renkli bir kompleks oluşturan bir alüminyum klorür reaktifi ile işlenmesini içeren basit bir kimyasal reaksiyon kullanır. Spektrofotometri kullanılarak değerlendirilen renk yoğunluğu, flavonoid konsantrasyonu ile ilişkilidir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kadife çiçeği (Calendula officinalis L.), anti-enflamatuar ve antioksidan özelliklere sahip flavonoidler gibi ikincil metabolitlerdeki zenginliği ve çeşitliliği nedeniyle özellikle tıbbi uygulamaları olmak üzere birçok kullanıma sahiptir. Bu çalışma, çiçek gelişimi boyunca bitki büyümesi ve biyokütle dağılımının yanı sıra boru şeklinde, ligulat çiçeklerde ve çiçek başlarındaki toplam flavonoid konsantrasyonunu analiz etti. . Çiçek başlangıcı ve farklılaşması, transplantasyondan beş hafta sonra, organlarında ve bitki boyunda sigmoid bir biyokütle birikimi modelini takiben meydana geldi. Hava organları 69. günde maksimum 76 g/g/bitki biyokütlesine ulaştı. Maksimum mutlak büyüme hızı 62 günde 2.38 g / gün iken, en yüksek nispi büyüme oranı 48. günde (0.137 g / g / gün) üreme organlarında kaydedildi. Quercetin eşdeğeri olarak ifade edilen flavonoidler, çiçek tomurcuklarının açılmak üzere olmasından tamamen açılmış çiçek başlarına (145-177 mg / g kuru madde) kadar değişen aşamalarda daha yüksek konsantrasyonlar göstermiştir. Bu bulgular, flavonoid içeriğini en üst düzeye çıkarmak ve terapötik ve ticari uygulamalar için potansiyellerinden yararlanmak için en uygun aşamalarda hasadın önemini vurgulamaktadır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tıbbi bitkilerden elde edilen ikincil metabolitlere artan ilgi, farmasötik, terapötik, kozmetik ve diğer endüstrilerdeki çeşitli uygulamalarından kaynaklanmaktadır. Bunların arasında, Akdeniz bölgesine özgü Asteraceae familyasının yıllık otsu bir bitkisiolan Calendula officinalis L.1 ancak dünya çapında yaygın olarak yetiştirilen, çiçeklerinin süs, tıbbi, endüstriyel ve mutfak uygulamaları dahil olmak üzere çeşitli kullanımları nedeniyle tanınırlık kazanmıştır2. Şu anda İngiltere, dünyanın en büyük C. officinalis3 üreticisidir.

Çiçek başları, flavonoidler, karotenoidler, terpenoidler, uçucu yağlar, tanenler, kumarinler, karbonhidratlar veyağ asitleri 3,4,5,6 gibi biyoaktif bileşikler içerdiğinden bu bitkinin en çok kullanılan organıdır. Bu doğal bileşikler, antienflamatuar, antioksidan, antimikrobiyal ve yara iyileştirici etkiler dahil olmak üzere farmakolojik özelliklerine katkıda bulunur7. Tarihsel olarak, yaygın olarak saksı kadife çiçeği olarak bilinen C. officinalis, Ayurveda ve homeopati gibi geleneksel tıp sistemlerinde cilt yaraları ve gastrointestinal bozukluklardan adet düzensizliklerine ve enflamatuar durumlara kadar çok çeşitli rahatsızlıkları hafifletmek için kullanılmıştır8. Modern uygulamalar, nergis özlerinin kremlere, serumlara, tentürlere ve ilaç dağıtım sistemlerine dahil edildiği ilaç, gıda ve kozmetik endüstrilerine kadar uzanır9. Kapsamlı araştırmalara rağmen, C. officinalis'in terapötik potansiyelinden tam olarak yararlanmada zorluklar devam etmektedir. Çevresel ve yetiştirme faktörlerine bağlı olarak biyoaktif bileşiklerin konsantrasyonundaki değişkenlik, standartlaştırılmış ekstraksiyon ve formülasyon işlemlerine olan ihtiyacı vurgulamaktadır. Flavonoidlerin biyolojik aktivitesi ve bitki dokularında tanımlanması, kalite kontrolünün temel unsurlarıdır10,11.

Meksika'da, saksı kadife çiçeği yetiştiriciliği genellikle büyüme süreçleri ve çiçek gelişimi hakkında ayrıntılı bir anlayış olmadan gerçekleşir, bu nedenle fizyolojik performansını, verimini ve biyoaktif bileşikler ile agronomik faktörler arasındaki korelasyonu sınırlar. Flavonoidlerin bitki dokularındaki konsantrasyonu ve dağılımı, büyüme ve yetiştirme koşullarından etkilenir ve bu türün fizyolojik ve gelişimsel süreçlerini incelemenin önemini vurgular.

Bu çalışma, C . officinalis'in vejetatif ve üreme organlarındaki biyokütle dağılımını ve lavabo-kaynak ilişkilerini analiz etmeyi, önemli çiçek gelişim olaylarını tanımlamayı ve burada önerilen bir mikrospektrofotometrik yöntem aracılığıyla çiçek başlarındaki toplam flavonoid konsantrasyonunu ölçmeyi amaçlamıştır. Bulgular, tarımsal uygulamaları optimize etmeyi ve bu bitkiden elde edilen ürünlerin kalitesini artırmayı amaçlıyor.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Genel materyal ve yöntemler

  1. Çiçek başlangıcını tespit etmek için saha deneyi
    1. Deneyi saha koşulları altında ayarlayın. Calendula fidanlarını, 60 cm aralıklarla metrekare başına bitki dikim yoğunluğu ile 153 m2'lik bir alana nakledin.
    2. 16/8000 gauge ile lokalize damla sulama sistemini kurun NOT: Bu deneyde kullanılan tohum partisi, tek bir genotipten hasat edilmiş, daha sonra önceki üç yetiştirme döngüsü boyunca toplu seleksiyon ıslah yöntemi ile seçilmiştir. Ilıman bir iklim için ekim zamanı en iyi İlkbahar mevsimidir, ardından yaklaşık 2 ay sonra fideler hazır olduğunda ekim yapılır. Haftada bir kez sulama önerilir. Zararlılardan ve hastalıklardan kaçınılmalı ve mahsulün ihtiyaçlarına göre agronomik yönetim yapılmalıdır.
  2. Dikimden 14 gün sonra başlayarak seçilen bitkilerden her gün numune toplayın. Çiçeklenme primordium görünüm tarihini belirlemek için stereoskopik mikroskop altında (yaklaşık 40X) apikal meristemi arayın.
    NOT: Örneklerin en az yarısında çiçek meristemi (FM) görüldüğünde, bu tarih FM için uygun yaş olarak kaydedilebilir. Çiçek başlangıcını gözlemlemek için deney birimi, sekiz replikasyon (bitki) ile tek bir bitkide beş meristemdi. Büyüme ve çiçek gelişimi analizi
    1. Çiçek tomurcuğu açıldığında apikal kapitulumu toplayın.
      NOT: Ligulat çiçeklerinin görünür olduğundan emin olun.
    2. Son yedi çiçek aşaması12 boyunca çiçek organı koleksiyonlarını gerçekleştirin (Şekil 1).
      NOT: Bu deneyde, her fenolojik aşamada sekiz farklı bitkiden beş kapitulum kullanılmıştır. Her durumda, çiçekler bitkinin apikal kısmından toplanmıştır.
    3. Bütün bitkileri biyolojik döngü boyunca altı kez örnekleyin.
    4. Toplanan numuneleri 48 saat kurutun. Vejetatif ve üreme organlarının kuru ağırlığını ölçün.
      NOT: Hava sirkülasyonlu bir fırında 40 °C'de kurutma önerilir.
    5. Hem vejetatif hem de üreme organları için Lavabo Mukavemetini (SS) ve Lavabo Aktivitesini (SA) hesaplayın13.
      NOT: SS ve SA için, sırasıyla Mutlak Büyüme Oranı (AGR) ve Göreceli Büyüme Oranı (RGR) ile eşdeğer formülleri kullanın.
    6. Bir elektronik tablo kullanarak büyüme eğrilerini çizin.

2. Toplam flavonoidlerin miktar tayini14

  1. Bitki materyalini cebri hava fırınında 40 °C'de 48 saat kurutun.
  2. Kurutulmuş malzemeyi kağıt torbalarda saklayın. Onları karanlıkta oda sıcaklığında (RT) tutun.
  3. Bitki materyalini öğütmeye hazırlamak için sıvı nitrojen kullanarak dondurun.
  4. Donmuş malzemeyi porselen bir harçta homojen bir dokuya ulaşana kadar öğütün.
    NOT: Bitki materyali ile temas ettiğinde sıçrayabileceğinden, sıvı nitrojenle çalışırken dikkatli olun.
  5. Numune hazırlama: Her numuneden 25 mg toz haline getirilmiş kuru madde tartın. 500 μL% 80 metanol ekleyin.
  6. Flavonoidlerin ekstraksiyonu: Karışımı bir ultrasonda 70 ° C'de bir saat inkübe edin. Daha sonra 731 g'da 13 dakika15 santrifüj edin.
  7. Alikotları hazırlayın: Elde edilen ekstraktın 150 μL'sini alın ve 37 μL% 80 metanol ekleyin.
  8. 50 μL ekstrakt, 100 μL %10 alüminyum klorür ve 100 μL 1 M potasyum asetat karıştırın. Toplam hacmi 5 mL'ye getirmek için damıtılmış su ekleyin.
  9. Solüsyonun oda sıcaklığında 30 dakika dinlenmesine izin verin.
  10. . 415 nm'de absorbansı ölçmek için bir spektrofotometre kullanıldı.
  11. Kalibrasyon eğrisi oluşturun: 2.7 mg quercetini 10 mL% 80 metanol içinde çözerek bir stok çözeltisi hazırlayın. Bu stoktan 50, 100,175, 250 ve 350 μL arasında değişen 5 quercetin çözeltisi serisi hazırlayın ve 10 mL'ye seyreltin.
  12. Kalibrasyon numunelerini hazırlayın: Her quercetin çözeltisi (500μL) için 100 μL %10 alüminyum klorür ve 100 μL 1M potasyum asetat, 1,5 mL %80 metanol ve 2,8 mL damıtılmış su ekleyin.
  13. Solüsyonu oda sıcaklığında 40 dakika dinlendirin.
  14. Spektrofotometre ile kalibrasyon numunelerinin absorbansını 415 nm'de ölçün. Kalibrasyon eğrisini oluşturmak için absorbans değerlerini kaydedin.
    NOT: Işın çiçekleri, boru şeklindeki çiçekler ve bütün çiçek başlarındaki toplam flavonoid konsantrasyonunu karşılaştırın. Bu deney, tedavi başına beş tekrar ile tamamen randomize bir deneysel tasarım kullandı. Yanıt değişkeni flavonoidlerin konsantrasyonuydu; tedavi yöntemleri Tukey testi ile karşılaştırıldı (SAS Institute, 2003).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

C. officinalis'in büyümesi, bitki ve organları boyunca sigmoid biyokütle birikim kinetiği sergiledi. Bu gözlem, tutarlı bir şekilde sigmoid büyüme eğrisi gösteren diğer yazarların raporlarıyla uyumludur. Hava organları arasında en fazla biyokütleyi gövdeler biriktirmiştir (Şekil 3). Tüm hava organlarında ilk büyüme yavaştı, çiçeklenme ve tomurcuk gelişimi 41. günde başladı. Bitki, 69. günde maksimum biyokütlesine ulaştı ve bitki başına ortalama 76 g oldu.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ligulat ve tübüler olmak üzere iki tür çiçek tanımlanmıştır (Şekil 5). Ligulat çiçeklerin, boru şeklindeki çiçeklerden daha düşük konsantrasyonda flavonoid içerdiğini ve farklılıkların %11 ile %53 arasında değiştiğini bulduk. Bu, boru şeklindeki çiçeklerin ligulat çiçeklerden daha fazla flavonoid biriktirdiğini gösterir, çünkü boru şeklindeki çiçekler daha fazla biyokütleye ve bu bileşiklerin daha yüksek konsantrasyonuna sahiptir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tarladaki bitkilerin bakımındaki paha biçilmez desteği için Dr. Manuel Jiménez Vasquez'e en içten şükranlarımızı sunmak istiyoruz. Onun yardımı, bu araştırmanın başarısı için çok önemliydi.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Hava sirkülasyonlu fırınPrecision 17 GCA Corp.N/AEkipman
Böcek temizlemeAlternagroN/A Bitkiyağları ve özleri ile tarımsal zararlıların kontrolü
Metanol analitik sınıfmerck822283Reaktif
Nitrofoska özel 12 + 12 + 17 + 2 MgO + 8 SEUROCHEM7/548 / CEE, 1999/45 / CENPK - granül gübre şunları içerir: amonyum nitrat, amonyum tuzları, fosfatlar, kalsiyum tuzları, potasyum, bazı durumlarda magnezyum ve eser elementler. 1H-Pirazol, 3,4-dimetil-, fosfat (1: 1)
PHC Sağlıklı BaşlangıçPHC MeksikaN/APHC Sağlıklı Başlangıç 12-16-12, bitki beslenmesini, rengini ve canlılığını iyileştiren bir gübredir.
QuercetinSigma-Aldrich204-187-1Standart madde

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Vârban, D. A. N., Duda, M. M., Vârban, R., Muntean, S. The influence of the nutrition space upon the production, at Calendula officinalis L. in the conditions of Cluj-Napoca. , https://agricultura.usab-tm.ro/Simpo2008pdf/Volumul%201/Sectiunea%201/50%20Varban%20Dan.pdf (2006).
  2. Hindle, V. A., Mathijssen-Kamman, A. A., Stockhofe, N., Cone, J. W. The performance of young pigs fed different amounts of marigold (Calendula officinalis) meal; a pilot study. Netherlands J Agric Sci. 50, 83-94 (2002).
  3. Acosta De La Luz, L., Rodríguez, F. C., Sánchez, G. E. Instructivo técnico de Calendula officinalis. Rev Cuba Plantas Med. 6, 23-27 (2001).
  4. Komissarenko, N. Y., Chernobai, V. T., Derkach, A. I. Flavonoids of inflorescences of Calendula officinalis. Chem Nat Compd. 24, 675-680 (1988).
  5. Neukirch, H., Ambrosio, M. D., Via, J. D., Guerriero, A. Simultaneous quantitative determination of eight triterpenoid monoesters from flowers of 10 varieties of Calendula officinalis L. and characterisation of a new triterpenoid monoester. Phytochem Anal. 15 (1), 30-35 (2004).
  6. Muley, B. P., et al. Phytochemical constituents and pharmacological activities of Calendula officinalis Linn (Asteraceae): a review. Trop J Pharm Res. 8, 455-465 (2009).
  7. Vella, F. M., Pignone, D., Laratta, B. The Mediterranean species Calendula officinalis and Foeniculum vulgare as valuable source of bioactive compounds. Molecules. 29, 1-23 (2024).
  8. Sapkota, B., Kunwar, P. A. A review on traditional uses, phytochemistry and pharmacological activities of Calendula officinalis Linn. Nat Prod Commun. 19 (6), 1-22 (2024).
  9. Ejiohuo, O., Folami, S., Maigoro, A. Y. Calendula in modern medicine: advancements in wound healing and drug delivery applications. Eur J Med Chem Rep. 12, 100199(2024).
  10. Olennikov, D. N., Kashchenko, N. I. New isorhamnetin glycosides and other phenolic compounds from Calendula officinalis. Chem Nat Compd. 49, 833-840 (2013).
  11. Kurkin, V. A., Sharova, O. V. Flavonoids from Calendula officinalis flowers. Chem Nat Compd. 43, 216-217 (2007).
  12. Zhang, T., Elomaa, P. Development and evolution of the Asteraceae capitulum. New Phytol. 242, 33-48 (2024).
  13. Hunt, R., Causton, D. R., Shipley, B., Askew, A. P. A modern tool for classical plant growth analysis. Ann Bot. 90, 485-488 (2002).
  14. Chang, C., Yang, M., Wen, H., Chern, J. Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. J Food Drug Anal. 10 (3), 3(2002).
  15. Meneses, R. J., et al. Optimización del proceso de extracción de flavonoides de flor de manzanilla (Matricaria recutita L). Agrociencia. 42, 425-433 (2008).
  16. Albani, M. C., Coupland, G. Comparative analysis of flowering in annual and perennial plants. Curr Top Dev Biol. 91, 323-348 (2010).
  17. Bernier, G. The control of floral evocation and morphogenesis. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol. 39, 175-219 (1988).
  18. Chaves, N., Escudero, J. C. Variation of Flavonoid Synthesis Induced by Ecological Factors. Principles and Practices in Plant Ecology. , CRC Press. Boca Raton. (1999).
  19. Treutter, D. Significance of flavonoids in plant resistance: a review. Environ Chem Lett. 4, 147-157 (2006).
  20. Vargas, D., et al. Cinética de acumulación y distribución de flavonoides en guayaba (Psidium guajava L.). Agrociencia. 40, 109-115 (2006).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Bitki B y mesiBiyok tle Da l mKolorimetrik Y ntemFlavonoid KantifikasyonuSpektrofotometre AnaliziOptimal Hasat ZamanKuersetin Kalibrasyonu

İlgili makaleler