Effects of IAA and BAP on chemical composition and essential oil content of lemon verbena (Lippia citriodora H.B.K.)

محورهای موضوعی : مجله گیاهان دارویی

حسن نورافکن ¹ (گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران.)
فاطمه سفیدکن ² (2. موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، تهران، ایران)
احمد خلیقی ³ (گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران.)
امیر موسوی ⁴ (پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی، تهران، ایران.)
مظفر شریفی ⁵ (گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.)

تاریخ دریافت : 1393/03/20 تاریخ پذیرش : 1393/04/03 تاریخ انتشار : 1393/01/12

کلید واژه: Essential oil, Lemon Verbena, Citral,

چکیده مقاله :

Background & Aim: The world production and consumption of essential oils and perfumes are increasing very fast. Lippia citriodora H.B.K. is an herbal species mainly used as a spice and medicinal plant. Endogenous levels as well exogenous application of plant growth regulators (PGR) could affect essential oil production and chemical compositions. Experimental: To study the effect of exogenous application of pgr on chemical composition and volatile oil content of lemon verbena (Lippia citriodora H.B.K.), an experiment was conducted based on Randomized Complete Block Design (RCBD) with three replications. Experimental treatments included distillated water (positive Control), without treatment (negative Control), indole-3-acetic acid (IAA) (2mgL-1), 6-benzyl amino purine (BAP) (2mgL-1) and IAA + BAP (2mgL-1). The hydro-distillated essential oil was analyzed by GC and GC/MS. Results: More than 23 volatile components have been characterized as constituents of L. citriodora oil. Neral, geranial, 1,8-cineole and limonene were the major compounds of the essential oil from lemon verbena. Neral significantly increased by exogenous application of IAA + BAP (2mgL-1), whereas 1,8-cineole significantly increased by IAA (2mgL-1). Recommended applications/industries: Citral (geranial + neral) is a valuable flavor and scent reagent that is used in food and perfume industries. Generally, exogenous application of IAA, IAA+BAP and distilled water can increase medicinal and nutritional values of L. citriodora.

چکیده انگلیسی:

مقدمه و هدف: تولید و مصرف جهانی اسانس و مواد معطر به سرعت در حال افزایش است و به­لیمو از جمله گیاهان مهمی که به عنوان گیاه دارویی و معطر مورد استفاده قرار می­گیرد. سطوح داخلی تنظیم کننده های رشد گیاهی (PGRs) و کاربرد خارجی آن می­تواند روی میزان تولید و ترکیبات اسانس گیاهان دارویی موثر باشد. مواد و روش­ها: به منظور مطالعه اثر کاربرد مواد تنظیم کننده رشد گیاهی روی ترکیبات و میزان اسانس به­لیمو، آزمایشی بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل آب مقطر (شاهد مثبت)، بدون محلول­پاشی (شاهد منفی)، ایندول­استیک­اسید (IAA) 2 میلی گرم در لیتر، بنزیل­آمینوپیورین (BAP) 2 میلی گرم در لیتر و ترکیبی از ایندول­استیک­اسید و بنزیل­آمینوپیورین 2 میلی گرم در لیتر از هر دو ترکیب بود. اسانس­های به­دست آمده از روش تقطیر با آب برای تجزیه کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی (GC/MS) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج: بیش از 23 ترکیب فرار از ترکیب­های به­لیمو شناسایی شد و نرال، ژرانیال، 1و8- سینئول و لیمونن از مهم­ترین ترکیبات به­لیمو بودند. با مصرف ترکیبی IAA و BAP (2 میلی گرم در لیتر) میزان نرال افزایش یافت در حالی که با مصرف IAA به تنهایی میزان 1و8- سینئول افزایش یافت. توصیه کاربردی/ صنعتی: سیترال (نرال و ژرانیال) یک ماده معطر با ارزش و آرام­بخش است که در صنایع غذایی و تولید عطر مورد استفاده قرار می­گیرد. محلول­پاشی با IAA، ترکیب IAA با BAP و آب مقطر می­تواند موجب افزایش ارزش دارویی و تغذیه­ای به­لیمو شود.

منابع و مأخذ:

Abbas, S.M. and El-Saeid, H.M. 2012. Effects of some growth regulators on oil yield, growth and hormonal content of lemon grass (Cymbopogon citrates). BotanicaSerbica., 36 (2): 97-101.

Adams, R.P. 1995. Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectroscopy, Carol Stream, IL: Allured Publishing Co. Pp.230.

Affonso, V.R., Bizzo, H.R., Lage, C.L.S. and Sato, A. 2009. Influence of growth regulators in biomass production and volatile profile of in vitro Plantlets of Thymus vulgaris L. Journal of Agriculture and Food Chemistry. 57: 6392–6395.

Agah, M. and Najafian, S. 2012.Essential oil content and composition of Lippia citriodora as affected by drying method before flowering stages. European Journal of Experimental Biology., 2 (5):1771-1777.

Alavi, L., Barzegar, M., Jabbari, A. and Naghdibadi, H. 2011.The effect of heat treatment on chemical composition and antioxidant property of Lippia citriodora essential oil. Journal of Medicinal Plants., 10(39): 65-75.

Amiri, S. Sharafzadeh, S. and Ordookhani, K. 2014. The effect of gibberellic acid and benzyl adenine on growth and essential oils of German chamomile. Indian Journal of Fundamental and Applied Life Sciences., 4(1):186-188.

Charles, D.J. and Simon, J.E. 1990. Comparison of extraction methods for the rapid determination of essential oil content and composition of Basil. Journal of American Society Horticultural Sciences., 115(3): 458-462.

Fathi, E. and Sefidkon, F. 2012. Influence of drying and extraction methods on yield and chemical composition of the essential oil of Eucalyptus sargentii. Journal of Agriculture and Sciences Technology., 14: 1035-1042.

Folashade, K.O. and Omoregie, E.H. 2012. Essential oil of LippiamultifloraMoldenke: A review.Journal of Applied Pharmaceutical Science., 2 (1): 15-23.

Hazzoumi, Z., Moustakime, Y. and Joutei, K.A. 2014. Effect of gibberellic acid (GA₃), indole acetic acid (IAA) and benzylaminopurine (BAP) on the synthesis of essential oils and the isomerization of methyl chavicol and trans-anethole in Ocimum gratissimum L. Springer Plus., 3(321): 1-7.

Iijima, Y., Wang, G., Fridman, E. and Pichersky, E. 2006.Analysis of the enzymatic formation of citral in the glands of sweet basil. Archives of Biochemistry and Biophysics., 448: 141–149.

Khani, A., Basavand, F. and Rakhshani, E. 2012.Chemical composition and insecticide activity of lemon verbena essential oil. Journal of Crop Protection.,1(4): 313-320.

Kim, H.J., Chen, F., Chen, F. and Rajapakse, N.C. 2006. Effect of methyl jasmonate on secondary metabolites of sweet basil (Ocimum basilicum L.). Journal of Agriculture and Food Chemistry. 54: 2327–2332.

Li, Z., Wang, X., Chen, F. and Kim, H.J. 2007. Chemical changes and over expressed genes in sweet basil (Ocimum basilicum L.) upon methyl jasmonate treatment. Journal of Agriculture and Food Chemistry. 55: 706–713.

Mahmoud, S.E.D. 1996. Response of growth and essential oil content of sweet basil (Ocimum basilicum L.) to some natural hormones. International Symposium on Medicinal and Aromatic Plants. ISHS Acta Horticulturae 426.

Mohammadi, M. Tobeh, A., Fakhari, R., Naghdi, H. and Ochi, M. 2013. The quantitative yield of lemon verbena (Lippia citriodora) as influenced by different biological Fertilizers.International Journal of Agronomy and Plant Production., 4(9): 2126-2129.

Mosavi, A.A. 2012. The optimization of lemon verbena (Lippia citriodora) medicinal plant tissue culture. International Journal of Agronomy and Plant Production., 3(11): 561-565.

Pastorelli, G. Rossi, R. and Corino, C. 2012. Influence of Lippia citriodora verbascoside on growth performance, antioxidant status, and serum immunoglobulins content in piglets. Czech Journal of Animal Sciences, 57(7): 312–322.

Prins, C.L., Vieira, I.J.C. and Freitas, B.S.P. 2010. Growth regulators and essential oil production. Journal Plant Physiology. 22: 91–102.

Rada, F., Abd El-Wahed, M.S.A. and Gamal El Din, K.M. 2010.Effect of Indole acetic acid, gibberellic acid and kinetin on vegetative growth, flowering, essential oil pattern on a Chamomile plant (Chamomile recutita L. Rausch). World Journal of Agricultural Sciences, 6(5): 595-600.

Rao, G.V., Gopalakrishnan, M. and Mukhopadhyay, T. 2013. Secondary metabolites from the leaves of Lippia citriodora H.B.K. Der Pharmacia Lettre. 5(3): 492-495.

Rohamare, Y., Nikam, T.D. and Dhumal, K.N. 2013.Effect of foliar application of plant growth regulators on growth, yield and essential oil components of Ajwain (Trachyspermumammi L.). International Journal of Seed Spices., 3(2): 34-41.

Shibamoto, T. 1987. Retention indices in essential oil analysis. (eds) Sandra P, Bicchi, C. HuethigVerlag, New York, 259-274.

Shukla, A. and Farooqi, A.H.A. 1990. Utilization of plant growth regulators in aromatic plant production. Current Research Medicinal and Aromatic Plants.12: 152–157.

Zare, Z., Majd, A., NejadSattari, T., Iranbakhsh, A. and Mehrabian, S. 2011. The comparative study of an antimicrobial activity of leaves and flowers methanolic extracts of Lippia citriodora H.B.K. (Verbenaceae). American-Eurasian Journal of Agriculture and Environmental Science, 10(5): 901-905.

Reda, F., Abd El Wahed, M.S.A. and Gamal El Din, K.M. 2010. Effect of indole acetic acid, gibberellic acid and kinetin on vegetative growth, flowering and essential oil pattern of chamomile plant. World Journal of Agricultural Sciences, 6:595-600.

Youssef, A.A., Aly, M.S., Abou Zied, E.N., Iliey, L. and Titiana, S. 2002. Effect of some growth substances on mass production and volatile oil yield of Mentha piperita. Egyptian Journal of Applied Sciences, 17:610-623.

Povh, J.A. and Ono, E.O. 2007. Efeito do acido giberelico na composicao do oleo essencial de Salvia officinalis L. Public UEPG Biological and Health Sciences, 13:7-10.

Koseva-kovacheva, D. and Staev, D. 1978. Effect of some growth regulators and hydrogen peroxide on the content and quality of peppermint oil. Resteniedni dni u Nauki, 15:21-25.