بخش مهم بعدي داراي کاربرد فراوان در حوزة گياهان دارويي، “نشانگرهاي مولکولي” می باشد. قبل از اينکه به موارد کاربرد نشانگرهاي مولکولي پرداخته گردد، لازم می باشد دلايل لزوم بهره گیری از نشانگرهاي مولکولي در زمينة گياهان دارويي ذکر گردد:

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

3-1- دلايل بهره گیری از نشانگرهاي مولکولي در زمينة گياهان دارويي:

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

فاکتورهايي همچون خاک و‌ شرايط آب و هوايي، بقاي يک گونة خاص و همچنين محتواي ترکيب دارويي اين گياه را تحت تأثير قرار مي‌دهند. در چنين حالاتي علاوه بر اينکه بين ژنوتيپ‌هاي مختلف يک گونه تفاوت ديده مي‌گردد از لحاظ ترکيب دارويي فعال نيز با هم فرق مي‌کنند. در هنگام استفادة تجاري، از اين گياه دو فاکتور، کيفيت نهايي داروي استحصالي از اين گياه را تحت تأثير قرار مي‌دهند:

1- تغيير محتواي يک ترکيب دارويي خاص در گياه مورد نظر

2- اشتباه گرفتن يک ترکيب دارويي خاص با اثر کمتر که از گياهان ديگر به‌دست آمده می باشد. به‌جاي ترکيب دارويي اصلي که از گياه اصلي به‌دست مي‌آيد.

چنين تفاوت‌هايي، معضلات زيادي را در تعيين و تشخيص گياهان دارويي خاص، با بهره گیری از روش‌هاي سنتي (مرفولوژيکي و ميکروسکوپي)، به‌دنبال خواهد داشت. براي روشن‌شدن موضوع به مثال زير توجه کنيد:

کوئينون يک ترکيب دارويي می باشد که از پوست درخت سينکونا ( cinchona ) به‌دست مي‌آيد. پوست درختان سينکونا که در جلگه‌ها کشت شده‌اند، حاوي کوئيوني می باشد که از لحاظ دارويي فعال می باشد. گونه‌هاي مشابهي از اين درخت وجود دارند که به‌روي تپه‌ها و زمين‌هاي شيبدار رشد مي‌کنند و از لحاظ مرفولوژيکي (شکل ظاهري) مشابه گونه‌هايي هستند که در جلگه‌ها رشد مي‌کنند، اما در اين گونه‌ها کوئيون فعال وجود ندارد.

در طول دهه‌هاي گذشته، ابزارهايي که براي استانداردسازي داروهاي گياهي به‌وجود آمده‌اند، شامل ارزيابي ماکروسکوپيک و ميکروسکوپيک و همچنين تعيين نيمرخ شيميايي ( Chemoprofiling ) مواد گياهي بوده‌اند. قابل ذکر می باشد که نيمرخ شيميايي، الگوي شيميايي ويژه‌اي براي يک گياه می باشد که از تجزية عصارة‌ آن گياه به‌وسيلة تکنيک‌هايي زیرا TLC و HPTLC و HPLC ‌ به‌دست آمده می باشد. ارزيابي ماکروسکوپيک مواد گياهي نيز بر اساس پارامترهايي زیرا شکل، اندازه، رنگ، بافت،‌ خصوصيات سطح گياه، مزه و غيره صورت مي‌گيرد. علاوه بر اين، بسياري از تکنيک‌هاي آناليز، همچون آناليز حجمي ( Volumetric Analysis )، کروماتوگرافي گازي ( Gas Chromatography )، کروماتوگرافي ستوني ( Column Chromatography ) و روش‌هاي اسپکتروفتومتريک نيز براي کنترل کيفي و استانداردسازي مواد دارويي گياهي، مورد بهره گیری قرار مي‌گيرند.

گرچه در روش‌هاي فوق، اطلاعات زيادي در مورد يک گياه دارويي و ترکيبات دارويي موجود در آن فراهم آيد، ولي معضلات زيادي نيز به‌همراه دارد. مثلاً براي اينکه يک ترکيب شيميايي به‌عنوان يک نشانگر ( Marker ) جهت شناسايي يک گياه دارويي خاص، مورد بهره گیری قرار گيرد، بايد مختص همان‌گونة گياهي خاص باشد، در حالي‌که همة گياهان دارويي، داراي يک ترکيب شيميايي منحصربه‌فرد نيستند. همچنين بين بسياري از مولکول‌هاي شيميايي که به‌عنوان نشانگر و يا ترکيب دارويي خاص مدنظر هستند، هم‌پوشاني معني‌داري هست؛ اين موضوع در مورد ترکيبات فنولي و استرولي حادتر می باشد.

يکي از عوامل مهم ديگري که بهره گیری از نيمرخ شيميايي را محدود مي‌سازد، ابهام در داده‌هاي حاصل از انگشت‌نگاري شيميايي

( ChemicalFingerprinting ) می باشد. اين ابهام، در اثر تجمع مواد مصنوعي در پروفيل شيميايي حادث مي‌گردد. علاوه بر اين، فاکتورهاي ديگري، پروفيل شيميايي يک گياه را تغيير مي‌دهند. که مانند اين فاکتورها مي‌توان فاکتورهاي دروني زیرا عوامل ژنتيکي و فاکتورهاي بروني زیرا کشت، برداشت، خشک‌کردن و شرايط انبارداري گياهان دارويي را ذکر نمود. مطالعات شيموتاکسونوميکي (طبقه‌بندي گياهان بر اساس ترکيبات شيميايي موجود در گياه) که به‌گونه معمول در آزمايشگاه‌هاي مختلف بهره گیری مي‌شوند، تنها مي‌توانند به‌عنوان معيار کيفي در مورد متابوليت‌هاي ثانويه، مورد بهره گیری قرار مي‌گيرند و براي تعيين کمي اين ترکيبات، بهره گیری از نشانگرهاي ويژه (شيميايي) که به‌کمک آن به آساني بتوان گونه‌هاي گياهان دارويي را از يکديگر تشخيص داد، يک الزام می باشد.‌ در اين ارتباط، همان‌گونه که در فوق ذکر گردید، در هرگياه يک نشانگر منحصر به فرد را نمي‌توان يافت.

مشکلي که در شناسايي گونه‌هاي گياهان دارويي با بهره گیری از صفات مرفولوژيک هست، وجود نام‌هاي گياهشناسي متفاوت در مورد يک گياه در نواحي مختلف جهان می باشد. در اين حالت ممکن می باشد گونه‌هاي گياهان دارويي نادر و مفيد، با گونه‌هاي ديگري که از لحاظ مرفولوژيکي به گياه اصلي شبيه‌اند، اشتباه فرض شوند.

بنابراين، با در نظر داشتن معضلات موجود در زمينة شناسايي گياهان دارويي با بهره گیری از روش‌هاي سنتي و با در نظر داشتن پيشرفت محققين در زمينة ايجاد نشانگرهاي DNA ‌،‌ بهره گیری از اين تکنيک‌هاي نوين مي‌تواند ابزاري قدرتمند در بهره گیری کارا از گونه‌هاي مؤثر دارويي محسوب گردد. مانند مزاياي اين نشانگرها، عدم وابستگي به سن و شرايط فيزيولوژيکي و محيطي گياه دارويي می باشد. پروفيلي که از انگشت نگاري DNA ‌ يک گياه دارويي به‌دست مي‌آيد، کاملاً به همان گونه اختصاص دارد. همچنين براي استخراج DNA به‌عنوان مادة آزمايشي در آزمايشات نشانگرهاي مولکولي، علاوه بر بافت تازه، مي‌توان از بافت خشک نيز بهره گیری نمود و از اين رو، شکل فيزيکي نمونه براي ارزيابي آن گونه، اهميت ندارد. نشانگرهاي مختلفي بدين مقصود ايجاد شده‌اند که از آن جمله مي‌توان به روش‌هاي مبتني بر هيبريداسيون (مانند RFLP )، روش‌هاي مبتني بر RCR (مانند AFLP )‌ و روش‌هاي مبتني بر توالي‌يابي (مانند ITS ) تصریح نمود.

3-2- برخي موارد کاربرد نشانگرهاي DNA در زمينة گياهان دارويي:

3-2-1- ارزيابي تنوع ژنتيکي و تعيين ژنوتيپ ( Genotyping ):

تحقيقات نشان داده می باشد که شرايط جغرافيايي،‌ مواد دارويي فعال گياهان دارويي را از لحاظ کمي و کيفي، تحت تأثير قرار مي‌دهد. بر پاية تحقيقات انجام شده، عوامل محيطي محل رويش گياهان دارويي در سه محور زير بر آنها تاثير مي‌گذارد:

1- تاثير بر مقدار کل مادة مؤثرة گياهان دارويي

2- تاثير بر عناصر تشکيل دهندة مواد مؤثره

3- تاثير بر مقدار توليد وزن خشک گياه

عوامل محيطي که تاثير بسيار عمده‌اي بر کميت و کيفيت مواد مؤثرة آنها مي‌گذارد عبارتنداز نور، درجه حرارت، آبياري و ارتفاع محل. بنابراين نياز می باشد که به‌دقت اين موضوع مورد بررسي قرار گيرد. به اين خاطر، بسياري از محققين، تأثير تنوع جغرافيايي بر گياهان دارويي را از لحاظ تغييرات در سطوح مولکول DNA (ژنتيک) مطالعه نموده‌اند. اين برآوردها از تنوع ژنتيکي مي‌تواند در طراحي برنامه‌هاي اصلاحي گياهان دارويي و همچنين مديريت و حفاظت از ژرم‌پلاسم آنها به‌کار رود. مانند گياهان دارويي که از نشانگرهاي مولکولي، براي ارزيابي تنوع ژنتيکي در ژرم‌پلاسم آنها بهره گیری شده می باشد مي‌توان موارد زير را نام برد:

Taxus wallichiana , neem, Juniperus communis L., Codonopsis pilosula , Allium schoenoprasum L., Andrographis paniculata

3-2-2- شناسايي دقيق گياهان دارويي

از نشانگرهاي DNA مي‌توان براي شناسايي دقيق گونه‌هاي گياهان دارويي مهم، بهره گیری نمود. اهميت بهره گیری از اين نشانگرها، به‌ويژه در مورد گونه‌ها و يا واريته‌هايي که از لحاظ مرفولوژيکي و فيتوشيميايي به هم شبيهند، دوچندان مي‌گردد. گاهي ممکن می باشد بر اثر اصلاح گياهان دارويي کالتيوارهايي به‌وجود آيد که هر چند از نظر ظاهر با ساير افراد آن‌گونه تفاوتي ندارد ولي از نظر کميت و کيفيت مواد مؤثره اختلاف‌هاي زيادي با آنها داشته باشد. در اين حالت اصلاح‌کنندگان چنين گياهاني بايد تمام مشخصات آن کالتيوار را از نظر خصوصيات مواد مؤثره ارايه دهند که شناسايي و معرفي خصوصيات مذکور مستلزم صرف هزينه و زمان زياد از نظر کسب اطلاعات گسترده دربارة فرآيندهاي متابوليسمي گياه مربوطه می باشد. به‌علاوه امکان تغييرپذيري وضعيت توليد و تراوش مواد مؤثره در مراحل مختلف رويش گياه همواره بايد مورد نظر اصلاح‌کننده قرار داشته‌باشد. به‌عنوان مثال، از نشانگرهاي RAPD و PBR براي شناسايي دقيق گونة P.ginseng در بين جمعيت‌هاي جينسنگ ( ginseng ) بهره گیری شده می باشد. همچنين برخي از محققين از يک راهکار جديد به‌نام DALP ( Direct Amplification of Length Polymorphism ) براي شناسايي دقيق Panax ginseng و Panax quinquefolius بهره گیری کرده‌اند.

3-2-3- انتخاب کيموتايپ‌هاي ( Chemotypes ) مناسب به‌کمک نشانگر

علاوه بر شناسايي دقيق گونه‌ها، پيش‌بيني غلظت مادة شيميايي فعال گياهي ( Active Phytochemical ) نيز براي کنترل کيفي يک گياه دارويي مهم می باشد . شناسايي نشانگرهاي ( DNA QTL ) که با مقدار آن ترکيب دارويي خاص همبستگي دارند، مي‌تواند جهت کنترل کيفي و کمي مواد خام گياهي، مؤثر واقع گردد. لازم به‌ذکر می باشد که تنها تفاوت بين کيموتايپ‌هاي مختلف، مقدار مادة شيميايي فعال آنها می باشد. همچنين، پروفيل‌هاي حاصل از نشانگرهاي DNA مي‌توانند جهت تعيين روابط فيلوژنتيکي (خويشاوندي)‌ بين کيموتايپ‌هاي مختلف يک گونه گياه دارويي به‌کار طریقه. در سال‌هاي اخير مطالعات زيادي به‌مقصود تعيين رابطة بين نشانگرهاي DNA و تنوعات کمي وکيفي ترکيبات فعال دارويي در بين گونه‌ها و خويشاوندان نزديک گياهان دارويي، صورت گرفته و يا در حال انجام می باشد. از طرفي، به‌کارگيري توأم تکنيک‌هاي مولکولي و تکنيک‌هاي آناليزي ديگر، زیرا TLC و HPLC ، مي‌تواند شناخت ما را نسبت به يک گونة دارويي خاص و به تبع آن کنترل کيفي و کمي ترکيب دارويي مورد نظر در سطح صنعتي، افزايش دهد. به‌عنوان مثال بررسي تنوع ژنتيکي Artemisia annua ، به‌عنوان منبع ترکيب ضد ملارياي آرتميزينين ( artemisinin )، نشان مي‌دهد که ژنوتيپ‌هاي اين گياه در سراسر هند، از لحاظ محتواي اين ترکيب (مقدار مادة مؤثرة آرتمزينين)، تنوع نشان مي‌دهند. اين بررسي با بهره گیری از نشانگر RAPD (يک نوع نشانگر DNA ) صورت گرفته می باشد.

3-2-4- اصلاح گياهان دارويي

اگرچه کاشت گياهان دارويي به هزاران سال پيش باز مي‌گردد ولي بايد گفت که در مورد اصلاح آنها تاکنون پيشرفت قابل ملاحظه‌اي صورت نگرفته می باشد و در حال حاضر، تعداد کالتيوارهاي مفيد به‌دست آمده بر اثر اصلاح گياهان دارويي اندک می باشد. هدف از اصلاح گياهان دارويي، افزايش کميت و کيفيت آن دسته از مواد مؤثره در اين گياهان می باشد که در صنايع دارويي از اهميت خاصي برخوردار هستند. در سال‌هاي اخير توجه خاصي از جانب سازمان‌هاي مختلف در کشورهاي جهان در ارتباط با اصلاح اين گياهان صورت گرفته می باشد. در اين ارتباط، بهره گیری از نتايج حاصل از انگشت‌نگاري ( fingerprinting ) مولکولي گياهان دارويي، مي‌تواند محققين را در پيشبرد اهداف اصلاحي اين گياهان ياري نمايد. مانند صفات اصلاحي در گياهان دارويي مي‌توان موارد زير را نام برد:


دیدگاهتان را بنویسید