يمثل المحتوى الكيميائي تكامل الخلفية الجينية وتأثير الظروف البيئية، وبالتالي يصف النمط الظاهري للأنواع النباتية بشكل أكثر دقة .

1 . عوامل جينية:

تتمثل في النمط الوراثي ،Genotypeهو عبارة عن مجموع الجينات التي تنتقل من الإباء الى الأبناء، هو ثابت نسبيا طول فترة حياة النبات .

يعود التحكم الجيني في عملية نمو النبات وتطوره إلى الحمض النووي DNA لكروموسومات الخلية، التي تنظم من خلال الحمض النووي الريبي الرسول RNAmأنواع البروتينات والانزيمات التي يتم تصنيعها على مستوى الخلية، والتي بدورها تتحكم في بنية
الخلية وإستجابات النبات.

تؤثر الجينات بشكل كبيرعلى كل من إنتاجية النبات والتصنيع الحيوي للمواد النشطة بيولوجيا.

حيث أفادت دراسة أجراها الباحث Zhang وزملاؤه (2018) ،حول تاثير نوع الإضاءة على الإنتاج الحيوي للأنتوسيانين والبروانتوسيانيدين في صنفين (صنفTokun؛صنف Toyonaka ) من فاكهة الفراولة، حيث أظهرت النتائج أن صنف Toyonakaأكثر حساسية للضوء، فعند تعريضهما للمعالجة الضوئية بثلاث أنواع مختلفة من الإضاءة (ضوء أزرق ،BLضوء أحمر ،RLمزيج من الضوئين الأزرق والأحمر RBL) لوحظ تفاوت في نسبة إنتاج كل من الانتوسيانين والبروانتوسيانيدين، فعند تعريضهما ل RLو ،BLكانت إستجابة صنف ،Toyonakaإيجابية مما نتج عنه إرتفاع في إنتاج كل من الأنتوسيانين والبروانتوسيانيدين، بينما لم يظهر صنف Tokunأي تغييرات واضحة في محتواه من الأنتوسيانين والبروانتوسيانيدين.

بينما نتج عن معالجتهما ب RBLزيادة في إنتاج الانتوسيانين والبروانتوسيانيدين في كلاهما، لكن صنف Toyonakaسجل مستوى اعلى من الإنتاج مقارنة بصنف Tokun.

2. عوامل جمع وجني النباتات :

إن توزع المكونات الفعالة في النباتات الطبية عادة مايكون غير متساوي في جميع أجزاء النبات، بل توجد مركزة في أعضاء معينة منه دون غيرها مثل البذور او الأوراق أو الثمار…الخ.

قد يستخدم النبات الطبي كاملا في التداوي والعلاج أو قد يستخدم جزء معين فقط من النبات لإحتوائه على نسبة عالية من المواد الفعالة، مثل:

أوراق نبات الريحان ،Ocimum basilicumأزهار نبات القرنفل Syzygium ،aromaticum ثمار نبات الكراوية ، Carum carviبذور نبات الحلبة Trigonella ؛Zingiber officinale ، ريزومات نبات الزنجبيلfoenum-graecum

حسب حجاوي وآخرون ( 2004،)تعتبر عملية جمع النباتات الطبية سواء كانت مزروعة بالحقل او تنمو نموا بريا، من أهم مراحل الإنتاج، حيث تعتمد على:

1.2 . كمية المواد الفعالة :

تختلف كمية المواد الفعالة التي يتم الحصول عليها من النبات حسب مرحلة نمو النبات، أوقات الجمع أثناء الليل والنهار وأوقات الجمع من فصول السنة المختلفة، إذ وجد مثلا أن قلويدات نبات الداتورا Daturaتكون في الصباح الباكر وقبل ظهور الشمس ضعف كميتها بعد الظهر تقريبا. كذلك البناتات العطرية التي تحتوي على زيوت أساسية مثل الياسمين Jasminumوالبابونج Matricaria chamomillaعادة ماتجمع في الصباح الباكر قبل أن تفقد جزءا من الزيت الأساسي نتيجة حرارة الجو خاصة في فصل الصيف.

2.2. نوعية المواد الفعالة :

ليست كمية المادة الفعالة فحسب هي التي تحدد موعد جمع النبات بل نوعية المادة الفعالة أيضا، فنبات اللحلاح Colchicumمثلا تحتوي كروماته على قلويد الكولشسين Colchicineولكنه يختفي تماما من كروماته إذا جمعت في فصل الخريف، ولذلك فإن النباتات التي تجمع في هذا الوقت تستعمل كغذاء، أما النباتات التي تستعمل كروماتها لأغراض طبية فإنها تجمع في الربيع أو أوائل الصيف لإحتوائها على هذا القلويد، الذي يعرف بطعمه المر ويكون النبات في هذا الوقت ساما جدا ولا يصلح للأكل .

3.2 عمر النبات :

إن كمية المواد الفعالة أو نوعيتها أو تكوينها في النبات كلها تتأثر تأثرا كبيرا بمراحل النمو وعمر النبات، ففي بعض النباتات المعمرة وجد أن كمية المادة الفعالة تختلف باختلاف عمر النبات، وعادة تزيد هذه الكمية بتقدم عمر النبات ثم تأخذ في النقصان تدريجيا بعد عدد معين من السنين. فنبات الراوند Rheum يكون مفعوله الطبي قويا عندما يجمع وعمر النبات ست سنوات، أما نبات الديجتالس Digitalisيعطي كمية أكبر من الجليكوسيدات في العام الثاني من الزراعة عن العام الأول .

3. عوامل مناخية وجيوفيزيائية :

1.3. الحرارة :

الحرارة عامل بيئي مهم لما لها من تأثير مباشر أو غير مباشر على جميع العمليات الفيسيولوجية والأيضية في النبات، إذ يترتب عن إنخفاضها زيادة في إنتاج الفينولات والانتوسيانين، كما يرتفع محتوى حمض الكلورجيك في أشجار التفاح Malus domestica وتركيز البولي أمين في القمح Triticum aestivum استجابة للاجهاد المترتب عن إنخفاض درجات الحرارة ، بينما إرتفاع درجة الحرارة تتسبب في زيادة إنتاج الزيت العطري .) وزيادةAbdelmajeed et al.,2013) Matricaria chamomilla في نبات البابونج
والفلافونويد، في إنتاج البرولين
كما يرتفع محتوى ثمار نبات الشطة من قلويد الكابسيسين وينخفض محتوى كل من القلويدات في نبات الداتورة  Datura والزيت العطري في نبات.

2.3. الضوء :

إن كل من مدة التواقت الضوئي (Photoperiod) ، نوعية الإضاءة، وشدة الإضاءة تؤثر في نمو النبات . حيث أثبتت الدراسات وجود علاقة طردية بين شدة الإضاءة وتركيز الفينولات، وقد سجل إنخفاض في التانين والجليكوزيدات الفينولية في أوراق شجرة الصفصاف Salixالمعرضة للظلام .كما أثبت إن تعرض النبات للاشعة الفوق بنفسجية يحرضه على إنتاج الفلافونويد بتراكيز عالية كما هو Djoukeng ( Pisum sativum والبازلاءHordeum vulgareالحال في نبات الشعير.

3.3 الماء :

ترتبط معظم الوظائف الفيزيولوجية في النبات الأخضر بالماء والمواد الذائبة فيه، إذ
يؤدي نقصه الى إرتفاع تركيز الكربوهيدرات، حمض الاسكوربيك، إضافة الى البرولين، البوليفينول، إضافة الى إرتفاع محتوى الزيت الطيار في كل من الريحان Ocimum gratissimum Lوالنعناع الفلفلي Mentha piperita Lبسببحماية النبات من الاجهاد المترتب عن الجفاف.

بينما زيادة المحتوى المائي أدى الى إنخفاض الجليكوسيدات في نبات الحنظل وزيادة محتوى نبات الكسبرة من الزيت الطيار .

كما تتسبب كمية الماء الممثلة في الهواء في صورة بخار غير مرئي والمعروفة بمصطلح الرطوبة، تؤثر على عملية التمثيل الغذائي اذ يتسبب إنخفاضها في تراكم الكربوهيدرات في الجذور، زيادة إنتاج البروتينات القابلة للذوبان وإنخفاض في إجمالي محتوى الكاروتينويد والكلوروفيل -أ-في نبات الكاسافا.

4.3 . التربة:

ثؤثر التربة على النبات بخصائصها الفيزيوكيميائية والحيوية، حيث تعمل كمخزون للماء والمواد المعدنية اللازمة للنمو ، وبهذا يمكن القول أن قوام وكمية المواد العضوية والمعدنية للتربة لها دور في تحديد التركيب الكيميائي للنبات ، إذ يؤدي تواجد عنصر النحاس الى رفع الفلافونويدات وخاصة الانتوسيانينات في نبات الحنطة السوداء ،Fagopyrum esculentumالجلوكوسيدات في نبات اصبع
العذراء، يسبب نقص النيتروجين تراكم للكربوهيدرات في الانسجة النباتية، كما يؤدي زيادة تركيز الملح الى خفض محتوى الزيت في نبات الزعتر المغربي

كما نجـد أن كمية الزيوت الطيارة تزيد في أوراق وثمار الكسبرة إذا ما نمت أو أنتجت تحت ظروف رطوبة أرضية وجوية مرتفعة وكذلك الحال في نبات الناردين Valeriana.

4. العوامل الحيوية:

وهي مجمل العوامل الحية التي تؤثر على الكائن الحي وخاصة الكائنات القريبة كذلك العلاقات المتبادلة معها مثل: الافتراس والتطفل، التكافل، التعايش، وغيرها ، من بين أهم العوامل الحية المؤثرة على المحتوى الكيميائي للنبات البكتيريا، الفطريات، الفيروسات، الحشرات، من بين الدراسات التي أجراها الباحثون في مجال علم أمراض النبات ،phytopathologieدراسة تاثير العدوى الفطرية المسببة لمرض الجمرة الخبيثة في نبات الترمس ،Lupinus angustifolius هو مرض فطري تسببه
 الفطريات الخيطية الممرضة من نوع Colletotrichum lupini Dubrulle  ينتمي الى الجنس Colletotrichum spالمسبب لداء
الجمرة الخبيثة لأنواع نباتية مختلفة، هو مرض مدمر ينتقل من البذور فيصيب الساق والأعناق والقرون، تتجلى أعراضه في إلتواء الساق والأعناق وحتى القرون ، يليها النخر الذي يظهر بوضوح في مناطق الإلتواء في السيقان والقرون، إضافة الى ظهور بقع برتقالية اللون، كما يؤدي الى حدوث إنكماش، نخر وتغير لون البذور المصابة الى اللون البني .

تؤدي هذه الإصابة الى رفع إنتاج مواد الأيض الثانوي كالفينولات والفلافونويدات من طرف نباتphytoalexins وisoflavone )، لا سيماالترمس Lupinus angustifoliusإستجابة للعدوة وللدفاع عن النبات وحمايته من هذا المرض الذي من الممكن أن يؤدي الى موت النبات في بعض الحالات .

تعتبر الفيروسات من أخطر العوامل الحيوية المهددة للمحاصيل الزراعية والثروة النباتية حول العالم، ذلك لما يترتب عنه من اتلاف للثمار وموت للنبات في بعض الحالات، فعلى سبيل المثال إصابة نبات الزوفا العملاق Agastache anethiodoraبفيروس فسيفساء
الخيار ،(CMV) Cucumber mosaic virusمن مسمياته الفيروس المضخم للخلايا ، يصيب عدد كبير من الخضار خاصة القرعيات، يعتبر من أوسع فيروسات القرعيات انتشارا في العالم خاصة المناطق المعتدلة ،تليها البقوليات، ينتقل بشكل رئيسي عن طريق المن ، مسببا اضرار جسيمة على مستوى الأوراق والأزهار في نبات الزوفا العملاق ،Agastache anethiodoraتتجلى أعراضه في وجود بقع موضعية وتبرقش أصفر وأصفر مخضر مع تشوه في الأوراق متباين الشدة، تشوه أنصال الأوراق وتراجع مساحة الأوراق الى نصف مساحتها الطبيعية تقريبا وتقزم النبات ويعطي أزهار قليل .

إذ ترتب عن إصابة نبات الزوفا العملاق Agastache anethiodoraبفيروس فسيفساء الخيار إنخفاض إنتاج الزيت العطري بنسبة %88إضافة الى تغيرات في الكميات النسبية لمكونات الزيت ، حيث تمثلت هذه التغيرات في إنخفاض المركبين Methyl chavicoleو Pulegoneبشكل كبير، في حين شهد كل من  مركب Limoneneومركب Menthoneومركب Iso-menthoneزيادة في وفرتهم النسبية.

المصدر:

دركي إشراق 2020 .المساهمة في دراسة تأثير العوامل المناخية والترابية على الخصائص البيوكيميائية لنبات النعناع المائي.

تحميل الملف بصيغة PDF

The post العوامل المؤثرة على التركيب الكيميائي للنبات appeared first on الهندسة الزراعية.