سال‌هاست که الگوی ابتلا به بیماری‌ها و مرگ و میر بر اثر آن در سطح دنیا از بیماری های عفونی همچون سل، به بیماری‌های غیر واگیر مانند بیماری‌های قلبی- عروقی[1] (CVD)، سرطان، بیماری های مزمن ریوی- تنفسی و دیابت تغییر پیدا کرده است(خالصی، 1386).

بیماری­های قلبی عروقی گوناگونی وجود دارند که مهمترین آنها آترواسکلروز^[2] می باشد. آترواسکلروز بیماری قلبی پیشرونده­ای است که از دوران کودکی آغاز می شود و تظاهرات بالینی خود را به طور عمده در بزرگسالان، از میانسالی به بعد آشکار می کند. این بیماری شایع­ترین بیماری قلبی است که با تجمع غیر طبیعی لیپید، مواد چربی در جدار رگ مشخص می شود و باعث انسداد، تنگی رگ و کاهش جریان خون به عضله میوکارد می گردد. این تجمع مواد را آتروما یا پلاک می گویند. پیشرفت آترواسکلروز را می توان متوقف کرد یا در بعضی موارد نیز آن را برگشت داد. آترواسکلروز عامل اصلی مرگ و میر در دنیای کنونی به شمار می‌رود(روبرگزو رابرت،1384 ؛ عالی زاده و همکاران،1383). بنابراین، پیش بینی بیماری عروق کرونر قلب(CHD)^[3] در درمان و پیشگیری از پیشرفت بیماری اهمیت فراوانی دارد(تارك و لائوغلین[4] ،2004).

عوامل خطرزای متعددی منجر به توسعه بیماری­های قلبی ـ عروقی می­شوند که شامل رژیم غذایی نامناسب، عدم فعالیت بدنی، آمادگی هوازی پایین، چاقی و اضافه ­وزن، فشار خون بالا ، و نیمرخ چربی غیر طبیعی است (ریدكر و همکاران[5] ،2001).

در سال­های اخیر ارتباط میان التهاب و آترواسکلروزیس طی تحقیقات بسیاری اعلام شده است، بر اساس اغلب گزارشات گسترش بیماری­های قلبی عروقی زمینه­ای التهابی دارد و التهاب عمومی، نقش محوری در توسعه و پیشرفت آترواسکلروز ایفا می کند(بائرواسنو[8]،2003؛بالك و ریدکر^[9]،2001). التهاب^[10]، پاسخی فیزیولوژیک به محرک های گوناگون مثل عفونت، جراحات بافتی و ترومای بدنی است. که با تجمع لکوسیتها در جایگاه های عفونت، اتساع عروقی و افزایش نفوذپذیری عروق همراه می باشد، این فرایند با تغییر در میزان پروتئین­های پلاسما، مشخص می شود(وجگانی، 1383).

برخی شاخص ­های التهابی که پیشگویی­کننده بیماری­های قلبی عروقی می باشد، عبارتند از:

از سویی دیگر افزایش مولکولهای چسبان سلولی در بیماران چاق یک نقش مهمی در پیشرفت اختلال آندوتلیالی یا آترواسکلروز بازی می کند. به طوری که باسانکا^[21] و همکاران (2009) پس از بررسی تاثیر چاقی و تفاوت مخازن چربی بر بروز ژنی بافت چربی و سطوح پروتئین مولکولهای چسبان سلولی مشاهده کردند، چاقی سطوح پروتئین ICAM-1 و VCAM-1 را افزایش می دهد و افزایش مولکولهای چسبان در چربی احشایی ممکن است رابطه جهت دار تازه ای بین چربی احشایی و افزایش خطر ضایعات قلبی عروقی ایجاد کند(بوسانسكا و همکاران[22]،2009).

مولکولهای چسبان، گیرنده­های گلیکوپروپئین هستند که بر سطوح مختلفی از سلولها بروز می­ کنند و نه تنها بر سطح خارجی غشای سلول وجود دارند بلکه از میان غشا عبور کرده و وارد سیتوپلاسم می شوند. مولکولهای چسبان در جهت دادن به حرکت گلبولهای سفید جریان خون و همین­طور خروج آنها از گردش خون به سوی بافتهای لنفاوی و غیره، بخصوص مناطق عفونت و التهاب اهمیت دارند، بعضی از این مولکولها به شکل محلول در پلاسما هستند و حضورشان نشان دهنده درجه اختلال آندوتلیال رگی می باشد. وجود اختلال آندوتلیالی آغاز مرحله­ ای از تغییرات عروقی است که نتایج پایانی آن آترواسکلروز با همه عوارض ثانویه نامساعد است(بلان[23] ،2003).

سال‌هاست که الگوی ابتلا به بیماری‌ها و مرگ و میر بر اثر آن در سطح دنیا از بیماری های عفونی همچون سل، به بیماری‌های غیر واگیر مانند بیماری‌های قلبی- عروقی[1] (CVD)، سرطان، بیماری های مزمن ریوی- تنفسی و دیابت تغییر پیدا کرده است(خالصی، 1386).

بیماری­های قلبی عروقی گوناگونی وجود دارند که مهمترین آنها آترواسکلروز^[2] می باشد. آترواسکلروز بیماری قلبی پیشرونده­ای است که از دوران کودکی آغاز می شود و تظاهرات بالینی خود را به طور عمده در بزرگسالان، از میانسالی به بعد آشکار می کند. این بیماری شایع­ترین بیماری قلبی است که با تجمع غیر طبیعی لیپید، مواد چربی در جدار رگ مشخص می شود و باعث انسداد، تنگی رگ و کاهش جریان خون به عضله میوکارد می گردد. این تجمع مواد را آتروما یا پلاک می گویند. پیشرفت آترواسکلروز را می توان متوقف کرد یا در بعضی موارد نیز آن را برگشت داد. آترواسکلروز عامل اصلی مرگ و میر در دنیای کنونی به شمار می‌رود(روبرگزو رابرت،1384 ؛ عالی زاده و همکاران،1383). بنابراین، پیش بینی بیماری عروق کرونر قلب(CHD)^[3] در درمان و پیشگیری از پیشرفت بیماری اهمیت فراوانی دارد(تارك و لائوغلین[4] ،2004).

عوامل خطرزای متعددی منجر به توسعه بیماری­های قلبی ـ عروقی می­شوند که شامل رژیم غذایی نامناسب، عدم فعالیت بدنی، آمادگی هوازی پایین، چاقی و اضافه ­وزن، فشار خون بالا ، و نیمرخ چربی غیر طبیعی است (ریدكر و همکاران[5] ،2001).

در سال­های اخیر ارتباط میان التهاب و آترواسکلروزیس طی تحقیقات بسیاری اعلام شده است، بر اساس اغلب گزارشات گسترش بیماری­های قلبی عروقی زمینه­ای التهابی دارد و التهاب عمومی، نقش محوری در توسعه و پیشرفت آترواسکلروز ایفا می کند(بائرواسنو[8]،2003؛بالك و ریدکر^[9]،2001). التهاب^[10]، پاسخی فیزیولوژیک به محرک های گوناگون مثل عفونت، جراحات بافتی و ترومای بدنی است. که با تجمع لکوسیتها در جایگاه های عفونت، اتساع عروقی و افزایش نفوذپذیری عروق همراه می باشد، این فرایند با تغییر در میزان پروتئین­های پلاسما، مشخص می شود(وجگانی، 1383).

برخی شاخص ­های التهابی که پیشگویی­کننده بیماری­های قلبی عروقی می باشد، عبارتند از:

از سویی دیگر افزایش مولکولهای چسبان سلولی در بیماران چاق یک نقش مهمی در پیشرفت اختلال آندوتلیالی یا آترواسکلروز بازی می کند. به طوری که باسانکا^[21] و همکاران (2009) پس از بررسی تاثیر چاقی و تفاوت مخازن چربی بر بروز ژنی بافت چربی و سطوح پروتئین مولکولهای چسبان سلولی مشاهده کردند، چاقی سطوح پروتئین ICAM-1 و VCAM-1 را افزایش می دهد و افزایش مولکولهای چسبان در چربی احشایی ممکن است رابطه جهت دار تازه ای بین چربی احشایی و افزایش خطر ضایعات قلبی عروقی ایجاد کند(بوسانسكا و همکاران[22]،2009).

مولکولهای چسبان، گیرنده­های گلیکوپروپئین هستند که بر سطوح مختلفی از سلولها بروز می­ کنند و نه تنها بر سطح خارجی غشای سلول وجود دارند بلکه از میان غشا عبور کرده و وارد سیتوپلاسم می شوند. مولکولهای چسبان در جهت دادن به حرکت گلبولهای سفید جریان خون و همین­طور خروج آنها از گردش خون به سوی بافتهای لنفاوی و غیره، بخصوص مناطق عفونت و التهاب اهمیت دارند، بعضی از این مولکولها به شکل محلول در پلاسما هستند و حضورشان نشان دهنده درجه اختلال آندوتلیال رگی می باشد. وجود اختلال آندوتلیالی آغاز مرحله­ ای از تغییرات عروقی است که نتایج پایانی آن آترواسکلروز با همه عوارض ثانویه نامساعد است(بلان[23] ،2003).

افزایش غلظت مولکولهای چسبان محلول ممکن است پاسخ­های ایمنی را مختل کند و واسطه ای در فرایند التهابی آترواسکلروز باشد. به نظر می رسد گسترش ضایعه آترواسکلروزی اولیه مستلزم اتصال مونوسیتها به آندوتلیوم عروقی و انتقال بعدی آن از آندوتلیوم می باشد، تغییر شکل مونوسیت به ماکروفاژها و متعاقب آن انباشت چربی به تولید سلولهای اسفنجی^[24](کف آلود) و تشکیل لایه چربی منجر می شود. فراخوانی بعدی سلولهای التهابی و تکثیر سلولهای عضله صاف باعث گسترش یک پلاک آترواسکلروزی بالغ می شود. شواهد نشان می دهد فرایندهای التهابی در هر یک از این مراحل آتروژنز کاملا درگیر می باشند(عالی زاده و همکاران، 1383؛پیرو و همکاران[25]2005).

از طرف دیگر، فعالیت ورزشی بوسیله بهبود متابولیسم چربی/ گلوکز، مقاومت انسولینی و فشار خون بالا، عوامل خطرزای قلبی ـ عروقی را متوقف می­ کند. اگر چه، یک مقدار و شدت بهینه­ای از فعالیت ورزشی برای توقف هر یک از عوامل خطرزا وجود دارد، اما قابلیت شدت بالا یا یک مقدارکم از فعالیت ورزشی برای توقف یا پیشگیری از عوامل خطرزای قلبی عروقی تا حد زیادی شناخته نشده است. بنابراین شدت و مقدار بهینه تمرین ورزشی برای پیشگیری از عوامل خطرزای قلبی عروقی و ارتباط بین اثرات ناشی از تمرین ورزشی بر عوامل ذکر شده، نیاز به توضیح بیشتری درآینده دارد.

بیان مسئله

سالها قبل از آنكه ارتباط اختصاصی بین مولكولهای چسبان و برخی از بیماری­ها كشف شود، دانشمندان اهمیت بنیادی مسیرهای ارتباطی بین سلولها، بافت ها و اندام ها را درك نكرده بودند. مطالعات انسانی و حیوانی فراوان نشان می دهند چسپندگی بین سلولها و پروتئین ها كه از راه مولكولهای چسبان ایجاد می شود در سلامتی و بیماری­ها اهمیت دارد. در حال حاضر، روشن شده است كه در یک فرد سالم، عملكرد مولكولهای چسبان برای فرایندهایی نظیر رشد جنین^[1]، تمایز^[2]، مرگ سلولی^[3]، رگ زایی^[4]، بهبود زخم^[5]، التهاب و رشد و یكپارچگی عروق^[6] ضروری است. اختلال در عملكرد مولكولهای چسبان سلولی، علت اصلی پیشرفت­های پاتولوژیک در بسیاری از بیماری­ها مثل سرطان، نقص­های ایمنی و بیماری­های قلبی عروقی است. در سالهای اخیر بسیاری از مطالعات به وضوح نشان داده اند عمل غیر طبیعی مولكولهای چسبان یا كمبود یک مولكول چسبان اختصاصی (ناشی از جهش ژنی) می تواند مرگ آفرین باشد. همچنین، افزایش بیان یا فعالیت این مولكولها می تواند در حالت­های پاتولوژیكی نظیر متاستاز تومورها، پاسخ­های التهابی و … ایفای نقش نماید(عالی زاده و همکاران1383؛وجگانی.1383 ).

شواهد رو به افزایشی نشان می دهند، مولکولهای چسبان سلولی نقش مهمی در پاتوژنز آترواسکلروز دارند. چسپیدن سلولهای موجود در خون به سطح شریانها، یکی از نخستین وقایع شناسایی در آترواسکلروز محسوب می گردد(عالی زاده و همکاران1383 ؛جگانی 1383؛ عندلیب و همکاران 1385).

از سویی دیگر مطالعات زیادی نشان دادند که افزایش مولکولهای چسبان گردشی در بیماران چاق نقش مهمی را در پیشرفت آترواسکلروز یا اختلال اندوتلیالی بازی می کند(بوسانسکاوهمکاران 2009وبلامكنبرگ[10]2003) و چاقی به ویژه ترکیب غیر نرمال متابولیکی به طور چشمگیری موجب افزایش خطر آترواسکلروز و ضایعات آن می شود(هافنر[11] ،2006). مدارک زیادی وجود دارد که نشان می دهد یک التهاب تحت بالینی دائم در بیماری چاقی درگیر است و با ضایعاتی مانند مقاومت به انسولین، اختلال افزایش میزان لیپید^[12] در خون و آترواسکلروز رابطه دارد(دیورج وهمکاران [13]2004؛پریس ولوسکالزو^[14]،1999).

 

افزایش غلظت مولکولهای چسبان محلول ممکن است پاسخ­های ایمنی را مختل کند و واسطه ای در فرایند التهابی آترواسکلروز باشد. به نظر می رسد گسترش ضایعه آترواسکلروزی اولیه مستلزم اتصال مونوسیتها به آندوتلیوم عروقی و انتقال بعدی آن از آندوتلیوم می باشد، تغییر شکل مونوسیت به ماکروفاژها و متعاقب آن انباشت چربی به تولید سلولهای اسفنجی^[24](کف آلود) و تشکیل لایه چربی منجر می شود. فراخوانی بعدی سلولهای التهابی و تکثیر سلولهای عضله صاف باعث گسترش یک پلاک آترواسکلروزی بالغ می شود. شواهد نشان می دهد فرایندهای التهابی در هر یک از این مراحل آتروژنز کاملا درگیر می باشند(عالی زاده و همکاران، 1383؛پیرو و همکاران[25]2005).

از طرف دیگر، فعالیت ورزشی بوسیله بهبود متابولیسم چربی/ گلوکز، مقاومت انسولینی و فشار خون بالا، عوامل خطرزای قلبی ـ عروقی را متوقف می­ کند. اگر چه، یک مقدار و شدت بهینه­ای از فعالیت ورزشی برای توقف هر یک از عوامل خطرزا وجود دارد، اما قابلیت شدت بالا یا یک مقدارکم از فعالیت ورزشی برای توقف یا پیشگیری از عوامل خطرزای قلبی عروقی تا حد زیادی شناخته نشده است. بنابراین شدت و مقدار بهینه تمرین ورزشی برای پیشگیری از عوامل خطرزای قلبی عروقی و ارتباط بین اثرات ناشی از تمرین ورزشی بر عوامل ذکر شده، نیاز به توضیح بیشتری درآینده دارد.

بیان مسئله

سالها قبل از آنكه ارتباط اختصاصی بین مولكولهای چسبان و برخی از بیماری­ها كشف شود، دانشمندان اهمیت بنیادی مسیرهای ارتباطی بین سلولها، بافت ها و اندام ها را درك نكرده بودند. مطالعات انسانی و حیوانی فراوان نشان می دهند چسپندگی بین سلولها و پروتئین ها كه از راه مولكولهای چسبان ایجاد می شود در سلامتی و بیماری­ها اهمیت دارد. در حال حاضر، روشن شده است كه در یک فرد سالم، عملكرد مولكولهای چسبان برای فرایندهایی نظیر رشد جنین^[1]، تمایز^[2]، مرگ سلولی^[3]، رگ زایی^[4]، بهبود زخم^[5]، التهاب و رشد و یكپارچگی عروق^[6] ضروری است. اختلال در عملكرد مولكولهای چسبان سلولی، علت اصلی پیشرفت­های پاتولوژیک در بسیاری از بیماری­ها مثل سرطان، نقص­های ایمنی و بیماری­های قلبی عروقی است. در سالهای اخیر بسیاری از مطالعات به وضوح نشان داده اند عمل غیر طبیعی مولكولهای چسبان یا كمبود یک مولكول چسبان اختصاصی (ناشی از جهش ژنی) می تواند مرگ آفرین باشد. همچنین، افزایش بیان یا فعالیت این مولكولها می تواند در حالت­های پاتولوژیكی نظیر متاستاز تومورها، پاسخ­های التهابی و … ایفای نقش نماید(عالی زاده و همکاران1383؛وجگانی.1383 ).

شواهد رو به افزایشی نشان می دهند، مولکولهای چسبان سلولی نقش مهمی در پاتوژنز آترواسکلروز دارند. چسپیدن سلولهای موجود در خون به سطح شریانها، یکی از نخستین وقایع شناسایی در آترواسکلروز محسوب می گردد(عالی زاده و همکاران1383 ؛جگانی 1383؛ عندلیب و همکاران 1385).

از سویی دیگر مطالعات زیادی نشان دادند که افزایش مولکولهای چسبان گردشی در بیماران چاق نقش مهمی را در پیشرفت آترواسکلروز یا اختلال اندوتلیالی بازی می کند(بوسانسکاوهمکاران 2009وبلامكنبرگ[10]2003) و چاقی به ویژه ترکیب غیر نرمال متابولیکی به طور چشمگیری موجب افزایش خطر آترواسکلروز و ضایعات آن می شود(هافنر[11] ،2006). مدارک زیادی وجود دارد که نشان می دهد یک التهاب تحت بالینی دائم در بیماری چاقی درگیر است و با ضایعاتی مانند مقاومت به انسولین، اختلال افزایش میزان لیپید^[12] در خون و آترواسکلروز رابطه دارد(دیورج وهمکاران [13]2004؛پریس ولوسکالزو^[14]،1999).

:

در بحث گیاهان دارویی، محدودیت‌های کاشت و نگهداری آن‌ ها متعدد می‌باشد که از آن جمله می‌توان به کوتاه بودن فصل کاشت و یا برداشت بعضی از گونه‌های گیاهی، کمبود زمین‌های مناسب جهت داشت، ناچیز بودن مواد موثره حاصل از گیاه و غیره اشاره کرد (ثقه الاسلام و موسوی، 1385).

اساس تئوری کشت بافت گیاهی توسط گتلیت هابرلنت از آکادمی علوم آلمان در سال 1902، بعد از آزمایش‌های وی روی کشت تک سلول‌ها پیشنهاد گردید (هابرلنت[9]، 1902). توسعه روش‌های کشت بافت و زیست‌شناسی مولکولی برای تبادل DNA بین موجودات زنده غیر خویشاوند این امکان را می‌دهد که ژن‌های جدیدی از موجودات زنده خارج از سلسله گیاهی به درون گیاهان گیرنده وارد شوند. لذا مطالعه حاضر می‌تواند کمکی جهت بررسی و واکنش‌های گیاه نعناع فلفلی نسبت به تکنیک‌های مختلف کشت بافت و باززائی این گیاه از طریق کشت بافت و اثر مواد جهش‌زائی همچون اتیل متان سولفانات[10] (EMS) باشد، تا محققین دیگر بتوانند به مطالعه خواص دارویی یا تغییرات لازم در مواد موثره یا فعال (متابولیت‌های ثانویه) و یا مطالعات انتقال ژن در این گیاه بپردازند.

1-1-1 اهمیت موضوع

برای انجام کشت بافت نعناع فلفلی (Mentha piperita) از بخش‌های مختلف گیاه مانند ریشه، برگ، ساقه و گره استفاده شد (سونانداکوماری و همکاران، 2003؛ ساجانا و همکاران[11]، 2011). با توجه به اینکه روش معمول اصلاح و بهبود تولید متابولیت‌های ثانویه در گیاهان دارویی شامل کاشت آن‌ ها در مزرعه و سپس برداشت و استخراج این مواد به روش‌های شیمیایی و غیره با مشکلات متعددی نظیر شرایط محیطی و زراعی، صرف زمان، هزینه و استفاده نیروی کار زیاد و همچنین خطرنابودی برخی از گیاهان دارویی کمیاب روبرو است، استفاده از روش‌های نوین از جمله کشت درون شیشه‌ای (in vitro) ضرورت می‌یابد به همین منظور اولین بار در سال 1976 توسط زنیک تکنیک کشت سوسپانسیون سلول‌های گیاهی حاوی متابولیت‌های ثانویه انجام گرفت. البته در ارتقاء بیوسنتز متابولیت‌های دارویی در شرایط درون شیشه‌ای اغلب، گیاهانی انتخاب می‌شوند که بازده تولید متابولیت‌های با ارزش در آن‌ ها بالا باشد (باقری و صفاری، 1387).

1-1-2 فرضیات

1- کشت بافت یکی از راه‌های سریع در ازدیاد انبوه نعناع فلفلی می‌باشد.

2- نعناع فلفلی در محیط کشت همواره در دسترس برای اعمال هر گونه اعمال تیمار از قبیل جهش می‌باشد.

:

در بحث گیاهان دارویی، محدودیت‌های کاشت و نگهداری آن‌ ها متعدد می‌باشد که از آن جمله می‌توان به کوتاه بودن فصل کاشت و یا برداشت بعضی از گونه‌های گیاهی، کمبود زمین‌های مناسب جهت داشت، ناچیز بودن مواد موثره حاصل از گیاه و غیره اشاره کرد (ثقه الاسلام و موسوی، 1385).

اساس تئوری کشت بافت گیاهی توسط گتلیت هابرلنت از آکادمی علوم آلمان در سال 1902، بعد از آزمایش‌های وی روی کشت تک سلول‌ها پیشنهاد گردید (هابرلنت[9]، 1902). توسعه روش‌های کشت بافت و زیست‌شناسی مولکولی برای تبادل DNA بین موجودات زنده غیر خویشاوند این امکان را می‌دهد که ژن‌های جدیدی از موجودات زنده خارج از سلسله گیاهی به درون گیاهان گیرنده وارد شوند. لذا مطالعه حاضر می‌تواند کمکی جهت بررسی و واکنش‌های گیاه نعناع فلفلی نسبت به تکنیک‌های مختلف کشت بافت و باززائی این گیاه از طریق کشت بافت و اثر مواد جهش‌زائی همچون اتیل متان سولفانات[10] (EMS) باشد، تا محققین دیگر بتوانند به مطالعه خواص دارویی یا تغییرات لازم در مواد موثره یا فعال (متابولیت‌های ثانویه) و یا مطالعات انتقال ژن در این گیاه بپردازند.

1-1-1 اهمیت موضوع

برای انجام کشت بافت نعناع فلفلی (Mentha piperita) از بخش‌های مختلف گیاه مانند ریشه، برگ، ساقه و گره استفاده شد (سونانداکوماری و همکاران، 2003؛ ساجانا و همکاران[11]، 2011). با توجه به اینکه روش معمول اصلاح و بهبود تولید متابولیت‌های ثانویه در گیاهان دارویی شامل کاشت آن‌ ها در مزرعه و سپس برداشت و استخراج این مواد به روش‌های شیمیایی و غیره با مشکلات متعددی نظیر شرایط محیطی و زراعی، صرف زمان، هزینه و استفاده نیروی کار زیاد و همچنین خطرنابودی برخی از گیاهان دارویی کمیاب روبرو است، استفاده از روش‌های نوین از جمله کشت درون شیشه‌ای (in vitro) ضرورت می‌یابد به همین منظور اولین بار در سال 1976 توسط زنیک تکنیک کشت سوسپانسیون سلول‌های گیاهی حاوی متابولیت‌های ثانویه انجام گرفت. البته در ارتقاء بیوسنتز متابولیت‌های دارویی در شرایط درون شیشه‌ای اغلب، گیاهانی انتخاب می‌شوند که بازده تولید متابولیت‌های با ارزش در آن‌ ها بالا باشد (باقری و صفاری، 1387).

1-1-2 فرضیات

1- کشت بافت یکی از راه‌های سریع در ازدیاد انبوه نعناع فلفلی می‌باشد.

2- نعناع فلفلی در محیط کشت همواره در دسترس برای اعمال هر گونه اعمال تیمار از قبیل جهش می‌باشد.

3- ایجاد جهش نقطه­ای تا چه میزانی می‌تواند بر روی مواد موثره و میزان اسانس تغییر ایجاد نماید.

1-1-3 اهداف پژوهش

1- آشنایی با تکنیک کشت بافت گیاه دارویی نعناع فلفلی و تکثیر آن در داخل شیشه.

2- بدست آوردن مقدار قابل توجه گیاه در حال رشد برای اعمال جهش نقطه‌ای در نعناع فلفلی.

3- بررسی تغییر در میزان مواد موثره گیاه در غلظت‌های مختلف ماده جهش‌زای EMS

1-2 کلیات

1-2-1 گیاه شناسی

نعناع فلفلی با نام علمی Mentha piperita L. و بـا نـام عمومی Peppermint ازخانواده نعناعیان یک گیاه علفی چند ساله است که در رده‌بندی گیاهی از تیرهLamiaceae راسته Lamialse و رده Rosidae می‌باشد (فوستر[12]، 1996؛ پیرس[13]، 1999). برگ‌های آن بیضوی ، متقابل ، نوک تیز ، دندانه‌دار کمی پوشیده از کرک به درازای ۷-۴ سانتی‌متر و به عرض ۳-۲ سانتی‌متر است (فلمینگ[14]، 1998). گل‌ها کامل نامنظم، اکثراً دوجنس یا هرمافرودیت و مجتمع به صورت گروهی در روی ساقه و در انتهای ساقه ظاهر می‌شوند گل‌ها در ماه‌های مرداد و شهریور ظاهر می‌شوند (امیدبیگی، 1384،1389). رنگ آنها گلی روشن یا کم و بیش ارغوانی مایل به بنفش می‌باشد و به تعداد زیاد نیز در مجاورت یکدیگر به نحوی مجتمع می‌شوند که مجموعاً در قسمت انتهای ساقه‌ها ، به صورت سنبله‌هایی با شکل ظاهری، بیضوی و نوک تیز جلوه می‌کند (شکل1-1). برخی از شاخه‌های این گیاه عقیم و عاری از گل باقی می‌ماند. عمر گل‌ها بسیار کوتاه و مدت کمی پس از تشکیل از گیاه جدا می‌شود، میوه کپسول ، کوچک و به رنگ قرمز تیره است (امیدبیگی، 1384،1389).

 

3- ایجاد جهش نقطه­ای تا چه میزانی می‌تواند بر روی مواد موثره و میزان اسانس تغییر ایجاد نماید.

1-1-3 اهداف پژوهش

1- آشنایی با تکنیک کشت بافت گیاه دارویی نعناع فلفلی و تکثیر آن در داخل شیشه.

2- بدست آوردن مقدار قابل توجه گیاه در حال رشد برای اعمال جهش نقطه‌ای در نعناع فلفلی.

3- بررسی تغییر در میزان مواد موثره گیاه در غلظت‌های مختلف ماده جهش‌زای EMS

1-2 کلیات

1-2-1 گیاه شناسی

نعناع فلفلی با نام علمی Mentha piperita L. و بـا نـام عمومی Peppermint ازخانواده نعناعیان یک گیاه علفی چند ساله است که در رده‌بندی گیاهی از تیرهLamiaceae راسته Lamialse و رده Rosidae می‌باشد (فوستر[12]، 1996؛ پیرس[13]، 1999). برگ‌های آن بیضوی ، متقابل ، نوک تیز ، دندانه‌دار کمی پوشیده از کرک به درازای ۷-۴ سانتی‌متر و به عرض ۳-۲ سانتی‌متر است (فلمینگ[14]، 1998). گل‌ها کامل نامنظم، اکثراً دوجنس یا هرمافرودیت و مجتمع به صورت گروهی در روی ساقه و در انتهای ساقه ظاهر می‌شوند گل‌ها در ماه‌های مرداد و شهریور ظاهر می‌شوند (امیدبیگی، 1384،1389). رنگ آنها گلی روشن یا کم و بیش ارغوانی مایل به بنفش می‌باشد و به تعداد زیاد نیز در مجاورت یکدیگر به نحوی مجتمع می‌شوند که مجموعاً در قسمت انتهای ساقه‌ها ، به صورت سنبله‌هایی با شکل ظاهری، بیضوی و نوک تیز جلوه می‌کند (شکل1-1). برخی از شاخه‌های این گیاه عقیم و عاری از گل باقی می‌ماند. عمر گل‌ها بسیار کوتاه و مدت کمی پس از تشکیل از گیاه جدا می‌شود، میوه کپسول ، کوچک و به رنگ قرمز تیره است (امیدبیگی، 1384،1389).

افت دما در اوایل بهار به ویژه اگرمصادف با بازشدن جوانه ها و گلها باشد، گاه خسارات قابل توجهی برجای می گذارد. اكثر درختان میوه مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری و در شرایط بحرانی‌تر، معتدله، در معرض خسارات ناشی از یخبندان و سرمای زمستان در اوایل بهار قرار می گیرند. (ویلسون،1996).

بروز شرایط نامناسب آب وهوایی به بویژه یخبندانهای زمستانه و سرماهای بهاره مهمترین پارامترهای تعیین پراكنش گونه ها و البته مهمترین شاخص انتخاب محل احداث باغات میوه هستند (وست وود،1978).

بنابراین اگر شرایط ایده آل کشت و کار در یک منطقه لحاظ شده باشند ، آسیب های ناشی از یخبندان زمستانه كمترین نقش را در این بین داشته و بیشترین تمركز بر روی سرماهای ناخواسته و غیر طبیعی   اواخر زمستان واوایل بهار خواهد بود. خسارات وارده به جوانه ها و گلهای باز شده بسیار قابل توجه تر از خسارات وارده به جوانه های در حال خواب و باز نشده خواهد بود.

از جمله‌ عوامل‌ اختلال‌ در تولید مستمرپسته، سرمای‌ دیررس‌ بهاره‌ است‌ كه‌ با نابودی‌ گلها موجب ‌ضایع‌ شدن‌ تمام‌ یا قسمتی‌ از میوه‌ می‌شود كه‌ میتوان‌ با انجام‌ كارهای‌ تحقیقاتی‌ این‌ خسارت‌ را كنترل ‌یا كاهش‌ داد. جهت‌ كنترل‌ این‌ نوع‌ خسارت‌ از روش‌های‌ مختلفی‌ استفاده‌ می‌شود .

در طول سالهای گذشته، مناطق پسته كاری ایران از آسیب سرمازدگی مصون نبوده اند و در برخی ازسالها خسارت ناشی از سرما، درصد زیادی از محصول سال را از بین می برد. تجارب مشاهده ای و گزارشات دریافتی از مناطق مختلف بر این نكته كه بخش اعظم خسارت وارده، ناشی از سرمای اوایل بهار است تا دماهای پایین تر از انجماد در زمستان، تاكید دارند. در این بین به نظر می رسد مهمترین خسارت سرما،‌ از بین رفتن گلهای تازه باز شده است، در حالیكه دماهای بالاتر به كاهش رشد و نمو گلها و لوله گرده و كاهش كارآیی گرده افشانی منجر می شوند، دماهای پایین می توانند حتی جوانه ها را از بین ببرند (قلی پور، 1385).

در سال 1376 50% محصول پسته در اثر سرما از بین رفت. همچنین در سال 1383 نیز به طور متوسط 30% محصول پسته در استان كرمان در برخی مناطق پسته خیز از بین رفت كه این حادثه به خصوص در استان كرمان كه اكثر باغداران وابسته به اقتصاد تك محصولی هستند ضربات سنگینی به باغداران وارد آورد. در سال 1384 نیز در برخی مناطق پسته كاری استان كرمان تا 60% محصول پسته در اثر سرمای بهاره از بین رفت (حكم آبادی، 1386). همچنین بخش زیادی از محصول پسته در اثر سرمای دیررس بهاره در 16 فروردین ماه سال 1387 از بین رفت. سرمای وارده و تغییرات جوی ایجاد شده در چند سال اخیر نشان می دهند كه محصول پسته یكی از محصولات حساس به سرما ی بهاره بوده و احتمال سرمازدگی بالا در چند سال آینده بنا بر تغییرات جوی دور از انتظار نخواهد بود. بنابراین انجام تحقیقاتی جهت كاهش خسارت محصول در اثر سرمای بهاره از ضروریات می باشد

در این چند سال اخیر علاوه بر اثرات مستقیم سرمای بهاره بر روی محصول پسته، دانه بندی ضعیف خوشه های باقی مانده نیز یكی از عوامل كاهش عملكرد بوده است كه از دلایل مهم آن گرده افشانی ضعیف بوده است، احتمالا دماهای پایین درصد جوانه زنی و میزان قوه نامیه گرده ها را كاهش داده و از این طریق میزان دانه بندی در خوشه كاهش یافته است تا كنون مطالعه ای بر روی اثرات دماهای پایین و بالا و میزان دوام آن بر روی درصد جوانه زنی و میزان قوه نامیه انجام نشده است. در این تحقیق اثر دماهای پایین ( در حد دماهای سرمازدگی بهاره) و دماهای بالاو میزان دوام آن بر روی درصد جوانه زنی و قوه نامیه 3 ژنوتیپ نر مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.

بررسی منابع

افت دما در اوایل بهار به ویژه اگرمصادف با بازشدن جوانه ها و گلها باشد، گاه خسارات قابل توجهی برجای می گذارد. اكثر درختان میوه مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری و در شرایط بحرانی‌تر، معتدله، در معرض خسارات ناشی از یخبندان و سرمای زمستان در اوایل بهار قرار می گیرند. (ویلسون،1996).

بروز شرایط نامناسب آب وهوایی به بویژه یخبندانهای زمستانه و سرماهای بهاره مهمترین پارامترهای تعیین پراكنش گونه ها و البته مهمترین شاخص انتخاب محل احداث باغات میوه هستند (وست وود،1978).

بنابراین اگر شرایط ایده آل کشت و کار در یک منطقه لحاظ شده باشند ، آسیب های ناشی از یخبندان زمستانه كمترین نقش را در این بین داشته و بیشترین تمركز بر روی سرماهای ناخواسته و غیر طبیعی   اواخر زمستان واوایل بهار خواهد بود. خسارات وارده به جوانه ها و گلهای باز شده بسیار قابل توجه تر از خسارات وارده به جوانه های در حال خواب و باز نشده خواهد بود.

از جمله‌ عوامل‌ اختلال‌ در تولید مستمرپسته، سرمای‌ دیررس‌ بهاره‌ است‌ كه‌ با نابودی‌ گلها موجب ‌ضایع‌ شدن‌ تمام‌ یا قسمتی‌ از میوه‌ می‌شود كه‌ میتوان‌ با انجام‌ كارهای‌ تحقیقاتی‌ این‌ خسارت‌ را كنترل ‌یا كاهش‌ داد. جهت‌ كنترل‌ این‌ نوع‌ خسارت‌ از روش‌های‌ مختلفی‌ استفاده‌ می‌شود .

در طول سالهای گذشته، مناطق پسته كاری ایران از آسیب سرمازدگی مصون نبوده اند و در برخی ازسالها خسارت ناشی از سرما، درصد زیادی از محصول سال را از بین می برد. تجارب مشاهده ای و گزارشات دریافتی از مناطق مختلف بر این نكته كه بخش اعظم خسارت وارده، ناشی از سرمای اوایل بهار است تا دماهای پایین تر از انجماد در زمستان، تاكید دارند. در این بین به نظر می رسد مهمترین خسارت سرما،‌ از بین رفتن گلهای تازه باز شده است، در حالیكه دماهای بالاتر به كاهش رشد و نمو گلها و لوله گرده و كاهش كارآیی گرده افشانی منجر می شوند، دماهای پایین می توانند حتی جوانه ها را از بین ببرند (قلی پور، 1385).

در سال 1376 50% محصول پسته در اثر سرما از بین رفت. همچنین در سال 1383 نیز به طور متوسط 30% محصول پسته در استان كرمان در برخی مناطق پسته خیز از بین رفت كه این حادثه به خصوص در استان كرمان كه اكثر باغداران وابسته به اقتصاد تك محصولی هستند ضربات سنگینی به باغداران وارد آورد. در سال 1384 نیز در برخی مناطق پسته كاری استان كرمان تا 60% محصول پسته در اثر سرمای بهاره از بین رفت (حكم آبادی، 1386). همچنین بخش زیادی از محصول پسته در اثر سرمای دیررس بهاره در 16 فروردین ماه سال 1387 از بین رفت. سرمای وارده و تغییرات جوی ایجاد شده در چند سال اخیر نشان می دهند كه محصول پسته یكی از محصولات حساس به سرما ی بهاره بوده و احتمال سرمازدگی بالا در چند سال آینده بنا بر تغییرات جوی دور از انتظار نخواهد بود. بنابراین انجام تحقیقاتی جهت كاهش خسارت محصول در اثر سرمای بهاره از ضروریات می باشد

در این چند سال اخیر علاوه بر اثرات مستقیم سرمای بهاره بر روی محصول پسته، دانه بندی ضعیف خوشه های باقی مانده نیز یكی از عوامل كاهش عملكرد بوده است كه از دلایل مهم آن گرده افشانی ضعیف بوده است، احتمالا دماهای پایین درصد جوانه زنی و میزان قوه نامیه گرده ها را كاهش داده و از این طریق میزان دانه بندی در خوشه كاهش یافته است تا كنون مطالعه ای بر روی اثرات دماهای پایین و بالا و میزان دوام آن بر روی درصد جوانه زنی و میزان قوه نامیه انجام نشده است. در این تحقیق اثر دماهای پایین ( در حد دماهای سرمازدگی بهاره) و دماهای بالاو میزان دوام آن بر روی درصد جوانه زنی و قوه نامیه 3 ژنوتیپ نر مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.

بررسی منابع

2-1 اهمیت اقتصادی پسته

2-2 خصوصیات گیاه شناسی پسته

پسته از نظر گیاه شناسی متعلق به خانواده آناكاردیاسه¹ است. جنس پسته با نام علمی Pistachia spp دارای 20 گونه می باشد که در مناطق مختلف دنیا و اکثراً در اطراف دریای مدیترانه، خاورمیانه ، آسیای مرکزی و مخصوصاً ایران پراکنده هستند. گیاهی نیمه گرمسیری و دو پایه است که گلهای تک جنس نر و ماده بصورت مجزا قرار دارند. برگهای مرکب 12-3 برگ چه دارند. گل نر پسته دارای دو گوشوارك می باشد. گل ماده دارای 5-2 کاسبرگ سبزرنگ، تخمدان فوقانی تا حدی کروی یا تخم مرغی شکل و دارای یک تخمک می باشد. خامه کوتاه و 3 قسمتی است کلاله 5-4 قسمتی سبزرنگ و چسبناک بوده ودانه متراکم و جنین دارای لپه هایی می باشد که از بیرون محدب و از داخل مسطح می باشد (اسماعیل پور،1377).

2-3 سرمازدگی

آسیب دیدگی اندام های حساس گیاه در اثر کاهش ناگهانی دما در طول فصل رویش که می تواند در دماهای بالاتر از صفر درجه صورت گیرد را سرمازدگی گویند. سرما زدگی دارای انواع مختلفی بوده و ممکن است در بهار یا پائیز و یا زمستان اتفاق بیفتد(بوذری،1384).

2-3-1 سرمازدگی انتقالی (جبهه ای یا سیکلونی): سرمایی که در اثر هجوم یک جریان سرد قطبی و عبور آن از منطقه پیش می آید که موجب تقلیل شدید و ناگهانی درجه حرارت و سقوط میزان حرارت به چندین درجه زیر صفر می شود این جریانات اغلب توأم با نزولات آسمان بوده و خاصیت کلی آن ها این است که همواره از یک جای دیگر به منطقه منتقل و نفوذ می کند و محلی نمی باشد و بیشتر در دوران خواب درختان، در دوره غیر فعال یعنی زمستان بروز می کند که درختان میوه سردسیری تا حد زیادی در مقابل آن مقاومت و دوام دارند البته به ندرت در بعضی سالها چنین سرماهایی در اوایل بهار و پائیز دیده می شوند که موجب خسارت سنگین باغداران می شود (بوذری،1384).

2-4 اهمیت سرمازدگی در پسته

پسته درختی خزاندار است و ظهور برگ آن تقریبا همزمان با گلدهی صورت می گیرد که در این مرحله گیاه در برابر سرمای بهاره حساس می باشد. پسته در مرحله گلدهی دچار سرمازدگی می شود. این مرحله معمولا در فاصله اواخر اسفند تا اوایل اردیبهشت رخ می دهد و این محصول خسارت فراوانی از سرمای بهاره می بیند( جداول 1-2و2-2).پدیده سرمازدگی زمانی اتفاق می افتد که دمای هوا بسته به نوع محصول به دماهای آستانه پائین آن گیاه برسد که این دمای آستانه در مورد پسته C °4 و کمتر از آن است (جهانگیری وهمكاران،1384). ارقام زود گل پسته مانند کله قوچی بیشتر در معرض خطر سرمای دیررس بهاره و خسارات ناشی از آن قرار می گیرند. درخت پسته در اواخر زمستان از رکود خارج شده و به سرعت مقاومت خود را نسبت به دمای پائین از دست داده و جوانه های گل شروع به نمو می کنند. در این زمان دماهای نزدیک به صفر باعث خسارت به جوانه های گل پسته می شوند ( جهانگیری وهمكاران،1384) .

در سال 1376، 50% محصول پسته استان کرمان در اثر سرمای بهاره از بین رفت که این میزان سرمازدگی بیش از 250 میلیارد تومان خسارت در پی داشت و صادرات پسته را در حدود 50 تا70 درصد کاهش داد. در سال 83 و 84 در برخی مناطق پسته کاری استان کرمان تا 60 درصد محصول پسته در اثر سرمای بهاره از بین رفت. اگر چه پسته از نظر زود گلی مانند بادام، زردآلو و هلو نیست و لیکن سرمای وارده در سال های گذشته و تغییرات جوی ایجاد شده در سال های اخیر نشان داده که استان کرمان و محصول پسته یکی از محصولات حساس به سرمای بهاره بوده و احتمال سرمازدگی در چند سال آینده بنا به تغییرات جوی غیرممکن نخواهد بود. بنابراین بنا به اهمیت محصول پسته در کشور از نظر اقتصاد ارز آوری و در استان کرمان که بیش از 250 هزار بهره بردار از این محصول وجود دارد لزوم اجرای طرحهایی درجهت جلوگیری یا کاهش خسارت سرمای بهاره از ضروریات می باشد (حكم آبادی،1384).

2-5 خسارات ناشی از سرمای بهاره

خسارتهای مورفولوژیكی سرمازدگی در جوانه ها عبارتند از: تغییر رنگ بافتها، قهوه ای شدن اكسیداتیو بافتها، نابودی گلهای در حال تكامل در داخل جوانه و سیاه شدگی كامل اندام. در گلهای تازه باز شده خسارات عبارتند از: پژمردگی كلاله و خامه، قهوه ای شدن كلاله و سپس خامه،سیاه شدگی تخمدان، بهم پیچیدن و نكروز گل آذین (فوست،1997)

 

2-1 اهمیت اقتصادی پسته

2-2 خصوصیات گیاه شناسی پسته

پسته از نظر گیاه شناسی متعلق به خانواده آناكاردیاسه¹ است. جنس پسته با نام علمی Pistachia spp دارای 20 گونه می باشد که در مناطق مختلف دنیا و اکثراً در اطراف دریای مدیترانه، خاورمیانه ، آسیای مرکزی و مخصوصاً ایران پراکنده هستند. گیاهی نیمه گرمسیری و دو پایه است که گلهای تک جنس نر و ماده بصورت مجزا قرار دارند. برگهای مرکب 12-3 برگ چه دارند. گل نر پسته دارای دو گوشوارك می باشد. گل ماده دارای 5-2 کاسبرگ سبزرنگ، تخمدان فوقانی تا حدی کروی یا تخم مرغی شکل و دارای یک تخمک می باشد. خامه کوتاه و 3 قسمتی است کلاله 5-4 قسمتی سبزرنگ و چسبناک بوده ودانه متراکم و جنین دارای لپه هایی می باشد که از بیرون محدب و از داخل مسطح می باشد (اسماعیل پور،1377).

2-3 سرمازدگی

آسیب دیدگی اندام های حساس گیاه در اثر کاهش ناگهانی دما در طول فصل رویش که می تواند در دماهای بالاتر از صفر درجه صورت گیرد را سرمازدگی گویند. سرما زدگی دارای انواع مختلفی بوده و ممکن است در بهار یا پائیز و یا زمستان اتفاق بیفتد(بوذری،1384).

2-3-1 سرمازدگی انتقالی (جبهه ای یا سیکلونی): سرمایی که در اثر هجوم یک جریان سرد قطبی و عبور آن از منطقه پیش می آید که موجب تقلیل شدید و ناگهانی درجه حرارت و سقوط میزان حرارت به چندین درجه زیر صفر می شود این جریانات اغلب توأم با نزولات آسمان بوده و خاصیت کلی آن ها این است که همواره از یک جای دیگر به منطقه منتقل و نفوذ می کند و محلی نمی باشد و بیشتر در دوران خواب درختان، در دوره غیر فعال یعنی زمستان بروز می کند که درختان میوه سردسیری تا حد زیادی در مقابل آن مقاومت و دوام دارند البته به ندرت در بعضی سالها چنین سرماهایی در اوایل بهار و پائیز دیده می شوند که موجب خسارت سنگین باغداران می شود (بوذری،1384).

2-4 اهمیت سرمازدگی در پسته

پسته درختی خزاندار است و ظهور برگ آن تقریبا همزمان با گلدهی صورت می گیرد که در این مرحله گیاه در برابر سرمای بهاره حساس می باشد. پسته در مرحله گلدهی دچار سرمازدگی می شود. این مرحله معمولا در فاصله اواخر اسفند تا اوایل اردیبهشت رخ می دهد و این محصول خسارت فراوانی از سرمای بهاره می بیند( جداول 1-2و2-2).پدیده سرمازدگی زمانی اتفاق می افتد که دمای هوا بسته به نوع محصول به دماهای آستانه پائین آن گیاه برسد که این دمای آستانه در مورد پسته C °4 و کمتر از آن است (جهانگیری وهمكاران،1384). ارقام زود گل پسته مانند کله قوچی بیشتر در معرض خطر سرمای دیررس بهاره و خسارات ناشی از آن قرار می گیرند. درخت پسته در اواخر زمستان از رکود خارج شده و به سرعت مقاومت خود را نسبت به دمای پائین از دست داده و جوانه های گل شروع به نمو می کنند. در این زمان دماهای نزدیک به صفر باعث خسارت به جوانه های گل پسته می شوند ( جهانگیری وهمكاران،1384) .

در سال 1376، 50% محصول پسته استان کرمان در اثر سرمای بهاره از بین رفت که این میزان سرمازدگی بیش از 250 میلیارد تومان خسارت در پی داشت و صادرات پسته را در حدود 50 تا70 درصد کاهش داد. در سال 83 و 84 در برخی مناطق پسته کاری استان کرمان تا 60 درصد محصول پسته در اثر سرمای بهاره از بین رفت. اگر چه پسته از نظر زود گلی مانند بادام، زردآلو و هلو نیست و لیکن سرمای وارده در سال های گذشته و تغییرات جوی ایجاد شده در سال های اخیر نشان داده که استان کرمان و محصول پسته یکی از محصولات حساس به سرمای بهاره بوده و احتمال سرمازدگی در چند سال آینده بنا به تغییرات جوی غیرممکن نخواهد بود. بنابراین بنا به اهمیت محصول پسته در کشور از نظر اقتصاد ارز آوری و در استان کرمان که بیش از 250 هزار بهره بردار از این محصول وجود دارد لزوم اجرای طرحهایی درجهت جلوگیری یا کاهش خسارت سرمای بهاره از ضروریات می باشد (حكم آبادی،1384).

2-5 خسارات ناشی از سرمای بهاره

خسارتهای مورفولوژیكی سرمازدگی در جوانه ها عبارتند از: تغییر رنگ بافتها، قهوه ای شدن اكسیداتیو بافتها، نابودی گلهای در حال تكامل در داخل جوانه و سیاه شدگی كامل اندام. در گلهای تازه باز شده خسارات عبارتند از: پژمردگی كلاله و خامه، قهوه ای شدن كلاله و سپس خامه،سیاه شدگی تخمدان، بهم پیچیدن و نكروز گل آذین (فوست،1997)

2-رشد گیاه بصورت رونده که اغلب برای قرار دادن گلدان­های آویز بسیار مناسب است(چارلز[3] ،1988 ).

اولین جشنواره بنفشه آفریقایی در 1946 میلادی در آتلانتا برگزارشد. شهرت این گیاه در حدی است که امروزه در بسیاری از کشورهای مدرن می­توان آن را مشاهده کرد. (کامپرز[4]،2009).

کشت بافت:

شوری: شوری خاک مشکل جدی در تمام جهان است و به طور قابل توجهی باعث کاهش بهره برداری در زراعت می­ شود(داسیلوا[5] و همکاران، 2008). تخمین زده می­ شود بیش از 800 میلیون ­هکتاراز اراضی جهان تحت تاثیر شوری واقع شده است(فائو[6]،2008).وحدود0.020 از زمین­های شورناشی از سیستم­های نامناسب آبیاری می­باشند(مایک[7]و همکاران،2006). از آنجایی که تنش شوری یک تهدید بزرگ زیست محیطی برای کشاورزی محسوب می­ شود، لذا درک پاسخهای پایه فیزیولوژیکی و بیوشیمیای گیاهان به تنش­ها، در افزایش بهره وری کشاورزی امری حیاتی است(کایانگ-شینگ وینگ-نینگ[8]،2009). تنش شوری یکی از مهمترین تنش­های غیر زیستی است و در خاک­های شور اثرات زیانباری بر بقاء، تولید ماده زنده و بازده محصولات گیاهی دارند. فرایند­هایی نظیر جوانه زنی، رشد دانه رست­ها، رشدرویشی، گلدهی و میوه دهی شدیدا تحت تاثیر شوری قرار می­گیرند. شوری از طریق زیر منجر به کاهش رشد و صدمه به گیاه می­ شود:­

• استرس اسمزی (کاهش آب قابل دسترس گیاه )
• اثر ات سمی یون­ها (مخصوصا اثر ات نا شی از سدیم، کلروسولفات)
• برهم خوردن تعادل و جذب مواد مغذی ضروری

افزایش شوری، بیومس ریشه، برگ و اندام­ها را کاهش داده و متعاقب آ ن از طول ریشه و فتوسنتزی گیاه کاسته می­ شود .(سینگ و پرساد[9] ،2009). البته در هر اندام گیاهی، گستره­­ای از انواع مختلف سلول­ها، با سنین متفاوت وجود دارد . لذا عملکرد­های متابولیکی و پاسخ­های متفاوت به محرک­های محیطی مورد انتظار است. گیاهانی که در معرض شوری قرار می­گیرند نه تنها کوچکترند بلکه دارای تغیراتی در پارامترها­ی فیزیولوژیکی و بیوشیمیا ی نیز هستند(هایلال[10]،1998).

2-رشد گیاه بصورت رونده که اغلب برای قرار دادن گلدان­های آویز بسیار مناسب است(چارلز[3] ،1988 ).

اولین جشنواره بنفشه آفریقایی در 1946 میلادی در آتلانتا برگزارشد. شهرت این گیاه در حدی است که امروزه در بسیاری از کشورهای مدرن می­توان آن را مشاهده کرد. (کامپرز[4]،2009).

کشت بافت:

شوری: شوری خاک مشکل جدی در تمام جهان است و به طور قابل توجهی باعث کاهش بهره برداری در زراعت می­ شود(داسیلوا[5] و همکاران، 2008). تخمین زده می­ شود بیش از 800 میلیون ­هکتاراز اراضی جهان تحت تاثیر شوری واقع شده است(فائو[6]،2008).وحدود0.020 از زمین­های شورناشی از سیستم­های نامناسب آبیاری می­باشند(مایک[7]و همکاران،2006). از آنجایی که تنش شوری یک تهدید بزرگ زیست محیطی برای کشاورزی محسوب می­ شود، لذا درک پاسخهای پایه فیزیولوژیکی و بیوشیمیای گیاهان به تنش­ها، در افزایش بهره وری کشاورزی امری حیاتی است(کایانگ-شینگ وینگ-نینگ[8]،2009). تنش شوری یکی از مهمترین تنش­های غیر زیستی است و در خاک­های شور اثرات زیانباری بر بقاء، تولید ماده زنده و بازده محصولات گیاهی دارند. فرایند­هایی نظیر جوانه زنی، رشد دانه رست­ها، رشدرویشی، گلدهی و میوه دهی شدیدا تحت تاثیر شوری قرار می­گیرند. شوری از طریق زیر منجر به کاهش رشد و صدمه به گیاه می­ شود:­

• استرس اسمزی (کاهش آب قابل دسترس گیاه )
• اثر ات سمی یون­ها (مخصوصا اثر ات نا شی از سدیم، کلروسولفات)
• برهم خوردن تعادل و جذب مواد مغذی ضروری

افزایش شوری، بیومس ریشه، برگ و اندام­ها را کاهش داده و متعاقب آ ن از طول ریشه و فتوسنتزی گیاه کاسته می­ شود .(سینگ و پرساد[9] ،2009). البته در هر اندام گیاهی، گستره­­ای از انواع مختلف سلول­ها، با سنین متفاوت وجود دارد . لذا عملکرد­های متابولیکی و پاسخ­های متفاوت به محرک­های محیطی مورد انتظار است. گیاهانی که در معرض شوری قرار می­گیرند نه تنها کوچکترند بلکه دارای تغیراتی در پارامترها­ی فیزیولوژیکی و بیوشیمیا ی نیز هستند(هایلال[10]،1998).

انواع شوری و علل آن : شوری اولیه (طبیعی) شوری اولیه پیامدی از انباشته شدن نمک در خاک ویا آبهای زیرزمینی از طریق فرایند­های طبیعی در دوره­ های طولانی است که توسط فرایند­های زیر صورت می­گیرد.-فرایند­ هوازدگی: این فرایند موجب شکسته شدن سنگها و آزاد شدن انواع نمکهای محلول، عمدتا کلر و سدیم و دیگر نمکها مانند کلسیم و منیزیم و تا حدی کمتر سولفاتها و کربناتها می­ شود-رسوب نمک اقیانوسها: توسط عواملی همچون باد، این نمکها که عمدتا کلرید سدیم است جابجا می­شوند(قاسمی و همکاران،1995) شوری ثانویه (ناشی از فعالیت­های انسانی): یکی از دلایل عمده شوری ثانویه پاکسازی زمین و جایگزینی گیاهان یکساله بجای پوشش گیاهی پایا است. در آب و هوای خشک و نیمه خشک آب استفاده شده توسط پوشش گیاهی بومی منطقه، در تبادل با بارندگی سالیانه است. ریشه ­های عمیق گیاهان بومی نشان دهنده پایین بودن سطح سفره ­های آبی می­باشند. پاکسازی و آبیاری این توازن را بر هم می­زند، بطوری که بارندگی از یک سو و آبیاری از سوی دیگر، آب را به میزانی بیش از نیاز گیاه فراهم کرده و این فزونی آب، سفره ­های آب را بالا کشیده و نمکهایی را که قبلا در قسمت ­های عمیق خاک ذخیره شده بودند حرکت داده و آنها را تا منطقه ریشه بالا می­آورد. با استفاده گیاهان از آب، نمک در خاک باقی مانده لذا در مصارف بعدی، آب موجود در خاک شورتر می­ شود. سفره ­های آب همچنان به سمت بالا و نزدیک سطح زمین کشیده می­شوند و با تبخیر آب، نمکها در سطح زمین باقی می مانند و این نمکها می­توانند وارد جریان آب شده و شوری را افزایش دهند (قاسمی و همکاران،1995).

شوری و گیاه: بر اساس توانایی رشد درمحیط­های با غلظت­های متفاوت نمک، گیاهان به گلیکوفیت­ها(شیرین رست ­ها) و هالوفیت­ها (شور رست­ها) تقسیم بندی می­شوند. اکثرگیاهان گلیکوفیت هستند و نسبت به استرس نمک بردبار نیستند(سایرام و تیاگی[11]،2004). وبالعکس هالوفیت­ها در غلظت 100تا200 میلی مولار کلرید سدیم قادر به کامل کردن چرخه زندگیشان می باشند(زالبا و پرینمان[12]،1998) . هالوفیت­ها به دو گروه اجباری و اختیاری تقسیم می­شوند: گروه اول در محیط غیر شور قادر به رشد نیستند در حالی که گروه دوم در محیط شور و غیر شور به خوبی رشد می­ کنند. مکانیزم ایجاد مقاومت در هالوفیت­ها براین اساس است که گیاهان املاحی نظیر سدیم و کلر را از طریق ریشه جذب و به قسمتهای هوایی انتقال داده و در واکول سلول­هایشان نگهداری می­ کنند و به این طریق پتانسل اسمزی سلولهای خود را تنظیم می­ کنند. در حالی که گلیکوفیت­ها که اغلب گیاهان زراعی را شامل می­شوند فاقد چنین مکانیسمی هستند(سرمدنیا،1374). در طی هجوم و پیشرفت استرس نمک در درون گیاه، فرایند­های مهمی نظیر فتوسنتز، سنتز پروتین و متابولیسم لیپید تحت تاثیر قرار می­گیرد. نخستین پاسخ گیاه، کاهش در سرعت توسعه سطح برگ و متعاقبا با تشدید استرس توسعه برگ متوقف می­ شود و چنانچه استرس فرونشیند، گیاه مجددا رشد خود را از سرمی­گیرد(پریدا و داس[13]،2005). مکانیزم­ هایی که برای ایجاد بردباری نسبت به اثرات خاص شوری در گیاهان روی می­دهد در دو گروه مهم جای دارند، دسته­ای از آنها ورود نمک را به داخل گیاه محدود می­ کنند و دسته­ای دیگر غلظت نمک را در سیتوپلاسم کاهش می­دهند(مادگال[14]وهمکاران،2010).گیاه در طی استرس، ممکن است برابر آن استقامت کند و توسط مکانیزم­ هایی از آن موقعیت رهایی یابد این بردباری درسطح سلولی روی می­دهد و پاسخ گیاه به جنس، ژنوتیب، طول مدت و شدت استرس، سن و مرحله نموی نوع سلول و اندام سلولی بستگی دارد. یکی از سازگارهایی که در سطح سلول روی می­دهد، سازگاری اسمزی است بدین معنی که پتانسیل اسمزی سلول پایین آورده می­ شود به طوری که برای ابقاء تورژسانس گیاه به حد مطلوب برسد(یوکوی[15]و همکاران،2002). ­

 

انواع شوری و علل آن : شوری اولیه (طبیعی) شوری اولیه پیامدی از انباشته شدن نمک در خاک ویا آبهای زیرزمینی از طریق فرایند­های طبیعی در دوره­ های طولانی است که توسط فرایند­های زیر صورت می­گیرد.-فرایند­ هوازدگی: این فرایند موجب شکسته شدن سنگها و آزاد شدن انواع نمکهای محلول، عمدتا کلر و سدیم و دیگر نمکها مانند کلسیم و منیزیم و تا حدی کمتر سولفاتها و کربناتها می­ شود-رسوب نمک اقیانوسها: توسط عواملی همچون باد، این نمکها که عمدتا کلرید سدیم است جابجا می­شوند(قاسمی و همکاران،1995) شوری ثانویه (ناشی از فعالیت­های انسانی): یکی از دلایل عمده شوری ثانویه پاکسازی زمین و جایگزینی گیاهان یکساله بجای پوشش گیاهی پایا است. در آب و هوای خشک و نیمه خشک آب استفاده شده توسط پوشش گیاهی بومی منطقه، در تبادل با بارندگی سالیانه است. ریشه ­های عمیق گیاهان بومی نشان دهنده پایین بودن سطح سفره ­های آبی می­باشند. پاکسازی و آبیاری این توازن را بر هم می­زند، بطوری که بارندگی از یک سو و آبیاری از سوی دیگر، آب را به میزانی بیش از نیاز گیاه فراهم کرده و این فزونی آب، سفره ­های آب را بالا کشیده و نمکهایی را که قبلا در قسمت ­های عمیق خاک ذخیره شده بودند حرکت داده و آنها را تا منطقه ریشه بالا می­آورد. با استفاده گیاهان از آب، نمک در خاک باقی مانده لذا در مصارف بعدی، آب موجود در خاک شورتر می­ شود. سفره ­های آب همچنان به سمت بالا و نزدیک سطح زمین کشیده می­شوند و با تبخیر آب، نمکها در سطح زمین باقی می مانند و این نمکها می­توانند وارد جریان آب شده و شوری را افزایش دهند (قاسمی و همکاران،1995).

شوری و گیاه: بر اساس توانایی رشد درمحیط­های با غلظت­های متفاوت نمک، گیاهان به گلیکوفیت­ها(شیرین رست ­ها) و هالوفیت­ها (شور رست­ها) تقسیم بندی می­شوند. اکثرگیاهان گلیکوفیت هستند و نسبت به استرس نمک بردبار نیستند(سایرام و تیاگی[11]،2004). وبالعکس هالوفیت­ها در غلظت 100تا200 میلی مولار کلرید سدیم قادر به کامل کردن چرخه زندگیشان می باشند(زالبا و پرینمان[12]،1998) . هالوفیت­ها به دو گروه اجباری و اختیاری تقسیم می­شوند: گروه اول در محیط غیر شور قادر به رشد نیستند در حالی که گروه دوم در محیط شور و غیر شور به خوبی رشد می­ کنند. مکانیزم ایجاد مقاومت در هالوفیت­ها براین اساس است که گیاهان املاحی نظیر سدیم و کلر را از طریق ریشه جذب و به قسمتهای هوایی انتقال داده و در واکول سلول­هایشان نگهداری می­ کنند و به این طریق پتانسل اسمزی سلولهای خود را تنظیم می­ کنند. در حالی که گلیکوفیت­ها که اغلب گیاهان زراعی را شامل می­شوند فاقد چنین مکانیسمی هستند(سرمدنیا،1374). در طی هجوم و پیشرفت استرس نمک در درون گیاه، فرایند­های مهمی نظیر فتوسنتز، سنتز پروتین و متابولیسم لیپید تحت تاثیر قرار می­گیرد. نخستین پاسخ گیاه، کاهش در سرعت توسعه سطح برگ و متعاقبا با تشدید استرس توسعه برگ متوقف می­ شود و چنانچه استرس فرونشیند، گیاه مجددا رشد خود را از سرمی­گیرد(پریدا و داس[13]،2005). مکانیزم­ هایی که برای ایجاد بردباری نسبت به اثرات خاص شوری در گیاهان روی می­دهد در دو گروه مهم جای دارند، دسته­ای از آنها ورود نمک را به داخل گیاه محدود می­ کنند و دسته­ای دیگر غلظت نمک را در سیتوپلاسم کاهش می­دهند(مادگال[14]وهمکاران،2010).گیاه در طی استرس، ممکن است برابر آن استقامت کند و توسط مکانیزم­ هایی از آن موقعیت رهایی یابد این بردباری درسطح سلولی روی می­دهد و پاسخ گیاه به جنس، ژنوتیب، طول مدت و شدت استرس، سن و مرحله نموی نوع سلول و اندام سلولی بستگی دارد. یکی از سازگارهایی که در سطح سلول روی می­دهد، سازگاری اسمزی است بدین معنی که پتانسیل اسمزی سلول پایین آورده می­ شود به طوری که برای ابقاء تورژسانس گیاه به حد مطلوب برسد(یوکوی[15]و همکاران،2002). ­

ژیاردیا لامبلیا تک یاخته تاژک دار روده ای و عامل ژیاردیازیس است. این انگل در تمام نقاط دنیا به ویژه مناطق گرمسیر و نقاطی با تراکم جمعیت زیاد و امکانات بهداشتی کم، شیوع دارد. Giardia lamblia در فرم فعال یا تروفوزوئیت بوسیله صفحه چسبنده خود به قسمت فوقانی دستگاه گوارش میزبان می­چسبد و در این مکان تغذیه و تکثیر می­­کند. Giardiasis شایعترین عفونت انگلی تک یاخته ای و بیماری زا در ایران است. از بین 6 گونه تشخیص داده شده در جنس ژیاردیا، تنها ژیاردیا لامبلیا می تواند انسان را آلوده کند. ایزوله های ژیاردیا بر اساس خصوصیات ژن های گلوتامات دهیدروژناز، فاکتور طویل سازی آلفا، زیر واحد کوچک RNA ریبوزومی، بتا ژیاردین و ژن تریوز فسفات ایزومراز در 7 گروه A تا G طبقه بندی می شود. از 7 گروه فوق تا کنون تنها گروه های A و B در بین ایزوله های انسانی تشخیص داده شده اند. مطالعات اخیر حاکی از آن است که سویه های C، D، E و F نیز در انسان گزارش شده ­اند. در بین ابزارهای تشخیص ژیاردیا لامبلیا روشی که مواد ژنتیکی را تشخیص دهد نظیر واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) به دلیل اختصاصیت و حساسیت بالا در مطالعات فیلوژنیک بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. دراین مطالعه از 30 بیمار به طور تصادفی نمونه گیری انجام گرفت. پس از استخراج موفقیت آمیز DNA بر اساس ژن گلوتامات دهیدروژناز، مراحل واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) انجام شده و نتایج بر روی ژل الکتروفورز مورد بررسی قرار گرفتند. در این میان تمامی نمونه های استخراج شده، باند اختصاصی 432 bp را از خود نشان دادند. پس از مشاهده باند مورد نظر، با بهره گرفتن از روش RFLP نمونه ها مورد مطالعه قرار گرفتند. بدین منظور از آنزیم Bspl I استفاده شد. نتایج بر روی ژل الکتروفورز هر دو اسمبلیج A و B ژیاردیا لامبلیا را در نمونه ها نشان داد. از 6 نمونه انتخاب شده، 2 نمونه اسمبلیج AII و 4 نمونه مخلوطی از هر دو اسمبلیج AII و B را نشان دادند.

کلمات کلیدی: ژیاردیا لامبلیا، ژن گلوتامات دهیدروژناز، ژیاردیازیس، PCR، RFLP

• تعریف پارازیت یا انگل

پارازیت یا انگل واژه هایی هستند که امروزه در زندگی جوامع بشری کاربرد های گوناگونی دارند. ابتدا باید روشن شود که انگل چیست. در فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد (چاپ چهارم، 1949) آمده است: انگل حیوانی است که درون یا خارج موجود دیگری زندگی و به طور مستقیم از آن تغذیه می کند. پارازیت از لغت یونانی پارا به معنی کنار، ماوراء، غلط، اشتباه و نامنظم و لغت سیتوس به معنی غذا مشتق شده است.

در زندگی سمبیوزیس از جمله انگلی جفت کوچکتر آن حیوانات، انگل و جفت بزرگتر، میزبات است. طبق شرایط خاص، انگل در رون یا روی بدن میزبان خود زندگی می کند. این زندگی اشتراکی (سمبیوزیس)، زندگی انگلی داخلی یا زندگی انگلی خارجی نامیده می شود. تعدادی از این انگل ها در بخشی از سیر زندگی خود توانایی زندگی مستقل و بدون همکاری میزبان را ندارند که آن ها را انگل های اجباری می نامند. در حالی که تعدادی دیگر گاهی بدون وجود میزبان نیز زنده می مانند که به آن ها انگل اختیاری می گویند (28).

تفاوت های آشکاری بین زندگی انگلی و زندگی همسفره ای (کومنسالیسم) وجود دارد. در زندگی کومنسالیسم یکی از دیگری تغذیه نمیکند ولی یکی به دیگری از نظر جایگزینی داخلی یا خارجی نیاز دارد.

از دیدگاه انسان پشه ناقل مالاریا است ولی از نظر پشه، انسان ناقل است. وقتی میزبان دیگر مهره دار یا گیاه باشد، در عمل، لغت ناقل برای میزبان های بی مهره استفاده می شود. اگر انگل تک یاخته در بدن ناقل رشد و تکثیر پیدا کند آن را انتقال چرخه ای ( بیولوژیک) نامند. ولی در صورتی که انگل در ناقل رشد و تکثیر پیدا نکند، انتقال غیر چرخه ای (مکانیکی) نامیده می­ شود (20و 68).

1-2- طبقه بندی و تکامل تک یاخته ها

1-2-1- طبقه بندی

تک یاخته ها از سلسله جانداران یا شاید در سلسله آغازیان طبقه بندی می شوند. اگر روش دوم را در نظر بگیریم، گروه های اصلی تک یاخته ها خود یک شاخه هستند. تک یاخته ها موجودات یوکاریوتی هستند که DNA آنها دارای غشای مستقلی است و هسته را تشکیل می دهد. از این جهت با پروکاریوت ها متفاوتند. تک یاخته ها شامل کوچکترین یوکاریوت ها هستند و اغلب گفته می شود که از قدیمی ترین جاندارانند. این واقعیت تا حدی است که احتمال داده می شود بعد از گیاهان، قدیمی ترین جانداران بوده اند. البته حیات داشتن بعضی از آن ها به زمان های بسیار دور می رسد. در صورت صحت این مطلب که تک یاخته ها نماینده جدید گروه اجدادی جانوران و گیاهان هستند، مارا در حل اختلافات و مشکلات تاکسونومیک آن ها یاری می کند (21).

بعضی از اشکال تاژکداران، کلروپلاست دارند و از نظر ویژگی های تغذیه ای به گیاهان شبیه هستند. برخی بدون کلروفیل و شبیه جانوران هستند و گروهی نیز نحوه عملشان به محیط بستگی دارد. در سال 1866 نظریه ای توسط هاکل بیان شد که دو دسته نمی بایستی از هم جدا باشند بلکه مثل کلیه تک یاخته های دیگر و آلگ های تک سلولی یوکاریوت در سلسله آغازیان هستند. این فرضیه منطقی تنها اخیرا مورد توافق عمومی قرار گرفته است.

آغازیان از نظر ساختمان، بی تردید موجوداتی تک سلولس هستند. آناتومی آغازیان اساسا مشابه یک سلول ساده متازوآ است. از نظر عمل نیز آغازیان بی شک سلول واحدی هستند که کلیه اعمال و احساسات را مانند یک جانور کامل یا گیاه کامل انجام می دهند و فاقد تقسیمات سلولی خاص برای انجام کار بخصوصی هستند. در نتیجه

ژیاردیا لامبلیا تک یاخته تاژک دار روده ای و عامل ژیاردیازیس است. این انگل در تمام نقاط دنیا به ویژه مناطق گرمسیر و نقاطی با تراکم جمعیت زیاد و امکانات بهداشتی کم، شیوع دارد. Giardia lamblia در فرم فعال یا تروفوزوئیت بوسیله صفحه چسبنده خود به قسمت فوقانی دستگاه گوارش میزبان می­چسبد و در این مکان تغذیه و تکثیر می­­کند. Giardiasis شایعترین عفونت انگلی تک یاخته ای و بیماری زا در ایران است. از بین 6 گونه تشخیص داده شده در جنس ژیاردیا، تنها ژیاردیا لامبلیا می تواند انسان را آلوده کند. ایزوله های ژیاردیا بر اساس خصوصیات ژن های گلوتامات دهیدروژناز، فاکتور طویل سازی آلفا، زیر واحد کوچک RNA ریبوزومی، بتا ژیاردین و ژن تریوز فسفات ایزومراز در 7 گروه A تا G طبقه بندی می شود. از 7 گروه فوق تا کنون تنها گروه های A و B در بین ایزوله های انسانی تشخیص داده شده اند. مطالعات اخیر حاکی از آن است که سویه های C، D، E و F نیز در انسان گزارش شده ­اند. در بین ابزارهای تشخیص ژیاردیا لامبلیا روشی که مواد ژنتیکی را تشخیص دهد نظیر واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) به دلیل اختصاصیت و حساسیت بالا در مطالعات فیلوژنیک بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. دراین مطالعه از 30 بیمار به طور تصادفی نمونه گیری انجام گرفت. پس از استخراج موفقیت آمیز DNA بر اساس ژن گلوتامات دهیدروژناز، مراحل واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) انجام شده و نتایج بر روی ژل الکتروفورز مورد بررسی قرار گرفتند. در این میان تمامی نمونه های استخراج شده، باند اختصاصی 432 bp را از خود نشان دادند. پس از مشاهده باند مورد نظر، با بهره گرفتن از روش RFLP نمونه ها مورد مطالعه قرار گرفتند. بدین منظور از آنزیم Bspl I استفاده شد. نتایج بر روی ژل الکتروفورز هر دو اسمبلیج A و B ژیاردیا لامبلیا را در نمونه ها نشان داد. از 6 نمونه انتخاب شده، 2 نمونه اسمبلیج AII و 4 نمونه مخلوطی از هر دو اسمبلیج AII و B را نشان دادند.

کلمات کلیدی: ژیاردیا لامبلیا، ژن گلوتامات دهیدروژناز، ژیاردیازیس، PCR، RFLP

• تعریف پارازیت یا انگل

پارازیت یا انگل واژه هایی هستند که امروزه در زندگی جوامع بشری کاربرد های گوناگونی دارند. ابتدا باید روشن شود که انگل چیست. در فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد (چاپ چهارم، 1949) آمده است: انگل حیوانی است که درون یا خارج موجود دیگری زندگی و به طور مستقیم از آن تغذیه می کند. پارازیت از لغت یونانی پارا به معنی کنار، ماوراء، غلط، اشتباه و نامنظم و لغت سیتوس به معنی غذا مشتق شده است.

در زندگی سمبیوزیس از جمله انگلی جفت کوچکتر آن حیوانات، انگل و جفت بزرگتر، میزبات است. طبق شرایط خاص، انگل در رون یا روی بدن میزبان خود زندگی می کند. این زندگی اشتراکی (سمبیوزیس)، زندگی انگلی داخلی یا زندگی انگلی خارجی نامیده می شود. تعدادی از این انگل ها در بخشی از سیر زندگی خود توانایی زندگی مستقل و بدون همکاری میزبان را ندارند که آن ها را انگل های اجباری می نامند. در حالی که تعدادی دیگر گاهی بدون وجود میزبان نیز زنده می مانند که به آن ها انگل اختیاری می گویند (28).

تفاوت های آشکاری بین زندگی انگلی و زندگی همسفره ای (کومنسالیسم) وجود دارد. در زندگی کومنسالیسم یکی از دیگری تغذیه نمیکند ولی یکی به دیگری از نظر جایگزینی داخلی یا خارجی نیاز دارد.

از دیدگاه انسان پشه ناقل مالاریا است ولی از نظر پشه، انسان ناقل است. وقتی میزبان دیگر مهره دار یا گیاه باشد، در عمل، لغت ناقل برای میزبان های بی مهره استفاده می شود. اگر انگل تک یاخته در بدن ناقل رشد و تکثیر پیدا کند آن را انتقال چرخه ای ( بیولوژیک) نامند. ولی در صورتی که انگل در ناقل رشد و تکثیر پیدا نکند، انتقال غیر چرخه ای (مکانیکی) نامیده می­ شود (20و 68).

1-2- طبقه بندی و تکامل تک یاخته ها

1-2-1- طبقه بندی

تک یاخته ها از سلسله جانداران یا شاید در سلسله آغازیان طبقه بندی می شوند. اگر روش دوم را در نظر بگیریم، گروه های اصلی تک یاخته ها خود یک شاخه هستند. تک یاخته ها موجودات یوکاریوتی هستند که DNA آنها دارای غشای مستقلی است و هسته را تشکیل می دهد. از این جهت با پروکاریوت ها متفاوتند. تک یاخته ها شامل کوچکترین یوکاریوت ها هستند و اغلب گفته می شود که از قدیمی ترین جاندارانند. این واقعیت تا حدی است که احتمال داده می شود بعد از گیاهان، قدیمی ترین جانداران بوده اند. البته حیات داشتن بعضی از آن ها به زمان های بسیار دور می رسد. در صورت صحت این مطلب که تک یاخته ها نماینده جدید گروه اجدادی جانوران و گیاهان هستند، مارا در حل اختلافات و مشکلات تاکسونومیک آن ها یاری می کند (21).

بعضی از اشکال تاژکداران، کلروپلاست دارند و از نظر ویژگی های تغذیه ای به گیاهان شبیه هستند. برخی بدون کلروفیل و شبیه جانوران هستند و گروهی نیز نحوه عملشان به محیط بستگی دارد. در سال 1866 نظریه ای توسط هاکل بیان شد که دو دسته نمی بایستی از هم جدا باشند بلکه مثل کلیه تک یاخته های دیگر و آلگ های تک سلولی یوکاریوت در سلسله آغازیان هستند. این فرضیه منطقی تنها اخیرا مورد توافق عمومی قرار گرفته است.

آغازیان از نظر ساختمان، بی تردید موجوداتی تک سلولس هستند. آناتومی آغازیان اساسا مشابه یک سلول ساده متازوآ است. از نظر عمل نیز آغازیان بی شک سلول واحدی هستند که کلیه اعمال و احساسات را مانند یک جانور کامل یا گیاه کامل انجام می دهند و فاقد تقسیمات سلولی خاص برای انجام کار بخصوصی هستند. در نتیجه یک آغازی از نظر اندازه بسیار محدود و کوچک است. در عین حال توانایی کاری آنها به محیط زندگیشان بستگی ندارد. آغازیان به سرعت تکثیر می شوند و از این جهت شاید از یوکاریوت ها بسیار موفق تر باشند (74).

در ادامه به قسمتی از رده بندی سلسله آغازیان اشاره می کنیم(تصویر 1-2).

1-2-2- سلسله آغازیان Kingdom PROTISTA ( Haeckel 1866)

– شاخه سارکوماستیگوفورا

هسته واحدی دارند. در تعدادی ممکن است هسته ها بیشتر باشند. جنسیت وقتی ظاهر می شود که اصولا به شکل سینگامی تکثیر می شوند. تاژک یا پای کاذب یا هردو را دارند.

– زیر شاخه ماستیگوفورا

یک یا چند تاژک در مرحله تروفوزوئیت دارند. اصولا تکثیر آنها غیر جنسی و قرینه با تقسیمات دوتایی است. در تعدادی نیز تکثیر جنسی دیده شده است.

– رده فیتوماستیگوفورا

اختصاصا کلروپلاست یا پیگمان های مختلف از جمله کلروفیل به وضوح در آن ها دیده می شود. اکثرا دارای زندگی آزادند.

– راسته کنیتوپلاستیدا

دارای یک یا دو تاژک، آکسونم و میله محوری و یک میتوکندری بزرگ بوده و به طور معمول و طبیعی دارای یک یا بیشتر توده واضح DNA که نزدیک کینتوزوم های تاژک متمرکز شده است بوده و غالبا انگلی هستند.

– زیر راسته بودونیا

اختصاصا دارای دو تاژک قرینه، DNA کینتوپلاست متراکم در یک توده واحد، اغلب بزرگ یا چند جسم مجزا یا کاملا از میتوکندری جدا شده و دارای زندگی آزاد یا انگلی هستند.

– زیر راسته تریپانوزوماتینا

دارای یک تازک که گاهی آزاد و گاهی چسبیده به بدن انگل همراه با غشای مواج و یک کینتوپلاست کوچک و فشرده هستند. برخی از انواع آن ها عبازتند از : Leishmania ، Trypanosoma.

– راسته دیپلومونادیا

بدن آنها تقارن دارد (نظم در هسته با یک یا چهار تاژک). به طور اختصاصی یک تازک قابل ارتجاع دارند. زندگی آنها آزاد یا انگلی است. برخی از آن ها عبارتند از :Enteromonas و Giardia (45).

(به دلیل اینکه نمونه مورد آزمایش انگل ژیاردیا می باشد، تا این قسمت از تاکسونومی بسنده می شود)

شکل 1-1- سلسله ی آغازیان

1-3- تکامل تک یاخته ها

بحث تکامل تک یاخته ها در حد فرضیه است. در مورد کلیه تک یاخته های انگلی این موضوع مطرح است که فاقد اسکلت یا سختی خاص هستند. بنابراین به ندرت از آن ها فسیلی باقی مانده است که وضعیت تکاملی آن ها را بیان کند و فرضیه تکاملی که در مورد آن ها مطرح است بیشتر بر پایه شواهد و نشانه های مربوط به حیات گروه های مشابه قرار دارد و در حقیقت شبیه احتمال است (30).

1-3-1- نظریه ها

عمدتا پذیرفته شده که منشا اصلی موجودات امروز از سارکوماستیگوفورا است. این عقیده بر اساس یافته های زیر است:

1. تاژک یا مژه در بین اغلب گیاهان و جانوران دیده می شود.
2. در میان ماستیگوفورا، گونه های زیادی دارای کلروپلاست و برخی نیز فاقد آن هستند.

از این طرح اولیه، فرضیه تکامل در سه خط اصلی طرح می شود: گیاهان موجودات جانداری هستند که کلروفیل در آن ها باقی مانده است و آن را در سنتز غذای خود به کار می گیرند. جانوران با محیط سازگار شده و از گیاهان و میوه ها تغذیه می کنند. و قارچ ها نیز ساپروفیت هستند. بنابراین به نظر می رسد که همه حیوانات انگل گیاهان هستند. البته در مجموع برای این لغت تعریف محدود تری وجود دارد (74).

نظریه های مربوط به تکامل در بین گروه های مختلف تک یاخته ها بسیار ذهنی و تئوریک است ولی کاربرد وسیع و قابل توجهی دارد. در بین Ciliophora و Sarcodina ، احتمالا محیط انگلی، عامل سازش آن ها با محیط شده و ایجاد ارگانیزم های مختلف در آن ها موثر بوده است. اکثر اعضای این گروه ها، مهمترین انگل های روده ای هستند. تصور اینکه آن ها چگونه می توانند از طریق آب و غذا وارد دستگاه گوارش شوند و در آنجا تکثیر پیدا کنند و در نهایت، تغییرات سریع و انتخاب نژاد خاص موجودات قابل توجه بوده و روی آن ها مطالعه شده است. در محیط دستگاه گوارش، وجود آن ها حفظ شده در حالی که در نوع انگلی، قادر به تحمل محیط خارج از بدن میزبان نیستند. البته با فرم کیست می توانند مدت محدودی باقی بمانند (31).

 یک آغازی از نظر اندازه بسیار محدود و کوچک است. در عین حال توانایی کاری آنها به محیط زندگیشان بستگی ندارد. آغازیان به سرعت تکثیر می شوند و از این جهت شاید از یوکاریوت ها بسیار موفق تر باشند (74).

در ادامه به قسمتی از رده بندی سلسله آغازیان اشاره می کنیم(تصویر 1-2).

1-2-2- سلسله آغازیان Kingdom PROTISTA ( Haeckel 1866)

– شاخه سارکوماستیگوفورا

هسته واحدی دارند. در تعدادی ممکن است هسته ها بیشتر باشند. جنسیت وقتی ظاهر می شود که اصولا به شکل سینگامی تکثیر می شوند. تاژک یا پای کاذب یا هردو را دارند.

– زیر شاخه ماستیگوفورا

یک یا چند تاژک در مرحله تروفوزوئیت دارند. اصولا تکثیر آنها غیر جنسی و قرینه با تقسیمات دوتایی است. در تعدادی نیز تکثیر جنسی دیده شده است.

– رده فیتوماستیگوفورا

اختصاصا کلروپلاست یا پیگمان های مختلف از جمله کلروفیل به وضوح در آن ها دیده می شود. اکثرا دارای زندگی آزادند.

– راسته کنیتوپلاستیدا

دارای یک یا دو تاژک، آکسونم و میله محوری و یک میتوکندری بزرگ بوده و به طور معمول و طبیعی دارای یک یا بیشتر توده واضح DNA که نزدیک کینتوزوم های تاژک متمرکز شده است بوده و غالبا انگلی هستند.

– زیر راسته بودونیا

اختصاصا دارای دو تاژک قرینه، DNA کینتوپلاست متراکم در یک توده واحد، اغلب بزرگ یا چند جسم مجزا یا کاملا از میتوکندری جدا شده و دارای زندگی آزاد یا انگلی هستند.

– زیر راسته تریپانوزوماتینا

دارای یک تازک که گاهی آزاد و گاهی چسبیده به بدن انگل همراه با غشای مواج و یک کینتوپلاست کوچک و فشرده هستند. برخی از انواع آن ها عبازتند از : Leishmania ، Trypanosoma.

– راسته دیپلومونادیا

بدن آنها تقارن دارد (نظم در هسته با یک یا چهار تاژک). به طور اختصاصی یک تازک قابل ارتجاع دارند. زندگی آنها آزاد یا انگلی است. برخی از آن ها عبارتند از :Enteromonas و Giardia (45).

(به دلیل اینکه نمونه مورد آزمایش انگل ژیاردیا می باشد، تا این قسمت از تاکسونومی بسنده می شود)

شکل 1-1- سلسله ی آغازیان

1-3- تکامل تک یاخته ها

بحث تکامل تک یاخته ها در حد فرضیه است. در مورد کلیه تک یاخته های انگلی این موضوع مطرح است که فاقد اسکلت یا سختی خاص هستند. بنابراین به ندرت از آن ها فسیلی باقی مانده است که وضعیت تکاملی آن ها را بیان کند و فرضیه تکاملی که در مورد آن ها مطرح است بیشتر بر پایه شواهد و نشانه های مربوط به حیات گروه های مشابه قرار دارد و در حقیقت شبیه احتمال است (30).

1-3-1- نظریه ها

عمدتا پذیرفته شده که منشا اصلی موجودات امروز از سارکوماستیگوفورا است. این عقیده بر اساس یافته های زیر است:

1. تاژک یا مژه در بین اغلب گیاهان و جانوران دیده می شود.
2. در میان ماستیگوفورا، گونه های زیادی دارای کلروپلاست و برخی نیز فاقد آن هستند.

از این طرح اولیه، فرضیه تکامل در سه خط اصلی طرح می شود: گیاهان موجودات جانداری هستند که کلروفیل در آن ها باقی مانده است و آن را در سنتز غذای خود به کار می گیرند. جانوران با محیط سازگار شده و از گیاهان و میوه ها تغذیه می کنند. و قارچ ها نیز ساپروفیت هستند. بنابراین به نظر می رسد که همه حیوانات انگل گیاهان هستند. البته در مجموع برای این لغت تعریف محدود تری وجود دارد (74).

نظریه های مربوط به تکامل در بین گروه های مختلف تک یاخته ها بسیار ذهنی و تئوریک است ولی کاربرد وسیع و قابل توجهی دارد. در بین Ciliophora و Sarcodina ، احتمالا محیط انگلی، عامل سازش آن ها با محیط شده و ایجاد ارگانیزم های مختلف در آن ها موثر بوده است. اکثر اعضای این گروه ها، مهمترین انگل های روده ای هستند. تصور اینکه آن ها چگونه می توانند از طریق آب و غذا وارد دستگاه گوارش شوند و در آنجا تکثیر پیدا کنند و در نهایت، تغییرات سریع و انتخاب نژاد خاص موجودات قابل توجه بوده و روی آن ها مطالعه شده است. در محیط دستگاه گوارش، وجود آن ها حفظ شده در حالی که در نوع انگلی، قادر به تحمل محیط خارج از بدن میزبان نیستند. البته با فرم کیست می توانند مدت محدودی باقی بمانند (31).