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Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 7665 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Diese Studie wurde durchgeführt, um zwei Ziele zu erreichen. Das erste Ziel bestand darin, den Samenextrakt von Gundelia tournefortii L. in zwei phänologischen Stadien der Samenproduktion (Beginn und Ende der Samenproduktion) zu isolieren; Die zweite Aufgabe bestand darin, die Fettsäureverbindungen der Samen von G. tournefortii L. in seinen Hauptlebensräumen in der Zentral-Zagros-Region im Iran zu identifizieren. Unter ihnen wurden einige der wichtigsten Umweltfaktoren in der reproduktiven Wachstumsphase untersucht, nämlich Physioographie, Boden und Klima. Die Extraktion wurde mit dem Soxhlet-Gerät durchgeführt und die Fettsäureverbindungen wurden durch die GC-FID-Analyse identifiziert. Infolgedessen wies Standort Nr. 5 mit Werten von 6,06 und 7,21 g die höchste Menge an produziertem Extrakt auf, während Standort Nr. 7 und 8 die geringste Menge aufwiesen, nämlich 2,86 bzw. 3,84 g in zwei phänologischen Stadien der Samenproduktion. Es gab eine starke Korrelation zwischen den wichtigsten Umweltvariablen und der Menge des produzierten Extrakts in den phänologischen Stadien der Samenproduktion; Dies wurde auch in Bezug auf die Fettsäureverbindungen und einige ihrer Eigenschaften bestätigt. Insgesamt ist die Wirksamkeit von Umweltfaktoren auf den Syntheseprozess von Sekundärmetaboliten unbestreitbar.

Ende des 19. Jahrhunderts wurde aufgrund der zunehmenden Fortschritte in verschiedenen Wissenschaften, insbesondere der Chemie, gepaart mit ihrem umfangreichen Fachgebiet und der Pharmazeutik, die erste Gewinnung reiner chemischer Materialien für medizinische Zwecke eingeführt, die auf wundersame Weise zur Behandlung von Patienten führte1. Infolgedessen hat die Tendenz zum Konsum von Heilpflanzen in den letzten Jahrzehnten erheblich zugenommen, sodass das 21. Jahrhundert als die Ära des Studiums und Konsums von Heilpflanzen bezeichnet werden kann2.

Sekundäre Metaboliten der Heilpflanzen werden unter der ursprünglichen Kontrolle genetischer Prozesse verarbeitet, während die Produktion der genannten Verbindungen durch Umweltfaktoren beeinflusst wird. Es wird angenommen, dass sekundäre Metaboliten produziert werden, um Pflanzenanpassungen an ungünstige Faktoren und Umweltbelastungen zu regulieren, und dass sie für die chemische Abwehr extrahiert werden, um das Gleichgewicht zu halten und die lebenswichtigen Aktivitäten der Pflanze aufrechtzuerhalten3.

Fette aller Art pflanzlichen und tierischen Ursprungs sind die wichtigsten Bestandteile der Nährstoffquellen4. Die Fettsäuren bestehen aus: (1) gesättigten, (2) ungesättigten Einfachbindungen und (3) ungesättigten Mehrfachbindungen. Fettsäuren werden nach der Länge der Kette, der Anzahl der Doppelbindungen oder ihrem Ungesättigtheitsgrad in der Kette kategorisiert5. Unter diesen gehören die Omega-3-, Omega-6- und Omega-9-Fettsäurenzusammensetzungen zu den beiden Hauptklassen der genannten Verbindungen, nämlich mehrfach ungesättigte Fettsäuren (PUFAs) und einfach ungesättigte Fettsäuren (MUFAs)6. Der menschliche Körper benötigt diese essentiellen Fettsäuren (EFAs) für seine biologischen Prozesse. Die Omega-3-Fettsäuren wirken sich positiv auf die Herz-, Gehirn- und Stoffwechselaktivitäten aus. Die Omega-6-Fettsäuren sind eine wichtige Energiequelle für den menschlichen Körper und die Omega-9-Fettsäuren müssen in geringerem Maße vorhanden sein, da sie vom menschlichen Körper produziert werden, um die Stoffwechselgesundheit zu fördern7.

Die meisten Biochemiker und Ökologen haben ihre Forschung auf das Gebiet der Identifizierung und Analyse verschiedener ökologischer Faktoren im Zusammenhang mit der Menge und Qualität von Sekundärmetaboliten und natürlichen bioaktiven Verbindungen ausgeweitet8. Die ökologischen Faktoren könnten sich auf die proprietären Enzyme auswirken, die mit dem biochemischen Syntheseweg sekundärer Metaboliten verbunden sind, und die Beitragsstabilität verringern9. In diesem Zusammenhang werden die wichtigsten ökologischen Faktoren für die Menge und Qualität der Sekundärmetaboliten und natürlichen bioaktiven Verbindungen in klimatische, edaphische und physiografische Faktoren eingeteilt. Jeder dieser Faktoren besteht aus unterschiedlichen Komponenten, die bei der ökologischen Untersuchung der betreffenden Standorte unterschiedliche Umweltgradienten erzeugen10. Die genetischen und vererblichen Faktoren wie die Vielfalt der inter- und intrapflanzlichen Arten, die Sortenvielfalt, verschiedene Genotypen und die Übernahme von Methoden und Techniken zur Verbesserung von Nutzpflanzen und Rassen tragen in hohem Maße zur Produktionsrate von Sekundärmetaboliten bei11. Die Einbeziehung genetischer und umweltbedingter Faktoren in ökologische Studien kann zu günstigen Ergebnissen bei der Erzielung einer umfassenden Analyse der Menge und Qualität von Sekundärmetaboliten und natürlichen bioaktiven Verbindungen führen12.

Aufgrund seiner Lage in einer besonderen geografischen Region unterliegt der Iran der Entstehung unterschiedlicher Klimazonen und edaphischer Bedingungen und nimmt in der Pflanzengeographie hinsichtlich der Pflanzenvielfalt auf globaler Ebene einen einzigartigen Platz ein. Iran gehört zu den 10 wichtigsten herkunftsspezifischen Pflanzen. Darüber hinaus gibt es im Iran ein Gebiet, in dem verschiedene Pflanzen mit unterschiedlichen ökologischen Eigenschaften wie Ess-, Heil- und Industriepflanzen angebaut werden, die auf eine jahrtausendealte Geschichte zurückblicken können13.

Die Asteraceae sind mit etwa 900 Gattungen und mehr als 13.000 Arten die größte Familie der Blütenpflanzen. Die Gattung Gundelia aus Asteraceae hat im Iran nur eine Art, die Gundelia tournefortii L14. Die Gattung Gundelia ist eine mehrjährige, kräftige und saftige Pflanze mit wechselständigen Blättern und gefiederten Teilungen durch gezackte Seiten, die in Dornen umgewandelt werden. Die oberen Blätter umgeben und bedecken die Stängel der Kapitole, die röhrenförmige einhäusige Blüten tragen, die in Form einer kugelförmigen Ansammlung nebeneinander angeordnet sind. Jedes Kapitol hat ein großes Hochblatt mit einem Kragen, der aus vielen Reihen miteinander verbundener Blättchen besteht, die eine umgekehrte konische Schale mit dornigen Rändern bilden. Das Gefäß ist von einem schuppenartigen Strohhalm bedeckt, der durch die Kragenhüllblätter Zellen, Hohlräume und Kammern bildet, in denen eine Blüte Platz findet. Die Blüten gibt es in den Farben Grün, Gelb, Weiß, Rosa und Lila. Die Kapitelle werden mit der Zeit holzig und indehiszent14. Diese Pflanze wächst in bergigen, tropischen oder gemäßigten Regionen. Die weltweit größte Verbreitung dieser Pflanze wird in den Ländern rund um das Mittelmeer, in afrikanischen Ländern, im Nahen Osten, in Afghanistan, Turkmenistan und außerhalb des Kaukasus gemeldet14. Es wird betont, dass es keine Hinweise auf den Verzehr der sekundären Metaboliten von G. tournefortii L. gibt, um ein formuliertes pflanzliches Arzneimittel herzustellen, das im iranischen Arzneibuch registriert ist. Es wird auch betont, dass das iranische Ministerium für Gesundheit, Medizin und medizinische Ausbildung keine Lizenz für die Arzneimittel oder die synthetisierte pflanzliche Droge, die aus den Sekundärmetaboliten von G. tournefortii L. gewonnen wird, für den allgemeinen Gebrauch erteilt hat.

Das Ziel dieser Studie ist es, die Fettsäureprofile von G. tournefortii L.-Samen und ihre Merkmale durch den Soxhlet-Apparat zu identifizieren und sie mittels GC/FID zu bewerten. Die Bewertung und Analyse würde das Verständnis einiger der wichtigsten ökologischen Variablen (Klima, Boden und Physioographie) für die Menge des produzierten Extrakts durch PCA und Clusteranalyse in den Hauptlebensräumen von G. tournefortti L. in 11 Hauptgebieten ermöglichen Lebensräume der zentralen Zagros-Region im Iran. Die identifizierten Fettsäureverbindungen der Samen von G. tournefortii L. und ihre Merkmale wurden mit den oben genannten Techniken bewertet und analysiert.

Im Allgemeinen erfolgt die Extraktion von G. tournefortii L.-Samenöl in zwei verschiedenen phonologischen Stadien des Fortpflanzungswachstums, nämlich dem Beginn der Samenproduktion und dem Ende der Samenproduktion für die betreffenden Lebensräume. Die Farben des Ölextrakts variieren in jedem Lebensraum im gelben Spektrum. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Ausbeute an Extraktvolumen in diesen beiden genannten phänologischen Stadien quantitativ unterschiedlich ist, was für den qualitativen Zustand nicht gilt. Bezüglich des quantitativen Volumens des erhaltenen Extrakts zu Beginn der Samenproduktionsstufen (5,72 g) an Standort Nr. 4 und (6,06 g) an Standort Nr. 5 ist ein Durchschnitt von (7,21 g) ersichtlich; Was das quantitative Volumen des erhaltenen Extrakts am Ende der Samenproduktionsstufen an den Standorten Nr. 4 und Nr. 5 angeht, liegen die Durchschnittswerte bei (6,88 g) bzw. (7,21 g). Es konnte festgestellt werden, dass die genannten Standorte hinsichtlich des Extraktvolumens überlegen sind. Was das geringste Mengenvolumen betrifft, befinden sich Standorte sowohl am Anfang als auch am Ende der Saatgutproduktionsphase. Das geringste Mengenvolumen wird an den Standorten Nr. 7 mit durchschnittlich (2,86 g) und Nr. 11 (2,92 g) zu Beginn der Samenproduktionsphase verzeichnet. Mittlerweile wurde die niedrigste quantitative Menge des von G. tournefortii L.-Samen produzierten Extrakts von Standort Nr. 6 gemeldet, mit einem Durchschnitt (von 3,84) und Nr. 11 (3,86) am Ende der Samenproduktionsphase. Unter den Untersuchungsstandorten wiesen die Standorte Nr. 7 und Nr. 11 zu Beginn der Samenproduktionsphase und die Standorte Nr. 6 und Nr. 11 am Ende der Samenproduktionsphase die geringste Menge an Extrakt aus G. tournefortii L auf . Samen (Tabelle 1).

Die aus dem Vergleich der Mittelwerte zwischen den Untersuchungsstandorten erhaltenen Ergebnisse zeigten keinen signifikanten Unterschied in den Standorten Nr. 7, 11, 1 und 10 hinsichtlich des Ertragsextrakts zu Beginn der Saatgutproduktionsphase; während bei den übrigen Standorten Nr.: die anderen sieben Standorte, nämlich 2, 3, 4, 5, 6, 8 und 9, einen signifikanten Unterschied voneinander aufwiesen. Die Untersuchungsstandorte 6 und 11, 2, 7 und 8 sowie 1, 3 und 9 unterscheiden sich hinsichtlich des Extraktvolumens am Ende der Samenproduktionsphase nicht wesentlich. Die Ergebnisse zeigen, dass die Standorte 4, 5 und 10 einen signifikanten Unterschied aufwiesen. Insgesamt zeigt ein Vergleich der Schwankungstrends in Bezug auf das Ertragsextraktvolumen in diesen Prozessen, dass der gefundene Prozentsatz am Ende der Saatgutproduktionsphase höher ist als in der Anfangsphase. Der erwähnte zunehmende Trend besteht darin, dass sich diese Prozentsätze innerhalb von (7,33 %) am Standort Nr. 10 bis (27,71 %) am Standort Nr. 9 ändern. Es ist zu beobachten, dass nur am Standort Nr. 6 der extrahierte Gehalt am Ende der Saatgutproduktionsphase erreicht wird bei (5,99 %) war weniger als an allen anderen Standorten (Tabelle 2).

In dieser Studie werden die folgenden sechs Fettsäureverbindungen identifiziert: Myristinsäure (C14:0; Tetradecansäure), Palmitinsäure (C16:0; Hexadecansäure), Stearinsäure (C18:0; Octadecansäure), Ölsäure (C18). :1; 9-Octadecensäure), Linolsäure (C18:2; 9,12–Octadecadiensäure) und Linolensäure (C18:3; 9,12,15–Octadecadiensäure). Diese identifizierten Fettsäureverbindungen werden mit den verfügbaren Referenzproben abgeglichen. Alle Experimente wurden für beide phänologischen Stadien der Samenproduktion von G. tournefortii L. an den Untersuchungsstandorten getrennt durchgeführt (Ergänzende Abbildung 1 und Ergänzende Abbildung 2).

Im Allgemeinen unterscheiden sich die identifizierten Fettsäuren qualitativ nicht wesentlich in beiden phänologischen Stadien, während sie quantitativ in beiden phänologischen Stadien identifiziert werden. Diese Verbindungen unterscheiden sich in ihren Eigenschaften und in ihrer quantitativen Bedeutung voneinander. Unter diesen Verbindungen werden die beiden Linolsäuren als höchste Fettsäureverbindungen und Meristsäure als niedrigste Fettsäureverbindungen identifiziert und in beiden phänologischen Stadien erfasst.

Der größte Anteil dieser Fettsäuren wird Ölsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure zugeschrieben. Diese Verbindungen weisen in beiden phänologischen Stadien der Samenproduktion von G. tournefortii L. die gleiche allgemeine Überlegenheit auf. Die beiden verbleibenden Verbindungen im Fettsäuregehalt, Linolsäure und Myristinsäure, weisen in beiden phänologischen Stadien den niedrigsten Gehalt auf. Das aus diesen beiden gewonnene Mengenvolumen unterscheidet sich in beiden phänologischen Stadien voneinander. Die Unterschiede in den quantitativen Werten der identifizierten Fettsäureprofile werden im Allgemeinen auf zwei Hauptfaktoren zurückgeführt: die genetischen Eigenschaften der Pflanze und die primären ökologischen Eigenschaften in den Untersuchungsgebieten.

Die Sekundärmetaboliten, Bestandteile und Nebenprodukte von Heilpflanzen entstehen ursprünglich unter der Kontrolle genetischer Prozesse, die durch Umweltfaktoren beeinflusst werden. Weil ihr Beitrag zu Pflanzen nicht klar ist; Es wird angenommen, dass sekundäre Metaboliten in erster Linie produziert werden, um die Anpassung der Pflanze an schädliche Faktoren und Umweltspannungen zu regulieren18. Die Umweltfaktoren führen zu Veränderungen im Syntheseverfahren und der Produktion verschiedener Bestandteile von Heilpflanzen, sowohl quantitativ als auch qualitativ18. Der Anbau von Heilpflanzen gilt als kosteneffektiv, wenn die Produktion der in der Pflanze vorkommenden Primär- und Sekundärmetaboliten optimal ist17.

Einige der wichtigsten Merkmale dieser Fettsäuren sind: gesättigte Fettsäuren (SFAs), ungesättigte Fettsäuren (UFAs), einfach gebundene ungesättigte Fettsäuren (MUFAs) und mehrfach gebundene ungesättigte Fettsäuren (PUFAs), die Linolsäure Verhältnis von Säure zu Linolensäure (n-6/n-3), das Verhältnis von ungesättigten Fettsäuren zu gesättigten Fettsäuren (UFAs/SFAs), das Verhältnis von mehrfach ungesättigten Fettsäuren zu gesättigten Fettsäuren (PUFAs/SFAs), die einfach ungesättigten Fettsäuren Verhältnis mehrfach ungesättigter Fettsäuren (MUFAs/PUFAs) und der Cox-Wert-Index „Gl. (1)“ in beiden phänologischen Stadien der Samenproduktion von G. tournefortii L. werden an allen Standorten untersucht und analysiert. Der Cox-Wert-Index wird in Prozent der ungesättigten Fettsäuren mit 18 Kohlenstoffatomen berechnet19.

In der obigen Gleichung sind C18:1, C18:2 und C18:3 jeweils Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure.

Die Ergebnisse des Mittelwertvergleichs zwischen den Untersuchungsstandorten sind zusammen mit ihren relevanten Details in Tabelle 3 (Beginn der Saatgutproduktionsphase) und Tabelle 4 (Ende der Saatgutproduktionsphase) tabellarisch aufgeführt. Bezüglich der Ergebnisse im Anfangsstadium sind die folgenden identifizierten Fettsäuretypen in Tabelle 3 aufgeführt: Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure wurden als die drei gesättigten Fettsäuren identifiziert. Die höchsten und niedrigsten Mengen an Myristinsäure werden in den Untersuchungsstandorten Nr. 9 (0,57 %) und Nr. 1 (0,001 %) gemeldet. Der höchste Gehalt an Palmitinsäure wird an den Standorten Nr. 9 (14,48 %), Nr. 11 (11,90 %) bzw. Nr. 4 (10,80 %) gemeldet. Der niedrigste Gehalt der genannten Verbindungen wird am Standort Nr. 1 mit (9,76 %) verzeichnet. Das höchste Stearinsäurevolumen wird an Standort Nr. 11 mit (3,69 %) beobachtet, das niedrigste an Standort Nr. 9 mit (1,88 %). Die höchsten Mengen an SFAs werden von Standort Nr. 9 (16,94 %), Standort Nr. 11 (15,63 %) und Standort Nr. 4 (13,96 %) gemeldet. Der niedrigste Gehalt an SFAs wird dem Standort Nr. 1 zugeschrieben (12,66 %). Das höchste Volumen an MUFAs wird für die Standorte Nr. 11 (40,2 %), Nr. 4 (38,28 %) und Nr. 3 (38,09 %) verzeichnet. Das niedrigste Volumen wird am Standort Nr. 9 mit (31,7 %) beobachtet. Was die PUFAs betrifft, so wird das höchste Volumen der Linolsäure und das niedrigste der Linolensäure zugeschrieben, wobei die Standorte Nr. 6 mit (51,51 %), Nr. 1 mit (51,16 %) und Nr. 5 mit (51,07 %) die höchsten Mengen enthalten Mengen an Linolsäure. Das niedrigste Volumen wird für Standort Nr. 4 mit (47,6 %) verzeichnet. Die höchste Menge an Linolensäure wird von Standort Nr. 9 mit (2,53 %) gewonnen. Das geringste Volumen wird an den Standorten Nr. 5 und 8 mit jeweils (0,09 %) erzielt. Es zeigt sich, dass das höchste Volumen an PUFAs Standort Nr. 1 (52,28 %), Standort Nr. 6 (51,60 %) und Standort Nr. 9 (51,32 %) zugeordnet wird. Das geringste Volumen wird dem Standort Nr. 11 mit (44,25 %) zugeschrieben. Die Ergebnisse der UFAs zeigen, dass das höchste Volumen der genannten Verbindungen den Standorten Nr. 1 mit (87,32 %) und Nr. 6 mit (87,29 %) zugeschrieben wird. , Nr. 10 mit (87,04 %) und Nr. 5 mit (87,02 %). Dabei wurde die geringste Menge der genannten Verbindungen von Standort Nr. 9 gemeldet (83,05 %). Das Verhältnis von Linolsäure zu Linolensäure (n-6/n-3) unterscheidet sich an allen Standorten deutlich voneinander Die höchsten Volumina werden Standort Nr. 8 mit (722,87) zugeordnet, die niedrigsten mit Standort Nr. 9 mit (19,45). Das Verhältnis von UFAs zu SFAs zeigt, dass die höchsten Volumina Standort Nr. 1 mit (6,89) und Standort Nr. 6 mit (6,88) zugeschrieben werden. Das niedrigste Volumen wird den Meldungen von Standort Nr. 9 mit (4,9) zugeschrieben. Das Verhältnis von PUFAs zu SFAs zeigt, dass Standort Nr. 1 bei (4,12) und Standort Nr. 6 bei (4,07) am höchsten sind. Das niedrigste Verhältnis wird Standort Nr. 11 mit (2,83) zugeschrieben. Das Verhältnis von MUFAs zu PUFAs zeigt, dass das höchste Volumen mit (0,9) an Standort Nr. 11 und das niedrigste an Standort Nr. 9 mit (0,61) vorliegt. Die Ergebnisse des Cox-Wertindex zeigen, dass Standort Nr. 9 mit (5,85) das höchste Volumen unter allen Standorten aufweist. Das niedrigste Volumen des genannten Index wird der Site Nr. 11 mit (5,01) zugeschrieben. Der Cox-Wert-Index der anderen Standorte schwankt zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Volumen zu Beginn der Saatgutproduktionsphase.

Bezüglich der Ergebnisse im Anfangsstadium sind die folgenden identifizierten Fettsäuretypen in Tabelle 4 aufgeführt: Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure wurden als die drei gesättigten Fettsäuren identifiziert. Die höchsten und niedrigsten Mengen an Myristinsäure werden in den Untersuchungsstandorten Nr. 2 mit (0,10 %) und Nr. 1 mit (0,002 %) gemeldet. Der höchste Gehalt an Palmitinsäure wird an den Standorten Nr. 8 mit (13,50 %) und Nr. 9 (mit 12,61 %) gemeldet. Der niedrigste Gehalt der genannten Verbindungen wird in Standort Nr. 7 mit (9,37 %) verzeichnet. Das höchste Stearinsäurevolumen wird an den Standorten Nr. 8 (3,79 %), Nr. 4 (3,75 %) und Nr. 9 (3,61 %) beobachtet. Der niedrigste Wert wird von Standort Nr. 1 mit (2,58 %) gemeldet. Die höchsten Mengen an SFAs werden von Standort Nr. 8 (17,45 %), Standort Nr. 9 (16,23 %) und Standort Nr. 4 (15,80 %) gemeldet. Der niedrigste Gehalt an SFAs wird dem Standort Nr. 7 zugeschrieben (12,15 %). Das höchste Volumen an MUFAs wird für die Standorte Nr. 9 (41,19 %), Nr. 8 (40,90 %) und Nr. 6 (39,32 %) verzeichnet. Das niedrigste Volumen wird an Standort Nr. 4 mit (30,75 %) beobachtet. Bei den PUFAs entfällt der größte Anteil auf Linolsäure und der niedrigste auf Linolensäure. Die Standorte Nr. 4 (53,22 %), Nr. 7 (51,63 %) und Nr. 5 (51,23 %) enthalten die höchsten Mengen an Linolsäure. Das niedrigste Volumen wird für Standort Nr. 8 mit (41,33 %) verzeichnet. Das höchste Volumen an Linolensäure wird an den Standorten Nr. 9 mit (0,48 %) und Nr. 3 mit (0,39 %) gewonnen. Das niedrigste Volumen wird an den Standorten Nr. 10 mit (0,05 %) und Nr. 11 mit (0,06 %) erhalten. Es zeigt sich, dass das höchste Volumen an PUFAs mit (53,47 %) Standort Nr. 4 zugeordnet wird. Das geringste Volumen wird dem Standort Nr. 8 zugeschrieben (41,61 %). Die Ergebnisse der UFAs zeigen, dass das höchste Volumen der genannten Verbindungen mit (87,83 %) dem Standort Nr. 7 zuzuordnen ist und dass die geringste Menge der genannten Verbindungen mit (82,53 %) vom Standort Nr. 8 gemeldet wurde. Das Verhältnis von Linolsäure zu Linolensäure (n-6/n-3) unterscheidet sich an allen Standorten deutlich voneinander, da die höchsten Volumina dem Standort Nr. 11 bei (720) und die niedrigsten dem Standort Nr. 9 bei ( 93,51). Das Verhältnis von UFA zu SFA zeigt, dass die höchsten Volumina dem Standort Nr. 7 zuzuordnen sind (7,22). Das geringste Volumen wird Standort Nr. 9 bei (5.15) zugeschrieben. Das PUFA-zu-SFA-Verhältnis zeigt an, dass Standort Nr. 7 bei (4,25) liegt und der niedrigste Wert Standort Nr. 8 bei (2,38) zugeordnet wird. Das MUFA-zu-PUFA-Verhältnis zeigt an, dass das höchste Volumen an den Standorten Nr. 8 und 9 (jeweils 0,98) und das niedrigste an Standort Nr. 4 (0,57) vorliegt. Die Ergebnisse des Cox-Wertindex zeigen, dass die Standorte Nr. 4 mit (5,86) und Nr. 7 mit (5,83) das höchste Volumen aller Standorte aufweisen. Das niedrigste Volumen des genannten Index wird der Stätte Nr. 8 mit (4,73) zugeschrieben. Der Cox-Wert-Index der anderen Standorte schwankt zwischen den niedrigsten und höchsten Volumina zu Beginn der Saatgutproduktionsphase. In Bezug auf Gattungen zeigten die aus den Tabellen 3 und 4 erhaltenen Ergebnisse, dass die Mengen an ungesättigten Fettsäuren in den Samen von G. tournefortii L. viel größer sind als die ihrer gesättigten Fettsäuren. (Abb. 1 und 2).

Balkendiagramm der quantitativen Mengen an SFA, MUFA, PUFA und UFA zu Beginn der Samenproduktionsphase von G. tournefortii L. in den Untersuchungsstandorten.

Balkendiagramm der quantitativen Mengen an SFA, MUFA, PUFA und UFA am Ende der Samenproduktionsphase von G. tournefortii L. in den Untersuchungsstandorten.

Diese Analyse wird durchgeführt, um das Volumen des Extraktertrags und das quantitative Volumen der identifizierten Fettsäuren und ihre Eigenschaften in den Hauptlebensräumen von G. tournefortii L. in beiden phänologischen Stadien der Samenproduktion (d. h. dem Beginn der Samenproduktion und dem Beginn der Samenproduktion) zu bewerten und zu bewerten das Ende)20. Die Anwendung dieser Techniken ermöglicht die Identifizierung von Fettsäureverbindungen der genannten Pflanze und ihrer Merkmale in den Untersuchungsgebieten. Die Clusteranalyse wird durchgeführt, um die Ähnlichkeit zwischen den Untersuchungsstandorten und deren Klassifizierung zu bewerten. Diese beiden Verfahren werden zur Bestimmung des Volumens der extrahierten Verbindungen von G. tournefortii L.-Samen angewendet; über die wichtigsten Umweltfaktoren in beiden phänologischen Stadien. Das quantitative Volumen der identifizierten Fettsäuren der Samen von G. tournefortii L. und ihre Merkmale werden in beide phänologischen Stadien der Samenproduktion eingeteilt. In dieser Studie wird der agglomerative hierarchische Clustering-Prozess basierend auf dem Gower-Ähnlichkeitsindex durch die von 21 und 2221,22 eingeführte Einzelverknüpfungsmethode ausgeführt. Die Korrelationsmatrix und ihre Werte zwischen einigen wichtigen ökologischen Variablen sowie das Volumen des produzierten G. tournefortii L.-Samenextrakts werden während der beiden phänologischen Stadien der Samenproduktion analysiert (ergänzende Abbildung 3 und ergänzende Abbildung 4). Die Matrizen und ihre Werte und Merkmale werden auch mit den in den Untersuchungsstandorten identifizierten Fettsäuren bewertet (Ergänzungsabbildung 5 und Ergänzungsabbildung 6).

PCA- und Clusteranalyse des produzierten Extraktvolumens zusammen mit wichtigen Umweltfaktoren zu Beginn der Samenproduktionsphase.

In diesem Schritt wird die Menge des von G. tournefortii L.-Samen produzierten Extrakts zusammen mit einigen der wichtigsten umweltökologischen Faktoren wie Physioographie, Klima und Boden zu Beginn der Samenproduktionsphase durch Anwendung der PCA-Methode und des Clusters bewertet Analyse. Die Namen einiger der wichtigsten Umweltfaktoren und ihr berechneter quantitativer Einfluss auf die reproduktiven Wachstumsstadien von G. tournefortii L. an den Untersuchungsstandorten sind in Tabelle 9 aufgeführt. Wie in (Abb. 3) zu sehen ist, ist der PC1 in der Horizontalen aufgetragen Die Achse stellt mit (51,1 %) den höchsten Anteil der Varianz dar, während der auf der vertikalen Achse aufgetragene PC2 (22,8 %) darstellt. Die Ergebnisse zeigen, dass das Extraktvolumen aus G. tournefortii L.-Samen direkt und positiv mit dem pH-Wert des Bodens und der durchschnittlichen Jahrestemperatur korreliert. Die anderen Umweltfaktoren hängen mit der Menge des produzierten Extrakts zusammen und korrelieren miteinander. Die Ergebnisse der Eigenwertvarianz, der Varianzprozentsatz und der kumulative Varianzprozentsatz sind in Tabelle 5 aufgeführt.

Hauptkomponentenanalyse (PCA) der aus G. tournefortii L.-Samen produzierten Extraktmenge in Verbindung mit einigen Umweltfaktoren zu Beginn der Samenproduktionsphase (vier Diagramme oben) und Clusteranalyse basierend auf einem hierarchischen agglomerativen Clustering-Prozess unter Verwendung der Single-Linkage-Methode bei der Beginn der Samenproduktionsphase in den Untersuchungsgebieten (zwei Dendrogramme unten).

Die Ergebnisse der Clusteranalyse zeigen, dass die Untersuchungsstandorte wie folgt in vier Hauptgruppen eingeteilt sind: Standorte Nr. 1, 4 und 5 bilden die erste Gruppe; Die Standorte Nr. 2, 3, 6, 10 und 7 bilden die zweite Gruppe; Standorte Nr. 9 und bilden die dritte Gruppe. Standort Nr. 8 bildet die vierte Gruppe. Der Agglomerationskoeffizient beträgt 0,34 (Abb. 3). PCA- und Clusteranalyse des produzierten Extraktvolumens zusammen mit wichtigen Umweltfaktoren am Ende der Samenproduktionsphase.

Die Mengen an G. tournefortii L.-Samenextrakt und einige der Umweltfaktoren am Ende der Samenproduktionsphase werden in dieser Studie durch Anwendung der PCA-Methode und Clusteranalyse bewertet. Wie in (Abb. 4) zu sehen ist, stellt der auf der horizontalen Achse aufgetragene PC1 mit (51,1 %) den höchsten Anteil der Varianz dar, während der auf der vertikalen Achse aufgetragene PC2 (24,1 %) darstellt. Die Ergebnisse deuten auf einen leichten Unterschied zwischen der Jahrestemperatur und den pH-Werten des Bodens hin. Ein geringfügiger Unterschied korreliert positiv und direkt mit dem Ertragsvolumen, abhängig von der geometrischen Position der anderen Umweltfaktoren in Bezug auf die beiden PCA-Dimensionen. Die anderen Umweltfaktoren korrelieren nicht direkt mit dem Extraktvolumen der Samen von G. tournefortii L., obwohl sie miteinander korrelieren. Die Ergebnisse der Eigenwertvarianz, des Varianzprozentsatzes und des kumulativen Varianzprozentsatzes sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Hauptkomponentenanalyse (PCA) der aus G. tournefortii L.-Samen produzierten Extraktmenge in Verbindung mit einigen Umweltfaktoren am Ende der Samenproduktionsphase (vier Diagramme oben) und Clusteranalyse basierend auf einem hierarchischen agglomerativen Clustering-Prozess unter Verwendung der Single-Linkage-Methode bei das Ende der Samenproduktionsphase in den Untersuchungsgebieten (zwei Dendrogramme unten).

Die Ergebnisse der Clusteranalyse zeigen, dass die Untersuchungsstandorte wie folgt in vier Hauptgruppen eingeteilt sind: Standorte Nr. 1, 2, 6, 10, 7, 4 und 5 bilden die erste Gruppe; Standort Nr. 3 bildet die zweite Gruppe; Die Standorte Nr. 9 und 11 bilden die dritte Gruppe. Standort Nr. 8 bildet die vierte Gruppe. Der Agglomerationskoeffizient beträgt (0,38) (Abb. 4).

PCA- und Clusteranalyse der identifizierten Fettsäureverbindungen von G. tournefortii L.-Samen und ihrer Merkmale zu Beginn der Samenproduktionsphase.

Die identifizierten Fettsäureverbindungen des G. tournefortii L.-Samens und ihre relevanten Merkmale zu Beginn der Samenproduktion werden durch Anwendung der PCA-Methode und Clusteranalyse bewertet. Der auf der horizontalen Achse aufgetragene PC1 stellt mit (53 %) den höchsten Anteil der Varianz dar, während der auf der vertikalen Achse aufgetragene PC2 bei (41,9 %) der Gesamtvarianz liegt. Die sechs identifizierten Fettsäureverbindungen werden korreliert und in zwei PCA-Dimensionen dargestellt. Myristinsäure korreliert positiv mit Palmitin- und Linolenfettsäuren, während eine negative Korrelation mit Öl- und Stearinfettsäuren besteht. Es besteht kein signifikanter Zusammenhang zwischen Myristinsäure und Linolsäure. Palmitinsäure korreliert positiv mit Linolensäure; während zwischen Palmitinsäure und den anderen drei Fettsäuren keine starke Korrelation besteht. Eine signifikante und starke Korrelation wird zwischen Stearinsäure und Ölsäure beobachtet, jedoch wird eine mäßige Korrelation zwischen Stearinsäure, Linolsäure und Linolensäure beobachtet. Eine relativ starke Korrelation wird zwischen Öl- und Linolenfettsäuren beobachtet, allerdings weisen die identifizierten Fettsäuren, wie oben erwähnt, einzeln oder in Kombination unterschiedliche Korrelationsgrade auf. Die Merkmale der identifizierten Fettsäuren gemäß PCA zeigen, dass der geringste Beitrag der untersuchten Variablen dem Verhältnis von Linolsäure zu Linolensäure zuzuschreiben ist. Die anderen Variablen weisen auf einen höheren Beitrag in den PCA-Dimensionen hin. Daher wird der Palmitinsäure die höchste Korrelation unter den gesättigten Fettsäuren zugeschrieben. Die höchste Korrelation unter den MUFAs wird der Ölsäure zugeschrieben. Die höchste Korrelation unter den PUFAs wird der Linolsäure zugeschrieben. Die Korrelation zwischen SFAs und UFAs wird im negativen und umgekehrten Sinne beobachtet. Das Verhältnis von UFAs zu SFAs weist auf eine negative und inverse Korrelation mit den SFAs hin, während bei den UFAs eine positive und direkte Korrelation besteht. Dieses Verhältnis korreliert negativ und umgekehrt mit Palmitinsäure. Das Verhältnis von PUFAs zu SFAs weist darauf hin, dass eine negative und direkte Korrelation mit SFAs besteht. Im Gegenteil, das Verhältnis von UFAs zu SFAs korreliert positiv und direkt. Das Ergebnis des Verhältnisses von MUFAs zu PUFAs weist auf eine positive und direkte Korrelation mit der Menge an MUFAs und eine negative und inverse Korrelation mit dem PUFAs-Volumen hin. Darüber hinaus wird eine positive und direkte Korrelation zwischen diesem Verhältnis und den Fettsäureverbindungen Öl- und Stearinfettsäure beobachtet. Die Eigenwertvarianz, der Varianzprozentsatz und der kumulative Varianzprozentsatz sind in Tabelle 7 aufgeführt.

Die Ergebnisse der Clusteranalyse zeigen, dass die Untersuchungsstandorte wie folgt in vier Hauptgruppen eingeteilt sind: Standorte Nr. 1, 5, 7, 8 und 6 bilden die erste Gruppe; Die Standorte Nr. 2, 3, 4 und 10 bilden die zweite Gruppe. Standort Nr. 11 bildet die dritte Gruppe. Standort Nr. 9 bildet die vierte Gruppe. Der Agglomerationskoeffizient beträgt 0,75 (Abb. 5).

Hauptkomponentenanalyse (PCA) der Fettsäureprofile von G. tournefortii L.-Samen und ihrer Merkmale zu Beginn der Samenproduktionsphase (vier Diagramme oben) und Clusteranalyse basierend auf einem hierarchischen agglomerativen Clustering-Prozess unter Verwendung der Einzelverknüpfungsmethode zu Beginn Saatgutproduktionsstadium in den Untersuchungsgebieten (zwei Dendrogramme unten).

PCA- und Clusteranalyse der Fettsäureverbindungen von G. tournefortii L.-Samen und ihrer Merkmale am Ende der Samenproduktionsphase.

Die Fettsäureverbindungen der Samen von G. tournefortii L. und ihre relevanten Merkmale am Ende der Samenproduktionsphase werden mithilfe der PCA-Methode und der Clusteranalyse analysiert. Der auf der horizontalen Achse aufgetragene PC1 stellt mit (67 %) den höchsten Anteil der Varianz dar, während der auf der vertikalen Achse aufgetragene PC2 (18,3 %) der Gesamtvarianz ausmacht. Die Korrelation zwischen Fettsäureverbindungen wird bewertet, gefolgt von der Bestimmung der Korrelation zwischen ihren verwandten Eigenschaften untereinander und mit Fettsäureverbindungen. Folgende Ergebnisse werden erzielt: Die Myristinsäure korreliert negativ und mäßig mit Stearinsäure; Die Korrelation zwischen Palmitinsäure und den anderen drei Stearin-, Linol- und Linolenfettsäureverbindungen wird als positiv und sehr stark, negativ und stark bzw. positiv und mäßig angegeben. Dabei wird eine signifikante und starke Korrelation zwischen Stearin- und Palmitinsäure beobachtet. Stearinsäure korreliert negativ und mäßig mit Linolsäure. Ölsäure korreliert negativ und umgekehrt mit Linolsäure. Es besteht eine positive und direkte Korrelation zwischen Linolsäure, Palmitinsäure und Linolensäure, während Linolsäure negativ mit Ölsäure und Stearinsäure korreliert. Die Linolsäure korreliert negativ mit Palmitinsäure, mit einer negativen Korrelation mit Ölsäure und einer mäßigen Korrelation mit Linolensäure. Linolensäure korreliert positiv und mäßig mit Palmitinsäure und negativ und umgekehrt mit Linolsäure. Die Fettsäuren der Myristin- und Linolenverbindungen haben im Vergleich zu anderen Verbindungen einen geringeren Beitrag zu den PCA-Dimensionen. Die Ergebnisse, die aus den Merkmalen der identifizierten Fettsäuren durch Anwendung der PCA-Methode erhalten wurden, sind: Der niedrigste Beitrag der Merkmale gehört zur Linolsäure zum Linolensäureverhältnis in den PCA-Dimensionen und die höchste Korrelation zwischen SFAs wird Palmitinsäure und Stearinsäure zugeschrieben Säuren. Die höchste Korrelation zwischen den einfach ungesättigten Fettsäuren der MUFAs wird der Ölsäure zugeschrieben. Die höchste Korrelation zwischen PUFAs wird Linolsäure zugeschrieben. Die Korrelation zwischen SFAs und UFAs ist negativ und umgekehrt. In diesem Zusammenhang korrelieren die Palmitin- und Stearinfettsäuren negativ und umgekehrt mit dem Verhältnis von UFAs zu SFAs. Es besteht ein negativer und umgekehrter Zusammenhang zwischen dem SFAs- und dem UFAs-Verhältnis. Dieses Verhältnis korreliert negativ und umgekehrt mit den SFAs und positiv und umgekehrt mit den beiden anderen Merkmalen derselben Fettsäuren. Dieses Verhältnis korreliert negativ und umgekehrt mit den Palmitin- und Stearinfettsäuren. Dieses Verhältnis korreliert positiv und direkt mit Linolsäure. Das Verhältnis von MUFAs zu PUFAs weist auf eine positive und direkte Korrelation mit dem MUFAs-Volumen hin und korreliert negativ und umgekehrt mit den PUFAs. Dieses Verhältnis korreliert positiv und direkt mit der Ölsäure und negativ und umgekehrt mit der Linolsäure. Die Eigenwertvarianz, der prozentuale Varianzprozentsatz und der kumulative Varianzprozentsatz sind in Tabelle 8 tabellarisch aufgeführt.

Die Ergebnisse der Clusteranalyse zeigen, dass die Untersuchungsstandorte wie folgt in vier Hauptgruppen eingeteilt sind: Standorte Nr. 1, 3, 7, 10 und 11 bilden die erste Gruppe; Die Standorte Nr. 2, 5 und 6 bilden die zweite Gruppe; Die Standorte Nr. 8 und 9 bilden die dritte Gruppe. Standort Nr. 4 bildet die vierte Gruppe. Der Agglomerationskoeffizient beträgt 0,62 (Abb. 6).

Hauptkomponentenanalyse (PCA) der Fettsäureprofile von G. tournefortii L.-Samen und ihrer Merkmale am Ende der Samenproduktionsphase (vier Diagramme oben) und Clusteranalyse basierend auf einem hierarchischen agglomerativen Clustering-Prozess unter Verwendung der Einzelverknüpfungsmethode am Ende Saatgutproduktionsstadium in den Untersuchungsgebieten (zwei Dendrogramme unten).

In der Wildnis angebaute Pflanzensamen sind eine wichtige Ölquelle für die Ernährung, medizinische und industrielle Nutzung in Naturgebieten. Da verschiedene Ölquellen unterschiedliche Zusammensetzungen haben, ist der Versuch, neue Ölquellen für die Ernährung einzuführen, um Energie zu erzeugen und die Gesundheit zu gewährleisten, notwendig und unvermeidlich. Alle Pflanzenorgane von G. tournefortii L. (Wurzeln, Stängel, Blätter, Blüten und Samen) werden verzehrt23. Die Gattungen von Gundelia L. stammen aus dem Nahen Osten und dem Mittelmeerraum, unter denen G. tournefortii L. bekannt und als wertvolle Nahrungsquelle aufgeführt ist24. Die Bestandteile dieser Pflanze werden zur Behandlung verschiedener Krankheiten wie Durchfall und Bronchitis, Hautkrankheiten, Schmerzen, Durchfall, Atemwegserkrankungen, Verdauungsstörungen, Abführmittel, Beruhigungsmittel, Schlaganfall, Magenbeschwerden, Hypoglykämie, Vitiligo, Bluthochdruck und Krebs eingesetzt25 ,26,27,28,29,30,31,32,33.

Der Samenölextrakt von G. tournefortii L. wird am Ende der Samenproduktionsphase in allen Untersuchungsstandorten angegeben. Eine Ausnahme bildet Standort Nr. 6, da sein Ertragsextrakt zu Beginn der Samenproduktionsphase höher ist als der der Phase. Die Fettsäureprofile von G. tournefortii L. werden in beiden phänologischen Stadien der Samenproduktion qualitativ nicht verändert, während in den Untersuchungsstandorten unterschiedliche Mengen quantitativ erfasst werden. In beiden phänologischen Stadien der Samenproduktion wurden an allen Untersuchungsstandorten sechs Fettsäureverbindungen mit jeweils unterschiedlichem Volumenbereich identifiziert. Für beide phänologischen Stadien der Samenproduktion werden neun spezifische und identische Merkmale berücksichtigt und bewertet. Unter diesen Merkmalen gehört das größte Volumen der gemeldeten Variationen in beiden phänologischen Stadien der Samenproduktion dem Verhältnis von Linolsäure zu Linolensäure an, während das niedrigste Volumen dem Cox-Wert-Index unter den Untersuchungsstandorten zugeschrieben wird. Im Allgemeinen ist das Volumen an ungesättigten Fettsäuren in beiden phänologischen Stadien der Samenproduktion höher als das der SFAs. Darüber hinaus ist das SFA-Volumen am Ende der Saatgutproduktionsphase höher als am Anfangsstadium. Das Volumen an PUFAs ist in beiden Saatgutproduktionsstadien höher als das an MUFAs. Der tägliche Verzehr von n-3-PUFAs in der Nahrung ist wichtig, da sie viele positive Auswirkungen auf die physiologischen Funktionen des menschlichen Körpers haben, wie Blutdruck, Herzfrequenz, Triglyceride, Entzündungen, Endothelfunktion und kardiale Diastolie34. Im Allgemeinen sind fette Fischarten wie Thunfisch, Lachs, Makrele, Hering und Sardinen die wichtigsten Quellen für n-3-PUFAs35. Ebenso ist in vielen Pflanzenölarten wie Sonnenblumen-, Soja-, Mais- und Traubenkernöl eine erhebliche Menge an Linolsäure (LA, n-6 PUFA) enthalten35. Linolsäure ist auch in einigen Produkten enthalten, die aus diesen Ölarten hergestellt werden, wie etwa Margarine35. In vielen pflanzlichen Quellen sind beträchtliche Mengen an Alpha-Linolensäure (ALA, n-3 PUFA) enthalten. Zu den bekannten und gebräuchlichen pflanzlichen Ölquellen gehören Soja- und Rapsöl, pflanzliche Öle, einige Nüsse und vor allem Leinsamen und Leinölarten35. Die Weltgesundheitsorganisation hat sich auf das Verhältnis von LA zu ALA in der Ernährung konzentriert36; Folglich sollte die Mindestaufnahmemenge für EFA (2,5 %) LA und (0,5 %) ALA betragen, um Mangelerscheinungen vorzubeugen und Erwachsene mit der notwendigen Energie zu versorgen37.

Es gibt nur einen Artikel auf Farsi, in dem einige ökologische Faktoren, die das vegetative Wachstumsstadium von G. tournefortii L. beeinflussen, und die extrahierten Fettsäureverbindungen bewertet werden39. Matthäus und Ozcan (2011) fanden im extrahierten Öl von G. tournefortii L. sieben Fettsäureverbindungen, wobei Linolsäure (57,8 %) und Ölsäure (28,5 %) als potenzielle Nährstoffquellen dienen 33. Die Ergebnisse von Diese Studie stimmt mit der von 33 überein. Abdul et al. (2012) führten eine Studie zum Fettsäuregehalt im Öl von Gundelia L. durch, wobei acht Fettsäuren in den Samen von G. tournefortii L. mit hohem Ölsäure- und Linolsäuregehalt bei (40,13 %) bzw. (20,33 %) lagen40. Da in ihrer Studie Ölsäure als erste Verbindung identifiziert wird, stimmt sie nicht mit den Ergebnissen dieser Studie überein. Für andere in der Studie identifizierte Verbindungen werden unterschiedliche quantitative Volumina angegeben, die nicht mit dieser Studie übereinstimmen. Khanzadeh et al. (2014) führten eine Studie zu den physiochemischen Eigenschaften des Samenöls von G. tournefortii L. durch und identifizierten 11 Fettsäuren. Drei dieser Fettsäuretypen sind Linolsäure, Ölsäure und Palmitinsäure mit Anteilen von (54,59 %), (29,59 %) bzw. (9,88 %) vorherrschenden Verbindungen41. Die in ihrer Studie identifizierten Verbindungen stimmen mit denen in unterschiedlichen Mengen überein. Zarei et al. (2013) bewerteten einige der ökologischen Merkmale und den Samengehalt von G. tournefortii L., wobei G. tournefortii L. mit einigen ökologischen Faktoren wie dem durchschnittlichen jährlichen Niederschlag (241,8 mm) und der durchschnittlichen Jahrestemperatur über ein angemessenes Wachstumspotenzial verfügte (18 °C), Boden-pH-Wert (8,18) und Boden-EC (1,3 ds/m) im genannten Gebiet. Sie bestätigten, dass die Samen von G. tournefortii L. 10 Fettsäuren enthalten. Unter diesen 10 ragen drei Verbindungen heraus: Linolsäure (45,46 %), Ölsäure (38,5 %) und Palmitinsäure (10,42 %).39 Ihre Ergebnisse sowohl hinsichtlich der ökologischen Eigenschaften als auch der Fettsäurenabschnitte stimmen mit den Ergebnissen dieser Studie überein. Al-Saadi et al. (2017) untersuchten die Variation im Gehalt und in der Zusammensetzung der Fettsäuremethylester und fanden drei Fettsäureverbindungen in den Ölsamen von G. tournefortii L., wobei die höchsten Mengen als Linolsäure (43,98 %), Ölsäure (28,29 %) und … verzeichnet werden Palmitinsäure (13,42 %), bzw.42. Ihre erzielten Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen dieser Studie überein.

Ausgehend von einem allgemeinen Überblick wird die Clusteranalyse in der quantitativen Pflanzenökologie und in einer Vielzahl anderer wissenschaftlicher Bereiche durchgeführt. Diese Analyse wird durchgeführt, um Muster und Ordnung in einem Datensatz zu finden, in dem eine Reihe von Gruppen gefunden wird, wobei das Varianzvolumen innerhalb der Gruppen am geringsten und zwischen den Gruppen am höchsten ist43. Die Ergebnisse der Clusteranalyse in verschiedenen Ergebnisabschnitten zeigten, dass die Untersuchungsstandorte aufgrund ihrer Ähnlichkeiten in verschiedene Cluster eingeteilt und voneinander getrennt werden können.

Was die Isolierung und Identifizierung sekundärer Metaboliten von Heilpflanzen betrifft, war und ist dieses Thema aufgrund des Vorhandenseins nützlicher bioaktiver Verbindungen, die durch genetische Prozesse gesteuert und durch Umweltfaktoren beeinflusst werden, seit jeher ein Anliegen der beteiligten Forscher. Es wird vorgeschlagen, die Rolle der physikalischen Eigenschaften und morphologischen Merkmale von G. tournefortii L.-Samen zusammen mit relevanten ergänzenden Studien zu seiner genetischen Vielfalt kombiniert zu bewerten. Darüber hinaus wird die Berücksichtigung der beiden agronomischen Faktoren von G. tournefortii L., nämlich Rassenverbesserung und Ernteverbesserung auf Ackerlandebene, zusammen mit der Bewertung der ökologischen Merkmale seiner Wildsorten realistischere Ergebnisse liefern.

Die Referenzproben für Fettsäuren sind Myristinsäure (C14:0; Tetradecansäure), Palmitinsäure (C16:0; Hexadecansäure), Stearinsäure (C18:0; Octadecansäure) und Ölsäure (C18:1; 9-Octadecensäure). Säure), Linolsäure (C18:2; 9,12–Octadecadiensäure) und Linolensäure (C18:3; 9,12,15–Octadecatriensäure), gekauft von Sigma-Aldrich (St. Louis MO). Für die Samenölextraktion wurde Petrolether (40–60 °C) vom Chemieunternehmen Merck in Deutschland gekauft (Reinheit > 98 %). Natriummethylat (CH3ONa) wird von der Merck Company (Schuchardt Deutschland) bezogen. Methanol extra rein (CH3OH, Reinheit ≥ 99,9 %) und n-Hexan (C6H14) in Analysequalität werden vom Chemieunternehmen Merck (Darmstadt, Deutschland) bezogen. Natriumsulfat (Na2So4) wird von Aldrich (München, Deutschland) bezogen. Für das Experiment wird Silikonfett (Loxeal Cesano M. Italien) gekauft.

Die Zentral-Zagros-Region im Iran erstreckt sich über etwa drei Millionen und einhunderttausend Hektar und gilt als bedeutender Forschungs- und Wirtschaftsstandort in Bezug auf Anbau, Produktion und Verarbeitung von Heilpflanzen. Das Vorhandensein von Faktoren wie einer reichen Artenvielfalt, spezifischen klimatischen Bedingungen, vielfältigen Berggebieten, vielen Wassereinzugsgebieten und Flüssen sowie von Wäldern und Weideland bedeckten Feldern sind die herausragenden Merkmale dieser Region. Im Allgemeinen werden 11 Hauptlebensräume der Pflanze G. tournefortii L. als verschiedene untersuchte Standorte ausgewählt (Abb. 7). Einige der einflussreichen ökologischen Merkmale auf das Fortpflanzungswachstum der genannten Pflanze werden bewertet und bestimmt. (Tabelle 9).

Geografische Lage der Untersuchungsgebiete in der Region Zentral-Zagros im Iran (auf der Karte markierte Punkte geben die Untersuchungsgebiete an).

G. tournefortii L. ist eine mehrjährige stachelige einheimische Pflanze, die zwischen März und April in der zentralen Zagros-Region im Iran in großem Umfang angebaut wird. G. tournefortii L. hat große und vertikale Wurzeln sowie halbgrasige und verzweigte Stängel, die sich in eine Blüte aufspalten. Seine Blätter umfassen und umgeben den Stängel, haben keine Blattstiele und enden mit tiefen Einschnitten und gezackten Rändern. Die Pflanzensamen sind leicht und länglich mit behaarten Schirmen und weisen eine sehr hohe Lebensfähigkeit auf14. Im Allgemeinen sind die Weidelandökosysteme Teile von Wassereinzugsgebieten, die vom iranischen Landwirtschaftsministerium Jahad verwaltet werden. Zur Durchführung dieser Studie erfolgt die notwendige Abstimmung mit den Behörden, um die erwähnte Pflanze einzusammeln, vorbehaltlich der Genehmigung der Natural Resources and Watershed Management Organization of Iran, einer Tochtergesellschaft des Ministry of Agricultural Jahad of Iran, mit dem Schreiben Nr. 121/99/6778 vom 31. Mai 2020. Die taxonomische Identität der genannten Pflanze wird durch den Vergleich des gesammelten Belegexemplars mit der bekannten Identität bestätigt, die im Herbarium der Abteilung für natürliche Ressourcen der Technischen Universität Isfahan, Iran, verfügbar ist. Die gesammelten Exemplare der Pflanze G. tournefortii L. werden von Frau Mahnaz Bayat, der offiziellen Herbarium-Botaniker-Expertin der Abteilung für natürliche Ressourcen der Universität Isfahan, mit ihrer Belegexemplarnummer HIUT6171 im Herbarium der Abteilung für natürliche Ressourcen abgeglichen Technologie, Iran (ihre E-Mail-Adresse lautet [email protected]).

Zunächst wird die phänologische Untersuchung des Fortpflanzungsstadiums von G. tournefortii L.-Samen während der beiden unterschiedlichen Zeiträume, dem Beginn der Samenproduktion und dem Ende der Samenproduktion, bewertet und analysiert (Abb. 8). Der Probenahmeprozess basiert auf einem vollständig randomisierten Design, indem an allen Untersuchungsstandorten zu Beginn und am Ende der Saatgutproduktionsphase die Transekt-Quadrat-Methode angewendet wird (Tabelle 10). Anschließend wird die Probengröße an jedem Untersuchungsort gemäß 1515 bestimmt, wobei die Blütenknospen von G. tournefortii L. in Probenahmeeinheiten geschnitten und in spezielle Probenahmebeutel gegeben werden. Anschließend werden die Proben in das botanische Labor des Ortes überführt Abteilung für natürliche Ressourcen an der Technischen Universität Isfahan, Iran. Die gesammelten Samen werden in einer Standardsituation ohne Licht, Infektion und Feuchtigkeit innerhalb von 21 Tagen getrocknet und die unvollständigen und unreifen Proben werden zunächst getrennt. Die getrockneten Samen werden durch eine elektrische Mühle (Modell PX-MFC90D) in kleinere Stücke gemahlen. Die Proben werden aus zwei phänologischen Stadien der Saatgutproduktion getrennt und verpackt.

Teil (a): Gundelia tournefortii L.; Teil (b): Der Kapitolblütenstand von G. tournefortii L.; Teil (c): G. tournefortii L.-Samenproben zu Beginn der Samenproduktionsphase; Teil (d): Samenproben von G. tournefortii L. am Ende der Samenproduktionsphase.

100 g der gemahlenen Samenproben von G. tournefortii L. werden für die Samenölextraktion verbraucht. Für die Samenölextraktion durch den Soxhlet-Apparat wird 5 Stunden lang das Lösungsmittel Petrolether (40–60 °C) verbraucht16. Anschließend wird das Öl- und Lösungsmittelgemisch durch Whatman-Filterpapier Nr. 1 filtriert. Anschließend wird das Lösungsmittel mit einem Rotationsvakuumverdampfer (Modell IKA HB 10) entfernt und das gewonnene Öl zur weiteren Untersuchung im Kühlschrank bei 4 °C aufbewahrt. Dieses Experiment wird für jede phonologische Stufe separat durchgeführt.

Um die Fettsäureprofile des Samenöls von G. tournefortii L. zu bestimmen, werden die Proben zunächst nach der AOAC-Methode17 methyliert. Anschließend werden die methylierten Proben (1 μl) in den Gaschromatographen (BEIFEN 3420A) injiziert, der mit einem Flammenionisationsdetektor ausgestattet ist (FID) und dann werden die Fettsäuremethylester jeder Probe durch HP-88 Quarzglas WCOT (100 m × 0,25 mm × 0,20 μm) getrennt. Als Trägergas wird Stickstoff mit einer Durchflussrate von 0,5 ml/min verbraucht. Das Temperaturprogramm dieser Säule wird folgendermaßen angepasst: Zuerst wird die Säule eine Minute lang auf 175 °C gehalten und anschließend wird die Temperatur 2,5 Minuten lang auf 240 °C erhöht. Die aufgezeichnete Gesamtzeit beträgt 29 Minuten. Die Einspritztemperatur beträgt 250 °C bei einem Aufteilungsverhältnis von 1:30.

Die Analyse wird für alle wichtigen Lebensräume durchgeführt, einschließlich der quantitativen und qualitativen Volumenausbeute an Extrakt und Fettsäureprofilen für jede Probe während der beiden phänologischen Phasen. In diesem Zusammenhang werden die Ergebnisse als Mittelwert ± SD mit Replikatanalyse (n = 3) durch die Statistiksoftware SPSS, Version 21, angegeben. Die Statistiksoftware R, Version 4.0.4. wird angewendet, um die PCA- und Clusteranalyse durchzuführen. Alle („Reshape2“), („ade4“), („ggplot2“), („factoextra“), („lattice“), („permute“), („vegan“), („cluster“) und („tidyverse“)-Pakete, die in der R Studio-Software angewendet werden, werden benannt (Programmiersprache für Berechnungen und visuelle Bilder, die durch Computerverarbeitung gewonnen werden).

Aus Datenschutz- und ethischen Gründen sind die Daten und Materialien der aktuellen Studie auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Die während der aktuellen Studie generierten und analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

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Die Autoren danken der Abteilung für natürliche Ressourcen der Isfahan University of Technology (IUT), Iran, für die Bereitstellung von Ausrüstung und Einrichtungen für die Forschung.

Die Autoren erhielten von keiner Organisation Unterstützung für die eingereichte Arbeit.

Abteilung für natürliche Ressourcen, Technische Universität Isfahan, Isfahan, 84156–83111, Iran

HR Karimzadeh, HR Farhang und M. Tarkesh Esfahani

Abteilung für Gartenbau, Hochschule für Landwirtschaft, Technische Universität Isfahan, Isfahan, 84156–83111, Iran

M. Rahimmalek

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HR Karimzadeh1, *, HR Farhang1, M. Rahimmalek2, M. Tarkesh Esfahani1 1. HR Karimzadeh (Betreuer, Koordinator aller Forschungsschritte und korrespondierender Autor der Forschung). Büro: Department of Natural Resources Isfahan University of Technology, Isfahan 84.156 83.111, Iran. E-Mail: [email protected]; Telefon: + 9831- 33.913.558; Fax: + 9831–33.912.840; ^ Hamid Reza Karimzadeh; Forschungsfelder: Bodenkunde, Boden- und Wasserschutz, Umweltverträglichkeitsprüfung, Landnutzungsplanung und Landnutzungsmanagement. 1. HR Farhang (entwarf und führte alle Experimente durch und war Mitautor des Manuskripts). Hamid Reza Farhang ist Doktorand in Rangeland Engineering and Sciences am Department of Natural Resources Isfahan University of Technology, Isfahan 84,156 83,111, Iran. E-Mail: [email protected]; Telefon: + 9831–37.774.871; Fax: + 9831–37.773.169; Forschungsbereiche: Heilpflanzen (phytochemische Eigenschaften: sekundäre Metaboliten und chemische bioaktive Verbindungen), Biosynthese und Studien im Zusammenhang mit der Nanotechnologie, einschließlich (Grüne Synthese und Biosynthese der genannten Pflanzen); Pflanzenökologie (Studie über Autökologie und Synökologie/Quantitative Ökologiemerkmale von Pflanzenarten der Rangeland-Arten); Phytosoziologie und Biodiversität. 2. M. Rahimmalek (Forschungsberater, Koordinator aller phytochemischen Experimente und Mitautor des Manuskripts). Büro: Abteilung für Gartenbau, Hochschule für Landwirtschaft, Technische Universität Isfahan, Isfahan 84.156 83.111, Iran. E-Mail: [email protected]; Telefon: + 9831–33.913.348; Fax: + 9831–33.912.254; Website: Dr. Mehdi Rahimmalek; Forschungsfelder: Heilpflanzen, Extraktion und Analyse von Sekundärmetaboliten und biotechnologische Heilpflanzenzüchtung. 1. M. Tarkesh Esfahani (Forschungsberater, entwarf und analysierte die Daten mit Statistiksoftware und war Mitautor des Manuskripts). Büro: Department of Natural Resources Isfahan University of Technology, Isfahan 84.156 83.111, Iran. E-Mail: [email protected]; Telefon: + 9831–33.911.025; Fax: + 9831–33.912.840; ^ „Mostafa Tarkesh Esfahani; Forschungsfelder: Raummodellierung; Modellierung der Artenverteilung und Weidelandinventur. Es muss angegeben werden, dass alle Autoren das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt haben.

Korrespondenz mit HR Karimzadeh.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Karimzadeh, HR, Farhang, HR, Rahimmalek, M. et al. Räumlich-zeitliche Variationen des produzierten Extrakts und der identifizierten Fettsäureverbindungen von Gundelia tournefortii L.-Samen im zentralen Zagros, Iran. Sci Rep 13, 7665 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34538-5

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Eingegangen: 19. November 2022

Angenommen: 03. Mai 2023

Veröffentlicht: 11. Mai 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34538-5

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