پنج شنبه ۳ اسفند ۱۳۹۶ / Thursday, 22 February, 2018

درخت سیب


درخت سیب
سیب ( دقیقا" یک میوه شفتدار) میوه درختی ازطبقه Malus است که عضوی از خانواده گل سرخیان بوده ( روزاسیا) و در طول تاریخ کشت می شده است . بیشتر گروه سیبها به گونه M. domesticaیا پیوندیهای آن تعلق دارند.
اجداد وحشی سیبها احتمالا" درختی به نام Malus sieversii ( که فاقد اسم همگانی است) بود که هنوز هم در قزاقستان یافت می شود.محققان در حال مطالعه روی M. sieversii که در برابر بسیاری از بیماریها و آفات مقاوم است می باشند تا بتوانند یک سیب مقاوم تر در برابرسرما بوجود آورند.
● تاریخچـــــه
در کلیه مناطق آب و هوایی خنک ، سیب غذای بسیار مهمی بوده است . نسبت به سایر میوه‌های درختی ( احتمالا" بجز مرکبات) سیب را می توان برای ماهها انبار نمود درحالیکه همچنان ارزش غذایی خود را حفظ می کند. سیبهای زمستانی که در اواخر پاییز چیده شده و در دمای بالای انجماد در سردخانه یا اتاق سیب نگهداری می کنند از سال ۱۸۰۰ غذای مهمی در اروپا و آمریکا به شمار می رفته است .
▪ گونه‌های سیب:
بیش از ۷۵۰۰ گونه سیب شناسایی شده است . این گونه ها در نقاط فراشمالگانی ، نیمه حاره و معتدل وجود دارند. چون درختان سیب به شرایط خنک کننده( chilling requirement) نیازدارند در آب و هوای استوایی گل نمی دهند.
در بین رایج ترین گونه های تجاری سیب می توان به این موارد اشاره کرد Braeburn( نیوزیلند) ، سیب نارنجی cox «بریتانیا – گونه قدیمی که امروزه محبوبیت گذشته را ندارد) ، فوجی ( آسیا، استرالیا) ، گالا( نیوزیلند) ، سیب طلائی( آمریکا ، اروپا) ، گرانی اسمیت ( استرالیا و کالیفرنیا) ، جونا گلد( آمریکا) ، جوناتــــان ( آمریکا) ، مکین تــاش ( کانــادا) ، سیب قرمـز( آمریکا) و نوعی سیب زمستانی ( آمریکا). تمامی این سیبها بجز نوع آخر شیرین و رنگین هستند. گرانی اسمیت ترش است و بعضی از مردم آنرا بصورت تازه می خورند در ضمن برای آشپزی هم مطلوب هستند. پوست آن سبز روشن خالدار است . این گونه سیب برای رشد کامل نیازمند آب و هوایی گرم بوده و فصل رشد طولانی مدتی دارد اگرچه میوه های نامرغوب تر در مناطق نامناسب رویش می کنند. ] تصویر معروفی از سیب گرانی اسمیت بر روی آرم Apple Records وجود دارد) یک شرکت سازنده ترانه که آهنگهای گروه Beatlesرا منتشر می کند .
▪ طعم سیبهـــــــا
مزه سیبها برای اشخاص متفاوت است و در طول زمان تغییر می کند. مثلا" شهر واشنگتن ( آمریکا) به کشت سیب قرمز شهرت داشت اما در سالهای اخیرکشت گونه های دیگرنیز محبوبیت یافته است ؛ بعضی از مردم آمریکا سیب قرمز را بعنوان سیبی نا مرغوب با طعمی بسیار ملایم و ساختاری نرم به حساب می آورند. این افراد به سیبهای ترد مثل فوجی و گالا تمایل یافته اند.
معمولا" سیبهای جدید شیرین تر از انواع قدیمی هستند. بیشتر سیبهای آمریکای شمالی و اروپا طعمی شیرین و ملس دارند اما سیبهای ترش طرفداران بسیار اندکی دارند. سیبهای خیلی شیرین با طعم کم ترش در آسیا محبوبیت دارند. تمامی گونه سیبهای جدید نرم ولی ترد هستند. سایر موارد مورد نیاز در پرورش سیب عبارت است از پوست رنگین ، عدم وجود رنگ قهوه ای ، راحتی حمل ونقل ، امکان انبار، محصول فراوان ، مقاومت در برابر بیماریها، نمونه شکل سیب قرمز واشنگتن ، ساقه بلند( تا آفت کشها امکان نفوذ به تمامی قسمتهای میوه را داشته باشند) و طعمی قابل قبول برای میانگین افراد. گونه های قدیمی اغلب ترش ، دارای شکلهای نابهنجارو قهوه ای هستند و دارای رنگ وساختار گوناگون می باشند. امروزه تعداد بسیار کمی از گونه های قدیمی در سطح کلان تولید می شود اما بسیاری ازاین گونه ها توسط باغداران خانگی و کشاورزانی که مستقیما" محصولشان را در بازارهای محلی عرضه می کنند به عمل می آیند.بسیاری از گونه های خارق العاده و از نظربومی مهم ، با طعم و ظاهر منحصر به فردشان برای کشف وجود دارند ؛ مبارزاتی برای حفظ سیب در سراسر جهان آغاز شده تا ازانقراض چنین میراث بومی جلوگیری شود.
گونه هایی از سیب را بخصوص برای تولید آب سیب کشت می کنند . سیبهای آب گیری قطعا" برای خوردن بسیار ترش وزننده هستند اما با آنها یک نوشیدنی خوش طعمی تولید می شود که با سیبهای خوراکی معمولی نمی توان تهیه نمود.
● پرورش سیب
سیبها مانند بیشتر گیاهان چند ساله معمولا" بصورت لقاح غیر جنسی واز طریق پیوند تکثیر می شوند. سیبهای بذری گاهی اوقات بطور اساسی با درخت مادرتفاوت دارند. بیشتر گونه های جدید سیب بصورت سرچشمه بذری دارند که یا شانسی رشد کرده اند ویا از طریق باروری عمدی گونه های پرآتیه پرورش یافته اند. اصطلاحات بذری ، دانه سیب و تخم که در نان گونه سیب وجود دارد بیانگر منشاء بذری سیب می باشد. همچنین سیبها می توانند جوانه هایی غیرعادی بوجود آورند( جهشهایی بر روی یک شاخه مجزا) . بعضی از جوانه های غیرعادی منجر به نسلهایی بهتر از گونه های مادریشان می شوند. بعضی از آنها به قدری از درخت مادر متفاوت می شوند که دیگر گونه هایی جدید به حساب می آیند.
بعضی از پرورش دهندگان سیبهای معمولی را با سیبچه یا سیبهای غیر عادی مقاوم در برابر سرما پیوند می زنند تا گونه های مقاوم تری بوجود آورند. مثلا" از دهه ۴۰ مرکز آزمایشات Excelsior در دانشگاه مینه سوتا و ویسکانسین پیشرفت دائمی را در سیبهای مقاوم مهم که هم از نظر تجاری و هم باغداری خانگی رشد گسترده ای دارند در سراسر مینه سوتا و ویسکانسین ایجاد کرده اند . مهمترین ابداع آنها شامل Haralson فراوان ترین سیب کشت شده در مینه سوتا ، Wealthy،Honeygold و Honeycrisp می باشد. شیرینی و ساختار Honeycrisp به قدری مورد علاقه مصرف کنندگان است که باغداران مینه سوتا درختان پاگرفته و پربار خود را قطع می کنند تا برای این نوع سیب انبار احداث کنند – عملی که تاکنون انجام نشده بود.
● شروع به احداث باغ
باغهای سیب را با کاشت درختان دو یا سه ساله احداث می کنند. این درختان کوچک معمولا" از گلخانه که در آنجا درختان را با روش پیوند جوانه تولید می کنند تهیه می شود. ابتدا با استفاده از کشت بافت یا خوابانیدن شاخه یک گیاه پیوندی بصورت بذری یا کلون شده بعمل می آورند که برای رشد آن ، یک سال وقت لازم است . سپس بخش کوچکی از شاخه یک درخت بالغ ( قلمه) از گونه مورد نظررا تهیه می کنند. ساقه بالایی و شاخه های گیاه پیوندی را بریده و به جای آن قلمه را قرار می دهند. دیر یا زود این دو قسمت با هم رشد کرده و درخت سالمی را بوجود می آورند.
گیاهان پیوندی دراندازه نهایی درخت تاثیر دارند . در حالیکه بسیاری برای پرورش دهندگان ،دارای گیاهان پیوندی زیادی هستند ، این گیاهان پیوندی به صاحبان خانه فروخته می شود که فقط به داشتن چند درخت از یک یا دو گونه مختلف تمایل دارند : گیاه پیوندی بذری معمولی که یک درخت کامل بوجود می آورد یا گیاه پیوندی نیمه کوتاه که درخت تاحدی کوچکتربه بار می آورد. گیاهان پیوندی کوتاه عموما" در برابر آسیبهای ناشی از سرما و باد آسیب پذیرترهستند. درختان کوتاه کامل اغلب بوسیله پایه و داربست تثبیت شده و در باغهای چگالی بالا کاشته می شوند این باغات برای کشت آسانتر بوده و و حاصلخیزی هر واحد از زمین را تا حد زیادی افزایش می دهد.
بعضی از درختان از طریق پیوند" بین ساقه ای" بین گیاه پیوندی راست ساقه و درخت که نتیجه رشد هر دو پیوند است بوجود می آیند.
پس از کاشت درخت کوچک درباغ ، باید قبل ازکسب توانایی تحمل مقدار زیادی غذا ۳ تا ۵ سال ( نیمه کوتاه) یا ۴ تا ۱۰ سال ( درختان معمولی) بزرگتر شوند .در طول این مدت پرورش مناسب شاخه های بزرگ و چیدن جوانه هایی که رشد نا درست دارندازاهمیت زیادی برخوردار می باشد همچنین ساخت داربستی مناسب که در آینده سنگینی بار میوه را تحمل کند.
▪ موقعیـت
درختان سیب نسبتا" به شرایط خاک بی تفاوت هستند و در دامنه گسترده ای ازمقادیر PH و سطوح حاصلخیزی رشد می کنند. آنها حتما" باید در مقابل باد مراقبت شده ونباید در مناطق پست که در معرض آخرین سرماهای بهاری می باشند کاشته شوند. برای این درختان زهکشی مناسب ضروری بوده و خاکهای سنگین یا زمین مسطح باید به گونه ای محکم شود تا از عدم قرار گرفتن سیستم ریشه ها درخاک اشباع شده با آب مطمئن شویم.
● گرده افشانـــــــی
درختان سیب با خود آمیزش پذیر نیستند ونیازبه گرده افشانی بصورت دگرگشنی دارند. مدیریت گرده افشانی بخش مهمی از پرورش درخت سیب محسوب می شود. قبل از کاشت درخت مرتب کردن تولید کنندگان گرده بسیار مهم است ( گونه های سیب یا سیبچه که تامین کننده گرده هایی فراوان ، رستنی و آمیزش پذیر هستند). ممکن است باغهای میوه دارای ردیفهای یک در میان گونه های گشنی پذیریا درختان سیبچه متناوب ویا شاخه های پیوند خورده سیبچه باشند. بعضی گونه ها گرده های بسیارمعدود یا گرده های نابارورتولید می کنند بنابراین گرده افشانان خوبی به حساب نمی آیند. پرورشگاههای گل و گیاه خوب دارای لیست گشنی پذیری گرده افشانان هستند.
گاهی اوقات پرورش دهندگانی که دارای باغستانهای قدیمی با یک گونه درخت هستند برای گرده افشانی ، دسته هایی از گلهای سیبچه را درون بشکه یا سطلهایی فراهم می کنند. پرورش دهندگان خانگی که دارای یک درخت بوده و فاقد گونه های دیگر در همسایگی اشان هستند نیز می توانند از این روش البته در مقیاس کوچک تر استفاده کنند.پرورش دهندگان درخت هر سال هنگام گل دادن معمولا" از گرده افشانهایی را برای جابجایی گرده تهیه می کنند. عموما"از کندو زنبور عسل استفاده می شود و انجام این کار توسط زنبوردارانی صورت می گیرد که در ازاء مزد به تهیه کندو مبادرت می ورزند. در باغات تجاری از زنبورهای کارگر باغی نیزبعنوان گرده افشانهــــــای مکمل استفاده می شود. چون آنها نیش نمی زنند احتمالا" پرورشدهندگان خانگی در مناطق حومه ازاین زنبورها استفاده می کنند. بعضی زنبورهای وحشی مثل زنبورهای درودگر و زنبورهای تک زی دیگر ممکن است به این امر کمک کنند. بعضی مواقع ملکه های زنبورهای درشت در باغات حضور دارند اما معمولا" تعدادشان به قدری نیست تا گرده افشانهای با اهمیتی به حساب آیند.
گرده افشانی ناکافی علائمی بسیارکم داشته و برای سیبها ناگوار است و موجب کندی رسیده شدن میوه می گردد. برای ارزیابی گرده افشانی باید دانه ها را شمرد. سیبهایی که به خوبی گرده افشانی شده اند دارای ۷ تا ۱۰ دانه بابهترین کیفیت می باشند. سیبهایی که کمتر از ۳ دانه دارند معمولا" نمی رسند و در اوایل تابستان از روی درخت خواهند افتاد. گرده افشانی نا مناسب یا نتیجه کمبود گرده افشانها و یا کمبود گرده تولید شده ویا به سبب شرایط آب و هوایی نامناسب برای گرده افشانی در زمان گلدهی می باشد.
● سرما هنگام گل دهی
یک مشکل کلی ، سرمای دیرهنگام است که موجب نابودی ساختارخارجی ظریف گل می شود. بهتر است برای فیلتر سازی هوا درختان درزمینهای شیبدارکاشته شوند اما شیب نباید رو به جنوب باشد ( در نیمکره شمالی) چون این کار موجب گل دادن زودرس درخت ودرنتیجه افزایش آسیب آن در برابرسرما خواهد شد. اگر سرما زیاد جدی نباشد می توان صبح قبل از تابش خورشید روی شکوفه ها روی درخت آب پاشید با این کار امکان نجات شکوفه ها وجود دارد. آسیبهای ناشی از سرما را می توان ۲۴ ساعت پس از سرما تخمین زد. اگر مادگی گیاه به سمت عقب برگشته بود نشان دهنده ازبین رفتن گل و عدم تولید میوه خواهد بود.
وجود منبع آب در نزدیکی محل پرورش سیب موجب تاخیر گرمای بهار می شود که نتیجه این مزیت به تاخیرافتادن شکوفایی تا زمان به حد اقل رسیدن احتمال سرما می گردد. مناطقی از آمریکا مثل ساحل شرقی دریاچه میشیگان ، ساحل جنوبی دریاچه انتاریو و اطراف برخی دریاچه های کوچکتر که این تاثیر خنک کنندگی آب به همراه خاک مناسب و خوب زهکشی شده وجود دارد پرورش سیب را در این نواحی ممکن ساخته است .
پرورش دهندگان خانگی سیب احتمالاً امکان استفاده از منبع آب را ندارند اما آنها می توانند از شیبهای رو به شمال یا سایر ویژگیهای جغرافیایی برای تاخیراندازی شکوفایی در بهار استفاده کنند. درختان سیب ( یا هر میوه دیگر) که در آمریکا در شیبهای رو به جنوب کاشته شوند خیلی زود شکوفه داده و دربرابر سرمای بهار بسیار آسیب پذیر خواهند بود.
▪ کاستن از بار درخت
درختان سیب هر دوسال مستعد باردهی است. اگر میوه را در مواقعیکه درخت محصول زیادی دارد ،بار آن را کم نکنند موجب کاهش گل دهی در سال بعد خواهد شد. کم کردن از بار درخت حتی خارج از زمان آن ، به برداشت محصول قابل توجه درهرسال کمک می کند.
● آفــــــــــات
درختان سیب در مقابل تعداد از بیماریهای قلرچی و باکتریایی و آفات حشره ای آسیب پذیر هستند. تقریباً در تمامی باغات میوه برنامه های فعال سمپاشی برای حفظ کیفیت خوب میوه ها ، سلامتی درخت و محصول زیاد انجام می شود. یکی از جریانات در حال انجام در مدیریت باغها ، استفاده از IPM یا کنترل یکپارچه آفات است که سمپاشیهای غیر ضروری را هنگام عدو وجود آفت یا ( محتمل تر) هنگام کنترل طبیعی آنها کاهش می دهد.
سمپاشی برای آفات حشره ای نباید زمان شکوفه دهی انجام شود چون این امرموجب مرگ گرده افشانها می شود. و نیز در باغاتی که در آنها ازآفت کشها استفاده می شود نباید اجازه رشد گیاهانی که مورد توجه زنبورها هستند داده شود. شبدر سفید هلندی یکی از انواع فراوان علفها هستند که بسیاری از زنبورها در زمان تماس با گلهای آن در سطح باغات مسموم می شوند.
از بین بیشترین بیماریهـــــای خطرناک می توان به fireblight ( بیماری باکتریایــی (و دو بیماری قارچی به نامــــهای black spot وخال زدگی سیب ( cedar-apple rust ) اشاره کرد.
plum curlico جدی ترین آفت حشره ای محسوب می شود. سایر این آفات عبارتند از : کرم حشره و کرم سیب.
پرورش سیب بدون استفاده از مواد شیمیایی بسیار دشوار است اگرچه در تعداد معدودی باغ با استفاده از گونه های مقاوم در برابربیماری و کنترلهای پرورشی بسیارخوب این کاربصورت تجاری موفق ، انجام شده است. آخرین ابزاردر پرورش طبیعی ، اسپری کردن لایه نازکی ازخاک معدنی کائولین است که موجب تشکیل مانعی طبیعی در مقابل بعضی آفات شده و مانع آفتاب سوختی سیب می گردد.
▪ برداشت
بیشتر درختان بالغ هر سال معمولاً ۱۰-۵ بوشل ( ۲۰۰-۱۰۰ کیلوگرم) محصول سیب دارند. سیبها را با استفاده از نردبانهای سه شاخه که بگونه ای طراحی شده اند تا بین شاخه ها ثابت شوند، برداشت می کنند. گونه های کمی که چیده نمی شوند ضمن رشد بسیار زیاد محصول فراوانی می دهند که تقریباً برداشت آن ممکن نیست. درختان کوتاه هر سال تقریبا" ۵-۳ بوشل ( ۱۰۰-۵۰ کیلوگرم) محصول ببار می آورند.
گونه های مختلف براساس محصولشان و اندازه نهایی درخت متفاوتند حتی اگرپیوند یکسانی داشته باشند.
▪ تجـــــــارت
۴۵ میلیون تون ( سنجه وزن برابر ۱۰۰۰ کیلو) سیب در سال ۲۰۰۲ به ارزش تقریباً ۱۰ بیلیون دلار آمریکا در جهان پرورش یافته است که تقریباً نیمی از آنرا چین تولید نموده است. آمریکا با تولید ۱۰ درصد محصول جهان دومین تولید کننده عمده سیب می باشد. ترکیه هم یکی از تولید کنندگان بزرگ این محصول محسوب می شود. فرانسه ، ایتالیا ، آفریقای جنوبی و شیلی در بین صادر کنندگان عمده سیب قرار دارند .
امروزه بیش از نیمی از کل سیب فروخته شده در آمریکا در واشنگتن پرورش می یابد که البته امکان تغییرآن وجود دارد. واردات سیب از نیوزیلند و سایر نواحی معتدل در حال رقابت با تولیدات بومی است و هرسال رو به افزایش است.
▪ کاربردهــــــــا
سیب را می توان کنسرو کرد، آب آنرا گرفت و برای تولید آب سیب، آب سیب الکل دار، شراب و پکتین آنرا تخمیر نمود. از تقطیر آب سیب الکل دار کنیاک سیب و کالودوس تهیه می شود.
سیب بخش مهمی در بسیاری از دسرهای زمستانی از قبیل پای سیب هستند. سیب اغلب بصورت پخته یا آب پز خورده شده و نیز می توان آنرا خشک کرد تا بعداً آنرا خورد یا بگونه ای دیگر ( خیس شده در آب ، الکل یا مایعات دیگر ) مورد استفاده قرار داد. پوره آن عموماً به نام سس سیب معروف است. همچنین از آن می توان کره و ژله سیب تهیه نمود. از پخته آنها در ظروف مخصوص گوشت هم، استفاده می شود.
▪ ابعاد فرهنگـــــی
سیب در بسیاری از فرهنگهای باستانی مانند اسکاندیناوی ، روم و عقاید یونان بسیار مهم بودند. برای یافتن مثال به ایدون و پلیادز نگاه کنید.
اگرچه نام "میوه" در کتاب پیدایش مشخص نشده ، روایت مسیحی رایج در اروپایی معتقد است میوه ای که آدم و حوا خوردند یک سیب بود. احتمالاً این روایت بوسیله سیبی که در طرحهای هنری هبوط از بهشت وجود دارد تقویت می شود؛ بعضی از انواع میوه ها باید به تصویر کشیده می شد و احتمالاً سیب آشنا ترین میوه برای هنرمندان بود. براساس یک اعتقاد کلی استخوان حنجره درگلوی انسان به علت گیر کردن میوه ممنوع در گلوی آدم ، سیب آدم نامیده می شود.
در برخی فرهنگها سیب نمادی برای جاودانگی ، عشق محسوب می شود. پهلوان یونانی Heracles می بایست بعنوان یکی از دوازده کار دشوار خود سیبهای طلایی هسپریدها را پیدا می کرد. شخصیت دیگر اساطیر یونان پاریس است که می بایست یک سیب طلایی را ( که از طرف اریس خدای اختلاف و دشمنی آمده بود) به زیباترین الهه می داد که بطور غیر مستقیم منجر به جنگ تروا شد؛ درحین نبرد براثر پرتاب سه سیب طلائی که توسط یک خواستگار به نام Hippomenes انجام شد حواس آتلانتا را پرت کردند. اسطوره شناسی سلتیک دارای داستانی درباره Conle است او سیبی را بدست آورد که برای یک سال از آن تغذیه نمود و منجر به علاقه شدید او به سرزمین پریان گشت. بر اساس داستانی دیگر اگر تمام پوست سیب را بصورت روبانی پیوسته جدا کرده و پشت شانه خانمی پرتاب کنند ، آن پوست به شکل حرف اول نام همسر آینده آن خانم به زمین خواهد افتاد.
در برخی مناطق برداشتن سیب با دندان از روی آب جزو مراسم سنتی عید هالووین است. گفته می شود سیب شانس بارداری خانمها را افزایش داده و اگر روی پوست مالیده شود خال ماه گرفتگی را از بین می برد. با توجه به ضرب المثل معروف روزی یک سیب بخور هیچ وقت دکتر نرو، آنها عموماً عامل سلامتی به حساب می آیند. در آمریکا و سوئد سیب هدیه سنتی برای معلم است.


مطالب مرتبط

مهندسی تولید متابولیت های ثانویه


مهندسی تولید متابولیت های ثانویه
بعضی از موجودات زنده خصوصاً گیاهان، طیف وسیعی از ترکیباتی موسوم به متابولیتهای ثانویه را تولید میکنند. در مفهوم کلی، متابولیتهای ثانویه ترکیباتی آلی هستند که نقش ضروری در رشد و نمو موجود زنده ندارند.
گیاهان برای بیوسنتز این مواد انرژی زیادی را به کار میبرند. زمانی که این ترکیبات اثری بر رشد و تمایز گیاه نداشته باشند، قاعدتاً باید منافع دیگری داشته باشند. مطالعه در زمینه وظایف این ترکیبات در گیاهان، یک موضوع جذاب و مهم برای بسیاری از پروژههای تحقیقاتی شده است و نقشهای اکولوژیکی تعدادی از این ترکیبات مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. با مطالعاتی که تاکنون صورت گرفته است، به نظر میرسد که متابولیتهای ثانویه، به عنوان موادی طبیعی، نقشهای اکولوژیکی مهمی در واکنشهای دفاعی گیاهان و همچنین گردهافشانی و انتشار دانههای گیاهان به وسیله حشرات و حیوانات دارند.
بعضی از این ترکیبات به عنوان علفکش و حشرهکش در صنعت استفاده میشوند در حالیکه برخی دیگر کاربرد صنعتی ندارند. دسته بزرگی از متابولیتهای ثانویه کاربرد دارویی و پزشکی دارند. ترکیباتی دیگری از این گروه نیز نقش مهمی در تغذیه انسان و دام دارند.
● تفاوتهای متابولیتهای ثانویه با متابولیتهای اولیه
سلولها خصوصاً سلولهای گیاهی دو دسته از ترکیبات را تولید میکنند؛ متابولیتهای اولیه و متابولیتهای ثانویه.
▪ متابولیتهای اولیه
متابولیتهای اولیه مستقیماً در رشد و متابولیسم درگیر هستند و شامل کربوهیدراتها، لیپیدها، پروتئینها و اسیدهای نوکلئیک میشوند.
در گیاهان متابولیتهای اولیه طی فرآیند فتوسنتز تولید شده و سپس در ساخت ترکیبات سلول نقشآفرینی میکنند. این ترکیبات در حجم زیاد و با ارزش اقتصادی پایین تولید میشوند و عمدتاً به عنوان ماده خام صنعت، مواد غذایی و افزودنیها کاربرد دارند. روغنهای گیاهی، اسیدهای چرب (برای ساخت صابون و شویندهها) و کربوهیدراتهایی مانند ساکاروز، نشاسته، پکتین و سلولز مثالهایی از متابولیتهای اولیه هستند. قیمت این قبیل ترکیبات به طور میانگین دو دلار در هر کیلو بوده و تولید آنها در حجم انبوه امکانپذیر است. البته برخی از متابولیتهای اولیه مانند میواینوزیتول و بتاکاروتن گران هستند که علت قیمت بالای آنها، سختی استخراج و تخلیص آنها میباشد.
▪ متابولیتهای ثانویه
متابولیتهای ثانویه از بیوسنتز متابولیتهای اولیه به دست میآیند و به عنوان ترکیبات فرعی و انتهایی متابولیسم اولیه در نظر گرفته میشوند. همچنین این ترکیبات در فرآیندهای متابولیسمی وارد نمیشوند. مهمترین متابولیتهای ثانویه آلکالوئیدها، فنولیکها، روغنهای ضروری، استروئیدها، لیگنینها، تاننها، فلاوونوئیدها میباشند.
متابولیتهای ثانویه عمدتاً در گونهها و خانوادههای خاصی از سلسله گیاهان تولید میشوند. این ترکیبات به مقدار کمی در سلول ذخیره شده و عمدتاً در سلولهای تخصصی و در مرحله خاصی از چرخه زندگی گیاه تولید میشوند و همین امر استخراج و تلخیص آنها را در مقایسه با متابولیتهای اولیه که در تمام سلولها تولید میشوند، دشوار میکند.
گیاهان دارویی از لحاظ میزان متابولیتهای ثانویه بسیار غنی میباشند و ترکیبات آنها را در انگلیسی Medicinal یا Officinal مینامند. این ترکیبات که از گروه متابولیتهای ثانویه میباشند، اثرات فیزیولوژیکی عمیقی بر پستانداران دارند و از مهمترین ترکیبات دارویی هستند.
از این گیاهان و اثرات فیزیولوژیک ترکیبات موثره آنها به عنوان داروی خوراکی استفاده شده و در نتیجه این ترکیبات، داروهای گیاهی یا داروهای طبیعی نام گرفتهاند.
استفاده از داروهای با منشا گیاهی بدون انجام فرآوری خاصی، یعنی استفاده از پودر گیاه یا مواد موثره آن بدون خالصسازی عصاره گیاهی، از قدیم رواج داشته و حتی در حال حاضر و در پزشکی مدرن از طیف وسیعی از داروهای با منشا گیاهی استفاده میشود. گرچه تعدادی از این داروها به طور مصنوعی برای مصارف ساخته میشوند ولی هنوز بسیاری از آنها از منابع طبیعی به دست میآیند.
به محض اینکه اثر فیزیولوژیک یک گیاه دارویی خاص کشف شود، تلاشها برای یافتن خصوصیات دقیق شیمیایی ماده موثره آن (داروی گیاهی) و در پی آن، یافتن روش تولید شیمیایی این ترکیبات به طور تجارتی صورت میگیرد.
برای تعیین خصوصیات شیمیایی و شناسایی یک متابولیت ثانویه، جداسازی آن به صورت کاملاً خالص الزامی و اولین قدم است. روشهای جداسازی گوناگون و مراحل آن اکثراً طولانی است.
متابولیتهای ثانویه به صورت خالص و با نسبتهای مشخص در پزشکی استفاده میشوند. البته در کنار خالص سازی مواد موثره گیاهان دارویی، آنها بدون تغییر نیز در سامانههای مختلف تهیه دارو استفاده میشوند.
این نکته را نباید فراموش کرد که در کنار متابولیتهای ثانویه، تعدادی از متابولیتهای اولیه نیز اثرات فیزیولوژیکی قوی دارند. اکثر این ترکیبات پروتئینی بوده و عملکردهای مختلفی دارند. هورمونها و زهر مارها مثالهایی از پروتئینهای با اثرات فیزیولوژیکی قوی هستند. آنتیبیوتیکها، واکسنها و تعدادی از پلیساکاریدها که نقش هورمونی دارند، از جمله متابولیتهای اولیه با اثر فیزیولوژیکی قابل ملاحظه میباشند.
● مسیرهای تولید متابولیتهای ثانویه
اسکلت کربنی متابولیتهای ثانویه از کربوهیدراتها تامین شده و طی فرآیند فتوسنتز ایجاد میشود. متابولیتهای اولیه دیگری که در تولید متابولیتهای ثانویه نقش دارند، اسیدهای آمینه میباشند. استیل کوآنزیم و اسید مِوالونیک نیز نقش مهمی در تولید انواع ترپنوئیدها دارند. مسیر اسید شیکیمیک نیز در تولید لیگنینها و ایندول آلکالوئیدها نقشآفرینی میکند. در شکل ۱ مسیر تولید چند گروه عمده از متابولیتهای ثانویه از متابولیتهای اولیه نشان داده شده است.
● مهندسی تولید متابولیتهای ثانویه در گیاهان
در حال حاضر دستاوردهای زیاد و گوناگونی در مهندسی متابولیک متابولیتهای ثانویه به دست آمده است. مسیرهای بیوشیمیایی مختلفی با استفاده از ژنهای رمزکننده آنزیمهای مهندسیشده و پروتئینهای تنظیمی بررسی شدهاند. در عین حال از ژنهای آنتیسنس نیز برای مسدود کردن مسیرهای بیوشیمیایی و افزایش تولید متابولیت ثانویه خاصی استفاده میشود.
متابولیتهای ثانویه وظایف مختلفی در طول چرخه زندگی گیاه دارند. از جمله این وظایف انجام نقش ترکیبات واسطه در برهمکنش گیاه و محیط اطرافش و برهمکنش گیاه با حشرات، ریزسازوارهها و حتی گیاهان اطراف میباشد.
تولید متابولیتهای ثانویه همچنین ممکن است بخشی از سامانه دفاعی گیاه باشد. این ترکیبات در تولیدمثل گیاهان نیز نقش دارند که از طریق جذب حشرات گردهافشان این کار را انجام میدهند.
متابولیتهای ثانویه گیاهی نقش مهمی در ایجاد کیفیت مواد غذایی (رنگ، طعم و بو) مختلف دارند. همچنین رنگ گیاهان زینتی و گلبرگ گلها که مهمترین خاصیت این گیاهان دسته از گیاهان است، توسط متابولیتهای ثانویه ایجاد میشود. بسیاری از متابولیتهای ثانویه نیز برای تولید دارو، رنگ، حشرهکشها، طعمدهندههای غذایی و عطر استفاده میشوند. به دلیل کاربردهای فراوان، متابولیتهای ثانویه موضوع جالبی برای تحقیقات اصلاح نباتات از طریق فنون ملکولی و مهندسی ژنتیک محسوب میشوند.
در ده سال گذشته تحقیقات چندانی در ارتباط با متابولیتهای ثانویه انجام نشدهاست. مانع بزرگ در انجام این تحقیقات، اطلاعات اندک از مسیرهای تولید زیستی متابولیتهای ثانویه و برهمکنش آنزیمهای درگیر در این مسیر میباشد. همچنین تعداد معدودی از ژنهای مربوط به متابولیتهای ثانویه در دسترس میباشد.
یکی از مسیرهایی که مطالعات بیشتری در سطح ژنهای دستاندرکار آن نسبت به دیگرمتابولیتهای ثانویه انجام شده است، مسیر تولید فلاوونوئیدها و آنتوسیانینها میباشد. اکثر ژنهای درگیر در مسیر تولید آنتوسیانینها همسانهسازی شده و مطالعات فراوانی در سطح بیوشیمیایی، ملکولی و ژنتیک این دسته از متابولیتهای ثانویه صورت گرفته است. یکی از مهمترین دلایل مطالعات بیشتر در این زمینه، آسانی بررسی این مواد از روی رنگ گلها به فنوتیپ قابل غربالگری میباشد.
دیگر مسیر تولید متابولیتهای ثانویه که در سطح آنزیمهای درگیر و مواد واسط مورد مطالعه قرار گرفته است و اهمیت زیادی در داروسازی دارند، ایندول آلکالوئیدها هستند. اما در این مسیر هم ژنهای محدودی مشخص شدهاند.
هدف از مهندسی ژنتیک مسیر یک متابولیت ثانویه، افزایش مقدار یک ماده خاص یا گروهی از ترکیبات و یا حتی کاهش مقدار این ترکیبات میباشد.
برای دستیابی به هدف دوم که کاهش میزان تولید یک ماده خاص یا گروهی از مواد ناخواسته میباشد، راههای مختلفی وجود دارد. ]این مواد ممکن است ترکیبات سمی در یک محصول گیاهی، مواد مانع خالصسازی یک فرآورده صنعتی یا موادی از این دست باشد.[
یکی از این راهها، مسدود کردن یک مرحله از مسیر تولید متابولیت ثانویه و مختل کردن تولید یا فعالیت آنزیم مربوط به ان مرحله میباشد. این هدف میتواند با کاهش میزان mRNA مسئول تولید این آنزیم، با استفاده از فناوری آنتیسنس، RNAi یا ابراز بالای یک آنتیبادی علیه آنزیم مسئول محقق شود. فناوری آنتیسنس به خوبی برای تغییر رنگ گلها استفاده شده است.
راههای دیگر دستیابی به این هدف، تغییر مسیر به سوی مسیرهای موازی یا افزایش کاتابولیسم ماده نهایی میباشد.
اما ممکن است هدف از انجام تحقیقات، افزایش تولید یک ترکیب خاص در گیاه بوده یا انتقال ژنهای مربوط به مسیر تولید یک متابولیت ثانویه به یک گیاه یا یک ریزسازواره مورد نظر باشد. همچنین ممکن است تولید یک ماده جدید که به صورت طبیعی در گیاهان تولید نشود، هدف یک پروژه تولیدی-پژوهشی باشد.
در برخی روشها با تغییر میزان ابراز یک یا چند ژن، بر موانع تولید یک ماده غلبه میکنند و در روشهای دیگر، با حذف مسیرهای موازی (رقابتی) یا کاهش کاتابولیسم ماده مورد نظر، مقدار آن ماده را در گیاه میافزایند.
ایجاد تغییراتی در ابراز ژنهای تنظیمی که کنترل مسیر تولید زیستی متابولیتهای ثانویه را بر عهده دارند نیز از جمله روشهای افزایش یا کاهش تولید ترکیب مورد نظر میباشد.


وبگردی
استحاله! / بررسی نامه احمدی‌نژاد به رهبری
استحاله! / بررسی نامه احمدی‌نژاد به رهبری - دگرديسي‌هاي فراواني در ايران صورت گرفته‌است؛ اصولگرايان اصلاح‌طلب شده‌اند، تحول‌طلبان محافظه‌كار شده‌اند، مسئولان پاسخ ناكارآمدي‌هاي خود را از مردم مي‌خواهند و در تازه‌ترين نوع اين استحاله‌ها فردي كه بسياري مدعي هستند او برآمده از مهندسي انتخابات است با ارسال نامه به رهبرمعظم انقلاب درخواست برگزاري انتخاباتي آزاد، زودهنگام و به دور از مهندسي كرده‌است! محموداحمدي‌نژاد همان پديده خانمان براندازي كه براي…
سیف و بازی تکراری غیر مجازها !
سیف و بازی تکراری غیر مجازها ! - حرفهای تکرای بانک مرکزی در مورد صرافی ها و موسسات مالی غیر مجاز با یک جستجوی ساده در اینترنت.
مصاحبه دختری که با ریش به «آزادی» رفت با یورونیوز
مصاحبه دختری که با ریش به «آزادی» رفت با یورونیوز - فیلم - زهرا خوش نواز در گفتوگو با یورونیوز از مراحلی که برای آماده سازی ظاهرش طی کرد تا با چهره‌ای متفاوت وارد استادیوم شود گفت. او می‌گوید: «زمانی که از تونل گذر کردم و وارد ورزشگاه شدم و چشمانم به چمن ورزشگاه افتاد گریه‌ام گرفت.»
بار دیگر زیر گرفتن ماموران پلیس با ماشین سواری توسط دراویش
بار دیگر زیر گرفتن ماموران پلیس با ماشین سواری توسط دراویش - باز هم زیر گرفتن ماموران امنیتی و نیروی انتظامی توسط یک ماشین دیگر سواری توسط اراذل خیابان گلستان هفتم
حمله با اتوبوس به مأموران پلیس در پاسداران
حمله با اتوبوس به مأموران پلیس در پاسداران - کی از دراویش گنابادی با اتوبوس به مردم و مأموران پلیس در خیابان پاسداران تهران / گفته میشود تعداد شهدای ناجا در حمله آشوبگران فرقه ضاله گنابادی و حامیان نورعلی تابنده به ۴ تن رسیده است.
لحظه مواجهه وزیر راه با خانواده قربانیان سانحه هواپیمای
لحظه مواجهه وزیر راه با خانواده قربانیان سانحه هواپیمای - به دنبال سقوط هواپیمای تهران-یاسوج ویدیو لحظه مواجه خانواده های جانباختگان را با وزیر مشاهده می کنید.
حمله با چاقو به یک راننده سر پارک خودرو
حمله با چاقو به یک راننده سر پارک خودرو - تصاویری دردناک از حمله مرد موتور سوار با چاقو به یک مرد راننده در حضور همسر و فرزندش در شهرستان داراب استان فارس را در ویدئوی زیر می بینید. به نظر میرسد این اتفاق در پی جرو بحثی بر سر پارک کردن وسایل نقلیه روی داده است!
اگر «عدم رویارویی با حریفان اسرائیلی» آرمان ماست چرا پنهانی و دزدکی؟
اگر «عدم رویارویی با حریفان اسرائیلی» آرمان ماست چرا پنهانی و دزدکی؟ - آنچه مشخص است جمهوری اسلامی ایران باید تصمیم مشخص و درستی درباره سیاست عدم رویارویی با ورزشکاران رژیم صهیونیستی بگیرد. دیگر نمی‌توان با این روش تعقیب و گریزی با این مسئله برخورد کرد. دیگر نمی‌توان ورزشکاران را از مقابله با کشتی‌گیران اسرائیلی باز داشت و در برابر رسانه‌های جهانی گفت به خاطر مصدومیت در میدان حاضر نمی‌شویم و در داخل جشن بگیریم که ما عزت‌مان را حفظ کردیم و...
بدل ایرانی آنجلینا جولی رونمایی شد !
بدل ایرانی آنجلینا جولی رونمایی شد ! - شب گذشته مراسم اکران فیلم بلوک 9 خروجی 2 به کارگردانی علیرضا امینی و تهیه کنندگی محمدرضا شریفی نیا و نیز فیلم شاخ کرگدن در پردیس سینمایی ملت برگزار گردید.
اظهارات جنجالی احمدی نژاد در مقابل دادگاه
اظهارات جنجالی احمدی نژاد در مقابل دادگاه - سخنرانی پرحاشیه احمدی نژاد در مقابل دادگاه بقایی
    5 دلیل خوب برای خوردن مارچوبه
    مصرف مارچوبه از ابتلا به برخی از سرطان‌ها پیشگیری می‌کند. می‌پرسید چرا؟ به خاطر اینکه حاوی ویتامین‌های A،C،E،K، کروم و مشتقات سیستئین هست که میزان تولید مولکول‌های گلوتاتیون را افزایش می‌دهد.