تاثیر محلول پاشی نانوذره دی اکسیدتیتانیوم بر عملکرد فیزیولوژیکی و آنتی‫ اکسیدانتی دو گونه مرزنجوش

نانوذرات به دلیل ویژگی های فیزیکوشیمیایی ویژه خود که آن ها را قادر می سازد به عنوان محرک رشد گیاه عمل کنند، نسبت به اشکال معمولی عنصر برتر می سازد. تحقیقات اخیر بر روی نانوذرات بیانگر هم اثرات مثبت و هم اثرات منفی این ذرات است. نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم (TiO2 NPs) در مقادیر زیاد در سراسر جهان برای اهداف مختلف بررسی می شود. این پژوهش با هدف ارزیابی تاثیرنانوذرات دی اکسیدتیتانیوم بر برخی صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی و القای سیستم آنتی اکسیدانی دو گونه مرزنجوش مدیترانه ای (Origanum vulgare L.) و مرزنجوش اروپایی (Origanum majorana L.)، درقالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار صورت گرفت. 

اندام هوایی گیاهان دو ماهه پرورش داده شده در شرایط گلخانه، با غلظت های 10، 60 و 120 میلی گرم درلیتر نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم محلول پاشی شدند. برای گیاهان شاهد، تیمار با آب مقطر صورت گرفت. سنجش روند تغییرات رنگیزه های فتوسنتزی، میزان مالون دی آلدیید، پرولین و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در نمونه های جمع آوری شده انجام شد.

مقایسه میانگین داده ها نشان دادکه غظت 60 میلی گرم درلیتر نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم، موجب بیشترین میزان کلروفیل a، کلروفیل کل و کاروتنوییدهای هر دو گونه مرزنجوش شد. ولی بیشترین میزان کلروفیل b مرزنجوش اروپایی، در تیمار 120 میلی گرم درلیتر نانوذرات مشاهده گردید. شایان ذکر است که تاثیر منفی غلظت120 میلی گرم درلیتر نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم بر سیستم غشایی دو گونه از لحاظ آماری معنی دار و قابل توجه بود که می تواند اشاره به نشت الکترولیت ها داشته باشد. هر چند افزایش غلظت نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم، موجب مقادیر پایین میزان مالون دی آلدیید گونه مدیترانه ای در مقایسه با گونه اروپایی شد؛ اما سطح پرولین مرزنجوش مدیترانه ای به شدت افزایش یافت. بیشترین میزان فعالیت اکثر آنزیم های آنتی اکسیدان (گایاکول پراکسیداز،آسکوربات پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز، سوپراکسیددیسموتازوگلوتاتیون اس-ترانسفراز) نوع مدیترانه ای، در غلظت 60 میلی گرم درلیتر تیمار مشاهده شد؛ اما فعالیت کاتالاز گونه مدیترانه ای نسبت به گونه اروپایی خود به طور قابل توجهی پایین بود.

مجموعه نتایج این تحقیق نشان می دهد که تیمار 60 میلی گرم درلیتر نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم باعث بهبود ویژگی های فیزیولوژیکی گیاه دارویی مرزنجوش از جمله افزایش رنگیزه های فتوسنتزی و به دنبال آن سرعت فتوسنتز و افزایش زیست توده گیاه می شود. قابل ذکر است که سطوح بالاتر از غلظت بهینه نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم می تواند منجر به افزایش سطوح گونه های کنشگر اکسیژن و انفجار اکسیداتیو شود که منجر به کاهش عملکرد گیاه می شود. بنابراین، پاسخ گیاه به نانوذرات به طور قابل توجهی به غلظت و زمان کاربرد، و همچنین اندازه، شکل و عملکرد سطحی ذرات وابسته است. در نهایت مرزنجوش مدیترانه ای به دلیل فعالیت بیشتر آنزیم های آنتی اکسیدانی در شرایط تیمار با نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم به عنوان گونه گیاهی موفق تر معرفی می گردد.