خواص غذایی نوروزک
در دانه این گیاه پایا مواد مختلفی نظیر روغن، پروتئین، فیبر، رطوبت، خاکستر و اسیدهای چرب اندازه گیری و شناسایی شده است. مغز دانه آن حاوی ۵۰ تا ۵۶ درصد روغن و ۳۲ درصد پروتئین است که برای طباخی و خام خواری انسان مطلوب است. طباطبایی [۳۵] با بررسی اثرات آنتی‌اکسیدانی اسانس و عصاره گیاه نوروزک بیان میکند، به جای افزودنیهای شیمیایی برای نگهداری مواد غذایی میتوان از عصاره گیاه نوروزک استفاده نمود.

جمع‌ آوری بذر نوروزک توسط ساکنین محلی و تغذیه از آن به عنوان آجیل نشان میدهد که ارزش غذایی این گونه برای ساکنین محلی شناخته شده است. پوست دانه نوروزک حاوی مواد موسیلاژی یا پلی ساکاریدی همراه با مقداری پکتین میباشد. پوشش موسیلاژی از ارزش غذایی بالایی برخوردار می‌باشد و در تهیه غذاهای کم انرژی و در صنایع غذایی و دارویی کاربرد فراوان دارد [۳۰].
مهم‌ترین کاربرد دانه در قدیم در منطقه کاهک سبزوار به عنوان افزودنی نان بوده است، چرا که اضافه کردن آن به آرد سبب بهبود طعم و ماندگاری نان نسبت به نان معمولی می‌شود. این ویژگی به موسیلاژ، پکتین و روغن دانه مربوط می‌شود. این مواد از بیات شدن نان جلوگیری میکند [۱۶].
رنگ و بوی این روغن طی چند ماه نگهداری در شرایط محیط تغییر نمی‌کند. اندیس پراکسید صفر چند ماه پس از استخراج روغن به دست آمده، نمایانگر مقاومت در برابر تندی و عوامل اکسید‌کننده است. مقایسه ویژگی این روغن با دانه سویا که به محض استخراج دارای پراکسید می‌باشد، بسیار جالب توجه است. در مجموع اندیس پراکسید بسیار پایین، مقدار کم اسیدهای چرب آزاد و وجود آنتی‌اکسیدان قوی در دانه سبب افزایش ماندگاری روغن دانه نوروزک نسبت به روغن دانه های دیگر می‌شود، از طرفی نیاز به افزودن رنگهای سنتزی ندارد، چون خود روغن دارای رنگ شفاف است [۳۳].
همچنین برخلاف روغنهای نباتی دیگر، در آزمایشهای فیتوشیمیایی هیچ نوع ماده سمی مانند قندهای نفخآور، گلیکوزیدهای سیانوژیک و آلکالوئیدها مشاهده نشده است. این در حالی است که سویا حاوی مواد نفاخ است و پنبهدانه دارای موادی است که سبب عقیم شدن دام و انسان میشود. میزان پروتئین در دانه کامل بیش از ۱۹ درصد و در مغز دانه حدود ۳۲ درصد گزارش شده است که این رقم از نظر کمی قابل ملاحظه است [۳۳].
پروتئین دانه نوروزک فاقد مواد نفخ‌زا آنتی‌پپسین، آنتی‌تریپسین و گلیکوزیدهای سیانوژن میباشد. به همین دلیل هزینه های استخراج و آمادهسازی پروتئین این دانه به مقدار زیادی کاهش مییابد. همچنین قرابت زیاد بین اسیدآمینه در دانه نوروزک و شیر وجود دارد، بنابراین می‌تواند در تهیه شیر خشک مورد استفاده قرار گیرد [۳۳].
ضریب هضم پروتئین دانه نوروزک بسیار بالا است. از مهم‌ترین فاکتورهای ارزیابی مربوط به پروتئینهای گیاهی در تغذیه انسان فاکتور ضریب هضم است که در پروتئین خام دانه نوروزک بیش از ۹۰ درصد میباشد. حال آنکه این ضریب در سویا کمتر از ۳۰٪ است. بنابراین می‌توان پروتئین خام این گیاه را بدون هیچگونه فرایندی در نغذیه انسان و تهیه فراوردههای گوشتی از قبیل سوسیس و کالباس استفاده نمود [۳۳].
تنوع ژنتیکی
تنوع آب و هوا و شرایط اکولوژیک مختلف، باعث تنوع و غنای گیاهان دارویی در سراسر ایران شده است. بررسی تنوع ژنتیکی در گیاهان از جنبه‌های مختلفی حائز اهمیت است. پیش شرط استفاده از ذخایر توارثی، شناسایی و مطالعه تنوع ژنتیکی صفات مختلف در آنهاست. کاهش تنوع ژنتیکی علاوه بر اینکه بازدهی برنامه اصلاحی را کاهش می‌دهد، باعث ایجاد یکنواختی ژنتیکی در مزارع و آسیب‌پذیری شدید محصولات کشاورزی، در برابر آفات و بیماریها و تنش‌های محیطی میگردد. خویشاوندان وحشی و بومی، یک منبع بالقوه و با ارزش از تنوع ژنتیکی هستند که اخیراً توجه به‌نژادگران به آن معطوف شده است [۱۲].
مهم‌ترین عیب استفاده از جمعیت‌های بومی گیاهان دارویی، ناهمگن بودن جمعیتها از نظر مورفولوژیک، فنولوژی و ترکیبات شیمیایی می‌باشد. در صورتی که بخواهیم یک گیاه دارویی جدید را وارد صنعت کنیم دو روش وجود دارد: روش اول استفاده از گیاهان در رویشگاه طبیعی، که در این روش در حد متناسب با پتانسیل تولید، بهره‌برداری از گیاهان موجود در رویشگاه انجام میگیرد. اما با توجه به ناهمگنی جمعیتهای گیاهی و حضور انواع تیپ‌های مختلف شیمیایی، باید با بررسی تنوع موجود در طبیعت و تهیه نقشه‌های پراکنش تیپهای شیمیایی، رویشگاههای واجد تیپ مورد نظر مشخص گردد [۵۵].
اما در این روش میزان تولید تیپ شیمیایی مورد نظر کم بوده و به صورت بلند مدت جوابگوی بازار نخواهد بود. به منظور بهره‌برداری پایدار و حفاظت از ذخایر ژنتیکی گونه های دارویی بایستی از روش دیگری استفاده شود. بنابراین این ضرورت احساس میشود که نسبت به اهلی سازی و وارد نمودن گونه های مذکور به سیستمهای کشاورزی اقدام نمایند [۵۵]. انتخاب بهترین تیپ شیمیایی در بین جمعیتهای طبیعی هر گونه از گیاهان دارویی، اولین، مهمترین و البته پرهزینهترین مرحله در طی روش دوم (اهلی سازی گیاهان) میباشد [۹۱].
اطلاعات درباره ساختار ژنتیکی جمعیتهای گیاهان دارویی کم است، ولی آگاهی از خصوصیات فنوتیپی و فیتوشیمیایی که خصوصاً در ارتباط بیواسطه با ساختار مذکور قرار دارند، سرعت انتخاب را افزایش داده و کارایی آن را بالا میبرد. تنوع زیاد در جمعیتهای وحشی گیاهان دارویی باعث شده است که انتخاب جمعیت یا تک بوته از میان این جمعیتها، پر استفادهترین روش اصلاحی در فرایند اهلی ساختن و زراعی کردن آنها باشد. در روش رایج، گیاهان از مناطق اکولوژیک متفاوت جمع آوری شده و از نظر ویژگیهای ژنتیکی (مورفولوژیک، مولکولی، سیتوژنتیک و فیتوشیمیایی)، کاملاً مورد بررسی قرار میگیرند. بهینه سازی تولید بر پایه این بررسی (انتخاب ژنوتیپ برتر) سنگینترین و پرهزینهترین مرحله است. به همین دلیل بهتر است که فرایند مذکور با همکاری کشت و صنعتها و بهطور تخصصی انجام گیرد [۹۵].
ضرورت حفظ ذخایر ژنتیکی
با توجه به افزایش جمعیت و به دنبال آن بالا رفتن نیازهای غذایی، دارویی، بهداشتی و … نقش گیاهان در برآورده کردن این نیازها بسیار حائز اهمیت است. در مواجهه با این نیازها حفظ و ذخیره منابع ژنتیکی گیاهی از سراسر جهان لازم و ضروری است. دخالت انسان در طبیعت، چرای بیرویه دام، از بین رفتن جنگلها و توسعه راه ها و شهرسازی دلیلی بر حذف این منابع ژنتیکی با ارزش از این کره خاکی است [۳۰].
امروزه مسئله حفاظت از گونه های دارویی و معطر به دلیل گرایش به گیاه درمانی و بازار رو به گسترش گیاهان دارویی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. بررسی ها نشان میدهد هنوز بخش عظیمی از گونه های دارویی و معطر از طبیعت جمع آوری میشود که موجب تخریب بیرویه جمعیتهای وحشی این گیاهان شده است [۷۵].
طبق برآوردها ۳۴۰۰۰ گونه گیاهی یا ۸ درصد فلور گیاهی جهان در معرض خطر فرسایش و تخریب قرار دارند. مهمترین عواملی که باعث انقراض گونه های دارویی شدهاند از بین رفتن و تخریب رویشگاهها و تبدیل شدن رویشگاهها به زمینهای کشاورزی، سیستمهای مدرن کشاورزی، روش های ناپایدار برداشت و برداشت بیرویه و غیر کنترل شده میباشد [۷۵ و ۸۵].
البته همهی گونه های گیاهی و دارویی به یک نسبت در معرض انقراض قرار ندارند. در واقع گونه های دارویی که بیشتر مورد توجه بازار هستند، کلیه گونه های وحشی که نیازهای اکولوژیکی خاص و در نتیجه دارای پراکنش محدود هستند، سرعت تکثیر و رشد کندی دارند و اندامهای تولید مثلی آنها (گل، میوه و بذر) یا اندامهای مستقر کننده آنها مانند ریشه ها و ریزومها، مصرف دارویی داشته باشند، در اثر برداشت بیرویه بیشتر در معرض خطر انقراض میباشند [۶۹؛ ۷۶ و ۸۵].
خوشبختانه در چند دهه اخیر شاهد تلاشهای جدی از طرف سازمانهای بین المللی به منظور جلوگیری از انقراض گونه های گیاهی هستیم. از جمله عملکردهای انجام شده در زمینه نگهداری گونه های گیاهی، ایجاد بانکهای ژن گیاهی و نگهداری بذور گیاهان در شرایط مناسب برای میانمدت و یا زیر صفر برای مدتهای طولانیتر میباشد [۱]. در شرایط یاد شده، بذرها پس از مدتی قوه نامیه خود را از دست میدهند که برای جلوگیری از نابودی آنها، نیاز به بازکشت بذور میباشد.
در برخی از گونه ها، بویژه گونه های جنگلی، مدت زمان لازم برای تکمیل رشد رویشی و شروع بذردهی بسیار طولانی است. علاوه بر این برخی بذور قوه نامیه کمی دارند یا اینکه به سرعت قوه جوانه زنی خود را از دست میدهند. از دیگر فعالیتهای حفاظتی، ایجاد باغهای حفاظتی، ایجاد باغهای گیاهشناسی و مناطق حفاظت شده در عرصه های طبیعی میباشد [۳۰].
در اصلاح نباتات به طور عمده راه و روشهایی مورد نظر است که با به کار بستن آنها صفات مشخصی در گیاه تقویت میگردد یا محصولی با کیفیت و کمیت مطلوبتر به دست میآید. علاوه بر این ممکن است هدفهای دیگری نیز چون به دست آوردن گیاهان مقاوم در مقابل آفات و بیماریهای خاص، زودرس کردن محصول، انطباق دادن گیاه مورد کشت با مکانیزاسیون پیشرفته و هدفهای مشابه آن نیز مد نظر باشد [۲].
با توجه به این مطلب هدف از اصلاح گیاهان دارویی نیز افزایش کمیت و کیفیت آن دسته از مواد موثره در این گیاهان است که در صنایع دارویی، غذایی و عطر سازی اهمیت خاصی دارند. اما در این راه مراحل بسیاری وجود دارند که اولین و مهمترین آنها جمعآوری ذخایر ژنتیکی گیاه مورد نظر، حفظ و نگهداری کلکسیون تعیین خصوصیات و تنوع ژنتیکی نمونه های جمعآوری شده میباشد. بنابراین در حال حاضر نگهداری ذخایر توارثی و جلوگیری از فرسایش و انقراض این گونه ها به ویژه گونه های بومی، از اهمیت ویژهای برخوردار است [۴].
منابع ژنتیک گیاهی ایران، در سه ناحیه فیتوجغرافیایی به شرح زیر پراکنده شدهاند [۸۵] :
۱-ناحیه ایران و توران (Irano-turanian Region): این ناحیه شامل نواحی مرکزی، شرقی و غربی ایران است که اختلافات دمایی باعث شده که فلور متفاوتی را در خود جای دهد.
۲-ایالت اگزینو-هیرکانین (Euxino-Hyrcanin Province): این ایالت شامل دامنه شمالی کوههای البرز و منطقه خزری و جنگلهای ارسباران میباشد. رطوبت نسبتاً بالای هوا و دمای مناسب در زمستان، باعث شده است که تعداد زیادی از گونه های جنگلی را در خود جای دهد.
۳-ناحیه صحرای سیندیان (Saharo-Sindian Region): فلور زیر استوایی، شامل منطقه جنوب کشور که از نظر تعداد گونه بسیار فقیر میباشد.
ایران کشوری بزرگ با اقلیمهای متنوع و گوناگون است، این گوناگونی در شرایط آب و هوایی سبب به وجود آمدن محیطهای بسیار مناسب برای بیشتر گیاهان دارویی شده است. به طوری که میزان گونه های گیاهی موجود در ایران چندین برابر کل گونه های گیاهی موجود در اروپاست [۳۰].
گونه نوروزک یکی از گونه های بومی ایران است که دارای ارزش تغذیه ای، دارویی و اقتصادی فراوانی میباشد، اما به دلیل مقدار کم بذر سالم و همچنین شانس کم شکستن طبیعی پوست بذر و سبز شدن و استقرار گیاه در عرصه، احتمال تکثیر جنسی و گسترش آن بسیار ناچیز است. همچنین روش های ناپایدار بهرهبرداری توسط افراد بومی و محلی، چرای بیرویه توسط دام و تغذیه بذور توسط جوندگان و حشرات منجر به تخریب بخش وسیعی از رویشگاههای طبیعی این گیاه گردیده است. بنابراین کشت و اهلی کردن، نگهداری و توسعه ژرمپلاسم موجود و جلوگیری از نابودی آن، امری ضروری است [۳۰].
بررسی اثر تاریخ کاشت
عملکرد محصولات زراعی تحت تاثیر عوامل گوناگونی از جمله ژنوتیپ، تاریخ کاشت، رطوبت، حاصلخیزی خاک، دما و تشعشع قرار میگیرد. تاریخ کاشت به طرق مختلف از جمله تغییر در طول روز و درجه حرارت بر خصوصیات گیاه تاثیر میگذارد. کاشت محصول بایستی در زمانی انجام شود که گیاه به خوبی سبز شده، استقرار یافته و هر یک از مراحل رشد گیاه با شرایط محیطی مناسب خود همزمان باشد و تا حد امکان دوره رشد گیاه با شرایط نامساعد محیطی برخورد نداشته باشد. به این ترتیب تعیین تاریخ کاشت مناسب، مستلزم آگاهی کامل از ویژگیهای فیزیولوژیکی گیاه و همچنین تغییرات قابل پیشبینی محیط است [۲۳ و ۸۷].
نقش عوامل محیطی بر مواد موثره گیاهان دارویی
زمانی که گیاه در ابتدا با تغییرات محیطی خاص روبرو می‌شود، تغییراتی در رفتار فیزیولوژیک آن در جهت سازگاری به محیط جدید ایجاد می‌شود که این تغییرات معمولاً ناپایدارند ولی اگرشرایط محیطی مذکور در محل رویش گیاه پایدار شود، نسلهای بعدی در جهت سازگاری به محیط جدید انتخاب میشوند و این سازگاری به تدریج به صفات موروثی و قابل انتقال به نتاج تبدیل میشود [۵۹، ۶۰ و ۱۰۹]. علاوه بر این تحقیقات نشان داده است که شرایط جغرافیایی، مواد دارویی فعال گیاهان دارویی را از لحاظ کمی و کیفی، تحت تاثیر قرار می‌دهد. بر پایه تحقیقات انجام شده، عوامل محیطی محل رویش گیاهان دارویی در سه محور زیر بر آنها تاثیر میگذارد:

1. 1. تاثیر بر مقدار کل ماده موثره گیاهان دارویی

1. 1. تاثیر بر عناصر تشکیل دهنده مواد موثره

1. 1. تاثیر بر مقدار تولید وزن خشک گیاه

عوامل محیطی که تاثیر بسیار عمده ای بر کمیت و کیفیت مواد موثره گیاهان دارویی میگذارد عبارتند از نور، درجه حرارت، آبیاری و ارتفاع محل از سطح دریا که لازم است به دقت مورد بررسی قرار گیرند. به این خاطر، بسیاری از محققین تاثیر تنوع جغرافیایی بر گیاهان دارویی را از لحاظ تغییرات در سطوح مولکول DNA (ژنتیک) مطالعه نمودهاند. این برآوردها از تنوع ژنتیکی میتواند در طراحی برنامههای اصلاحی گیاهان دارویی و همچنین مدیریت و حفاظت از ژرمپلاسم آنها بهکار رود [۷].
کلروفیل
محتوای کلروفیل برگ گیاه یکی از فاکتورهای مهم در حفظ ظرفیت فتوسنتزی و تولید ماده خشک میباشد. واکنش محتوای کلروفیل برگ بسته به گونه گیاهی، ژنوتیپ و شرایط محیطی متفاوت است. بسیاری از فاکتورها به عنوان یک عامل محدود کننده در سنتز کلروفیل اختلال ایجاد میکنند و باعث کلروز در گیاه میشود [۴۲].
بررسی تنوع اسانس
در سالهای اخیر پژوهشهای گستردهای در مورد گیاهان دارویی انجام گرفته است، به طوری که امروزه داروهایی با منشا طبیعی بسیار مورد توجه هستند. نعناع از جمله این گیاهان دارویی است که به واسطه اثرات دارویی متعدد از قدیم توجه محققان را به خود جلب کرده است. مصرف این گیاه در اشکال مختلف دارویی، غذایی و بهداشتی سبب برتری این گیاه نسبت به سایر گیاهان دارویی شده است. از مصارف دارویی اسانس آن می توان به تسکین دردهای سندرم روده تحریکپذیر، ضدنفخ، تاثیر بر تنفس و درمان سیاه سرفه اشاره کرد [۵۱ و ۵۵].
گیاهان تیره نعناع طوری در کره زمین پراکنده شدهاند که در اغلب نواحی کره زمین یافت میشوند، ولی بیشترین انتشار آنها در منطقه مدیترانه است [۲۳ و ۵۵]. امروزه در کشورهای مختلف جهان بیش از هزار تن اسانس در سال از این گیاهان تهیه میشود، این امر اهمیت و توسعهی کشت آنها را در نقاط مختلف نشان میدهد [۲۴].
از آنجا که اثرات دارویی این گیاه به اسانس آن نسبت داده شده است هر عاملی که بر کیفیت و کمیت اسانس اثر گذار باشد مورد توجه قرار میگیرد. از جمله این عوامل تنشهای محیطی هستند که هنگامی رخ میدهند که پارامترهای مختلف در دامنهی مناسب برای گیاه نباشند. تاریخ کاشت از جمله عواملی است که با تاثیر بر روی پارامترهای متفاوت میتواند در ایجاد تنش نقش داشته باشد [۵].
آنتی‌اکسیدان
تاریخچه آنتی‌اکسیدان‌ها به قرن نوزدهم بر می‌گردد، زمانی که مشخص شد آنچه که تا آن زمان در مورد فساد لاستیک طبیعی می‌پنداشته اند اشتباه بوده است، در واقع مشخص شد که دلیل فساد این ماده فرایندهای بیولوژیکی نیست بلکه پراکسیداسیون میباشد. پژوهشهایی که بعد از این کشف در زمینه آنتی‌اکسیدانی یا آنتیاکسیژن صورت گرفت، به دو فاز مشخص که از لحاظ زمانی هم‌پوشانی دارند تقسیم می‌گردد [۴۸].