Göller Yöresinde Farklı Lokasyonlarda Doğal Olarak Yetişen Smyrnium connatum Boiss. & Kotschy’nin Uçucu Yağ Bileşenlerinin Karakterizasyonu

Year 2022, Volume: 36 Issue: 1, 75 - 86, 01.06.2022

Bekir Tosun , Arif Şanlı , Tahsin Karadoğan , Yeşim Cirit , Fatma Zehra Ok

https://doi.org/10.20479/bursauludagziraat.897051

Abstract

Araştırma Göller Yöresi (Türkiye) florasında farklı lokasyonlarda doğal olarak yetişen Smyrnium connatum Boiss & Kotschy meyve uçucu yağ oranı ve bileşenlerinin belirlenmesi amacıyla 2016 yılında yürütülmüştür. Meyve örneklerinin uçucu yağ oranları Clavenger tipi hidro-distilasyon cihazında, uçucu yağ bileşenleri ise GC/MS’de belirlenmiştir. Farklı lokasyonlardan alınan meyve örneklerinin uçucu yağ oranları % 1.75 ile % 5.00 arasında geniş bir varyasyon göstermiştir. Çalışmada uçucu yağı oluşturan bileşenler ve oranları bakımından da önemli farklılıklar tespit edilmiş, bileşen sayısının lokasyonlara göre 43 ile 72 arasında değiştiği ve türe ait meyvelerde toplam 85 farklı bileşen bulunduğu belirlenmiştir. Tüm lokasyonlardan elde edilen uçucu yağlarda da yüksek oranlarda bulunan curzerene (% 15.56-25.45), β- elemene (% 4.83-10.63), germacrene B (% 4.32-9.14), germacrene D (% 7.78-11.77), procerin (% 5.23-6.69) ve furanodiene (% 3.98-12.97)’in önemli bileşenler olduğu ve uçucu yağların yüksek oranda seskiterpenlerden oluştuğu (% 72.80-92.07) belirlenmiştir. Çalışmada, S. connatum meyve uçucu yağının türün yetiştiği bölgenin ekolojik koşullarına bağlı olarak önemli derecede kalitatif ve kantitatif farklılıklar gösterdiği ve gerek kültüre alma gerekse farklı alanlarda kullanılmalarında bu faktörlerin göz önünde bulundurulması gerektiği sonucuna varılmıştır.

Keywords

Smyrnium connatum Boiss. & Kotschy, lokasyon, Uçucu yağ oranı ve bileşenleri

Supporting Institution

TUBİTAK 1001 programı

Project Number

113O284

Thanks

Bu araştırma TUBİTAK 1001 programı tarafından maddi olarak desteklenmiştir (Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, Proje No: 113O284).

Essential Oil Characterization of Smyrnium connatum Boiss. & Kotschy from Various Geographical Locations in Lakes Region

Abstract

The fruits of Smyrnium connatum Boiss. & Kotschy growing wild in Lakes Region in Turkey were collected at seed maturing stage from 4 different localities to study the essential oil composition. The essential oils of fruits were obtained by hydro distillation and components of the oils were identified by GC and GC-MS. The essential oil contents ranged from 1.75% to 5.00 %. The number of essential oil components ranged from 43 to 72 based on locations and a total of 85 different compounds were identified. Major qualitative and quantitative variations of some compounds were determined with respect to localities of collection. The major components were curzerene (15.56-25.45%), β- elemene (4.83-10.63%), germacrene B (4.32-9.14%), germacrene D (7.78- 11.77%), procerin (5.23-6.69) and furanodiene (% 3.66-12.97) and essential oils consisted of high percentage of sesquiterpenes (% 72.80-92.07). It was concluded that S. connatum fruit essential oil was shown significant qualitative and quantitative differences depending on ecological conditions of the region where the species grow, and these factors should be taken into account in both culture and using in different purposses.

Keywords

Smyrnium connatum Boiss. & Kotschy., Location, Essential oil content and composition

Project Number

113O284

References

• Adams, P.R. 2007. Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectroscopy. Allured Publishing Corporation, Carol Stream, IL
• Benelli, G., Pavela, R., Iannarelli, R., Petrelli, R., Cappellacci, L., Cianfaglione, K., Afshar, F.H., Nicoletti, M., Canale, A. and Maggi, F. 2017. Synergized mixtures of Apiaceae essential oils and related plant-borne compounds: Larvicidal effectiveness on the filariasis vector Culex quinquefasciatus Say, Industrial Crops and Products. 96, 186–195.
• Bermejo, J.E. and Leon, J. 1994. Neglected Crops: 1492 from a different perspective. Fao Plant P, No: 26, FAO, Rome, Italy.
• Bertoli, A., Pistelli, L., Morelli, I., Fratemale, D., Giamperi, L. and Ricci, D. 2004. Volatile constituents of different parts (roots. stems and leaves) of Smyrnium olusatrum L. Flavour and Fragrance Journal, 19 (6): 522-525.
• Council of Europe. 1980. European pharmacopoeia. Sainte-Ruffine: Maisonneuve, Strasbourg 5th Edn, Vol. 2.
• Daroui-Mokaddem, H., Kabouche, A., Bouacha, M., Soumati, B., El-Azzouny, A., Bruneau, C. and Kabouche, Z. 2010. GC/MS analysis and antimicrobial activity of the essential oil of fresh leaves of Eucalytus globulus and leaves and stems of Smyrnium olusatrum from constantine (Algeria). Natural Product Communications, 5(10): 1669 – 1672.
• Davis, P., H., Mill, R., R. and Kit, T., (EDS.) 1988. Flora of turkey and the east aegean ısland. Edinburgh University Press, Edinburgh 10.
• Davis, PH. 1972. Flora of turkey and the east aegean ıslands. Edinburgh: Edinburg University Press., 4: 429- 430.
• Demirci, S. and Eroğlu Özkan, E. 2014. Ethnobotanical studies of some Apiaceae plants in Kahramanmaras and a review of their phytochemical studies. İstanbul Ecz. Fak. Derg. / J. Fac. Pharm. Istanbul, 44(2): 241-250.
• Dirican, A. ve Telci İ. 2016. Tokat florasında doğal yayılış gösteren rezene popülasyonlarının morfolojik ve kalite özeliklerinin belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 53 (3):293-299.
• Djamshidi, A., Aminzadeh, M., Azarnivand, H. and Abedi, M. 2006. The effects of altitude on quality and quantity of essential oil in Thymus kotschyanus L. Iranian Research Journal of Aromatic and Medicinal Plants, 5(18): 17-22.
• El-On, J., Ozer, L., Gopas, J., Sneir, R., Enav, H., Luft, N., Davidov, G., Golan-Goldhirsh, A. 2009. Antileishmanial activity in Israeli plants. Annals of Tropical Medicine & Parasitology, 103: 297–306.
• Göze Özdemir, F. G., Tosun, B., Şanlı, A. ve Karadoğan, T. 2021. Türkiye’de yetişen bazı Apiaceae türlerinin uçucu yağlarının kök lezyon nematodlarına karşı nematisidal aktiviteleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 30- 2.
• Jafri, S. M.H. and El-Gadi, A. 2001. Flora of Libya, Al Faatheh University, Faculty of Science Publication, Tripoli, 117-30.
• Kandil, M.A.M.H., Salah, A., Omer, E.S.E., El-Gala, M., Sator, C. and Schnug, E. 2002. Fruit and essential oil yield of fennel (Foeniculum vulgare Mill.) grown with fertilizer sources for organic farming in egypt. Landbauforschundg Volkenrode, 52(3): 135-139.
• Karadoğan, T., Şanlı, A., Tosun, B. ve Özçelik, H. 2015. Göller yöresinde yayılış gösteren Glaucosciadium cordifolium (Boiss.) Burtt & Davis bitkisinin uçucu yağ oranı ve bileşenleri. Biyoloji Bilimleri Araştırma Dergisi, 8(1): 35-39.
• Karık, Ü., Çiçek, F. ve Çınar, O. 2017. Menemen ekolojik koşullarında lavanta (Lavandula spp.) tür ve çeşitlerinin morfolojik, verim ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. Anadolu Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 27(1): 17-28.
• Li, W., J. Shi, J., Papa, F. and Maggi, X. 2016. Chen, Isofuranodiene, the main volatile constituent of wild celery (Smyrnium olusatrum L.), protects D-galactosamin/lipopolysacchride-induced liver injury in rats, Natural Product Research, 30: 1162–1165.
• Mahzooni-Kachapi, S.S., Mahdavi, M., Jouri, M.H., Akbarzadeh, M. and Roozbeh-Nasira'ei, L. 2014. The effects of altitude on chemical compositions and function of essential oils in Stachys lavandulifolia Vahl. Iran. Int. J., Med. Arom. Plants, 4(2): 107-116.
• Mammadov, R. 2014. Tohumlu bitkilerde sekonder metabolitler. Nobel Akademik Yayıncılık. Yayın No: 841. Ankara.
• Marongiu, B., Piras, A., Porcedda, S., Falconieri, D., Frau, M. A., Maxia, A., Gonçalves, M. J., Cavaleiro, C. and Salgueiro, L. 2012. Antifungal activity and chemical composition of essential oils from Smyrnium olusatrum L. (Apiaceae) from Italy and Portugal, Natural Product Research, 26: 993–1003. Mungan, F. 2011. Türkiye’nin Smyrinum L. cinsinin (Umbelliferae) türleri üzerine morfolojik ve palinolojik bir çalışma. Yüksek Lisans tezi, Celal Bayar Üniversitesi, Biyoloji Bölümü.
• Mungan, F., Yıldız, K., Kılıç, M. and Kuh M. 2015. A morphological study of Smyrnium (Apiaceae) from Turkey. Biological Diversity and Conservation, 8(3): 54-59.
• Özel, A. 2008. Anise (Pimpinella Anisum): Changes in yields and component composition on harvesting at different stages of plant maturity. Expl Agric. Cambridge University Press, 45: 117–126.
• Özel, A. 2009. Changes on essential oil composition of aniseed (Pimpinella anisum L.) during ten maturity stages. Asian Journal of Chemistry, 21 (2): 1289-1294.
• Özel, A., Koşar, İ. ve Erden K. 2014. Farklı ekim zamanlarının kişniş (Coriandrum Sativum L.) uçucu yağ bileşenlerine etkisi. Harran Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 14(3): 55-62.
• Palevitch, D. 1987. Recent advances in the cultivation of medicinal and aromatic plants. Acta Horticulturae, 208: 29-35.
• Pavela, P., Pavoni, L., Bonacucina, G., Cespi, M., Kavallieratos, N. G., Cappellacci, L., Petrelli, R., Maggi, F. and Benelli, G. 2019. Rationale for developing novel mosquito larvicides based on isofuranodiene microemulsions, J Pest Sci., 92: 909–921.
• Phillips, M.A. and Croteau, R.B. 1999. Resin-based defenses in conifers, Trends In Plant Science, 4-5. S1360- 1385-01401-6.
• Rostad, C.E. and Pereira, W.E. 1986. Kovats and Lee retention indices determined by gas chromatography/mass spectrometry for organic compounds of environmental interest. Journal of High Resolution. Chromatography, 9(6): 328-334.
• Sardrodi, A.F., Soleimani, A., Kheiry, A. and Zibareresht, R. 2017. Essential oil composition of Achillea aucheri Boiss at different growing altitudes in damavand, Iran. J. Agr. Sci. Tech., 19: 357-364.
• Sarvari, A. 2009. The effects of environmental factors on the essential rate of Stachys lavandulifolia in Tohe Jaan of Chenaran. Ms. Thesis in Rangeland Management, TMU, 88p.
• Sönmez, Ç., Şimşek Soysal, A. Ö., Okkaoğlu, H., Karık, Ü., Taghiloofar, A. H. and Bayram, E. 2018. Determination of some yield and quality characteristics among individual plants of lavender (Lavandula angustifolia Mill.) populations grown under mediterranean conditions in Turkey. Pakistan Journal of Botany, 50(6): 2285-2290.
• Stein, S.E. 1990. National ınstitute of standardsand technology (NIST) massspectral database and software. Version 3.02. Juen USA.
• Şanlı, A., Karadoğan, T. ve Daldal, H. 2012. Burdur’da tarımı yapılan bazı Umbelliferae türlerinin uçucu yağ oranı ve bileşenlerinin belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 7 (1):27-31.
• Şanlı, A., Karadoğan, T., Tosun, B., Tonguç, M. ve Erbaş, S. 2016. Growth Stage and drying methods affect essential oil content and composition of Pickling Herb (Echinophora tenuifolia subsp. sibthorpiana Tutin) Nat. Appl. Sci. 20: 143- 149.
• Şanlı, A. and Karadoğan, T. 2017. Geographical ımpact on essential oil composition of endemic Kundmannia anatolica Hub.- Mor. (Apiaceae). Afr. J. Tradit Complement Altern. Med., 14(1):131-137
• Şanlı, A., Karadoğan, T., Güvenç, M. ve Tosun, B. 2019. Göller yöresi florasında farklı lokasyonlarda yetişen Cnidium silaifolium (Jacq.) Simonkai’nin uçucu yağ bileşenleri. Türk Tarım – Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7(3): 58-61.
• Şanlı, A., Karadoğan, T., Tosun, B., and Erbaş, S. 2020. Variation of chemical composition of essential oils in wild populations of Ferulago cassia Boiss. from Turkey. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 23(6):1386-1394.
• Tsasi, G., Soković, M., Cirić, A., Eriotou, E., Sakadani, E., Samaras, Y. and Skaltsa, H. 2016. Antifungal Compounds Isolated from Smyrnium olusatrum L. Essential Oil, Growing Wild in Cephalonia, Greece. Chemical Analysis and Structure Elucidation, Rec Nat Prod.. 10-93