شناسایی برخی تقلبات زعفران (.Crocus sativus L) با استفاده از نشانگر مولکولی ITS

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 استاد پژوهشکده زیست فناوری، دانشگاه فردوسی مشهد

3 دانشجوی کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

4 هیات علمی گروه بیوتکنولوژی گیاهان زینتی، جهاد دانشگاهی مشهد

5 هیات علمی پژوهشکده علوم و صنایع غذایی، پارک علم و فناوری خراسان رضوی

چکیده

زعفران (L. Crocus sativus) یکی از گران‌ترین ادویه‌های دارویی جهان است که تولید محدود و قیمت بالای آن باعث شده تا در این گیاه تقلبات زیادی صورت بگیرد، این تقلبات بیشتر شامل افزودن مواد گیاهی و شیمیایی مشابه زعفران می‌باشد. برای تعیین این تقلبات روش‌های مختلفی گسترش یافته است که بیشتر آنها براساس مشخصات مورفولوژیکی، آناتومی و آزمون‌های شیمیایی است. این مطالعه نشان دهنده ی یک روش نوین برای تعیین تقلبات زعفران بر اساس روش های مولکولی وابسته به واکنش زنجیره ای پلیمراز می باشد که در آن از نشان‌گر مولکولی  ITS-2 (Internaltranscrribed spacer -2) استفاده شده است. در این بررسی از یک آغازگر عمومی بر مبنای ناحیهS rDNA  8/5 و آغازگرهای اختصاصی برگشتی بر مبنای ناحیه ITS-2 در گونه‌های مختلف تقلبات گیاهی و غیر گیاهی نظیر کلاله انار، ذرت، گلرنگ، زردچوبه، فلفل قرمز خرد شده و همچنین گوشت گاو و شتر برای انجام واکنش زنجیره‌ای پلیمراز استفاده گردید. بعد از انجام واکنش، نوار مربوط به توالی ITS-2 در چندین نمونه گیاهی شامل ذرت، گلرنگ، انار، فلفل قرمز و زردچوبه‌ و همچنین گوشت گاو و شتر به‌عنوان تقلبات رایج زعفران، تکثیر شدند. نتایج این آزمایش نشان داد که استفاده از تمامی آغازگرها در قالب واکنش PCR چندگانه سبب تکثیر تمامی نوارهای مربوط به انواع تقلبات می‌شود. اگرچه اکثر نوارها در ژل آگارز 2 درصد مشاهده شدند و لکن استفاده از ژل پلی آکریل آمید20 درصد منجر به تفکیک بهتر نوارها بر روی ژل گردید. این روش کارایی لازم برای تشخیص تقلبات زعفران در سطح یک درصد وزنی از مخلوط تقلبات را دارا می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Molecular detection of some plant and non-plant frauds in commercial saffron using ITS marker

نویسندگان [English]

  • Nasrin Moshtaghi 1
  • Elham Hamidi 2
  • Abdolreza Bagheri 3
  • Ahmad Sharifi 4
  • Abbas Hemati Kakhki 5
1 Assistant professor, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
2 Professor, Biotechnology Research Center, Ferdowsi University, Mashhad
3 Msc Student of Agricultural Biotechnology, Ferdowsi University of Mashhad
4 Msc Student of Agricultural Biotechnology, Ferdowsi University, Mashhad
5 Iranian Academic Culture for Education, Culture and Research-Branch, Mashhad
چکیده [English]

Saffron (Crocus sativus L.) is the most valuable food additive in the world which little production and high price of it caused some adulterations such as plant and chemical material similar to saffron. There are several methods for detecting these fraudulent based on morphological and chemical tests but they are not effective in some cases. In this research a novel molecular method based on ITS-2 marker is introduced. A common forward primer based on 5.8s rDNA for all plant frauds such as safflower, corn stigmas, pomegranate, turmeric and capsicum slices was designed then specific reverse primers based on ITS-2 for any frauds have been designed for polymerase chain reaction. Related ITS-2 bands were amplified in any adulterations in saffron. Specific primer for camel and cow meet fibers was designed based on cytochrome b gene and could amplified the related bands. Multiplex PCR with all of these primers could amplify all of the bands related to any adulterations. Furthermore, using 20% polyacrylamide gel lead to good segregation of bands. This method can be used successfully for detection of low percentage (1%) of fraudulent in saffron. So this marker can be used efficiently for detection of these frauds in commercial saffron.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fraud Saffron
  • ITS marker
  • Polymerase Chain Reaction
  1. Choo, B.K., Moon, B.C., Yunui, J., Kim, B.B., Choi, G., Yoon, T. and Kim, H.K. 2009. Development of SCAR Markers for the Discrimination of Three Species of Medicinal Plants, Angelica decursiva (Peucedanum decursivum), Peucedanum praeruptorum and Anthricus sylvestris, Based on the Internal Transcribed Spacer (ITS) Sequence and Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD). Biological & Pharmaceutical Bulletin32(1): 24-30.
  2. Chu, K., Li, C., and Ho, H., 2001. The first internal transcribed spacer (ITS-1) of ribosomal DNA as a molecular marker for phylogenetic and population analyses in crustacea. Biotechnology 3: 355–361.
  3. Dhanya, K., and Sasikumar, B. 2010. Molecular marker based adulteration detection in traded food and agricultural commodities of plant origin with special reference to spices. Current Trends in Biotechnology and Pharmacy 1: 454-489.
  4. Dnyaneshwar, W., Preeti, C., Kalpana, J. and Bhushan, P. 2006. Development and Application of RAPD-SCAR Marker for Identification of Phyllanthus emblica LINN. Biological & Pharmaceutical Bulletin29: 2313-2316.
  5. Feng, T., Liu, S., and He, X., 2009. Molecular authentication of the traditional chinese medicinal plant Angelica sinensis based on internal transcribed spacer of nrDNA.. Electronic Journal of Biotechnology 13: issue 1-fulltext-13.
  6. Javanmardi, N., Bagheri, A., Moshtaghi, N., Sharifi, A., and Hemati Kakhki, A. 2012. Identification of Safflower as a fraud in commercial Saffron using RAPD/SCAR, Journal of Cell and Molecular Research 3: 31-37.
  7. John, P., Melny, K., Sunan, W., Massimo, F., and Marcone, B. 2010. Chemical and biological properties of the world's most expensive spice: Saffron. Food Research International 43: 1981–1989.
  8. Kalpana, J., Preeti, C., Dnyaneshwar, W., and Patwardhan, B. 2004. Molecular markers in herbal drug technology. Current Science 87: 2-25.
  9. Ma, X., Zhu, D., Li, S., Dong, T., and Tsim, K. 2006. Authentic identification of stigma Croci (stigma of Crocus sativus L.) from its adulterants by molecular genetic analysis. Planta Med 2: 183-186.
  10. Mariniello, L., Sommella, M., Sorrentino, A., Forlani, M., and Porta, R. 2002. Identification of Prunus armeniaca cultivars by RAPD and SCAR markers. Biotechnology Letters 24: 749–755.
  11. Ngan, F., Shaw, P., But, P., and Wang, J. 1999. Molecular authentication of Panax species. Phytochamistry 5: 787-91.
  12. Saghai Maroof, M.A., Soliman, K.M., Jorgensen R.A., and Allard, R.W. 1984. Ribosomal spacer length polymorphisms in barley: Mendelian inheritance, chromosomal location and population dynamics. Proc. Natl. Academic Science USA. 81: 8014-8019.
  13. Sun, Y., Liaoa, Y., Hunga, Y., Changa, J., and Sungb, J. 2010. Development of ITS sequence based SCAR markers for discrimination of Paphiopedilum armeniacum, Paphiopedilum micranthum, Paphiopedilum delenatii and their hybrids. Scientia Horticulturae 127: 405–410.