زراعت و فناوری زعفران

چکیده پیری فرایندی پیش رونده و تدریجی است که با کاهش و اختلال در عملکرد سلول‌ها، بافت‌ها و ارگان‌ها در موجودات زنده همراه است و بر کیفیت زندگی و افزایش خطر بروز بیماری‌های مختلف مؤثر است. عدم تعادل بین تولید گونه‌های فعال اکسیژن و حذف آنها توسط سیستم‌های دفاعی آنتی اکسیدانی در بدن، منجر به بروز استرس اکسیداتیو، التهاب، اپوپتوز و مهار اتوفاژی، و همچنین به‌دنبال افزایش محصولات نهایی گلیکاسیون پیشرفته، پیری رخ می‌دهد. امروزه، با افزایش جمعیت سالمندان راهکارهای ضد پیری به یک موضوع مهم در جهان تبدیل شده‌است. زعفران از کلاله‌های خشک گل‌های گیاه Crocus sativus از خانواده Iridaceae به‌دست می‌آید که به‌دلیل رنگ، طعم و رایحه ان قرن هاست به‌عنوان ادویه استفاده می‌شود. امروزه، زعفران و ترکیبات فعال آن (کروسین، کروستین، و سافرانال) به‌دلیل خواص ضد پیری مورد توجه قرار گرفته‌اند. هدف این مقاله مروری فراهم کردن اطلاعاتی در زمینه اثر زعفران و ترکیبات فعال آن بر مهار پیری با توضیح مکانیسم عمل احتمالی است. در مقاله مروری حاضر، اطلاعات از PubMed، Scopus، Web of science و Google scholar با استفاده از کلمات کلیدی Saffron، Crocin، Crocetin، Safranal، Crocus sativus L، Aging و Age-related، از ابتدا تا سال 2024 جمع آوری شدند. زعفران و مواد موثره ان احتمالاً به‌دلیل اثر قوی آنتی اکسیدانی با پاکسازی گونه‌های فعال اکسیژن و مهار استرس اکسیداتیو، سبب کاهش آسیب اکسیداتیو، مهار اپوپتوز و مرگ سلولی می‌شوند. همچنین با اثر ضد التهاب قوی دارای خواص تقویت‌کننده سلامت می‌باشند. در چندین مطالعه، اثرات محافظتی زعفران و ترکیبات فعال آن، در به تعویق انداختن روند پیری در بافت‌های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. به‌طور کلی، نتایج این مطالعات نشان‌می‌دهد که، زعفران و ترکیبات فعال آن به‌دلیل ظرفیت بالای آنتی اکسیدانی و پاکسازی رادیکال‌های آزاد با بهبود وضعیت سیستم دفاعی آنتی‌اکسیدان و مهار استرس اکسیداتیو در سلول، و به‌دنبال آن مهار اپوپتوز، و التهاب شده و در به تعویق انداختن روند پیری مؤثر است.

چکیده تخمین دقیق نیاز آبی زعفران برای مدیریت پایدار منابع آب در مناطق کاشت این محصول ضروری است. در این پژوهش، بهینه‌سازی مدل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) برای تخمین نیاز آبی زعفران با استفاده از الگوریتم بهینه‌ساز هیبریدی کواتی (COA) بررسی شد. عملکرد مدل ANN-COA با مدل‌های ANN، ANN-GA، ANN-PSO، ANN-MFO، رگرسیون مرتبه دوم (QR)، رگرسیون درختی (TR) و رگرسیون الگویی (Pattern) مقایسه شد. داده‌های ورودی شامل دما (حداقل، حداکثر، متوسط)، سرعت باد، رطوبت نسبی، تابش خالص و روز از سال بود. نتایج نشان داد که در شرایط استفاده از کلیه پارامترهای اقلیمی، مدل ANN-COA با ضریب تعیین 0.995=R2 و خطای میانگین مربعات 0.0001=MSE برای ایستگاه مشهد و 0.973=R2 و 0.0005=MSE برای ایستگاه بیرجند، دقت قابل قبولی در تخمین نیاز آبی زعفران دارد. همچنین در شرایط استفاده از پارامترهای اقلیمی محدود، مدل ANN-COA با ترکیب دمای حداکثر و سرعت باد به همراه روز از سال، بهترین عملکرد را در تخمین نیاز آبی زعفران داشت. بر اساس یافته‌های این پژوهش، مدل‌های شبکه عصبی هیبریدی برای تخمین نیاز آبی زعفران در شرایط استفاده از حداقل پارامترهای اقلیمی، در مقایسه با سایر مدل‌های داده‌کاوی، از دقت بالاتری برخوردار می‌باشند.

چکیده ارزیابی واکنش اکوتیپ‌های مختلف زعفران از نظر صفات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و ویژگی‌های مرتبط با کلاله، برای کشت در منطقه‌ی خاص از اهمیت بالایی برخوردار است. از این‌رو، پژوهشی با هدف ارزیابی صفات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و ویژگی‌های مرتبط با کلاله در پنج اکوتیپ زعفران (طرق-رود: EC1، نطنز: EC2، کاشان: EC3، بادرود: EC4 و قائنات: EC5) به‌صورت گلدانی در فضای باز در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردستان در سال 1401 در قالب طرح آزمایشی کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که صفات عملکردی، کیفی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در اکوتیپ‌های مورد بررسی تفاوت معنی‌دار داشتند. اکوتیپ EC2 از نظر صفات عملکردی نظیر قطر کلاله (09/2 میلی‌متر)، طول کلاله (43/2 سانتی‌متر)، تعداد گل (40/95 در مترمربع)، عملکرد تر گل (27/47 گرم در مترمربع) و عملکرد خشک کلاله (828/0 گرم در مترمربع) به‌طور معنی‌داری برتر بود. مقادیر سافرانال، پیکروکروسین و کروسین در اکوتیپ‌های EC2، EC3 و EC4 به‌طور قابل توجهی نسبت به سایر اکوتیپ‌ها بالاتر بود و بالاترین مقادیر این صفات در EC2 (به‌ترتیب 02/53، 1/175 و 6/202 E_(1 cm)^(1%)) مشاهده شد. محتوای رنگیزه‌های فتوسنتزی (کلروفیل a، b و کل) در اکوتیپ EC2 در مقایسه با سایر اکوتیپ‌ها از میانگین بالایی برخوردار بود. در مورد فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی، اکوتیپ‌های EC1 و EC4 بالاترین فعالیت را نشان دادند. نتایج همبستگی بین صفات نیز بیانگر ارتباط مثبت بین صفات عملکردی و کیفی بود. به‌طور کلی، این پژوهش به‌خوبی نشان می‌دهد که شرایط محیطی می‌توانند تأثیرات قابل توجهی بر کیفیت و عملکرد زعفران داشته باشند و به انتخاب بهترین اکوتیپ‌ها برای کشت در مناطق مختلف کمک کنند. برای کشت در منطقه مورد مطالعه اکوتیپ EC2 قابل توصیه بعد از آزمایشات مزرعه‌ای می‌باشد.

چکیده زعفران به‌عنوان یکی از رایج‌ترین گونه‌های گیاهی ادویه‌‌ای و دارویی در دنیا شناخته شده است. هدف این مطالعه ارزیابی تأثیر غلظت‌های مختلف فورکلرفنورن و نیترات‌پتاسیم بر تجمع کربوهیدرات‌ها و متابولیسم نشاسته در برگ و بنه‌های دختری زعفران می‌باشد. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زنجان انجام شد. مرحله اول محلول پاشی در اوایل اسفند ماه و مرحله دوم در اوایل فروردین ماه انجام شد. در این تحقیق صفاتی مانند میزان کربوهیدرات‌های محلول و نشاسته در برگ و بنه، میزان فعالیت آنزیم بتا آمیلاز برگ و آنزیم ADP -گلوکز پیروفسفوریلاز (AGP)در بنه‌های دختری، هدایت و مقاومت روزنه-ای، سرعت فتوسنتز، غلظت CO₂ زیر روزنه‌ای، میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل، آنتوسیانین و فلاونوئیدها اندازه‌گیری شدند. به‌علاوه درصد عناصر غذایی بـرگ و بنـه شامل نیتروژن و پتاسـیم نیز تعیـین گردیـد. با توجه به نتایج به‌دست آمده اثرمتقابل فورکلرفنورن 5 میلی‌گرم‌در‌لیتر در سطح نیترات پتاسیم 500 میلی‌گرم‌در‌لیتر موجب افزایش نیتروژن و پتاسیم بنه، هدایت روزنه‌ای، سرعت فتوسنتز، غلظت CO₂ زیر روزنه ای، کلروفیل a، کلروفیل کل، فلاونوئیدها و کربوهیدرات‌های محلول برگ شد. سرعت تعرق و میزان آنتوسیانین‌ها تحت تاثیر تیمارها قرار نگرفتند. تقریباً تمامی تیمارها و بیشتر از همه اثرمتقابل فورکلرفنورن 5 میلی‌گرم‌در‌لیتر در سطح نیترات پتاسیم 1000 میلی‌گرم‌در‌لیتر موجب افزایش میزان نشاسته بنه شدند. فعالیت آنزیم- ADP گلوکز پیروفسفریلاز بنه با افزایش سطوح CPPU و KNO₃ به-طور پیوسته افزایش یافت، به‌ویژه در تیمار 5 میلی‌گرم CPPU و 500 میلی‌گرم KNO₃ که مقدار آن به 96/49 میکرومول بر دقیقه به ازای هر میلی‌گرم پروتئین رسید. تیمار CPPU با 5 میلی‌گرم در لیتر و KNO₃ با 500 میلی‌گرم در کیلوگرم به‌طور قابل توجهی باعث بهبود تمامی پارامترهای فیزیولوژیکی مورد بررسی شده است. این تیمار باعث افزایش ذخیره‌سازی کربوهیدرات‌ها، بهبود جذب نیتروژن و پتاسیم در برگ و بنه، بهبود میزان فعالیت آنزیم - ADPگلوکز پیروفسفریلاز بنه شد. همچنین خصوصیات کیفی کلاله نیز مانند میزان سافرانال، کروسین و پیکروکروسین تحت تاثیر این تیمار افزایش قابل ملاحظه‌ای نشان دادند. نتایج به دست آمده می‌تواند به بهبود وزن و کیفیت بنه زعفران برای افزایش گل‌آوری در شرایط مزرعه کمک کند.

چکیده ترکیبات آپوکاروتنوئیدی عملکردهای ارتباطی متنوعی را در گیاهان موجب می‌شوند. آپوکاروتنوئیدها نتیجه برش آنزیمی کاروتنوئیدها هستند که توسط دی‌اکسیژنازهای کاروتنوئیدی (CCD) کاتالیز می‌شوند. خانواده CCD4 بزرگترین خانواده‌CCD ‌های گیاهی است. در این پژوهش DNA ژنومی از برگ‌های تازه زعفران وحشی Crocus haussknechtii BOISS استخراج و به عنوان الگو جهت تکثیر دو ژن CCD4a و CCD4b در واکنش PCR استفاده شد. محصولات PCR پس از تخلیص توالی‌یابی شدند. سپس توالی ژن‌ها با ژن زعفران زراعی موجود در بانک ژن مقایسه شد و درخت فیلوژنتیکی مربوط به توالی آنها ترسیم گشت. همچنین مقایسه اسیدهای آمینه پروتئین‌ها و ترسیم ساختار فضایی پروتئین این دو ژن انجام پذیرفت. نتایج نشان دادکه تعداد نوکلئوتید در ژن CCD4a برابر با 2402 و در ژن CCD4b 2373 کیلو باز است. دندروگرام مربوط به توالی ژن CCD4a نشان داد که گونه‌ها براساس شباهت در ترتیب اسیدهای نوکلئیک به 5گروه مجزا تقسیم شدند که بیشترین شباهت مربوط به ژنCCD4a زعفران زراعی ایرانی و به میزان 82/ 99 بود. همچنین نمودار دندروگرام برای ژن CCD4b به سه گروه تقسیم‌بندی شد که کمترین فاصله این ژن با ژن‌های گونه‌های زعفران بود. با مشخص شدن نواحی اگزونی، توالی پروتئینی ژن‌های CCD4a و CCD4b تعیین شد که تعداد اسیدهای آمینه آنها به ترتیب برابر با 577 و 567 بود. یافته‌هـای ایـن تحقیـق مـی‌توانـد اطلاعـات بـا ارزشـی در رابطـه بـا رفتـار و واکـنش آنـزیم‌‌های CCD4a و CCD4b در مسـیر سـنتز آپوکاروتنوئیدهای C.haussknechtii فراهم کند و همچنین می‌‌تواند در برنامه‌های انتقال ژن از زعفران وحشی به زعفران زراعی مفید باشد.

چکیده محصول زعفران به‌عنوان یکی از با ارزش‌ترین محصولات تجاری در جهان محسوب می‌شود که دارای کاربردهای متعدد است. با توجه به ارزش تجاری زعفران، تجارت داخلی و خارجی زعفران در ایران همچون بسیاری از کشورهای جهان همواره دارای رونق و گسترش قابل‌توجه بوده است. بنابراین، ارزیابی منافع رفاهی تجارت داخلی این محصول به ویژه در شرایط رقابتی بسیار حائز اهمیت است. لذا، در پژوهش حاضر به ارزیابی منافع رفاهی تجارت منطقه‌ای زعفران در ایران پرداخته شد. بدین‌منظور، با مدل‌سازی ریاضی، مؤلفه‌های بازار زعفران ایران در شرایط رقابتی در مقایسه با شرایط موجود در سال پایه 1401 مورد ارزیابی قرار گرفت. بر این اساس، در ابتدا با روش حداکثر آنتروپی پارامترهای توابع عرضه و تقاضای زعفران به تفکیک استان‌های کشور مورد برآورد قرار گرفت. در ادامه، اجزای بازار زعفران در بین استان‌های مختلف در قالب یک تعادل فضایی شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد که در شرایط رقابتی میانگین تغییرات قیمت و مجموع مقدار عرضه و تقاضای زعفران در کشور تغییرات محسوسی پیدا نخواهد کرد. لذا، شرایط موجود بازار زعفران به صورت کلی بسیار نزدیک به شرایط رقابت کامل است. با این وجود، در شرایط رقابتی قیمت هر واحد محصول در استان‌های خراسان رضوی، خراسان جنوبی و خراسان شمالی به صورت نسبی بیشتر از سایر استان‌ها افزایش می‌یابد. افزایش قیمت زعفران در این شرایط در استان‌های سه‌گانه خراسان منجر به کاهش حدود 4 تا 6 درصدی تقاضای این محصول می‌شود. کاهش تقاضا در شرایط رقابتی در تعدادی از استان‌های دیگر نیز اتفاق می‌افتد. در نهایت، نتایج این پژوهش نشان داد که در شرایط رقابتی تجارت زعفران، افزایش رفاه اجتماعی عمدتاً معطوف به عرضه‌کنندگان استان‌های خراسان رضوی، خراسان جنوبی و خراسان شمالی می‌باشد و میانگین رفاه اجتماعی کل جامعه ناظر بر مجموع مازادهای رفاهی عرضه‌کنندگان و تقاضاکنندگان نسبت به شرایط پایه تغییرات محسوسی پیدا نمی‌کند. بر این اساس، مبتنی بر نتایج بدست آمده، اعمال سیاست‌های حمایتی متنوع به منظور افزایش منافع رفاهی ذینفعان بازار زعفران مورد بحث قرار گرفت.