اسم الباحث : محاسن عبد علي جوده عبد الخفاجي
اسم المشرف : أ.د. نيبال إمطير طراد الكرعاوي : أ.م.د. فاطمة كريم خضير الاسدي
الكلمات المفتاحية : Portulaca oleracea, "gas chromatography–mass spectrometry, bioactive phytochemical, antibacterial activity, Proteus mirabilis, antifungal activity, Candida albicans"aA
الكلية : كلية التربية للعلوم الصرفة
الاختصاص : علوم الحياة
سنة نشر البحث : 2025
تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث
تم تشخيص ومقارنة النوعيين النباتيين Portulaca grandiflora Hook وPortulaca oleracea L. استنادا الى الصفات الكيميائية والصفات المظهرية الدقيقة تحت تأثير الاجهاد الحراري وصفات التربة القلوية الشائعة في العراق، اذ زُرعت بذور النوعين في اصص بلاستيكية بتاريخ 5/4/2025 والتي تم الحصول على بذورها من مشاتل العتبة العباسية ومن أحد بساتين كربلاء، وجمعا في فترة التزهير بتاريخ 25/7/2024 للنوع P. grandiflora و 25/9/2024 للنوع P. oleracea.
اُستخدم جزء من هذه النباتات كمستخلصات كحولية خام للتحليل الكيميائي بواسطة جهاز كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة Gass chromatography-Mass spectrometry (GC-MS) والجزء الاخر لاختبار الفعالية التثبيطية للمستخلصات الميثانولية والمائية للنوعين ضد العزلات الممرضة من الخميرة Candida albicans (C.-P. Robin) Berkhout والبكتريا Proteus mirabilis Hauser.
مُسحت الأجزاء الزهرية والخضرية الجافة وحبوب اللقاح للنوعين بواسطة المجهر الالكتروني الماسح Scanning Electron Microscope (SEM) للكشف عن التغايرات في الصفات النوعية لبشرات الأجزاء الزهرية والخضرية وحبوب اللقاح للنوعين، و كشفت الدراسة وجود اختلافات في المحتوى الكيميائي من المركبات الفعالة وبعض الصفات المظهرية الدقيقة للنوعين المعرضين للإجهاد الحراري وظروف التربة القلوية، اذ أظهرت نتائج دراسة الصفات المظهرية الدقيقة لبشرات الأجزاء الخضرية والزهرية لكلا النوعين، باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، تغايرات نوعية واضحة ذات أهمية تصنيفية تحت ظروف الإجهاد الحراري والتربة القلوية مقارنةً مع دراسات سابقة لم تتعرض لظروف بيئية مماثلة، اذ تميزت بشرة الورقة في نبات البربين P. oleracea بخلايا غير منتظمة ذات جدران بارزة متموجة وزخرفة حبيبية دقيقة، بينما اتسمت في نبات ورد الصباح P. grandiflora بخلايا غير منتظمة مضلعة إلى مستطيلة وجدران مستقيمة الى منحنية وزخرفة حبيبية خشنة. أما بشرة الساق، فقد اعتُبرت صفة مميزة؛ إذ أظهر البربين خلايا مستطيلة بجدران بارزة سميكة وزخرفة حبيبية خشنة، في حين تميز ورد الصباح بخلايا غير منتظمة إلى متطاولة ذات جدران أكثر سماكة وبروزًا قليلة التعرج وزخرفة مخططة ناعمة إلى شبكية.
اتسمت بشرات البتلات العليا في البربين بزخرفة شبكية مخططة عرضياً، مقارنة بورد الصباح الذي تميز بنمط زخرفة مخططة. وفي بشرات البتلات السفلى، ميز نمط الزخرفة بين النوعين، اذ كان مخططاً قليلاً إلى خشناً في البربين ومخططاً عرضياً إلى شبكياً في ورد الصباح. وكانت بشرة السبلات السفلى في البربين ذات زخرفة حبيبية خشنة، بينما كانت ناعمة مخططة في ورد الصباح.
أثبتت صفات حبوب اللقاح تغايرا واضحاً بين النوعين؛ فتميزت في البربين بكثافة الحبيبات والأشواك مع قلة النقر، بينما تفوقت النقر بشكل كبير على الحبيبات والأشواك في ورد الصباح. أما بشرات المتوك ايضا عزلت النوعين عن بعضهما البعض تصنيفيا استنادا الى طبيعة الجدران الغائرة؛ فكانت متموجة في البربين وشديدة التموج في ورد الصباح.
ميزت صفات الكساء السطحي بين النوعين اذ اشتركت بوجود شعيرات سوطية لا غدية غطت قواعد الأوراق والتخت الزهري، بينما تميز البربين بقلة كثافة الحليمات على بشرات التويج العليا بينما كانت كثافتها اعلى في بتلات ورد الصباح. بالإضافة إلى رصد بلورات موشورية على سطوح البتلات والمتوك وبعض البشرات.
اما نتائج الدراسة الكيميائية بالاستعانة بجهاز (GC-MS) فميزت بين النوعين تصنيفيا اذ تم رصد 7 مركبات فعالة من المستخلص الإيثانولي للجزء الخضري من نبات البربين P. oleracea (4) مركبات فعالة من المستخلص الإيثانولي للجزء الخضري لنبات ورد الصباح P. grandiflora و (5) مركبات فعالة من المستخلص الإيثانولي للجزء الزهري له.
اُحصيت المركبات الفعالة المشتركة بين المستخلصات الإيثانولية للأجزاء الخضرية للنوعين فكانت (3) مركبات Cyclohexene, 1-methyl-4-(1-methylethenyl)-, (S) ، Cyclohexanol, 1-methyl-4-(1-methylethenyl)-, acetate وBenzeneacetaldehyde وان اغلب المركبات تعود الى التربينات بالدرجة الأولى والالديهايدات العطرية والهايدروكاربونات الحلقية العطرية, اذ بلغت نسبة التربينات في المستخلص الكحولي للأجزاء الخضرية للنوع P. oleracea حوالي 74,882% فيما كانت نسبها في المستخلص الكحولي للأزهار للنوع P. grandiflora اقل اذ بلغت حوالي 54,032% ، اما نسب التربينات في الاجزاء الخضرية للنوع الاخير كانت مقاربة لما في الاجزاء الزهرية وبلغت 49,281%.
اُختبرت الفعالية التثبيطية للمستخلصات الميثانولية والمائية للأجزاء الخضرية للنوعين وللجزء الزهري للنوع P. grandiflora ضد الخميرة C. albicans والبكتريا P. mirabilis باستخدام (6) تراكيز مختلفة (5، 10، 20، 40، 60، 80) ملغم/مل، اذ أظهرت المستخلصات المائية للنوع P. oleracea قدرة تثبيطية مضاعفة مقارنة بالكحولية ضد C. albicans عند التراكيز العليا، كما تفوقت في تثبيط P. mirabilis حتى تركيز 40 ملغم/مل.
اظهرت مستخلصات P. grandiflora تباينًا ملحوظًا؛ فكانت المستخلصات الميثانولية للأجزاء الخضرية أكثر فاعلية ضد C. albicans، بينما تفوق المستخلص المائي ضد P. mirabilis. برز المستخلص الميثانولي الزهري لنبات P. grandiflora بتثبيطه ضد الخميرة C. albicans حتى التركيز 20 ملغم/مل وضد البكتيريا P. mirabilis حتى تركيز 10 ملغم/مل.
أوضحت نتائج الدراسة تأثيراً للإجهاد الحراري وظروف التربة القلوية على الصفات الكيميائية وبعض الصفات المظهرية الدقيقة اذ اكتسبت النباتات المزروعة في الشمس صفات أكثر مقاومة للظروف البيئية المجهدة كزيادة نوعية في مركبات الايض الثانوي التي تساهم في مقاومة الظروف البيئية الغير ملائمة، كما عززت قدرة النبات بالاحتفاظ بالمخزون المائي من خلال إضافة العناصر المسمكة لجدران خلاياها وسطوحها.
استناداً الى الصفات المظهرية الدقيقة والكيميائية واختبار تأثيرها على المُمرضات كمثبطات تم تأكيد الوضع التصنيفي للنوعين P. oleracea وP. grandiflora بانتمائهما الى العائلة Portulacaceae.
Rp-Study of the Morphological, Chemical, and Inhibitory Properties of Two Species, Portulaca grandiflora Hook and Portulaca oleracea L., from the .pdf
The two plant species Portulaca grandiflora Hook and Portulaca oleracea L. were identified and compared based on their chemical and micromorphological characteristics under the influence of heat stress and the characteristics of alkaline soils common in Iraq. Seeds of both species were sown in plastic pots on 5/4/2025. The seeds were obtained from the nurseries of the Abbasid Shrine and from one of the orchards in Karbala. They were collected during the flowering period on 25/7/2024 for P. grandiflora and 25/9/2024 for P. oleracea. Part of these plants were used as crude alcoholic extracts for chemical analysis using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), and the other part was used to test the inhibitory activity of methanolic and aqueous extracts of the two species against pathogenic isolates of the yeast Candida albicans (C.-P. Robin) Berkhout and the bacterium Proteus mirabilis Hauser.
Part of the plant material was used as crude alcoholic extracts for chemical analysis using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The dry floral and vegetative parts and pollen of both species were scanned using scanning electron microscopy (SEM) to detect variations in the qualitative characteristics of the epidermis of the floral and vegetative parts and pollen of the two species. The study revealed differences in the chemical content of active compounds and some fine morphological characteristics of the two species exposed to heat stress and alkaline soil conditions. The results of the study of the fine morphological characteristics of the epidermis of the vegetative and floral parts of both species, using SEM, showed clear qualitative variations of taxonomic importance under heat stress and alkaline soil conditions compared to previous studies that were not exposed to similar environmental conditions. The leaf epidermis of P. oleracea was characterized by irregular cells with prominent wavy walls and a fine granular pattern, while in P. grandiflora it was characterized by irregular cells ranging from polygonal to oblong, with straight to curved walls and a coarse granular pattern. The stem epidermis was considered a distinguishing characteristic; The purpurea exhibited elongated cells with thick, prominent walls and a coarse, granular pattern, while the morning glory was characterized by irregular to elongated cells with thicker, less prominent, and less undulating walls and a smooth to net-like pattern.
The upper petal epidermis of purpurea also displayed a transversely striped net pattern, compared to the morning glory, which had a striped pattern. In the lower petal epidermis, the pattern distinguished the two species, being slightly to coarsely striped in purpurea and transversely to net-like in the morning glory. The lower sepal epidermis of purpurea had a coarse, granular pattern, while it was smooth and striped in the morning glory.
The characteristics of the pollen grains demonstrated a clear difference between the two species; in purpurea, they were characterized by a high density of grains and spines with few pits, while in the morning glory, pits far outweighed grains and spines. The anther epidermis also distinguished the two species taxonomically based on the nature of the indented walls. The vascular structure was wavy in P. oleracea and highly wavy in P. grandiflora.
The surface covering characteristics also distinguished the two species. Both had non-glandular flagellated hairs covering the leaf bases and receptacle, while P. oleracea was characterized by a lower density of papillae on the upper epidermis, whereas the density was higher in the petals of P. grandiflora. Additionally, prismatic crystals were observed on the surfaces of the petals, anthers, and some epidermis.
The results of the chemical analysis using GC-MS further distinguished the two species. Seven active compounds were identified in the ethanolic extract of the vegetative part of Perpene (P. oleracea), four in the ethanolic extract of the vegetative part of Morning Rose (P. grandiflora), and five in the ethanolic extract of its flowering part. The active compounds common to the ethanolic extracts of the vegetative parts of both species were identified as (3) compounds: Cyclohexene, 1-methyl-4-(1-methylethenyl)- (S), Cyclohexanol, 1-methyl-4-(1-methylethenyl)- acetate, and Benzeneacetaldehyde. Most of these compounds are primarily terpenes, aromatic aldehydes, and aromatic cyclic hydrocarbons. The percentage of terpenes in the alcoholic extract of the vegetative parts of P. oleracea reached approximately 74.882%, while the percentage in the alcoholic extract of the flowers of P. grandiflora was lower, at approximately 54.032%. The percentage of terpenes in the vegetative parts of the latter species was similar to that in the flowering parts, reaching 49.281%.
The inhibitory activity of methanolic and aqueous extracts of the vegetative parts of both species and of the flowering part of P. grandiflora was tested against the yeast C. albicans and the bacterium P. mirabilis using six different concentrations (5, 10, 20, 40, 60, and 80 mg/ml). The aqueous extracts of P. oleracea showed twice the inhibitory activity compared to the alcoholic extracts against C. albicans at the higher concentrations, and they were superior in inhibiting P. mirabilis up to a concentration of 40 mg/ml.
The extracts of P. grandiflora showed significant variability; the methanolic extracts of the vegetative parts were more effective against C. albicans, while the aqueous extract was superior against P. mirabilis. The methanolic floral extract of P. grandiflora exhibited inhibitory activity against the yeast C. albicans up to a concentration of 20 mg/ml and against the bacteria P. mirabilis up to a concentration of 10 mg/ml.
The study results demonstrated the effect of heat stress and alkaline soil conditions on chemical and some micromorphological characteristics. Plants grown in full sun exhibited greater resistance to stressful environmental conditions, such as a qualitative increase in secondary metabolites that contribute to resistance to adverse environmental conditions. Furthermore, the plant’s ability to retain water was enhanced by the addition of thickening agents to its cell walls and surfaces.
Based on precise morphological and chemical characteristics and testing of their effect on pathogens as inhibitors, the taxonomic status of the two species P. oleracea and P. grandiflora was confirmed as belonging to the Portulacaceae family.


