شکل 4-9مشخصات فیزیكی كلحوضه آبریزتا ابتدای رشت (حوضه بالادست رشت) 67

شکل 4-11 مشخصات فیزیكی حوضه گوهررود تا ایستگاه هیدرومتری، خارج شهر رشت… 68

شکل 4-12 محدوده حوضه آبریز بالادست شهر رشت… 69

شکل 4-13مشخصات فیزیكی كل حوضه (ایستگاه هیدرومتری، خارج شهر رشت) 69

شکل 4-14موقعیت حوضه مورد مطلعه، تصویر ماهوارهای TM (لندست). 70

شکل 4-17ﺷﺒﻜﻪ ﻫﻴﺪروﮔﺮاﻓﻲ ﺣﻮﺿﻪ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ. 73

شکل 4-21نقشه شیب حوضه مورد مطالعه. 76

شکل 4-24مشخصات شكل حوضه آبریز سیاهرود تا ابتدای رشت… 79

شکل 4-25مشخصات شكل حوضه آبریز گوهررود تا ابتدای رشت… 79

شکل 4-26مشخصات شكل حوضه آبریز تا انتهای رشت (ایستگاه هیدرومتری) 79

شکل 4-27 مشخصات شكل حوضه آبریز سیاهرود تا ایستگاه هیدرومتری،خارج شهر رش… 79

شکل 4-28 مشخصات شكل حوضه آبریز گوهررود تا ایستگاه هیدرومتری،خارج شهر رشت… 80

توزیع طبقات ارتفاعی (هیپسومتری( 80

شکل 4-29طبقات ارتفاع و مساحت حوضه بالا دست رشت ( تا ابتدای رشت) 81

شکل 4-30 توزیع فراوانی طبقات ارتفاعی حوضه آبریز بالادست رشت… 82

شکل 4-31 توزیع فراوانی طبقات ارتفاعی حوضه آبریز بالادست رشت… 83

جهت حوضه. 83

شکل 4-35 جهت شیب و توزیع جهت در واحد سطح حوضه بالادست رشت… 84

شبكه هیدروگرافی.. 86

تراكم شبكه زهكشی.. 86

بررسی شیب حوضه. 88

شکل 4-40 طبقات شیب و مساحت حوضه تا ابتدای رشت… 89

شکل 4-43 نقشه شیب سطح شهر رشت به درجه. 91

عوامل توسعه شهری : 96

بررسی وضعیت آلودگی رودخانه های شهر رشت… 99

سیل.. 104

شکل 4-52 آبدهی رودخانه شهر رشت در دوره 17 ساله. 108

رودخانه های جاری در شهر رشت… 108

سطوح غیر قابل نفوذ. 111

نتایج.. 114

آزمودن فرضیات: 116

ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ اﻗﺪاﻣﺎتﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ،ﺑﻴﻮﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲو ﺑﻴﻮﻟﻮژﻳﻜﻲﺟﻬﺖ ﻛﺎﻫﺶدﺑﻲﭘﻴﻚ ﺳﻴﻼب… 118

منابع ………………………………………………………………………………………………………………………….121

Abstract……………………………………………………………………………………………………………………123

فهرست اشکال

شکل 4-2 روند افزایش سطح کالبدی شهر رشت تا سال ۱۳۸۵. 55

شکل 8-4 مشخصات فیزیکی حوضه گوهر رود و زیر حوضه های مقطع ورودی رشت……………………67

شکل 4-9مشخصات فیزیكی كل حوضه آبریز تا ابتدای رشت (حوضه بالادست رشت) 67

شکل 4-11 مشخصات فیزیكی حوضه گوهررود تا ایستگاه هیدرومتری، خارج شهر رشت… 68

شکل 4-12 محدوده حوضه آبریز بالادست شهر رشت… 69

شکل 4-13مشخصات فیزیكی كل حوضه (ایستگاه هیدرومتری، خارج شهر رشت) 69

شکل 4-14موقعیت حوضه مورد مطلعه، تصویر ماهوارهای TM (لندست). 70

شکل 4-17ﺷﺒﻜﻪ ﻫﻴﺪروﮔﺮاﻓﻲ ﺣﻮﺿﻪ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ. 73

شکل 4-21نقشه شیب حوضه مورد مطالعه. 76

شکل 4-24مشخصات شكل حوضه آبریز سیاهرود تا ابتدای رشت… 79

شکل 4-28 مشخصات شكل حوضه آبریز گوهررود تا ایستگاه هیدرومتری،خارج شهر رشت… 80

توزیع طبقات ارتفاعی (هیپسومتری( 80

شکل 4-29طبقات ارتفاع و مساحت حوضه بالا دست رشت ( تا ابتدای رشت) 81

شکل 4-30 توزیع فراوانی طبقات ارتفاعی حوضه آبریز بالادست رشت… 82

شکل 4-31 توزیع فراوانی طبقات ارتفاعی حوضه آبریز بالادست رشت… 83

شکل 4-35 جهت شیب و توزیع جهت در واحد سطح حوضه بالادست رشت… 84

شکل 4-40 طبقات شیب و مساحت حوضه تا ابتدای رشت… 89

شکل 4-43 نقشه شیب سطح شهر رشت به درجه. 91

شکل 4-52 آبدهی رودخانه شهر رشت در دوره 17 ساله. 10

چکیده:

مطالعات اثرات توسعه شهری بر رودخانه­های زرجوب و گوهررود شهر رشت با هدف ارتقاء كیفیت زیست محیطی تغییر شرایط رودخانه­ها از وضعیت آلودگی و روند سل خیزی آنها به شرایط مطلوب و پایدار صورت گرفته است. رودخانه­های ذكر شده در شرایط موجود عملاً فاضلاب رو باز شهر می­باشند كه وضعیت آلودگی و عفونت آن، همجواری از فاصله زیاد را نیز غیرممكن ساخته است.تحولات توسعه شهری سبب قطع رابطه انسان و محیط با پیوند اولیه بوم­گرایی گردیده و متاسفانه رشد لجام گسیخته شهرگرایی در جهت تخریب محیط زیست در حركت می­باشد و فقدان نگرش پایدار به جایگاه محیط زیست در جهت محو و تضییع هر گونه حضور این پدیده از محیط زندگی شهری می­باشد و ما شاهد تبدیل والاترین منابع محیطی در شهر رشت به كانال­های فاضلاب هستیم. اندام­های طبیعی و اكولوژیك از مهمترین عناصر سازمان فضایی شهر می­باشند كه پایداری آنها شرط توسعه پایدار شهر، سلامت و بهداشت محیط محسوب می­گردد.. پایداری این اندام­ها به عنوان ریه­های طبیعی شهر شرایط ارتقاء و گسترش فصل مشترك شهر را با محیط طبیعی فراهم می­سازند.بدیهیست ارتقاء كیفیت رودخانه تاثیرات مثبتی در نظام عملكرد و فعالیت حوزه پیرامونی آن خواهد داشت. رشد جمعیت، توسعه شهری و صنعتی شدن جوامع، تاثیرات نامطلوبی در هیدرولوژی حوضه آبریزمیگذارد از میزان سطوح نفوذپذیر حوضه كه قادر به جذب بخشی از بارندگی هستند، میكاهد سطوح نفوذناپذیر شهری مانند خیابانها، کاهش پارکها و باغچه ها و عدم استفاده از سقف های سفالی موجب افزایش شدت آبدهی سیلاب حوضه های شهری خواهد بود نفوذناپذیری سطح حوضه های شهری و تغییراتی كه در اثر رشد و توسعه شهر بوجود میآید مانند از بین بردن پوششهای گیاهی، تراكم خاك به مقدار زیادی از و زمان نفوذ آب در خاك میكاهد.

کلید واژه:توسعه شهری, رودخانه ,سیل خیزی رودخانه ها, آلودگی رودخانه ها, رشت

مقدمه:

جامعه بشری در ابتدای قرن بیست و یكم درگیر تجربهای نو شده است، برای اولین بار اكثریت جمعیت جهان در مناطق شهری سكونت یافتهاند و انسان به موجودی شهرگرا تبدیل شده است كه به جای روستاها و شهرهای كوچك در كلان شهرها منزل میگزیند. امروزه شهرها به مراكزی مبدل شدهاند كه نه تنها سرنوشت بشریت بلكه آینده زندگی را در كره خاكی رقم خواهند زد و بیتردید بدون شهرهایی دیر پا دنیایی پایدار نخواهیم داشت. مدیران و برنامه ریزان شهرها عموماً با مسائل پیچیده و گستردهای از جمله مشكلات زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی درگیر هستند. نتیجة این مشكلات زمینهای جهت نزول سطح زندگی مردم خواهد بود. مضافاً سیاستهای توسعه اقتصادی و اجتماعی كشورهای در حال توسعه، جوامع كشاورزی و روستایی را مورد تغییر و تحول قرار داده است به طوری كه مهاجرت به شهرها تداوم دارد و شهرها همواره در حال توسعه و گسترش هستند.گزارشهایسازمان ملل متحددر اواخر دهة 90 میلادی حاكی از آن است كه بعد از سال 2000 میلادی نیمی از جمعیت جهان در شهرها زندگی خواهند كرد. تمركز فعالیتهای اجتماعی در شهرها، رقابت جهت تامین منابع مختلف را به شدت افزایش میدهد. اساسیترین منبع حیات بشر آب است كه با هزینه بسیار زیاد در شهرها به طور مستقیم (آب شرب مصرفی) و غیر مستقیم (محصولات كشاورزی و صنعتی) در دسترس مردم قرار میگیرد. آب به عنوان اصلیترین منبع حیات در بسیاری از موارد به دلیل مدیریت نادرست، فعالیتهای بشری را تهدید میكند. سیل، طغیان رودخانه ها، فرسایش آبی اراضی حاصلخیز، رسوب گذاری و آلودگی پسابهای خانگی و صنعتی از جمله این تهدیدات است كه در مناطق شهری با تغییر و تحول در كاربری اراضی، تراكم خاك، غیر قابل نفوذ شدن اراضی و از بین بردن پوششهای گیاهی مضاعف میشود. در این مورد میتوان به سیل مخرب سال 69 و 77 شهر رشت دلیل ساخت و سازهای فراوان، تجاوز به حریم رودخانه گوهررود و سیاهرود و از بین بردنپوشش گیاهیمنطقه بوقوع پیوست و یا آبگرفتگیهای مكرر و هر ساله در سطح شهر رشت كه به دلیل عدم توانایی شبكه 700 كیلومتری فاضلاب مختلط شهر رشت در جمع آوری و انتقال آب باران، گسترش و توسعه همه جانبه شهر رشت و افزایش سطوح غیر قابل نفوذ شهری اتفاق میافتد، اشاره كرد. همچنین روزنامه همشهری در شماره 4793 مورخ 15 اردیبهشت 1386در مورد آبگرفتگی اكثر شهرهای كشور تحت عنوان “آبهای سطحی در شهر”از زبان مهندس محمود رضا رحمانی مینویسد:”بر اساس آمار با وجود شبكه جمع آوری و انتقال آبهای سطحی و فاضلاب در شهرهای شمالی، 90 درصد آب گرفتگیها به علت وجود زباله هایی است در مسیلهای جمع آوری آبهای سطحی ریخته میشود.” بنابراین ضرورت درك صحیح فرآیندهای هیدرولوژی جهت مدیریت و تصمیم سازی صحیح، حتمی و لازم به نظر میرسد لازم است اندكی به مسئله شهری شدن بپردازیم. شهری شدن فرآیندی است كه در طی آن اراضی طبیعی كشاورزی به مناطق ساخته دست بشر مبدل میشود. تمركز پول و سرمایه، بالا بودن قیمت اراضی و سهولت دسترسی به امكانات و منابع، باعث ازدحام جمعیت در شهر بزرگ رشت شده به طوری كه توسعة كنترل نشده و بدون مدیریت صحیح در سالهای گذشته و گسترش اماكن و تاسیسات شهری در اثر ازدیاد روز افزون جمعیت در حال حاضر باعث به هم خوردن تعادل هیدرولوژی حوضه های آبریز مشرف به شهر شده حوضه آبریز است كه علاوه بر فرسایش است. شهری شدن مهمترین عامل نابسامانی چرخة هیدرولوژی خاك، باعث افزایش وقوع سیلهای بزرگ و آب گرفتگیهای وسیع و افزایش آلودگی ناشی از فاضلاب ها در سطح شهرها میشود كه شهر رشت نیز از این قائده مستثنی نیست. توسعه شهری، شهرسازی و تغییرات ناشی از كاربری اراضی در شهر رشت باعث افزایش حجم رواناب شهری، افزایش دبی اوج و وقوع آن در زمان كوتاهتری گردیده و احتمال وقوع آب گرفتگی در مناطق پایین دست شهر را نیز افزایش داده است. سطوحی كه باعث افزایش سیل در رودخانه های شهر رشت میشود، عموما شیروانیها، معابر عمومی، جادهها، خیابانها با سطح صاف و نفوذپذیری كم میباشد. قابلیت نگهداری رطوبت و نفوذپذیری مربوط به پهنه و عرصه های ذكر شده به مراتب پایینتر از اراضی طبیعی و دست نخورده میباشد

بیان مسئله و ضرورت انجام تحقیق

توسعه صنعت شهر نشینی و افزایش جمعیت در کمیت و کیفیت آلودگی آب و تخریب سریع منابع طبیعی همواره نقش اساس داشته و دارند آلودگی آب و سیل خیزی دو رودخانه زرجوب و گوهر رود نیز از این موضوع مستثناء نیستند به هر ترتیب این نگرشی کلی به مسائل زیست محیطی استان گیلان نشان میدهد آلودگی آب رودخانه های زرجوب و گوهر رود از تخلیه انواع فاضلاب ها , هرز ابهای شهری و مواد زائد در محیط ناشی میشود که راه فاضلاب های شهری خانگی , اماکن عمومی مانند بیمارستان ها, هتل ها,و فاضلاب های سطحی بر اثر شسته شدن توسط آب باران حاصل میگردد به رودها وارد میشوند بارندگی یکی از عناصر اقلیمی است که بر روی رودخانه ها تاثیر مستقیم دارد هرگاه میزان آب رودخانه کم بوده رودخانه تبدیل به محل تعفن شده و اگر میزان آب زیاد تر باشد . محیط رقیق تر شده قابل ذکر است که همین عنصر اقلیمی در شهر رشت به علت تغییر کاربری اراضی باعث بروز مشکلات فراوانی از جمله افزایش پتانسیل سیل خیزی رودخانه ها میگردد در ادامه موضوع آلودگی رودخانه ها به علت نداشتن سیستم پیشرفته و پر بازده تصفیه فاضلاب شهری و با توجه به نرخ رشد فعلی جمعیت شهری و محدود بودن رودخانه ها از نظر کشش فاضلاب شهری و خانگی باید تدابیری اندیشیده شود تا رودخانه ها توان خود پالایی خود را بدست اورند برای این امر باید از ریختن فاضلاب جلوگیری به عمل آید. همچنین از سوی دیگر توسعه روز افزون مناطق شهری موجب مستعد شدن سیل خیزی رودخانه های شهر رشت شده است . میتوان با مطالعه حوزه های آبخیز دوره های طغیان سیل و راه های جلوگیری از وقوع ان را تعیین کرد افزایش جمعیت همراه با ضعف برنامه ریزی برای بهره برداری از زمین , تخریب جنگل ها و مراتع و نیز توسعه سطوح غیر قابل نفوذ سبب شده تا در حوضه های آبریز , آب کمتری به زمین نفوذ کرده و سریع تر به طرف پایین دست جریان پیدا کند در نتیجه سیل ها فراوان تر , شدیدتر و ناگهانی تر شده و دآسیب بیشتری وارد میکنند .توسعه شهرها بر کانالهای طبیعی مسیلها و مسیر آنها در دشتهای سیلابی تاثیر گذار بوده و در کل آبهای جاری , مشخصات حداکثر ابدهی , کیفیت آب مسیلها و سرانجام در رفتار هیدرولوزیکی انها موثر بوده است . یکی از مهمترین تغییرات تاثیر گذار توسعه شهری بر مسیلها پوشش دار کردن آنها و کاهش حریم مسیلها میباشد. همچنین در دست نبودن آمار صحیح و دقیق به دلیل تنگناهای مالی از جمله عوامل موثر بر افزایش میزان خسارت ها بوده است در این تحقیق که از دیدگاه ژئوهیدرولوژی و تلفیق آن با روشهای علمی و تجربی موضوع سیلاب و آب گرفتگی و آلودگی رودخانه های شهر رشت مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته و مشخص مینماید که اثرات توسعه شهری بر سیل خیزی و آلودگی رودخانه های شهر و آسیب پذیری بخش های وسیعی از بافت آن موثر بوده یا خیر؟

 

سوال تحقیق

آیا اثرات توسعه شهری بر آلودگی و سیل خیزی رودخانه های شهر رشت موثر است؟

 

اهداف تحقیق

روش های کاهش آلودگی رودخانه های شهر رشت

بخش دوم: لیپید

2-2-1معرفی…………………………………………………….22

2-2-2-اسیدهای چرب………………………………………22

2-2-2-1- اسیدهای چرب اشباع………………………………..22

2-2-2-2-اسیدهای چرب غیراشباع………………………….23

2-3-3- اسیدهای چرب ضروری………………………………………………….24

2-2-4- فواید روغن مغزگردو………………………………………………..25

بخش سوم: پروتئین

2-3-1معرفی……………………………………………………………..27

2-3-2-آمینواسیدهای ضروری……………………………….27

2-3-3-آمینواسیدهای مغزگردو………………………………………28

2-3-4-پروتئین های مغزگردو………………………………………………..29

2-3-5-فواید واثرات پروتئین مغزگردو…………………………………………….29

بخش چهارم: فیبر

2-4-1معرفی…………………………………………….31

2-4-2-فواید فیبر……………………………………………..32 بخش پنجم: فلزات

2-5-1کلسیم………………………………………..33

2-5-2-پتاسیم……………………………………………….34

2-5-3-آهن……………………………………………………..35

2-5-4-مس……………………………………………………….36

2-5-5-روی……………………………………………..38

2-6-2-مرور منابع خارجی…………………………………..41

فصل سوم : مواد و روش ها

بخش اول: معرفی مناطق مورد مطالعه

3-1-معرفی مناطق مورد مطالعه……………………………45

3-3-1- موقعیت و وسعت مناطق مورد بررسی…………………………………..45 3-1-1-1-موقعیت و وسعت منطقه باغستان……………….45

3-1-1-2.موقعیت و وسعت مناطق روستای ارنگه………………………46

3-1-2.تاریخچه مناطق موردمطالعه……………………………………..47

3-1-2-1.تاریخچه شهر باغستان…………………………………..47

3-1-2-2.تاریخچه روستای ارنگه…………………………………………47

3-1-3. بررسی عوامل اقلیمی………………………………………..48

3-1-3-1.آب و هوای استان تهران و شهر شهریار……………………48

3-1-3-2.درجه حرارت در استان تهران و شهر شهریار……………………….49

3-1-3-3.بارندگی در استان تهران و شهرشهریار……………………………….50

3-1-3-4.جهت وزش باد غالب در استان تهران………………………………51

3-1-3-5.آب و هوای شهرستان کرج……………………………..51

3-1-3-6.درجه حرارت شهرستان کرج…………………………52

3-1-3-7.بارندگی در شهرستان کرج……………………………53

3-1-3-8.توده های هوا و سیستم هایهواشناسیموثر بر استان البرز…………………….53

بخش دوم: روش های انجام آزمون

3-2-1.روش نمونه برداری……………………………………55

3-2-1-1.روش نمونه برداری از خاک………………………….55

3-2-1-2.روش نمونه گیری ازگردو…………………….55

3-2-1-3.روش نمونه گیری از آب………………………………………56

3-2-2.آماده سازی نمونه ها………………………………………..56

3-2-3.روش انجام آزمون ها………………………………….57

3-2-3-1.تجزیه و تحلیل های فیزیکی……………………………….57

3-2-3-1-1.برآورد اندازه و وزن گردو………………………………………57

3-2-3-2.تجزیه و تحلیل های شیمیایی…………………………….57

3-2-3-2-1.برآورد میزان فیبر خام درگردو……………………………..57

3-2-3-2-2.برآورد میزان پروتئین خام درگردو………………………….59

3-2-3-2-3.برآورد میزان روغن درگردو………………………………….61

3-2-3-2-4.تجزیه روغن…………………………………………….61

3-2-3-2-4-1.آماده سازی نمونه…………………………………………….61

3-2-3-2-4-2.دستگاه کروماتوگرافی گازی……………………………62

3-2-3-2-5.برآورد غلظت فلزات درمغزگردو…………………………………………….63

3-2-3-2-5-1.هضم خشک………………………………….63

3-2-3-2-5-2.هضم مرطوب………………………….63

3-2-3-2-5-3.دستگاه جذب اتمی……………………………64

3-2-3-2-5-4.دستگاه فلیم فتومتربرای اندازه گیری غلظت پتاسیم…………………………65

3-2-3-2-6.برآورد غلظت فلزات درخاک………………………..65

3-2-3-2-6-1.اندازه گیری غلظت آهن، مس وروی…………………………..65

3-2-3-2-6-2.اندازه گیری غلظت کلسیم وپتاسیم……………………………66

3-2-3-2-7.برآورد میزان pH و Ec آب………………………………………..66

3-2-4.تجزیه تحلیل داده ها……………………………………67

فصل چهارم : نتایج

4-1 میانگین های بدست آمده از تجزیه و تحلیل های شیمیایی باغستان تهران……………………..69

4-2 میانگین های بدست آمده از تجزیه و تحلیل های شیمیایی ارنگه کرج………………..70

4-3 نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل های فیزیکی……………………………………….72

4-3-1 نتایج حاصل از اندازه و وزن گردوها……………………72

4-4 نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل های شیمیایی……………….73

4-4-1 نتایج مربوط به آب…………………………………..73

4-4-1-1 نتایج مربوط به هدایت الکتریکی آب در دو منطقه موردمطالعه……………………..73

4-4-1-2 نتایج مربوط به اسیدیته آب در دو منطقه موردمطالعه……………………………….74

4-4-2 نتایج مربوط به خاک…………………………………….74

4-4-2-1نتایج مربوط به کلسیم خاک در دو منطقه موردمطالعه……………………………….74

4-4-2-2 نتایج مربوط به پتاسیم خاک در دو منطقه مورد مطالعه………………………………………………………..75

4-4-2-3 نتایج مربوط به آهن خاک در دومنطقه موردمطالعه…………………………………………………………….75

4-4-2-4 نتایج مربوط به مس خاک در دو منطقه موردمطالعه……………………………………………………………76

4-4-2-5 نتایج مربوط به روی خاک در دو منطقه موردمطالعه……………………………………………………………76

4-4-3 نتایج مربوط به گردو……………………………………………77

4-4-3-1 نتایج مربوط به کلسیم گردو در دو منطقه موردمطالعه………………………………………………………….77

4-4-3-2 نتایج مربوط به پتاسیم گردو در دو منطقه موردمطالعه…………………………………………………………77

4-4-3-3 نتایج مربوط به آهن گردو در دو منطقه موردمطالعه…………………………………………………………….78

4-4-3-4 نتایج مربوط به مس گردو در دو منطقه مورد مطالعه……………………………………………………………78

4-4-3-5 نتایج مربوط به روی گردو در دو منطقه موردمطالعه……………………………………………………………79

4-4-3-6 نتایج مربوط به فیبر خام گردو در دو منطقه موردمطالعه……………………………………………………….79

4-4-3-7 نتایج مربوط به پروتئین گردو در دو منطقه مورد مطالعه……………………………………………………….80

4-4-3-8 نتایج مربوط به روغن گردو در دو منطقه موردمطالعه………………………………………………………….80

4-4-3-9 نتایج مربوط به پالمیتیک اسید گردو در دو منطقه موردمطالعه………………………………………………81

4-4-3-10 نتایج مربوط به استئاریک اسید گردو در دو منطقه موردمطالعه……………………………………………81

4-4-3-11 نتایج مربوط به اولئیک اسید گردو در دو منطقه مورد مطالعه………………………………………………82

4-4-3-12 نتایج مربوط به لینولئیک اسید گردو در دو منطقه موردمطالعه……………………………………………82

4 -4-3-13 نتایج مربوط به لینولنیک اسید گردو در دو منطقه موردمطالعه……………………………………………83

4 -5. نمودارهای مقایسه ای حاصل از داده های دو منطقه مورد مطالعه………………………………………………83

فصل پنجم: بحث و پیشنهادات

5-1 مقایسه برخی از عوامل محیطی دو منطقه مورد مطالعه (تهران وکرج)……………………………………………87

5-2 مقایسه محتوای روغن،اسیدهای چرب،پروتئین، فیبرخام و پنج عنصر معدنی در دو منطقه مورد مطالعه (تهران وکرج)…………….88

5-3مقایسه خصوصیات آب…………..89

5-3-1هدایت الکتریکی(Ec)……………………………….89

5-3-2اسیدیته آب(pH)……………………………….90

5-4مقایسهخصوصیات خاک…………………..91

5-4-1کلسیم خاک(Ca)………………………….91

5-4-2پتاسیم خاک (K)………………………………………92

5-4-3آهن خاک(Fe)………………………………………………92

5-4-4مس(Cu)………………………………………93

5-4-5روی(Zn)…………………………………….93

5-5بحث بر روی خصوصیات فیزیکی گردو……………………………94

5-5-1مقایسه اندازه و وزن گردو…………………………………………..94

5-6 بحث بر روی خصوصیات شیمیایی گردو……………………………………95

5-6-1مقایسه وارزیابی درصدروغن……………………………..95

5-6-2مقایسه وارزیابی درصد اسیدهای چرب………………………………96

5-6-2-1پالمیتیک اسید………………………………………….96

5-6-2-2استئاریک اسید…………………………………..96

5-6-2-3لینولئیک اسید………………………………………………………97

5-6-2-4اولئیک اسید…………………………………………………………………………………………..98

5-6-2-5لینولنیک اسید……………………………………………………………………………………………………………….98

5-6-3مقایسه وارزیابی درصدپروتئین…………………………………………………………………………………………….99

5-6-4مقایسه وارزیابی درصدفیبرخام………………………………………………………………………………………….100

5-6-5مقایسه ارزیابی فلزات………………………………………………………………………………………………………101

5-6-5-1.کلسیم………………………………………………………………………………………………………………………101

5-6-5-2پتاسیم……………………………………………………………………………………………………………………….102

5-6-5-3آهن………………………………………………………………………………………………………………………….103

5-6-5-4مس…………………………………………………………………………………………………………………………..103

5-6-5-5روی………………………………………………………………………………………………………………………….104

1-9-2 دستگاه HPLC.. 13

1-9-3 حلالها در HPLC.. 14

1-9-4 موتور یا پمپ.. 15

1-9-5 انجکتر injector 16

1-9-6 ستون. 16

1-9-7 آشكارساز(Detector) 17

1-9-8 ارزیابی داده های دستگاه HPLC.. 18

1-9-9 شروع كار با دستگاه 18

1-10 گیاه گوجه فرنگی.. 19

1-10-1 گیاه شناسی گوجه فرنگی Lycopersicon esculentum mill)). 19

1-10-2 ویژگی های پزشکی گوجه فرنگی.. 19

1-10-3 ترکیبات موجود در گوجه فرنگی.. 21

1-11 اهداف تحقیق. 21

2- مواد و روش ها 23

2-1 شرایط و نحوه کشت.. 23

2-2 سنتز نانوذره استفاده شده 24

2-2-1 استفاده از نانوذرات آماده با اندازه 20 نانومتر خریداری شده از شرکت (Us nano research) 25

2-3 اعمال تیمار. 27

2-4 برداشت و نگهداری.. 28

2-5 اندازه گیری طول ریشه و ساقه. 28

2-6 اندازه گیری وزن تر وخشک ریشه، ساقه و برگ.. 28

2-7 اندازه گیری رنگیزه های کلروفیل و کاروتنوئید. 28

2-8 تعیین میزان فنل کل. 29

2-9 سنجش محتوای نیترات.. 29

2-10 اندازه گیری قند های محلول. 30

2-11 اندازه گیری مقدار پروتئین محلول. 30

2-12 سنجش و اندازه گیری میزان اسید های آمینه آزاد با استفاده ازHPLC.. 32

2-12-1 مراحل تهیه محلولهای مورد نیاز جهت سنجش مقدار كمی پروفایل اسیدهای آمینه با استفاده از روش مشتق سازی OPA 32

2-12-2 اینترنال استاندارد. 33

2-12-3 مراحل تهیه ی بافر های دستگاه HPLC.. 34

2-13 آماده سازی نمونه ها برای کارهای ژنتیکی.. 35

2-13-1 ریشه دار کردن بذرها 35

2-13-2 پیش تیمار. 35

2-13-3 تثبیت.. 36

2-13-4 نگهداری.. 36

2-13-5 هیدرولیز. 36

2-13-6 رنگ آمیزی.. 36

2-13-7 اسکواش کردن. 37

2-13-8 مطالعه میکروسکوپی.. 37

2-14 آنالیز آماری.. 38

3- نتایج.. 40

3-1 اثر غلظت های مختلف نانوذرات نقره بر تعداد برگ ها 40

3-2 اثر غلظت های مختلف نانوذرات نقره بر اندازه اندام های هوایی.. 40

3-3 اثر غلظت های مختلف نانوذرات نقره بر اندازه ریشه. 42

3-4 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای نقره جذب شده توسط گیاه 42

3-5 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای کلروفیلa ، کلروفیل b و کاروتنوئید ها 43

3-6 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر وزن تر گیاه 44

3-7 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای فنل کل. 45

3-8 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای نیترات اندام هوایی گیاه 45

3-9 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای نیترات ریشه گیاه 46

3-10 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوی قند محلول گیاه 47

3-11 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای پروتئین محلول گیاه 48

3-12 سنجش و اندازه گیری میزان اسید های آمینه با استفاده ازHPLC.. 48

3-12-1 آنالیز داده های حاصل از گراف های دستگاه HPLC در غلظت های مختلف نانو ذرات نقره 48

3-12-2 کروماتوگرام وگراف خام حاصل از دستگاه HPLC مربوط به گروه کنترل 58

3-12-3 کروماتوگرام وگراف خام حاصل از دستگاه HPLC مربوط به غلظت 25 میلی گرم بر لیتر. 58

3-12-4 کروماتوگرام وگراف خام حاصل از دستگاه HPLC مربوط به غلظت 50 میلی گرم بر لیتر. 59

3-12-5 کروماتوگرام وگراف خام حاصل از دستگاه HPLC مربوط به غلظت 100 میلی گرم بر لیتر. 59

3-13 بررسی های ژنتیکی.. 60

3-13-1 شمارش سلول ها 60

3-13-2 نتایج مطالعات رنگ آمیزی.. 61

4- بحث.. 70

4-1 رشد ریشه و اندام هوایی.. 71

4-2 محتوی فنل. 72

4-3 محتوای نیترات.. 75

4-4 محتوی قند محلول. 76

4-5 پروتئین محلول. 76

4-6 اسید های آمینه. 78

4-7 ناهنجاریهای ژنتیکی.. 80

4-8 نتیجه گیری.. 81

4-9 پیشنهادات.. 82

5- پیوست.. 85

6- منابع. 87

چکیده

امروزه نانوذرات نقره به دلیل خاصیت آنتی باکتریالی شان به طور گسترده ای در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار میگیرند، از این رو امکان ورود پسماندهایی از این مواد در محیط زیست وجود دارد و عدم اطلاع از اثرات نامطلوب آنها از جمله خطراتی است که می تواند محیط زیست را تحت تاثیر قرار دهد. در این تحقیق به بررسی اثرات بیوشیمیایی و ژنتیکی نانوذرات نقره بر روی گیاه گوجه فرنگی که از جمله پر مصرف ترین سبزیجات در سبد غذایی همه ی افراد در سراسر دنیاست پرداخته شده است. در این تحقیق پس از خزانه گیری، گیاهچه ها ی دوبرگی به گلدانهای حاوی محلول های غذایی هوگلند انتقال داده شدند. دوهفته پس از انتقال گیاهچه ها به محیط هوگلند ودر مرحله ی 5 برگ گسترده گیاهان به طور تصادفی به پنج گروه تقسیم شدند و هرگروه دوزهای (0,25, 50, 75, 100) میلی گرم برلیتر نانوذره نقره را در طی 20 روز دریافت کردند . آزمایش در قالب پنج تکرار انجام شد. آنالیز نتایج کاهش میزان رشد و رنگیزه های گیاه، کاهش میزان پروتئین محلول ، محتوی نیترات و قند های محلول وهمچنین افزایش میزان اسیدهای آمینه، محتوی فنلی گیاه و افزایش جذب نقره در دوزهای بالای استفاده شده را نشان داد. این فاکتور ها بیانگر ایجاد استرس اکسیداتیو ایجاد شده در گیاه به وسیله نانوذرات نقره است. همچنین کاهش شدید ثابت میتوزی وافزایش ناهنجاریهای ژنتیکی در مریستم های راس ریشه در گیاهچه های تیمار شده با نانوذرات نقره مشاهده گردید.نانوذرات نقره با ایجاد استرس اکسیداتیو در گیاه و داشتن اثرات سمیتی بر روی محتوی ذخیره ای DNA و اختلال در تقسیم سلولی نرمال باعث ایجاد گیاهان غیرطبیعی می گردد.

واژه های کلیدی: نانوذرات نقره، گوجه فرنگی، اثرات بیوشیمیایی، اسید های آمینه آزاد، ناهنجاری کروموزومی، ثابت میتوزی

کلیات

1-1 نانوتکنولوژِی

نانو نه یک ماده است نه یک جسم، فقط یک مقیاس است. از نگاه لغوی، کلمه نانو به معنای یک میلیاردم متر (^9-10) است و در اصل از یک واژه یونانی به معنای کوتوله گرفته شده است (رحمانی و همکاران، 1388). واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توكیو در سال 1974 بر زبانها جاری شد، و برای اولین بار در زمینه ی الکترونیک برای کوچک سازی وسایل و ابزار های الکترونیکی پیشنهاد شد. در مقیاس نانو خواص فیزیکی، شیمیایی وبیولوژیکی تک تک اتم ها، مولکول ها باخواص توده ماده متفاوت است، نانوذرات درچنین مقیاس و مشخصه های منحصر به فردی موجب پیدایش دستاوردهای نوینی درعلوم پزشکی و مهندسی می شوند.

به طورخلاصه نانو تکنولوژی به معنی انجاممهندسی مواددر ابعاد اتمی – مولکولی و ساخت موادی با خواص کاملا متفاوت در ابعاد نانو است. تعریف دیگر نانوتکنولوژی ” آرایش دادن ودستکاری اتم ها برای ساخت مواد مورد نظراست”. نانومتر، (یک میلیاردم متر) به اندازه چیدن 5 الی10 اتم درکنار یکدیگر است، مکعبی باابعاد 5/2 نانومتر تقریبا 1000 اتم راشامل می شود. خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ماده تبدیل شده به ابعاد نانو نسبت به خواص آن در ابعاد ماکرویی کاملا متفاوت است. نانو در مولکولهای ماده انرژی بالایی را ایجاد می کند، به همین دلیل معجزه آسا نامیده می شود.

اگر بخواهیم برای دریافتن مفهوم اندازه­ی یک نانومتر نسبت به متر سنجشی انجام دهیم می توانیم اندازه آن را مانند اندازه­ی یک تیله به کره­ی زمین بدانیم(kahn J, 2006).یا به شکی دیگر یک نانومتر اندازه رشد ریش یک انسان در طول زمانی است که برای بلند کردن تیغ از صورتش باید بگذرد(kahn J, 2006) .

نانوفناوری، توانمندی تولید و ساخت مواد، ابزار و سیستم های جدید با در دست گرفتن کنترل در مقیاس نانومتری یا همان سطوح اتمی و مولکولی، و استفاده از خواصی است که در این سطوح ظاهر می شوند. یکنانومتربرابر با یک میلیاردم متر (9-^10 متر) می باشد. این اندازه 18000 بار کوچکتر از قطر یک تار موی انسان است. به طور میانگین 3 تا 6 اتم در کنار یکدیگر طولی معادل یک نانومتر را می سازند که این خود به نوع اتم بستگی دارد. به طور کلی، فناوری نانو، گسترش، تولید و استفاده از ابزار و موادی است که ابعادشان در حدود 1-100 نانومتر می باشد. فناوری نانو به سه سطح قابل تقسیم است: مواد، ابزارها و سیستم ها. موادی که در سطح نانو در این فناوری به کار می رود، را نانو مواد می گویند. ماده ینانو ساختار، به هر ماده ای که حداقل یکی از ابعاد آن در مقیاس نانومتری (زیر 100 نانومتر) باشد اطلاق می شود. این تعریف به وضوح انواع بسیار زیادی از ساختارها، اعم از ساخته دست بشر یا طبیعت را شامل می شود. منظور از یک ماده ی نانو ساختار، جامدی است که در سراسر بدنه آن انتظام اتمی، کریستال های تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی در مقیاس چند نانومتری گسترده شده باشند. در حقیقت این مواد متشکل از کریستال ها یا دانه های نانومتری هستند که هر کدام از آنها ممکن است از لحاظ ساختار اتمی، جهات کریستالوگرافی یا ترکیب شیمیایی با یکدیگر متفاوت باشند. همه مواد از جمله فلزات، نیمه هادی ها، شیشه ها، سرامیک ها و پلیمرها در ابعاد نانو می توانند وجود داشته باشند. همچنین محدوده فناوری نانو می تواند به صورت ذرات بی شکل)آمورف(،کریستالی،آلی، غیرآلی و یا به صورت منفرد، مجتمع، پودر، کلوئیدی،سوسپانسیونییاامولسیونباشد fa.wikipedia.org.

در مجموع این فناوری شامل سه مرحله می باشد:

1. طراحی مهندسی ساختارها در سطح اتم.

1. ترکیب این ساختارها و تبدیل آنها به مواد جدید با ساختار نانو با خصوصیات ویژه.

1. ترکیب اینگونه مواد و تبدیل آنها به ابزارهای سودمند. (حق پناه، م. و همکاران ۱۳۹۲)

اسیدیته……………………………………………………………………….26

2-2-4- 2-3 – نور…………………………………………………………..27

2-2-4-3- ژنتیک …………………………………………………………………….27

2-2-4-3-1- گروه­های سازگار رویشی……………………………..27

2-2-4-3-2- استرین، پاتوتیپ و نژاد……………………………………………………….29

2-2-4-3-3-جنبه های مولکولی تشخیص………………………………………30

2-2-4-3-4-میزبان­ها……………………………………………………………………………………..32

2-2-4-3-4-1- میزبان­های ورتیسیلیوم در جهان………………………………….32

2-2-4-3-4-2- میزبان­های ورتیسیلیوم در ایران………………………………………….36

2-2-5- نحوه آلودگی گیاه …………………….37

2-2-5-1- زهرابه­ها………………………………………………………………37

2-2-5-2- آنزیم­های پكتولیتیك…………………………………………………….38

2-2-5-3- آلودگی آوندها……………………………………………………………….38

2-2-6-تاثیر بیماری روی صفات کمی و کیفی موثر در عملکرد…………………………………39

2-2-7- چرخه زندگی………………………………………………………………..39

2-2-8- عوامل موثر در همه­گیری بیماری…………………………..41

2-2-9- کنترل بیماری……………………………………………………….43

2-2-9-1- کنترل زراعی………………………………………………………44

2-2-9-2- کنترل شیمیایی………………………………………………………44

2-2-9-3- ارقام مقاوم…………………………………………………………46

2-2-9-4- کنترل بیولوژیکی………………………………………………………………47

2-2-9-4- 1-Trichoderma sp……………………………………………………………….49

2-2-9-4-1-2- تریکودرما بعنوان عامل کنترل بیولوژیک……………………………………………50

2-2-9-4- 1-2- مکانیسم القای مقاومت در گیاهان توسط تریکودرما………………………………..54

2-2-9-4- 1-3 – القای مقاومت از طریق فعال کردن آنزیم پراکسیداز………………………………………..56

2-2-9-4- 1-4- القای مقاومت از طریق فعال کردن آنزیم بتا- 1و3 گلوکاناز و تولید فنل……………………..57

فصل سوم : مواد و روش

3-1- مواد مورد نیاز…………………………………………………………………………….60

3-2- روش تحقیق……………………………………………………………………….60

3-2-1- تهیه محیط های کشت مورد استفاده جهت جداسازی و رشد جدایه ها………………………………….60

3-2-1-1- محیط کشت آب آگار (WA)………………………………………………………………………………….60

3-2-1-2- محیط کشتسیب زمینی، دگستروز آگار (PDA)………………………………………………..60

3-3- نمونه برداری بوته های آلوده به قارچVerticillum daheliae…………………………………………………………………60

3-4- جداسازی قارچ عامل بیماری……………………………………………………………….61

3-5- آزمون بیماریزائی جدایه­ها ………………………………………………………………..61

3-6- جداسازی و شناسایی قارچ تریکودرما………………………………………………………..62

3-7- بررسی تاثیر جدایه­های تریکودرما روی قارچ عامل بیماری ………………………………………….64

3-8- بررسی تاثیر ترکیبات گازی فرار کشت 96 ساعته آنتاگونیست­ها روی رشد میسلیومی قارچ ورتیسلیوم………………65

3-9-تهیه مایه تلقیح عامل بیماری و آنتاگونیست­ها …………………………………………………………………………………………..66

3-10- اثر جدایه­های تریکودرما در کنترل بیماری در شرایط گلخانه……………………………………………………………………..66

فصل چهارم : نتایج

4-1- مزرعه………………………………………………………………………….70

4-1-1- جمع آوری نمونه……………………………………………………………………….70

4-2- آزمایشگاه…………………………………………………………………………….70

4-2-1-شناسائی جدایه های تریکودرما ………………………………………………70

4-2-1-1- مشخصات قارچTrichoderma harzianum……………………………………………………………………………….70

4-2-1-2- مشخصات قارچTrichoderma virens……………………………………………………………………………………………71

4-2-2- قارچ عامل بیماری…………………………………………………………………………..75

4-2-3- اثبات بیماریزایی……………………………………………………………………76

4-2-4- بررسی تاثیر آنتاگونیستی جدایه های تریکودرما بر قارچ عامل بیماری……………………………..76

4-5-4- آزمون کشت متقابل جهت بررسی قدرت رقابت بین جدایه های آنتاگونیست و قارچ عامل بیماری…………77

4-5-4- آزمون تولید مواد بازدارنده فرار…………………………………..86

6-4- بررسی تاثیر جدایه های مختلف قارچ تریکودرما بر روی پژمردگی ورتیسلیومی پنبه در شرایط گلخانه………….88

1-6-4- اندازه گیری درصد آلودگی …………………………………………………………..88

2-6-4- اندازه گیری طول گیاهچه(ریشه و ساقه)…………………………………………….89

فصل پنجم : بحث

پیشنهادات…………………………………………………………………………………………….97

منابع……………………………………………………………………………………………98

چكیده

پژمردگی در اثر گونه­های مختلفVerticiliumایجاد شده و از مهم­ترین بیماری­های پنبه در اغلب مناطق جهان می باشد. در بین گونه­های عامل بیماری،V. dahliaeگونه غالب در اغلب نقاط جهان است. قارچ عامل بیماری خاکزی بوده و موجب خسارت کمی و کیفی محصول می­گردد. از این­رو کنترل بیماری اهمیت زیادی دارد.

در ارتباط با کنترل بیماری، گرچه استفاده از ارقام مقاوم از مهمترین و اقتصادی­ترین روش­های مبارزه با این بیماری می باشد، ولی تهیه ارقام مقاوم نیاز به زمان نسبتا طولانی دارد. استفاده از قارچ­کش­ها نیز تاثیر چندانی در کاهش خسارت بیماری ندارد. از این­رو یافتن روش­های دیگر کنترل بیماری، به­خصوص استفاده از عوامل بیولوژیک از اهمیت زیادی برخودار است.

دراین بررسی تعداد پنج جدایه تریکودرما از کشت 18 نمونه خاک جمع آوری شده از مزارع مختلف پنبه گنبد در محیط کشت اختصاصی رزبنگال بدست آمد. از این تعداد سه جدایه در جلوگیری از رشد قارچ عامل بیماری(Verticilium dahliae)در شرایط آزمایشگاهی موثر بودند. از بین پنج جدایه، سه با دارا بودن بیشترین قابلیت بازداری از رشد پاتوژن و تولید مواد فرار، به عنوان جدایه های برتر برای انجام همه آزمون های انتخاب شدند.

بر اساس خصوصیات بررسی شده در این تحقیق و مقایسه با صفات گزارش شده در منابع معتبر، جدایه ها به عنوان گونه­هایTrichoderma harzianum،T. virensوT. asperallum.شناسائی شدند. در کشت متقابل جدایه12و 6،1T. harzianum،7T. virensو4T. asperallumدارای بیشترین قدرت بازدارندگی رشد قارچ عامل بیماری بودند. هیچیک از جدایه ها قادر به پارازیته کردن میسلیوم­هایV. dahliaeنبودند. از نظر متابولیت­های فرار، سه جدایهT. harziamum 1, T. virens 7 and T. asperallum 4بیشترین تاثیر را نشان دادند. همچنین جدایهTrichoderma harziamum 1در افزایش ارتفاع گیاهچه و همچنین اثرات کنترل کنندگی برخوردار بود.

• مقدمه

پنبه از محصولات مهم و بومی مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری جهان ازجمله آمریکا، استرالیا، ازبکستان، برزیل، پاکستان، چین، مصر، مکزیک و هند می­باشد.

این گیاه به­خاطر ارزش اقتصادی و تجاری در جهان، به طلای سفید معروف می­باشد. خصوصیات ویژه الیاف آن موجب گردیده كه علی­رغم توسعه سریع و فراگیر الیاف مصنوعی، این الیاف همچنان حدود 48% از مصرف جهانی را به خود اختصاص دهد و حتی در برخی موارد هیچ فرآورده دیگری، قابلیت جایگزینی با آن را نداشته باشد. قابلیت شستشو، دوام، استحكام، قابلیت هدایت بخار آب، دوام شیمیایی، نرمی، قابلیت انعطاف، تغییر دادن رنگ الیاف پنبه با رنگ­های شیمیایی و سهولت آب رفتن یا تجمع اولیه از جمله خصوصیات الیاف پنبه می­باشند (ناصری، 1374).

جدا از اهمیت نساجی، در بین نباتات روغنی، پنبه مقام دوم را در جهان دارا بوده و كنجاله باقیمانده آن پس از روغن كشی نقش مناسبی درتغذیه دامدارد. این ویژگی­ها همراه با افزایش روز افزون جمعیت بشر، موجب شده كه پنبه در بین گیاهان زراعی از اهمیت خاصی برخوردار باشد. به همین دلیل، توجه به افزایش تولید آن از درجه اهمیت بالایی برخوردار است (رجبی، 1379).

پنبه به­علت داشتن موارد مصرف گوناگون، از نظر اقتصادی و تجارتی دارای اهمیت فوق العاده­ای بوده و به علت احتیاج به انواع وسایل و لوازمی که از فرآورده­های این گیاه تهیه می­گردد، روز به روز بر اهمیت آن افزوده می­شود.

الیاف پنبه به عنوان محصول اصلی و دانه آن به عنوان محصول فرعی، نقش مهمی در صنعت و تجارت دارند (عالیشاه و همکاران، 1382؛ عالیشاه و محمدی، 1389؛ رضایی و همکاران، 1385).

اهداف پژوهش …………………………………………………………………….. 6

فرضیه پژوهش ………………………………………………………………… 6

فصل دوم: ادبیات و پیشینه پژوهش ……………………………………………………… 7

2-1- نیترات ……………………………………………………………………… 8

2-2- نیتریت ……………………………………………………………………. 9

2-3- مسیرهای ورود نیترات به بدن ………………………………………………. 10

2-3-1- سبزیجات …………………………………………………………………………….. 10

2-4- عوامل موثر در تجمع نیترات …………………………………………………………. 11

2-4-1- عوامل محیطی – اقلیمی ……………………………………………………………………….. 12

2-4-2- مواد غذایی خاک ………………………………………………………………… 12

2-5- توزیع نیترات در گیاه ………………………………………………………… 13

2-6- مضرات نیترات ……………………………………………………………………………… 14

2-7- اثرات سودمند نیترات ……………………………………………………. 15

2-8- اسید آسکوربیک ………………………………………………………………. 15

ه

2-9- سبزیهای مورد استفاده در پژوهش حاضر …………………………………….. 19

2-9-1- هویج ……………………………………………………………………………………. 19

2-9-1-1- اهمیت مصرف ………………………………………………………………..19

2-9-2- گوجه فرنگی …………………………………………………………………………… 20

2-9-2-1- اهمیت مصرف ……………………………………………………………………… 20

2-9-3- اسفناج …………………………………………………………………………………….. 21

2-9-3-1- اهمیت مصرف …………………………………………………………………………….21

2-9-4- کرفس …………………………………………………………………………………………….. 22

2-9-4-1- اهمیت مصرف ……………………………………………………………………. 22

2-9-5- بادنجان ……………………………………………………………………………………. 23

2-9-5-1- اهمیت مصرف …………………………………………………………………………….. 23

2-9-6- کدوسبز …………………………………………………………………………………. 24

2-10- وضعیت سبزیجات در کل کشور …………………………………………… 25

2-10-1- سطح برداشت ………………………………………………………………………………………. 25

2-10-2- میزان تولید ……………………………………………………………………………………………. 25

2-11- مروی بر پژوهش های پیشین ……………………………………………………. 28

فصل سوم: مواد و روش ها ……………………………………………………………….. 31

3-1- مواد شیمیایی ………………………………………………………………………………….. 32

3-2- تجهیزات مورد استفاده ………………………………………………………………………… 33

3-3- تهیه نمونه ها ……………………………………………………………………………………………… 33

3-3-1- آماده سازی نمونه ها ……………………………………………………………………………….. 34

3-4- اندازه گیری ماده خشک ……………………………………………………. 34

3-5- اندازه گیری نیترات …………………………………………………….. 34

3-6- اندازه گیری نیتریت ………………………………………………………………. 35

و

3-7- اندازه گیری اسید آسکوربیک ………………………………………………………… 36

3-8- تجزیه و تحلیل آماری ………………………………………………………………… 36

فصل چهارم: نتایج و بحث …………………………………………………………. 37

4-1- نیترات ………………………………………………………………… 38

4-1-1- اثر گیاه ………………………………………………………………. 38

4-1-2- اثر فرآیند …………………………………………………………………….. 39

4-1-3- اثر زمان نگهداری ……………………………………… 41

4-2- نیتریت …………………………………………………………… 42

4-2-1- اثر گیاه ……………………………………………………………….. 42

4-2-2- اثر فرآیند ……………………………………………………………………………. 43

4-2-3- اثر زمان نگهداری …………………………………………………………………….. 45

4-3- اسید آسکوربیک …………………………………………………………….. 47

4-3-1- اثر گیاه ………………………………………………………………………………………. 47

4-3-2- اثر فرآیند ………………………………………………………………………………… 48

4-3-3- اثر زمان …………………………………………………………………………….. 50

4-4- بررسی رابطه بین میزان نیترات، نیتریت و اسید آسکوربیک …………………………. 52

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات ………………………………………………. 53

5-1- نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………………….. 54

5-2- پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………………………………. 54

منابع و مراجع ………………………………………………………………………………………………….. 55

پیوست ها …………………………………………………………………………………………………. 66

English Abstract ………………………………………………………………………………70

 

چکیده

نیترات، نیتریت و اسید آسکوربیک در رنج وسیعی از مواد غذایی وجود دارند. سبزیجات به عنوان منبع مهم جذب نیترات، نیتریت و اسید آسکوربیک در رژیم غذایی هستند. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر فرآیند انجماد و پخت بر میزان نیترات، نیتریت و اسید آسکوربیک سبزیجات پر مصرف است. در این تحقیق 6 نمونه سبزی از کلان شهر بطور تصادفی انتخاب شد. نمونه ها پس از اینکه تحت فرآیند پخت و انجماد قرار گرفتند. میزان نیترات و نیتریت با استفاده از روش دی آزو، میزان اسید آسکوربیک با استفاده از روش D. pinot مورد اندازه گیری قرار گرفتند. تجزیه، تحلیل نتایج با استفاده از تجزیه تحلیل سه طرفه و آزمون دانکن و نرم افزار SPSS انجام شد. اختلاف میانگین میزان نیترات و نیتریت در اکثر نمونه ها معنی دار نبوده است (P>0/05). اختلاف میانگین میزان اسید آسکوربیک با نیتریت بطور معکوس معنی دار بوده است (P<0/01). میانگین میزان نیترات و نیتریت در نمونه های بخارپز بیشتر از خام بوده است. میانگین میزان اسید آسکوربیک برای نمونه های خام بیشتر از بخارپز بوده است. طی زمان نگهداری میزان نیترات و نیتریت افزایش و میزان اسید آسکوربیک کاهش یافته است. استفاده از فرآیند انجماد در کوتاه مدت جهت نگهداری نمونه های خام و جهت جلوگیری از تولید نیترات و نیتریت و جلوگیری از بین رفتن میزان اسید آسکوربیک در نمونه های خام مناسب است.

کلمات کلیدی: اسید آسکوربیک؛ انجماد؛ پختن؛ نیترات؛ نیتریت.

مقدمه

همگام با افزایش جمعیت میزان تقاضای مواد غذایی افزایش پیدا کرده و این امر سبب استفاده بی رویه کودهای شیمیایی و آلی جهت افزایش تولید محصول شده است (اردکانی و همکاران، 2005). مقادیر بیش از اندازه کودهای نیتروژنه که برای تولید محصولات کشاورزی استفاده می شود. اگرچه تا حد زیادی مانع کاهش تولید خسارت های اقتصادی متعاقب آن می شود. اما از طرف دیگر از آنجا که گیاه قادر به جذب بیش از نیاز خود نیست در اکثر مواقع نیتروژن مازاد خاک به صورت نیترات ذخیره می شود (نوسنگو¹، 2003). این پدیده موجب بر هم خوردن تعادل بین مواد در خاک و به دنبال آن افزایش سطح نیترات در منابع آب زیر زمینی می شود (ناس²، 2005).

سبزیجات از مهم ترین منابع جذب نیترات محسوب می شوند. منابع مهم نیترات 75 تا 87 درصد و نیتریت 16 تا 43 درصد در سبزیجات است (اسپونار و تراکیک³، 1995؛ امر و حدیدی⁴، 2001).

نیترات ترکیبی با حداقل سمیت است. هر چند نیترات آزاد پس از بلع به سرعت از مجرای گوارش جذب می شود. تقریبا 20 تا 28 درصد آن پس از جذب توسط بزاق به درون دهان ترشح می شود (تاننبوم و همکاران⁵، 1976؛ اسپیگل هالدر و همکاران⁶، 1976؛ کورت بویر و همکاران⁷، 1995). بخشی از نیترات ترشح شده به درون حفره دهانی توسط باکتری های احیاکننده نیترات به نیتریت تبدیل می شود (اسپیگل هالدر و همکاران، 1976؛ استفانی و شولر⁸، 1980؛ کورت بویر و همکاران، 1995).[1]

نیترات تجمع یافته در سبزیجات طی یک سری واکنش های شیمیایی در دستگاه گوارش انسان به

نیتریت و نیتروز اسید تبدیل شده و در ترکیب با آمین نوع اول و نوع دوم موجبات تشکیل نیتروز آمین که مسبب ایجاد انواع سرطانها (معده، مثانه، دهان، روده)، بیماری مت هموگلوبینا¹در کودکان و ناقص الخلقه زایی است می باشد (توروپ کریسنسن²، 2001؛ وارزینیاک و سزپانسکا³، 2008؛ هورد و همکاران⁴، 2009).

اکثر مواد غذایی حاوی مقادیر ناچیز نیترات هستند. برخی سبزیجات مثل: اسفناج، کاهو، کرفس و چغندر حاوی غلظت های بالای نیترات (mg/kg1000) وسیب زمینی، کلم و سبزیجات سبز میزان کمتری دارا بودند (mg/kg100-1000) و گوجه فرنگی کمترین غلظت نیترات را داشت (کمتر از mg/kg100) (MAFF، 1992).

محتوای نیترات و نیتریت در مواد گیاهی خام، به صورت کامل و مستقیم جذب نمی شوند. جابه جایی اولیه (شست و شو، پوست کندن) و روشهای پختن ممکن است در سطوح نهایی این ترکیبات تاثیر گذارند (نیدزیلسکی و موکروسینسکا⁵، 1992؛ زارنیکا و همکاران⁶، 1993؛ میچالیک و باکوسکی⁷، 1997؛ هارت – مندیکوا⁸، 1997؛ امال⁹، 2000؛ کمیسک و همکاران¹⁰، 2004).

شایان ذکر است که جذب نیترات در سبزیجات مختلف، متفاوت می باشد. میزان جذب نیترات توسط گیاه به عوامل گوناگونی از جمله مصرف کودهای ازته به مقدار و دفعات متعدد جهت حاصلخیزی خاک، شرایط رشد، شرایط آب و هوایـی، فصل، دمـا، شدت نور، نحوه کشت (سنتـی و گلخانـه ای)، زمان[2]

برداشت، تنش رطوبتی، گونه گیاهی، شرایط نگه داری محصول و pH خاک، سن گیاه، انبارداری پس از برداشت محصول متفاوت می باشد (هانتر و همکاران¹، 1982؛ دیک و همکاران²، 1996؛ رحمانی، 2006؛ پاولو و اهالیوتیس³، 2007؛ بروجرد نیا و همکاران، 2007).

استانداردهای مختلفی در رابطه با حداکثر مجاز نیترات و نیتریت در سبزیجات وجود دارد. در ایران حد مجاز ارائه نشده اما بطور میانگین حداکثر میزان نیتراتی که روزانه وارد بدن می شود بایستی کمتر از mg/kg65/3 وزن بدن باشد ( کمیسیون جوامع اروپایی⁴، 1999).

با توجه به اثرات مضر نیترات و نیتریت بر سلامت انسان حد مجاز روزانه برای این دو ماده تعیین شد. بر این اساس نیترات بین صفر تا 37 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن و برای نیتریت بین صفر تا 06/0 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن تعیین شد (کمیته علمی اتحادیه اروپا⁵، 1995).

ویتامین ها بطور کلی گروهی وابسته به ترکیبات آلی و غیر پروتئینی هستند که برای عملکرد صحیح وسلامت بدنمورد نیاز هستند (فنل⁶، 2004). هم چنین به عنوان ترکیبات اصلی و مغذی که به میزان خیلی کمی وجود دارند نیز شناخته شده اند. ویتامین های مختلف عملکرد شیمیایی مختلفی دارند. برخی مانند A، D، E و K محلول در چربی هستند در حالیکه B و C محلول در آب هستند (مجله داروسازی و پزشکی نیجریه⁷، 2012).

اهداف پژوهش

– بررسی تاثیر انجماد بر میزان نمک های نیترات، نیتریت و اسید آسکوربیک در سبزیجات خام.

– بررسی تاثیر انجماد بر میزان نمک های نیترات، نیتریت و اسید آسکوربیک در سبزیجات بخارپز.

– بررسی زمان نگهداری سبزیجات منجمد بر میزان نمک های نیترات، نیتریت و اسید آسکوربیک.

فرضیه پژوهش

– انجماد سبزیجات خام سبب کاهش نمک های نیترات، نیتریت و اسید آسکوربیک می شود.

– انجماد سبزیجات بخارپز سبب کاهش نمک های نیترات، نیتریت و اسید آسکوربیک می شود.

– با افزایش زمان ماندگاری میزان نمک های نیترات، نیتریت و اسید آسکوربیک افزایش می یابد.

نیترات

نیترات یک ترکیب مهم در محیط شیمیایی بشر است. منبع مهم آن برای انسان غذا وآب آشامیدنیمی باشد. ممکن است نیترات ها به طور طبیعی در غذا وجود داشته باشند یا به عنوان افزودنی جهت اهداف تکنولوژیکی مختلفی بکار برده شوند (شارات و همکاران¹، 1994). نیترات سمی نیست اما به آسانی توسط باکتری های موجود در دستگاه گوارش به نیتریت که بسیار سمی تر است تبدیل می شود. نیترات به راحتی از دستگاه گوارش به خون عبور می کند. جایی که با هموگلوبین در گلبولهای قرمز خون ترکیب شده و به فرم مت در می آید که توانایی حمل و نقل اکسیژن را ندارد (هامیلتون²، 1976؛ سن و دونالدسون³، 1978؛ سن و همکاران⁴، 1979).

2-2- نیتریت

نیترات توسط راه های متابولیسمی پستانداران و باکتریایی می توانند به نیتریت تبدیل شوند. رویداد وسیع فعالیت کاهش دهندگی نیترات در باکتری ها بدین معنی است که نیترات به طور درونی در مکان های معروف بدن توسط تعداد زیادی از باکتری ها تولید می شود. به عنوان مثال: دهان، معده (اگر pH معده بیشتر از 5 باشد)، روده ی کوچک و کولون، مثانه آلوده به ادرار. مقدار نیترات تشکیل شده بستگی به فعالیت کاهش دهندگی نیترات جمعیت میکروبی و نیترات در دسترس دارد.

در انسانها، بزاق مهم ترین مکان برای تشکیل نیتریت است. حدود 25 درصد نیترات وارد شده به بدن به صورت پنهانی وارد بزاق می شود. حدود 20 درصد در دهان به نیتریت تبدیل می شود. بنابراین حدود 5 درصد نیترات رژیم غذایی به نیتریت تبدیل می شود (اسپیگل هالدر و همکارانش، 1976؛ ایزن براند و همکارانش¹، 1980؛ والترز و اسمیت²، 1981).

یک رابطه مستقیم بین pH معده، مهاجرت باکتری ها و غلظت نیتریت معده در جمعیت های سالم در رنج مقادیر pH1 تا 7 مشاهده شده است (مولر و همکارانش³، 1983، 1986).

نیتریت تحت متابولیسم اکسیداتیو به نیترات در بافتها و خون تبدیل می شود. مکانیسم اکسیداسیون بصورت واکنش اکسی هموگلوبین (Fe²⁺) در نتیجه تشکیل کمپلکس مت هموگلوبین (Fe³⁺) و در نهایت کاهش آنزیمی به نیترات است. سرعت واکنش بین نیتریت و هموگلوبین به گونه های مختلف وابسته است. سرعت واکنش در انسان، آهسته تر از حیوانات شکمبه دار اما سریع تر از خوک است (اسمیت و بیوتلر⁴، 1966).