HEAL DSpace

Εθνοβοτανική και φυτοχημεία των Umbelliferae (Apiaceae) της Ελλάδας. Μελέτη της σύστασης των αιθερίων ελαίων τους, της βιοδραστικότητας τους και των χημειοταξονομικών τους εφαρμογών.

Αποθετήριο DSpace/Manakin

Εμφάνιση απλής εγγραφής

dc.contributor.advisor Χαρουτουνιάν, Σέρκος
dc.contributor.author Ευεργέτης, Επαμεινώνδας
dc.date.accessioned 2013-04-04T10:44:26Z
dc.date.available 2013-04-04T10:44:26Z
dc.date.issued 2013-04-04
dc.date.submitted 2012
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10329/5717
dc.description Η Βιβλιοθήκη διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή el
dc.description.abstract Η  επιστήμη  της  Γεωπονίας  έλκει  την  καταγωγή  της  στα  βάθη  των  αιώνων και τις απαρχές της ανθρώπινης κοινωνίας όπως τη γνωρίζουμε σήμερα.  Στην  αρχή  της,  η  Γεωπονία  επικεντρώθηκε  σε  πρωτογενείς  κυρίως  παρατηρήσεις των χαρακτηριστικών των φυτών που παρουσιάζουν ενδιαφέρον  για  τον  άνθρωπο,  τις  οποίες  στη  συνέχεια  χρησιμοποίησε  για  την  καλλιέργεια  και  χρήση  τους.  Ανάμεσα  στα  ιδιαίτερα  αυτά  χαρακτηριστικά  των  φυτών,  ως  κυρίαρχα  ορίζονται  η  διατροφική  αξία,  το  άρωμα,  το  χρώμα  και  οι  φαρμακευτικές τους ιδιότητες.   Με  την  πρόοδο  της  επιστήμης  ωστόσο  οι  πρωτογενείς  παρατηρήσεις  ατόνησαν  προς  χάριν  της  εργαστηριακής  μελέτης  και  ανάλυσης.  Έτσι,  πολλαπλασιάστηκε γεωμετρικά η παραγόμενη γνώση με αποτέλεσμα να γίνεται  ολοένα  δυσκολότερος  ο  συσχετισμός  των  ιδιαίτερα  εξειδικευμένων  αποτελεσμάτων.  Η  Χημεία  ως  μια  από  τις  βασικές  επιστήμες  μπορεί  με  την  βοήθεια των μαθηματικών να γεφυρώσει το πλήθος των εξειδικευμένων αυτών  δεδομένων που είναι διαθέσιμα σήμερα στον ερευνητή.   Στο  παραπάνω  πλαίσιο  εντάσσεται  η  εκπόνηση  της  διατριβής,  η  οποία  φιλοδοξεί να παρουσιάσει μια συνολική και σύγχρονη θεώρηση της οικογένειας  των  Σκιαδανθών  της  Ελλάδας.  Μεθοδολογικά,  η  διενέργειά  της  στηρίχθηκε  σε  πρωτότυπες  καταγραφές  και  πρωτογενή  ερευνητικά  δεδομένα,  των  οποίων  η  επεξεργασία  και  μελέτη  πραγματοποιήθηκε  με  τη  χρήση  σύγχρονων  και  καλά  τεκμηριωμένων  μεθοδολογιών.  Απώτερος  στόχος  είναι  η  συγκρότηση  της  συνολικής αυτής μελέτης ως ένα σώμα κειμένου που θα προσφέρει μια διακριτή  και τεκμηριωμένη πληροφόρηση για τα Σκιαδανθή της Ελλάδας, σε σχέση με τις   παρακάτω τρεις θεματικές ενότητες:   Α.    Εθνοβοτανική   Παρότι  από  την  εποχή  του  Θεόφραστου  τα  Σκιαδανθή  αποτελούν  μια  διακριτή  κατηγορία  φυτών  της  Ελλάδας,  εντούτοις  δεν  υπάρχει  μια  συνολική  καταγραφή  των  εθνοβοτανικών  τους  χρήσεων,  ούτε  της  οικονομικής  τους  σημαντικότητας.  Με  βάση  την  ανάγκη  αυτή,  το  σχετικό  αντικείμενο  της  διατριβής,  εστιάστηκε  στον  Codex  Neapolitanus  #1,  De  materia  medica,  (Dioscorides)  και  ειδικότερα  στον  προσδιορισμό  των  Σκιαδανθών  που  αναφέρονται  σε  αυτό  και  των  φαρμακευτικών  τους  χρήσεων.    Στόχος  της  έρευνας  ήταν  ο  προσδιορισμός  ή/και  η  απόδοση  νέων  χρήσεων  σε  γνωστά  φαρμακευτικά φυτά.   Η  μεθοδολογία εργασίας χωρίστηκε σε δύο κύρια στάδια,  ένα  πρώτο  που  αναφέρεται  στο  μετασχηματισμό  των  δεδομένων  του  χειρογράφου  σε  μορφή  συμβατή  με  τις  σύγχρονες  βοτανικές  κλείδες  και  το  δεύτερο  που  πραγματεύεται  τον  προσδιορισμό  των  Σκιαδανθών  του  χειρογράφου.   Σημαντικό ορόσημο για τη διενέργεια της εθνοβοτανικής μελέτης ήταν η  ολοκλήρωση της βοτανικά τεκμηριωμένης ταύτισης και των 40 Σκιαδανθών που  περιλαμβάνονται  στο  Codex  Neapolitanus  #1  (εφεξής  ΚΝ).  Η  εργασία  αυτή  οδήγησε στον προσδιορισμό  των παρακάτω δεκατριών Σκιαδανθών του ΚΝ ως  νέων φαρμακευτικών φυτών:     1  ΚΡΑΤΑΙΟΝΟΝ (Φ. 88): Kundmania sicula (L.) DC,   2  ΠΥΡΕΘΡΟΝ (Φ. 123): Ridolfia segetum (Guss.) Moris ,   3  ΨΥΛΛΙΟΝ (Φ. 169a): Bupleurum lancifolium Hornem και   4  ΚΑΧΡΥ (Φ. 56): Cachrys ferulacea L.  5  ΔΑΥΚΟC (Φ. 63): Bifora testiculata (L.) Roth,  6  ΟΙΝΑΝΘΗ (Φ. 99): Scaligeria cretica (Miller) Boiss.  7  ΜΥΡΡΙC (Φ. 102): Malabaila graveolens (Sprengel) Hoffm.   8  ΛΙΓΟΥΣΤΙΚΟΝ (Φ. 109): Chaerophyllum aromaticum L.    9  ΠΕΥΚΕΔΑΝΟΝ (Φ. 125): Ferulago campestris (Besser) Grec.  10  ΨΕΥΔΟ[ΒΟΥΝΙΟΝ] (Φ. 169b): Pimpinella cretica Poiret  11  CΕCΕΛΙ ΕΘΙΩΠΙΚΟΝ (Φ. 155a): Bupleurum foliosum Salzm. Ex DC  12  ΗΡΥΝΓΕΙΟΝ (Φ. 78): Eryngium creticum Lam.  13  ΖΜΥΡΝΙΟΝ (Φ. 76): Smyrnium olusatrum L.   Η  διασύνδεση  των  αναγνωρισμένων  βοτανικών  taxa  με  τις  εθνοβοτανικές καταγραφές του Κώδικα συμπλήρωσε τη διεθνή τεκμηρίωση για  τις  χρήσεις 21  Γενών και παρουσίασε πρωτότυπες πληροφορίες σχετικά με 22  διαφορετικές  φαρμακευτικές  χρήσεις  για  13  Γένη  και  19  Είδη.  Μεταξύ  των  φαρμακευτικών  δράσεων  ως  πλέον  ενδιαφέρουσες  για  περαιτέρω  έρευνα  με  σκοπό  την  καλλιέργεια‐εμπορική  εκμετάλλευση  ξεχωρίζουν,  οι  παυσίπονες,  οι  αντιφλεγμονώδεις, οι αντιπυρετικές και οι γυναικολογικές.    Β    Αιθέρια Έλαια  Τα  περισσότερα  φυτά  της  οικογένειας  των  Σκιαδανθών  εμπεριέχουν  αιθέρια  έλαια,  μια  ιδιαίτερη  κατηγορία  φυσικών  προϊόντων  με  πολλές  και  ενδιαφέρουσες  χρήσεις  από  τις  βιομηχανίες,  τροφίμων,  καλλυντικών,  φαρμάκων  και  αγροχημικών.  Έτσι,  στους  στόχους  της  διατριβής  εντάχθηκε  η  παραγωγή πρωτογενών ερευνητικών δεδομένων σχετικά με τη σύσταση και τη  βιοδραστικότητα  των  αιθερίων  ελαίων  των  ελληνικών  Σκιαδανθών.  Για  το  σκοπό  αυτό  απομονώθηκαν  αιθέρια  έλαια  από  ελληνικά  Σκιαδανθή  που  δεν  είχαν  εισέτι  μελετηθεί.  Σε  αυτά  προσδιορίστηκε  η  χημική  σύσταση  και μελετήθηκε  η  βιοδραστικότητά  τους  με  στόχο  τον  προσδιορισμό  νέων  εμπορικών  πηγών  φυσικών  προϊόντων  ή/και  την  ανάπτυξη  νέων  βιοκτόνων  των εντόμων.    Στο  πλαίσιο  διενέργειας  της  διατριβής  συλλέχθηκαν,  προσδιορίστηκαν  και αποστάχθηκαν δείγματα από 44 Είδη (31  Γένη) ελληνικών Σκιαδανθών, 25  από τα οποία αποτελούν ενδημικά taxa της Ελλάδος. Από τα Είδη αυτά για τα 29  μελετήθηκε  το  αιθέριο  τους  έλαιο  για  πρώτη  φορά  διεθνώς  και  για  τα  14  για  πρώτη  φορά  στην  Ελλάδα.  Στα  έλαια  αυτά  ανιχνεύτηκαν  συνολικά  147  συστατικά. Η συγκριτική αξιολόγηση της απόδοσης των Ειδών σε αιθέριο έλαιο  ‒και  η  ποσοτική  τους  σύσταση‒  ανέδειξε  τα  παρακάτω έξι  Είδη  ως  νέες  πηγές  οκτώ φυσικών προϊόντων. Σε αυτά, η απόδοση του καθαρού φυσικού προϊόντος  είναι  ίση  ή  μεγαλύτερη  του  ενός  χιλιοστόλιτρου  ανά  χιλιόγραμμο  (mL/Kg)  φυτικής  βιομάζας.  Η  μετάφραση  του  ποσοστού  αυτού  στο  επίπεδο  της  καλλιέργειας είναι ένα λίτρο ανά τόνο φυτού. Με μέση στρεμματική απόδοση σε  βιομάζα  4  τόνους,  υπολογίζεται  το  δυναμικό  της  καλλιέργειας,  το  οποίο  παρατίθεται σε παρένθεση μαζί με την εμπορική αξία, σε €, για την αντίστοιχη  μονάδα προϊόντος:  1  Bupleurum  fruticosum  Homem:  λεμονένιο  (12.9  L/στρέμμα, €3.8‐ 77/Kg) και α‐πινένιο (22.6 L/στρέμμα, €248/L).   2  Echinophora tenuifolia Tutin: β‐φελλανδρένιο (12.1 L/στρέμμα, €‐ /L) και α‐πινένιο (6.9 L/στρέμμα,, €248/L).   3  Anethum  graveolens  L.:  α‐φελλανδρένιο (9.1  L/στρέμμα, €84/Kg)  και μεθυλο‐ευγενόλη (4.5 L/στρέμμα, €0.75‐55.4/Kg).  4  Peucedanum  officinalle  L.:  1‐βορνυλικός  αιθυλεστέρας  (14.4  L/στρέμμα, €3,760/L) 5  Cachrys cristata DC: μυρκένιο (6.7 L/στρέμμα, €92.6/Kg).  6  Chaerophyllum sp. L.: cis‐οκιμένιο (5.7 L/στρέμμα, €598/Kg).   Επιπλέον,  προσδιορίστηκε  η  βιοδραστικότητα  24  αιθερίων  ελαίων  σε  σχέση  για  την  τοξικότητά  τους  κατά  των  προνυμφών κουνουπιών  του  γένους  Culex  pipiens.  Σημαντική  εντομοκτόνο  δράση,  με  δραστική  συγκέντρωση  ίση  ή  μικρότερη  με  90  mg/L  που  επέφερε  τη  θανάτωση  του  95%  των  προνυμφών  κουνουπιών  και  ίση  ή  μικρότερη  με  65  mg/L  για  τη  θανάτωση  του  50%  των  προνυμφών κουνουπιών επέδειξαν τα αιθέρια έλαια από 11 Είδη των ελληνικών  Σκιαδανθών  που  αποδείχτηκαν  ως  σημαντικοί  παράγοντες  για  το  βιολογικό  πληθυσμιακό έλεγχο των κουνουπιών (Σε παρένθεση οι Θανάσιμες δόσεις, 50%  και 95% σε mg/L):  1  Athamanta densa, (50%: 10.17, 95%: 17.14)  2  Pimpinella tragium, (50%: 50.91, 95%: 62.34)  3  Oennanthe pimpinelloides, (50%: 37.98, 95%: 65.65)  4  Pimpinella rigidula, (50%: 39.95, 95%: 66.81)  5  Echinophora tenuifolia, (50%: 57.69, 95%: 68.08)  6  Sclerochrton junceum, (50%: 41.83, 95%: 68.80)  7  Chaerophyllum heldreichii, (50%: 57.20, 95%: 76.53)  8  Peucedanum neumayeri, (50%: 50.06, 95%: 77.10)  9  Laserpitium pseudomeum, (50%: 59.35, 95%: 77.22)  10  Anethum graveolens  (50%: 49.93, 95%: 79.03)  11  Bupleurum fruticosum (50%: 61.95, 95%: 90.36) Γ    Χημειοταξονομία  Η  έως  τώρα  ταξονόμιση  των  Σκιαδανθών  στηρίζεται  κυρίως  στη  μορφολογία  των  σπερμάτων  τους.  Όμως  η  διαδικασία  αυτή  παρουσιάζει  ασυνέχειες  σύμφωνα  με  τις  σύγχρονες  φυλογενετικές  μελέτες,  αφού  οδηγεί  στην  ενσωμάτωση  ενός  μεγάλου  ποσοστού  παραφυλετικών  ή/και  πολυφυλετικών  taxa  στις  υφιστάμενες  υποοικογένειες  και  φυλές.  Στα  πλαίσια  διενέργειας  της  διατριβής  πραγματοποιήθηκε  μια  εντελώς  νέα  εναλλακτική  προσέγγιση  της  χημειοταξονόμησης  των  ελληνικών  Σκιαδανθών,  η  οποία  χρησιμοποιεί  ως  βάση  τα  κύρια  συστατικά  των  αιθερίων  ελαίων.  Βασικός  στόχος  της  προσπάθειας  είναι  η  αναγνώριση‐τεκμηρίωση  νέων  χημειοταξονομικών  δεικτών  και  μονάδων  των  ελληνικών  Σκιαδανθών  και  η  συγκριτική μελέτη της συστηματικής κατάταξής τους με βάση τις βιοσυνθετικές  τους  οδούς,  όπως  αυτές  προκύπτουν  από  τα  κύρια  συστατικά  του  αιθερίου  ελαίου για κάθε ένα taxa.   Στο  πλαίσιο  της  προσπάθειας  αυτής  χρησιμοποιήθηκαν  δυο  διαφορετικές  προσεγγίσεις.  Από  αυτές,  η  πρώτη  ανέδειξε  35  συστατικά  με  σημαντική  αξία  ως  χημειοταξονομικοί  δείκτες  για  τον  προσδιορισμό  των  παρακάτω 11 διαφορετικών Γενών:   1  Scandix: δύο αλκάνια,   2  Bifora: τρεις αλδεϋδες.   3  Conium: δύο εστέρες  4  Smyrnium: τέσσερα φουρανικά παράγωγα.   5  Athamanta: τρία αλκαλοειδή και μια αλειφατική αλκοόλη.   6  Sclerochorton: 2, 3, 6‐τριμέθυλ‐βενζαλδεΰδη,   7  Selinum: Βαλενσένιο 8  Ferula: λεδένιο, α‐ελεμένιο  και δεϋδρο‐σεσκινεόλη.   9  Johrenia: 4,4‐διμεθυλναφθαλεν‐1‐όνη και 2‐φαινυλοφαινόλη,   10  Opopanax: τρία φαρνεσύλια και δυο μη ταυτοποιημένα συστατικά   11  Heracleum: οκτώ αρωματικά συστατικά.   Στη  δεύτερη  μέθοδο,  τα  συστατικά  που  ανιχνεύθηκαν  ανάχθηκαν  στις  αντιστοιχούσες μεταβολικές οδούς και  βιοσυνθετικά μονοπάτια. Με τον τρόπο  αυτό  η  διαφοροποίηση  της  σύστασης  των  αιθερίων  ελαίων  μεταφράστηκε  σε  διαφοροποίηση  βιοχημικών  ενοτήτων.  Οι  βιοχημικές  αυτές  διεργασίες  ομαδοποιήθηκαν  για  τις  10  μελετώμενες  Φυλές  της  Υποοικογένειας  Apioidae  και  οι  συνδυασμοί  τους  κατέδειξαν    την  ύπαρξη  6  βιοχημικών  ενοτήτων  στο  επίπεδο των κύριων μεταβολικών οδών:  1  Δραστήριες όλες οι μεταβολικές οδοί: Echinophoreae,  Smyrnieae,  Apieae,  Peucedaneae και Tordylieae   2  Αδρανείς μεταβολικές οδοί Υδρογονανθράκων, Αμινοξέων και Κινναμικού  οξέως: Coriandreae  3  Αδρανείς μεταβολικές οδοί Αμινοξέων και Κινναμικού οξέως: Scandiceae  4  Αδρανείς μεταβολικές οδοί Αμινοξέων και Λιπαρών Οξέων: Caucalideae  5  Αδρανείς  μεταβολικές  οδοί  Λιπαρών  Οξέων,  Αμινοξέων  και  Κινναμικού  οξέως: Laserpitieae  6  Αδρανείς  μεταβολικές  οδοί  Υδρογονανθράκων,  Λιπαρών  Οξέων  και  Κινναμικού οξέως: Angeliceae  Η  περαιτέρω  διερεύνηση  της  δραστηριοποίησης  των  βιοσυνθετικών  μονοπατιών,  εντός  των  μεταβολικών  οδών  των  Λιπαρών  Οξέων  και    του  Κινναμικού Οξέος, επέκτεινε το διαχωρισμό των Φυλών της πρώτης βιοχημικής ενότητας σε τέσσερις επιπλέον συνδυασμούς που διαχωρίζουν αποτελεσματικά  τρεις ακόμη Φυλές:   1  Δραστήρια όλα τα βιοσυνθετικά μονοπάτια: Apieae και Tordylieae   2  Αδρανή βιοσυνθετικά μονοπάτια  φαινυλοπροπανοειδών: Peucedaneae  3  Αδρανή  βιοσυνθετικά  μονοπάτια  των  μεθυλοκετονών/δευτεροταγών  αλκοολών και φαινυλικών: Smyrnieae  4  Αδρανή  βιοσυνθετικά  μονοπάτια    μεθυλο  κετονών/δευτεροταγών  αλκοολών, φαινυλίων και φαινυλοπροπανοειδών: Echinophoreae  Με  την  ταυτοποίηση  των  δέκα  αυτών  διαφορετικών  βιοσυνθετικών  τύπων, επιτεύχθηκε η  βιοχημική τεκμηρίωση για τον συστηματικό διαχωρισμό  των 10 Φυλών της Υποοικογένειας Apioideae.     el
dc.description.abstract The science of Agriculture originates within the depths of time, when human society was just beginning to evolve in its current form. During those times Agricultural science focused in primary observations on the plant characters that presented a distinct value for humans, which consequently resulted to the cultivation of those plants. Among those characters of interest, of primary concern were nutritional value, essence, color and pharmaceutical properties. As science evolved through ages though, primary observations diminished in favor of laboratory study and analysis. This turn drove the exponential growth of the produced knowledge, but also resulted to a fragmentized science that required special skills to integrate the particularly detailed results. Chemistry, one of the principle sciences, assisted by mathematics has been utilized many times in the past as bridge connecting those fragments. Current thesis, established on this broader framework, is targeting to an integrated study of the Apiaceae plants of Greece. Fundamental elements of ths approach include both original documents and primary research results, which were processed and recombined with the use of well-established and documented methodologies. Its ambitious target is to conclude, in a unified form, into an integrated review on Greece’s Apiaceae plants particular characters with agriculture interest: A Ethnobotany Though since Theophrastus (3 rd century BC), Apiaceae plants have been recognized as a distinct category in Greece, still is in lack a review of their ethnobotanical uses, and therefore their economic importance. Answering this need, current study focused on a 7 th century CE manuscript, namely Codex  Neapolitanus  #1 ­ De materia medica ­ Dioscurides, and the identification of its Apiaceae plants  entries  and  their  uses.  Objective  of  this  work  was  the  identification  of  new  pharmaceutical  plants,  or  the  attribution  of  new  pharmaceutical  properties  between  the  Greek  Apiaceae.  Methodology  included  a  manuscript  data  manipulation  in  order  to  become  compatible  with  modern  taxonomy  keys  and  consequently the identification of the manuscript entries.     As  significant  milestone  of  the  ethnobotanical  study  is  perceived  the  successful  identification  of  all  40  Apiaceae  entries  annotated  in  Codex  Neapolitanus  #1  (hereafter  CN).    Among  them  are  highlighted  13  new  pharmaceutical plants:   1  ΚΡΑΤΑΙΟΝΟΝ (Φ. 88): Kundmania sicula (L.) DC,   2  ΠΥΡΕΘΡΟΝ (Φ. 123): Ridolfia segetum (Guss.) Moris ,   3  ΨΥΛΛΙΟΝ (Φ. 169a): Bupleurum lancifolium Hornem και   4  ΚΑΧΡΥ (Φ. 56): Cachrys ferulacea L.  5  ΔΑΥΚΟC (Φ. 63): Bifora testiculata (L.) Roth,   6  ΟΙΝΑΝΘΗ (Φ. 99): Scaligeria cretica (Miller) Boiss.  7  ΜΥΡΡΙC (Φ. 102): Malabaila graveolens (Sprengel) Hoffm.   8  ΛΙΓΟΥΣΤΙΚΟΝ (Φ. 109): Chaerophyllum aromaticum L.    9  ΠΕΥΚΕΔΑΝΟΝ (Φ. 125): Ferulago campestris (Besser) Grec.  10  ΨΕΥΔΟ[ΒΟΥΝΙΟΝ] (Φ. 169b): Pimpinella cretica Poiret  11  CΕCΕΛΙ ΕΘΙΩΠΙΚΟΝ (Φ. 155a): Bupleurum foliosum Salzm. Ex DC  12  ΗΡΥΝΓΕΙΟΝ (Φ. 78): Eryngium creticum Lam.  13  ΖΜΥΡΝΙΟΝ (Φ. 76): Smyrnium olusatrum L.  Correlation  of  the  identified  botanical  taxa,  with  the  ethobotanical  records  of  the  manuscript  complemented  the  related  international  documentation of 21 genera and presented original information in relation with  22  pharmaceutical  uses  of  13  genera  and  19  species.  Among those  uses  grater  potentials,  for  the  exploitation  of  the  related  botanical  taxa  present,  those  as  analgesics, anti‐inflammatory, antipyretic and gynecologic agents.   B Essential Oils Most, if not all, of Apiaceae family taxa, contain essential oils, a distinct natural products category with numerous interesting applications in food, cosmetics, pharmaceutical and agrochemical industries. Thus, essential oils were determined as one of current thesis main targets for the acquisition of prototype research data, with special focus on their systasis and bioactivity. For this purposes essential oils were retrieved from Greek Apiaceae plants that had never been studied before. For them was determined their composition and selectively studied their bioactivity. Primary objectives of this study were the identification of new industrial sources of natural products and also of new anti-insect agents. Under this context, 44 species (31 genera) of Greek Apiaceae (25 endemic taxa) were collected, identified and distilled, providing thus 49 distinct essential oils. 29 of those taxa essential oils were studied for first time internationally (14 in Greece) and 147 compounds were identified in total. Comparative assessment of the plants yield in essential oil with the quantitative composition of each oil highlighted six taxa as new sources of eight natural products, with yield exceeding 1 ml of natural product per kg of herbal biomass. Translation of this figure in field level relates to more than one L of pure compound per tone of biomass. The assessment of agriculture production, incorporates an average biomass production estimation of 4 tones per 1,000 square meters. Figures given in parenthesis correspond to this last estimation and the commercial price, in euros, of the related natural product per unit: 1  Bupleurum  fruticosum  Homem:  Limonene  (12.9  L/10 77/Kg), a‐pinene (22.6 L/10 3 m 2 , €248/L).   2  Echinophora tenuifolia Tutin: β‐phellandrene(12.1 L/10 a‐pinene(22.6 L/10 3 m 2 , €248/L).   3  Anethum  graveolens L.: a‐phellandrene(9.1  L/10 methyl‐eugenol (4.5 L/10 3 m 2 , €0.75‐55.4/Kg).  4  Peucedanum  officinalle L.: 1‐bornyl  acetate  (14.4  L/10 €3,760/L)  5  Cachrys cristata DC: myrcene (6.7 L/10 6  Chaerophyllum sp. L.: cis‐ocimene  (5.7 L/10 3 m 2 3 , €92.6/Kg).  3 m 2 m 2 3 3 m m 2 2 /€3.8‐ , €‐/L),  ,  €84/Kg)  , €598/Kg).  As for the bioactivity 24 essential oils were studied for their toxicity against the mosquito (Culex pipiens) larvae. Significant insecticidal properties, with active concentration lesser than 90 mg/L for LD 95% and lesser than 65% for LD50% of the mosquito larvae scored 11 taxa of Greek Apiaceae, proving themselves as significant agents for the organic restrain of mosquito populations (In parenthesis LD  50% and LD95% σε mg/L):  1  Athamanta densa, (50%: 10.17, 95%: 17.14)  2  Pimpinella tragium, (50%: 50.91, 95%: 62.34)  3  Oennanthe pimpinelloides, (50%: 37.98, 95%: 65.65)  4  Pimpinella rigidula, (50%: 39.95, 95%: 66.81)  5  Echinophora tenuifolia, (50%: 57.69, 95%: 68.08)  6  Sclerochrton junceum, (50%: 41.83, 95%: 68.80)  3 m 2 ,  7  Chaerophyllum heldreichii, (50%: 57.20, 95%: 76.53)  8  Peucedanum neumayeri, (50%: 50.06, 95%: 77.10)  9  Laserpitium pseudomeum, (50%: 59.35, 95%: 77.22)  10  Anethum graveolens  (50%: 49.93, 95%: 79.03)  11  Bupleurum fruticosum (50%: 61.95, 95%: 90.36)  C Chemotaxonomy Taxonomy of Apiaceae is based mostly on their seeds morphology. This approach though, according to modern phylogenetic studies, present inconsistencies that lead to the incorporation of numerous paraphyletic and/or polyphyletic taxa into the established Subfamilies and Tribes. Within present thesis context was incorporated a new alternative approach for the chemotaxonomic investigation of Greek Apiaceae, which utilizes the essential oil compounds. Basic objectives of this effort were the identification of novel chemotaxonomic markers and entities within the investigated Greek Apiaceae taxa and the comparative assessment of their systematic classification in relation with their metabolic routes and biosynthetic pathways as their essential oil compounds define them. This study revealed 35 compounds with significant value as chemotaxonomical markers of 11 different genera: 1  Scandix: two alkenes   2  Bifora: three aldehyde    3  Conium: two esters  4  Smyrnium: four furanic derivatives.   5  Athamanta: three alkaloids and an alcohol.   6  Sclerochorton: 2, 3, 6‐trimethyl‐benzaldehyde  7  Selinum: Valencene  8  Ferula: ledene, α‐elemene and dehydro sesquicineole   9  Johrenia: 4,4‐dimethylnaphthalen‐1‐one και 2‐phenylphenole,   10  Opopanax:  three  farnesyl  derivatives  and  two  unidentified  compounds   11  Heracleum: eight aromatic compounds.   During the second approach, all the compounds identified were correlated with the relative metabolic routes and biosynthetic pathways. Through this transformation diversification of essential oil composition was translated into biochemical entities diversification. Categorization of those biochemical activities for the 10 Tribes of the Apioidae Subfamily revealed 6 distinct biochemical entities in the principal metabolic routes level: 1  All  metabolic  routes  active:  Echinophoreae,  Smyrnieae,  Apieae,  Peucedaneae και Tordylieae   2  Inactive  metabolic  routes  of  Hydrocarbons,  Aminoacids  and   Cinnamic Acid: Coriandreae  3  Inactive  metabolic  routes  of  Aminoacids  and    Cinnamic  Acid:  Scandiceae  4  Inactive  metabolic  routes  of  Aminoacids  and    Fatty  Acids:  Caucalideae  5  Inactive metabolic routes of Fatty Acids, Aminoacids and  Cinnamic  Acid: Laserpitieae  6  Inactive  metabolic  routes  of  Hydrocarbons,  Fatty  Acids  and   Cinnamic Acid: Angeliceae  Further investigation of the activity of biosynthetic pathways within Fatty  Acids and Cinnamic Acid metabolic routes, extended the distinction between the  first  biochemical  entity’s  Tribes  by  identifying  four  more  combinations  that  separate effectively three more Tribes:   1  All biosynthetic pathways active: Apieae και Tordylieae   2  Inactive biosynthetic pathway of phenylpropanoids: Peucedaneae  3  Inactive  biosynthetic  pathways  of  methyl  ketones/secondary  alcohols and phenols: Smyrnieae  4  Inactive  biosynthetic  pathways  of  methyl  ketones/secondary  alcohols, phenols and phenylpropanoids: Echinophoreae  Recognition of those basic 10 biosynthetical combinations resulted to the  effective biochemical documentation for the taxonomical separation of 9,  out of  10, Apioidae Subfamily Tribes. 
dc.language.iso el el
dc.subject Σκιαδανθή
dc.subject Εθνοβοτανική
dc.subject Αθέραια έλαια
dc.subject Χημειοταξονομία
dc.title Εθνοβοτανική και φυτοχημεία των Umbelliferae (Apiaceae) της Ελλάδας. Μελέτη της σύστασης των αιθερίων ελαίων τους, της βιοδραστικότητας τους και των χημειοταξονομικών τους εφαρμογών. el
dc.type Διδακτορική εργασία el
heal.type doctoralThesis
heal.generalDescription Η Βιβλιοθήκη διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή el
heal.classification Umbelliferae -- Chemotaxonomy en
heal.classification Essences and essential oils -- Analysis en
heal.language el
heal.access free
heal.recordProvider ΓΠΑ Γενικό Τμήμα el
heal.publicationDate 2012
heal.abstract Η  επιστήμη  της  Γεωπονίας  έλκει  την  καταγωγή  της  στα  βάθη  των  αιώνων και τις απαρχές της ανθρώπινης κοινωνίας όπως τη γνωρίζουμε σήμερα.  Στην  αρχή  της,  η  Γεωπονία  επικεντρώθηκε  σε  πρωτογενείς  κυρίως  παρατηρήσεις των χαρακτηριστικών των φυτών που παρουσιάζουν ενδιαφέρον  για  τον  άνθρωπο,  τις  οποίες  στη  συνέχεια  χρησιμοποίησε  για  την  καλλιέργεια  και  χρήση  τους.  Ανάμεσα  στα  ιδιαίτερα  αυτά  χαρακτηριστικά  των  φυτών,  ως  κυρίαρχα  ορίζονται  η  διατροφική  αξία,  το  άρωμα,  το  χρώμα  και  οι  φαρμακευτικές τους ιδιότητες.   Με  την  πρόοδο  της  επιστήμης  ωστόσο  οι  πρωτογενείς  παρατηρήσεις  ατόνησαν  προς  χάριν  της  εργαστηριακής  μελέτης  και  ανάλυσης.  Έτσι,  πολλαπλασιάστηκε γεωμετρικά η παραγόμενη γνώση με αποτέλεσμα να γίνεται  ολοένα  δυσκολότερος  ο  συσχετισμός  των  ιδιαίτερα  εξειδικευμένων  αποτελεσμάτων.  Η  Χημεία  ως  μια  από  τις  βασικές  επιστήμες  μπορεί  με  την  βοήθεια των μαθηματικών να γεφυρώσει το πλήθος των εξειδικευμένων αυτών  δεδομένων που είναι διαθέσιμα σήμερα στον ερευνητή.   Στο  παραπάνω  πλαίσιο  εντάσσεται  η  εκπόνηση  της  διατριβής,  η  οποία  φιλοδοξεί να παρουσιάσει μια συνολική και σύγχρονη θεώρηση της οικογένειας  των  Σκιαδανθών  της  Ελλάδας.  Μεθοδολογικά,  η  διενέργειά  της  στηρίχθηκε  σε  πρωτότυπες  καταγραφές  και  πρωτογενή  ερευνητικά  δεδομένα,  των  οποίων  η  επεξεργασία  και  μελέτη  πραγματοποιήθηκε  με  τη  χρήση  σύγχρονων  και  καλά  τεκμηριωμένων  μεθοδολογιών.  Απώτερος  στόχος  είναι  η  συγκρότηση  της  συνολικής αυτής μελέτης ως ένα σώμα κειμένου που θα προσφέρει μια διακριτή  και τεκμηριωμένη πληροφόρηση για τα Σκιαδανθή της Ελλάδας, σε σχέση με τις   παρακάτω τρεις θεματικές ενότητες:   Α.    Εθνοβοτανική   Παρότι  από  την  εποχή  του  Θεόφραστου  τα  Σκιαδανθή  αποτελούν  μια  διακριτή  κατηγορία  φυτών  της  Ελλάδας,  εντούτοις  δεν  υπάρχει  μια  συνολική  καταγραφή  των  εθνοβοτανικών  τους  χρήσεων,  ούτε  της  οικονομικής  τους  σημαντικότητας.  Με  βάση  την  ανάγκη  αυτή,  το  σχετικό  αντικείμενο  της  διατριβής,  εστιάστηκε  στον  Codex  Neapolitanus  #1,  De  materia  medica,  (Dioscorides)  και  ειδικότερα  στον  προσδιορισμό  των  Σκιαδανθών  που  αναφέρονται  σε  αυτό  και  των  φαρμακευτικών  τους  χρήσεων.    Στόχος  της  έρευνας  ήταν  ο  προσδιορισμός  ή/και  η  απόδοση  νέων  χρήσεων  σε  γνωστά  φαρμακευτικά φυτά.   Η  μεθοδολογία εργασίας χωρίστηκε σε δύο κύρια στάδια,  ένα  πρώτο  που  αναφέρεται  στο  μετασχηματισμό  των  δεδομένων  του  χειρογράφου  σε  μορφή  συμβατή  με  τις  σύγχρονες  βοτανικές  κλείδες  και  το  δεύτερο  που  πραγματεύεται  τον  προσδιορισμό  των  Σκιαδανθών  του  χειρογράφου.   Σημαντικό ορόσημο για τη διενέργεια της εθνοβοτανικής μελέτης ήταν η  ολοκλήρωση της βοτανικά τεκμηριωμένης ταύτισης και των 40 Σκιαδανθών που  περιλαμβάνονται  στο  Codex  Neapolitanus  #1  (εφεξής  ΚΝ).  Η  εργασία  αυτή  οδήγησε στον προσδιορισμό  των παρακάτω δεκατριών Σκιαδανθών του ΚΝ ως  νέων φαρμακευτικών φυτών:     1  ΚΡΑΤΑΙΟΝΟΝ (Φ. 88): Kundmania sicula (L.) DC,   2  ΠΥΡΕΘΡΟΝ (Φ. 123): Ridolfia segetum (Guss.) Moris ,   3  ΨΥΛΛΙΟΝ (Φ. 169a): Bupleurum lancifolium Hornem και   4  ΚΑΧΡΥ (Φ. 56): Cachrys ferulacea L.  5  ΔΑΥΚΟC (Φ. 63): Bifora testiculata (L.) Roth,  6  ΟΙΝΑΝΘΗ (Φ. 99): Scaligeria cretica (Miller) Boiss.  7  ΜΥΡΡΙC (Φ. 102): Malabaila graveolens (Sprengel) Hoffm.   8  ΛΙΓΟΥΣΤΙΚΟΝ (Φ. 109): Chaerophyllum aromaticum L.    9  ΠΕΥΚΕΔΑΝΟΝ (Φ. 125): Ferulago campestris (Besser) Grec.  10  ΨΕΥΔΟ[ΒΟΥΝΙΟΝ] (Φ. 169b): Pimpinella cretica Poiret  11  CΕCΕΛΙ ΕΘΙΩΠΙΚΟΝ (Φ. 155a): Bupleurum foliosum Salzm. Ex DC  12  ΗΡΥΝΓΕΙΟΝ (Φ. 78): Eryngium creticum Lam.  13  ΖΜΥΡΝΙΟΝ (Φ. 76): Smyrnium olusatrum L.   Η  διασύνδεση  των  αναγνωρισμένων  βοτανικών  taxa  με  τις  εθνοβοτανικές καταγραφές του Κώδικα συμπλήρωσε τη διεθνή τεκμηρίωση για  τις  χρήσεις 21  Γενών και παρουσίασε πρωτότυπες πληροφορίες σχετικά με 22  διαφορετικές  φαρμακευτικές  χρήσεις  για  13  Γένη  και  19  Είδη.  Μεταξύ  των  φαρμακευτικών  δράσεων  ως  πλέον  ενδιαφέρουσες  για  περαιτέρω  έρευνα  με  σκοπό  την  καλλιέργεια‐εμπορική  εκμετάλλευση  ξεχωρίζουν,  οι  παυσίπονες,  οι  αντιφλεγμονώδεις, οι αντιπυρετικές και οι γυναικολογικές.    Β    Αιθέρια Έλαια  Τα  περισσότερα  φυτά  της  οικογένειας  των  Σκιαδανθών  εμπεριέχουν  αιθέρια  έλαια,  μια  ιδιαίτερη  κατηγορία  φυσικών  προϊόντων  με  πολλές  και  ενδιαφέρουσες  χρήσεις  από  τις  βιομηχανίες,  τροφίμων,  καλλυντικών,  φαρμάκων  και  αγροχημικών.  Έτσι,  στους  στόχους  της  διατριβής  εντάχθηκε  η  παραγωγή πρωτογενών ερευνητικών δεδομένων σχετικά με τη σύσταση και τη  βιοδραστικότητα  των  αιθερίων  ελαίων  των  ελληνικών  Σκιαδανθών.  Για  το  σκοπό  αυτό  απομονώθηκαν  αιθέρια  έλαια  από  ελληνικά  Σκιαδανθή  που  δεν  είχαν  εισέτι  μελετηθεί.  Σε  αυτά  προσδιορίστηκε  η  χημική  σύσταση  και μελετήθηκε  η  βιοδραστικότητά  τους  με  στόχο  τον  προσδιορισμό  νέων  εμπορικών  πηγών  φυσικών  προϊόντων  ή/και  την  ανάπτυξη  νέων  βιοκτόνων  των εντόμων.    Στο  πλαίσιο  διενέργειας  της  διατριβής  συλλέχθηκαν,  προσδιορίστηκαν  και αποστάχθηκαν δείγματα από 44 Είδη (31  Γένη) ελληνικών Σκιαδανθών, 25  από τα οποία αποτελούν ενδημικά taxa της Ελλάδος. Από τα Είδη αυτά για τα 29  μελετήθηκε  το  αιθέριο  τους  έλαιο  για  πρώτη  φορά  διεθνώς  και  για  τα  14  για  πρώτη  φορά  στην  Ελλάδα.  Στα  έλαια  αυτά  ανιχνεύτηκαν  συνολικά  147  συστατικά. Η συγκριτική αξιολόγηση της απόδοσης των Ειδών σε αιθέριο έλαιο  ‒και  η  ποσοτική  τους  σύσταση‒  ανέδειξε  τα  παρακάτω έξι  Είδη  ως  νέες  πηγές  οκτώ φυσικών προϊόντων. Σε αυτά, η απόδοση του καθαρού φυσικού προϊόντος  είναι  ίση  ή  μεγαλύτερη  του  ενός  χιλιοστόλιτρου  ανά  χιλιόγραμμο  (mL/Kg)  φυτικής  βιομάζας.  Η  μετάφραση  του  ποσοστού  αυτού  στο  επίπεδο  της  καλλιέργειας είναι ένα λίτρο ανά τόνο φυτού. Με μέση στρεμματική απόδοση σε  βιομάζα  4  τόνους,  υπολογίζεται  το  δυναμικό  της  καλλιέργειας,  το  οποίο  παρατίθεται σε παρένθεση μαζί με την εμπορική αξία, σε €, για την αντίστοιχη  μονάδα προϊόντος:  1  Bupleurum  fruticosum  Homem:  λεμονένιο  (12.9  L/στρέμμα, €3.8‐ 77/Kg) και α‐πινένιο (22.6 L/στρέμμα, €248/L).   2  Echinophora tenuifolia Tutin: β‐φελλανδρένιο (12.1 L/στρέμμα, €‐ /L) και α‐πινένιο (6.9 L/στρέμμα,, €248/L).   3  Anethum  graveolens  L.:  α‐φελλανδρένιο (9.1  L/στρέμμα, €84/Kg)  και μεθυλο‐ευγενόλη (4.5 L/στρέμμα, €0.75‐55.4/Kg).  4  Peucedanum  officinalle  L.:  1‐βορνυλικός  αιθυλεστέρας  (14.4  L/στρέμμα, €3,760/L) 5  Cachrys cristata DC: μυρκένιο (6.7 L/στρέμμα, €92.6/Kg).  6  Chaerophyllum sp. L.: cis‐οκιμένιο (5.7 L/στρέμμα, €598/Kg).   Επιπλέον,  προσδιορίστηκε  η  βιοδραστικότητα  24  αιθερίων  ελαίων  σε  σχέση  για  την  τοξικότητά  τους  κατά  των  προνυμφών κουνουπιών  του  γένους  Culex  pipiens.  Σημαντική  εντομοκτόνο  δράση,  με  δραστική  συγκέντρωση  ίση  ή  μικρότερη  με  90  mg/L  που  επέφερε  τη  θανάτωση  του  95%  των  προνυμφών  κουνουπιών  και  ίση  ή  μικρότερη  με  65  mg/L  για  τη  θανάτωση  του  50%  των  προνυμφών κουνουπιών επέδειξαν τα αιθέρια έλαια από 11 Είδη των ελληνικών  Σκιαδανθών  που  αποδείχτηκαν  ως  σημαντικοί  παράγοντες  για  το  βιολογικό  πληθυσμιακό έλεγχο των κουνουπιών (Σε παρένθεση οι Θανάσιμες δόσεις, 50%  και 95% σε mg/L):  1  Athamanta densa, (50%: 10.17, 95%: 17.14)  2  Pimpinella tragium, (50%: 50.91, 95%: 62.34)  3  Oennanthe pimpinelloides, (50%: 37.98, 95%: 65.65)  4  Pimpinella rigidula, (50%: 39.95, 95%: 66.81)  5  Echinophora tenuifolia, (50%: 57.69, 95%: 68.08)  6  Sclerochrton junceum, (50%: 41.83, 95%: 68.80)  7  Chaerophyllum heldreichii, (50%: 57.20, 95%: 76.53)  8  Peucedanum neumayeri, (50%: 50.06, 95%: 77.10)  9  Laserpitium pseudomeum, (50%: 59.35, 95%: 77.22)  10  Anethum graveolens  (50%: 49.93, 95%: 79.03)  11  Bupleurum fruticosum (50%: 61.95, 95%: 90.36) Γ    Χημειοταξονομία  Η  έως  τώρα  ταξονόμιση  των  Σκιαδανθών  στηρίζεται  κυρίως  στη  μορφολογία  των  σπερμάτων  τους.  Όμως  η  διαδικασία  αυτή  παρουσιάζει  ασυνέχειες  σύμφωνα  με  τις  σύγχρονες  φυλογενετικές  μελέτες,  αφού  οδηγεί  στην  ενσωμάτωση  ενός  μεγάλου  ποσοστού  παραφυλετικών  ή/και  πολυφυλετικών  taxa  στις  υφιστάμενες  υποοικογένειες  και  φυλές.  Στα  πλαίσια  διενέργειας  της  διατριβής  πραγματοποιήθηκε  μια  εντελώς  νέα  εναλλακτική  προσέγγιση  της  χημειοταξονόμησης  των  ελληνικών  Σκιαδανθών,  η  οποία  χρησιμοποιεί  ως  βάση  τα  κύρια  συστατικά  των  αιθερίων  ελαίων.  Βασικός  στόχος  της  προσπάθειας  είναι  η  αναγνώριση‐τεκμηρίωση  νέων  χημειοταξονομικών  δεικτών  και  μονάδων  των  ελληνικών  Σκιαδανθών  και  η  συγκριτική μελέτη της συστηματικής κατάταξής τους με βάση τις βιοσυνθετικές  τους  οδούς,  όπως  αυτές  προκύπτουν  από  τα  κύρια  συστατικά  του  αιθερίου  ελαίου για κάθε ένα taxa.   Στο  πλαίσιο  της  προσπάθειας  αυτής  χρησιμοποιήθηκαν  δυο  διαφορετικές  προσεγγίσεις.  Από  αυτές,  η  πρώτη  ανέδειξε  35  συστατικά  με  σημαντική  αξία  ως  χημειοταξονομικοί  δείκτες  για  τον  προσδιορισμό  των  παρακάτω 11 διαφορετικών Γενών:   1  Scandix: δύο αλκάνια,   2  Bifora: τρεις αλδεϋδες.   3  Conium: δύο εστέρες  4  Smyrnium: τέσσερα φουρανικά παράγωγα.   5  Athamanta: τρία αλκαλοειδή και μια αλειφατική αλκοόλη.   6  Sclerochorton: 2, 3, 6‐τριμέθυλ‐βενζαλδεΰδη,   7  Selinum: Βαλενσένιο 8  Ferula: λεδένιο, α‐ελεμένιο  και δεϋδρο‐σεσκινεόλη.   9  Johrenia: 4,4‐διμεθυλναφθαλεν‐1‐όνη και 2‐φαινυλοφαινόλη,   10  Opopanax: τρία φαρνεσύλια και δυο μη ταυτοποιημένα συστατικά   11  Heracleum: οκτώ αρωματικά συστατικά.   Στη  δεύτερη  μέθοδο,  τα  συστατικά  που  ανιχνεύθηκαν  ανάχθηκαν  στις  αντιστοιχούσες μεταβολικές οδούς και  βιοσυνθετικά μονοπάτια. Με τον τρόπο  αυτό  η  διαφοροποίηση  της  σύστασης  των  αιθερίων  ελαίων  μεταφράστηκε  σε  διαφοροποίηση  βιοχημικών  ενοτήτων.  Οι  βιοχημικές  αυτές  διεργασίες  ομαδοποιήθηκαν  για  τις  10  μελετώμενες  Φυλές  της  Υποοικογένειας  Apioidae  και  οι  συνδυασμοί  τους  κατέδειξαν    την  ύπαρξη  6  βιοχημικών  ενοτήτων  στο  επίπεδο των κύριων μεταβολικών οδών:  1  Δραστήριες όλες οι μεταβολικές οδοί: Echinophoreae,  Smyrnieae,  Apieae,  Peucedaneae και Tordylieae   2  Αδρανείς μεταβολικές οδοί Υδρογονανθράκων, Αμινοξέων και Κινναμικού  οξέως: Coriandreae  3  Αδρανείς μεταβολικές οδοί Αμινοξέων και Κινναμικού οξέως: Scandiceae  4  Αδρανείς μεταβολικές οδοί Αμινοξέων και Λιπαρών Οξέων: Caucalideae  5  Αδρανείς  μεταβολικές  οδοί  Λιπαρών  Οξέων,  Αμινοξέων  και  Κινναμικού  οξέως: Laserpitieae  6  Αδρανείς  μεταβολικές  οδοί  Υδρογονανθράκων,  Λιπαρών  Οξέων  και  Κινναμικού οξέως: Angeliceae  Η  περαιτέρω  διερεύνηση  της  δραστηριοποίησης  των  βιοσυνθετικών  μονοπατιών,  εντός  των  μεταβολικών  οδών  των  Λιπαρών  Οξέων  και    του  Κινναμικού Οξέος, επέκτεινε το διαχωρισμό των Φυλών της πρώτης βιοχημικής ενότητας σε τέσσερις επιπλέον συνδυασμούς που διαχωρίζουν αποτελεσματικά  τρεις ακόμη Φυλές:   1  Δραστήρια όλα τα βιοσυνθετικά μονοπάτια: Apieae και Tordylieae   2  Αδρανή βιοσυνθετικά μονοπάτια  φαινυλοπροπανοειδών: Peucedaneae  3  Αδρανή  βιοσυνθετικά  μονοπάτια  των  μεθυλοκετονών/δευτεροταγών  αλκοολών και φαινυλικών: Smyrnieae  4  Αδρανή  βιοσυνθετικά  μονοπάτια    μεθυλο  κετονών/δευτεροταγών  αλκοολών, φαινυλίων και φαινυλοπροπανοειδών: Echinophoreae  Με  την  ταυτοποίηση  των  δέκα  αυτών  διαφορετικών  βιοσυνθετικών  τύπων, επιτεύχθηκε η  βιοχημική τεκμηρίωση για τον συστηματικό διαχωρισμό  των 10 Φυλών της Υποοικογένειας Apioideae.     el
heal.abstract The science of Agriculture originates within the depths of time, when human society was just beginning to evolve in its current form. During those times Agricultural science focused in primary observations on the plant characters that presented a distinct value for humans, which consequently resulted to the cultivation of those plants. Among those characters of interest, of primary concern were nutritional value, essence, color and pharmaceutical properties. As science evolved through ages though, primary observations diminished in favor of laboratory study and analysis. This turn drove the exponential growth of the produced knowledge, but also resulted to a fragmentized science that required special skills to integrate the particularly detailed results. Chemistry, one of the principle sciences, assisted by mathematics has been utilized many times in the past as bridge connecting those fragments. Current thesis, established on this broader framework, is targeting to an integrated study of the Apiaceae plants of Greece. Fundamental elements of ths approach include both original documents and primary research results, which were processed and recombined with the use of well-established and documented methodologies. Its ambitious target is to conclude, in a unified form, into an integrated review on Greece’s Apiaceae plants particular characters with agriculture interest: A Ethnobotany Though since Theophrastus (3 rd century BC), Apiaceae plants have been recognized as a distinct category in Greece, still is in lack a review of their ethnobotanical uses, and therefore their economic importance. Answering this need, current study focused on a 7 th century CE manuscript, namely Codex  Neapolitanus  #1 ­ De materia medica ­ Dioscurides, and the identification of its Apiaceae plants  entries  and  their  uses.  Objective  of  this  work  was  the  identification  of  new  pharmaceutical  plants,  or  the  attribution  of  new  pharmaceutical  properties  between  the  Greek  Apiaceae.  Methodology  included  a  manuscript  data  manipulation  in  order  to  become  compatible  with  modern  taxonomy  keys  and  consequently the identification of the manuscript entries.     As  significant  milestone  of  the  ethnobotanical  study  is  perceived  the  successful  identification  of  all  40  Apiaceae  entries  annotated  in  Codex  Neapolitanus  #1  (hereafter  CN).    Among  them  are  highlighted  13  new  pharmaceutical plants:   1  ΚΡΑΤΑΙΟΝΟΝ (Φ. 88): Kundmania sicula (L.) DC,   2  ΠΥΡΕΘΡΟΝ (Φ. 123): Ridolfia segetum (Guss.) Moris ,   3  ΨΥΛΛΙΟΝ (Φ. 169a): Bupleurum lancifolium Hornem και   4  ΚΑΧΡΥ (Φ. 56): Cachrys ferulacea L.  5  ΔΑΥΚΟC (Φ. 63): Bifora testiculata (L.) Roth,   6  ΟΙΝΑΝΘΗ (Φ. 99): Scaligeria cretica (Miller) Boiss.  7  ΜΥΡΡΙC (Φ. 102): Malabaila graveolens (Sprengel) Hoffm.   8  ΛΙΓΟΥΣΤΙΚΟΝ (Φ. 109): Chaerophyllum aromaticum L.    9  ΠΕΥΚΕΔΑΝΟΝ (Φ. 125): Ferulago campestris (Besser) Grec.  10  ΨΕΥΔΟ[ΒΟΥΝΙΟΝ] (Φ. 169b): Pimpinella cretica Poiret  11  CΕCΕΛΙ ΕΘΙΩΠΙΚΟΝ (Φ. 155a): Bupleurum foliosum Salzm. Ex DC  12  ΗΡΥΝΓΕΙΟΝ (Φ. 78): Eryngium creticum Lam.  13  ΖΜΥΡΝΙΟΝ (Φ. 76): Smyrnium olusatrum L.  Correlation  of  the  identified  botanical  taxa,  with  the  ethobotanical  records  of  the  manuscript  complemented  the  related  international  documentation of 21 genera and presented original information in relation with  22  pharmaceutical  uses  of  13  genera  and  19  species.  Among those  uses  grater  potentials,  for  the  exploitation  of  the  related  botanical  taxa  present,  those  as  analgesics, anti‐inflammatory, antipyretic and gynecologic agents.   B Essential Oils Most, if not all, of Apiaceae family taxa, contain essential oils, a distinct natural products category with numerous interesting applications in food, cosmetics, pharmaceutical and agrochemical industries. Thus, essential oils were determined as one of current thesis main targets for the acquisition of prototype research data, with special focus on their systasis and bioactivity. For this purposes essential oils were retrieved from Greek Apiaceae plants that had never been studied before. For them was determined their composition and selectively studied their bioactivity. Primary objectives of this study were the identification of new industrial sources of natural products and also of new anti-insect agents. Under this context, 44 species (31 genera) of Greek Apiaceae (25 endemic taxa) were collected, identified and distilled, providing thus 49 distinct essential oils. 29 of those taxa essential oils were studied for first time internationally (14 in Greece) and 147 compounds were identified in total. Comparative assessment of the plants yield in essential oil with the quantitative composition of each oil highlighted six taxa as new sources of eight natural products, with yield exceeding 1 ml of natural product per kg of herbal biomass. Translation of this figure in field level relates to more than one L of pure compound per tone of biomass. The assessment of agriculture production, incorporates an average biomass production estimation of 4 tones per 1,000 square meters. Figures given in parenthesis correspond to this last estimation and the commercial price, in euros, of the related natural product per unit: 1  Bupleurum  fruticosum  Homem:  Limonene  (12.9  L/10 77/Kg), a‐pinene (22.6 L/10 3 m 2 , €248/L).   2  Echinophora tenuifolia Tutin: β‐phellandrene(12.1 L/10 a‐pinene(22.6 L/10 3 m 2 , €248/L).   3  Anethum  graveolens L.: a‐phellandrene(9.1  L/10 methyl‐eugenol (4.5 L/10 3 m 2 , €0.75‐55.4/Kg).  4  Peucedanum  officinalle L.: 1‐bornyl  acetate  (14.4  L/10 €3,760/L)  5  Cachrys cristata DC: myrcene (6.7 L/10 6  Chaerophyllum sp. L.: cis‐ocimene  (5.7 L/10 3 m 2 3 , €92.6/Kg).  3 m 2 m 2 3 3 m m 2 2 /€3.8‐ , €‐/L),  ,  €84/Kg)  , €598/Kg).  As for the bioactivity 24 essential oils were studied for their toxicity against the mosquito (Culex pipiens) larvae. Significant insecticidal properties, with active concentration lesser than 90 mg/L for LD 95% and lesser than 65% for LD50% of the mosquito larvae scored 11 taxa of Greek Apiaceae, proving themselves as significant agents for the organic restrain of mosquito populations (In parenthesis LD  50% and LD95% σε mg/L):  1  Athamanta densa, (50%: 10.17, 95%: 17.14)  2  Pimpinella tragium, (50%: 50.91, 95%: 62.34)  3  Oennanthe pimpinelloides, (50%: 37.98, 95%: 65.65)  4  Pimpinella rigidula, (50%: 39.95, 95%: 66.81)  5  Echinophora tenuifolia, (50%: 57.69, 95%: 68.08)  6  Sclerochrton junceum, (50%: 41.83, 95%: 68.80)  3 m 2 ,  7  Chaerophyllum heldreichii, (50%: 57.20, 95%: 76.53)  8  Peucedanum neumayeri, (50%: 50.06, 95%: 77.10)  9  Laserpitium pseudomeum, (50%: 59.35, 95%: 77.22)  10  Anethum graveolens  (50%: 49.93, 95%: 79.03)  11  Bupleurum fruticosum (50%: 61.95, 95%: 90.36)  C Chemotaxonomy Taxonomy of Apiaceae is based mostly on their seeds morphology. This approach though, according to modern phylogenetic studies, present inconsistencies that lead to the incorporation of numerous paraphyletic and/or polyphyletic taxa into the established Subfamilies and Tribes. Within present thesis context was incorporated a new alternative approach for the chemotaxonomic investigation of Greek Apiaceae, which utilizes the essential oil compounds. Basic objectives of this effort were the identification of novel chemotaxonomic markers and entities within the investigated Greek Apiaceae taxa and the comparative assessment of their systematic classification in relation with their metabolic routes and biosynthetic pathways as their essential oil compounds define them. This study revealed 35 compounds with significant value as chemotaxonomical markers of 11 different genera: 1  Scandix: two alkenes   2  Bifora: three aldehyde    3  Conium: two esters  4  Smyrnium: four furanic derivatives.   5  Athamanta: three alkaloids and an alcohol.   6  Sclerochorton: 2, 3, 6‐trimethyl‐benzaldehyde  7  Selinum: Valencene  8  Ferula: ledene, α‐elemene and dehydro sesquicineole   9  Johrenia: 4,4‐dimethylnaphthalen‐1‐one και 2‐phenylphenole,   10  Opopanax:  three  farnesyl  derivatives  and  two  unidentified  compounds   11  Heracleum: eight aromatic compounds.   During the second approach, all the compounds identified were correlated with the relative metabolic routes and biosynthetic pathways. Through this transformation diversification of essential oil composition was translated into biochemical entities diversification. Categorization of those biochemical activities for the 10 Tribes of the Apioidae Subfamily revealed 6 distinct biochemical entities in the principal metabolic routes level: 1  All  metabolic  routes  active:  Echinophoreae,  Smyrnieae,  Apieae,  Peucedaneae και Tordylieae   2  Inactive  metabolic  routes  of  Hydrocarbons,  Aminoacids  and   Cinnamic Acid: Coriandreae  3  Inactive  metabolic  routes  of  Aminoacids  and    Cinnamic  Acid:  Scandiceae  4  Inactive  metabolic  routes  of  Aminoacids  and    Fatty  Acids:  Caucalideae  5  Inactive metabolic routes of Fatty Acids, Aminoacids and  Cinnamic  Acid: Laserpitieae  6  Inactive  metabolic  routes  of  Hydrocarbons,  Fatty  Acids  and   Cinnamic Acid: Angeliceae  Further investigation of the activity of biosynthetic pathways within Fatty  Acids and Cinnamic Acid metabolic routes, extended the distinction between the  first  biochemical  entity’s  Tribes  by  identifying  four  more  combinations  that  separate effectively three more Tribes:   1  All biosynthetic pathways active: Apieae και Tordylieae   2  Inactive biosynthetic pathway of phenylpropanoids: Peucedaneae  3  Inactive  biosynthetic  pathways  of  methyl  ketones/secondary  alcohols and phenols: Smyrnieae  4  Inactive  biosynthetic  pathways  of  methyl  ketones/secondary  alcohols, phenols and phenylpropanoids: Echinophoreae  Recognition of those basic 10 biosynthetical combinations resulted to the  effective biochemical documentation for the taxonomical separation of 9,  out of  10, Apioidae Subfamily Tribes.  en
heal.advisorName Χαρουτουνιάν, Σέρκος el
heal.academicPublisher ΓΠΑ Γενικό Τμήμα el
heal.academicPublisherID aua
heal.fullTextAvailability true
heal.classificationURI http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh00003738
dc.contributor.department ΓΠΑ Γενικό Τμήμα el


Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο

Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στην ακόλουθη συλλογή(ές)

Εμφάνιση απλής εγγραφής

Αναζήτηση DSpace


Σύνθετη Αναζήτηση

Αναζήτηση

Ο Λογαριασμός μου

Στατιστικές