پیشرفت‌ها در ترکیبات زیست‌فعال از زعفران (Crocus sativus): ساختار، زیست‌فعالی و بیوتکنولوژی

زعفران (Crocus sativus L.) یکی از گیاهان خوب و مهم گل‌دار است که به طور گسترده‌ای در ادویه‌ها و رنگ‌کننده‌های غذایی به عنوان عامل طعم‌دهنده استفاده می‌شود. از بین 85 گونه‌ای که تحت جنس زعفران ثبت شده‌اند، زعفران (C. sativus) جالب‌ترین و از نظر تجاری مهم‌ترین گونه است. زعفران یک گیاه سه‌گانه (3n) و عقیم است که به طور طبیعی از طریق پیازهای زعفران که از پیازهای مادری منشأ گرفته‌اند، تولید می‌شود. در نظام سنتی پزشکی، این گیاه به خاطر اثرات درمانی عمیقش به طور گسترده‌ای گزارش شده است؛ مانند ضدافسردگی،‌ افزایش میل جنسی، مسکن و خلط آور. کلاله زعفران منبع موثر ترکیبات بیواکتیو و ادویه‌ای ضروری در بازار است و همچنین به عنوان رنگ‌دهنده غذایی شناخته می‌شود.

این ادویه گران‌قیمت، زعفران و آپوکاروتنوئیدهای بیواکتیو آن بخاطر آثار درمانی خود بر بیماری‌های نورودژنراتیو شناخته شده‌اند و اثرات ضد تشنج، ضدافسردگی، ضداضطراب، ضدایسکمی، ضد پارکینسون، ضد آلزایمر و ضد درد دارند.رنگدانه‌های اصلی زعفران شامل کروکین، زعفرانال، گلیکوزید پیکروکروکین و کروستین هستند. با این حال، در افزایش سطح این آپوکاروتنوئیدهای بیواکتیو با اهمیت تجاری موفقیت چندانی حاصل نشده است.

مطالعه ژنتیکی نشان داده است که این گیاه الگوی پلوییدی متنوعی را نشان می‌دهد و وجود اشکال ژنتیکی ناهمگن—که نشان‌دهنده امکان انتخاب کلونال، پرورش جهشی و القای پلی‌پلوئیدی در توسعه ارقام جدید با عملکرد بالا از C. sativus است. کشت بافت یک روش جایگزین، پایدار و پیشرفته بیوتکنولوژیکی برای تولید انبوه بیومس کُرُم عاری از عفونت کروکس است. این مرور پتانسیل درمانی زعفران و ترکیبات فعال آن، روش استخراج، تحلیل تنوع ژنتیکی، ارزیابی کنترل کیفیت و تولید پایدار ترکیبات بیواکتیو برداشت‌شده از C. sativus را به تصویر می‌کشد.

Crocus sativus L. (common name: Saffron; family: Iridaceae) is an important flowering plant used extensively in spice and food coloring as well as a flavoring agent. Among 85 species reported under the genus Crocus, Saffron (C. sativus) is the most interesting and commercially important species. Saffron is a triploid (3n) and sterile herb propagated naturally by corms, originated from mother corms. In the traditional system of medicine, it has been reported widely for its profound therapeutic efficacy; viz. anti-depressant, aphrodisiac, analgesic and expectorants. Saffron stigma is the potent source of bioactive compounds and an essential marketed spice as well as a food colorant.

The expensive spice, Saffron and its bioactive apocarotenoids are known for their therapeutic effects on neurodegenerative diseases exhibiting anti-convulsant, anti-depressant, anti-anxiety, anti-ischemia, anti-Parkinsons’, anti-Alzheimer’s and anti-nociceptive activities. The principle pigments of saffron are crocin, safranal, glycoside picrocrocin and crocetin. However, there has been little success in enhancing the levels of these bioactive apocarotenoids of commercial importance. The genetic study has shown that this plant represents variegated ploidy pattern and the occurrence of genetically heterogenous forms—indicating the possibility of clonal selection, mutation breeding and polyploidy induction in the development of new high yielding cultivars of C. sativus.

Tissue culture is an alternative, sustainable and biotechnologically advance method for large scale production of infection free corm biomass of Crocus. This review illustrates therapeutic potential of saffron and its active phytoconstituents, their extraction method, analysis of genetic diversity, quality control assessment and sustainable production of bioactive compounds harvested from C. sativus.