یک رویکرد یکپارچه برای توصیف گونه‌های وحشی زعفران با استفاده از صفات فنوتیپی و فیتوشیمیایی

زعفران (Crocus) یک جنس پیچیده از نظر طبقه‌بندی است که با تنوع درون گونه‌ای و بین گونه‌ای بالا مشخص می‌شود. پنج گونه زعفران وحشی – Crocus biflorus، C. longiflorus، C. neapolitanus، C. siculus و C. thomasii از سه منطقه مختلف جنوب ایتالیا (کالابریا، باسیلیکاتا و سیسیل) مورد بررسی قرار گرفته‌اند. ما هم صفات مورفولوژیکی گل (بخش‌های داخلی و خارجی پریگون، شاخه‌های خامه و بساک‌ها) و هم مشخصات شیمیایی متابولیت‌های تخصصی (آپوکاروتنوئیدها: کروسین‌ها؛ فلاونوئیدها: فلاونول‌ها) را در شاخه‌های خامه در نظر گرفتیم که با کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، همراه با آشکارساز آرایه دیودی و طیف‌سنجی جرمی (HPLC-UV-DAD-ESI-MS) تعیین شدند. زعفران (C. sativus) نیز به عنوان گونه “کنترل” در نظر گرفته شد. طول لوله پریگون، گلبرگ‌های بیرونی و داخلی، بساک‌ها و شاخه‌های خامه بیشترین سهم را در تمایز گونه‌های مختلف داشتند. در مورد پروفایل‌های متابولیت‌های تخصصی، 20 فلاونول و 24 کروسین در عصاره‌های زعفران شناسایی و تعیین مقدار شده‌اند و برای تمایز بین نمونه‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند که تأیید می‌کند گونه‌های زعفران می‌توانند به عنوان منبع طبیعی مهمی از این مواد در نظر گرفته شوند. پروفایل‌های شیمیایی جمعیت‌های مختلف، الگوهای کیفی و کمی متمایزی را نشان دادند که به درجه خاصی از تمایز بین گونه‌ها کمک می‌کرد، در واقع، محدوده محتوای فلاونوئیدها بین 2.7 تا 145.9 میلی‌گرم در گرم است، در حالی که کروسین‌ها بین 19.8 تا 604.0 میلی‌گرم در گرم متغیر هستند. بنابراین فرض بر این است که ترکیبی از غربالگری‌های مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی می‌تواند یک روش مؤثر برای توصیف ژنوتیپ‌های زعفران وحشی از جنوب ایتالیا، همچنین در مقایسه با C. sativus (زعفران) باشد.

Crocus is a taxonomically complex genus, characterized by high intra- and inter-specific variability. Five wild Crocus taxa – Crocus biflorus, C. longiflorus, C. neapolitanus, C. siculus and C. thomasii from three different areas of Southern Italy (Calabria, Basilicata and Sicily) have been investigated. We considered both flower morphological traits (inner and outer perigone segments, style branches and anthers) and the chemical profile of specialized metabolites (apocarotenoids: crocins; flavonoids: flavonols) in style branches, which were determined by high-performance liquid chromatography, coupled with a diode array detector and mass spectrometry (HPLC-UV-DAD-ESI-MS). Saffron (C. sativus) was also included as the ‘control’ species. The length of perigone tube, outer and inner tepals, anthers and style branches gave the highest contribution to the discrimination of different taxa. Concerning the specialized metabolite profiles, 20 flavonols and 24 crocins have been identified and quantified in the Crocus extracts and used to discriminate among samples, confirming that Crocus taxa can be considered as an important natural source of these substances. The chemical profiles of the different populations showed some distinctive qualitative and quantitative patterns that contributed to a certain degree of discrimination among species, in fact, flavonoids content range is comprised between 2.7 and 145.9 mg/g, whereas crocins range between 19.8 and 604.0 mg/g. It is thus hypothesized that the combination of morphological and phytochemical screenings may be an effective methodology to characterize wild Crocus genotypes from Southern Italy, also in comparison to C. sativus (saffron).