Selection of milk thistle (Silybum marianum (L.) Gaertn.) genotypes for commercial cultivation depends on wild population resources, rather than on selection of varieties. The evaluation of these populations could contribute to the development of new milk thistle varieties with desirable traits such as high silymarin content. Therefore, we conducted a study to evaluate 30 wild populations occurring naturally in Greece, based on seed silymarin content. Seeds were collected from populations growing in localities presenting different environmental conditions. In addition, we also investigated the diversity in levels of silymarin constituents, as well as observed correlations among them. Significant differences in silymarin content were recorded among the populations studied, with values ranging from 2.31 to 7.71% (avg. 3.31%), as well as in flavonolignan and taxifolin content. The mean taxifolin content was 4.96 mg/g, while the highest silybin A + silybin B content (21.77-31.39 mg/g of dry weight (dw)) was recorded in seeds from the "Spata" population originating from central Greece. Our results showed noticeable levels of diversity in silymarin content and composition in native milk thistle populations, indicating that a valuable gene pool for exploitation in milk thistle breeding programmes exists in Greece. K E Y W O R D S flavonolignans, medicinal plant, milk thistle, silybin, taxifolin

In the present study, nutritional value, chemical composition and bioactive properties of purslane seeds, seed oils and seedcakes were examined. Data were analyzed by a one-way ANOVA, while means were compared with Tukey's HSD test. For seed oil extraction mechanical and ultrasound assisted methods were tested. Cold extraction methods (CE1 and CE2) resulted in higher oil yield (increased by 33.7% and 38.1%, respectively) comparing to hot extraction (HE) method. Seeds contained the highest amount of fats and energy (15.03 ± 0.06 g/100 g dry basis (db) and 459 ± 1 kcal/100 g db, respectively), while seedcakes from CE2 had the highest content in proteins and ash (31.20 ± 0.03 and 4.27 ± 0.06 g/100 g db, respectively). Seeds and seedcakes contained a balanced content of linoleic and α-linolenic acids (33.80-34.74% and 32.83-34.64%, respectively). HE and CE1 oils had slightly higher amounts of α-linolenic (39.67% and 39.57%, respectively) than linoleic acid (35.44% and 35.13%, respectively), whereas CE2 oils contained twice as much linoleic as αlinolenic acid (49.77% and 24.18%, respectively). In conclusion, the tested materials are good sources of omega-6 and omega-3 fatty acids and proteins, while extraction method affected oil yield and fatty acids composition of seed oils.

Milk thistle (Silybum marianum (L.) Gaertn.) is a promising new crop in the Mediterranean region. Its seeds contain silymarin, a complex of flavonolignans, which is widely used in the pharmaceutical industry, mainly to produce dietary supplements. To meet the increasing demand for milk thistle, the production and productivity of milk thistle should also be optimized by employing adequate cultivation practices. In the present study, a two-year field experiment was conducted to assess the effects of plant density and a plant growth regulator on milk thistle crop growth, seed yield, and silymarin accumulation under Mediterranean semi-arid conditions. Our results showed that plant density had a significant impact on milk thistle crop growth and seed yield. The main crop characteristics, such as height, aboveground biomass, and seed yield were greatest when plant density was the highest. Increased plant density significantly reduced the silymarin content only in 2018. In contrast, mepiquat chloride (MC) treatment did not affect the following traits: plant biomass, relative chlorophyll content, silymarin content, and production. Nevertheless, mepiquat chloride reduced the plant height by 7.9-14.8%, depending on the application rates and growth conditions. Moreover, the impact of climatic conditions on milk thistle production and quality was significant, since the lowest values of silymarin content and seed yield were recorded in the year with drought conditions during the period from March to May.

Το φυτό γαϊδουράγκαθο (Silybum marianum (L.) Gaertn.) είναι ιθαγενές φυτό της λεκάνης της Μεσογείου, το οποίο τώρα έχει εξαπλωθεί και εντοπίζεται σε όλο τον κόσμο. Το γαϊδουράγκαθο καλλιεργείται ως φαρμακευτικό φυτό σε διάφορες χώρες λόγω των φαρμακευτικών ιδιοτήτων του που οφείλονται στη σιλυμαρίνη, ένα μείγμα διαφόρων ουσιών που περιέχεται στο εκχύλισμα των σπόρων. Ακόμη, τα συμπληρώματα διατροφής με γαϊδουράγκαθο (σιλυμαρίνη) βρίσκονται ανάμεσα στα πιο δημοφιλή φυτικά προϊόντα. Επίσης, οι σπόροι και η βιομάζα ολόκληρου του φυτού μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ελαίου και ενέργειας αντίστοιχα. Οι γεωργοί χρησιμοποιούν σπόρους από φυσικούς πληθυσμούς-βιοτύπους ως υλικό πολλαπλασιασμού για την καλλιέργεια του γαϊδουράγκαθου, αν και διάφορες ποικιλίες είναι διαθέσιμες για εμπορική παραγωγή. Επομένως, είναι ανάγκη να αξιολογούνται και να χαρακτηρίζονται οι αυτοφυείς πληθυσμοί ώστε να χρησιμοποιούνται σε προγράμματα βελτίωσης του γαϊδουράγκαθου. Η απόδοση και η ποιότητα του γαϊδουράγκαθου (π.χ. η περιεκτικότητα των σπόρων σε σιλυμαρίνη) εκτός από τον γονότυπο, τη γεωγραφική θέση της καλλιέργειας και τις καιρικές συνθήκες εξαρτάται και από τις εφαρμοζόμενες καλλιεργητικές τεχνικές. Στο πλαίσιο της εκπόνησης της διδακτορικής διατριβής σχεδιάστηκε και διεξήχθη μια εκτεταμένη μελέτη με σκοπό την αξιολόγηση τριάντα τεσσάρων γηγενών πληθυσμών γαϊδουράγκαθου κυρίως ως προς την περιεκτικότητά τους σε σιλυμαρίνη και στα βιοδραστικά συστατικά της. Επιπλέον, έγινε εκτίμηση της αντιοξειδωτικής ικανότητας των εκχυλισμάτων των σπόρων των πληθυσμών. Ακόμη, πραγματοποιήθηκαν πειράματα στο αγρόκτημα Βελεστίνου, σε τρεις καλλιεργητικές περιόδους, για τη μελέτη της επίδρασης της πυκνότητας της καλλιέργειας και των ρυθμιστών ανάπτυξης στην ανάπτυξη, την ποιότητα και την απόδοση του φυτού σε σιλυμαρίνη, ενώ έγινε και αξιολόγηση της περιεκτικότητας σε σιλυμαρίνη σπόρων του φυτού σε διαφορετικά στάδια ωρίμανσης. Τέλος, διεξήχθηκαν πειράματα απομόνωσης της σιλυμαρίνης και των συστατικών της με την καινοτόμο μέθοδο της μη-ομοιοπολικής μοριακής αποτύπωσης χρησιμοποιώντας τις τεχνικές του πολυμερισμού διαλύματος και της ηλεκτροστατικής ινοποίησης. Η μελέτη των πληθυσμών από διάφορες περιοχές της Ελλάδας έδειξε ότι υπάρχει μικρή παραλλακτικότητα στα κύρια φαινοτυπικά χαρακτηριστικά. Όσον αφορά την περιεκτικότητα των σπόρων σε σιλυμαρίνη διαπιστώθηκε σχετικά μεγάλη διακύμανση, με τις τιμές να κυμαίνονται από 2,31 έως 7,71% και τον μέσο όρο της περιεκτικότητας να είναι 3,29%. Ακόμη, μεγάλη διακύμανση μεταξύ των πληθυσμών καταγράφηκε στην περιεκτικότητα των κύριων συστατικών της σιλυμαρίνης στους σπόρους. Μέσω της ιεραρχικής ανάλυσης κατά συστάδες οι πληθυσμοί ταξινομήθηκαν σε τρεις ομάδες (5 συστάδες). Τέλος, αρκετοί από τους πληθυσμούς που μελετήθηκαν αποτελούν μια πολύτιμη γενετική πηγή και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε προγράμματα βελτίωσης του γαϊδουράγκαθου για τη δημιουργία ποικιλιών, ιδιαίτερα οι πληθυσμοί ‘Σπάτα’ και ‘Καστοριά’ λόγω της μεγάλης περιεκτικότητάς τους σε σιλυμαρίνη καθώς και σε σιλυβίνη (Α και Β). Η πειραματική καλλιέργεια του γαϊδουράγκαθου έδειξε ότι η πυκνότητα των φυτών είχε σημαντική επίδραση στην ανάπτυξη και την απόδοση της καλλιέργειας. Ο ρυθμιστής ανάπτυξης, mepiquat chloride, είχε μέτρια επίδραση στο ύψος των φυτών (μείωση από 7,9 έως 14,8%), ενώ δεν επηρέασε τα άλλα χαρακτηριστικά της καλλιέργειας που μελετήθηκαν, ούτε παρουσίασε κάποια φυτοτοξική επίδραση. Ακόμη, διαπιστώθηκε ότι οι καιρικές συνθήκες επηρέασαν την απόδοση της καλλιέργειας του γαϊδουράγκαθου. Η απόδοση σε σπόρο κυμάνθηκε μεταξύ 95,3 και 222,0 kg/στρέμμα, ενώ η απόδοση σε σιλυμαρίνη κυμάνθηκε μεταξύ 3,3 και 6,4 kg/στρέμμα. Από τη μελέτη των σπόρων που έγινε σε διαφορετικά στάδια ωρίμανσης διαπιστώθηκε ότι η περιεκτικότητα των σπόρων σε έλαιο και σιλυμαρίνη αυξάνεται όσο αυξάνεται ο βαθμός ωρίμανσης των σπόρων και ότι οι σπόροι των κεντρικών κεφαλών ωριμάζουν νωρίτερα από τους σπόρους των πλευρικών κεφαλών. Μελετήθηκαν οι διαδικασίες παρασκευής μοριακά αποτυπωμένων σε σιλυμαρίνη πολυμερών για την ανάπτυξη μεθόδων απομόνωσης της σιλυμαρίνης και των συστατικών της από εκχυλίσματα σπόρων γαϊδουράγκαθου. Η συμβατική αποτύπωση με ριζικό πολυμερισμό βινυλικών μονομερών παρουσία της σιλυβίνης κατέδειξε ότι η σιλυβίνη αναστέλλει πλήρως τον πολυμερισμό, πιθανώς δεσμεύοντας τις ελεύθερες ρίζες του εκκινητή. Η αποτύπωση της σιλυβίνης με την τεχνική της ηλεκτροστατικής ινοποίησης έδειξε ότι αυτή η μέθοδος είναι πιο αποτελεσματική και χρίζει περαιτέρω μελέτης.