CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Đặc điểm sinh học của cây dành dành Gardenia jasminoides J. Đặc điểm hình thái Dành dành (Gardenia jasminoides J.Ellis) là dạng cây bụi, cao từ 1-2 m. Thân cây có tiết diện tròn, thân non có màu xanh, thân già có màu nâu đen và có những nốt sần.
Lá đơn, mọc đối hay mọc vòng 3. Phiến lá hình bầu dục, dài 5-12 cm, rộng 1,5-4 cm, bìa phiến nguyên, màu xanh lục đậm ở mặt trên, nhạt ở mặt dưới. Gân lá hình lông chim, nổi rõ ở mặt dưới, gân giữa màu trắng. Cuống lá rất ngắn, mặt trên phẳng, mặt dưới lồi, màu xanh.
Hoa to, mọc riêng lẻ ở ngọn cành hay chỗ phân nhánh của thân. Hoa đều, lưỡng tính, mẫu 6, có mùi thơm. Cuống hoa nhẵn, ngắn có 6 cạnh lồi, màu xanh. Quả mọng, hình thoi, màu vàng cam, có 6 sóng dọc màu vàng xanh.
Đỉnh quả có 6 lá đài tồn tại. Hạt dẹt, nhiều, màu nâu đỏ, kích thước 3 x 2 mm. Hình 1: Hoa và quả của cây dành dành (Gardenia jasminoides J. Phân bố địa lý Cây dành dành có nguồn gốc ở châu Á và thường được tìm thấy ở Việt Nam, Đông Nam Á, Đài Loan, Nhật Bản và Myanmar.
Chúng thường phân bố rộng rãi ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Phi và châu Á. Ở Việt Nam cây Dành dành mọc khắp các tỉnh đồng bằng và trung du. Cây dành dành thường ra hoa từ tháng 5 đến tháng 7 và ra quả trong khoảng thời gian từ tháng 7 đến tháng 10. 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm 2018 1.
Phân loại học Cây dành dành (Gardenia jasminoides J.Ellis) hay còn gọi là chi tử, thuộc giới Thực vật (Plantae), bộ long đởm (Gentianales), họ Thiến thảo (Rubiaceae), chi Dành dành (Gardenia) và loài Gardenia jasminoides J. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hạt dành dành Hạt dành dành (Gardenia jasminoides J.Ellis) có chứa các thành phần như iridoids, iridoid glucosides, triterpenoids, axit hữu cơ, và các hợp chất dễ bay hơi. Trong đó, các hợp chất geniposide, genipin, gardenoside, crocin và iridiod là các thành phần chính có hoạt tính sinh học được tìm thấy trong loài cây này [36]. Thành phần hóa học 1.
Crocin và các dẫn xuất của chúng trong hạt dành dành G. jasminoides Crocin và các dẫn xuất của chúng được chiết xuất từ G. jasminoides đã được xác định là có độc tính thấp, khả năng gây dị ứng thấp, và thân thiện với môi trường [14]. Crocin và crocetin ban đầu được tìm thấy trong nhị hoa nghệ tây Crocus sativus L.
Nhị hoa nghệ tây có rất nhiều công dụng đặc biệt là đối với ngành công nghiệp thuốc nhuộm và dược phẩm. Nó cũng có tác dụng dược lý trong một số điều kiện như giúp giảm cân, chữa rối loạn sinh lý và hội chứng tiền mãn kinh [12]. Các dẫn xuất crocin và crocetin là thành phần chính tạo nên màu cam hoặc đỏ của hạt dành dành và đồng thời cũng là hai thành phần đem lại hoạt tính sinh học cho loại thảo dược này. Crocin I hay còn được gọi là alpha-crocin (β, β ’digentiobiosyl 8, 8’diapocarotene 8, 8’oate hoặc crocetin digentiobioside) có công thức hóa học là C44H64O24 với khối lượng phân tử là 976,2 Dalton [28].
Crocin thuộc nhóm cartotenoid tự nhiên và là hợp chất diester được hình thành từ gốc gentacobiose disaccharide và crocetin axit dicarboxylic. Hiện nay, crocin đang được rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu do chúng có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý. Trong vài nghiên cứu trên người và động vật, người ta thấy rằng crocin và crocetin có tác dụng chống oxy hóa, hạ huyết áp, giảm xơ vữa động mạch, kháng viêm, tác dụng bảo vệ thần kinh, tác động tích cực đến 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm 2018 giấc ngủ, giảm căng thẳng mệt mỏi về thể chất và ngăn ngừa thoái hóa võng mạc [9]. Bảng 1: Crocin và các dẫn xuất thu được từ cây dành dành G.
jasminoides [36] Tên hợp Công thức cấu tạo chất Crocin cis- Crocin 1 Gardecin 1. Iridoid và iridoid glycoside Iridoid và iridoid glycoside là thành phần rất giàu trong G. Các iridoid và iridiod glycoside này bao gồm genipin, geniposide, và gardenoside. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, geniposide là một trong những hợp chất đem lại rất nhiều lợi ích đối với sức khỏe con người như khả năng kháng viêm, chống trầm cảm [8], các hiệu quả trong điều trị đái tháo đường [35], chống tạo huyết khối [30].
4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm 2018 Hàm lượng của iridoid glycoside có thể thay đổi đối với những cây dành dành G. jasminoides được trồng ở những vùng khác nhau. Bảng 2: Một số hợp chất iridoid và iridoid glycoside từ cây dành dành G. jasminoides [36] STT Tên hợp chất Công thức cấu tạo 1 Geniposide 2 Gardenoside 6-O-Methylscandoside methyl 3 ester 4 Shanzhiside 5 Gardoside 6 Genipin 7 Ixoroside 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm 2018 8 Bartsioside 1.
Axit hữu cơ Dịch chiết từ hạt dành dành G. jasminoides chứa thành phần axit hữu cơ, chẳng hạn như axit ursolic đã cho thấy khả năng trung hòa axit, hoạt tính chống oxy hóa, và tác dụng ức chế sự tăng trưởng của Helicobacter pylori (H. Ngoài ra, axit ursolic còn có hoạt tính gây độc tế bào kháng lại các tế bào ung thư dạ dày AGS và SUN638 [19]. Các hợp chất dễ bay hơi Các hợp chất dễ bay hơi chính trong tinh dầu của G.
jasminoides là các axit béo, ketone, aldehyde, este, rượu và các dẫn xuất thơm [10, 31]. He và cộng sự đã báo cáo rằng trong dầu được chiết xuất từ quả dành dành G. jasminoides có chứa 16 loại chất chính. Axit béo trong của dầu từ quả dành dành chứa thành phần chính là axit linoleic (khoảng 44%), tiếp theo là axit palmitic (khoảng 26,4%) và axit oleic (khoảng 24,6%) [13].
Một số hoạt tính sinh học của các hợp chất từ hạt dành dành G. Hoạt tính chống oxy hóa Dịch chiết trong nước và ethanol từ quả dành dành G. jasminoides đã được phát hiện là đều có khả năng chống oxy hóa. Dịch chiết nước từ hạt dành dành G.
jasminoides có hoạt tính quyét gốc tự do đối với DPPH (1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl), ABTS [axit 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic), hydroxyl và superoxide với các giá trị IC50 lần lượt là 0,14 mg/mL, 0,21 mg/mL, 1,08 mg/mL, và 1,43 mg/mL; trong khi đó dịch chiết từ etanol có các giá trị IC50 lần lượt là 0,36 mg/mL, 0,39 mg/mL, 1,56 mg/mL, và 1,99 mg/mL. Do đó, dịch chiết nước có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn so với dịch chiết ethanol. Ở nồng độ 20 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm 2018 ppm, hoạt tính chống oxy hóa của crocin tinh khiết có thể so sánh được với chất chống oxy hóa BHA (hydroxyanisole butylated) [17]. Hoạt tính kháng viêm Dịch chiết nước của hạt dành dành thể hiện các đặc tính chống viêm thông qua việc giảm đáng kể sự phosphoryl hóa JNK2/1 (c-Jun N-terminal protein kinase) và p38 MAPK (mitogen-acivated protein kinase), và giảm sự biểu hiện của COX-2 (cyclooxygenase-2) trong các tế bào BV-2 gây ra do LPS.
Dịch chiết nước của G. jasminoides được sử dụng trên gan của chuột bị tổn thương do LPS gây ra, bệnh lý gan đã đáng kể giảm [20]. Geniposide được chứng minh là làm giảm viêm bằng cách ức chế MeCP2 (methyl cytosine binding protein-2) trong chuột bị tổn thương gan cấp tính do CCl4 gây ra và các tế bào THP-1 được xử lý với LPS [21]. Geniposide có thể là một thuốc chống viêm tiềm năng để điều trị tổn thương gan cấp tính, tổn thương phổi cấp tính và viêm vú [27].
Crocin có thể ức chế cyclooxygenase-1 và các hoạt tính của cyclooxygenase- 2, quá trình sản sinh prostaglandin E2, ức chế phù nề tai do xylen gây ra và phù nề chi do carrageenan gây ra ở chuột [37]. Hỗ trợ điều trị trầm cảm Tinh dầu và geniposide chiết xuất từ G. jasminoides được chứng minh là có hoạt tính chống trầm cảm [31]. Genipin đóng vai trò như tác nhân chống trầm cảm thông qua việc điều chỉnh quá trình đường phân (glycolysis), sinh tổng hợp đường (gluconeogenesis) và chuyển hóa lipit của gan [4].
Hỗ trợ điều trị tiểu đường Dịch chiết nước từ hạt G. jasminoides cải thiện độ nhạy với insulin trong chuột kháng insulin gây ra do steroid (steroid-induced insulin-resistant) với liều tối ưu là 200 mg/kg [6]. Geniposide làm giảm bớt sự dung nạp glucose bất thường và chứng tăng insulin máu, đây là những dấu hiệu nhận biết ở bệnh nhân tiểu đường typ 2 do di truyền [18]. Geniposide (200 mg/kg và 400 mg/kg) được chứng minh là 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm 2018 tác nhân hạ đường huyết hiệu quả trong chuột tiểu đường, nó làm giảm đáng kể lượng đường, insulin và nồng độ triglyceride trong máu ở chuột tiểu đường [35].
Tác động đến hệ tuần hoàn máu Dịch chiết từ nước nóng của hạt G. jasminoides mặc dù không kích thích tăng sinh tế bào cơ trơn mạch máu trong quá trình nuôi cấy, nhưng lại kích thích có chọn lọc tăng sinh tế bào nội mô, dó đó có thể ngăn ngừa xơ cứng động mạch và huyết khối [16]. Dịch chiết etanol 70% của hạt G. jasminoides cho thấy hoạt tính chống tạo quá trình tạo mạch máu hiệu quả thông qua sàng lọc CAM (chick chorioallantoic membrane) [24].
Nghiên cứu ứng dụng dịch chiết từ hạt dành dành làm phẩm màu thực phẩm Sắc tố vàng thu được từ hạt dành dành G. jasminoides có độ hòa tan tốt trong nước và chứa thành phần chính là crocin. Trước khi có các nghiên cứu chuyên sâu về hoạt tính sinh học của dành dành, chúng đã được sử dụng rộng rãi như một loại thảo dược, đồ uống và đặc biệt là được sử dụng làm phẩm màu ở châu Á. Màu vàng tự nhiên từ hạt dành dành đang dần thay thế các loại phẩm màu tổng hợp cũng như phẩm màu vàng từ hoa nghệ tây do có giá thành rẻ hơn nhưng vẫn đem lại hiệu quả tương tự về mặt cảm quan cũng như hương vị cho thực phẩm.
Crocin là một trong những chất tạo màu tự nhiên từ hạt dành dành được sử dụng rộng rãi để tạo màu cho các thực phẩm như các loại mứt, các loại thạch rau câu, các loại đồ uống không chứa cồn [22]. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã xác định được trong một số sản phẩm nước giải khát, bánh ngọt và mỳ ăn liền được bán tại siêu thị ở Bắc Kinh có chứa chất màu crocin với hàm lượng từ 0,84-4,20 mg/g. Tuy nhiên, cũng theo các tiêu chuẩn của Trung Quốc, hàm lượng lớn nhất của crocin được phép trong thực phẩm là 1,50mg/g. Do đó, việc sử dụng crocin để làm phẩm màu thực phẩm cũng cần được kiểm soát nghiêm ngặt [34].