Chương 1.1 Giới thiệu chung về cây Tô mộc 1.1 Sơ lược về phân họ Vang Phân họ Vang (danh pháp khoa học: Caesalpinioideae) được tạo thành từ tên của chi Vang (Caesalpinia) thuộc họ Đậu (Fabaceae hay Leguminosae). Phân họ này chủ yếu là cây thân gỗ phân bổ trong vùng ẩm ướt của khu vực nhiệt đới, ngoài ra còn có các cây bụi. Lá kép lông chim 1 - 2 lần có khi chỉ gồm một đôi lá chét dính nhau. Hoa của chúng là loại đối xứng hai bên nhưng hay biến đổi.
Các nốt sần trên rễ của các loài trong phân họ này là rất hiếm và ở những loài có các nốt sần thì chúng cũng có cấu trúc hết sức nguyên thủy [6]. Phân họ Vang được chia thành 4 tông là: Caesalpinieae, Cassieae, Cercideae và Detarieae với khoảng 150 chi và 2800 loài, phân bố chủ yếu ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Ở Việt Nam đã phát hiện 20 chi với gần 120 loài [4].2 Giới thiệu chung về cây Tô mộc 1.1 Đặc điểm thực vật Tô mộc có tên khoa học là Caesalpinia sappan Linn. thuộc phân họ Vang (Caesalpinioideae) hay còn được biết đến với các tên gọi khác như là Vang, Tô phượng, Vang nhuộm, Co vang, Mạy vang.
Tô mộc là một loài thực vật thân gỗ nhỏ, cao khoảng 5 - 10 mét, cho gỗ rất rắn, có màu đỏ nâu ở phần lõi và trắng ở phần ngoài, được tìm thấy ở khu vực Đông Nam Á. Thân cây có nhiều gai, cành non có lông mịn, sau đó hết lông và nhẵn, có gai ngắn. Lá kép lông chim, mọc so le, có từ 10 - 15 lá chét nhỏ, hình ô van hơi hẹp ở dưới và thuôn tròn ở đầu, mặt trên nhẵn, mặt dưới có lông mịn. Hoa 5 cánh màu vàng, mọc thành chùm ở đầu cành.
Cuống có lông màu nâu gỉ sắt. Quả thuôn dẹt hình trứng ngược, vỏ rất cứng, có sừng nhọn ở đầu, trong chứa 3 - 4 hạt màu nâu vàng. Kích thước quả: dài 7 - 10 cm, rộng 3-4 cm [2, 36]. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn Thạc sỹ khoa học Đỗ Thị Huế Hình 1.
Cây Tô mộc (Đỗ Xuân Cẩm) 1.2 Đặc điểm sinh thái Mùa hoa Tô mộc thường vào tháng 5 - 7, mùa quả tháng 7 - 10. Cây sống ở các tỉnh phía Nam có mùa hoa quả muộn hơn khoảng 4 tháng. Cây mọc chồi vào mùa xuân, trồng được bằng hạt vào mùa xuân hoặc đầu mùa mưa (khoảng tháng 5 - 6 đối với các tỉnh phía Nam). Cây mọc rải rác ở ven rừng, rừng thứ sinh, quanh làng bản.
Cây còn được trồng ở vườn, nương rẫy, hàng rào. Cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh, ưa đất tốt, có thể sống được trong điều kiện bán khô hạn [29]. Ở nước ta, cây chủ yếu mọc hoang ở rừng núi nhưng hiện nay được trồng nhiều ở các tỉnh như Hòa Bình, Sơn La, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Nghệ An,… để dùng làm thuốc và nhuộm gỗ. Ngoài ra Tô mộc cũng được trồng làm thuốc ở các nước như Trung Quốc, Ấn Độ, Lào, Thái Lan, Malaixia, Philippin,….3 Ứng dụng trong y học và đời sống Theo y học cổ truyền, Tô mộc là vị thuốc nam quý, được sử dụng rộng rãi, có vị ngọt, bình, không độc, quy vào ba kinh tâm, can và tì; có tác dụng kháng khuẩn, tiêu viêm, cầm máu, hành huyết, thông lạc, giảm đau, mất máu, kinh nguyệt bế, trĩ, chấn thương,… Bộ phận dùng làm thuốc của cây Tô mộc là gỗ thân và cành, được róc đẽo hết lớp vỏ ngoài và phần lớn gỗ giác, chỉ lấy phần lõi gỗ cưa thành các đoạn nhỏ và phơi khô.
Mặt ngoài các miếng lớn có màu đỏ vàng đến đỏ nâu, có vết dao 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn Thạc sỹ khoa học Đỗ Thị Huế đẽo và vết cành, thường có khe nứt dọc. Mặt cắt ngang hơi bóng, vòng tuổi thấy rõ rệt (màu da cam), có thể thấy màu nâu tối, có các lỗ nhỏ (mạch gỗ). Khi dùng được chẻ nhỏ thành các thanh mỏng có màu hồng đỏ hoặc tán thành bột thô, sắc đặc thành thuốc không mùi, vị hơi se [2, 48]. Mặt khác, Tô mộc được coi là một trong những cây thuốc nhuộm tự nhiên có thể trồng trên quy mô lớn ở các vùng nhiệt đới.
Phần lõi gỗ màu nâu đỏ có chứa các chất nhuộm hòa tan trong nước như brazilein, protosappanin, sappan chalcone và haematoxylin. Hiện nay, các chất nhuộm này được sử dụng để nhuộm màu tự nhiên các sản phẩm da, lụa, bông, len và sợi các loại khác nhau, thực phẩm, đồ uống và ứng dụng cả trong dược phẩm. Phần lõi gỗ rắn, gần như không bị nứt nẻ còn được sử dụng để chạm khắc đồ gỗ mỹ nghệ [44].2 Tình hình nghiên cứu Tô mộc 1.1 Các nghiên cứu Tô mộc trên thế giới 1.1 Nghiên cứu về thành phần hóa học của Tô mộc Thành phần hóa học của Tô mộc đã được nghiên cứu từ những năm đầu của thế kỷ 20. Năm 1977, Nigam và cộng sự phân tích thấy trong gỗ Tô mộc có chứa một glycoside gồm aglicon là β-amirin và phần đường là D-glucose, các axit amin tự do bao gồm alanine, glicin, prolin, valin, leucin, treonin, norvalin, các đường tự do là lactose, glactose, socbose và D-glucose.
Năm 1978, họ đã tiếp tục phân tích thấy trong dịch chiết ete dầu hỏa của gỗ Tô mộc có chứa axit palmitic (27,6%), axit stearic (44,2%), axit linoleic (25,6%) và axit oleic (2,23%). Hai hợp chất vòng thơm là dẫn xuất của brazilin đã lần đầu tiên được các nhà khoa học Nhật Bản chiết xuất từ gỗ cây Tô mộc vào năm 1985 [15]. Sau đó vào năm 1986, các nhà khoa học nước này tiếp tục phát hiện được protosappanin A - một hợp chất biphenyl, có tác dụng an thần yếu ở chuột từ lõi gỗ Tô mộc [41]. Năm 1987, khi nghiên cứu lõi gỗ Tô mộc các nhà khoa học đã phát hiện một số hợp chất có vòng thơm như brazilin, sappanchalcone, caesalpin J, caesalpin P, protosappanin A, protosappanin B, homoisoflavonoids ß-sitosterol và sự hiện diện của các dẫn xuất 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn Thạc sỹ khoa học Đỗ Thị Huế monohydroxybrazilin và benzyl dihydrobenzofuran cũng được tìm thấy.
Lõi gỗ cũng được chỉ ra là có chứa sappanol, episappanol, 3'-deoxysappanol, 3'-0- methylsappanol, 3'-0-methylepisappanol, 3'-0-methylbrazilin, 4-0- methylepisappanol, sappanon ß, 3-deoxysappanone ß, 3'- deoxysappanone ß và dẫn xuất dibenzoxocin, 10-0-methyl-protosappanion ß. Sự hiện diện của 4,4-dihydroxy- 2-methoxychalcone, 8-methoxy-bonducellin, quercetin, rhamnetic và ombuin cũng được báo cáo [48]. Sau đó rất nhiều các hợp chất khác cũng đã được phát hiện và công bố như sappanin, tannin, axit galic, brazilide A, neosappanone A và tinh dầu. Phần lớn các chất được tìm thấy trong lõi gỗ và các bộ phận khác của Tô mộc thuộc nhóm phenol và có hoạt tính sinh học [12, 14, 42, 44, 46, 67, 74, 75].
Một số hợp chất từ cây Tô mộc 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn Thạc sỹ khoa học Đỗ Thị Huế 1.2 Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của cây gỗ Tô mộc Tô mộc là một vị thuốc nam quý, từ lâu đã được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền. Ở Trung Quốc, Tô mộc được sử dụng phổ biến với các công dụng như thuốc chống đông máu, chống viêm và thúc đẩy lưu thông máu. Ngoài ra, nó còn được sử dụng để điều trị các vết bỏng, vết thương, bệnh phong, bệnh ngoài da, kiết lỵ, xuất huyết và các biến chứng của bệnh tiểu đường… Nhiều hoạt động dược lý khác của các chiết xuất và hợp chất tách chiết từ Tô mộc đã được báo cáo như: điều hòa miễn dịch, chống viêm, chống oxi hóa, kháng khuẩn, diệt virus, hỗ trợ điều trị ung thư, thuốc chống co giật, chống xơ vữa động mạch và hạ đường huyết. a, Hoạt tính kháng khuẩn Một trong những hoạt tính được đánh giá cao và ứng dụng nhiều nhất của Tô mộc hiện nay là hoạt tính kháng khuẩn.
Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn, diệt khuẩn của gỗ cây Tô mộc được công bố. Chiết xuất methanol và ethyl acetate của lõi gỗ Tô mộc đã được báo cáo là có hiệu quả chống lại một số vi khuẩn gây bệnh trên người như E. coli, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes, Pseudomonas aeroginosa, Propionibacterium acne, Proteus vulgaris, Klebsiella pneumonia, Citrobacter divergens. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) được xác định đối với chiết xuất methanol và ethyl acetate trên các chủng vi khuẩn có giá trị từ 50-150 µg/ml.
Tuy nhiên khi thử nghiệm hoạt tính ức chế trên ba chủng nấm Aspergillus flavus, Aspergillus niger và Fusarium sps gây các bệnh ở phổi và tai, cả 2 loại chiết xuất hầu hết đều không cho thấy hoạt tính kháng nấm [35, 57]. Trong một nghiên cứu của Lim và công sự vào năm 2005, chiết xuất methanol của Tô mộc được thử nghiệm đánh giá các tác động tăng trưởng đối với năm chủng vi sinh vật đường ruột bằng phương pháp khuếch tán đĩa giấy. Thành phần hoạt tính sinh học của chiết xuất Tô mộc được mô tả là 5-hydroxy-1,4-naphthoquinone (C10H6O3). Trong thử nghiệm với Clostridium perfringens, 5-hydroxy-1,4- naphthoquinone ức chế mạnh ở nồng độ 5 và 2 mg/đĩa và ức chế vừa phải ở mức 1; 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn Thạc sỹ khoa học Đỗ Thị Huế 0,5 và 0,25 mg/đĩa.
Hơn nữa, nó còn cho thấy một sự ức chế tăng trưởng yếu đối với Lactobacillus casei ở 5 và 2 mg/đĩa. So sánh các dẫn xuất naphthoquinone, 5- hydroxy-2-methyl-1,4-naphthoquinone có ức chế tăng trưởng vừa phải đối với C. perfringens ở 5 và 2 mg/đĩa, trong khi 1,4-naphthoquinone ở mức 5 mg/đĩa, ức chế đáng kể sự tăng trưởng của tất cả các vi khuẩn được thử nghiệm. 1,2- Naphthoquinone cho thấy sự ức chế tăng trưởng chống lại tất cả các vi khuẩn được thử nghiệm ở 1 mg/đĩa.
Vì vậy, so với các chất kháng khuẩn tự nhiên, dược liệu có nguồn gốc từ gỗ Tô mộc được đánh giá là có vai trò hữu ích như một tác nhân chống lại các bệnh do C. perfringens gây ra [33]. Ngoài ra chiết xuất Tô mộc còn được nghiên cứu ứng dụng tổng hợp hạt nano bạc, được đánh giá là một kháng sinh tiềm năng chống lại chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus kháng methicillin [24]. Hầu hết các nghiên cứu về hoạt tính kháng khuẩn của Tô mộc đều được phát triển hướng tới ứng dụng trong các lĩnh vực như y tế và thực phẩm.
Chiết xuất ethanol của Tô mộc được báo cáo có khả năng ức chế các chủng vi khuẩn gây sâu răng và viêm nướu bao gồm: Streptococcus DMST9567 (Smu9), Streptococcus DMST41283 (Smu4) và Streptococcus intermedius DMST42700 (Si). Trong khi chiết xuất nước của Tô mộc cũng đã được chứng minh có hoạt tính chống lại năm loại vi khuẩn gây bệnh đường miệng: Enterococcus faecalis, Actinomyces viscosus, Streptococcus salivarius, Streptococcus mutans và Streptococcus sanguis.