CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về chi Panax L. Vị trí phân loại Theo hệ thống phân loại thực vật của Takhtajan (1987), chi Panax L. có vị trí phân loại như sau: Giới Thực vật (Planta) Ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta) Lớp Ngọc Lan (Magnoliopsida) Phân lớp Hoa hồng (Rosidae) Bộ Hoa tán (Apiales) Họ Ngũ gia bì (Nhân sâm) (Araliaceae) Chi Panax L.
Tuy nhiên, nhiều nhà phân loại học đã có những nghiên cứu về thực vật của các loài thuộc chi Panax L. Đặc điểm hình thái chung của chi Panax L. Cây thân thảo, sống nhiều năm nhờ thân rễ. Thân rễ ngắn hoặc thon dài, phân nhánh.
Các loài khác nhau của chi Panax L. có sự khác nhau về độ bền của rễ (rễ các loài P. vietnamensis Ha & Grushv. Sun dễ bị thủy phân hơn) và hình dạng của rễ.
Lá kép chân vịt, mọc vòng từ 3 – 5 lá, mép lá có răng cưa hoặc xẻ thùy lông chim. Cụm hoa tán đơn, hoa lưỡng tính có bầu dưới. Hoa có 5 lá đài hàn liền ở dưới, tràng 5, nhị 5. Bầu 2-3 có khi đến 5 ô.
Quả mọng, hình cầu có khi hơi dẹt, hạt dẹt, có nội nhũ mịn [41]. Phân bố Trên thế giới, theo trang The plant list, đã có 261 loài đã được định danh. Trong đó, có 13 tên khoa học đã được chấp thuận, 235 tên đồng nghĩa và 13 tên loài chưa xác định chính xác thông tin. Có 2 loài phân bố ở Đông Bắc Mỹ Seemann 1868; Burkill 1902; Graham 1966; Proctor and Bailey 1987).
Các loài khác phân bố ở châu Á (Burkill 1902; Hara 1970; Wen and Zimmer 1996). Ở châu Á, vùng Đông Nam Trung Quốc và phía Đông của dãy Himalaya là nơi phân bố của nhiều loài khác nhau thuộc chi Panax L. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thành phần hóa học chính của chi Panax L.
Các hợp chất saponin hay còn được biết đến là các ginsenoside là thành phần chính cho tác dụng sinh học trong các loài thuộc chi Panax L. Ngoài ra, nhiều hợp chất chuyển hóa thứ cấp như các acid hữu cơ, ester, các polysaccarit, các amino acid, các sterol, flavonoid và các carben… cũng đã được tìm thấy trong các loài thực vật thuộc chi Panax L. Hợp chất saponin Hợp chất saponin hay ginsenosid là oligosaccarit của triterpenoid khung dammaran hoặc oleanan. Các nhà khoa học đã phân lập và xác định cấu trúc của ít nhất 289 saponin khác nhau.
Dựa vào cấu trúc của các sapogenin, các ginsenosid đã biết có thể được phân loại thành 6 nhóm khác nhau: saponin dẫn chất của protopanaxadiol, saponin dẫn chất của protopanaxatriol, saponin dẫn chất của octillol, saponin dẫn chất của acid oleanolic, saponin có chuỗi bên C17 biến đổi và các saponin khác. Trong đó, sponin dẫn chất của protopanaxadiol, saponin dẫn chất của protopanaxatriol, saponin dẫn chất của octillol và saponin dẫn chất của acid oleanolic là phổ biến nhất. Hợp chất polyacetylen Polyacetylen thường là các hydrocarbon mạch thẳng 17 và 18 carbon. Tác dụng dược lý của một số loài thuộc chi Panax L 1.
Nhâm sâm (Panax ginseng C. Mey) Nhâm sâm là một trong những vị thuốc quý, được sử dụng với nhiều tác dụng khác nhau, trong đó cho tác dụng chính là điều trị các bệnh tinh thần và mệt mỏi. Ngoài ra, nhân sâm cũng đã được nghiên cứu và cho thấy có nhiều tác dụng khác nhau. Thành phần chính saponin trong Nhâm sâm có tác dụng chống oxy hóa, chống viêm, chống ung thư; giúp cải thiện chức năng của hệ tim mạch, hạ cholesterol và lipid máu; và chống kết tập tiểu cầu.
Tam thất (Panax notoginseng (Burk. Chen) (Sanchi ginseng) Tam thất cũng cho nhiều tác dụng sinh học khác nhau. Dịch chiết saponin của Tam thất có tác dụng bảo vệ hệ thần kinh trung ương và hệ tim mạch. Thành phần saponin trong dược liệu cũng cho thấy tác dụng hạ đường 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com huyết, kích thích hệ miễn dịch, chống khối u, chống viêm, giảm đau, chống oxy hóa, chống huyết khối, phòng ngừa xơ vữa động mạch, giúp hạ huyết áp và tăng hoạt động của tinh trùng.
Sâm Mỹ cũng có tác dụng chống oxy hóa và tác dụng tốt trên hệ tim mạch, giúp làm giảm nhồi máu cơ tim và sự chết theo chương trình (apoptosis) của các tế bào cơ tim. Tương tự như Nhâm sâm, Sâm Mỹ cũng có tác dụng chống huyết khối và chống kết tập tiểu cầu. Ngoài ra, loài này cũng cho tác dụng hạ đường huyết [39]. Tổng quan về Sâm vũ diệp (Panax bipinnatifidus Seem.) và Tam thất hoang (Panax stipuleanatus Tsai & Feng) Sâm vũ diệp (Panax bipinnatifidus Seem.) và Tam thất hoang (Panax stipuleanatus Tsai & Feng) là 2 loài thuộc chi Panax L., họ Nhâm sâm (Araliaceae).
Đây là 2 loài cây được tìm thấy mọc tự nhiên ở vùng núi phía bắc Việt Nam, hiện nay đang được quan tâm phát triển trồng. Các nghiên cứu nhiều cả về thành phần hóa học và tác dụng sinh học của 2 loài này còn hạn chế. Sâm vũ diệp – Panax bipinnatifidus Seem. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Tam thất hoang (Panax stipuleanatus H. Feng) Về thành phần hóa học: Theo các kết quả nghiên cứu, các saponin là thành phần chính của 2 loài Sâm vũ diệp và Tam thất hoang. Sâm vũ diệp Năm 1989, nhóm nghiên cứu Trung Quốc đã công bố phân lập được 13 saponin khung dammaran từ lá Sâm vũ diệp ở Trung Quốc, trong đó bao gồm một số ginseng saponin đặc trưng như ginsenosid F1, F2, F3, Rg2, Rb, Rd, Re và Rb3 [50]. Năm 2011, nhóm nghiên cứu Việt Nam - Hàn Quốc đã phân lập và xác định được cấu trúc của 10 saponin khung oleanan trong rễ của Sâm vũ diệp trong dịch chiết methanol.
Trong đó, xuất hiện 3 hợp chất mới là các bifinoside A—C và 7 hợp chất đã biết bao gồm narcissiflorine methyl ester, chikusetsusaponin IVa, pseudoginsenosid RP1 methyl ester, stipuleanosid R1, pseudoginsenosid RT1 methyl ester, momordin IIe và stipuleanosid R2 methyl ester. [46] Năm 2015, nhóm tác giả Viện Dược liệu (Trần Thanh Hà, Đỗ Thị Hà, Nguyễn Minh Khởi) đã bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học của Sâm vũ diệp và đã phân lập được một hỗn hợp saponin bao gồm stigmasterol-3-O-β- D-glucopyranosid và β-sitosterol-3-O-βD-glucopyranosid, glycosphingolipid: 1-O-(β-D-glucopyranosyl)-N(1,3,4-trihydroxytridec-8-en-2-yl) heptacosanamid, dichaccarid: saccharose từ phân đoạn chiết ethyl acetat rễ của Sâm vũ diệp. Ngoài ra, trong Sâm vũ diệp cũng có các hợp chất 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com triterpenoide, tinh dầu, acid amin, acid hữu cơ, đường khử, polyuronic và những nguyên tố vi lượng [5, 6]. Lần đầu tiên hợp chất polyacetylen được nhận diện trong Sâm vũ diệp và Tam thất hoang [6].
Tam thất hoang Kết quả nghiên cứu cho thấy phần thân rễ Tam thất hoang chứa nhiều saponin khung oleanan (hầu hết đều là saponin dẫn chất acid oleanolic) với hàm lượng tương đối cao cùng một số saponin khung dammaran với hàm lượng thấp. Năm 2002, trên cơ sở phân tích bằng HPLC-MS/MS, nhóm nghiên cứu ở Đại học Toyama (Toyama, Nhật Bản) phát hiện thêm thành phần saponin khung dammaran bao gồm các ginsenosid Rb1, Rc, Rb3 và Rd với hàm lượng nhỏ từ dich chiết ethanol của Tam thất hoang được thu hái ở Trung Quốc [53]. Năm 2010, nhóm nghiên cứu Việt Nam - Hàn Quốc công bố xác định được 15 hợp chất saponin khung oleanan trong đó có một chất mới là spinasaponin A methyl ester, 3 hợp chất polyme, một sesquitecpen và một acid béo. Về tác dụng dược lý: Trong dân gian, 2 loài được sử dụng với công dụng là thuốc bổ, cầm máu, giảm đau… Các hợp chất có hoạt tính sinh học được xác định có trong Sâm vũ diệp có thể giải thích một phần cho các tác dụng chống oxy hóa, chống ung thư, chống mệt mỏi, chống bệnh tiểu đường, cải thiện chức năng sinh sản… của cây theo y học cổ truyền đã sử dụng.
[29, 39, 40] Năm 2010, nhóm nghiên cứu của Liang, Chun, et al. tiến hành đánh giá khả năng ức chế khối u của các hợp chất saponin phân lập từ Tam thất hoang. Kết quả cho thấy các hợp chất trong dịch chiết cho tác dụng chống khối u trên các dòng tế bào ung thư của người HL-60 (bệnh bạch cầu ác tính) và HCT-116 (ung thư ruột kết) với các giá trị IC50 là khác nhau của từng hợp chất [34]. Năm 2011, nhóm nghiên cứu tiếp tục đánh giá khả 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com năng ức chế NF – κB của các triterpenoid khung oleanan cho thấy một số hợp chất có tác dụng ức chế phụ thuộc liều đến khả năng phiên mã của TNF – α có ảnh bởi NF – kB.
Tổng quan về gốc tự do 1. Khái niệm Gốc tự do là trạng thái cấu trúc của phân tử có một điện tử lẻ ở quỹ đạo điện tử ngoài cùng [31], trong khi các phân tử của hệ sinh học đều có số điện tử chẵn ở lớp ngoài cùng [4, 20]. Vì vậy gốc tự do có đặc điểm là rất kém ổn định, chúng sẵn sàng phản ứng với phân tử hoặc nguyên tử lân cận, cho đi hoặc nhận thêm một điện tử để hoàn chỉnh quỹ đạo điện tử ngoài cùng của mình. Các ROS và RNS Các gốc tự do hay nói chính xác là các chất hoạt động chứa oxy (Reactive Oxygen Species - ROS ) và các chất hoạt động chứa nito (Reactive Nitrogen Species - RNS) là các dẫn xuất dạng khử của oxy và nito phân tử.
Chúng được chia thành hai nhóm lớn là các gốc tự do và các dẫn xuất không phải là gốc tự do (tiền thân của các gốc tự do). Các chất hoạt động chứa oxy và nito chính [18] 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ROS được coi là một trong những nguyên nhân chính gây tổn thương mô. Tuy nhiên, sự cân bằng giữa sự sản sinh ROS và hoạt động của hệ thống chống oxy hóa trong cơ thể sống giúp duy trì sự phá hủy của quá trình oxy hóa ở mức độ thấp. Khi sự mất cân bằng xảy ra nghiêm trọng, sản sinh nhiều ROS sẽ gây ra stress oxy hóa.
ROS là nguyên nhân gây ra các bệnh tim mạch, tiểu đường, viêm khớp dạng thấp, ung thư và rối loạn thần kinh [47]. Tương tự như ROS, RNS có vai trò kép, vừa cho tác dụng có lợi vừa có thể gây hại cho hệ thống sống. Nitric oxid là chất được biết sớm nhất với vai trò là phân tử làm giãn nở mạch máu, kiểm soát lượng máu lưu thông đến các bộ phận của cơ thể. Đồng thời, nó có thể là trung gian gây độc tế bào do phá hủy các enzym chuyển hóa bằng phán ứng với superoxid, peroxynitrit.
[18] Các ROS và RNS đươc tạo ra một cách tất yếu trong quá trình trao đổi chất và tùy thuộc vào nồng độ mà chúng có tác động xấu, tốt đến cơ thể.