Đánh giá trữ lượng và hoạt tính sinh học của cây xạ đen (Ehretia asperula) tại tỉnh Hòa Bình

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hay đánh giá trữ lượng và hoạt tính sinh học của cây xạ đen ehretia asperula zoll moritzi tại tỉnh, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Nguyễn Thị Hằng
• Người hướng dẫn: TS. Trần Thị Hồng Hà
• Trường học: Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật
• Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
• Đề tài: Đánh giá trữ lượng và hoạt tính sinh học của cây xạ đen (Ehretia asperula Zoll. & Moritzi) tại tỉnh Hòa Bình
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• KÝ HIỆU VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Đặc điểm phân loại
• 0.2. Tình hình nghiên cứu cây xạ đen ở Việt Nam và trên thế giới
• 1. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.1. Vật liệu nghiên cứu
• 1.2. Phương pháp nghiên cứu
• 1.2.1. Phương pháp điều tra
• 1.2.2. Phương pháp nghiên cứu thực vật
• 1.2.3. Phương pháp xử lý mẫu
• 1.2.4. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính sinh học
• 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 2.1. Giám định loài của cây xạ đen tại Hòa Bình
• 2.2. Đánh giá phân bố và trữ lượng loài của cây xạ đen tại Hòa Bình
• 2.2.1. Đặc điểm phân bố địa lý
• 2.2.2. Trữ lượng cây xạ đen tại Hòa Bình
• 2.3. Kết quả quá trình chiết tách
• 2.4. Điều chế các loại cao
• 2.5. Phân lập chất sạch từ cặn etyl axetat của bộ phận thân cây xạ đen
• 2.6. Hoạt tính sinh học của cây xạ đen
• 2.6.1. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định
• 2.6.2. Hoạt tính chống oxy hóa
• 2.6.3. Hoạt tính gây độc trên các dòng tế bào ung thư
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• KHÓA PHÂN LOẠI TỚI LOÀI
• PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG CÂY XẠ ĐEN TẠI TỈNH HÒA BÌNH

Tóm tắt

I. Tổng quan về cây xạ đen và trữ lượng tại Hòa Bình

Cây xạ đen (Ehretia asperula Zoll. & Moritzi) là một trong những loài thực vật quý hiếm tại Việt Nam, đặc biệt là ở tỉnh Hòa Bình. Cây này không chỉ có giá trị về mặt sinh học mà còn được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền. Việc đánh giá trữ lượng và hoạt tính sinh học của cây xạ đen tại Hòa Bình là cần thiết để bảo tồn và phát triển nguồn tài nguyên này.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây xạ đen

Cây xạ đen là cây dây leo thân gỗ, có chiều dài từ 3-5 m. Cây có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, với độ ẩm không khí cao. Đặc điểm này giúp cây phát triển mạnh mẽ tại các khu vực rừng tự nhiên ở Hòa Bình.

1.2. Phân bố và trữ lượng cây xạ đen tại Hòa Bình

Cây xạ đen phân bố chủ yếu ở các huyện như Cao Phong, Lạc Sơn, Kim Bôi, và Đà Bắc. Theo khảo sát, trữ lượng cây xạ đen tại Hòa Bình còn khá phong phú, tuy nhiên cần có các biện pháp bảo tồn hợp lý để duy trì nguồn tài nguyên này.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu cây xạ đen

Mặc dù cây xạ đen có nhiều tiềm năng, nhưng việc nghiên cứu và khai thác nguồn tài nguyên này vẫn gặp nhiều thách thức. Các vấn đề như thiếu thông tin về hoạt tính sinh học và sự phân bố của cây xạ đen cần được giải quyết.

2.1. Thiếu thông tin về hoạt tính sinh học

Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của cây xạ đen còn hạn chế. Chưa có nhiều công trình nghiên cứu sâu về các hợp chất hóa học và tác dụng của chúng đối với sức khỏe con người.

2.2. Nguy cơ mất mát nguồn gen

Sự phát triển đô thị hóa và khai thác rừng có thể dẫn đến nguy cơ mất mát nguồn gen của cây xạ đen. Việc bảo tồn và phát triển bền vững là rất cần thiết để bảo vệ loài cây này.

III. Phương pháp nghiên cứu trữ lượng cây xạ đen

Để đánh giá trữ lượng và hoạt tính sinh học của cây xạ đen, các phương pháp nghiên cứu khoa học hiện đại đã được áp dụng. Những phương pháp này giúp thu thập dữ liệu chính xác và đáng tin cậy.

3.1. Phương pháp điều tra hiện trạng

Phương pháp điều tra hiện trạng được thực hiện thông qua việc khảo sát thực địa và thu thập mẫu cây xạ đen. Dữ liệu thu thập sẽ giúp đánh giá tình hình phân bố và trữ lượng cây.

3.2. Phương pháp phân tích hóa học

Các mẫu cây xạ đen sẽ được phân tích hóa học để xác định thành phần hóa học và hoạt tính sinh học. Phương pháp này giúp hiểu rõ hơn về giá trị dược liệu của cây.

IV. Kết quả nghiên cứu hoạt tính sinh học của cây xạ đen

Kết quả nghiên cứu cho thấy cây xạ đen có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý. Các hoạt chất chiết xuất từ cây đã được kiểm nghiệm và cho thấy khả năng kháng vi sinh vật và chống oxy hóa.

4.1. Hoạt tính kháng vi sinh vật

Các cao chiết từ cây xạ đen đã cho thấy hoạt tính kháng vi sinh vật mạnh mẽ, đặc biệt là đối với các loại vi khuẩn gây bệnh. Điều này mở ra cơ hội ứng dụng trong y học.

4.2. Hoạt tính chống oxy hóa

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng cây xạ đen có khả năng chống oxy hóa cao, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Đây là một trong những lý do cây xạ đen được ưa chuộng trong y học cổ truyền.

V. Ứng dụng thực tiễn của cây xạ đen trong y học

Cây xạ đen không chỉ có giá trị về mặt sinh học mà còn được ứng dụng rộng rãi trong y học. Các bài thuốc từ cây xạ đen đã được sử dụng để điều trị nhiều bệnh lý khác nhau.

5.1. Ứng dụng trong điều trị bệnh gan

Cây xạ đen được sử dụng để hỗ trợ điều trị các bệnh lý liên quan đến gan như viêm gan, vàng da. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra hiệu quả của cây trong việc cải thiện chức năng gan.

5.2. Ứng dụng trong điều trị ung thư

Cây xạ đen còn được biết đến với tác dụng hỗ trợ điều trị ung thư. Các hợp chất trong cây có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, mở ra hy vọng cho nhiều bệnh nhân.

VI. Kết luận và triển vọng nghiên cứu cây xạ đen

Nghiên cứu về cây xạ đen tại Hòa Bình đã chỉ ra nhiều tiềm năng trong việc bảo tồn và phát triển nguồn tài nguyên này. Cần có thêm nhiều nghiên cứu sâu hơn để khai thác hiệu quả giá trị của cây xạ đen.

6.1. Tương lai của nghiên cứu cây xạ đen

Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc phát triển các sản phẩm từ cây xạ đen, đồng thời bảo tồn nguồn gen của cây để đảm bảo sự phát triển bền vững.

6.2. Khuyến nghị cho việc bảo tồn cây xạ đen

Cần có các chính sách bảo tồn hợp lý để bảo vệ cây xạ đen khỏi nguy cơ tuyệt chủng. Việc nâng cao nhận thức cộng đồng về giá trị của cây cũng là rất quan trọng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam sở hữu hệ sinh thái thực vật vô cùng phong phú với gần 12.000 loài thực vật bậc cao có mạch, trong đó nguồn tài nguyên cây thuốc chiếm khoảng 30% với 5.117 loài đã được ghi nhận trong Danh lục Cây thuốc Việt Nam. Cây xạ đen là vị thuốc quý có tên khoa học trong y học cổ truyền là Herba Ehretiae asperulae, được xếp vào danh mục dược liệu thiết yếu theo Thông tư số 40/2013/TT-BYT của Bộ Y tế. Từ lâu, đồng bào dân tộc Mường tại tỉnh Hòa Bình đã sử dụng xạ đen như một phương thuốc hữu hiệu nhằm thanh nhiệt, giải độc gan, tăng cường chức năng gan và hỗ trợ điều trị u bướu, mụn nhọt, viêm nhiễm.

Tuy nhiên, trước thực trạng nhu cầu thị trường tăng vọt, nguồn tài nguyên cây xạ đen ngoài tự nhiên bị khai thác quá mức và cạn kiệt nghiêm trọng. Bên cạnh đó, việc phân loại học của loài này từng tồn tại nhiều nhầm lẫn kéo dài với các loài thuộc chi Celastrus, dẫn đến thiếu hụt dữ liệu chuẩn hóa về mặt thực vật học, trữ lượng canh tác cũng như bằng chứng dược lý học hiện đại.

Nghiên cứu được triển khai nhằm giám định chính xác tên khoa học của loài xạ đen thu hái tại Hòa Bình, khảo sát hiện trạng phân bố và trữ lượng tại 18 xã thuộc 8 huyện trên địa bàn tỉnh trong giai đoạn 2016-2018. Đồng thời, đề tài tiến hành chiết tách các phân đoạn, phân lập các hợp chất tinh khiết và đánh giá toàn diện các hoạt tính sinh học bao gồm khả năng kháng vi sinh vật kiểm định, bẫy gốc tự do chống oxy hóa và gây độc trên các dòng tế bào ung thư ở người. Kết quả nghiên cứu là căn cứ khoa học quan trọng giúp nâng cao giá trị chuỗi dược liệu trên tổng diện tích canh tác 136,8 ha tại địa phương, hỗ trợ bảo tồn nguồn gen và định hướng phát triển các chế phẩm bảo vệ sức khỏe đạt chuẩn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự kết hợp liên ngành giữa phân loại học thực vật thực nghiệm, hóa học các hợp chất thiên nhiên và dược lý học sinh hóa hiện đại. Khung lý thuyết phân loại thực vật học hình thái so sánh kết hợp khóa phân loại chuẩn của chi Cườm rụng (Ehretia P. Browne, họ Boraginaceae) được sử dụng để xác định chính xác taxon loài, loại bỏ các sai lệch định danh trước đây. Về mặt hóa học thực vật, nghiên cứu áp dụng lý thuyết chiết xuất phân đoạn lỏng - lỏng dựa trên độ phân cực của dung môi nhằm tách chiết và làm giàu các nhóm hoạt chất thứ cấp như polyphenol, triterpenoid, flavonoid và phenylpropanoid.

Các khái niệm chính được vận hành trong nghiên cứu bao gồm: nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) trong đánh giá kháng khuẩn, khả năng dập tắt gốc tự do DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) biểu thị qua giá trị phần trăm bẫy gốc tự do (SC%) và nồng độ ức chế 50% gốc tự do (IC50), cùng với cơ chế gây độc tế bào dựa trên sự bám dính của thuốc nhuộm Sulforhodamine B (SRB) với protein tế bào ung thư để xác định tỷ lệ tế bào sống sót (CS%). Mô hình thử nghiệm dược lý in vitro được thiết kế để kiểm tra tác động chọn lọc của hoạt chất trên tế bào ung thư biểu mô gan Hep-G2, ung thư phổi LU-1, ung thư vú MCF-7, ung thư cổ tử cung HeLa so với dòng tế bào lành tính biểu mô thận khỉ Vero.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực địa được thu thập thông qua phương pháp điều tra theo tuyến kết hợp phỏng vấn sâu người am hiểu bản địa tại 8 huyện thuộc tỉnh Hòa Bình gồm Lương Sơn, Tân Lạc, Kim Bôi, Cao Phong, Đà Bắc, Lạc Sơn, Lạc Thủy và Yên Thủy. Mẫu nghiên cứu thực vật được thu hái chuẩn xác tại xóm Bãi Rồng, xã Thượng Tiến, huyện Kim Bôi với cỡ mẫu nguyên liệu khô gồm 5.800 g lá, 5.000 g thân cành và 2.500 g rễ. Phương pháp chọn mẫu tuân thủ quy trình thu thập mẫu thực vật chuẩn, ghi nhận đầy đủ đặc điểm cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh sản ở các thời điểm ra hoa (tháng 3-5) và tạo quả (tháng 8-12).

Về phương pháp phân tích hóa học, bột khô các bộ phận được chiết kiệt 3 lần bằng dung môi methanol ở nhiệt độ phòng. Dịch chiết tổng sau khi cô thu hồi dung môi được phân bố lần lượt trong các hệ dung môi n-hexane và ethyl acetate để thu các cặn chiết phân đoạn. Cặn ethyl acetate của thân cành được phân tách qua hệ thống sắc ký cột pha đảo YMC-RP 18 và sắc ký cột silica gel pha thường với các hệ dung môi rửa giải gradient để phân lập các hợp chất sạch. Cấu trúc hóa học của các chất được xác định bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR và phổ khối lượng phun mù điện tử ESI-MS. Hoạt tính kháng khuẩn được thực hiện trên phiến 96 giếng theo thang vi lượng với các chủng vi sinh vật chuẩn. Hoạt tính chống oxy hóa được đo quang phổ hấp thụ tại bước sóng 515 nm trên máy đọc ELISA. Hoạt tính gây độc tế bào được phân tích qua thử nghiệm SRB sau 3 ngày ủ tế bào trong tủ ấm CO2 ở 37 độ C. Timeline nghiên cứu được thực hiện đồng bộ và hoàn thành vào năm 2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã mang lại 4 nhóm phát hiện quan trọng có giá trị khoa học và thực tiễn cao:

Thứ nhất, kết quả giám định hình thái thực vật đã khẳng định mẫu xạ đen tại Hòa Bình có tên khoa học chính thức là Ehretia asperula Zoll. & Moritzi, thuộc chi Ehretia, họ Vòi voi (Boraginaceae). Cây có đặc điểm dạng dây leo thân gỗ mọc bụi dài 3-5 m, cụm hoa ngang rộng 4-6 cm, tràng hoa màu trắng mẫu 5 dạng phễu dài 3,5-4 mm, quả hạch màu đỏ cam đường kính 3-4 mm chứa 4 hạt cứng.

Thứ hai, kết quả điều tra trữ lượng ghi nhận tổng diện tích trồng cây xạ đen trên địa bàn toàn tỉnh Hòa Bình đạt 136,8 ha tập trung tại 18 xã thuộc 8 huyện, cho năng suất sinh khối khô đạt từ 2,52 đến 2,91 tấn/ha. Trong đó, huyện Lương Sơn dẫn đầu với diện tích 70 ha, chiếm tới 51,17% tổng diện tích toàn tỉnh; tiếp theo là huyện Tân Lạc với 21,3 ha (chiếm 15,57%), huyện Kim Bôi đạt 14,8 ha (chiếm 10,82%), huyện Cao Phong đạt 13,09 ha (chiếm 9,57%), các huyện còn lại chiếm tỷ lệ từ 1,90% đến 3,29%.

Thứ ba, quá trình chiết tách từ 5.800 g bột lá, 5.000 g bột thân và 2.500 g bột rễ đã thu được lần lượt 320 g cao tổng methanol lá, 365,5 g cao tổng thân và 194,6 g cao tổng rễ. Quá trình phân đoạn cặn ethyl acetate từ thân cành đã phân lập thành công 6 hợp chất tinh khiết gồm: ET1 (daucosterol, 3 mg), ET2 (coniferaldehyde, 5 mg), ET3 (methyl caffeate, 4,6 mg), ET4 (9′-methoxydehydrodiconiferyl alcohol, 5 mg), ET5 (oresbiusin B, 6 mg) và ET6 (12 mg).

Thứ tư, thử nghiệm hoạt tính sinh học cho thấy các cặn chiết phân đoạn ethyl acetate và methanol từ thân, lá xạ đen thể hiện khả năng ức chế mạnh sự phát triển của các dòng tế bào ung thư biểu mô gan Hep-G2 và ung thư phổi LU-1 với giá trị IC50 đạt mức tiềm năng, đồng thời thể hiện hoạt tính bẫy gốc tự do DPPH vượt trội so với các phân đoạn kém phân cực.

Thảo luận kết quả

Cơ chế tác dụng chống oxy hóa và kháng u của cây xạ đen gắn liền mật thiết với sự hiện diện của các hợp chất phenolic, lignan và dẫn xuất axit rosmarinic (tiêu biểu như oresbiusin B và methyl caffeate). Các hợp chất này sở hữu hệ thống vòng thơm chứa nhiều nhóm hydroxyl tự do, có khả năng khử các gốc tự do oxi hóa, bảo vệ màng tế bào khỏi sự tổn thương peroxy hóa lipid và can thiệp vào các chu trình truyền tín hiệu apoptotic của tế bào ung thư. So sánh với các nghiên cứu trước đây vốn chỉ tập trung vào phân tích triterpenoid như baurerenol và alpha-amyrin (chiếm khoảng 0,566% trong lá khô), nghiên cứu này đã chứng minh phần thân cành của cây xạ đen chứa hàm lượng phong phú các dẫn xuất phenylpropanoid có hoạt tính sinh học cao không thua kém bộ phận lá.

Để trực quan hóa các phát hiện nghiên cứu, toàn bộ dữ liệu phân bố địa lý và trữ lượng được tổng hợp chi tiết qua bản đồ phân bố không gian và bảng thống kê năng suất theo từng huyện. Cơ cấu diện tích canh tác có thể được minh họa tối ưu qua biểu đồ hình quạt (biểu đồ tròn), làm nổi bật vai trò trung tâm của vùng nguyên liệu Lương Sơn (51,17%) và Tân Lạc (15,57%). Đồng thời, tương quan hoạt tính sinh học giữa các cặn chiết phân đoạn và các hợp chất tinh khiết ET1-ET6 được biểu diễn bằng biểu đồ cột so sánh giá trị IC50 trên từng dòng tế bào thử nghiệm, minh chứng rõ ràng tính chọn lọc độc tính tế bào trên tế bào ung thư gan và độ an toàn cao đối với dòng tế bào lành Vero.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phát triển bền vững nguồn tài nguyên dược liệu xạ đen và nâng cao giá trị y dược học, các giải pháp cụ thể được đề xuất như sau:

Thứ nhất, tiến hành quy hoạch và chuẩn hóa vùng trồng cây xạ đen theo tiêu chuẩn Thực hành tốt trồng trọt và thu hái dược liệu (GACP-WHO). Đặt mục tiêu mở rộng diện tích canh tác tập trung từ 136,8 ha hiện tại lên 300 ha tại các huyện có điều kiện thổ nhưỡng tối ưu như Lương Sơn, Tân Lạc và Kim Bôi trong giai đoạn 2024-2027. Đơn vị chủ trì thực hiện là Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Hòa Bình phối hợp cùng các hợp tác xã nông nghiệp địa phương.

Thứ hai, triển khai ứng dụng công nghệ sinh học nhân giống in vitro quy mô công nghiệp để sản xuất 500.000 cây giống sạch bệnh, đồng nhất về mặt di truyền hàng năm, hoàn thành quy trình chuyển giao công nghệ trước năm 2025. Giải pháp này do Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật chủ trì nhằm thay thế dần phương pháp giâm hom truyền thống vốn cho hệ số nhân giống thấp và dễ thoái hóa giống.

Thứ ba, tối ưu hóa quy trình công nghệ chiết xuất hoạt chất ở quy mô bán công nghiệp, nâng cao hiệu suất thu hồi phân đoạn ethyl acetate giàu hoạt chất oresbiusin B và dẫn xuất polyphenol lên thêm 15-20% vào quý IV năm 2025. Đơn vị thực hiện là Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên phối hợp với các doanh nghiệp sản xuất dược liệu.

Thứ tư, đẩy mạnh nghiên cứu thử nghiệm tiền lâm sàng và lâm sàng nhằm phát triển ít nhất 2 dòng sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe có tác dụng hỗ trợ giải độc gan và phòng ngừa u bướu đạt chứng nhận của Bộ Y tế trong giai đoạn 2026-2028, dưới sự tài trợ từ các chương trình nghiên cứu khoa học cấp Bộ và sự tham gia của các công ty dược phẩm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu khoa học chuyên sâu và mang tính ứng dụng thực tiễn cao, đặc biệt hữu ích cho 4 nhóm đối tượng sau:

Nhóm 1: Các nhà nghiên cứu, giảng viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành Thực vật học, Sinh học thực nghiệm và Dược liệu học. Luận văn cung cấp cứ liệu chuẩn xác về giám định hình thái học loài Ehretia asperula, bảng phân loại chi tiết và phương pháp phân lập các hợp chất tự nhiên phục vụ công tác giảng dạy và nghiên cứu mở rộng.

Nhóm 2: Các chuyên gia nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) tại các tập đoàn, nhà máy sản xuất dược phẩm và thực phẩm bảo vệ sức khỏe. Số liệu định lượng về các hợp chất ET1-ET6 cùng quy trình chiết phân đoạn là cơ sở kỹ thuật then chốt để xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và phát triển các công thức hỗ trợ điều trị bệnh gan và ung bướu.

Nhóm 3: Các nhà hoạch định chính sách, cán bộ khuyến nông và cơ quan quản lý nông nghiệp tại tỉnh Hòa Bình cũng như các tỉnh trung du miền núi phía Bắc. Bản đồ phân bố và dữ liệu trữ lượng 136,8 ha cung cấp căn cứ thực tế để xây dựng đề án quy hoạch vùng trồng dược liệu hàng hóa, góp phần xóa đói giảm nghèo bền vững cho người dân địa phương.

Nhóm 4: Các doanh nghiệp, hợp tác xã và hộ nông dân canh tác dược liệu. Luận văn cung cấp thông tin khoa học về chu kỳ sinh trưởng, thời điểm thu hái tối ưu (mùa hoa tháng 3-5, mùa quả tháng 8-12) và kỹ thuật thu hoạch thân, lá nhằm đảm bảo hàm lượng hoạt chất cao nhất.

Câu hỏi thường gặp

Tên khoa học chính xác của cây xạ đen tại Hòa Bình là gì và vì sao có sự nhầm lẫn trong quá khứ? Cây xạ đen tại Hòa Bình được giám định chính xác là loài Ehretia asperula Zoll. & Moritzi thuộc họ Vòi voi (Boraginaceae). Trong nhiều thập kỷ trước, cây từng bị định danh nhầm là Celastrus hindsii Benth. thuộc họ Dây gối do sự tương đồng về tên gọi dân gian. Các nghiên cứu hình thái và sinh học phân tử hiện đại đã xác lập rõ ràng vị trí phân loại học của loài này trong chi Ehretia.

Trữ lượng và năng suất cây xạ đen tại tỉnh Hòa Bình được phân bố như thế nào? Tổng diện tích canh tác cây xạ đen tại Hòa Bình năm 2016 đạt 136,8 ha tại 18 xã thuộc 8 huyện, cho năng suất khô dao động từ 2,52 đến 2,91 tấn/ha. Trong đó, huyện Lương Sơn là vùng trọng điểm lớn nhất với 70 ha, tiếp theo là Tân Lạc với 21,3 ha và Kim Bôi với 14,8 ha, đáp ứng nguồn cung dược liệu thương mại cho thị trường.

Thân cành cây xạ đen chứa những hợp chất hóa học đặc trưng nào? Từ 5.000 g thân cành khô của cây xạ đen, nghiên cứu đã phân lập và xác định cấu trúc của 6 hợp chất sạch bao gồm: daucosterol (ET1), coniferaldehyde (ET2), methyl caffeate (ET3), 9′-methoxydehydrodiconiferyl alcohol (ET4), oresbiusin B (ET5) và hợp chất ET6. Đây là các dẫn xuất lignan và phenylpropanoid có hoạt tính sinh học cao.

Hoạt tính sinh học của cây xạ đen đối với tế bào ung thư và chống oxy hóa thể hiện ra sao? Các phân đoạn chiết ethyl acetate và methanol từ thân, lá xạ đen thể hiện hoạt tính bẫy gốc tự do DPPH mạnh mẽ. Đồng thời, các thử nghiệm độc tính tế bào bằng phương pháp nhuộm protein SRB chứng minh cao chiết xạ đen có khả năng ức chế hiệu quả sự tăng sinh của các dòng tế bào ung thư gan Hep-G2 và ung thư phổi LU-1, mở ra tiềm năng điều chế thuốc hỗ trợ ung thư.

Phương pháp nhân giống in vitro mang lại ưu thế gì so với giâm hom truyền thống đối với cây xạ đen? Phương pháp giâm hom truyền thống thường cho hệ số nhân giống thấp và dễ lây lan nguồn bệnh từ cây mẹ qua các thế hệ. Ứng dụng nuôi cấy mô tế bào in vitro giúp sản xuất đồng loạt số lượng lớn cây giống sạch bệnh, bảo tồn nguyên vẹn nguồn gen thuần chủng của loài Ehretia asperula và duy trì ổn định hàm lượng hoạt chất dược lý phục vụ sản xuất lớn.

Kết luận

• Giám định chính xác tên khoa học của cây xạ đen tại tỉnh Hòa Bình là Ehretia asperula Zoll. & Moritzi, thuộc họ Vòi voi (Boraginaceae), chấm dứt các nhầm lẫn phân loại học lịch sử.
• Đánh giá toàn diện hiện trạng phân bố và trữ lượng trên địa bàn tỉnh Hòa Bình với tổng diện tích đạt 136,8 ha tại 8 huyện, đạt năng suất sinh khối khô bình quân 2,52 - 2,91 tấn/ha.
• Phân lập và xác định thành công cấu trúc hóa học của 6 hợp chất tinh khiết từ cặn ethyl acetate của thân cành gồm daucosterol, coniferaldehyde, methyl caffeate, 9′-methoxydehydrodiconiferyl alcohol, oresbiusin B và hợp chất ET6.
• Chứng minh các phân đoạn chiết xuất từ xạ đen có hoạt tính chống oxy hóa mạnh trên gốc tự do DPPH và ức chế chọn lọc trên các dòng tế bào ung thư biểu mô gan Hep-G2 và ung thư phổi LU-1.
• Đề xuất lộ trình quy hoạch mở rộng vùng dược liệu đạt chuẩn GACP-WHO lên 300 ha và ứng dụng nhân giống in vitro trong giai đoạn 2024-2030.

Luận văn đã đóng góp hệ thống dữ liệu khoa học toàn diện từ phân loại thực vật, trữ lượng sinh khối đến thành phần hóa học và tác dụng sinh học của cây xạ đen Hòa Bình. Các viện nghiên cứu, doanh nghiệp dược phẩm và cơ quan quản lý hãy đẩy mạnh hợp tác liên kết để sớm thương mại hóa các chế phẩm từ cây xạ đen, phục vụ hiệu quả công tác chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Việt Nam là quốc gia nằm trong khu vực nhiệt đới, có nhiều điều kiện thuận lợi cho các sinh vật phát triển. Theo thống kê "Tiếp cận các nguồn gen và chia sẻ lợi ích" (của Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới - IUCN), thì tại Việt Nam hiện có gần 12.000 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc hơn 2. Trong số đó, nguồn tài nguyên cây có tiềm năng được sử dụng trong y học chiếm khoảng 30%. Theo Danh lục Cây thuốc Việt Nam của Viện Dược liệu (2016) về điều tra nguồn tài nguyên cây thuốc cho thấy ở Việt Nam có tổng số 5.117 loài và dưới loài, thuộc 1.823 chi, 360 họ của 8 ngành thực vật bậc cao có mạch, cùng với một số taxon thuộc nhóm rêu, tảo và nấm lớn, trong đó thuộc nhóm thực vật bậc cao có mạch có tới hơn 5.

Theo thông tư số 40/2013/TT-BYT của Bộ Y tế có 334 loài thuộc danh mục thuốc thiết yếu, thuốc đông y, thuốc từ dược liệu. Như vậy, việc sử dụng các dược phẩm có nguồn gốc thiên nhiên ngày càng được quan tâm. (họ Vòi voi, Boraginaceae) là một chi thực vật bao gồm có 7 loài, trong đó, có 2 loài được người dân dùng làm thuốc là E. asperula (dót, xạ đen) để giải độc mát gan, tăng cường chức năng gan, hỗ trợ điều trị viêm gan, vàng da; điều trị u bướu, mụn nhọt, ung thũng; hoặc làm thuốc chống viêm kháng khuẩn cho các bệnh nhân mắc bệnh viêm nhiễm.

Cây xạ đen E. asperula là cây thuốc thuộc nhóm thanh nhiệt giải độc có tên khoa học vị thuốc là Herba Ehretiae asperulae (thông tư số 40/2013/TT-BYT của Bộ Y tế). Tuy nhiên, đến thời điểm hiện tại những nghiên cứu sâu về chi Ehretia hay cây xạ đen E. asperula ở tỉnh Hòa Bình nói riêng vẫn ở mức rất hạn chế.

Các công trình nghiên cứu này thường vẫn đang ở giai đoạn xác định tên loài, cũng như bước đầu xác định được một số hợp chất hóa học thứ cấp cơ bản. Những nghiên cứu khác như đánh giá hiện trạng phân bố cũng như trữ lượng, đặc tính sinh học và ứng dụng trong nghiên cứu chữa bệnh vẫn còn rất ít không 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] chỉ ở Việt Nam mà cả trên thế giới. Do vậy, chúng tôi chọn cây xạ đen E. asperula ở tỉnh Hòa Bình để làm đối tượng nghiên cứu và thực hiện đề tài luận văn: ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY XẠ ĐEN (Ehretia asperula Zoll.

& Moritzi) TẠI TỈNH HÒA BÌNH Mục tiêu của luận văn là giám định lại tên loài của cây xạ đen đồng thời đánh giá tình hình thực trạng cây xạ đen ở tỉnh Hòa Bình. Sau đó, tiến hành nghiên cứu tạo cao chiết và đánh giá hoạt tính sinh học của loài xạ đen. Để đạt được mục tiêu trên chúng tôi thực hiện các nội dung sau: - Thu hái và giám định tên khoa học của cây xạ đen - Đánh giá hiện trạng cây xạ đen tại tỉnh Hòa Bình - Chiết tách các phân đoạn và một số hợp chất từ cây xạ đen - Thử hoạt tính sinh học của các cao chiết và hợp chất tinh khiết. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Đặc điểm phân loại 1.Chi Cườm rụng (Ehretia P. Đặc điểm phân loại Chi Ehretia được P. Browne mô tả lần đầu tiên vào năm 1756 và đặt theo tên của nhà thực vật học Georg Dionysius Ehret (17̣08-1770). Công trình nghiên cứu của Miller J.S (1989) được xem là một trong những công trình nghiên cứu thống nhất về mặt phân loại, không chỉ phân loại đúng danh pháp cũng như tên loài của Ehretia tinifolia L., Miller còn có công trình về chi Cườm rụng ở Madagasca.

Trong 7 loài ông mô tả có tới 5 loài là loài mới cho khoa học [44]. Ở Trung Quốc, trong khi Lian và Liu nghiên cứu khá kỹ họ Boraginaceae và cũng công bố nhiều tài liệu liên quan tới họ thưc vật này ở phần lục địa thì Hsiao và môt số tác giả khác lại tập trung nghiên cứu họ này ở Đài Loan và cũng công bố môt số công trình liên quan tới chi Ehretia [62]. Chi Cườm rụng (Ehretia P. Browne) thuộc họ Vòi voi (Boraginaceae), bộ Hoa lốc (Polemoniales), lớp Hai lá mầm (Dycotyledones) [3],[6], [9], [10], [15],[ 62].

Chi Cườm rụng bao gồm các cây gỗ hay cây bụi, thường xanh, kích thước trung bình tới các cây gỗ cao tới 30 m, thân thẳng và đường kính tới 65 cm, có rãnh ở gốc, vỏ màu nâu hoặc xám, có nhiều vết nứt nhỏ, vỏ trong thì xốp và có sợi, màu vàng nhạt. Lá đơn, mọc cách, có cuống, mép lá nguyên hay khía răng cưa, đôi khi lượn sóng, có gân hình mang, không có lá kèm. Cụm hoa ở đầu cành hay nách lá, phân nhánh hoặc không, đôi khi sắp xếp thành dạng ngù hoăc xim cuộn một ngả (xim bọ cạp). Hoa lưỡng tính, mẫu 5, đài rời, xếp lớp, có 5 thùy; tràng màu trắng hay vàng, hình ống hoặc hình chuông, ít khi hình phễu, trên có 5 thùy, các thùy mở rộng hoặc uốn cong gập lại.

Nhị 5, chỉ nhi đ̣ ính trên ống tràng, vượt ra khỏi tràng, bao phấn hình thuôn tới hình bầu dục thuôn. Bầu thường hình trứng, 2 ô, mỗi ô chứa 2 noãn. Vòi nhuy ̣ở đỉnh bầu, chia 2 nhánh hoặc xẻ sâu tới giữa vòi nhụy, ̣ núm nhụy 2, hình đầu hoặc 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] thon dài. Quả hạch, màu vàng, cam hoăc đỏ nhạt, gần hình cầu, nhẵn, vỏ quả trong khi chín chia 2 ô, mỗi ô 2 hạt họăc 4 ô, mỗi ô 1 hạt [3], [6], [9], [15].

Về mặt hệ thống học, đôi khi chi Cườm rụng lại được tách thành một họ riêng biệt họ Cườm rụng (Ehretiaceae). Trên thế giới, chi này bao gồm khoảng 50 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc châu Á, châu Âu, châu Phi [44], [46], [62]. Các loài khác nhau của chi Ehretia được nghiên cứu và tách các hợp chất alkaloid, axit phenolic, flavonoid, benzoquinon, glycosides cyanogenetic và axit béo [8, 40] có hoạt tính sinh học tốt như kháng viêm, chống ung nhọt [24]. Rễ, vỏ cây, lá, quả, gỗ của cây thuộc chi Ehretiaare được sử dụng làm thuốc chống viêm, ho, ngứa, sưng tấy, tiêu chảy, kiết lỵ, sốt, suy nhược và giang mai [37, 62].

Ở Zimbabwe, các phần khác nhau của Ehretia obtusifoliaare được sử dụng để điều trị đau họng, đau răng ở trẻ sơ sinh, đau bụng, đau bụng kinh, vô sinh ở phụ nữ [42]. Ở Trung Quốc, loài Ehretia thyrsiflora đã được sử dụng để làm trà đắng [44]. Ở Ấn Độ, Ehretia laevis được sử dụng để điều trị đau đầu và loét, nó cũng có các đặc tính kháng sán lá, lợi tiểu, tiêu đờm [50]. Vỏ bên trong của E.

laevis được sử dụng làm thực phẩm [60]. Ehretia serrata, một loài thực vật có nguồn gốc từ Pakistan được biết đến là Puna [45]. Gỗ của chi này được sử dụng cho mục đích làm nhiên liệu và lá sử dụng làm cho gia súc. Các tài liệu nghiên cứu đối với cây Xa ̣đen (E.

asperula) trên thế giới rất ít, có thể do cây này chỉ phân bố ở Viêt Nam, Trung Quốc và Malaysia. Tình hình nghiên cứu về chi Cườm rụng tại Việt Nam Gagnepain và Courcher là những tác giả có nghiên cứu về họ Boraginaceae ở Việt Nam. Trong cuốn Thực vật chí đại cương Đông Dương các tác giả đã mô tả 8 loài thuộc chi Cườm rụng [62]. Khi viết về chi Cườm rung ở Việt Nam, Phạm Hoàng Hộ đã thống kê và mô tả 3 loài.

Theo phân loại của Phạm Hoàng Hộ chi Cườm rụng ở Việt Nam có 7 loài [8]. Theo Võ Văn Chi trong cuốn “Từ điển cây thuốc” ông lại cho là chi Ehretia chỉ có 5 loài do 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. đươc chuyển sang chi Carmona và E. thyrsiflora Nakai trở thành tên đồng nghĩa của loài E.

Theo Bùi Hồng Quang (2007) chi Cườm rụng ở Việt Nam có 6 loài [14]. Ngoài các tài liệu chuyên khảo kể trên trong danh mục của các Vườn Quốc gia như Cúc Phương hay Pù Mát, các loài của chi Cườm rụng cũng được thống kê. Trong danh mục các loài thực vật phân bố tại VQG Pù Mát Nghệ An, Nguyễn Nghĩa Thìn cho rằng loài E. có phân bố tại đây, như vậy có 7 loài thực vật thuộc chi Cườm rụng tại Việt Nam [16].

Ở Việt Nam chi Ehretia có 7 loài, trong đó 2 loài được người dân dùng làm thuốc là E. Hoàng Quỳnh Hoa (2010) đã phân loại, mô tả đầy đủ đặc điểm hình thái, lập khóa phân loại lưỡng phân và bảng khóa mở cũng như đặc điểm vi phẫu cành và lá của 7 loài thuộc chi Ehretia P. ở miền Bắc Việt Nam [6]… và lần đầu tiên công bố và xác định tên khoa học của các loài trong chi Ehretia P. ở miền Bắc Việt Nam, bao gồm: E.Cây xạ đen Ehretia asperula Zoll.

Đặc điểm sinh học Cây xạ đen Ehretia asperula Zoll.et Mor lần đầu tiên được định danh vào năm 1864 bởi ZoZoll. Cây xạ đen là một trong những cây thuốc nam nổi tiếng với nhiều công dụng chữa bệnh. Đây là loài cây mọc tự nhiên trong các khu rừng của nước ta như Hòa Bình, Tuyên Quang, Ninh Bình, Quảng Bình…[4], [11]. Xạ đen cũng bắt nguồn từ dân tộc Mường, khi mà người Mường còn chưa biết bệnh ung thư là gì thì mỗi lúc thấy ốm yếu, mệt mỏi, vàng da thì họ đều hái loài cây này về làm thuốc.

Theo tiếng Mường thì gan nghĩa là “xạ”, loài cây này khi cắt sẽ chảy ra một lớp nhựa đen, vì thế cái tên “xạ đen” ra đời. Ngoài ra, cây xạ đen 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] còn được gọi là cây “Duồng khụ” - ý nói đây là một cây thuốc rất tốt của người Mường. Trước đây, mế Hậu (cụ Bùi Thị Bẻn, dân tộc Mường, ở huyện Kim Bôi, Hoà Bình, là mẹ của Lương y Đinh Thị Phiển đã dùng cây xạ đen, còn gọi là xạ đen cuống để chữa bệnh vô sinh. Nay bà Phiển là người thừa kế bài thuốc xạ đen của mế Hậu để chữa bệnh ung thư.

Do đó mà cây này còn có tên là cây ung thư [8]. Đến giữa những năm 80 của thế kỷ trước, giáo sư Lê Thế Trung (Viện Quân y 103) đã chỉ đạo điều tra 14 cây thuốc nam mà dân gian cho là có tác dụng trị bệnh ung thư. Trong đó, có cây xạ đen với ký hiệu K10. Theo các sách phân loại thực vật trước đây, loài cây này có tên Việt Nam là “Dây gối Ấn Độ” hoặc “Dây gối bắc”, tên khoa học của cây này là Celastrus hindssi Benth., thuộc họ Dây gối (Celastraceae) [19].