Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. Nghiên cứu về các cây dược liệu Thực vật là nguồn dược liệu quan trọng và có vai trò to lớn đối với sức khỏe con người (Constable, 1990). Hầu hết các nền văn hóa, từ thời cổ đại đến ngày nay đã biết sử dụng các loài thực vật làm thuốc.
Ngày nay, thực vật làm thuốc có vai trò quan trọng cho kinh tế toàn cầu (Srivastava et al., 1995), bởi lẽ khoảng 85% các bài thuốc truyền thống có sử dụng thực vật hoặc các chất tiết từ thực vật (Vieira và Skorupa, 1993). Trong vài thập niên gần đây, nghiên cứu và sử dụng thực vật làm thuốc trong chăm sóc sức khỏe và nhận thức về tầm quan trọng của cây dược liệu đối với sức khỏe con người đã được chú ý nhiều hơn (Hoareau và DaSilva, 1999). Nhu cầu về thảo dược cũng tăng lên. Tuy nhiên, các nhà khoa học và quản lý nhận ra rằng, khả năng cung cấp thảo dược đang có nguy cơ suy giảm trên toàn cầu (Bodeker, 2002).
Trên thế giới có rất nhiều loài thực vật quý hiếm nhưng do mất môi trường sống, phá rừng, thiên tai, hoạt động khai thác bừa bãi của con người. nên chúng đã dần cạn kiệt và có nhiều loài đã bị tuyệt chủng. Hậu quả là nguồn gen cây thuốc đang bị xói mòn một cách trầm trọng ở nhiều nơi trên thế giới. Tình trạng này càng trở nên trầm trọng ở những nơi có mật độ dân số cao, tốc độ đô thị hóa nhanh, và nạn phá rừng thường xuyên xảy ra, đặc biệt ở các nước Nam và Đông Nam châu Á.
Những quốc gia có nguồn gen cây thuốc phong phú cần phải nỗ lực hơn nữa để sưu tập, gìn giữ và bảo tồn nguồn gen quý này để phục vụ cho hoạt động nghiên cứu và sử dụng chúng một cách có hiệu quả (Md Mamtazul Haque, 2004). Theo Raven (1987) và Ole Harmann (1988) trong vòng hơn trăm năm trở lại đây có khoảng 1.000 loài thực vật đã bị tuyệt chủng, có tới 60.000 loài có thể gặp rủi ro hoặc sự tồn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 tại của chúng là rất mong manh vào giữa thế kỷ tới, nếu chiều hướng này cứ tiếp tục thì các loài thực vật ngày càng có nguy cơ bị đe dọa tuyệt chủng, trong số này có nhiều loài cây làm thuốc. Ví dụ ở Banglades có loài Tylopora cindica (Burm. dùng để chữa bệnh hen đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng (Islam A.
Loài Ba gạc (Rauvolfia serpentina (L. Kurz) hàng chục năm liền bị khai thác ở Ấn Độ, Srilanka, Banglades. với khối lượng 400-1.000 tấn vỏ, rễ/năm để xuất khẩu sang các thị trường Âu-Mỹ, hiện nay đã trở nên cạn kiệt, thậm chí một số bang ở Ấn Độ, chính phủ địa phương đã đình chỉ chính thức khai thác loài cây này. Một số loài cây thuốc quý khác có ở vùng Đông Bắc Ấn Độ là Coptis teeta, trước kia cũng thường thu hái để bán sang các nước Đông Á, song do khai thác quá mức nên loài này đang ở tình trạng hết sức nguy hiểm.
Vì vậy, song song với nghiên cứu về sử dụng cây thuốc thì một vấn đề cấp bách khác được đặt ra là phải bảo tồn các loài cây thuốc. Tại Hội nghị Quốc tế về bảo tồn quỹ gen cây thuốc tháng 3 năm 1993 tại Chieng Mai, Thái Lan, hàng loạt các công trình nghiên cứu về tính đa dạng và việc bảo tồn cây thuốc được đặt ra một cách cấp thiết. Trong y học hiện đại, thực vật đã được sử dụng như là nguồn cung cấp thuốc chữa bệnh một cách trực tiếp và các hợp chất tổng hợp mới. Những thực vật này đóng vai trò là nguyên liệu thô cho việc sản xuất các hợp chất hóa học bán tổng hợp (Akerele, 1992).
Chất lượng và thành phần dược phẩm trong các bài thuốc là khá lớn. Điều này chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi giai đoạn gây trồng, mùa thu hái, mức độ pha trộn thành phần dược liệu với các loài thực vật chưa được nhận biết, sự thiếu vắng những phương pháp sản xuất, thiếu sự hiểu biết về sinh lý thực vật hay hiệu quả tối với sự tiêu thụ của con người. Nói chung, các bài thuốc dược thảo được tạo ra từ những thực vật mọc hoang và rất dễ bị thay đổi thành phần dược tá của bài thuốc do sự tấn công của vi khuẩn, nấm hại hoặc các loài côn trùng (Murch et al. Thật khó LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 có thể đảm bảo được chất lượng của các bài thuốc khi chúng ta sử dụng nhiều loài dược thảo tự nhiên, và cũng rất khó để nhận biết và lượng hóa được các thành phần hoạt hóa (Wen, 2000).
Thực tế cho thấy, việc cung cấp thực vật cho dược phẩm truyền thống không thỏa mãn được nhu cầu (Cunningham, 1993). Do vậy, một giải pháp thay thế thích hợp nhất cho những vấn đề mà ngành công nghiệp dược đang phải đối mặt đó là phát triển hệ thống nuôi In Vitro nhằm đáp ứng nhu cầu về dược thảo và các chất tiết của nó (Nalawade và Tsay, 2004). Thực vật làm thuốc có tính đa dạng rất cao và có nhiều loài trong số chúng phát triển rất tốt trong tự nhiên. Đã có rất nhiều nghiên cứu tập trung vào hoạt động khai thác, bảo tồn và phát triển chúng ngoài tự nhiên cũng như trong điều kiện thí nghiệm.
Tuy nhiên, các nỗ lực của các chương trình bảo tồn cây thuốc còn rất khiêm tốn trong việc tìm ra điều kiện tối ưu cho khả năng sinh tồn của chúng ngoài tự nhiên. Các yêu cầu cả về sinh lý và sinh thái học của các loài thực vật này cần phải được xác định trước khi gây trồng và phát triển chúng (Chadha và Gupta, 1995). Chính vì vậy, hoạt động bảo tồn tại chỗ cần được áp dụng nhiều hơn với các ưu tiên về chính sách sử dụng đất nhằm giúp cho việc bảo tồn các loài thực vật dùng để làm thuốc thực sự có hiệu quả (Ramanatha và Arora, 2004). Mặc dù vậy, người dân đang phát triển ở các nước châu Á chỉ mới khai thác cây thuốc từ thiên nhiên hoặc được trồng với mục đích phục vụ trong gia đình, trừ các quốc gia như Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia và Nepal là trồng chúng với mục đích thương mại.
Tuy nhiên, các quốc gia này cũng chỉ gây trồng ở quy mô nhỏ và chủ yếu phục vụ nhu cầu trong nước (Batugal, Pons A, Jayashree Kanniah, Lee Sok young và Jeeffrey T, Oliver, 2004). Cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học, việc nhân giống các loài cây dược liệu bằng phương pháp In Vitro đã được nhiều nhiều nơi trên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 thế giới, đặc biệt là ở Trung Quốc, Ấn Độ, Đài Loan,. tiến hành và đã đem lại kết quả đáng khích lệ nhằm nâng cao năng suất, chất lượng của việc sản xuất dược liệu (Arora, 1989; Chang và Hsing, 1980; Chen et al. Trong tương lai, để phục vụ cho mục đích sức khỏe con người, cho sự phát triển không ngừng của xã hội, để chống lại các bệnh nan y thì cần thiết có sự kết hợp giữa Đông và Tây y, với y học hiện đại và kinh nghiệm cổ truyền dân tộc.
Chính những kinh nghiệm truyền thống đó là điểm mấu chốt để nhân loại khám phá những loại thuốc chống lại bệnh nan y. Vì vậy, việc khai thác kết hợp với bảo tồn các loài cây thuốc là điều hết sức cần thiết. Các nước trên thế giới đang hướng đến chương trình quốc gia kết hợp sử dụng, bảo tồn và phát triển cây thuốc. Nghiên cứu về loài cây Xạ đen Kết quả nghiên cứu tài liệu cho thấy, hiện nay các nghiên cứu trên thế giới về loài Xạ đen chủ yếu tập trung vào nghiên cứu công dụng làm thuốc của loài cây này, còn các nghiên cứu về đặc điểm sinh thái, kỹ thuật gây trồng còn nhiều hạn chế.
Tổng kết các tài liệu liên quan, đề tài đã xác định được một số đặc điểm của loài Xạ đen như sau: - Đặc điểm hình thái: Là loài cây dạng dây leo. Cành non hơi đỏ sau chuyển dần sang màu nâu xám, phủ lông cứng. Lá có cuống dài 0,5 - 1,5 cm; trung bình khoảng 0,8 cm; lá hình thuôn hoặc hình mũi mác, dài từ (1,5) 3 -15 cm và rộng từ 0,8-5,5 cm, mặt lá lượn sóng và mép có răng cưa, đỉnh nho ̣n, có từ 4 - 6 gân lá mỗi bên, nhẵn ở cả hai mặt lá hoặc có lông dọc theo phía dưới gân lá. Hoa thường mọc ở đầu cành, hoa hình chùy, có lông, với nhiều hoa; cuống hoa nhỏ dài 0,8-3 mm.
Đài hoa hình chén dài 1,2 - 1,5 mm, rộng 2,5 - 3 mm, thùy dài khoảng 1/3 đến 1/2, hình tam giác, lông rất ngắn, dày và cứng; lông màu đỏ. Tràng hoa rộng và ngắn có hình chuông, màu trắng, dài từ 1,5 - 1,8 mm, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 đường kính từ 3,5 - 4 mm, thùy có chiều rộng lớn hơn so với chiều dài. Thùy hoa có chiều dài khoảng 1 mm và rộng 2mm, gần tròn. Nhụy hoa dài 3,5 mm.
Quả hình cầu hoặc gần cầu, đường kính trung bình 3,5mm. - Phân bố: Xạ đen phân bố ở Trung Quốc, Việt Nam; Malaysia, Myanma và một số nước ở Nam và Đông Nam Á khác. - Đặc điểm sinh thái: Trong tự nhiên thường tìm thấy Xạ đen phân bố ở độ cao từ 1000 – 1500m trong rừng nguyên sinh, sinh trưởng và phát triển tốt ở những nơi đất ẩm, có nhiều chất dinh dưỡng. - Công dụng: Xạ đen là cây thuốc đa tác dụng đã và đang được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm bởi chúng có chứa chất các chất: flavonoid, saponin triterpenoid, sterol.
Trong đó, flavonoid là chất chống oxy hóa có tác dụng phòng chống ung thư; saponin triterpenoid có tác dụng chống nhiễm khuẩn…. Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu như sau: Huang HC và cộng sự năm 2000 đã nghiên cứu và phát hiện một số chất hóa học chứa trong cây xạ đen, như: Agarofuran sesquiterpene polyol ester, 1beta, 2beta, 6alpha, 15beta-tetracetoxy-8 beta, 9alpha-dibenzoyloxy-beta- dihydroagarofuran (celahin D) (1), hai chất tương tự được biết đến là: 1 beta- axetoxy-8beta, 9alpha-dibenzoyloxy -4al pha6alpha-dihydroxy-2beta (alphamethylbutanoyloxy) - beta-+ + + dihydroagarofuran (2) và beta-axetoxy- 8beta, 9alpha-dibenzoyloxy-6alpha-hy-droxy 2beta (alpha-methylbutanoyloxy) -beta-dihydroagarofuran (3), và chất được biết đến gây độc tế bào là sesquiterpene pyridin alkaloid, emarginatine E (4) được phân lập từ thân của loài Xạ đen. Ba chất hóa học khác được chiết xuất từ thân cây Xạ đen đó là: loranthol (5), lupenone (6) và friedelinol (7). Bên cạnh đó, trong quá trình LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 nghiên cứu tác giả đã làm sáng tỏ cấu trúc của hợp chất 1, chúng được thành lập bởi tia quang phổ 2D NMR.