ĐẶT VẤN ĐỀ Nƣớc ta ở vùng nhiệt đới gió mùa, có thảm thực vật phong phú và đa dạng vào bậc nhất thế giới. Theo thống kê mới nhất, nƣớc ta có 337 họ thực vật, 2362 chi và 10555 loài. Trong đó đáng chú ý là 3200 loài thực vật đƣợc dùng làm cây thuốc để chữa các bệnh khác nhau trong dân gian từ hàng ngàn năm. Đặc biệt có nhiều cây quý hiếm nhƣ cây Thông đỏ là nguồn nguyên liệu sản xuất thuốc ung thƣ phổ biến Taxol, cây Dừa cạn là nguyên liệu để sản xuất vincristine và vinblastine chữa ung thƣ máu và nhiều bệnh ung thƣ khác.
Có những cây đƣợc ghi vào sách đỏ Việt Nam nhƣ cây Khổ sâm Bắc Bộ (Croton tonkinensis Gagnep) dùng làm thuốc chữa viêm loét dạ dày thành tá tràng nổi tiếng từ lâu đời (Đỗ Tất Lợi 2005). Hai mƣơi lăm năm trở lại đây, cây Gừng gió (Zingiber zerumbet Smith) nổi lên nhƣ là một hiện tƣợng và đƣợc các nhà khoa học Mỹ, Nhật Bản đặc biệt quan tâm nghiên cứu. Các nghiên cứu đã chỉ ra hoạt chất zerumbone từ cây Gừng gió là ứng cử viên số một cho nghiên cứu thuốc mới chống ung thƣ (Abdul et al, 2009). và cộng sự đã tổng kết 150 công trình nghiên cứu về Gừng gió và zerumbone và đã khẳng định zerumbone ức chế mạnh sự phát triển của 17 loại ung thƣ ngƣời khác nhau (Rahman et al, 2014) Trong thân rễ cây Gừng Gió chứa nhiều tinh dầu, dầu béo và nhựa dầu.
Thành phần chủ yếu của tinh dầu là các monoterpen (13%) và nhiều sesquiterpene. Trong đó các monoterpen gồm α – pinen, camphen, limonene, cineol và camphor. Còn các sesquiterpene chủ yếu là humulen chiếm 27%, sesquiterpen monocyelic ceton và 37,5% zerumbon là thành phần chính của tinh dầu Gừng Gió. Zerumbone là một sesquiterpene phytochemical Analysis vòng lớn, α, β không no, có công thức chung C15H22O, tên gọi hóa học là 2,6,9,9- tetramethyl- (E,E,E)- 2,6,10- cycloundecatrien-1- on.
Hợp chất cacbonyl α, β không no trong tự nhiên là loại hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học và đƣợc các nhà khoa học trên thế thới đặc biệt quan tâm. Zerumbone là một hợp chất diển hình đang đƣợc nghiên cứu và khai thác triệt để các hoạt tính sinh học. Hoạt tính sinh học nổi bật của zerumbone là có khả năng ức chế mạnh sự phát triển của tế bào ung thƣ theo cơ chế apoptosis, loại trừ NF- kB hoạt động. Nhóm chức sinh 1 học của zerumbone là nhóm cacbonyl α, β không no.
Trong đề tài nghiên cứu khoa học quốc gia mã số CNHD-ĐT- 018/10-11 thuộc chƣơng trình KHCN trọng điểm quốc gia phát triển CN hóa dƣợc đến năm 2020 do PGS.TS Văn Ngọc Hƣớng hƣớng dẫn đã cho ra kết quả thành phần hóa học tinh dầu củ cây gừng gió ở vùng Tam Đảo Vĩnh Phúc sau khi để lạnh và lọc thu tinh thể Zerumbone (Văn Ngọc Hƣớng, 2012) Zerumbone (ZER), một thành phần hoạt tính của họ Zingiberaceae, đã đƣợc chứng minh là có một số hoạt tính sinh học, chẳng hạn nhƣ chống viêm, chống dị ứng, chống vi khuẩn và chống ung thƣ; tuy nhiên, nó vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu về đặc tính chống tạo hắc tố. Trong nghiên cứu này, chúng tôi chứng minh rằng chiết xuất ZER và Zingiber officinale (ZO) làm giảm đáng kể sự tích tụ melanin trong tế bào kích thích tế bào melanogenic B16F10 của chuột kích thích α-melanocyte (α-MSH). Hơn nữa, để làm sáng tỏ cơ chế phân tử mà ZER ngăn chặn sự tích tụ melanin, chúng tôi đã phân tích sự biểu hiện của yếu tố phiên mã liên quan đến sự hình thành hắc tố, yếu tố phiên mã liên quan đến vi phẫu thuật (MITF) và các gen mục tiêu của nó, chẳng hạn nhƣ tyrosinase, protein liên quan đến tyrosinase 1 (TYRP1), và protein liên quan đến tyrosinase 2 (TYRP2), trong các tế bào B16F10 đƣợc kích thích bởi α-MSH. Ở đây, chúng tôi thấy rằng ZER ức chế sự biểu hiện qua trung gian MITF của các gen tạo hắc tố khi kích thích α-MSH.
Ngoài ra, các tế bào đƣợc xử lý với các nồng độ khác nhau của zerumbone và ZO cho thấy sự tăng phosphoryl hóa kinase 1 và 2 (ERK1 / 2) điều hòa tín hiệu ngoại bào, có liên quan đến cơ chế thoái hóa của MITF. Sự ức chế dƣợc lý đối với ERK1 / 2 bằng cách sử dụng U0126 đã đảo ngƣợc hoàn toàn tác dụng chống tạo hắc tố của ZER, cho thấy rằng cần tăng phosphoryl hóa ERK1 / 2 cho hoạt động chống tạo hắc tố của nó. Tổng hợp lại, những kết quả này cho thấy chiết xuất ZER và ZO có thể đƣợc sử dụng làm thành phần hoạt tính trong mỹ phẩm làm trắng da vì tác dụng chống tạo hắc tố của chúng. Zerumbone (ZER) là một hợp chất tự nhiên từ thực vật đƣợc phân lập từ họ Zingiberaceae cận nhiệt đới và là một hợp chất tự nhiên, nó có các đặc tính y sinh khác nhau nhƣ hoạt động chống tăng sinh chống oxy hóa, chống viêm.
ZER cũng có tác dụng hình thành mạch và hoạt động nhƣ một loại thuốc chống khối u trong điều trị ung thƣ, cho thấy độc tính có chọn lọc đối với các dòng tế bào ung thƣ khác nhau. Một số 2 kỹ thuật cũng đã đƣợc thiết lập để chiết xuất ZER từ thân rễ của gừng. Bài tổng quan này là tổng quan về nghiên cứu gần đây về các phƣơng pháp chiết xuất khác nhau và hiệu quả của chúng, điều tra in vivo và ống nghiệm đối với ZER cũng nhƣ các đặc tính ngăn ngừa hóa học nổi bật và cơ chế điều trị của nó. Hầu hết các nghiên cứu đƣợc đề cập trong bài báo này có thể đƣợc sử dụng hữu ích nhƣ một bản tóm tắt kiến thức để giải thích các hoạt động chiết xuất ZER và chống ung thƣ, điều này sẽ chỉ ra một cách để phát triển các phƣơng thức trong điều trị khối u ác tính bằng cách sử dụng ZER Nghiên cứu sử dụng nguồn tài nguyên thực vật cho sự phát triển kinh tế xã hội là một nhiệm vụ chiến lƣợc lâu dài của nhà nƣớc và các nhà khoa học.
Một trong các hƣớng nghiên cứu sử dụng nguồn tài nguyên thực vật giàu có của đất nƣớc là nghiên cứu các cây dƣợc liệu làm thuốc chữa bệnh cho nhân dân và nâng cao sức khoẻ cộng đồng. Đây là việc làm thiết thực và cấp bách. Theo hƣớng này, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa và ức chế tế bào ung thƣ của dịch chiết củ Gừng gió (Zingiber zerumbet)”. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU 1.
Mục đích Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa và ức chế sự phát triển của tế bào ung thƣ từ dịch chiết củ Gừng gió 1. Yêu cầu Nghiên cứu tách chiết thu cao chiết, dầu hoạt chất chống Oxy hóa Nghiên cứu khả năng chống Oxy hóa của dịch chiết Gừng gió Nghiên cứu khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thƣ của dịch chiết Gừng gió 3 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. TỔNG QUAN VỀ CHI ZINGIBER 2. Vài nét về thực vật của chi Zingiber Chi Zingiber là chi lớn thuộc họ Gừng (Zingiberaceae), Zingiber có khoảng trên 100 loài.
Các loài này phân bố rộng rãi từ phía Đông Á đến vùng nhiệt đới Australia và đặc biệt có nhiều ở Malaysia (Bisset N. Riêng ở Việt Nam, họ Gừng hiện biết có 12 chi với 61 loài (Võ Văn Chi et al,1987) Các cây thuộc chi Zingiber có đặc điểm thực vật: là dạng cây thảo, cao 0,53m. Thân rễ mập phân nhánh nhiều, tạo thành “củ” nằm ngang. Thịt “củ” nạc, thơm và có vị the.
Lá mọc so le theo hai phía đối xứng trên thân; phiến lá hình mác thuôn đến bầu dục dài hoặc hình đƣờng chỉ; cuống lá rất ngắn hoặc hầu nhƣ không có; bẹ lá nguyên hoặc xẻ hai thùy; lá có mùi thơm nhẹ. Cụm hoa bông, thƣờng mọc từ thân rễ, đôi khi ở ngọn “thân giả”. Các hoa mọc sít nhau và mỗi hoa đƣợc bao bởi một lá bắc sắp xếp nhƣ dạng vẩy cá từ dƣới lên trên; lúc đầu thƣờng có màu xanh, sau chuyển dần sang màu vàng, đỏ nhạt, vàng sáng hoặc đỏ, cánh hoa hình ống mảnh, màu trắng, vàng hoặc hồng; bao phấn thƣờng có dạng hình ống bao lấy vòi nhụy, bầu ba ô nhẵn hoặc có lông dày, quả nang 3 ô, hạt nhiều, hình trứng hay trái xoan, màu nâu đỏ, đen, trắng hay vàng (Phạm Hoàng Hộ, 1999). Ở Việt Nam, Phạm Hoàng Hộ đã thống kê chi Zingiber gồm 11 loài (Phạm Hoàng Hộ,1999) : Gừng (Zingiber officinale Roscoe.), Gừng lá nhọn (Zingiber acuminatum Valeton.), Gừng Nam Bộ (Zingiber cochinchinesis Gagn.), Gừng Eberhardt (Zingiber eberhardtii Gagn.), Gừng lúa (Zingiber gramineum Bl.), Gừng một lá (Zingiber monophylum Gagn.), Gừng bọc da (Zingiber pellitum Gagn.), Gừng tía (Zingiber purpureum Roscoe.), Gừng đỏ (Zingiber rubens Roxb.), Gừng lông hung (Zingiber rufopilosum Gagn.
Nhiều loài trong chi Zingiber không chỉ là cây thuốc quí mà còn là nguồn nguyên liệu có giá trị trong chế biến thực phẩm. Các sản phẩm chế biến từ nhiều loài thuộc chi Zingiber đƣợc sử dụng rộng rãi ở các nƣớc Đông Nam Á nói riêng và trên toàn thế giới nói chung (Phạm Hoàng Hô, 1999 ). Thành phần hóa học của tinh dầu chi Zingiber Thành phần tinh dầu của các cây họ Gừng nói chung cũng nhƣ các loài Zingiber nói riêng đều rất phong phú. Tuy nhiên thành phần chính vẫn là các chất terpenoid.
Tinh dầu Zingiber officinale Ấn Độ có chứa hơn 50 hợp chất terpenoid khác monoterpenoid. Trong đó thành phần chính là zingiberene chiếm 39,12% và ar- curcumen chiếm 13,85%. Zingiberene đƣợc biết đến với nhiều tính chất quí đƣợc sử dụng trong ngành dƣợc phẩm và hƣơng liệu. Trong tinh dầu thân rễ của Zingiber purpureum, thành phần chính là monoterpen sainene chiếm 24,76% và terpineol chiếm 20,06%.
Terpineol cũng đƣợc sử dụng nhiều trong pha chế nƣớc hoa và hƣơng liệu. Thành phần chính của tinh dầu Zingiber zerumbet là các hydrocarbon sesquiterpen, trong đó thành phần chính là α-humulen chiếm 12,6%, monocyclic sesquiterpen keton zerumbone chiếm 34,71%. Trong đó zerumbone là dẫn xuất oxi hoá của humulen đƣợc biết đến là chất có khả năng ức chế vi khuẩn mạnh và đặc biệt là ức chế đƣợc nhiều dòng tế bào ung thƣ ngƣời (Joseph. TỔNG QUAN VỀ CÂY GỪNG GIÓ (Zingiber zerumbet Smith) 2.
Đặc điểm thực vật Cây Gừng gió có tên khoa học là Zingiber zerumbet (L) J. (hay Zingiber zerumbet Sm.) thuộc chi Gừng (Zingiber), họ Gừng (Zingiberaceae). Ngoài ra cây Gừng gió còn có một số gọi sau: Amomum zerumbet L. Ở mỗi nƣớc, cây Gừng gió đƣợc gọi với nhiều tên riêng: Riềng dại, Ngải mặt trời, Ngải xanh (Việt Nam), Khuhet phtu, Prateal vong atit (Campuchia), Gingembre fou (Pháp) và Phong khƣơng (Trung Quốc) (Đỗ Tất Lợi, 2005).
Trong quá trình phát triển ở các vùng lãnh thổ khác nhau, khí hậu khác nhau, nhiệt độ khác nhau đặc điểm sinh học của Gừng gió (Z.