CHƯƠNG 1.1 Tổng quan loài Ngọc cẩu 1.1 Đặc điểm thực vật 1. Phân loại khoa học Loài Ngọc cẩu hay còn được gọi là nấm tỏa dương, cây cu chó, cây dó đất, hoa tuyết sơn, pì lìn có phân loại khoa học như sau: Bộ: Santalales Họ: Balanophoraceae Chi: Balanophora Loài: Balanophora laxiflora Danh pháp hai phần: Balanophora laxiflora Hemsley. Đặc điểm hình thái Ngọc cẩu là loại cây cỏ trông như một cây nấm, màu đỏ nâu sẫm, sống một năm hay nhiều năm, ký sinh trên rễ cây khác, thường là cây gỗ lớn trong rừng sâu [1,2]. Cấu tạo bởi một cán hoa lớn, trên mang hoa dày đặc, có mo bao bọc, màu tím, mùi hôi.
Cán hoa nạc và mềm, dạng thay đổi, sần sùi, không có lá. Hoa đơn tính khác gốc, họp thành cụm hoa dạng bông nạc. Cụm hoa đực hình trụ, dài 10-15cm, ở gốc có một vài lá bắc, bao hoa xẻ nhiều thùy (4-7), nhị có bao phấn hình móng ngựa. Hoa cái hình bầu dục thuôn, dài 2-3cm, không có bao hoa, trên cụm hoa có nhiều phần phụ hình chùy không sinh sản [1,2].
Mùa ra hoa tháng 11-12 (và chỉ khi có hoa mới dễ phát hiện), sinh sản vô tính (bằng cách đẻ nhánh). Cây Ngọc cẩu (Balanophora laxiflora Hemsley. Phân bố Ngọc cẩu phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu Á, châu Phi và Australia [2]. Ngọc cẩu sinh trưởng và phát triển tốt ở trong các khu rừng ẩm, nằm trên độ cao 1500m so với mực nước biển và thường ký sinh trên rễ của các cây lá rộng thường xanh thuộc các họ Leguminosae, Araliaceae và Fagaceae.
Ở tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, Ngọc cẩu thường được tìm thấy trên rễ của cây Sophora davidii (Cha) Komarov. Ở Việt Nam, nấm được tìm thấy nhiều nhất tại các tỉnh miền núi phía Bắc như Tam Đảo, Tuyên Quang, Yên Bái, Lào Cai, Cao Bằng, Hòa Bình, Sơn La, Sapa, trên đỉnh dãy Hoàng Liên Sơn. Loài đã được ghi trong Sách Đỏ Việt Nam (1996) với cấp đánh giá "sẽ nguy cấp" (V), không xâm hại, khai thác các cây còn sót lại ở các nơi phân bố [1].2 Ứng dụng trong y học cổ truyền Trong y học dân gian, Ngọc cẩu được sử dụng để tăng cường sinh lý, bổ thận tráng dương, ích tinh huyết, mạnh tình dục, bổ tỳ vị, nhuận tràng, thông tiểu, chủ trị yếu sinh lý, liệt dương, lãnh cảm, đau lưng, mỏi gối, biếng ăn [1,2,4]. Từ xưa tới nay, nấm Ngọc cẩu đã được người dân tộc Dao đỏ (Hà Giang, Yên Bái) sử dụng như một vị thần dược trong điều trị các bệnh lý liên quan tới xương khớp như đau lưng, tê tay chân, mỏi gối và những chứng bệnh liên tới tới sinh lý khác.
Ở Malaysia toàn cây Ngọc cẩu được dùng làm thuốc kích dục [2]. 2 Ngọc cẩu thường được dùng dưới dạng thuốc rượu: vị tỏa dương thái mỏng ngâm rượu với1 phần tỏa dương, 5 phần rượu 35-40o, ngâm trên một tháng mới sử dụng. Rượu có màu đỏ sẫm, vị hơi đắng, chát. Có thể thêm đường hay mật ong cho dễ uống.
Ngày uống 2 lần vào trước bữa ăn, mỗi lần một chén con chừng 30ml [1].3 Thành phần hóa học Thành phần hóa học có trong cây Ngọc cẩu rất đa dạng, chủ yếu là các hợp chất tannin, terpenoid, flavonoid, phenylpropanoid, phenolic và các dẫn xuất glycosid của chúng. Hợp chất phenolic như dẫn xuất acid cinnamic là một trong các thành phần đặc trưng của loài B. - Các hợp chất thuộc nhóm (C6 - C3)n (phenylpropanoid) 3 4 Hình 1. Cấu trúc các hợp chất hóa học phenylpropanoid được tách ra từ loài Ngọc cẩu Bảng 1.
Các hợp chất hóa học phenylpropanoid được tách ra từ loài Ngọc cẩu Tài liệu tham STT Tên chất khảo 1 Acid coumaric [3] 2 1-O-(E)-p- coumaroyl-β-D-glucopyranose [5] 3 Acid Caffeic [3] 4 1-O-E-caffeoyl- β- Glucose [6] 5 Ethyl caffeate [6] 6 Methyl caffeate [7] 7 Balaxiflorin B = (6'-O-(E)-caffeoyl coniferin) [3] Coniferin (= 4-(3-hydroxyprop-1-en-1-yl)-2- 8 [3] [6] methoxyphenyl-β-D-glucopyranoside) 9 Methylconiferin [6] 10 p-hydroxycinnamoyl-β-D-glucopyranose [8] 5 11 Secoisolariciresinol [6] 12 (8S,8′S)-secoisolariciresinol 9′-O-β-D-glucopyranoside [9] 13 (8R,8′R)-secoisolariciresinol 4-O-β-D-glucopyranoside [9] 14 Isolariciresinol [3, 6] 15 Isolariciresinol-4-O-β-D-glucoside [3] 16 (8S,7′R,8′S)-isolariciresinol 9-O-β-D-glucopyranoside [10] 17 8S,7′R,8′S)-isolariciresinol 4-O-β-D-glucopyranoside [11] 18 Coniferyl aldehyde β-D-glucopyranoside [12] Balaxiflorin A = (7'S, 8R, 8'R)-9-O- 19 [3] galloyllariciresinol-4'-O-β-D-glucopyranoside 20 Lariciresinol-4'-O-β-D-glucoside [3] 21 (+)-pinoresinol-O-β-D-glucopyranoside [3] 22 Pinoresinol- 4-O-β- Glucoside [6] 23 Pinoresinol [6] 24 Salicifoliol [13] 25 Lariciresinol [6] 26 (8R,7′S,8′R)-lariciresinol 4′-O-β-D-glucopyranoside [14] 27 4-O-galloyl-1-O-E-caffeoyl-β-d-glucopyranose [15] 28 6-O-galloyl-1-O-E-caffeoyl-β-d-glucopyranose [15] - Các hợp chất terpenoid: Các hợp chất triterpenoid năm vòng thuộc các khung lupan, oleanan và ursan. Cấu trúc các hợp chất terpenoid được tách ra từ loài Ngọc cẩu Bảng 1. Các hợp chất terpenoid được tách ra từ loài Ngọc cẩu STT Tên chất Tài liệu tham khảo 29 β-amyrin [16] 30 (21α)-22-hydroxyhopan-3-on [17] 31 Lupinenone [18] 32 Lupanol acetate [18] 33 Lupeol [18] 34 Balanophorin B [18] 35 Carotinoside [18] - Tannin: các dẫn xuất acid cinnamic là thành phần đặc trưng của loài B. Cấu trúc các hợp chất tannin được tách ra từ loài Ngọc cẩu Bảng 1.
Các hợp chất tannin được tách ra từ loài Ngọc cẩu Tài liệu tham STT Tên chất khảo 1-O-(E)-caffeoyl-3-O-galloyl-4,6-(S)-HHDP-β-D- 36 [3] glucopyranose 37 [3,5] 1,3-di-O-galloyl-4,6-(S)-HHDP-β-D-glucopyranose 38 1-O-(E)-caffeoyl-4,6-di-O-galloyl-β-D-glucopyranose [3] 38 1,2,6-tri-O-galloyl-β-D-glucopyranose [3] 1,3-di-O-(E)-caffeoyl-4,6-(S)-HHDP-β-D- 40 [3] glucopyranose 41 1-O-(E)-caffeoyl-β-D-glucopyranose [3,5] 42 1,3-di-O-galloyl-β-D-glucopyranose [3] 8 43 1-O-(E)-caffeoyl-4,6-(S)-HHDP-β-D-glucopyranose [5] 44 1,2,6-tri-O-caffeoyl-β-D-glucopyranose [19] 45 3-O-galloyl-β-D-glucopyranose [3] 46 6-O-galloyl-β-D-glucopyranose [3] - Một số hợp chất khác Hình 1. Cấu trúc một số hợp chất khác được tách ra từ loài Ngọc cẩu Bảng 1. Một số hợp chất khác được tách ra từ loài Ngọc cẩu STT Tên chất Tài liệu tham khảo 47 Gallic acid [3] 48 Deacetyl asperulosidic acid [15] 49 16-alkanoic acid [18] 1.4 Hoạt tính sinh học 1. Chống oxi hóa Nhiều nghiên cứu về khả năng chống oxi hóa của các cao chiết, các hợp chất phân lập từ Ngọc cẩu đã được thực hiện cho kết quả đáng mong đợi.
Năm 2008, Kai-Chung Cheng cùng cộng sự đã nghiên cứu về khả năng chống oxi hóa của các cao chiết Ngọc cẩu (cao tổng, cao EtOAc, cao n-BuOH, cao nước) thông qua khả năng tiêu diệt gốc tự do DPPH. Kết quả cho thấy cao chiết EtOAc và n-BuOH có khả năng diệt gốc tự do DPPH mạnh nhất với giá trị IC50 lần lượt là 5,6 và 5,7 (μg/ml), tốt hơn chất so sánh là (+)-catechin với giá trị IC50 là 11,7 (μg/ml) [20]. 9 Một nghiên cứu khác của She và cộng sự về khả năng chống oxi hóa của các hợp chất phân lập được từ loài Ngọc cẩu thông qua nghiên cứu về khả năng tiêu diệt gốc tự do DPPH với hợp chất đối chứng là acid ascorbic cho thấy các tannin có thể thủy phân từ 36-42 và 45, 46 có hoạt tính tốt hơn hẳn các hợp chất phenolic khác. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng những hợp chất có nhiều nhóm OH phenol liền kề (nhóm galloyl, pyrogallol hoặc catechol) cho khả năng tiêu diệt gốc tự do cao hơn [3] (bảng 1.
Hoạt tính thu gom gốc tự do DPPH của một số hợp chất được tách ra từ loài Ngọc cẩu Hợp Hợp Nhóm chất SC50 (µM) Nhóm chất SC50 (µM) chất chất 14 143,0 ± 2,0 36 4,2 ± 0,2 15 304,0 ± 5,0 37 4,6 ± 0,2 Lignan 19 21,1 ± 0,6 38 6,1 ± 0,3 20 242,0 ± 4,0 39 5,1 ± 0,2 Hydrolyzable 21 119,0 ± 2,0 40 8,8 ± 0,2 tanin Phenyl 7 10,3 ± 0,3 41 4,7 ± 0,1 propanoid 389,0 ± 6,0 5,1 ± 0,2 8 42 1 234,0 ± 3,0 45 8,8 ± 0,2 Phenolic 3 15,7 ± 0,3 46 10,4 ± 0.2 acid Acid 47 10,7 ± 0,5 Đối chứng 10,5 ± 0,2 ascorbic Năm 2010, Shang-Tse Ho và cộng sự đã nghiên cứu khả năng chống oxi hóa từ hoa đực và hoa cái của loài Ngọc cẩu. Chiết xuất từ hoa đực cho thấy hiệu 10 quả tiêu diệt gốc tự do DPPH và gốc superoxide cao hơn so với chiết xuất từ hoa cái [5] (bảng 1. Hoạt tính chống oxi hóa của dịch chiết methanol từ hoa đực và hoa cái của loài Ngọc cẩu IC50 (µg/ml) Mẫu DPPH Superoxide Dịch chiết hoa đực 6,0 5,4 Dịch chiết hoa cái 6,4 17,0 (+)- Catechin 2,7 9,0 Khi nghiên cứu thêm về khả năng chống oxi hóa từ hoa đực, khả năng loại bỏ gốc tự do được thực hiện với cao tổng, cao EtOAc, cao n-BuOH và cao nước. Kết quả cho thấy cao chiết EtOAc của loài Ngọc cẩu có khả năng diệt gốc tự do DPPH tương đương với chất so sánh là (+)-catechin với giá trị IC50 lần lượt là 3,0 (μg/ml) và 2,7 (μg/ml); khả năng diệt gốc superoxide cao hơn so với (+)-catechin với giá trị IC50 lần lượt là 4,1 (μg/ml) và 9,0 (μg/ml).
Khả năng chống oxi hóa tốt của cao chiết EtOAc được cho là phụ thuộc vào tổng hàm lượng hợp chất phenolic có trong đó. Thực nghiệm xác định tổng hàm lượng phenolic trong từng cao chiết đã chứng minh rõ điều đó với tổng hàm lượng phenol giảm theo thứ tự sau: cao EtOAc (460,0mg GAE/g)> cao tổng (363,6mg GAE/g)> cao n-BuOH (310,2mg GAE/g)> cao nước (165,6mg GAE/g) [5]. Chiết xuất từ hoa Matricaria chamomilla và Jasminum sambac đã được khẳng định có hoạt tính chống oxy hóa tốt, là hai loài hoa phổ biến được sử dụng làm trà thảo mộc trên thị trường [21, 22]. Theo kết quả được báo cáo bởi Huang và cộng sự, các chiết xuất từ hoa của M.
sambac được phát hiện có khả năng loại bỏ gốc DPPH đáng kể với giá trị IC50 tương ứng là 62,8 và > 100μg/ml [21]. Khi so sánh với hai chiết xuất hoa này, khả năng tiêu diệt gốc DPPH của chiết xuất thô từ hoa đực của B. laxiflora mạnh hơn của M. Những kết quả này ngụ ý rằng có nhiều chất chống 11 oxy hóa có trong hoa đực của B.
laxiflora, đặc biệt là trong phần cao chiết EtOAc, hoạt tính chống oxy hóa của B. laxiflora có thể so sánh với hoạt tính chống oxy hóa của các loài hoa có sẵn trên thị trường với khả năng trung hòa các gốc tự do cao. Khi nghiên cứu khả năng chống oxi hóa của một số hợp chất phân lập từ Ngọc cẩu, các, hợp chất 37 và 43 (cả hai đều thuộc về tannin có thể thủy phân) là hai chất chống oxy hóa tốt nhất. Khả năng diệt gốc tự do DPPH và gốc superoxide của hai chất này hoàn toàn cao hơn so với (+) - catechin.
Kết quả này cũng ngụ ý rằng gốc hexahydroxydiphenoyl (HHDP) đóng một vai trò quan trọng để tăng cường các hoạt động chống oxy hóa [5] (bảng 1. Hoạt tính chống oxi hóa của một số hợp chất phân lập từ loài Ngọc cẩu Hàm lượng (mg/g của IC50 (µM) Hợp chất dịch chiết methanol) DPPH Superoxide 2 2,0 25,6 18,8 3 0,5 13,7 18,1 37 2,4 3,2 9,4 41 10,8 8,0 34,9 43 9,5 2,9 2,8 (+)- Catechin - 11,3 27,2 Năm 2016, Trần Thị Hằng và cộng sự đã thử nghiệm hoạt tính của các cao chiết cây Ngọc cẩu và cũng nhận thấy các cao chiết có hoạt tính chống oxy hóa cao tương đương với acid ascorbic và quercetin, cao ethyl acetate có hoạt tính mạnh nhất [23].