CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về chi Sâm (Panax L.) Chi sâm (Panax L.) là một chi nhỏ trong họ Ngũ gia bì (Araliaceae). Toàn bộ chi sâm (Panax L.) trên thế giới đã biết chắc chắn có 11 loài và 1 dưới loài (thứ -var.
Sự phân bố của chi Panax L. trên thế giới cho thấy chúng chỉ xuất hiện ở Bắc bán cầu, kéo dài từ vùng rừng núi giáp bờ biển phía Đông của Bắc Mỹ bao gồm bắc Hoa Kỳ và Tây Nam Canada (có 2 loài Panax quinquefolius và Panax trifoliatus). Vùng Đông Bắc Á có 2 loài Panax ginseng và Panax japonica. Trung tâm phân bố của chi Panax L.
có thể từ vùng Tây Nam của Trung Quốc lan tỏa xuống phía Bắc của Việt Nam. Thực chất khu vực này gồm 2 tỉnh biên giới kề nhau là Vân Nam (Trung Quốc) và Lào Cai (Việt Nam). Ở đây đang có tới 7 loài và thứ (dưới loài) mọc hoàn toàn tự nhiên. Hai loài nhập trồng là Panax notoginseng nhập từ Bắc Mỹ và Panax pseudoginseng (không tìm thấy trong hoang dại nhưng giả thiết có nguồn gốc từ vùng cận Himalaya hoặc là kết quả của lai tự nhiên giữa 2 loài gần gũi nào đó).
Đây có thể coi là trung tâm phân bố của chi sâm (Panax L.) của thế giới. Ở Bắc Mỹ hiện có 3 loài (Panax notoginseng; Panax quinquefolius và Panax trifoliatus). Giới hạn cuối cùng về phía Nam của chi Panax L. là loài sâm ngọc linh (Panax vietnamensis) ở miền Trung của Việt Nam, tại 14°15’ vĩ độ Bắc.
Chính vì vậy sâm ngọc linh được coi là loài đặc hữu hẹp của miền Trung Việt Nam [12]. Tổng quan về sâm ngọc linh 1. Đặc điểm hình thái Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha & Grushv.)[36] là cây thân thảo, sống nhiều năm. Thân rễ có đường kính 3.5cm, không có rễ phụ dày dự trữ, đôi khi ở một số cây phần cuối thân rễ có củ gần hình cầu, đường kính đến 5cm.
Thân cao từ 40 cm – 60 cm, rỗng, lá mọc vòng, thường có 4 (ít khi 3, 5, 6). Lá kép chân vịt có 5 (ít khi 6, 7) lá chét, lá dài 7 – 12 cm (ít khi 15 cm). Lá 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com chét trên cùng hình trứng ngược hoặc hình mũi mác, dài 8 – 14 cm, rộng 3 – 5 cm, đầu lá thường nhọn, mũi nhọn kéo 1.5 - 2cm, góc lá hình nêm, mép lá có răng cưa nhỏ đều [12], [14], [25] (Hình 1.1: Hình ảnh cây sâm ngọc linh (Ảnh chụp tại vườn Sâm Tac ngo, Nam Trà My, Quảng Nam - 2016) Sinh thái: Sâm ngọc linh mọc dưới tán rừng ẩm, nhiều mùn, thích hợp với nhiệt độ ban ngày từ 20 - 25°C, ban đêm 15 - 18°C, sâm ngọc linh có thể sống rất lâu, thậm chí trên 100 năm, sinh trưởng khá chậm [25]. Công dụng: Bộ phận dùng làm thuốc chủ yếu là thân rễ, củ và ngoài ra cũng có thể dùng lá và rễ con [25].
Sinh học: Vào đầu tháng giêng hàng năm, cây sâm xuất hiện chồi mới sau mùa ngủ đông, thân khí sinh lớn dần lên thành cây sâm trưởng thành, từ tháng 4 đến tháng 6, cây nở hoa và kết quả, tháng 7 bắt đầu có quả chín và kéo dài đến tháng 9. Khi quả chín, vỏ quả chuyển từ màu xanh sang vàng lục rồi đỏ cam với chấm đen lớn chiếm 1/4 đến 1/5 xuất hiện ở đỉnh quả (Hình 1.2: Hình ảnh hạt sâm ngọc linh khi chín (Ảnh chụp tại vườn Sâm Tac - ngo, Nam Trà My, Quảng Nam - 2016) 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vào khoảng cuối tháng 10, phần thân khí sinh tàn lụi dần, lá rụng để lại một vết sẹo ở đầu củ sâm và bắt đầu giai đoạn ngủ đông đến tháng 12. Ngay trong quá trình tàn lụi, từ đầu mầm thân rễ nằm sát hoặc dưới mặt đất hình thành một chồi thân mới. Các chồi này tồn tại dưới dạng chồi ngủ trong suốt 3-4 tháng mùa đông và sẽ mọc lên vào mùa xuân năm sau để tiếp tục một chu trình sinh trưởng phát triển mới.
Căn cứ vào vết sẹo trên đầu củ mà người ta có thể nhận biết cây sâm bao nhiêu tuổi. Phải ít nhất từ 3 năm tuổi tức trên củ có một sẹo mới có thể khai thác, khuyến cáo là trên 5 năm tuổi [2], [12]. Mùa đông cũng là mùa thu hoạch tốt nhất phần thân rễ của sâm. Phân bố tự nhiên của cây sâm ngọc linh Cho đến nay, sâm ngọc linh mới chỉ phát hiện thấy ở cao nguyên trung phần, trong đó điểm phân bố tập trung vốn có và quan trọng nhất là núi Ngọc Linh.
Cụ thể là ở các xã Tê Xăng, Măng Ri, huyện Tu Mơ Rông; xã Mường Hoong, Ngọc Linh, huyện Đăk Glei (tỉnh Kon Tum) và xã Trà Cang, Trà Linh, Trà Nam, huyện Nam Trà My (tỉnh Quảng Nam) [12]. Cây sâm do Phạm Hoàng Hộ phát hiện ở núi Lang Biang (tỉnh Lâm Đồng) năm 1970 cũng là sâm ngọc linh. Như vậy, nếu tính về “tính nguyên thuỷ” của nó thì sâm ngọc linh đã có mặt ở 3 vùng núi khác nhau, tạm thời cho rằng thuộc 2 điểm phân bố (dãy Ngọc Linh và Lang Biang). Cả 2 khối núi này đều có độ cao trên 1.
Điểm phát hiện có sâm ngọc linh mọc tự nhiên đều vào khoảng 1. Tầm quan trọng, giá trị, thành phần hoá học của sâm ngọc linh 1. Tầm quan trọng và giá trị của sâm ngọc linh Tất cả những loài thuộc chi Panax đều có giá trị làm thuốc, một số loài của chi này đã trở thành những cây thuốc nổi tiếng, không chỉ trong phạm vi của nền y học cổ truyền phương Đông mà trên toàn thế giới như nhân sâm (Panax ginseng); giả nhân sâm (Panax pseudoginseng); tam thất (Panax notoginseng) và sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha & Grushv. Ở Việt Nam, ngay từ những năm kháng chiến chống 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Theo quan điểm hóa phân loại và dược lý học, những công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới đã chia các loài thuộc chi Panax thành 2 nhóm chính: Nhóm 1: gồm các loài hiện đã được phát triển trồng trọt gồm: nhân sâm (Panax ginseng), sâm mỹ (Panax quinquefolius), tam thất (Panax notoginseng),… có bộ phận dưới mặt đất là một rễ củ dạng cà rốt phát triển và chứa các Saponin có khung thuộc nhóm dammaran. Nhóm 2: gồm các loài mọc hoang như Panax japonicas, Panax zingiberensis, Panax stipuleanatus,… với bộ phận thân rễ dưới đất phát triển theo hướng nằm ngang, chứa Saponin có khung cấu tạo thuộc nhóm olean [3]. Từ năm 1985 đến năm 2000, thông qua sự hợp tác quốc tế hiệu quả, đặc biệt với các nhà khoa học Ba Lan, Nhật Bản đã cho thấy sâm ngọc linh có 52 hợp chất saponin, trong đó có 24 saponin đã được xác định là có cấu trúc hoàn toàn mới, lần đầu tiên được công bố. Khi so sánh với nhóm sâm trồng (nhóm 1) có giá trị trên thế giới như nhân sâm (Panax ginseng), sâm mỹ (Panax quinquefolius), tam thất (Panax notoginseng),… thì thành phần saponin của sâm ngọc linh rất giống với 3 loài nói trên, nhưng hàm lượng lại cao hơn nhiều [3], [11].
Thành phần hóa học của sâm ngọc linh Từ năm 1974 – 1990, Nguyễn Thới Nhâm và cộng sự đã nghiên cứu nhân sâm Việt Nam, so sánh với nhân sâm Triều Tiên (Panax ginseng), nhân sâm Nhật Bản (Panax japonicus) và nhân sâm Hoa Kỳ (Panax quinquefolium). Kết quả là bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (SKIM) đã phát hiện trong Panax vietnamensis 15 vết saponin có giá trị Rf (Rf: Hệ số di chuyển) và mầu sắc tương ứng với 12 hợp chất saponin của Panax ginseng [13]. Chi tiết hơn nữa, trong Panax vietnamensis có hàm lượng cao nhất saponin kiểu damarane 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.58%), trong đó saponin thuộc diol và triol có tỷ lệ 32% và một lượng nhỏ saponin của axit oleanolic[13]. Điều này trái với quy luật chung là thông thường các cây nhân sâm cho thân rễ phát triển thì thường chứa lượng saponin của axit oleanolic và saponin nhóm damarane [8], [11].
Cũng là lần đầu tiên trên thế giới, người ta chiết được một lượng lớn majonozit R2 và ocotillol saponin trong cùng một loại Panax (chỉ riêng hai chất này đã chiếm 4.34%) gấp 43 lần hàm lượng majonozit và ocotillol saponin cao nhất có trong các loài chi Panax [16]. Ocotillol saponin đã trở thành một hợp chất cần chú ý có thể đưa thành tiêu chuẩn để phân loại hóa học vì nó có thể ảnh hưởng đến một số tác dụng mang tính đặc thù của Panax vietnamensis. Sự có mặt của damarane saponin kiểu ocotillol cũng còn làm cho sâm ngọc linh khác với nhân sâm Triều Tiên vì cho tới nay người ta chưa tìm thấy ocotillol trong nhân sâm Triều Tiên. Năm 1994, Nguyễn Minh Đức còn chứng minh nhân sâm của Việt Nam có hàm lượng saponin damarane cao nhất (12 - 15%) so với nhân sâm khác chỉ chứa 10% và số lượng saponin nhiều nhất (49%) so với 26% trong nhân sâm triều tiên [9].
Ngoài những saponin nói trên, trong nhân sâm của Việt Nam còn chứa các polyacetylen, axit béo, axit amin, gluxit, tinh dầu và một số yếu tố vi lượng [11]. Như vậy, sâm ngọc linh không những đặc biệt về mặt phân bố (là loài duy nhất có phấn bố tại 14°15’ vĩ độ Bắc, giới hạn cuối cùng về phía Nam của chi Panax L.) mà còn độc đáo về cấu tạo hoá học bởi tuy là loài sâm thuộc nhóm 2 với bộ phận thân rễ thuộc dạng khí sinh, phát triển theo hướng nằm ngang nhưng thành phần hoá học lại chứa các saponin chủ yếu thuộc nhóm dammaran (giống các loài sâm của nhóm 1), đặc biệt hơn lại có chứa một số saponin đặc trưng mà các loài sâm khác trên thế giới không có. Công trình nghiên cứu của loài sâm ngọc linh Ở Việt Nam, cho đến nay, các công trình khoa học nghiên cứu về sâm ngọc linh khá đa dạng, ngoài những nghiên cúu cơ bản tập trung vào điều tra, phân loại, xác định vùng phân bố thì cũng đã có nhiều nghiên cứu về 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thành phần hoá học, thử nghiệm hoạt tính bảo vệ gan, giải mã hệ gen lục lạp…có thể liệt kê một số các công trình đáng chú ý như sau: - Trần Lê Quân và cs (2002): tách chiết, majonoside R2, Triterpen Saponin từ cây sâm việt nam (Panax vietnamensis) và thử nghiệm hoạt tính bảo vệ gan. Nghiên cứu cho thấy cao chiết MeOH của củ sâm việt nam có hoạt tính bảo vệ gan in vitro trên mô hình gây độc cho tế bào gan bằng D- galactosamine (D-GaLN)/yếu tố hoại tử khối u-alpha (TNF-anpha) .