Chương 1 TONG QUAN TÀI LIEU 1.1 Tổng quan về cây bách bộ 1. Phân loài khoa hoc cay bách bộ Theo hệ thống phân loại APG III (2009), cây bách bộ được phân loại: Giới (kingdom) : Plantae Bộ (order) : Pandanales Ho (family) : Stemonaceae Chi (genus) : Stemona Loài (species) : Stemona tuberosa Lour. Tên gọi khác ở Việt Nam (dây ba mươi, củ ran trâu, dây det ác), Indonesia (kanyalut, ngabalo, isoratu), Thái Lan (non taai yaak), Trung Quốc (baibu). Bách bộ được phát hiện lần đầu tiên bởi đầu tiên bởi William Roxburgh vào năm 1795 ở bang Andhra Pradesh của An Độ va được mô tả dưới chi Roxburghia Roxb., với danh pháp Roxburghia gloriosoides Rosb.
đã có nhiều tranh cãi về vị trí phân loài của cây bách bộ. Trước đó cây bách bộ được giữ dưới họ Roxburghiaceae bởi Lindley vào đầu năm 1832. Tuy nhiên, sau này một số tác giả cho rằng Stemonaceae là họ thích hợp cho Stemona fuberosa Lour. Hệ thống phân loài của chi Stemona Lour.
từng gây ra tranh cãi trong thời gian dài và đã được so sánh với khá nhiều họ, ví dụ như: Araceae, Dioscoreaceae, Liliaceae, Smilacaceae, Taccaceae, Pandanales (Veldkamp, 2007) và Asclepidiaceae (Sims, 1812). Ho Stemonaceae được dai diện với bốn chi, Pentastemona Steenis. va Stemona Lour.2 Phan bố Chi Stemona Lour. gồm 25 loài, xuất hiện từ Miền Nam chau A va Malaysia đến miền bắc Australia (Santapau, 1973).
Cụ thé, bách bộ phân bố nhiều ở Uc, Bangladesh, Trung Quốc, Campuchia, Ấn Độ, Lao, Malayasia, Myanmar, Philipines, Thai Lan và Viét Nam (Inthtachub, 2008). Ở Việt Nam, có 5 - 6 loài và đều có rễ củ dang chùm; Một số loài tương đối hiếm gap nên đã đưa vào Sách Đỏ Việt Nam. Loài Stemona fuberosa Lour. có phân bố rộng rãi nhất, bao gồm hầu hết các tỉnh miền núi (trừ vùng cao trên 1000 m), trung du và có ca vùng ven biển, đồng bằng.
Những tỉnh xuất hiện nhiều là Cao Bang, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Hòa Bình, Thanh Hóa (Viện Dược liệu, 2006).3 Đặc điểm thực vật học của cây bách bộ Theo Viện Dược liệu (2006) cây bách bộ có những đặc điểm sau: Thân: dây leo bằng thân quấn, dai 6 - 8 m có khi hon. Thân nhẫn, hình tru, màu lục nhạt, hơi phình lên ở những mau. | Rễ: củ nhiều, to, hình trụ, mọc thành khóm dày, đài 15 - 30 cm. | Lá: mọc đối hoặc so le có cuống đài, sốc hình tim, đầu thuôn nhọn, có 7 - 13 gân chính hình cung chạy từ cuống lá đến đầu lá, có những gân phụ ngang, nhỏ, song song, sít nhau rất đặc sắc.
Hoa: cụm hoa mọc ở kẽ lá, có cuống dai 2 - 4 cm, gồm 1 - 2 hoa màu vàng lục, mặt trong màu đỏ tía, có mùi hôi; bao hoa gồm4 bộ phận giống nhau, hẹp ngang, thuôn dài khoảng 4 cm; 4 nhị, chỉ nhị ngắn. Quả: quả nang hình trứng thuôn, ` ; Neguon: Missouri Botanical Garden, có 5 - 8 hat.4 Dac điểm sinh trưởng cây bach bộ Theo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, cây bách bộ là loài cây thích hợp vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nên ở Việt Nam cây phân bồ rộng rãi ở cả vùng có khí 4 hậu nhiệt đới điển hình phía Nam, cũng như khí hậu á nhiệt đới ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Cây ưa ẩm và sáng nhưng có thê hơi chịu bóng. Cây bách bộ thường leo lên các cây bụi hoặc cây gỗ nhỏ ở ven rừng, đọc theo hai bên bờ khe suối, ở cửa rừng kín thường xanh, dưới chân rừng núi đá vôi và bờ nương ray.
Độ cao phân bố có thê từ vải chục mét (ở vùng rừng ven biển và đảo) lên tới gần 1000 m sâu trong lục địa. cây bách bộ ra hoa qua hang năm, mùa hoa: tháng 6 — 7; qua: tháng 7 — 9. Khi quả gia tự mở dé hạt thoát ra ngoài. Cây tái sinh tự nhiên chủ yếu từ hạt và cây chồi sau khi bị cắt, thậm chí sau khi khai thác rễ củ, phần gốc vùi lại vẫn có khả năng tái sinh.5 Thanh phần hóa học Theo Vũ Ngọc Kim (1996), rễ bách bộ còn chứa 2,3% glucid, 9,25% protid, nhiều acid hữu cơ như: acid malic, acid oxalic, acid succinic, acid acetic, acid formic.
Theo Wang (2014), các alkaloid của rễ bach bộ tạo thành một nhóm độc nhất, gồm các alkaloid hemiterpenoid pyrrolidine- và monoterpenoid pyrrolidine có nguồn gốc từ L-ornithine và axit glutamic. Tính đến cuối năm 2013, khoảng 183 Stemona alkaloid đã được phân lập từ chi stemona. Dựa trên việc xem xét toàn diện các con đường sinh học và đặc điểm hóa học, 183 Stemona alkaloid được phân thành hai nhóm (hemiterpenoidpyrrolidine- và monoterpenoidpyrrolidine) và mười bốn loại khác nhau. Theo Xu và ctv (2022) và Viện duoc liệu (2006), rễ bách bộ chứa nhiều alkaloid như: stemonine, tuberostemonine, neotuberostemonine, oxotuberostemonine, isotubero- stemonine, hypotuberostemonine, stenine, stemotinine, isostemotinine, stemotuberine, isostemonine, tuberostemoninol, stemoninoamid, bisdehydroneotu berostemonine, ste- moamide, tuberostemospironine, stemonamine, parvistemoline, stemofoline, stemocur- tisine va miscellaneous alkaloids.6 Cong dung của cay bach bộ 1.1 Công dụng điều trị ho Stemonin có tác dụng làm giảm sự kích thích của trung tâm hô hấp động vật, ức chế phản xạ ho do đó có tác dụng trị ho.
Ngoài ra, bách bộ đã được thí nghiệm chữa bệnh lao hạch có kết quả tốt (Viện được liệu, 2006). Chung và ctv (2003) đã nghiên cứu tác dụng chống ho của các alkaloid ở rễ Stemona tuberosa trên chuột lang qua đường 5 tiêm trong màng bụng, sử dụng bình xịt acid citric để gây ho, tác giả cho rằng neotuberostemonine và các alkaloid loại stenine khác là các thành phần chống ho. Hơn nữa, khả năng chống ho của neotuberostemonine đã được báo cáo là tương đương với codeine nhưng không liên quan đến các thụ thé opioid. Tác dụng của thành phan hóa học có trong rễ bách bộ khác với mẫu neotuberostemonine cũng được phát hiện là có đặc tính chống ho.
Kết quả này gợi ý rằng các alkaloid khác tồn tại trong rễ bách bộ có thé chống ho, ngoài tác dụng của neotuberostemonine (Xu và ctv, 2006). Một nghiên cứu khác của Song và ctv năm 2018 cho thấy protostemonine, một hoạt chất alkaloid chiết xuất từ rễ cây bách bộ có tác dụng chống viêm cấp tính, cải thiện sự phân cực AAM (đại thực bào được kích hoạt thay thế), viêm hen suyén và đây có thể là một tác nhân tiềm năng để điều trị hen suyễn.2 Khả năng kháng viêm Profostemonine chiết xuất từ rễ bách bộ có tác dụng kháng viêm cấp tính (Song và ctv, 2018). Nghiên cứu của Xu và ctv (2022) càng khẳng định thêm về khả năng kháng viêm của một số alkaloid được chiết từ rễ bách bộ. Đối với s/enine, hợp chất dehydrostenine B thé hiện hoạt tính tương đương với hoạt tính của thuốc dexamethasone, một loại thuốc kháng sinh, còn hợp chất dehydrostenine A thé hién hoat tính trung bình.
Đối với /uberostemospironine, chỉ có hợp chat dehydrocroomine thé hiện hoạt tính kháng viêm tốt. Ngoài ra, hai hoạt chất twherostemonine D va bisdehydrostemoninine cũng có khả năng kháng viêm nhưng ở mức vừa phải.3 Khả năng ngăn ngừa ung thư Theo Liu và ctv (2020), các nghiên cứu trên tế bào và mô động vat đã chứng minh chiết xuất và các chất chuyên hóa thứ cấp từ thực vật thuộc chi Stemona thể hiện tác dụng chống ung thư. Hiện tượng chết tế bào theo chương trình (apoptosis) được coi là cơ chế gây độc tế bảo chính của các liệu pháp chống ung thư, mà một số chất chiết xuất từ rễ bách bộ có thé gây tăng cường quá trình tự hủy ở các tế bào ung thư. Ngoài ra, dichloromethane của rễ bách bộ đã được chứng minh là có tác dụng ức chế tăng trưởng và gây ra tác dụng apoptosis với tế bào ung thư biểu mô tuyến giáp thé tủy (MTC).4 Khả năng kháng virus Theo Liu và ctv (2020), hoạt tính kháng virus của các loài thực vật thuộc chi Stemona đã được nghiên cứu, chang hạn như ngừa virus gây bệnh herpes simplex (HSV), virus khảm thuốc lá (TMV) và virus cam gia cầm (AIV), cho thấy tiềm năng sử dụng các chất chiết xuất và các chất chuyên hóa thứ cấp của các loài Stemona làm chat kháng virus.
Dehydroisostemotinine được coi là alkaloid chính thé hiện hoạt tính kháng TMV tốt nhất với ty lệ ức chế chữa khỏi bệnh cao hơn so với ningnamycine (Hu và ctv, 2018). Ngoài ra, hoạt tính khang virus của hai acid chlorogen, methyl 3-O- feruloylquinate va methyl 5-O-caffeyolquinate có thé bảo vệ tế bào nuôi cây ban đầu khỏi sự gây độc tế bào của virus cm H5N1 (Ge va ctv, 2007).5 Tiềm năng làm thuốc diệt côn trùng và thuốc trừ sâu Theo Enas và ctv (2022), alkaloid là một trong những san phẩm tự nhiên của thực vật được tìm thấy ở các bộ phận khác nhau của cây, với tỷ lệ khác nhau, có nhiều công dụng trong lĩnh vực y học, nông nghiệp và công nghiệp. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tìm ra hiệu quả sinh học của các hợp chất này đối với các loài gây hại nông nghiệp như côn trùng, nam, vi khuẩn và các loài gây hại khác. Vai trò của alkaloid trong việc bảo vệ cây trồng dé tăng năng suất do tinh da dạng hóa học, nên ảnh hưởng theo những cách khác nhau, chẳng hạn như chất độc hại, chất xua đuôi, chất chống ăn hoặc chất điều hòa tăng trưởng.
Do đó, các chất tự nhiên của nhóm alkaloid đóng vai trò quan trọng như chất diệt côn trùng và có thể được đưa vào các chương trình quản lý tổng hợp đối với côn trùng. Đã có ghi nhận rằng các alkaloid có nhiều tác dụng như hoạt động kháng vi sinh vat (kháng khuẩn, kháng nắm và kháng virus), chống động vật ăn cỏ, hoạt động gây đột biến hoặc chống ung thư, gây độc tế bào ở động vật có xương. Ngoài ra, các alkaloid khác có tác dụng gây chết động vật khi ăn, ví dụ như nicotin và anabasine được sử dụng làm thuốc trừ sâu (Hoffmann, 2003). Đã có nghiên cứu chỉ ra rằng 20% loài thực vật có alkaloid đưới dạng chất chuyền hóa thứ cấp và đại điện cho cơ chế phòng thủ chống lại mam bệnh và động vật ăn cỏ (Summons và ctv, 2006).
Ngoài ra, đã có các nghiên cứu nói về khả năng diệt sâu bệnh và làm thuốc trừ sâu sinh học của các loài thuộc chỉ Stemona (Sakulpanich va ctv, 2017; Kongkiatpaiboon và ctv, 2013).2 Sơ lược về nuôi cấy mô 1.21 Khai niệm Nuôi cay mô tế bảo thực vật là phương pháp nuôi cấy in vitro mô hoặc tế bào đã tách rời ra khỏi cơ thê thực vật trong môi trường thích hợp dé chúng trở lại trạng thái chưa phân hóa, có khả năng phân chia và biệt hóa thành các mô, cơ quan chuyên biệt va phát triển thành cây con mới.