CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. TỔNG QUAN VỀ CÂY NHỤC ĐẬU KHẤU (Myristica fragrans Houtt.1 Phân loại: Vị trí phân loại của loài Myristica fragrans theo hệ thống phân loại của Armen Takhtajan [79] Giới thực vật: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp Ngọc lan: Magnoliopsida Phân lớp Ngọc lan: Magnoliidae Bộ Máu chó: Myristicales Họ Máu chó: Myristicaceae Chi: Myristica Loài: Myristica fragrans Hiện nay, chi Myristica có khoảng 176 loài [65] được xác định trên toàn thế giới nhưng tập trung chủ yếu ở New Guinea với nhiều loài đặc hữu ở khu vực này [3], trong đó tại Việt Nam đến 2011 ghi nhận 4 loài là M. Đặc điểm thực vật và phân bố Nhục đậu khấu: Nhục đậu khấu là một cây to, cao 8 – 10 m. Toàn thân nhẵn, lá mọc so le, xanh tươi quanh năm, phiến lá hình mác rộng, dài 5 – 15 cm, rộng 3 – 7 cm, mép nguyên, cuống lá dài 7 – 12 mm.
Hoa khác gốc mọc thành xim ở kẽ lá, có dáng tán, hoa màu vàng trắng. Quả hạch, hình cầu hay quả lê, màu vàng, đường kính 5 – 8 cm, khi chín nở theo chiều dọc thành 2 mảnh, trong có một hạt có vỏ dày được bảo bọc bởi một áo hạt không kín, màu hồng [2]. Hạt hình trứng hoặc hình bầu dục; dài 2 - 3 cm; đường kính 1,5 – 2,5 cm; mặt ngoài màu nâu tro hoặc vàng xám, có khi phủ phấn trắng, có rãnh dọc, mờ nhạt và nếp nhăn hình mạng lưới không đều. Hạt có rốn ở đầu tù (rốn ở vị trí rễ mầm) là một điểm lồi tròn, màu nhạt; hợp điểm lõm và tối, noãn nhân dọc nối hai đầu hạt.
Ngoài cùng là lớp vỏ hạt rồi đến lớp ngoại nhũ sát lớp vỏ hạt. Cây mầm nằm trong một khoang rộng, kết cấu cứng, mặt gãy có vân hoa đá màu vàng nâu, đầu tù; có thể thấy phôi nhăn, khô, nhiêu dầu, mùi thơm nồng, vị cay [1]. Cây nhục đậu khấu được trồng ở miền Nam Việt Nam, Campuchia, Indonesia, Malaysia, tây Ấn Độ, tỉnh Quảng Đông, miền nam Trung Quốc [2]. Bộ phận dùng: hạt, áo hạt, tinh dầu thường được sử dụng nhiều nhất [2], [8].
Một số nghiên cứu về tác dụng sinh học và thành phần hóa học của hạt Myristica fragrans Houtt. 2 Hiện nay, các nghiên cứu về tính chất hoá học và tác dụng sinh học về hạt Nhục đậu khấu tại Việt Nam còn rất hạn chế, hầu hết các tài liệu đều được nghiên cứu ở nước ngoài. Thành phần hóa học: Hạt nhục đậu khấu cho thấy nhiều tiềm năng sử dụng trong thực phẩm và dược phẩm nhờ vào sự đa dạng thành phần hoá học của nó, trong đó chủ yếu là: lignan, neolignan, diphenylalkan, flavonoid, terpen và một số thành phần khác: • Lignan o Lignan Lignan là các hợp chất chủ yếu được phân lập từ hạt nhục đậu khấu với nhiều hoạt tính dược lý (chống ung thư, chống viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng tiểu cầu, kháng virus, …). Lignan là các dime của phenylpropanoid (C6 - C3) được liên kết bởi các nguyên tử C8 - C8’ ở nhánh bên; các dime tự nhiên có các liên kết khác với loại liên kết này được gọi là neolignan.
Cho đến nay, tổng cộng 21 lignan đã được xác định ở hạt nhục đậu khấu [28], [87]. o Neolignan Neolignan cũng là thành phần chính của hạt nhục đậu khấu, khoảng 44 hợp chất neolignan đã được phân lập từ hạt nhục đậu khấu, trong đó có hai neolignan mới được phân lập năm 2023 bởi Nguyễn Việt Phong và cộng sự [54]. Khoảng 38,6% là neolignan benzofuranoid; 59,1% là 8-O-4' neolignan (8-O-4' Diarylpropanoid) và 2,3% là neolignan diphennylpropanoid [28], [54], [62]. • Diphenylalkan Có sáu diphenylalkan đã được xác định có trong hạt nhục đậu khấu [28].
Trong số đó, malabaricon C được biết đến là hợp chất có hoạt tính oxy hoá khử mạnh và nhiều tác dụng sinh học [61]. Gần đây, tetramethylhexestrol đã được phân lập từ hạt nhục đậu khấu [21]. • Phenylpropanoid Phenylpropanoid là một trong những thành phần chính (15 ‒ 20%) của tinh dầu hạt nhục đậu khấu, trong đó myristicin, elemicin, eugenol và safrol là các hợp chất sơ cấp được phân lập từ sớm [18], [34]; bốn dẫn xuất propanediol cũng được phân lập từ hạt Nhục đậu khấu năm 2009 [19]. • Terpen và dẫn chất Hydrocacbon terpen và các dẫn xuất của chúng là thành phần của tinh dầu và nhựa dầu chiết xuất từ hạt và quả nhục đậu khấu [18], [34].
Một số hydrocacbon terpen: α- pinen, β-pinen, sabinen, camphen, terpinen-4-ol, limonen, dẫn xuất terpen khác cũng được báo cáo là thành phần chính của tinh dầu hạt nhục đậu khấu [34]. 3 • Axit béo, este chất béo Chất béo trong hạt nhục đậu khấu thường được gọi là trimyristin, bao gồm cả chất béo bão hoà và chất béo không bão hoà, và chiếm khoảng 28-34% trong thành phần của hạt, trong đó axit myristic là thành phần chủ yếu, rồi đến axit palmitic, axit lauric [46], [18], [38], năm axit béo: axit lauric, axit myristic, axit palmitic, axit stearic và axit pet- roselinic đã được phát hiện bằng GC–MS (phương pháp sắc ký khí kết hợp khối phổ) [55]. Dịch chiết diclomethan của hạt cho thấy sự xuất hiện của các axit béo và este của axit béo như methyl pentadecanoic este, methyl 10-octadecenoic este, methyl 9- hexadecenoic este [6]. • Steroid, saponin và flavonoid Steroid và saponin cũng có mặt trong hạt nhục đậu khấu tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu phân lập được các hợp chất thuộc nhóm này, trong đó steroid (β-sitosterol), saponin (daucosterol) đã được xác định [20], [21], [31].
Hơn nữa, campesterol và 5-avenasterol cũng được xác định có trong dầu hạt nhục đậu khấu và nghiên cứu còn chỉ ra việc chiết xuất nhanh dưới áp suất cao cho hàm lượng sterol cao hơn chiết soxhlet, và nhiệt độ càng cao thì hiệu suất càng lớn [56]. Ngoài ra, flavonoid (3',4',7 - trihydroxyflavon) đã được tìm thấy trong hạt của nhục đậu khấu [22], quercetin trong dịch chiết ethanol của hạt cũng được nghiên cứu tiềm năng chống viêm [17]. Phổ MS/MS (phương pháp khối phổ nâng cao) cũng cho thấy sự hiện diện của catechin, apigenin và naringenin trong dịch chiết [81]. • Một số hợp chất khác Một số thành phần khác cũng được báo cáo là có từ nhục đậu khấu như axit 3- methyl-5-pentyl-furylarylic từ hạt [40].
Hạt nhục đậu khấu được phát hiện có chứa axit amin bao gồm cả axit amin thiết yếu như leucin, lysin, phenylalanin, threonin, valin, isoleucin, histidin, methionin và axit amin không thiết yếu như axit glutamic, arginin, axit aspartic, tyrosin, glycin, serin, cystein [6]. Hơn nữa, Olaleye và cộng sự đã khảo sát các hợp chất tự nhiên từ dịch chiết nước của hạt nhục đậu khấu, và chỉ ra sự xuất hiện của alkaloid, anthraquinon, glycosid, phlobatanin, saponin và flavonoid mà không có sự xuất hiện của tanin [57]. Một số thành phần hoá học được tổng hợp trong bảng 1.1: Thành phần hóa học trong Myristica fragrans STT Tên hợp chất Công thức hóa học TLTK Lignan 1 Macelignan [87] Axit meso- 2 [87] dihydroguaiaretic 3 Otobaphenol [89] Neolignan Benzofuranoid neolignan 4 Licarin A [33] 8-O-4' diarylpropanoid neolignan 5 Myrislignan [12] 6 Maceneolignan F [12] Diphenylpropanoid neolignan 5 7 Dehydrodieugenol [31] Diphenylalkan 8 Malabaricon B [31] 9 Malabaricon C [31] 10 Tetramethylhexestrol [20] Phenylpropanoid 11 Myristicin [38] 12 Eugenol [38] Terpen và dẫn chất 13 α-pinen [34] Axit béo và este axit béo 14 Axit lauric [55] 15 Axit myristic [55] Steroid, saponin, và flavonoid 6 16 β-sitosterol [31] 17 Daucosterol [31] 18 3',4',7-trihydroxyflavon [21] 19 Quercetin [17] Một số hợp chất khác Axit 3-methyl-5- 20 [40] pentyl-furylarylic 1. Tác dụng sinh học: Hạt nhục đậu khấu đã cho thấy nhiều hoạt tính sinh học tiềm năng khi được sử dụng như một bài thuốc trong y học cổ truyển từ lâu.
Cho tới nay đã và đang có nhiều nghiên cứu nhằm tìm hiểu sâu hơn về tác dụng sinh học và cơ chế hoạt động của những hợp chất phân lập được từ hạt nhục đậu khấu. Tác dụng kháng viêm và giảm đau: Một số nghiên cứu cho thấy sự xuất hiện của NO (nitric oxit) gây ra độc tính trên tế bào, xuất hiện trong phản ứng viêm và có thể gây tổn thương mô. Quá trình sản xuất NO là hiện tượng điển hình diễn ra trong đại thực bào bị hoạt hoá bởi LPS (lipopolysaccharid) [11], [84]. 7 Macelignan có tiềm năng ngăn chặn sự biểu hiện của COX-2 (cyclooxygenase-2) và enzym cảm ứng iNOS (nitric oxit synthase), sự biểu hiện quá mức của hai yếu tố này có liên quan đến phản ứng viêm dây thần kinh [48].
Ngoài ra, macelignan còn có thể ngăn chặn đáng kể việc sản xuất TNF-α và interleukin-6 (IL-6) [36]. Myrislignan làm giảm phản ứng viêm do LPS gây ra trong các đại thực bào bằng cách ức chế NO và ức chế sản xuất các cytokine gây viêm; ức chế sự biểu hiện gen và protein của iNOS và COX-2. Trong nghiên cứu về hoạt tính chống viêm của neolignan ở nhục đậu khấu của Cao và cộng sự, sáu loại neolignan benzofuranoid và tám loại neolignan 8-O-4' đã chứng minh sự ức chế sản xuất oxit nitric trong đại thực bào đơn nhân RAW264.7 bị hoạt hoá bởi lipopolysaccharid trên chuột [12], [13]. Malabaricon C cũng thể hiện khả năng ức chế mạnh lên quá trình sản xuất NO ở trong đại thực bào RAW264.7 bị hoạt hoá bởi LPS.
Malabaricon C ở nồng độ 0,1 – 10 μM thể hiện hoạt tính làm giảm mức độ biểu hiện của COX-2 và iNOS do LPS gây ra (cường độ tác dụng phụ thuộc liều lượng), nhưng không làm thay đổi biểu hiện α-tubulin [80]. Flavonoid trong hạt nhục đậu khấu cũng được chứng minh có khả năng chống viêm với thử nghiệm làm bền màng tế bào hồng cầu khi so sánh với Ibuprofen [5]. Tác dụng chống oxy hóa: Khả năng chống oxy hóa của dịch chiết xuất hoặc chất phân lập từ nhục đậu khấu được nghiên cứu và đánh giá bằng nhiều thử nghiệm khác nhau: ước tính tổng nồng độ phenolic; khả năng loại bỏ gốc tự do 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl (DPPH); ức chế peroxid hóa lipid (LPO); khả năng tạo phức với các ion sắt (II); khả năng khử sắt của huyết tương (FRAP) [26], [38], [91]. Các dịch chiết aceton, ethanol, metanol, butanol và nước của hạt nhục đậu khấu đều cho thấy hoạt động chống oxy hóa đáng kể chống lại vi sinh vật, trong đó dịch chiết aceton thể hiện hoạt tính chống oxy hóa cao nhất [26].
Malabaricon C cho thấy hoạt tính bắt gốc tự do mạnh mẽ chống lại DPPH (IC50 = 6,56 μg/ml) so với đối chứng dương tính axit ascorbic (IC50 = 5,76 μg/ml) [69]. Axit meso-dihydroguaiaretic thể hiện khả năng chống oxy hóa lipoprotein trọng lượng thấp (LDL) mạnh mẽ với giá trị IC50 = 2,6 μM trong xét nghiệm TBARS (Chất phản ứng với Axit Thiobarbituric) [43]. Malabaricon B và malabaricon C đều cho thấy tiềm năng chống lại loét dạ dày do indomethacin gây ra trên chuột, do chúng có hoạt tính chống oxy hoá cùng với khả năng điều hoà tiết chất nhầy, tổng hợp prostagladin và sự biểu hiện của thụ thể EGF.