BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC NGUYỄN THẾ LỢI NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC, GEN PHÂN LOẠI VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC TINH DẦU LÁ CÂY KHỔ SÂM (CROTON KONGENSIS) TẠI THANH HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THANH HÓA, 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC NGUYỄN THẾ LỢI NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC, GEN PHÂN LOẠI VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC TINH DẦU LÁ CÂY KHỔ SÂM (CROTON KONGENSIS) TẠI THANH HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Chuyên ngành: Thực vật học Mã số: 8.11 Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Đình Chắc THANH HÓA, 2023 Danh sách Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ khoa học theo Quyết định số 951/ QĐ- ĐHHĐ ngày 26 tháng 04 năm 2023 của Hiệu trưởng Trường Đại học Hồng Đức Học hàm, học vị, Họ và Cơ quan Công tác Chức danh tên trong Hội đồng GS. Chu Hoàng Mậu Trường ĐHSP Thái Nguyên Chủ tịch PGS. Lê Thị Hương Trường ĐH Vinh Phản biện 1 PGS.
Nguyễn Bá Trung tâm TV chuyển giao Phản biện 2 Thông KHCNNN và PTNT Thanh Hoá TS. Đỗ Thị Hải Trường ĐH Hồng Đức Ủy viên TS. Lê Văn Trọng Trường ĐH Hồng Đức Thư ký Xác nhận của Người hướng dẫn Học viên đã chỉnh sửa theo ý kiến của Hội đồng Ngày tháng năm 2023 (Ký và ghi rõ họ tên) TS. Lê Đình Chắc LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả là đồng tác giả với các cộng sự khác.
Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực, đặc biệt là trình tự vùng gen ITS và gen Matk và thành phần hóa học tinh dầu lá loài Khổ sâm (Croton kongensis) tại Thanh Hóa là những kết quả đầu tiên được công bố tại Việt Nam, một phần cũng đã được công bố trên các tạp chí Khoa học Tự nhiên và Công nghệ trường Đại học Hồng Đức, Thanh Hóa với sự đồng ý và cho phép của các đồng tác giả. Phần còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ các công trình nghiên cứu nào khác. Thanh Hóa, ngày tháng năm 2023 Tác giả HV. Nguyễn Thế Lợi i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành tới TS.
Lê Đình Chắc - Trưởng Bộ môn Sinh học, người thầy đã tận tình dạy bảo, hướng dẫn tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất, giúp đỡ và chia sẻ những khó khăn với tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô Bộ môn Sinh học, Ban chủ nhiệm Khoa KHTN Trường Đại học Hồng Đức Thanh Hóa. Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ của Phòng Quản lý Sau đại học và Ban lãnh đạo Trường Đại học Hồng Đức, Thanh Hóa đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập và làm nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ quý báu của tất cả các anh, chị em và các bạn lớp K14 cao học Thực vật học.
Cuối cùng, tôi muốn tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả người thân trong gia đình đã luôn sát cánh bên tôi, quan tâm, động viên và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này! Thanh Hóa, ngày tháng năm 2023 HV. Nguyễn Thế Lợi ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Đặc điểm hình thái, thành phần hóa học và giá trị dược học của Khổ sâm.
Vị trí phân loại và đặc điểm hình thái của loài Khổ Sâm (Croton kongensis). Thành phần hóa học cơ bản của Khổ sâm. Giá trị y học của cây Khổ sâm. Đặc điểm gen phân loại ITS, MatK.
Khái niệm mã vạch DNA. Các tiêu chuẩn cơ bản của trình tự barcode. Gen phân loại ITS, MatK. ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP.
Vật liệu, hóa chất và thiết bị. Đối tượng, địa điểm và vật liệu nghiên cứu. Hóa chất, thiết bị và máy móc. Phương pháp nghiên cứu.
Phương pháp thu mẫu. Các phương pháp sinh học phân tử. Phương pháp chiết xuất và nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu. Xử lý mẫu nguyên liệu.
Phương pháp cất tinh dầu. Phương pháp phân tích thành phần hóa học tinh dầu và dầu béo bằng hệ thống máy sắc ký khí GC-MS. Xử lý các số liệu thu được. Yêu cầu đối với kết quả phân tích.
Phương pháp thử hoạt tính kháng khuẩn và chống oxy hóa của tinh dầu lá cây Khổ sâm. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Đặc điểm hình thái của mẫu Khổ sâm thu tại Thanh Hóa. Kết quả phân tích trình tự gen ITS và gen Matk.
Kết quả đọc trình tự 2 đoạn gen ITS; Matk của cây Khổ sâm. Kết quả phân tích trình tự ITS. Kết quả phân tích trình tự Matk. Kết quả phân tích thành phần hóa học tinh dầu lá cây Khổ sâm thu tại Thanh Hóa.
Kết quả phân tích thành phần hóa học lá Khổ sâm thu tại Như Xuân, Thanh Hóa. Kết quả phân tích thành phần hóa học lá Khổ sâm thu tại Thường Xuân, Thanh Hóa. Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu lá cây Khổ sâm thu tại Như Xuân và Thường Xuân Thanh Hóa. Kết quả thử hoạt tính kháng viêm của tinh dầu lá Khổ sâm thu tại Như Xuân và Thường Xuân Thanh Hóa.
Kết quả thủ hoạt tính chống oxy hóa của tinh dầu lá Khổ sâm thu tại Như Xuân và Thường Xuân Thanh Hóa. 51 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO. P1 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 2.
Trình tự các cặp mồi sử dụng để nhân bản 2 trình tự tương 15 ứng Bảng 2. Thành phần phản ứng PCR nhân gen 19 Bảng 3. Kết quả đọc trình tự gen ITS và Matk của các mẫu Khổ 29 sâm thu tại Như Xuân và Thường Xuân, Thanh Hóa Bảng 3. Kết quả so sánh trình tự ITS thu được với các trình tự ITS đã 34 công bố trên gen bank bằng phần mềm MEGA XI Bảng 3.
Kết quả so sánh trình tự MatK thu được với các trình tự MatK 40 đã công bố trên gen bank bằng phần mềm MEGA XI Bảng 3. Thành phần hóa học tinh dầu lá cây Khổ sâm thu tại Như 43 Xuân Thanh Hóa Bảng 3. Thành phần hóa học tinh dầu lá cây Khổ sâm thu tại Thường 45 Xuân Thanh Hóa Bảng 3. Kết quả thử hoạt tính khảng vi sinh vật kiểm định của tinh 49 dầu lá Khổ sâm Bảng 3.
Kết quả hoạt tính kháng viêm (Hoạt tính ức chế sản sinh 51 nitric oxide (NO) trên tế bào RAW264. Kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa của hai mẫu tinh dầu lá 52 Khổ sâm thu tại Thường Xuân và Như Xuân Thanh Hóa v DANH MỤC HÌNH Hình 3. Ảnh chụp cành và mặt trên Khổ sâm 26 Hình 3. Ảnh chụp mặt trên và mặt dưới lá Khổ sâm 27 Hình 3.
Kết quả PCR 2 mẫu với cặp mồi ITS, MatK 28 Hình 3. Kết quả so sánh trình tự ITS của hai mẫu Khổ sâm thu được 33 với một số trình tự ITS đã được công bố trên gan Banks Hình 3. Kết quả so sánh trình tự ITS thu được với trình tự ITS đã công 36 bố trên gen bank Hình 3. Kết quả so sánh trình tự Matk của hai mẫu Khổ sâm thu được 39 với một số trình tự Matk đã được công bố trên gan Banks Hình 3.
Kết quả so sánh trình tự MatK thu được với trình tự MatK đã 41 công bố trên gen bank vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BioEdit và DNAstar: Phần mềm Tin sinh học phân tích dữ liệu DNA NXTH : Như Xuân Thanh Hóa TXTH : Thường Xuân Thanh Hóa Blast : Basic Local Alignment Search Tool CTAB : Cetyl trimethyllammonium Bromide matK : Maturase K ITS : internal transcribed spacers PCR : Polymerase chain reaction vii MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Khổ sâm, tên gọi khác là Khổ sâm bắc bộ, cây cù đèn, tên khoa học là (Croton kongensis), thuộc họ thầu dầu (Euphorbiaceae). Theo y học dân gian, Khổ sâm được xem là cây dược liệu quý có tác dụng hiệu quả cao trong điều trị một số bệnh về dạy dày, đại tràng, vẩy nến, các viêm nhiễm khác [1], [2] … Điều này cũng đã được minh chứng bởi một số các công trình nghiên cứu khoa học về thành phần các hoạt chất mang tính dược học cao trong lá cây Khổ sâm. Những nghiên cứu gần đây, cho thấy, trong lá cây Khổ sâm có một số các nhóm hoạt chất sau: nhóm flavonoid, alcaloid, β – sitosterol, stigmasterol, acid benzoic, tecpenoid… đây là những hoạt chất có giá trị trong y học và dược học [3], [27].
Theo y học hiện đại, Khổ sâm có tác dụng chống oxy hóa, chống viêm, giúp giảm đau, chống dị ứng…[28]. Tại Việt Nam, về phân bố, Khổ sâm có phạm vi phân bố rộng, gần như có phân bố khắp các tỉnh trong cả nước, đây là một lợi thế để các nhà y học, dược học có thể tận dụng tối đa nguồn dược liệu quý này trong việc nghiên cứu tạo ra được nhiều sản phẩm hỗ trợ sức khỏe của con người từ nguồn cây này. Tuy nhiên, việc tạo ra các sản phẩm dược học có tác dụng chữa bệnh từ nguồn dược liệu này còn hạn chế. Thực tế cho thấy, các hướng nghiên cứu về loài cây này chủ yếu là nghiên cứu mô tả đặc điểm hình thái, phân loại để sắp xếp loài này trong hệ thống phân loại thực vật.
Tuy nhiên, trong chi Croton có rất nhiều loài, mỗi loài có những đặc điểm về giá trị dược học và y học là khác nhau, nhưng về hình thái và một số đặc điểm thực vật học của các loài trong chi này có những điểm tương đồng tương đối lớn, điều này cũng đã gây ra không ít những khó khăn trong việc lựa chọn và sử dụng đúng giá trị của nguồn dược liệu này. Tại Thanh Hóa, Khổ sâm cũng là một trong những loại thực vật dược quý được người dân sử dụng hàng ngày trong việc điều trị các bệnh về tiêu hóa, chống viêm… Tuy nhiên, việc sử dụng này vẫn mang tính dân gian, chưa 1 thực sự phát triển mạnh mẽ và khoa học. Do vậy, việc cung cấp thêm những cơ sở dữ liệu khoa học về loại dược liệu này là rất cần thiết và cấp bách, giúp các nhà khoa học dược học có thêm những cơ sở khoa học để đánh giá, bảo rồn, phát triển và khai thác tốt nguồn dược liệu quý này.