ĐẶT VẤN ĐỀ Nghiên cứu phát triển thuốc mới là một quá trình gian nan, tốn nhiều thời gian và chi phí bởi quá trình này phải trải qua nhiều giai đoạn. Mặc dù có nhiều hướng tiếp cận vấn đề nghiên cứu khác nhau nhưng quá trình nghiên cứu thường được bắt đầu với việc đánh giá hoạt tính của một lượng lớn các mẫu dược liệu hoặc hợp chất. Giai đoạn này mang tính định hướng và được gọi là giai đoạn nghiên cứu sàng lọc. Ở giai đoạn này, phương pháp thử in vitro được ưu tiên sử dụng bởi có ưu điểm là tiến hành đồng thời nhiều mẫu, lượng mẫu cần cho thử nghiệm ít, cho kết quả nhanh và chi phí thấp.
Mặc dù vậy, để có thể xây dựng được một phương pháp thử in vitro thì đích phân tử của bệnh (thụ thể, enzym, protein) phải được xác định. Với việc Whitehouse lần đầu tiên đưa ra giả thuyết về vai trò của hệ cholinergic đối với bệnh Alzheimer vào năm 1982, AChE cũng được xác định là một trong những đích phân tử đối với bệnh này. Trên cơ sở đó, một vài phương pháp thử in vitro đã được xây dựng. Trong đó, phương pháp đo quang sử dụng thuốc thử Ellman được sử dụng khá phổ biến trong các nghiên cứu sàng lọc tác dụng ức chế AChE in vitro của dược liệu và hợp chất hiện nay.
Đây cũng là hướng nghiên cứu thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới bởi 2 trong số 5 thuốc được sử dụng phổ biến để điều trị bệnh Alzheimer hiện nay là Galanthamin và Huperzin A đều có tác dụng ức chế R R AChE và có nguồn gốc thực vật [61], [88]. Gần đây, kết quả nghiên cứu sàng lọc dược liệu cho thấy dịch chiết của một số loài thuộc chi Piper L. có tác dụng ức chế AChE in vitro [17], [63]. Trong một vài nghiên cứu khác, hợp 1 chất piperin (alcaloid phổ biến nhất có mặt trong chi Piper L.) thể hiện tác dụng ức chế AChE trên thử nghiệm ex vivo và tác dụng cải thiện trí nhớ trên thử nghiệm in vivo [38], [143].
Bên cạnh đó, tiềm năng nghiên cứu về chi Piper L. là khá lớn bởi có hơn 1.000 loài thuộc chi này phân bố trên thế giới. Chỉ riêng ở Việt Nam, số loài thuộc chi Piper L. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành đề tài: ‘‘Nghiên cứu đặc điểm thực vật, thành phần hóa học và tác dụng ức chế enzym acetylcholinesterase của hai loài Piper thomsonii (C.
thomsonii và Piper hymenophyllum Miq., họ Hồ tiêu (Piperaceae)” với 3 mục tiêu sau: 1. Mô tả đặc điểm hình thái, xác định tên khoa học và mô tả đặc điểm vi học của 2 loài nghiên cứu. Xác định được thành phần hóa học của 2 loài nghiên cứu. Triển khai được phương pháp và áp dụng để đánh giá hoạt tính ức chế AChE in vitro của dịch chiết toàn phần, dịch chiết phân đoạn và hợp chất phân lập được từ 2 loài nghiên cứu.
Tổng quan về chi Piper L. Vị trí phân loại, phân bố và đặc điểm thực vật của chi Piper L. Vị trí phân loại chi Piper L. Theo hệ thống phân loại thực vật của 3 tác giả gồm: Hutchinson (1974) [6], Cronquist A.
(1988) [40] và Takhtajan (2009) [26], chi Hồ tiêu (Piper L.) được xếp nằm trong họ Hồ tiêu (Piperaceae), thuộc bộ Hồ tiêu (Piperales), phân lớp Ngọc Lan (Magnoliidae), lớp Ngọc Lan (Magnoliopsida), ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta). Trên thế giới, họ Hồ tiêu (Piperaceae) có khoảng 2. Sự phân nhóm đối với các loài và chi của họ này cho đến nay vẫn chưa đạt được sự thống nhất. Tác giả Miquel (1843-1844) chia họ này thành hai nhóm là Piperae gồm 15 chi với 304 loài và Peperomeae có 5 chi với 209 loài.
De Candolle (1869) xác định họ này gồm 2 chi Piper và Peperomia với trên 1. Theo Rendle (1956), họ Hồ tiêu gồm 2 chi lớn là Piper với trên 700 loài và Peperomia với trên 600 loài, ngoài ra, còn thêm 7 chi nhỏ khác. Tuy nhiên, theo Lawrence (1957), họ này có 10 – 12 chi với 2 chi lớn là Piper và Peperomia. Theo phân loại của Takhtajan (2009), họ Piperaceae gồm có 7 chi [26].
Theo hai tác giả Phạm Hoàng Hộ và Nguyễn Kim Đào, họ Hồ tiêu phân bố ở Việt Nam có 5 chi gồm: Peperomia, Zippelis, Circaeocarpus, Piper, Lepianthes, trong đó, chi Piper L. Đặc điểm phân bố chi Piper L. trên thế giới và ở Việt Nam * Trên thế giới Chi Piper L. là một thành viên của gia đình họ Hồ tiêu (Piperaceae).
Với số lượng trên 1.000 loài, chi Piper L. là một trong những chi lớn nhất trong ngành thực vật hạt kín. Chi này phân bố chủ yếu ở khu vực nhiệt đới và cận 3 nhiệt đới, tại các vùng núi hoặc ở tầng cây thấp của các khu rừng ẩm nhưng cũng có thể mọc ở những khoảng đất trống, mọc ven sông suối, ven đường hoặc gần khu dân cư [31], [67]. Hầu hết các loài thuộc chi Piper L.
phân bố ở độ cao dưới 2.500 m, chỉ một số ít loài phân bố ở độ cao trên 3. Các loài thuộc chi này có thể phân bố mang tính đặc hữu vùng hoặc phân bố rộng rãi. Đặc điểm phân bố các loài thuộc chi Piper L. trên thế giới được thấy rõ hơn ở hình 1.
Trung Mỹ 200 loài Nhiệt đới Châu Á Amazon 300 loài 300 loài Andes 300 loài Nhiệt đới Châu Phi Nam Thái Bình Dương 15 loài 40 loài Rừng Đại Tây Dương 150 loài Hình 1. Đặc điểm phân bố các loài thuộc chi Piper L. trên thế giới [67] Bảng 1. Đặc điểm phân bố các loài thuộc chi Piper L.
ở một số nước trên thế giới STT Phân bố Số lượng loài TLTK 1 Ấn Độ 45 [60] 2 Brazil 330 [49] 3 Ecuador 100 [119] 4 Honduras 45 [28] 5 Hồng Kông 6 [144] 6 Thái Lan 38 [31] 7 Trung Quốc 60 [37] Hình 1.1 cho thấy khu vực nhiệt đới Châu Mỹ (gồm Trung và Nam Mỹ) có sự phân bố đa dạng nhất của các loài thuộc chi Piper L. và tập trung chủ yếu ở một số trung tâm đa dạng sinh học như: vùng rừng nhiệt đới Amazon (300 loài), vùng núi Andes (200 loài), khu vực Trung Mỹ (200 loài). Đứng thứ hai về sự đa dạng loài thuộc chi Piper L. trên thế giới là khu vực Châu Á với số lượng khoảng 300 4 loài và nơi có ít loài Piper L.
phân bố nhất là vùng nhiệt đới Châu Phi với chỉ khoảng 15 loài. * Ở Việt Nam Theo hai tác giả Phạm Hoàng Hộ và Nguyễn Kim Đào, ở nước ta có 46 loài thuộc chi Piper L., trong đó, có hai loài phân bố rộng khắp cả nước gồm: P. (lá lốt) và một loài được trồng phổ biến ở các tỉnh phía Nam là P. Tây Nguyên là vùng có nhiều loài thuộc chi Piper L.
phân bố nhất với trên 15 loài. Một số vùng khác cũng thấy có sự xuất hiện của khá nhiều loài thuộc chi này là Vườn Quốc gia Cúc Phương (Ninh Bình) và Vườn quốc gia Ba Vì (Hà Nội), đây cũng chính là hai trong số những trung tâm đa dạng sinh học của nước ta. Các loài thuộc chi Piper L. ở nước ta thường mọc trong rừng ẩm ở độ cao từ 150 – 1.500 m, thường gặp ở độ cao 600 – 1.000 m, cá biệt có loài gặp ở độ cao trên 1.
Một số ít loài phân bố ở gần khu vực dân cư sinh sống, ven rừng, ven đường [5], [16]. Đặc điểm thực vật chi Piper L. - Dạng sống: cây bụi với những nhánh thẳng đứng hoặc trải rộng, cây leo với rễ mọc ở đốt, bám vào thân cây khác; đôi khi có dạng thân thảo bò trên mặt đất hoặc sống bì sinh; hiếm khi có dạng cây gỗ nhỏ và thường có mùi [5], [135]. - Lá: đơn, mép nguyên; mọc đối hoặc mọc cách; có thể có hoặc không có lá kèm (rụng sớm để lại sẹo ở mấu khá rõ).
Lá rất khác nhau về hình dạng và kích thước giữa các loài. Lá có các dạng: hình mác, hình trứng, hình tim, hình elip. Trên cùng một cây có thể có nhiều hình dạng lá khác nhau với đặc điểm lá già thường to và nổi bật hơn so với những lá còn lại. Phiến lá có thể mỏng hoặc dày; nhẵn bóng, nhăn nheo hoặc thô ráp; có thể có lông.
Lông che chở mầu nâu hoặc trắng; có thể đơn bào hoặc đa bào; bao phủ bề mặt lá và/hoặc toàn thân cây. Gốc lá cân đối hoặc lệch; dạng hình tròn hoặc hình tim. Cuống lá ngắn hoặc dài khoảng vài centimet. Gân lá thường tạo thành các cặp 5 xuất phát từ một số điểm như: gốc lá, điểm sát gốc lá, điểm giữa hoặc điểm phía trên của gân giữa lá.
Một số lá có hệ gân thứ cấp chạy dọc theo gân giữa, có dạng đường cong từ gốc đến đỉnh của lá, có hình chân vịt hoặc có một phần xẻ lông chim [135]. - Hoa: cụm hoa dạng bông, mọc đối diện với lá hoặc ở nách lá; hiếm khi mọc ở đỉnh cành và cũng hiếm khi tạo thành cụm gồm nhiều bông mọc ở nách lá. Cụm hoa có dạng vươn thẳng hoặc uốn cong nhẹ và có thể bị rủ xuống khi chín. Hoa trần, thường đơn tính (đa số khác gốc, ít khi cùng gốc) hoặc lưỡng tính, không có cuống.
Hoa có thể có màu hồng, màu hạt dẻ, màu xanh xám, màu vàng xanh, màu trắng đục… Lá bắc nhỏ; mọc đối diện với hoa, đôi khi dính với trục cụm hoa; hình khiên, hình tam giác hoặc hình tròn; thường nhẵn hoặc có lông mịn. Bộ nhị 2-6, chỉ nhị ngắn; bao phấn 2, 2-4 thùy. Bộ nhụy có bầu nhụy rời hoặc đôi khi ôm lấy trục, 1 ô, 1 noãn; núm nhụy 2-5 [134], [135]. - Quả: loại quả hạch, có hoặc không có cuống; dạng hình trứng, hình cầu, hình trứng ngược hoặc có mặt cắt hình tam giác, hiếm khi hình bầu dục; khi chín thường có màu đỏ hoặc vàng.
Quả thường nhẵn hoặc đôi khi có lông tơ; mỗi quả có 1 hạt. Hạt gần hình cầu, vỏ hạt mỏng; phôi nhỏ, ngoại nhũ dạng bột và cứng [135], [136]. - Nhiễm sắc thể: kết quả nghiên cứu của tác giả Joseph Jose và cộng sự (1985) cho thấy số lượng nhiễm sắc thể (NST) của 8 loài thuộc chi Piper L. nghiên cứu thay đổi từ 2n = 24 đến 195.
Theo nhóm tác giả này, số NST của các loài thuộc chi Piper L. nghiên cứu thường là bội số của 13, trừ loài P. Kích thước NST của các loài nghiên cứu nằm trong khoảng 0,56 – 2,41 μm, riêng kích thước NST của loài P. Nhóm tác giả cũng đưa ra nhận định rằng thể đa bội có thể là yếu tố quan trọng của quá trình tiến hóa [70].