Chương 1: TỔNG QUAN 1. Đặc điểm thực vật và tình hình nghiên cứu về chi Dacrycarpus, họ Podocarpaceae 1. Đặc điểm thực vật chi Dacrycarpus Chi Dacrycarpus thuộc họ Podocarpaceae, họ này mới có khoảng 20 chi được công nhận với khoảng 173 loài. Chi Dacrycarpus gồm những loại cây bụi và cây gỗ, chiều cao cây từ 55-60 m.
Vỏ cây cứng, màu nâu sẫm hoặc hơi đen đôi khi có màu xám. Trên bề mặt vỏ thì thô và có các nốt sần, phần giác gỗ màu hồng nhạt hoặc nâu đỏ, xơ có dạng hạt, trên các cây già vỏ bị nứt thành các mảnh nhỏ, dày hoặc trên nhiều loài bong ra thành các mảnh dài, mỏng. Lá trên cành chính và các cành chồi màu xanh, lá dẹt hình mác hay hình tam giác thu nhọn về đầu lá. Trên các cành non mới bắt đầu phát triển lá hình mác hay hình lưỡi liềm áp sát vào cành trông như cành có lông.
Nón phấn non lúc 2 đầu hình trứng sau đó phát triển chúng trở nên thuôn dài. Lá đài khi hạt phát triển chúng ôm vào hạt như bao hạt, trên bề mặt thường có các nốt sần. Thông thường chúng màu cam sau đó chuyển sang đỏ dần, ở một số loài thì có màu tím và chuyển dần sang mầu nâu. Hạt có dạng hình cầu hoặc đôi khi là bầu dục có mầu thẫm [2, 3].
Các loài và dưới loài thuộc chi Dacrycarpus [4] Dacrycarpus (Endl.) de Laub Dacrycarpus kawaii (Hayata) Gaussen Dacrycarpus imbricatus var. imbricatus Dacrycarpus kinabaluensis (Wasscher) de (Blume) de Laub. Laub Dacrycarpus compactus (Wasscher) de Laub Dacrycarpus leptophyllus (Wasscher) Gaussen Dacrycarpus cumingii (Parl.) de Laub Dacrycarpus papuana (Ridley) Gaussen Dacrycarpus steupii de Laub Dacrycarpus steupii (Wasscher) de Laub Dacrycarpus dacrydioides (A.) de Laub Dacrycarpus dacrydiifolius (Wasscher) Gaussen Dacrycarpus expansus (deLaubenfels) Dacrycarpus vieillardii (Parl.) de Laub Dacrycarpus imbricatus (Blume) de Laub Dacrycarpus imbricatus var. patulus de Laub Dacrycarpus imbricatus var.
curvulus Dacrycarpus imbricatusvar. robustus de (Miq.) de Laub Laub Dacrycarpus cinctus (Pilg.) de Laub Các loài thuộc chi Dcarycarpus chủ yếu phân bố ở phía bắc Myanma và phía nam Trung Quốc, Lào, Việt Nam đến Fiji và New Zealand, với đa dạng lớn nhất ở New Guinea. Chi Dacrycarpus cho đến nay theo nhiều tài liệu thống kê thì có khoảng 15 loài và 4 dưới loài. Ở Việt Nam theo tài liệu [5] mới tìm thấy có một loài là Dacrycarpus imbricatus.
Đặc điểm thực vật loài thông nàng (Dacrycarpus imbricatus) Cây thông nàng hay còn gọi là kim giao kết lợp, thông lông gà, bạch tùng mạy hương. Tên khoa học là Dacrycarpus imbricatus. Lớp: Thông hạt trần (Pinopsida). Bộ: Thông, Tùng bách (Pinales).
Họ: Kim Giao, thông tre (Podocarceae). Thông nàng (Tiêu bản VNMN.B0000050010 tại BảoTàng Thiên Nhiên Việt Nam) Hình 1. Hình ảnh hoa, quả thông nàng [5] Loài D. imbricatus chủ yếu phân bố ở Myanmar, Thái Lan, Lào, Campuchia, Malaixia, Indonexia, Philippin, Papua New Ghine, nhiều đảo Thái Bình Dương.
Ở Việt Nam, loài này phân bố rộng từ bắc và đông bắc (Hà Giang, Lào Cai, Lai Châu, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Hòa Bình, Thanh Hóa) qua bắc Trường Sơn (Nghệ 4 An, Hà Tĩnh, Quảng Bình) trung Trường Sơn (Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam, Gia Lai) đến cuối nam Trường Sơn (Đắk Lắk, Lâm Đồng, Khánh Hòa, Ninh Thuận và Đắk Nông). Thông nàng là loại cây gỗ cao từ 30-50 m đường kính từ 1,2-2m có khi lớn hơn, tán rậm màu xanh đậm, hình vòm. Lớp vỏ thân màu xám trắng, vỏ trong có nhựa đỏ, cành non và cành không có mang hạt có lá dẹt xếp xòe ra trên một mặt phẳng giống lông gà. Hạt mọc chúc xuống, đế hạt cỡ 4 mm, có mụn sần sùi, khi chín từ lục chuyển sang da cam, đỏ mọng sau chuyển thành nâu, mang từ 1-2 hạt nhưng chỉ một hạt phát triển được.
Hạt gần giống hình cầu nhẵn bóng, đường kính khoảng 4-5mm, khi chín màu đỏ rồi chuyển sang màu nâu. Thụ phấn từ tháng 1-tháng 3 hạt chín từ tháng 9-tháng 11. Cây mọc vượt tán trong rừng cây tán rộng hay hỗn giao trên sườn núi đá có độ cao 300 - 2400 m, tái sinh tự nhiên bằng hạt tốt. Tăng cường đường kính chậm, gỗ nhẹ, đẹp, màu nâu nhạt [6, 7].
Đặc điểm thực vật loài Dacrycarpus dacrydioides D. dacrydioides là loài đặc hữu ở Newzeland, phân bố ở phía Nam và phía Bắc đảo Stewart. Cây cao hơn 50 m, đường kính 1,5 m, thân có rãnh, tán cây hình vương miện, vỏ màu xám đen phủ trên các mắt lồi nhỏ, vảy hình trứng rộng vào trong dày 1-2 mm. Các cây con mang lá non cho đến khi cao khoảng 1-2 m.
Lá non và lá già Hình 1. Cây và quả khi chín của Dacrycarpus dacrydioides [8] thường xuất hiện trên cùng một cây. Lá non xếp thành hai hàng, hẹp dần, 5 nhọn, thuôn, 3-7 mm chiều dài × 0,5-1 mm chiều rộng. Lá trưởng thành dài 1-2 mm, xếp đè lên nhau, áp vào cành cây, hình mác nhọn, bản rộng.
Nón phấn là đế hoa dài 1 cm, lá bào tử bao kín, đỉnh nhọn. Chỉ có một hạt duy nhất cho mỗi hoa đế hoa đỏ và mọng nước khi quả chín. Hạt dài 4-5 mm, hình trứng, màu đen. Đặc điểm thực vật loài Dacrycarpus vieillardii Cây đạt chiều cao đến 25 m.
Vỏ cứng, có nhiều mảnh nhỏ phân tán, màu nâu sẫm nhưng chuyển thành màu xám, hơi xơ hoặc có dạng hạt bên trongtùy theo độ tuổi. Lá non mọc đối và xếp thành hai dãy, 10 × 1 mm lan rộng và thu gọn dần về đầu lá. Lá trưởng thành hình kim, đôi khi không phẳng hai mặt, thẳng, lan rộng ở một góc 300, dài 2-4 mm, rộng 0,4-0,6 mm và dày 0,4-0,8 mm. Phấn hoa hình nón, có một số lượng nhỏ nhụy hoa trong nách, hiếm khi nhụy hoa có trên cành ngắn, tuyến tính, dài 7-12 mm và đường kính là 1 mm.
Lá bào tử nhỏ hình tam giác, nón hạt ở trên vảy trùm kín từ đầu đến cuối dài 6-8 mm, đế hoa được bao quanh từ 6-10 lớp lá dài từ 1-2 mm. Hạt hình trứng hoặc hình cầu, màu tím. Lá và quả của Dacrycarpus vieillardii [9]. Sử dụng trong y học cổ truyền Trong 19 loài và dưới loài thì ở Việt Nam đến nay mới biết có một loài là Dacrycarpus imbricatus.
Theo y học cổ truyền thông nàng có vị nhạt chát, tính bình, có tác dụng tán nhiệt tiêu thũng, sát trùng, chỉ dương. Có thể dùng trị cảm 6 mạo và bệnh ngoài da [10]. Bồ hóng thu được từ quá trình đốt tâm gỗ loài Dacrycarpus dacrydioides được sử dụng để xăm mình theo truyền thống của người bản địa. Ngoài ra vỏ loài Dacrycarpus dacrydioides được dùng trong mỹ phẩm như hỗn hợp kem dưỡng da chữa các vết bầm tím, nước sắc được dùng để chữa các bệnh ngoài da.
Nước sắc của lá dùng để chữa bệnh tiết niệu. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học chi Dacrycarpus 1. Lớp chất diterpene Từ phần gỗ của loài Dacrycarpus vieillardi các nhà khoa học đã phát hiện được ba diterpene sau: 19-oxototarol (1), totarol (2) và 19–hydroxyl totarol (3). Totarol (2) là chất có hoạt tính cao, nó xuất hiện nhiều trong loài cây hạt trần với khả năng chống mục nát rất tốt.
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng totarol có khả năng kháng khuẩn cao, khả năng chống lại vi khuẩn gram dương, ngăn ngừa tổn thương tế bào thần kinh, cải thiện tình trạng thiếu máu não cục bộ với trị số IC 50 từ 5,44-6,98 µM [11-13]. Cambie đã nghiên cứu loài Dacrycarpus imbricatus được thu hái ở đảo Fiji (một quốc đảo thuộc châu Đại dương) đã phát hiện loài này có chứa 2 diterpene là totarol (2) và acid lambertic (4) [14, 15]. Năm 2002 Angela Bernabeu và các cộng sự đã phân lập một diterpene là 7 totarol (2) một chất chống oxy hóa mạnh và chất kháng khuẩn từ Podocarpus spp. Mặc dù cơ chế hoạt động của các phân tử kị nước này chưa được hiểu rõ nhưng các nghiên cứu từ phòng thí nghiệm của họ cho thấy rằng có thể là do nó tương tác với màng tế bào.
Vị trí của totarol trong màng tế bào và tương tác của nó với thành phần màng đã được quan tâm nghiên cứu. Dựa vào phương pháp cộng hưởng từ 13C-NMR và các phương pháp nghiên cứu khác họ đã chỉ ra rằng totarol nằm ở khu vực phía trên của màng tế bào với nhóm hydroxyl của nó nằm trong vùng lân cận của các nguyên tử carbon C-3/4 của chuỗi acyl phospholipid và gần như vuông góc với trục của chuỗi acyl phospholipid. Vị trí của totarol trong màng đã ảnh hưởng tới sự toàn vẹn chức năng của màng tế bào và giải thích cho khả năng kháng khuẩn của nó [16]. Năm 2013 Elizabeth Jane Zammit và các cộng sự đã thử nghiệm khả năng gây độc trên dòng tế bào ung thư trên người theo phương pháp MTT.
Kết quả thu được cho thấy, totarol có hoạt tính gây độc tế bào trong các tế bào ung thư trong in vitro với giá trị IC50 từ 161,73-331,63 µM [17]. Lớp chất flavonoid glucoside Theo khảo sát của J. Lowry vào năm 1972, một podocarpin B (5) được tìm thấy trong phần đế hoa của mẫu lấy ở Malaysia [18]. Năm 1983 từ lá cây thông trắng New Zealand có tên khoa học là Dacrycarpus dacrydioides đã được Kenneth R và cộng sự phân lập được một số flavonoid glycoside (6, 7, 8).
Một số chất flavonoid glucoside tách từ lá loài D. dacrydioides 6 Tricetin-3',5'-di-O-β-glucopyranoside 7 3-O-methyl myricetin-3'-O-β-xylopyranoside 8 3-O-methyl myricetin-7-O-α-rhamnopyranoside 9 3-O-methyl-quercetin-7-O-α-rhamnopyranoside 10 3-O-methyl myricetin-7-O-α-rhamnopyranoside-3’-O-β–xylopyranoside 9 11 3-O-methyl-quercetin-3’-O-β-xylopyranoside 12 3-O-methyl-quercetin-7-O-α-rhamnopyranoside-3’-O-β-xylopyranoside 13 3,4-di-O-methylmyricetin-7-O-α-rhamnopyranoside-3’-O-β-xylopyranoside 14 3,4'-di-O-methyl myricetin-3'-O-β-xylopyranoside Bảng 1. Một số hợp chất flavonoid glucoside trong hạt và đế hoa của loài D. dacrydioides 15 cyanindin-3-glucose 16 pelargonidin-3-glucose 17 peonidin-3-glucose 18 delphinidin-3-glucose Ngoài ra, loài Dacrycarpus kinabaluesis (Wasscher) de Laub được thu hái ở Sabah (Malaysia) cũng phát hiện được cyanindin-3-glucose (15), delphinidin-3-glucose (18) ở mẫu hạt, pelargonidin-3-glucose (16), cyanidin-3-glucose (15), peonidin-3- glucose (17), delphinidin-3-glucose (18) ở các cành non [19].
Theo Somerset và Johannot các nghiên cứu được xuất bản năm 2008, nguồn thực phẩm chính cung cấp anthocyanin cho người Úc là quả việt quất, anh đào và 10 rượu vang. Rượu cung cấp khoảng 85-95 % hàm lượng của delphinidin, petunidin và malvidin hàng ngày cho dân bản xứ. Các nghiên cứu dịch tễ học cho thấy lượng flavonoid có liên quan đến việc làm giảm nguy cơ ung thư như flavonon có thể chống lại ung thư thực quản, flavon và flavonol có thể chống ung thư biểu mô tế bào thận và làm giảm nguy cơ ung thư đại trực tràng [20]. Năm 2011 Theo Lovro Ziberna và các cộng sự đã công bố kết quả nghiên cứu flavonoid là những chất có trong thành phần dinh dưỡng có liên quan trong việc giảm căng thẳng cho quá trình oxy hóa trong tế bào mạch máu nội mô nhưng làm tăng nguy cơ rối loạn chức năng nội mô ở nồng độ cao.
Tuy nhiên, khi ở nồng độ thấp vai trò này còn nhiều vấn đề chưa rõ ràng. Mối quan hệ giữa nồng độ nội bào hiệu quả của chất flavonoid và hoạt tính sinh học cần được đánh giá và nghiên cứu kĩ hơn.