CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 1. Tổng quan về một số loại gừng tại Việt Nam Họ Gừng (Zingiberaceae) là một họ thảo mộc sống lâu năm, bao gồm 45 chi và khoảng trên 1300 loài, phân bố ở các vùng nhiệt Đới. Ở Việt Nam, họ Gừng có khảng 21 chi với trên 100 loài. Trong số các nguồn gen gừng thu thập từ mọi miền trên toàn quốc, một số nguồn gen có giá trị dinh dưỡng cao, thích nghi tốt, có tiềm năng phát triển mở rộng sản xuất.
Cây Gừng đen Thái (Kaempferia parviflora) Đặc điểm thực vật Gừng đen Thái, còn gọi là Ngải đen, Sâm Thái, Địa liền đen. Tên khoa học: Kaempferia parviflora Wall. ex Baker, thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) [1,2]. Gừng đen Thái là một loại cây thân thảo lâu năm, có thể cao tới 20 cm.
Thân rễ nhỏ và có màu tím đậm. Lá dài 8 – 16 cm, rộng 9 – 13 cm, mỏng, đỉnh nhọn, tròn ở gốc và có màu xanh trơn. Cuống lá ngắn và có rãnh. Hoa dạng cụm, dài 5,1 – 5,4 cm.
Mỗi cây ra khoảng 8 bông hoa và mỗi ngày chỉ ra một bông hoa. Thời gian ra hoa từ tháng 4 đến tháng 9. Các lá bắc dài 2,5 cm, hình mác, màu xanh lục. Đài hoa màu trắng, dài hơn lá bắc.
Ống tràng hoa 3 cm; các đoạn có màu xanh lục, dài 1 cm, phía trên tăng dần và khá lõm. Nhị hai bên, thẳng, màu trắng. Môi dưới màu trắng với màu tím ở phần cuối, hình trứng, dài 0,75 – 1,0 cm. Bao phấn không cuống, có mào.
Vòi nhụy dài 4,2 cm. Bầu noãn tròn, tam bội, hình elip [3,4]. Cây Gừng đen Thái (Kaempferia parviflora) [5] 3 Thực trạng phân bố Gừng đen Thái phân bố chủ yếu ở các nước Đông Nam Á gồm Thái Lan, Việt Nam, Malaysia, Lào, Myanmar và một số nước khác như Ấn Độ, Trung Quốc. Ở Việt Nam, loài này được tìm thấy nhiều ở các tỉnh An Giang, Đăklăk, Gia Lai, Thanh Hóa, Nghệ An, Hưng Yên và Lai Châu [1,4,6].
Thành phần hóa học Thành phần hóa học của Gừng đen Thái bao gồm các nhóm chất chính như flavonoid, glycosid, steroid. Trong đó, chủ yếu là nhóm flavonoid với thành phần chính là dẫn xuất 7-methoxy [7,8]. Flavonoid Bằng phương pháp sắc ký khí, 11 flavonoid đã được phân lập; trong đó, 5,7,4′-trimethoxyflavone và 5,7-dimethoxyflavone là những thành phần chủ yếu. Tuy nhiên, vào năm 2014, khi sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) để phân tích các methoxyflavone trong dịch chiết ethanol của Gừng đen Thái, Tuntiyasawasdikul S.
và cộng sự đã chỉ ra ba thành phần chính là 5,7,4′-trimethoxyflavone, 5,7-dimethoxyflavone và 3,5,7,3′,4′- pentamethoxyflavone [9]. Glycosid Glycosid là một trong những thành phần chính trong Gừng đen Thái. Năm 2008, Toshiaki Azuma và cộng sự đã phân lập được ba glycosid đầu tiên từ phân đoạn dịch chiết nước của thân rễ cây Gừng đen Thái, bao gồm: rel- (5aS,10bS)- 5a,10b-dihydro-1,3,5a,9-tetrahydroxy-8-methoxy-6H- benz[b]indeno[1,2-d]furan-6-one 5a-O-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-β-D- glucopyranoside], rel-5aS,10bR isomer, và (2R,3S,4S)-3-O-[α-L- rhamnopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl]-3’-O-methyl-ent-epicatechin- (2α→O→3,4α→4)-(5aS,10bS)-5a,10b-dihydro-1,3,5a,9-tetrahydroxy-8- methoxy-6H benz[b]indeno [1,2-d]furan-6-one 5a-O-[α-L-rhamnopyranosyl- (1→6)-β-D-glucopyranoside [10]. Gần đây, hai hợp chất glycoside mới được phân lập từ thân rễ của Gừng đen Thái là Kaempferiaoside A và Kaempferiaoside B [11].
4 Steroid Steroid và các dẫn chất của chúng cũng được tìm thấy trong phần thân rễ Gừng đen Thái. Hai hợp chất steroid chính đã được phân lập từ dịch chiết methanol có khả năng chống oxy hóa và chống loãng xương yếu, gồm: β- sitosterol và daucosterol [12,13]. Các thành phần khác Ngoài các thành phần chính trên, Gừng đen Thái cũng bao gồm một số thành phần khác như: 2-methoxyanthraquinone, 2-hydroxy-9,10- anthraquinone, tilianine, (2R,3R)-(–)-Aromadendrin trimethyl ether, syringetin 3-O- rutinoside, tamarixetin 3-O-rutinoside [13,14]. Công dụng và tác dụng dược lý Từ xa xưa, Gừng đen Thái đã được sử dụng cho mục đích y học ở Thái Lan.
Trong y học cổ truyền, nó thường được sử dụng để tăng cường sức khỏe, chữa rối loạn tiêu hóa và chống viêm. Gừng đen Thái cũng được sử dụng như một chất kích thích tình dục để kích thích hoạt động tình dục ở nam giới. Trong dân gian, nó đã được sử dụng để cải thiện sức khỏe và điều trị các bệnh chuyển hóa. Gừng đen Thái có thể được sử dụng bằng cách ăn trực tiếp cả thân rễ tươi hoặc khô trước khi thực hiện các hoạt động thể chất để nâng cao năng lực làm việc [15,16].
Các nghiên cứu dược lý đã chứng minh các tác dụng sinh học của Gừng đen Thái bao gồm kháng khuẩn, kháng virus, kháng viêm, chống oxy hóa, bảo vệ gan, chống loãng xương, chống dị ứng, chống khối u, cải thiện lưu lượng máu [17]. Cây Gừng đen Việt Nam (Distichochlamys citrea) Đặc điểm thực vật Chi Gừng đen Distichochlamys thuộc họ Gừng (Zingiberaceae), là chi thực vật đặc hữu của Việt Nam, được miêu tả lần đầu tiên bởi M. Tính đến nay, các nhà khoa học chỉ mới phát hiện được 4 loài thuộc chi này [19]. Trong đó, loài Gừng đen Distichochlamys citrea được phát hiện sớm nhất ở Vườn Quốc gia Bạch Mã thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế [20].
5 Cây gừng đen Việt Nam (Distichochlamys citrea) là cây thân rễ thảo. Lá dài đến 42 cm. Các chồi lá gần nhau tạo ra một cụm dày đặc. Cuống lá dài đến 20 cm, cứng, có lông mịn, thưa và bóng.
Phiến lá dài 17 – 22 cm, rộng 8,3 – 10,7 cm, hình elip. Gân giữa lệch tâm rõ rệt, phía trên nhẵn, hơi bóng, phía dưới có ít lông mịn. Lá bắc hình ống, dài 21 – 23 mm, phủ một lớp lông mịn, dính chặt bên ngoài; bên trong bóng và sáng, màu đỏ hồng sẫm. Đài hoa hình ống, dài 9 mm, có lông thưa, mọc đối hoặc chia thùy, xẻ đối diện với các thùy, màu trắng trong.
Ống tràng hoa dài 30 mm, màu trắng ở gốc đến màu vàng nhạt ở xa. Tràng hoa hình elip, cuộn lại ở một mấu [18]. Cây Gừng đen Việt Nam (Distichochlamys citrea) Thực trạng phân bố Gừng đen Việt Nam (Distichochlamys citrea) là loài thực vật đặc hữu chỉ có ở Việt Nam, được M. Newman phát hiện lần đầu ở Vườn Quốc gia Bạch Mã (Thừa Thiên Huế) vào năm 1995 [18].
Ngày nay, cây Gừng đen được tìm thấy ở một số tỉnh miền Trung Việt Nam như Quảng Trị, Quảng Nam, Quảng Ngãi và Thừa Thiên Huế. Hiện nay, trữ lượng Gừng đen trong tự nhiên ở Việt Nam là không nhiều. Tình trạng khai thác quá mức cũng làm cho nguồn dược liệu tự nhiên ngày càng cạn kiệt. Vì vậy, cần phải thực hiện nhiều nghiên cứu trong nước cũng như quốc tế với mục tiêu xây dựng quy trình nhân giống 6 Gừng đen nhằm chủ động cung cấp nguồn dược liệu thay thế nguồn dược liệu sẵn có [18,20].
Thành phần hóa học Cho đến nay, những hiểu biết về loài này còn rất sơ khai, đặc biệt là thành phần hóa học. Bằng phương pháp chưng cất tinh dầu và sắc ký khí khối phổ, người ta xác định được một số thành phần hoá học của thân rễ Gừng đen. Thành phần được tìm thấy ở thân rễ Gừng đen được phân loại làm 4 nhóm: Chất béo (aliphatic compound - AC), monoterpene hydrocarbon (MH), dẫn xuất oxy hóa của monoterpene (oxygenated monoterpene - OM) và sesquiterpene hydrocarbon (SH). Trong đó, 1,8-cineole là cấu tử chính với hàm lượng dao động trong khoảng 30,71% – 43,67%.
Đây có thể là cấu tử đặc trưng của thân rễ Gừng đen. Tuy nhiên, hàm lượng các cấu tử có sự sai khác đáng kể trong các mẫu nghiên cứu thu thập ở các địa phương khác nhau. Điều này chứng tỏ điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng ở các địa phương có ảnh hưởng không nhỏ đến thành phần, hàm lượng tinh dầu; kéo theo sự khác biệt về chất lượng, giá trị của chúng [20]. Oxygenated monoterpene Dẫn xuất oxy hóa của monoterpene chiếm 24% – 37% tổng lượng tinh dầu.
Ngoài cấu tử chính là 1,8 – cineole, các cấu tử có hàm lượng lớn có thể kể đến là β-linalool, borneol, terpinen-4-ol, α-terpineol, β-citral, trans-geraniol, cis-geraniol, α-citral, bornyl acetate, genaryl acetate và neryl acetate[20]. Sesquiterpene hydrocarbon Đây là nhóm chất chính được tìm thấy ở tinh dầu lá cây Gừng đen, bao gồm 7 cấu tử và chiếm đến 35 – 65% tổng lượng tinh dầu lá. Trong đó, β- sesquiphellandrene là thành phần chính. Ngoài ra, còn có β-bisabolene và β- caryophyllene với khối lượng nhỏ hơn[21].
Monoterpene hydrocarbon Ngoài các dẫn xuất oxy hóa của monoterpene, tinh dầu Gừng đen còn chứa một lượng đáng kể các monoterpene hydrocarbon với hàm lượng từ 8,35% 7 – 18,91%. Trong số đó, có 5 cấu tử có hàm lượng cao nhất là α-pinene, β- pinene, camphene, β-myrcene và D-limonene[20]. Chất béo (Aliphatic compound ) Các chất béo cũng được chứng minh sự hiện diện trong các mẫu tinh dầu Gừng đen nhưng có hàm lượng thấp. Theo kết quả phân tích GC/MS, hàm lượng của các chất béo trong tinh dầu chỉ khoảng 0,2% – 0,92%, tuỳ vào địa phương lấy mẫu[20].
Công dụng và tác dụng dược lý Nhìn chung, loài Gừng đen (Distichochlamys citrea) chưa được nghiên cứu nhiều về thành phần hóa học ở trong nước cũng như trên thế giới. Do đó, cần thêm nhiều nghiên cứu nhằm cung cấp cơ sở khoa học, định hướng công dụng và tác dụng. Từ đó đưa ra định hướng về việc bảo tồn và phát triển nguồn gen của cây ở địa phương và tìm kiếm các thành phần có hoạt tính phục vụ công tác phòng, chữa bệnh cho người dân Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh 1,8-cineole (cấu tử chính trong tinh dầu thân rễ Gừng đen) có tác dụng ức chế dòng tế bào ung thư máu HL-60 ở người, điều trị ho, đau cơ bắp, chứng loạn thần kinh chức năng, bệnh thấp khớp, hen suyễn, tim mạch,. α-citral, β-citral và trans-geraniol đã được chứng minh là có tác dụng chống oxy hóa, ngừa ung thư, kháng khuẩn và tẩy giun sán [23,24].
Các thành phần khác như geranyl acetate có tác dụng chống viêm, chống nấm mạnh mẽ [25]. β-linalool được nghiên cứu là có khả năng hỗ trợ hoạt động chống oxy hóa, giảm độc tế bào. Ở mức tiếp xúc thấp, α-pinene có tác dụng giãn phế quản ở người. Ngoài ra, α-terpineol còn có hoạt tính chống co giật, giảm đau, chống ung thư, bảo vệ dạ dày, kháng nấm.
Bên cạnh đó, terpinene-4-ol có khả năng ứng chế đối với sự phát triển của chủng vi khuẩn E. Monocytogen; trong khi β-linalool có tác dụng kháng khuẩn, an thần và chống viêm [20]. β-sesquiphellandrene có khả năng ức chế mạnh đối với virus Rhino IB. Một số sesquiterpene khác tuy có hàm lượng ít hơn nhưng sở hữu nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý như β-bisabolene có tác dụng kháng virus, chống viêm 8 loét hay β-caryophyllene có hoạt tính kháng u và ung thư, kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm loét và hen suyễn [20].
Cây Gừng gió (Zingiber zerumbet) Cây Gừng gió có tên khoa học là Zingiber zerumbet (L) J. Sm (hay Zingiber zerumbet. Ở mỗi nước, cây Gừng gió được gọi với nhiều tên riêng như: Riềng dại, Ngải mặt trời, Ngải xanh (Việt Nam), Khuhet phtu, Prateal vongatit (Campuchia), Gingembre fou (Pháp) và Phong Khương (Trung Quốc) [26-29]. Đặc điểm thực vật Hình 1.