CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1. Khái quát về họ Gừng (Zingiberaceae) Họ Gừng (tên khoa học: Zingiberaceae), là một họ thảo mộc sống lâu năm với các thân rễ bò ngang hoặc tạo củ, gồm 47 – 56 chi và khoảng 1. Nhiều loài là cây cảnh, cây gia vị, hoặc cây thuốc quan trọng. Một số loài phổ biến của họ này bao gồm gừng, nghệ, riềng, đậu khấu và sa nhân [4].
Các loài trong họ Gừng là thực vật tự dưỡng hoặc biểu sinh. Thân rễ lớn, thường phân thành nhiều nhánh, chứa các chất dự trữ. Lá có các bẹ dài ôm lấy nhau làm thành thân giả, cuống ngắn và phiến lớn, giữa bẹ lá và cuống có phần phụ gọi là lưỡi bẹ. Thân lá thường có mùi thơm.
Hoa không đều, đài hình ống, màu lục, tràng hình ống, phía trên chia ba thùy, thùy giữa lớn hơn hai thùy bên. Chỉ có một nhị sinh sản (ở vòng trong) với hai bao phấn lớn nứt phía trong. Một cánh môi hình bản lớn, màu sặc sỡ, do ba nhị dính với nhau và biến đổi thành, nằm đối diện với nhị sinh sản. Hai nhị còn lại biến thành hai nhị lép (vô sinh) nhỏ nằm 2 bên bao phấn (nhiều khi giảm chỉ còn lại những vảy nhỏ, hoặc mất hẳn).
Bầu dưới có 3 ngăn, mỗi ngăn chứa nhiều noãn. Vòi nhụy chui qua khe hở giữa 2 bao phấn và thò ra ngoài. Quả nang, đôi khi là quả mọng. Hạt có nội nhũ và cả ngoại nhũ.
Mô của các loại cây trong họ này tiết ra tinh dầu có mùi đặc trưng [4]. Cây gừng đen Thái Lan (Kaempferia parviflora) Đặc điểm phân bố và thu hái Gừng đen Thái Lan có tên khoa học là Kaempferia parviflora (K. parviflora), tên tiếng Anh là Thai black ginger (gừng đen Thái Lan), Thai ginseng (nhân sâm Thái Lan). parviflora phân bố chủ yếu ở các nước Đông Nam Á, bao 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 một số tỉnh như An Giang, Đăk Lăk, Gia Lai, Thanh Hóa, Nghệ An, Hưng Yên và Lai Châu. Hiện nay, trữ lượng của loài cây này trong tự nhiên ở Việt Nam là không nhiều. Trong khi đó, việc khai thác quá mức khiến nguồn dược liệu này ngày càng trở nên cạn kiệt [5].1: Hình ảnh cây gừng đen (Kaempferia parviflora) Đặc điểm thực vật K. parviflora là một loại cây thân thảo lâu năm, cao khoảng 0,3 – 0,5 m.
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 màu trắng hoặc tím xếp chồng lên nhau, 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 dài 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 [6,7]. Củ có vỏ bên ngoài trông như gừng ta bình thường nhưng bên trong có màu tím đen và mùi thơm đặc trưng. 4 Thành phần hóa học Thành phần hóa học chủ yếu trong K.
parviflora 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 [8]. ● Flavonoid Sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) để phân tích các methoxyflavone trong dịch chiết ethanol của K. parviflora, kết quả cho thấy ba thành phần chính là 5,7,4′-trimethoxyflavone, 5,7-dimethoxyflavone và 3,5,7,3′,4′- pentamethoxyflavone [5].
● Glycosid Glycosid là một trong những thành phần chính trong K. 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 K. Gần đây, hai hợp chất glycoside mới được phân lập từ thân rễ của K. parviflora là Kaempferiaoside A và Kaempferiaoside B [5].
● Steroid Steroid và các dẫn chất được tìm thấy trong phần thân rễ cây K. Hai hợp chất steroid chính đã được phân lập từ dịch chiết methanol có khả năng chống oxy hóa và chống loãng xương, gồm β-sitosterol và daucosterol [5]. ● Các thành phần khác Ngoài các thành phần chính trên, K. parviflora cũng bao gồm một số thành phần khác như: 2-methoxyanthraquinon, 2-hydroxy-9,10-anthraquinon, tilianine, (2R,3R)-(–)-Aromadendrin trimethyl ether, syringetin 3-O- rutinoside, tamarixetin 3-O-rutinoside [5].
Công dụng và tác dụng dược lý Ở Thái Lan, từ xa xưa, K. parviflora đã được sử dụng cho mục đích y học. Nó thường được sử dụng để tăng cường sức khỏe, chữa rối loạn tiêu hóa và chống viêm. parviflora cũng được sử dụng như một chất kích thích hoạt 5 động tình dục ở nam giới.
Trong dân gian, nó được sử dụng nhằm cải thiện sức khỏe và điều trị các bệnh chuyển hóa [6]. Theo các nghiên cứu dược lý hiện đại, K. parviflora thể hiện nhiều tác dụng dược lý như kháng khuẩn, kháng virus, kháng viêm, bảo vệ gan, chống oxy hóa, chống loãng xương, cải thiện lưu lượng máu, chống dị ứng, chống khối u [6]. Cây gừng đen Việt Nam (Distichochlamys citrea) Đặc điểm phân bố và thu hái 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. Trong đó, loài Gừng đen Distichochlamys citrea được phát hiện sớm nhất ở Vườn Quốc gia Bạch Mã thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế. 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 Gừng đen nhằm chủ động cung cấp nguồn dược liệu thay thế nguồn dược liệu sẵn có [9, 10].2: Hình ảnh cây gừng đen Việt Nam (Distichochlamys citrea) 6 Đặc điểm thực vật Cây gừng đen Việt Nam (Distichochlamys citrea) là cây thân 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 [10]. Thành phần hóa học Thành phần được tìm thấy ở thân rễ gừng đen Việt Nam được phân loại làm 4 nhóm: Chất béo (aliphatic compound), monoterpene hydrocarbon, dẫn xuất oxy hóa của monoterpene (oxygenated monoterpene) và sesquiterpene hydrocarbon.
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 [9].
● 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 [9]. ● 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 của lá. Trong đó, β- 7 sesquiphellandrene là thành phần chính.
Ngoài ra, còn có β-bisabolene và β- caryophyllene với khối lượng nhỏ hơn [9]. ● 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% – 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 [9]. ● 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 [9]. Công dụng và tác dụng dược lý Từ xa xưa, Distichochlamys citrea đã được biết đến và sử dụng ở một số tỉnh miền trung Việt Nam. Loài này có mùi thơm đặc trưng, được người dân PaKô dùng làm thuốc và gia vị. 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 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 [10]. Về tác dụng dược lý, các nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng 1,8-cineole 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,.Theo các báo cáo gần đây, α-citral, β-citral và trans- geraniol đã được chứng minh là có tác dụng chống oxy hóa, ngăn ngừa ung thư, kháng khuẩn và tẩy giun sán. Geraniol làm giảm đề kháng của tế bào ung thư ruột kết đối với thuốc 5-flouroracil, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị ung thư của thuốc [11]. Các thành phần khác có trong Gừng đen như geranyl acetate có tác dụng chống viêm, chống nấm mạnh mẽ.
β-linalool được nghiên cứu có khả năng hỗ trợ hoạt động chống oxy hoá, giảm độc tế bào… Ở mức tiếp xúc 8 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 [9].