ĐẶT VẤN ĐỀ Từ thời xa xưa, ông cha ta đã biết dùng cây cỏ để chữa bệnh. Trải qua hàng ngàn năm lịch sử, các cây thuốc được phát hiện ngày càng nhiều hơn, các kinh nghiệm dùng cây thuốc chữa bệnh đã được tích lũy dần dần trong nhân dân, rồi được truyền từ đời này sang đời khác. Đặc biệt, các loài cây ở vùng ngập mặn ven biển từ lâu đã là nguồn thuốc tự nhiên, rất phong phú và gần gũi đối với người dân vùng biển. Việt Nam có khoảng 3260 km bờ biển với nhiều loài thực vật ở các vùng sinh thái ven biển khác nhau, là quốc gia có hệ thống rừng ngập mặn phong phú trải dài từ Bắc đến Nam, do đó hệ thực vật rất phong phú và đa dạng.
Trong điều kiện địa lý khắc nghiệt như môi trường đất cát, yếm khí, nhiều côn trùng, thường xuyên ngập triều. các loài cây ngập mặn ven biển đã trải qua quá trình sinh tổng hợp đặc biệt tạo ra nhiều hợp chất có cấu trúc phong phú và có hoạt tính sinh học cao. Tuy nhiên ở Việt Nam, hiện nay các công trình nghiên cứu thăm dò về hoạt tính sinh học của các loài cây ngập mặn đã được ứng dụng trong dân gian để làm thuốc còn rất ít. Chính vì vậy, với mong muốn phát hiện cây có hoạt tính sinh học đã được người dân sử dụng làm thuốc nhưng chưa được nghiên cứu nhiều về mặt hoạt tính sinh học.
Xuất phát từ cơ sở khoa học như trên, đề tài : “Sàng lọc cây dược liệu có hoạt tính kháng oxy hóa và ức chế enzyme α-glucosidase được trồng tại rừng ngập mặn Cần Giờ và nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai hỗ trợ hạ đường huyết” được đề xuất nhằm bước đầu tổng quan tài liệu và là tiền đề chọn lựa được cây có hoạt tính sinh học ức chế enzyme α-glucosidase để tạo ra sản phẩm hỗ trợ sức khỏe con người đặc biệt là đối với bệnh nhân bệnh tiểu đường. Với tiêu chí đặt ra là công tác nghiên cứu không làm ảnh hưởng tới hệ sinh thái của rừng ngập mặn do đó chỉ thu hái lá trưởng thành của cây này để làm đối tượng nghiên cứu. Mục tiêu nghiên cứu: - Tổng quan tài liệu một số cây thu hái ở rừng ngập mặn Cần Giờ. - Phân tích định lượng một số hợp chất có hoạt tính sinh học trong đối tượng nghiên cứu.
- Phân tích khả năng kháng oxy hóa và ức chế enzyme α-glucosidase. - Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai hỗ trợ hạ đường huyết. 1 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TỔNG QUAN VỀ CHI BẦN (SONNERATIA) Phân loại: Ở Việt Nam Chi bần (Sonneeratia) gồm ba loài là Bần chua (Sonneratia caseolaris), Bần trắng (Sonneratia alba), Bần ổi (Sonneratia ovata) [2].
Đặc điểm hình thái Hình 1. Cây bần trắng Hình 1. Cây bần chua Hình 1. Cây bần ổi (Sonneratia alba) (Sonneratia caseolaris) (Sonneratia ovata) Nguồn: Internet Cây Bần là loài thực vật thân gỗ, chiều cao trung bình từ 10 – 15 m, một số cây phát triển trong điều kiện lý tưởng có thể cao đến 25 m.
Thân phân chia thành nhiều cành, cành non thường phân thành nhiều đốt phình to, màu đỏ. Không giống với các loại cây thân gỗ khác, chất gỗ của cây bần bở và xốp nên hầu như không được sử dụng để làm vật dụng sinh hoạt. Rễ cây phát triển mạnh thành gốc to, mọc sâu dưới bùn đất và chắc khỏe. Rễ của cây bần mọc ra từ thân rễ thành từng khóm quanh gốc rất đặc trưng.
Lá mọc đối xứng, phiến lá có hình trái xoan hoặc hình bầu dục, dày nhưng khá giòn. Lá bần rộng 35 – 45 mm và dài 5 – 10 cm, cuống lá có gân giữa nổi rõ, dài khoảng 0,5 – 1,5 cm. Hoa mọc thành cụm ở đầu cành, cuống dài từ 0,5 – 1,5 cm, cụm hoa dài 5 cm và chứa từ 2–3 bông nhỏ. Đài hoa có mặt trong màu tím hồng, mặt ngoài màu lục.
Cánh hoa thuôn ở 2 đầu, màu trắng lục, mỗi hoa gồm khoảng 6 cánh. Quả mọng, khi còn non thường giòn và cứng, khi chín mềm. Quả chín khoảng 2 –3 cm, đường kính 5 – 10 cm, bên trong chứa nhiều hạt dẹt. Thành phần hóa học ❖ Phenolic Năm 1968, J.
Năm 2009, Shi–Biao Wu và cộng sự [51] đã cô lập được các hợp chất từ quả của cây Sonneratia caseolaris bao gồm (–)(R)-nyasol (1), (–)-(R)-4-O-methylnyasol (2), 3-hydroxy-6H-benzo[c]chromen-6one (3), 3,8-dihydroxy-6H-benzo[c]chromen-6-one (4). Năm 2008, Tian Minqing và cộng sự [47] nghiên cứu trên thân và cành cây S. caseolaris cô lập bốn hợp chất: methyl gallate (5), 3,3'-di-O-methylellagic acid (8), 3,3',4-tri-O-methylellagic acid (9). Năm 2015, Nguyễn Thị Hoài Thu và cộng sự [6], từ cây Sonneratia ovata đã cô lập được bốn mươi hợp chất trong đó có năm hợp chất phenolics mới (15 – 19).
❖ Flavonoid Năm 2006, Samir Kumar Sadhu và cộng sự [37] đã cô lập và xác định hai flavonoids là luteolin (10) and luteolin 7-O-β-D-glucopyranoside (11) Năm 2008, Tian Minqing và cộng sự [47] nghiên cứu trên thân và cành cây S. caseolaris cô lập được 24 hợp chất với ba hợp chất flavonoid: luteolin (10), quercetin 3O-β-L-arabinoside (12) và (+)-2,3-dihydrokaempferol (13), Năm 2009, Shi–Biao Wu và cộng sự [51] đã cô lập được các hợp chất từ quả của cây S. caseolaris bao gồm (–)(R)-nyasol (1), (–)-(R)-4-O-methylnyasol (2), 3- hydroxy-6H-benzo[c]chromen-6one (3), 3,8-dihydroxy-6H-benzo[c]chromen-6-one (4), luteolin (10), luteolin 7O-β-glucoside (11). Năm 2009, Shi-Biao Wu và cộng sự [51] đã cô lập được bảy hợp chất từ quả của Sonneratia ovata: (–)-(R)-nyasol (1), (–)(R)-4-O-methylnyasol (2), 3-hydroxy-6H- benzo[c]chromen-6-one (3), 3,8dihydroxy-6H-benzo[c]chromen-6-one (4) và hovetrichoside C (14).
3 Phenolic Flavonoid Các hợp chất khác Sonnerphenolic D (15) Sonnerphenolic D (16) Sonnerphenolic B (17) Sonnerphenolic C (19) Sonnerphenolic A (18) Sonnercerrbrodide (20) Hình 1. Cấu trúc hóa học các hợp chất từ chi Sonneratia 1. Hoạt tính sinh học Trái cây của Sonneratia alba được sử dụng làm thuốc đắp lên vết sưng và bong gân [13]. Theo truyền thống, trái cây chín Sonneratia alba được sử dụng để hỗ trợ tiêu hóa và thường được sử dụng để điều trị ho [36].
Nước ép của Sonneratia ovata được sử dụng để điều trị xuất huyết [13]. 4 Toàn bộ cây hoặc một phần của cây Sonneratia caseolaris được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống y học truyền thống của một số quốc gia. Ví dụ, ở Myanmar, trái cây được sử dụng để đắp. Ở Malaysia, vỏ của trái cây già được sử dụng để điều trị giun sán, quả chín để trị ho và lá giã nát cầm máu và trị thủy đậu.
Ở Bangladesh, thường được sử dụng làm thuốc chống tiểu đường, làm se da, sát trùng và điều trị xuất huyết [35]. • Hoạt tính kháng khuẩn Tính chất kháng khuẩn của các cao chiết khác nhau của cây Sonneratia alba: n- hexane, ethyl acetate và methanol đã được thử nghiệm. Với liều 1,5 mg/đĩa, chiết xuất methanol và ethyl acetate cho thấy sự ức chế hiệu quả nhất đối với các chủng đã được thử nghiệm. Vi khuẩn gram âm Escherichia coli với vùng ức chế 17,5 mm và là chủng nhạy cảm nhất, tiếp theo là vi khuẩn gram dương Staphylococcus aureus (12,5 mm) và Bacillus cereus (12,5 mm) [36].
Tác giả Phạm Văn Ngọt và các cộng sự [4] đã nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của một số loài cây ngập mặn ở khu dự trữ sinh quyển Cần Giờ. Kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết từ 10 loài cây ngập mặn: Bần trắng (Sonneratia alba), Cóc kèn (Derris trifoliata), Cóc trắng (Lumnitzera racemosa), Đước đôi (Rhizophora apiculata), Đước xanh (Rhizophora mucronata), Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza),. đều có khả năng kháng lại các 30 chủng vi khuẩn gây bệnh như Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa. Acid oleanolic và acid betulinic, được phân lập từ thân cây Sonneratia alba, cho thấy hoạt tính kháng vi khuẩn chống lại Mycobacterium tuberculosis H37Ra với giá trị MIC tương ứng là 25 và 50 mg/mL.
Ngoài ra, 2,6-dimethoxy-pbenzoquinone (37) thể hiện hoạt tính chống sốt rét chống P. falciparum với giá trị IC50 là 3,08 mg/mL [15]. Laith và cộng sự [27] báo cáo rằng chiết xuất methanol của Sonneratia caseolaris có hiệu quả trên tất cả các vi khuẩn gram âm bao gồm Klebsiella pneumonia, Shigella dysenteriae, Enterobacter cloacae, Enterobacter sakazakii, Enterobacter brevis, Chryseobacterium indologenes, Stenotrophomonas maltophilia và Aeromonas hydrophila với MIC từ 1,65 đến 6,25 mg/mL và hoạt động cao nhất là giá trị LC50 là 6,16 mg/mL. 5 Nhằm nghiên cứu tiềm năng ứng dụng của thực vật sinh trưởng ở các khu vực RNM, tác giả Trần Mỹ Linh và các cộng sự đã thu thập 9 loài thực vật từ vườn quốc gia Xuân Thủy, tỉnh Nam Định.
Dịch chiết methanol từ cành và lá của những loài thực vật được sử dụng để đánh giá hoạt tính ức chế 4 loài vi khuẩn: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Proteus mirabilis và Proteus vulgaris thu được kết quả cho thấy loài L. • Hoạt tính chống đái tháo đường Một hợp chất polysacarit thu được từ chiết xuất lá Sonneratia alba sở hữu một đặc tính chống tiểu đường rất hiệu quả, giúp giảm 19,2% lượng đường trong máu trong 6 giờ đầu và hơn nữa là 66,9% sau 12 giờ [30]. Chiết xuất methanolic từ trái cây của Sonneratia caseolaris làm giảm đáng kể nồng độ glucose trong huyết thanh chuột với 19,3; 27,6; 28,6 và 41,4%, khi cho chúng uống chiết xuất metanol của S. caseolaris với liều 50, 100, 200 và 400 mg/kg trọng lượng [35].
Acid oleanolic được phân lập từ trái của Sonneratia caseolaris cho thấy hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase mạnh mẽ với giá trị IC50 là 15 μM[48]. • Hoạt tính kháng oxy hóa Một nghiên cứu cho thấy các chiết xuất khác nhau của vỏ cây Sonneratia alba cho thấy các đặc tính chống oxy hóa, gây độc tế bào và kháng khuẩn cao. Cao chiết chloroform và metanol của vỏ cây Sonneratia alba cho thấy tính chất chống oxy hóa cao, được xác định bằng phương pháp đánh bắt góc tự do DPPH•, với giá trị IC50 lần lượt là 12 và 14 µg/mL[9]. • Hoạt tính kháng ung thư Từ trái cây của Sonneratia ovata, ba hợp chất (-)-(R)-nyasol(1),(-)-(R)-4'O- methylnyasol và acid maslinic đã được phân lập và tìm thấy cho thấy hoạt động gây độc tế bào tương đối với dòng tế bào C-6 trên chuột bằng phương pháp xét nghiệm MTT với IC50 lần lượt là 19,02; 20,21 và 31,77 g/mL [51].
[50], chiết xuất methanol của hạt Sonneratia caseolaris là chất ức chế AChE tiềm năng với giá trị IC50 là 10,52 µg/mL. 6 Năm 2008, Tian Minqing và cộng sự [47] phân lập luteolin từ thân và cành cây Sonneratia caseolaris và chứng minh rằng trong thử nghiệm độc tế bào in vitro đối với tế bào ung thư gan SMMC-7721, hợp chất này thể hiện hoạt động tương đối cao với giá trị IC50 2,8 µg/mL. TỔNG QUAN VỀ CHI VẸT (BRUGUIERA) Theo tác giả Phạm Hoàng Hộ[2], ở Việt Nam chi Bruguiera gồm bốn loài là là Vẹt Trụ (Bruguiera cylindrica), Vẹt Dù (Bruguiera gymnorrhiza), Vẹt Tách (Bruguiera parviflora) và Vẹt Đen (Bruguiera sexangula). Đặc điểm hình thái Hình 1.
Cây Vẹt Trụ (Bruguiera cylindrica) Hình 1. Cây Vẹt Dù (Bruguiera gymnorrhiza) Hình 1.