ĐẶT VẤN ĐỀ Cà gai leo (Solanum hainanense Hance) hay Solanum procumben Lour là một cây thuốc có giá trị được tìm thấy trong nhiều khu vực của Trung Quốc và Việt Nam, được sử dụng như một chất chống viêm, chống histaminemia và trị rắn cắn[43]. Thành phần chính của cà gai leo là glycoalkaloid (chủ yếu là solasodine)[41], đây là hoạt chất kháng viêm và bảo vệ gan quan trọng do chúng có tác dụng ức chế sinh tổng hợp collagen và hạn chế sự tạo thành xơ ở một số tổ chức mô liên kết. Ngoài ra, glycoalkaloid còn có tác dụng hạn chế sự phát triển khối u, làm bất hoạt các virus gây bệnh mụn giộp ở người như Herpes simplex, Herpes zoster và Herpes genitalis, bảo vệ chuột chống lại sự xâm nhiễm của vi khuẩn Salmonella typhimurium, giảm lượng cholesterol trong máu. Rễ cây Cà gai leo là nơi tích lũy chủ yếu glycoalkaloid, vì vậy vấn đề đặt ra là nếu thu hái trong tự nhiên, để thu được rễ phải nhổ cây, như vậy sẽ rất hao phí và tốn thời gian tái tạo lại nguồn nguyên liệu[13].
Với việc ứng dụng các hiệu quả của nuôi cấy mô, nguồn nguyên liệu là rễ Cà gai leo cung cấp cho dược liệu đã đồng nhất hơn, đặc biệt số lượng cũng có thể tăng theo nhu cầu sử dụng nếu áp dụng nuôi cấy tạo rễ bất định in vitro. Trong đề tài khóa luận tốt nghiệp của Đồng Văn Trọng: “Nghiên cứu khả năng tạo rễ bất định của Cà gai leo (Solanum hainanense Hance) in vitro và khảo sát khả năng chống oxy hóa của cao chiết từ rễ cây” bổ sung chất điều hòa sinh trưởng IAA thuộc nhóm auxin đã cho kết quả là từ mẫu nuôi cấy đạt trung bình là 34,44 rễ, chiều dài 7,033cm và trọng lượng tươi của rễ là 0,356g[3]. Auxin là hormone tăng trưởng kích thích sự phát triển của thực vật, tác dụng đến các quá trình sinh trưởng của tế bào như hiện tượng ưu thế ngọn, tính hướng của thực vật, sự sinh trưởng của quả và tạo ra quả không hạt, hoạt động của tầng phát sinh và sự hình thành rễ bất định, là rễ đươc tạo từ các bộ phận bất kỳ trên cây mà không phải gốc cây. Tuy nhiên, IAA được sử dụng trong đề tài này là hợp chất tổng hợp hóa học nên sẽ có ảnh hưởng đến các chất có hoạt tính sinh học mà cây tổng hợp trong quá trình sinh trưởng.
Cho nên, chúng tôi sử dụng dịch chiết Hoa mười giờ (Portulaca 1 grandiflora Hook) thuộc họ Rau sam – Portulacaceae chứa hàm lượng auxin[35] có lợi cho mục đích tạo rễ cho thí nghiệm, góp phần tạo nguồn nguyên liệu an toàn, tăng hiệu quả trong dược phẩm, giảm chi phí và thân thiện với môi trường[38]. Chúng tôi thực hiện đề tài: “Xác định solasodine từ dịch chiết rễ bất định Cà gai leo (Solanum hainanense Hance) in vitro trong môi trường có bổ sung dịch chiết Hoa mười giờ (Portulaca grandiflora Hook)” nhằm tạo số lượng lớn rễ bất định Cà gai leo in vitro an toàn để ly trích chất solasodine. 2 PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU I. Sơ lược về họ Cà Solanaceae Họ Cà Solanaceae bao gồm khoảng 90 chi và trên 2.600 loài phân bố tập trung ở các vùng nhiệt đới.
Ở Việt Nam có khoảng 70 loài gồm các cây thân thảo hoặc cây nhỏ. Một số loài cây được trồng với mục đích công nghiệp (thuốc lá -Nicotiana tabacum), làm thuốc (cây cà dược -Atropa belladonna, cà gai leo -Solanum hainanense), làm cảnh (cây dã yên thảo -Petunia hybrida) và đặc biệt là cây trồng, trong đó có ý nghĩa toàn cầu như khoai tây, cà chua, ớt, cà tím và ý nghĩa địa phương như dưa chuột trái cây (Pepino ait), Solanum betaceum, Cyphomandra. Cây thường là thân thảo, mặc dù có cây bụi và cây gỗ nhỏ. Lá mọc cách, khác nhau về hình dạng và kích thước, thường không có lá kèm hay thay thế.
Hoa đều, lưỡng tính, mẫu 5. Quả mọng nước hoặc quả nang. Một số loài có hợp chất alkaloid (atropine, nicotine, solanine, tomatine) mà trong một số trường hợp được sử dụng như thuốc chữa bệnh, nhưng có thể gây độc cho con người và động vật[44]. Sơ lược về cây Cà gai leo Solanum hainanense Hance I.
Vị trí phân loại Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Solanales Họ: Solanaceae Chi: Solanum Hình 1.1: Cà gai leo Loài: Solanum hainanense Hance Tên đồng nghĩa: Solanum procumbens Lour Tên gọi khác: Cà vạnh, cà cườm, cà quánh, cà quýnh, cà gai dây, cà lù, cà bò[1]. Nguồn gốc, phân bố Cà gai leo là loại cây nhỏ sống nhiều năm, phân bố ở các tỉnh miền núi phía Bắc (Bắc Giang, Phú Thọ), các tỉnh Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Khánh Hòa, Gia Lai) và một số vùng ở Nam Bộ. Các tỉnh Hòa Bình, Nam Định, Quảng Trị, Nghệ An, Thanh Hóa có nhiều Cà gai leo hơn cả. Cà gai leo là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể hơi chịu bóng, thường mọc tập trung nhiều cá thể, lẩn trong các lùm bụi thưa ở quanh làng, bãi hoang, kể cả các bụi tre gai.
Cây mọc ở chỗ nhiều ánh sáng, sinh trưởng và phát triển tốt, ra nhiều hoa quả, Cà gai leo có khả năng tái sinh bằng hạt hoặc từ các phần thân và các gốc còn lại sau khi chặt. Ngoài ra, từ các đoạn than và cành trồng vào mùa xuân cũng có thể mọc thành cây mới, thường mọc ở vùng núi thấp đến trung du và đồng bằng ven biển. Nguyên nhân chủ yếu do vấn đề thổ nhưỡng và khí hậu của vùng này phù hợp cho sự phát triển của cây Cà gai leo[1][20]. Đặc điểm hình thái Cà gai leo thuộc họ leo nhỡ, dài hơn 1 m, phân nhiều cành; cành non tỏa rộng, phủ lông hình sao và có rất nhiều gai màu vàng, dài 2-5 mm.
Lá hình trứng, hình bầu dục, chóp tù hoặc nhọn, gốc nêm hoặc tròn, mép lá thường có 5 thùy lượn sóng, ít khi nguyên, mặt trên màu xanh đậm có lông hình sao thưa, mặt dưới màu xanh nhạt có lông hình sao dày; cuống lá dài 0,4-0,5 cm, có gai nhỏ. Cụm hoa Cà gai leo dạng tán ở đỉnh cành, hiếm khi mọc ở nách lá; cuống chung dài 3-5 mm. Hoa có cánh màu trắng, nhụy màu vàng, mẫu 4; cuống hoa dài 12-15 mm. Đài hình chén, dài 3-4 mm; thùy đài hình tam giác, không đều, dài 1-2 mm, ở mặt dưới có lông măng hình sao.
Tràng màu trắng hoặc tím nhạt, dài 1 cm; thùy tràng hình mũi mác, dài 6-7 mm, ở mặt ngoài có lông hình sao. Nhị 4; chỉ nhi dài 1 mm; bao phấn dài 6 mm. Bầu nhẵn; vòi nhụy dài 7 mm, có lông ở gốc. Quả mọng màu vàng, khi chín màu đỏ sáng, hình cầu, đường kính 5-7 mm.
Hạt màu vàng nhạt, dạng thận[1][20]. Thu hái và chế biến Cây cà gai leo ra hoa vào mùa hè, có quả vào mùa thu. Thường người ta đào rễ quanh năm, rửa sạch thái mỏng phơi hay sấy khô làm thuốc, có thể dùng tươi, không phải bào chế gì khác. Thành phần hợp chất có trong cây I.
Alkaloid Alkaloid nói chung là những chất có hoạt tính sinh học, có nhiều chất rất độc. Alkaloid có trong Cà gai leo là solasodine, solanine và solanidine có ở toàn cây và nhiều ở rễ. Solasodine là glycoalkaloid steroid có chứa nitơ, thu được từ các bộ phận khác nhau của chi Solanum thuộc họ Cà Solanaceae và có tác dụng điều trị khác nhau. Solasodine đã được sử dụng trong các ngành công nghiệp thuốc để tổng hợp 16-DPA, một tiền chất mới chống khả năng sinh sản và chống viêm[39].
Solasodine có hoạt tính sinh học như kháng nấm, ức chế sự tăng trưởng của côn trùng và có đặc tính như enzyme, phục hồi tổn thương da[28], ức chế sự tăng trưởng Trypanosoma cruzi in vitro[23], ức chế sự sản sinh corticoids từ tuyến thượng thận của chuột và chứng tỏ khả năng chống xơ gan trên chuột. Solasodine có tác dụng hạ cholesterol trong chuột[24][26], hạ huyết áp trên mèo và chống sinh tinh ở chó[25], kích thích tế bào lympho tăng sinh[40]. Solanidine là một alkaloid rất độc có trong các cây họ Cà Solanaceae. Nó gây ức chế thần kinh.
Tuy nhiên solanidine là một chất rất quan trọng trong sự tổng hợp của các hormone và một số dược chất. Solanine là một loại glycoalkaloid, có vị đắng và khá độc, có nguồn gốc từ mầm khoai tây, cà chua và các cây khác trong họ Cà Solanaceae. Solanine có tính gây mê và trước đây được dùng để chữa chứng động kinh. Solanine được tạo thành từ alkaloid solanidine và carbohydrate (glyco-) mạch nhánh[8][21].Flavonoid Flavonoid là thành phần hay gặp trong dược liệu có nguồn gốc thực vật.
Phần lớn có màu vàng. Có tác dụng ngăn ngừa các nguy cơ như xơ vữa động mạch, tai biến mạch, oxy hóa, thoái hóa gan, tổn thương do bức xạ[8][21]. β – sitosterol β – sitosterol là một steroid, có cấu trúc hóa học tương tự như cholesterol. Có màu trắng và mùi đặc trưng.
Không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ. β – sitosterol được dùng để điều trị các bệnh về tim và cholesterol cao, nó cũng được sử dụng để tăng cường hệ thống miễn dịch và ngăn ngừa ung thư đại tràng, cũng như sỏi mật, các bệnh cảm cúm,. Neoclorogenin Là hợp chất có trong lá của Cà gai leo. Có tác dụng như là một chất chống oxy hóa, bảo vệ các mô cơ thể khỏi những tác động tiêu cực của các gốc tự do, chống viêm, là thành phần trong thuốc viêm khớp, thuốc giảm đau răng[8][21].
Saponin Còn gọi là saponosid, là một nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi trong thực vật. Có đặc điểm là làm giảm sức căng bề mặt, tạo bọt nhiều khi lắc với nước, có tác dụng nhũ hoá và tẩy sạch, kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, đỏ mắt, có tác dụng long đờm, lợi tiểu. Nhóm chất này trong Cà gai leo có diosgenin là sapogenin quan trọng nhất có tác dụng là thành phần để bán tổng hợp các thuốc mang gốc steroid[8][21]. Một số chất khác Trong dịch chiết toàn phần của Cà gai leo còn tìm thấy tinh bột, acid amin, lanosterol, dihydrolanosterol[8][21].
Công dụng Cao chiết toàn phần của cà gai leo có tác dụng ức chế colagenase, góp một phần quan trọng trọng điều trị của Cà gai leo đối với các bệnh như viêm khớp, viêm răng lợi…(những cơ quan chứa nhiều colagen, khi bị viêm colagenase sẽ được hoạt hóa làm phân hủy nhóm bệnh lý này). Tác dụng ngăn chặn sự tiến triển của 6 xơ do vừa có tác dụng ức chế sinh tổng hợp colagen lại vừa có vai trò kích hoạt colagenase làm hoạt hóa enzym này phân giải colagen làm giảm xơ. Cà gai leo còn có tác dụng chống oxy hóa, bảo vệ gan, làm giảm tổn thương do oxy hóa gây ra ở gan.