CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về họ Cyperaceae Họ Cói (danh pháp khoa học: Cyperaceae) (Hình 1.1) là một họ thực vật thuộc lớp thực vật một lá mầm. Đây là họ lớn trong bộ Hòa thảo (Poales) với khoảng 70-98 chi và khoảng 4,000 – 4,350 loài. Họ này phân bố rộng khắp thế giới, với trung tâm đa dạng là miền nhiệt đới châu Á và Nam Mỹ.
Cói, lác phát triển tốt trong mọi điều kiện, nhiều loài có thể như các nơi đầm lầy, đất ít dinh dưỡng, các vùng đất ướt, vùng đất phù sa bồi lấp gần các cửa sông ven biển. Loài này có thân thảo, thường mọc lan thành đám rộng, có căn hành. Phần thân trên không có hình tam giác, đặc bên trong, không có đốt. Lá thường tam đứng (tại một điểm có ba lá).
Lá dạng phiến, hẹp, dài, có bẹ, không có thìa. Rễ đôi khi phù to tạo thành củ. Phác hoa dạng gié, nhiều gié tụ tập tạo thành chùm hay tụ tán. Ở một vài chi như Cyperus, có hai lá bắc ở gốc gié hoa không mang hoa.
Các lá bắc phía trên có mang hoa. Họ này mặc dù đa số là cỏ dại nhưng vẫn hiện diện một số loài có ích cho đời sống con người: được dùng làm cảnh như cây cói giấy (Cyperus papyrus). Ở Việt Nam các cây cói bông trắng (Cyperus tegetiformis) hay lác voi được dùng để đan chiếu, làm dây., củ năng ăn được, cỏ cú (Cyperus rotundus) để làm thuốc. Họ Cói có 28 chi với gần 400 loài ở Việt Nam, chiếm một phần khá nhiều trong các loại cỏ thường gặp, việc phân biệt các loài này có nhiều khó khăn bởi vì chúng rất giống nhau, các tài liệu mô tả cũng không đồng nhất.1 Các loài cây thuộc họ Cói 1.
Tổng quan về chi Cyperus 1. Đặc điểm thực vật chung của chi Cypeus 5 Trên thế giới, họ Cói (Cyperaceae) có 95 chi, 3800 loài. Trong đó, Cyperus là chi lớn nhất với khoảng 300 loài, phân bố rộng rãi khắp nơi trên thế giới. Ở Việt Nam, họ Cói có 27 – 30 chi, 301 loài, chi Cyperus có 81 loài, phân bố khắp nơi trên cả nước từ vùng đồng bằng, ven biển, trung du cho đến miền núi, có nhiều ở những nơi đất ẩm thấp.
[2,4,6,8,38] Chi Cyperus là cây thân thảo sống hằng năm hoặc lâu năm, có thân ngầm ở dưới đất mọc lên thân khí sinh, thân có thiết diện 3 cạnh. Lá hình giải bẹ ôm lấy thân. Hoa của cây là những bông nhỏ có tiết diện hẹp, nhiều vảy, xếp thành 2 hàng; cụm hoa hình tán; quả có tiết diện 3 cạnh; nhụy chẻ 3 [5,8,9]. Trong chi cyperus có nhiều loài được dùng để làm thuốc, trong đó hương phụ vườn thường được sử dụng nhiều trong các bài thuốc cổ truyền.
Tuy nhiên, gần đây hương phụ biển thường được thay thế cho hương phụ vườn bởi chúng có cùng công dụng và có phần hiệu quả hơn. Thành phần hóa học của chi Cyperus Một cuộc khảo sát của 170 loài thuộc 35 ở chi [18], cho thấy chi Cyperus có - Aurone được tìm thấy trong lá của 25% mẫu và trong các chùm hoa là 40% - Sulphuretin đã được tìm thấy lần đầu tiên trong Carex appresa - Flavon như tricin, luteolin và các methyl este (luteolin-5-methylete, luteolin- 7-methyl ete, diosmetin, acacetin) - Flavonol như myriceti; flavone-C- glycosid - Các carexidine-3-desoxyanthocyanidin đã được tìm thấy trong các cụm hoa của 8 loài J. Harborne và cộng sự đã khảo sát lá của 62 loài thuộc 11 chi của họ Cyperacaceae [32] thấy chứ tricin, luteolin, quercetin, kaemferol và các glycoflavones như tricin – 5 - glucoside, luteolin – 7 - arabinosylglucoside, quercetin – 3 – rutinoside J. Harborne và cộng sự đã nghiên cứu 92 loài thuộc chi Cyperus ở Úc [40] và xác định được 6 Trong lá chứa luteolin – 5 – methyl ete, quercetin – 3 – monomethylete, ete 7 – dimethyl của kaempferol và quercetin; 3, 7, ether – trimethyl của quercetin; tricin, luteolin và quercetin ở dạng glycoside Trong chùm hoa luteolin – 5 – methyl dường như được thay thế bằng 7, 3’, 4’ – trihydoxyflavone.
Theo một số tác giả ở Ai Cập [17], ngoài luteolin và 7 – methyl ete của nó, ở loài Cyperus conglomerates còn xuất hiện hai prenyflavan mới là 7, 3’ – dihydroxy – 5, 5’ – dimetoxy – 8 – prenyflavan và 5, 7, 3’ – trihydroxy – 5’ – methoxy – 8 – prenyflavan. Các cấu trúc được xác định dựa trên phổ CIMS, 1H-NMR, 13C-NMR, H-H COSY, HMBC và DEPT. Yin [46] đã xác định được hai hợp chất mới là, 1 - methoxy - 3 - hydroxy - 4 - (3’, 4’ – dihydroxyphenyl) – 1, 2, 3, 4 – tetrahydronaphthalin từ thân rễ Cyperus rotudus. Các cấu trúc được xác định dựa trên phổ NMR, UV, IR và MS Năm 1993, một số tác giả [25] đã phân lập được coumarin từ Cyperus incomplestus là umbeliferol, scopoletin; 5, 7 và 7, 8 – dimethoxycoumarin; 5, 7, 8 – trimethoxycoumarin, leptodaitilon, prenyletin; 5,7 – dimethoxy – 8 – (γ, γ’ – dimethyl – allyloxy) coumarin và 7 – (γ, γ’ – dimethyl – allyloxy) – 8 – methoxycoumarin.
Rakotonirina và cộng sự [44], bằng các phản ứng hóa học của dịch chiết tổng cho thấy C.aticulatus chứa flavonoid, saponin, tannin, tecpen và đường. Emelugo và cộng sự [20] đã phân tích và tìm ra các thành phần alkaloid, glucoside, flavonoid, tannin, terpenoid, steroid, saponin trong dịch chiết ether dầu hỏa của C. Sayed và cộng sự [31] đã phân lập và xác định được thành phần fructose – amino acid trong C. bao gồm N – (1 – deoxy – alpha – D fructos – 1 – yl) – L – trytophan và đồng phân tautomers, n – butyl – beta – D – fructopyranoside, ethyl – alpha – D – glucopiranoside, adenosine, (-) – (E) – caffeoylmalic acid, vitexin, isovitexin, orientin, epiorientin, myricetin 3 – O – beta – galactopyranoside, luteolin – 7 – O – beta – D – glucuronopyranoside – 6” – methyl ester, acid chlorogenic, luteolin 4’ – O – beta – D 7 – glucuronopyranoside, luteolin 7 – O – beta – D – glucuronopyranoside, uridine và acid ellagic.
Seabra và cộng sự [37] đã phân lập được một aurone từ Cyperus capitatus là 6, 3’, 4’ – trihydroxy – 4 – methoxy – 5 – methylaurone. Masanori và cộng sự [36] đã xác định được thành phần coumaran, reminol, furoquinone từ thân rễ loài Cyperus nipponicus và Cyperus distan. Theo El – Habashy và cộng sự ở Ai Cập [27] nghiên cứu trên lá của 20 loài Cyperus có chứa flavonoid, đã xác định được glycosid apigenin, lutiolin, tricin, quercetin. Tác dụng sinh học của chi Cyperus Theo Trương Phát Sơ, Trương Diệu Đức và Lưu Thiệu Quang (1935), cao lỏng hương phụ 5% có khả năng ức chế sự co bóp của tử cung, làm dịu tử cung động vật.
Năm 1959, một số tác giả ở Quý Dương y học viện (Trung Quốc) đã chứng minh tác dụng giảm đau trên chuột nhắt trắng [3] Theo N. Ragavan, các dịch chiết khác nhau của Cyperus esculentus L. như acetone, ethanol 50%, chloroform, ether dầu hỏa có hoạt tính kháng khuẩn với một số chủng vi khuẩn như Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella sp, Klebsiella pneumonia, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa và Citrobabacter freundii, bằng cách sử dụng phương pháp khuếch tán đĩa. Dịch chiết aceton cho thấy hoạt động ức chế mạnh nhất với S.
Dịch chiết ethanol 50% ức chế mạnh nhất với E. aureus và Salmonella sp. Dịch chiết chloroform ức chế mạnh nhất sự tăng trưởng của S. aureus, trong khi đó dịch ether dầu hỏa cho kết quả tích cực đối với Salmonella sp.
Tất cả các dịch chiết rất nhạy cảm với C. Rakotonirina và cộng sự dịch chiết tổng từ thân rễ của C. articulatus dường như không có tác dụng gây mê hoặc gây tê. Tuy nhiên, khi so sánh với diazepam, C.
articulatus dường như không có tác dụng giãn cơ. Khi kết hợp với natri thiopental hoặc diazepam, dịch chiết tổng gây cảm giác ngủ và tăng thời gian ngủ mà không có tác dụng giảm đau đồng thời. Các nghiên cứu cho thấy thân rễ của C. articulatus có tính chất dược lí tương tự như các thuốc an thần.
Khalid dịch chiết nước - 8 methanol của C. scariosus có tác dụng bảo vệ gan với liều 500mg/kg. Thí nghiệm được tiến hành trên chuột, gây tổn thương gan bằng acetaminophen và CCl4. Ngo Bum và cộng sự [43] dịch chiết methanol từ thân rễ của Cyperus articulatus có hoạt tính chống co giật ở chuột.
Liều ED50 để bảo vệ chống co giật là 306 (154 - 541) mg/kg cho các thử nghiệm tiêm màng bụng pentylenetetrazol (gây ra cơn động kinh) và 1005 (797 - 1200) mg/kg cho gây sốc bằng điện. Kilani và cộng sự [35] dịch chiết ethyl acetate và các flavonoid của C. rotundus có hoạt tính chống oxy hóa, ức chế enzyme xanthine oxidase với giá trị IC50 là 185 và 240 mg/ml; ức chế superoxide anion với IC50 là 150 và 215 mg/ml. Ngoài ra, các tác giả còn đánh giá hoạt tính sinh học của catechin, acid ferulic và luteolin.
Kết quả cho thấy, luteolin có tác dụng mạnh nhất trên việc giảm sản xuất acid thiobarbituric (MDA=1,5nm), ức chế đáng kể sự gia tăng của các tế bào K562 (IC50 = 25mg/ml) và bảo vệ chống lại các tác nhân oxy hóa khử như H2O2/ UV. Rukunga và cộng sự [26] hai sesquiterpene là corymbolone và mustakone, được phân lập từ dịch chiết chloroform của thân rễ Cyperus articulatus có hoạt tính chống Plasmodia. Trong đó, mustakone có hoạt lực mạnh hơn corymbolone khoảng 10 lần đối với chủng Plasmodium falciparum. Thebtaranonth và cộng sự các chất được phân lập từ thân rễ Cyperus rotundus là patchoulenone, caryophyllene α - oxit, 10, 12 peroxycalamenene và 4, 7 - dimethyl – 1 tetralone có hoạt tính chống sốt rét với EC50 = 10-4 - 10-6 M.
Endoperoxide và 10, 12 - peroxycalamene có tác dụng mạnh nhất tại EC50 = 2. Eun và cộng sự dịch chiết ethanol của C. rotundus có tác dụng chống kết tập tiểu cầu và phụ thuộc vào nồng độ collagen, thrombin và acid arachidonic. Trong tám hợp chất của C.
rotundus, (+)-nootkatone có tác dụng ức chế mạnh nhất trên collagen, thrombin và acid arachidonic. Uddin và cộng sự [42] dịch chiết methanol và ether dầu hỏa của thân rễ C. rotundus, dùng đường uống với liều 250 và 500 mg/kg thể trọng, cho thấy có tác dụng chống tiêu chảy rõ rệt trên mô hình chuột gây tiêu chảy bằng dầu thầu dầu. Phần dịch chiết ethyl acetate không có tác dụng này.
Bae và cộng sự [29] đã nghiên cứu về phát triển dòng Th1/Th2 in vitro từ các tế bào lympho T thu được từ lá lách của chuột BALB/c cho thấy dịch chiết nước của củ gấu tăng cường phát triển dòng Th1 (tế bào hỗ trợ) bằng cách tăng tiết cytokine Th1 và làm giảm phát triển dòng Th2 bằng cách ức chế sản xuất cytokin Th2. Vì vậy, dịch chiết củ gấu có thể ngăn ngừa dị ứng hoặc cải thiện các triệu chứng dị ứng.