CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về Kaempferia rotunda L. Phân loại khoa học Kaempferia rotunda L. là một loài thuộc họ Gừng, thường được biết đến với các tên gọi như: Tam thất nam, Cẩm địa la, Ngải máu [1].
Cây Kaempferia rotunda. được phân loại như sau: Giới: Plantae (Thực vật) Ngành: Magnoliophyta (Thực vật có hoa) Lớp: Liliopsida (Một lá mầm) Bộ: Zingiberales (Gừng) Họ: Zingiberaceae (Gừng) Chi: Kaempferia (Địa liền) Loài: Kaempferia rotunda Linn. Đặc điểm thực vật K. là một loài cây thân thảo nhỏ.
Cây không thân nhưng có một thân giả có thể cao đến 65 cm với 2–4 lá mọc thẳng lên từ một thân rễ ngầm có rễ củ nhỏ được thể hiện ở Hình 1. rotunda với thân rễ và củ. Chồi lá thưa, mọc thẳng từ gốc từ 2–3–5 lá. Phiến lá hình mũi mác thuôn dài, nhọn dần ở đỉnh với kích thước dài 7–36 cm và rộng từ 4–7–11 cm.
Mặt dưới lá có màu tím/đỏ hoặc màu hạt dẻ, trên bề mặt phủ một lớp lông ngắn. Mặt trên lá nhẵn, màu xanh đậm với những vết màu xanh nhạt trên bề mặt; hai bên gân lá có điểm những hoa văn thể hiện ở Hình 1. Cuống lá dài 7–25 cm; dây chằng nhỏ, dài khoảng 2–4 mm và được bao phủ bởi một lớp lông. Hoa thường mọc thành cụm từ 4–6 hoa từ thân rễ trước lá (Hình 1.
Lá bắc màu nâu tím, thuôn dài, đầu nhọn và có hình răng cưa. Đài hoa dài khoảng 4–7 cm, xẻ một bên, phía đỉnh có 3 răng màu trắng hoặc xanh lục. Ống tràng dài 6–7 cm, thon, hình trụ và gần như dựng đứng, càng về phía miệng sẽ mang hình phễu, thùy trắng hẹp, mang hình mác có đầu nhọn. Môi hoa hình trứng, chia thành 2 thùy phụ xẻ về phía gốc, thùy hoa cong xuống, đỉnh nhọn với kích thước 3,5 × 2 cm; môi hoa có màu tím hoa cà đậm ở giữa với nhiều tia màu tím tỏa xung quanh.
Nhị hoa mọc thẳng, mang màu trắng, có hình mũi mác với đỉnh nhọn. Bao phấn mọc song song, liên kết với nhau tạo thành một mào hình trứng với nửa trên mang màu tím nhạt. Đầu nhụy dẹt, hình cốc và có lông ở mép. Hai tuyến biểu bì hình sợi dựng đứng và ôm lấy phần dưới của hoa.
Bầu nhụy nhẵn, có 3 lá noãn. Thân rễ ngắn, khỏe, có rễ hình trụ mảnh. Tận cùng của rễ là các củ màu trắng hơi vàng và mang mùi thơm nồng. Củ thường có phần đỉnh phồng lên, có dạng gần hình cầu hoặc hình trứng (Hình 1.
Phân bố sinh thái K. là loài bản địa tại Ấn Độ, khu vực Đông Nam Á và miền nam Trung Quốc. Cây được trồng tại các nước như: Việt Nam, Ấn Độ, Thái Lan, Sri Lanka, Malaysia, 4 Indonesia, Myanmar, Đài Loan và một số tỉnh tại Trung Quốc (Quảng Tây, Vân Nam, Hải Nam, Quảng Đông) [1]. Trong tự nhiên, cây thường phân bố tại các khu rừng thưa thuộc vùng núi thấp, ven các khu rừng, rừng tre cũng như các trảng cỏ thưa trong khoảng độ cao từ 0–1300 m so với mực nước biển.
Cây mọc tại những vị trí có bóng râm một phần và có thể phát triển trên mọi loại đất [1]. Thành phần hóa học Phân lập các hợp chất từ loài K. rotunda Nugroho và cộng sự (1996) đã phân lập và xác định được 2 hợp chất diệt côn trùng là benzyl benzoate (1) và crotepoxide (2) từ thân củ K. Pancharoen và cộng sự (1996) thực hiện phân lập được 3 hợp chất cyclohexane diepoxide mới từ thân củ K.
rotunda bao gồm (−)-(1R,2R,4R,5S,6R,7R)-4- benzoyloxymethyl-3,8-dioxatricyclo[5.02,4] octane-5,6-diol 6-benzoate (3); (−)- (1R,2R,4R,5S,6R,7R)-4-benzoyloxymethyl-3,8-dioxatricyclo[5.02,4] octane-5,6-diol 6-acetate (4) và (+)-(1R,2R,4R,5S,6R,7R)-4-benzoyloxymethyl-3,8-dioxatricyclo- [5.02,4]octane-5,6-diol 5-acetate (5). Bên cạnh đó, ông và các cộng sự cũng đồng thời phân lập được 2 hợp chất là (−)-zeylenol (6) và crotepoxide [3]. Jantan và cộng sự (2004) đã thực hiện phân lập 2-hydroxy-4,4′,6′- Trimethoxychalcone (flavokawain A) (7); 3- deacetylcrotepoxide (8) và crotepoxide từ thân củ K. Một thời gian sau, ông và các cộng sự (2008) cũng tiếp tục thực hiện phân lập thân củ K.
rotunda và thu được các hợp chất flavokawain A; crotepoxide và 3- deacetylcrotepoxide [5]. Stevenson và cộng sự (2007) đã tiến hành phân lập 7 hợp chất từ dịch chiết methanol của thân củ K. rotunda bao gồm 6 dẫn xuất cyclohexane polyoxygen hóa được xác định là (-)-6-acetylzeylenol (9); 4 dẫn xuất acyl hóa của 1-benzoyloxymethyl-1,6- epoxycyclohexan-2,3,4,5 -tetrol (10–13); chất cộng Diels–Alder của 3-benzoyl-1- benzoyloxymethylcyclohexa-4,6-dien-2,3-diol (14); dẫn xuất triacylat hóa của salicin (15); (−)-zeylenol và crotepoxide [6]. 5 Yau (2009) đã phân lập thân củ K.
rotunda thu hái ở 2 nước Malaysia và Indonesia. Với mẫu cây ở Malaysia, nhóm nghiên cứu phân lập được 2 hợp chất mới là 3- debenzoylrotepoxide A (16) và 2-(benzoyloxymethyl)phenyl (3-O-acetyl)-ß- glucopyranoside (17) cùng với 7 hợp chất đã biết bao gồm 4- benzoyloxymethyl-3,8- dioxatricyclo[5.02,4]octane-5,6-diol 5-acetate (18); crotepoxide; 2'-hydroxy-4,4',6'- trimethoxychalcone (19); 1,6- desoxypipoxide (20); curcumrinol C (21) và naringenin 4',7-dimethyl (22). Đối với mẫu cây ở Indonesia, nhóm phân lập được 1 hợp chất mới là 3-acetoxy-2-benzoyloxy-1-(benzoyloxymethyl)-cyclohexa-4,6-diene (23) cùng với 7 hợp chất đã biết bao gồm 4- benzoyloxymethyl-3,8-dioxatricyclo[5.02,4]octane-5,6- diol 5-acetate; 1,6- desoxypipoxide; crotepoxide; trans-docosyl ferulate (24); benzyl benzoate; 6-acetylzeylenol, và benzoic acid (25). Các hợp chất curcumrinol C; naringenin 4',7-dimethyl ether; benzoic acid và trans-docosyl ferulate lần đầu tiên được xác định có trong thành phần của loài K.
rotunda cũng như chi Kaempferia [7]. Sereena và cộng sự (2011) đã nghiên cứu thành phần hóa học của chiết xuất petroleum ether từ thân củ K. rotunda bằng phương pháp sắc ký khí–khối phổ (GC–MS). Kết quả thu được các hợp chất bao gồm n-dodecane (33,1 %) (26); hexadecane (6,32 %) (27); stearaldehyde (37,9 %) (28); dodecanoic acid (9,48 %) (29); kauren- ol (12,6 %) (30) [8] được thể hiện ở Bảng 1.
Các hợp chất trong chiết xuất petroleum ether của thân củ K. rotunda được xác định bằng phương pháp GC–MS STT Hợp chất Thời gian lưu % thành phần 1 n-dodecane 13,719 33,1 2 Hexadecane 17,712 6,32 3 Stearaldehyde 20,224 37,9 4 Dodecanoic acid 22,624 9,48 5 Kauren-ol 25,419 12,6 Aznam cùng với đồng sự (2012) đã phân lập được 3 hợp chất flavone bao gồm 6- hydroxy-8-methoxy-flavanone (31); 4′-hydroxy-8-methoxy-flavanone (32); 4', 8- dihydroxy-flavanone (33) [9]. 6 Atun (2013) đã thực hiện phân lập 3 hợp chất flavanone đã biết từ thân củ K. rotunda gồm 7-hydroxy-5-methoxyflavanone (34); 5-hydroxy-7-methoxyflavanone (35) và 5,7- dihydroxyflavanone (36) [10].
Imam và đồng sự (2013) đã tiến hành nghiên cứu trên dịch chiết methanol từ lá K. rotunda cho thấy sự hiện diện của các hợp chất flavonoid; chalcone; một số hydrocarbon; crotepoxide; stigmasterol (37); quercetin (38); β-sitosterol (39); syringic acid (40) và protocatechuic acid (41) [11]. Các hợp chất có trong tinh dầu K. rotunda Bên cạnh đó, tinh dầu của K.
rotunda cũng được nghiên cứu và phân lập. Woerdenbag (2004) đã nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu với phương pháp GC–MS. Kết quả thành phần chính trong tinh dầu thân rễ chính là benzyl benzoate (69,7%) trong khi n-pentadecane (42) chiếm ưu thế trong các bộ phận phụ của thân rễ (53,8%). Một số thành phần chính khác là bornyl acetate (43), camphene (44), α-Pinene (45), heptadecane (46) [12].
Sahoo (2023) nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu thu được từ thân củ K. rotunda tươi bằng GC–MS. Kết quả thu được các hợp chất chính trong tinh dầu bao gồm benzoic acid (58,25 ± 0,14%); bornyl acetate (14,4 ± 0,35%); zingiberene (5,75 ± 0,08%) (47) và β-myrcene (3,87 ± 0,08%) (48) [13]. Một số ký hiệu sử dụng trong cấu trúc của các hợp chất.
Cấu trúc các hợp chất được nghiên cứu ở loài K. Hoạt tính sinh học Nhiều nghiên cứu về hoạt tính sinh học của cây K. rotunda đã được nghiên cứu và cho thấy tiềm năng phát triển của loại dược liệu này. Một số hoạt tính đã được nghiên cứu có thể kể đến như: Kháng oxy hóa Lotulung và các đồng sự (2008) đã thử nghiệm khả năng kháng gốc tự do DPPH trên chiết xuất thân củ K.
rotunda với dung môi chloroform (IC50= 180 μg/mL), ethyl acetate (IC50= 190 μg/mL), n–butanol(IC50= 251 μg/mL), methanol (IC50= 398 μg/mL), n– hexane (IC50>1000 μg/mL ) và nước (IC50>1000 μg/mL). Hai hợp chất 1, 2'-hydroxy- 4,4',6'-trimethoxy-chalcone và (+)-crotepoxide trích ly từ dịch chiết chloroform cũng được thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa theo phương phép trên cho kết quả IC50 lần lượt là 142 μg/mL và 1516 μg/mL [14]. Malahayati và các đồng sự (2018) đã thử nghiệm khả năng kháng gốc tự do DPPH trên chiết xuất từ thân củ K. rotunda với 3 dung môi bao gồm ethanol, ethyl acetate và n– hexane.
Kết quả cho thấy khả năng kháng oxy hóa của mẫu chiết với IC50 lần lượt là 67,95±0,21 μg/mL; 75,94±0,35 μg/mL và 96,27±0,32 μg/mL [15]. Chhetri và các đồng sự (2023) đã thử nghiệm khả năng kháng gốc tự do DPPH trên chiết xuất thân củ K. rotunda với dung môi methanol cho thấy khả năng kháng oxy hóa của mẫu chiết với IC50= 24,09 μg/mL [16]. Khả năng kháng oxy hóa của chiết xuất methanol từ thân củ K.
rotunda được đánh giá thông qua các chất đánh dấu peroxide lipid MDA và 4-HDE. Kết quả cho thấy khả năng khá oxy hóa đáng kể ở nồng độ 100 μg/mL, mức độ vừa phải ở 200 μg/mL, không đáng kể ở nồng độ 500 và 1000 μg/mL [17]. Ức chế tiểu cầu Hai hợp chất 2-hydroxy-4,4′,6′-trimethoxychalcone và 3-deacetylcrotepoxide được Jantan và các cộng sự (2004) trích xuất từ thân củ K. rotunda cho thấy khả năng ức chế khả năng liên kết của thụ thể kích hoạt trên tiểu cầu thỏ với IC50 lần lượt là 57,4 và 45,6 μM [4].
12 Hợp chất 3- deacetylcrotepoxide được Sultana và cộng sự trích xuất từ thân củ K. rotunda cho thấy khả năng ức chế mạnh khả năng liên kết của thụ thể kích hoạt trên tiểu cầu người được gây ra bởi arachidonic acid với IC50<84 μM. Hạ đường huyết Sultana và cộng sự (2012) đã nghiên cứu khả năng hạ đường huyết từ chiết xuất methanol của thân củ K. rotunda với liều lượng 50, 100, 200, 400 mg/kg cân nặng được thử nghiệm trên chuột được tiêm glucose.
Kết quả cho thấy với liều lượng 400 mg/kg cân nặng làm giảm đáng kể nồng độ glucose trong máu (39,6%) khi so sánh với glibenclamide liều lượng 10 mg/kg cân nặng [18]. Chống nhiễm trùng Sultana và cộng sự (2012) đã nghiên cứu khả năng chống nhiễm trùng trên chiết xuất methanol từ thân củ K. rotunda với liều lượng 50, 100, 200, 400 mg/kg cân nặng được thử nghiệm trên chuột được tiêm acetic acid 1% (10 mL/kg cân nặng) vào màng bụng. Kết quả cho thấy với liều lượng 400 mg/kg cân nặng làm ức chể 69,4% số cơn co thắt ở bụng khi so sánh với aspirin ở liều lượng 200 và 400 mg/kg cân nặng lần lượt là 51,0 và 73,4% [18].
Chống đột biến Chiết xuất methanol và các hợp chất 5,7-dihydroxyflavanone, 7-hydroxy-5- methoxyflavanone, 5-hydroxy-7-methoxyflavanone được Sri và cộng sự (2013) trích xuất từ thân củ K. rotunda cho thấy khả năng chống đột biến trên tế bào hồng cầu đa sắc vi nhân (MNPCE) được gây ra bởi cyclophosphamide trên giống chuột Balb/c đực từ 8–12 tuần tuổi [19]. Chống ung thư Một lectin (được chỉ định là KRL) được Kabir và cộng sự (2011) trích xuất từ thân củ K.