CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1. Giới thiệu về cà gai leo 1.
Đặc điểm thực vật cây cà gai leo a. Nguồn gốc và phân bố Cà gai leo (có tên khoa học là Solanum hainanense Hance, hoặc có tên đồng nghĩa là Solanum procumbens Lour, thuộc họ Cà (Solanaceae) và là một loại cây thuốc quý được tìm thấy trong nhiều khu vực của Trung Quốc và Việt Nam. Ngoài ra, cà gai leo còn có nhiều tên gọi địa phương khác như: Cà quánh, cà quạnh, cà quýnh, cà bò, cà cạnh, cà hải nam, cà gai dây [14]. Cà gai leo vốn là một loài cây hoang dại, mọc khắp nơi, ven đường….
Ở Việt Nam cây mọc khắp nơi, miền Trung là nhiều nhất [6]. Cà gai leo mọc rải rác ven rừng, lùm bụi, bãi hoang, ven đường, ở độ cao dưới 300m. Phân bố ở Bắc Giang (Yên Thế), Phú Thọ (Việt Trì), Hà Nội (Bưởi), Hải Phòng, Ninh Bình, Thanh Hoá, Nghệ An, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Khánh Hoà, Gia Lai (An Khê, Kon Hà Nừng). Ngoài ra, còn có ở Trung Quốc (Hải Nam, Quảng Đông, Quảng Tây) [4].
Mô tả thực vật cây cà gai leo Cà gai leo thuộc loại cây thân leo, thân dài từ 0,6 - 1m hay hơn, rất nhiều gai, cành xòa rộng trên phủ lông hình sao. Lá hình trứng hay thuôn, phía gốc lá hình rìu hay hơi tròn, mép lá nguyên hay hơi lượn và khía thùy hai mặt, nhất là mặt dưới phủ lông trắng nhạt, phiến dài 3 - 4cm, rộng 12 - 20mm, có gai, cuống dài 4 - 5mm. Hoa màu trắng tím, nhị vàng, hợp thành chùm 2 - 5 hoa. Quả hình cầu khi chín có màu đỏ, bóng, nhẵn, đường kính 5 - 7mm.
Hạt màu vàng, hình thận, có mạng, dài 4mm, rộng 2mm [6]. Cây và trái cà gai leo Luan van 4 1. Thành phần hóa học và tính chất dược lý của cà gai leo a. Thành phần hóa học của cây cà gai leo Cà gai leo có những thành phần hóa học chủ yếu như: Chất béo, tinh bột, protein, acid hữu cơ và đường khử tự do [9].
Các thành phần có hoạt tính sinh học chính trong S.hainanense là solasodine, solasonin, sarotenoid, coumarin, acid cafeic, acid chlorogenic, β-sitosterol, phytosterol [8]; glycoalkaloid, proline, hydroxyproline, methionine, flavonoid, steroid saponin [11]. Tính chất dược lý của cây cà gai leo Theo kinh nghiệm nhân gian, cà gai leo thể hiện khả năng giải độc cơ thể rất mạnh, rễ tươi giã vắt lấy nước uống có thể chữa khỏi độc rắn cắn. Đặc biệt theo sách “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam” của GS. Đỗ Tất Lợi thì chỉ cần chà răng hoặc ngậm rễ cà gai leo có thể giải rượu rất tốt [6].
Cà gai leo đã được sử dụng để kháng oxy hóa, chống histaminemia và điều trị rắn cắn [7]. Gần đây, nó đã được báo cáo là có hiệu quả trong việc bảo vệ gan. Cà gai leo là dược liệu được chứng minh có tác dụng chặn xơ gan rõ rệt thông qua việc ức chế sự tạo thành collagen [10]. Hơn nữa, chiết xuất từ S.
hainanense Hance cũng có tác dụng phòng chống viêm và xơ gan thực nghiệm ở chuột cống độc bởi CCl4 [10]. Dịch trích ly S. hainanense có thể bảo vệ gan của những con chuột trắng nhiễm độc liên quan đến phơi nhiễm kéo dài với trinitrotoluene (TNT) và liều nhỏ của TNT [8]. Cà gai leo đã được bào chế và kiểm chứng có hiệu quả điều trị lâm sàng trên bệnh nhân viêm gan B mạn tính thể hoạt động [3].
Thuốc "haina" được bào chế từ S. hainanense có tác dụng tích cực đối với bệnh nhân viêm gan B [3]. Cà gai leo có tác dụng chống viêm cấp trên mô hình gây phù thực nghiệm bằng cao hư, chống viêm mãn trên mô hình gây u hạt thực nghiệm bằng amian trên chuột cống trắng, đồng thời gây teo tuyến ức trên chuột cống non [11]. Ngoài ra, còn có những công trình nghiên cứu khác chứng minh cà gai leo có tác dụng kháng viêm, giảm đau, giảm sự phát triển của quá trình xơ trong xơ gan thực nghiệm trên chuột.
Trong những năm gần đây, vấn đề gốc tự do và các chứng bệnh gây ra do quá trình peroxide hóa lipid gia tăng như lão hóa, viêm hoại tử tế bào, ung thư. được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm. Nguyễn Thị Bích Thu và cs (2001) đã khảo sát tác dụng chống oxy hóa của cà gai leo. Kết quả khảo sát sơ bộ cho thấy dịch chiết glycoalkaloid toàn phần có hoạt tính chống oxy hóa mạnh.
Những kết quả thu được góp phần giải thích cơ chế tác dụng kháng viêm, bảo vệ gan của chế phẩm Haina [10]. Cà gai leo có khả năng làm giảm, ức chế virus có trong máu của bệnh nhân mắc viêm gan virus B, thậm chí trường hợp âm tính virus. Cà gai leo đã được chứng minh có thể ngăn chặn xơ gan và hạ men gan nhanh. Trong điều trị các triệu chứng cơ năng của viêm Luan van 5 gan B mãn tính như: Vàng da, vàng mắt, đau tức hạ sườn phải, kém ăn mệt mỏi thì cà gai leo thể hiện sự ưu việt tuyệt đối so với các dược liệu đã biết từ trước đến nay [15].
Hợp chất Solasodine a. Tính chất vật lý [16] - Ở dạng tinh khiết, Solasodine là chất rắn ở dạng bột, màu trắng, có cấu trúc tinh thể hình lục giác. - Nhiệt độ nóng chảy 200 – 202 oC. - Điểm sôi 537,9oC tại 760mmHg.
Tính chất hóa học [12] - Công thức hóa học: C27H43NO2 - Tên khoa học: Spirosol-5-en-3P-01; solasod-5en-3P-ol. - Solasodine là một Alkaloid steroid được phân lập từ các Solanum khác nhau. - Độ hòa tan: dễ tan trong benzen; pyridin và chloroform; tan vừa trong methanol, ethanol và nước; không hòa tan trong ether. Độ hòa tan của solasodine được thể hiện cụ thể ở bảng 1.
Độ hòa tan của Solasodine trong các dung môi khác nhau [12] STT Dung môi Độ hòa tan (mg/ml, 30oC) 1 Choloroform Hòa tan hoàn toàn 2 Pyridine Hòa tan hoàn toàn 3 Benzene Hòa tan hoàn toàn 4 Methanol 9,5 5 Ethanol 95% 5,0 6 Acetone 3,5 7 n-Hexane <1,0 8 Water <1,0 9 Ether Không tan Luan van 6 - Công thức cấu tạo Hình 1. Công thức cấu tạo của Solasodine [12] Solasodine là một loại steroid alkaloid có trong các cây họ Cà (Solanaceae). Vì vậy, chúng có tính base do sự có mặt của nguyên tử nitơ. Nhưng độ kiềm của alkaloid không giống nhau do ảnh hưởng khác nhau của lớp điện tích nguyên tử nitơ gây ra và ảnh hưởng của các nhóm chức khác.
Solasodine có thể thay thế cho diosgenin để tổng hợp các loại hormon steroid khác nhau [6]. Giới thiệu [17] Cỏ ngọt (Stevia, Sweetleaf, candyleaf, Sweet herb of Paraguay) còn được gọi là Cỏ đường, Cỏ mật hoặc Cúc ngọt, có nguồn gốc ở thung lũng Rio Monday nằm về phía Đông Bắc của xứ Panama, Nam Mỹ. Vào thế kỷ XVI, các thủy thủ Tây Ban Nha đã từng đề cập đến sự hiện diện của loại thảo mộc này rồi. Nhưng phải chờ đến năm 1888, nhà thực vật học người Paraguay là Moises Santiago Bertoni mới phân loại và chính thức đặt tên gọi nó là Stevia rebaudiana Bertoni.
Từ cả ngàn năm nay, họ đã dùng loại thảo mộc này để làm dịu ngọt các thức ăn, đồ uống có tính đắng, và cũng để chữa trị một số bệnh như béo phì, tim, cao huyết áp, vv… Hình 1. Cây cỏ ngọt Hình 1. Cỏ ngọt dạng khô Cỏ ngọt là cây lưu niên bán nhiệt đới, thuộc họ Cúc Asteraceae (Compositae). Stevia rebaudiana Bertoni là một trong số 154 loại Cỏ ngọt thuộc dòng Stevia.
Cây cỏ ngọt mọc thành bụi, cao tới 75cm lúc trưởng thành, thân và cành tròn, thân non có màu xanh, thân già màu nâu, bản lá dài 5-7 cm, có mép hình răng cưa. Hoa nhỏ màu trắng, Luan van 7 phấn hoa có thể gây dị ứng, chất ngọt tập trung trong lá, lá già ở dưới thấp chứa nhiều chất ngọt hơn lá non ở phía trên cao, chất ngọt trong lá giảm đi khi cây trổ hoa vào tháng 9. Ngày nay, cây Cỏ ngọt được trồng tại rất nhiều quốc gia như: Brazil, Argentina, Paraguay, Mexico, Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc, Thái Lan, Việt Nam, Israel, và Hoa Kỳ. Riêng Canada, cây Stevia cũng được thấy trồng ở các tỉnh bang Alberta, British Columbia, Ontario và Quebec.
Bộ Canh Nông và Thực phẩm Canada cũng có trồng thí nghiệm loại thảo mộc này tại nông trại thực nghiệm Delhi (Ontario). Thành phần hóa học Cỏ ngọt (Stevia) là một chất làm ngọt được FDA chấp thuận và đang trở thành chất tạo ngọt ngày càng được sử dụng phổ biến trong nhiều loại thực phẩm và đồ uống bởi nó không chứa calo. Lá cỏ ngọt Stevia chứa: 58% chất khô (6,2% protein; 5,6% chất béo; 52,8% carbohydrate; 15% Stevioside) và khoảng 42% chất hòa tan trong nước. Qua các nghiên cứu và thử nghiệm cho thấy trong lá cỏ ngọt có chứa các thành phần glycoside – hàm lượng đường rất cao mà không gây độc hại, không sản xuất phức tạp, thu hái đơn giản, dễ dàng sử dụng mà không gây ô nhiễm môi trường, không có tác dụng phụ, mọi lứa tuổi đều sử dụng được [18].
Bột lá cỏ ngọt khô dùng làm trà, có thể có vị ngọt gắp 30 lần vị ngọt của đường cát, dạng lỏng là những dịch chiết có thể ngọt 70 lần hơn đường, tốt nhất là bột tinh chất màu trắng trích từ lá Cỏ ngọt và có chứa chất rebaudioside A và steviosid. Nhiều người nói rằng vị ngọt của Stevia thường để lại hậu hơi đắng [17]. Cấu trúc phân tử Stevioside [18] Về phương diện hóa học Stevia là những diterpenoid glycosides và gồm có 4 loại chính: stevioside (5 - 10%), rebaudioside A (2 - 4%), rebaudioside C (1 - 2%), và dulcoside A (0,5 – 1%). Hai loại phụ là rebaudioside D và E.
Chất ngọt Stevioside có vị ngọt gấp 300 lần hơn đường thường (saccharose, sucrose), đặc biệt là không tạo calorie và rất ổn định ở nhiệt độ cao 198oC, hầu như không trở nên xậm màu, và cũng không trở thành đường caramel đặc kẹo [17]. Ngoài ra, Stevia cũng có tác dụng chống viêm, chống ung thư, lợi tiểu và tác dụng điều hòa miễn dịch. Các nguyên liệu khác 1. Nước Nước là thành phần không thể thiếu trong các sản phẩm nước giải khát, giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩm, vì thế, nước dùng trong chế biến nước giải khát phải có chất lượng tốt, đảm bảo chỉ tiêu do Bộ Y tế quy định.