Nghiên cứu thành phần hóa học loài Dầu giun (Dysphania ambrosioides) ở Đà Lạt

Nghiên cứu thành phần hóa học và tinh dầu loài Dầu giun (Dysphania ambrosioides) tại Đà Lạt, đánh giá các hợp chất và tiềm năng ứng dụng dược liệu.

• Tác giả: Nguyễn Phạm Đoàn
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Thị Bình
• Trường học: Đại học Đà Lạt
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Bước đầu đánh giá sơ bộ thành phần hóa học loài Dầu giun (Dysphania ambrosioides (L.) Mosyakin & Clemants) phân bố ở Đà Lạt
• Loại tài liệu: Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Đà Lạt

Tóm tắt

I. Giới thiệu về cây Dầu giun Dysphania ambrosioides tại Đà Lạt

Cây Dầu giun với tên khoa học Dysphania ambrosioides (L.) Mosyakin & Clemants là một loài thực vật quý có phân bố rộng rãi tại Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. Đây là một loài cây độc đáo với đặc tính sinh thái phù hợp với khí hậu cao nguyên. Cây Dầu giun Đà Lạt đã được các nhà khoa học chú ý nghiên cứu nhằm khám phá các tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực dược liệu và hóa chất. Các nghiên cứu ban đầu từ Trường Đại học Đà Lạt đã đánh giá sơ bộ giá trị sinh học của loài này. Sự phát triển mạnh của cây Dầu giun tại Đà Lạt tạo ra cơ hội lớn cho việc khai thác và ứng dụng các thành phần hữu ích.

1.1. Đặc điểm sinh thái và phân bố địa lý

Cây Dầu giun thích nghi tốt với những vùng đất có độ cao lớn như Đà Lạt. Điều kiện khí hậu và đất đai ở khu vực cao nguyên Lâm Đồng rất thuận lợi cho sự phát triển của loài này. Dysphania ambrosioides phân bố tự nhiên trong các khu vực rừng và vùng ven rừng. Các mẫu thu thập từ Đà Lạt cho thấy sự đa dạng sinh học cao, phản ánh điều kiện sinh thái tối ưu cho loài này tồn tại và phát triển bền vững.

1.2. Ý nghĩa nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu về thành phần hóa học cây Dầu giun tại Đà Lạt mang tính mới cao vì đây là lần đầu tiên có đánh giá sơ bộ chi tiết. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để phát triển các ứng dụng trong dược liệu, hóa chất công nghiệp và chăm sóc sức khỏe. Những hiểu biết về thành phần hóa học giúp tối ưu hóa quy trình khai thác và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.

II. Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học cây Dầu giun

Để xác định thành phần hóa học của cây Dầu giun tại Đà Lạt, các nhà nghiên cứu đã áp dụng các phương pháp khoa học tiên tiến. Quá trình nghiên cứu bắt đầu từ việc thu thập và xử lý mẫu cây theo các quy định kỹ thuật quốc tế. Phương pháp cất kéo hơi nước được sử dụng để tách chiết tinh dầu từ các phần của cây. Tiếp theo, các nhà khoa học áp dụng phương pháp phân tích thành phần hóa học hiện đại để xác định các cấu tử chính. Phương pháp Soxhlet và định tính hợp chất thứ cấp cũng được thực hiện để có cái nhìn toàn diện về thành phần hóa học Dysphania ambrosioides.

2.1. Kỹ thuật tách chiết tinh dầu

Kỹ thuật cất kéo hơi nước là phương pháp chính để tách chiết tinh dầu từ cây Dầu giun. Quy trình này giữ nguyên các hợp chất bay hơi có giá trị cao. Hiệu suất tách chiết được tính toán chi tiết, cho thấy lượng tinh dầu có được từ mẫu Dầu giun Đà Lạt. Các điều kiện như nhiệt độ, thời gian và áp suất được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

2.2. Phân tích định tính hợp chất thứ cấp

Phương pháp Soxhlet được sử dụng để chiết các hợp chất hòa tan trong dung môi hữu cơ. Các xét nghiệm định tính xác định sự hiện diện của alkaloids, flavonoids, phenolic compounds và các tanin có trong cao chiết Dysphania ambrosioides. Những phương pháp này cung cấp thông tin quý báu về thành phần hóa học và các tính chất sinh học tiềm năng của cây.

III. Thành phần hóa học tinh dầu cây Dầu giun Đà Lạt

Kết quả nghiên cứu cho thấy tinh dầu từ cây Dầu giun (Dysphania ambrosioides) tại Đà Lạt chứa nhiều thành phần hóa học quan trọng. Các cấu tử chính bao gồm các terpenes, limonene, pinene và nhiều hợp chất hữu cơ khác có hoạt tính sinh học cao. So sánh với các nghiên cứu trong và ngoài nước, thành phần hóa học của cây Dầu giun Đà Lạt có những đặc điểm riêng biệt do ảnh hưởng của điều kiện khí hậu và đất đai. Hàm lượng các thành phần có hoạt tính trong mẫu Đà Lạt cho thấy tiềm năng ứng dụng cao trong các lĩnh vực dược phẩm và công nghiệp hóa chất.

3.1. Cấu tử chính và hàm lượng

Tinh dầu Dầu giun từ Đà Lạt có thành phần phức tạp với nhiều cấu tử chính chiếm tỷ lệ lớn. Các terpenes oxid hóa như ascaridol là một trong những hợp chất quan trọng có hoạt tính kháng ký sinh trùng. Hàm lượng từng cấu tử được xác định thông qua phân tích sắc ký gas-mass spectrometry. So với các mẫu từ khu vực khác, tinh dầu cây Dầu giun Đà Lạt cho thấy sự cân bằng tốt giữa các thành phần hoạt tính.

3.2. Các hợp chất thứ cấp trong cao chiết

Cao chiết cây Dầu giun chứa alkaloids, flavonoids, phenolic compounds và tanin có tác dụng sinh học. Các xét nghiệm định tính xác nhận sự hiện diện của những hợp chất này ở mẫu Đà Lạt. Flavonoids trong Dysphania ambrosioides có khả năng chống oxy hóa mạnh. Phenolic compounds đóng vai trò quan trọng trong hoạt tính kháng viêm và kháng khuẩn của cây.

IV. Ứng dụng và triển vọng của cây Dầu giun Đà Lạt

Thành phần hóa học cây Dầu giun (Dysphania ambrosioides) tại Đà Lạt mở ra nhiều triển vọng ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Các hợp chất sinh học được tìm thấy trong cây này có thể được sử dụng để phát triển các dược liệu hiệu quả chống ký sinh trùng và các bệnh lây nhiễm. Đồng thời, tinh dầu Dầu giun có tiềm năng trong công nghiệp hóa mỹ phẩm và bảo quản thực phẩm nhờ các hợp chất chống oxy hóa và kháng khuẩn. Kết quả nghiên cứu từ Đà Lạt cung cấp cơ sở khoa học để phát triển các sản phẩm có giá trị cao từ loài cây địa phương này.

4.1. Ứng dụng trong y học và dược liệu

Cây Dầu giun (Dysphania ambrosioides) từ Đà Lạt có thể được sử dụng để phát triển các thuốc kháng ký sinh trùng hiệu quả. Ascaridol và các terpenes khác có hoạt tính mạnh chống các ký sinh trùng gây bệnh. Hoạt tính kháng viêm của cao chiết cây mở ra khả năng ứng dụng trong điều trị các bệnh viêm. Các yếu tố sinh học của Dysphania ambrosioides Đà Lạt còn cho thấy tiềm năng trong bảo vệ sức khỏe tiêu hóa.

4.2. Phát triển sản phẩm công nghiệp

Thành phần hóa học của cây Dầu giun Đà Lạt có ứng dụng tiềm năng trong công nghiệp hóa mỹ phẩm nhờ hoạt tính chống oxy hóa. Tinh dầu Dysphania ambrosioides có thể được sử dụng làm chất bảo quản tự nhiên cho thực phẩm và mỹ phẩm. Giá trị kinh tế-xã hội cao của loài cây này có thể tạo cơ hội phát triển bền vững cho cộng đồng Đà Lạt thông qua khai thác bền vững tài nguyên thiên nhiên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Loài dầu giun còn gọi là rau muối rừng hay kinh giới đất có tên khoa học là Dysphania ambrosioides (L. Loài này là thực vật mọc hoang ở khắp miền đồng bằng, ven các triền sông, miền trung du và miền núi các tỉnh phía Bắc, vùng Tây Nguyên, đặc biệt là Đà Lạt. ambrosioides còn được phân bố các nước châu Âu, châu Á, Bắc Mỹ. ambrosioides được biết đến là một loại thực vật quan trọng không chỉ trong y học cổ truyền mà còn được sử dụng làm thực phẩm, gia vị,….

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học của loài Dysphania ambrosioides. Năm 2019, Zago và cộng sự chỉ ra rằng chiết suất cồn 70% trong 48 tiếng chứa tannin, flavonoid, alkaloid, anthraquinon. ambrosioides cũng chứa saponin (ở toàn bộ loài), axit hữu cơ (butyric, citric, ferulic, malic, succinic, tartaric, vanillic), tannin (phần trên mặt đất), atethole, kaempferol, quercetin, santonin (quả), betain, chenopodiosides, heterosides (rễ) (Ehiabhi và cộng sự, 2012). Các nghiên cứu khác cũng cho thấy rằng tinh dầu D.

ambrosioides bao gồm một hỗn hợp phức tạp của monoterpen và sesquiterpenes, và nhiều loại andehit, axit, rượu và xeton (Koba và cộng sự, 2009). Đặc biệt ở một số nước trên thế giới, D. ambrosioides đã được sử dụng làm thuốc diệt giun sán (Kliks, 1985; Jiménez-Osornio và cộng sự, 1996). Tại Mỹ, loài đã được sử dụng như một loại thuốc tẩy giun (Zamilpa và cộng sự, 2019) và điều trị bệnh lỵ amip (Ávila-Blanco và cộng sự, 2014).

Ở Philippines, người dân địa phương đã sử dụng lá để điều trị chứng khó tiêu ở trẻ em trong nhiều thế kỷ (Cantoria, 1976). Nước sắc của lá cũng đã được sử dụng ở Trung Mỹ như một loại thuốc chống co thắt và điều trị loét (Hurrell và cộng sự, 2018). Tại Việt Nam, nghiên cứu gần nhất về thành phần tinh dầu D. ambrosioides của Ngân và cộng sự (2020) tại huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai chỉ ra hiệu suất chưng cất đạt 0,8435% với các thành phần chính của tinh dầu thu được chủ yếu gồm 2,3-dehydro-1,4- cineole, α -terpinene, isoascaridole và p-cymene.

ambrosioides là một loài phân bố rộng và là một loài có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như y học, sinh học, thực phẩm, mỹ phẩm, …. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về loài ở Việt Nam còn hạn chế do vậy việc nghiên cứu về thành phần hóa học của loài này là rất cần thiết, có thể làm tiền đề cho các nghiên cứu khoa học khác. 1 Từ những vấn đề trên chúng tôi quyết định lựa chọn đề tài “Bước đầu đánh giá sơ bộ thành phần hóa học loài Dầu giun (Dysphania ambrosioides (L.) Mosyakin & Clemants) phân bố ở Đà Lạt.” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn nhằm bước đầu làm sáng tỏ các cơ sở khoa học của loài loài này, phát huy giá trị kinh tế và bảo tồn nguồn gen thực vật. Nội dung nghiên cứu: - Tách chiết và định tính hợp chất thứ cấp chính có trong loài dầu giun Dysphania ambrosioides (L.) Mosyakin & Clemants ở Đà Lạt.

- Phân tích thành phần tinh dầu của loài dầu giun Dysphania ambrosioides (L.) Mosyakin & Clemants ở Đà Lạt. Khái quát về chi Dysphania Chi Dysphania thuộc họ Amaranthaceae, có nguồn gốc từ miền Trung và Nam Mỹ, phân bố hầu hết các nước trên thế giới bao gồm Bắc Mỹ (Stohlgren và cộng sự, 2013), Châu Âu (Pace và Tammaro, 2001), Châu Á (Liu và cộng sự, 2006; Mito và Uesugi, 2004), và Châu Phi (Brown và cộng sự, 1985). Tại Úc và New Zealand, Dysphania được ghi nhận có 20 loài (Wilson, 1984; Shepherd và Wilson, 2008). Đến nay, Dysphania là một trong những chi lớn nhất trong phân họ Chenopodioideae, bao gồm 50 loài (Sukhorukov và cộng sự, 2018), tuy nhiên theo The Plant List (2013) chi Dysphania bao gồm 53 loài.

Năm 2013, ở dãy Himalaya và Tây Tạng đã phát hiện 8 loài bản địa và 2 loài ngoại lai của chi Dysphania (Perth, 2011; Sukhorukov, 2014; Sukhorukov và Kushunina, 2014; Sukhorukov và cộng sự, 2015). Năm 2021, Uotila và cộng sự nghiên cứu phát sinh loài dựa trên phân tử, dẫn đến họ Dysphanieae được thành lập và chi Dysphania là một trong số chi thuộc họ này. Trong đó, loài Dysphania ambroisioides (L.) Mosyakin & Clemants đã và đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học của chi Dysphania Theo nghiên cứu của Morteza vào năm 2015 thì Dysphania botrys có chứa flavonoid, alcaloid và một số terpenoid.

Bên cạnh đó theo nghiên cứu của Khan và cộng sự (2019) kết quả định tính thành phần hóa học của Dysphania botrys bằng chiết xuất MCE (methanolic crude extract) cho thấy sự hiện diện của alkaloid, phenol, flavonoid, saponin, tannin và sterol. Tuy nhiên, trong chiết xuất phân đoạn n-hexan (HxF) chỉ ghi nhận được flavonoid và saponin (Khan và Jan, 2019). Trong phân tích định lượng (HPLC) của tất cả các dung môi, phần etyl axetat (EAF) có lượng phenol cao nhất là 27,4 mg/g, các hoạt chất khác như flavonoid là 15,5 mg/g và alkaloid là 3,14 mg/g, theo MCE hiển thị thì lượng saponin tối đa là 34,3 mg/g (Khan và Jan, 2019). Một số thành phần đã được phân lập từ Dysphania graveolens bao gồm stigmasterol, stigmast-22-en-3-ol and 3-sitosteryl glucoside), flavonoids (pinostrobin, pinocembrin, chrysin, rutin and narcissin), sesquiterpenoids ((+)-8-hydroxyelemol, (+)-8-cetoxycryptomeridiol và cryptomeridiol một dẫn xuất của axit o-coumaric (Mata và cộng sự, 1986; Calzada và cộng sự, 2003).

Bên cạnh đó bằng phương pháp HPLC 3 nghiên cứu vào năm 2012 của Rivero đã định lượng ba hoạt chất flavonoid. Đối với mỗi hợp chất, phản ứng tuyến tính được đánh giá trong khoảng 0,5–2,0 mg / mL đối với pinostrobin , 0,25–1,25 mg / mL đối với pinocembrin (2) và 0,05–0,5 mg / mL đối với chrysin. Các thành phần chính trong D. graveolens là p-cymene (84,85%) và eucalyptol (11,26%).

Các nghiên cứu dược lý được thực hiện trên các chất chiết xuất và hợp chất từ cây đã cho thấy chúng có tác dụng tẩy giun sán (Camacho và cộng sự, 1991), khử trùng (Rojas và cộng sự, 1992), chống động vật nguyên sinh (Calzada và cộng sự, 2003) và hoạt động co thắt (Meckes và cộng sự, 1998). Độc tính và đặc tính tẩy giun sán của D. multifida là do sự hiện diện của monoterpene peroxide ascaridole (Gadano, Gurni, và Carballo, 2007; Gastaldi và cộng sự, 2018). Hàm lượng flavonoid và diterpenes trong D.

multifida cao nên loài có khả năng ứng dụng trong y học., được chứng minh là có chứa nồng độ cyanid cao (McKenzie và cộng sự, 2007). Đặc biệt là trong mùa khô nồng độ cyanid trong thực vật thuộc chi Dysphania đủ cao để giết gia súc và cừu sau khi tiêu thụ hơn 200 g thực vật tươi (McKenzie và cộng sự, 2007). botrys sau khi chiết suất có thể thu được 0,08-2% tinh dầu nên loài này chủ yếu được sử dụng để đặt trong quần áo vì mùi của nó giúp xua đuổi côn trùng gây hư hỏng quần áo (Kay, 1996). Mùi đặc trưng của cây là do monoterpenes và sesquiterpenes (Kletter và Kriechbaum, 2001).

Thành phần tinh dầu của D. Botrys gồm có monoterpenes (camphor, δ-3-carene, fenchone, linalool, menthone, nerol, β-pinene, pulegone, terpineol-4 and thujone) và sesquiterpenes (β-elemene, elemol và β-eudesmo) (Buchbauer, Jirovetz, Wasicky, Walter, và Nikiforov, 1995). Theo một số nghiên cứu, tinh dầu đa dạng về số lượng và thành phần (Kletter và Kriechbaum, 2001). Các sesquiterpenoid hai vòng được tìm thấy ở D.

Botrys có khả năng kháng nấm (Kokanova- Nedialkova, Nedialkov, và Nikolov, 2009). Tinh dầu từ các bộ phận trên không của D.botrys được thu thập từ tỉnh Tây Azerbaijan của Iran được thu nhận bằng hai phương pháp, chưng cất thủy lực và chiết xuất dung môi sử dụng n-hexan. Bằng phương pháp chưng cất thủy lực các thành phần chính của D.botrys là α eudesmol (15,2%), epi-α- muurolol (11,1%) và cubenol (10,2%). Các hợp chất chính là α chenopodiol axetat 4 (35,0%) và eudesma 3,11-dien-6-α-ol (18,9%) được xác định bằng phương pháp chiết xuất dung môi sử dụng n-hexan (Chalabian, Monfared, Larijani và Saldouzi, 2006).

Đối với tinh dầu của Dysphania schraderiana chứa nhiều hợp chất sesquiterpenes có giá trị y học. Đồng thời trong quá trình sinh tổng hợp đã thu nhận được terpene Farnesyl pyrophosphate synthase (FPPS) là một enzyme điểm nhánh quan trọng (Fu và cộng sự, 2019). Theo nghiên cứu của Yossen và cộng sự (2019) một trong những thành phần terpenoid chính của tinh dầu D. multifida là α-terpinene đã xua đuổi thành công loài ong bắp cày Vespula germanica trên cánh đồng cày trong điều tự nhiên ở Patagonia Argentina (Yossen và cộng sự, 2019).

Multifida còn chứa ascaridole, chất đã được ghi nhận có chức năng an thần, giảm đau và kháng nấm (Retamar, de Iglesias, Di Giacomo, và Calvarano, 1975). Ascaridole cũng cho thấy hoạt động chống lại các dòng tế bào khối u khác nhau trong ống nghiệm (Efferth và cộng sự, 2002). Kết luận đầu tiên là gợi ý đầu tiên rằng ascaridole có thể là một loại thuốc tiềm năng để điều trị ung thư. Tinh dầu của chi Dysphania được đánh giá cao trong nhiều năm để trị giun sán cho người và động vật (Bye, 1986; Githiori và cộng sự, 2006); do đó thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu về thành phần tinh dầu của một số loài trong chi.

Sau khi phân tích các nghiên cứu cho thấy rằng ascaridole là thành phần hoạt động có liên quan đến việc để trị giun cho người và động vật (Sagrero-Nieves và Bartley, 1995; Owolabi và cộng sự, 2009; Jardim và cộng sự, 2010; Monzote và cộng sự, 2011). Bên cạnh đó cũng có nghiên cứu cho rằng tinh dầu D. graveolens chứa eucalyptol (42.5%) và không có cis-ascaridole (Rivero-Cruz, 2012). Khái quát về loài Dysphania ambroisioides Dysphania ambroisioides L.

Mosyakin & Clemants còn được gọi là Chenopodium ambroisioides, họ Rau muối (Chenopodiaceae), trên thế giới thường được gọi là cỏ ngọt hoặc chè Mexico (Hurrell và cộng sự, 2018), ở Việt Nam được gọi với tên dầu giun, cỏ hôi, kinh giới đất, rau muối dại,. Loài này là một loại thảo mộc sống lâu năm, hàng năm hoặc ngắn ngày (Soares và cộng sự, 2017) có lông, mùi thơm nồng (Grozeva và Stoeva, 2006). ambroisioides có nguồn gốc từ Trung và Nam Mỹ, phân bố chủ yếu từ khí hậu ôn đới đến cận nhiệt đới và nhiệt đới ở Bắc bán cầu 5 (Uotila, 1990; Clemants và Mosyakin, 2008). Tại Việt Nam, D.

ambroisioides mọc khắp Bắc Bộ, Trung Bộ nhưng ở Bắc Bộ loài này phát triển mạnh và phân bố rộng hơn (Lợi, 2006). Năm 2006, theo Đỗ Tất Lợi Dysphania ambroisioides thích hợp trồng ở đất phù sa; ở Bắc bộ, loài mọc tự nhiên ở hai bên bờ sông Hồng, từ Vĩnh Phúc tới Nam Hà, ven biển tỉnh Thái Bình, Hải Phòng, Đồ Sơn và những nơi cao mát như Sapa, Đà Lạt. ambroisioides mọc dại từ đầu mùa xuân đến giữa mùa hè thì ra hoa kết quả, đến tháng 8-9, quả chín hạt rụng xuống đất, những cây bị đất phù sa tràn ngập thì thối chết nhưng hạt bị vùi xuống đất đến mùa xuân lại mọc lên (Lợi, 2006).