Nghiên cứu đặc điểm thực vật, thành phần hóa học của hai loài nưa thu hái ở Việt Nam

Trường Đại học Y Dược Thái Nguyên Bản tin Y Dược học miền núi số 1 năm 2016 8 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT, THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA HAI LOÀI NƢA THU HÁI Ở VIỆT NAM Nguyễn Thị Thu Huyền Trường đại học Y Dược Thái Nguyên TÓM TẮT Nghiên cứu đã tiến hành mô tả, phân tích đặc điểm hình thái, đặc điểm vi học, thành phần hóa học của hai loài Nưa thu hái ở nhiều địa phương khác nhau ở Việt Nam. Các đặc điểm này đã được so sánh với các đặc điểm tương ứng của loài A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson. Có thể phân biệt ba loài này ở dạng tươi, khô bằng đặc điểm hình thái, đặc điểm vi học bột củ và thành phần hóa học củ. Các đặc điểm này đã được tập hợp thành bộ dữ liệu làm cơ sở để xây dựng các chuyên luận kiểm nghiệm dược liệu. Từ khóa: A. paeoniifolius, nưa việt nam, đặc điểm thực vật, thành phần hóa học Đặt vấn đề Nưa là tên gọi chung của nhiều loài thực vật thuộc chi Amorphophallus, họ Ráy (Araceae) ở Việt Nam. Củ của một số loài Nưa từ lâu đã được nhân dân ta sử dụng thuốc và thực phẩm [3],[4]. Ngày nay glucomannan (một hợp chất được chiết từ hai loài Nưa A.konjac k.kock, A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson) đang được sử dụng rất nhiều trong thực phẩm và y dược (giảm mỡ máu, giảm cholesterol LDL, làm tá dược, màng bao thuốc) [1]. Với mục đích tìm nguồn nguyên liệu làm thuốc mới, đề tài đã nghiên cứu với các mục tiêu: Mô tả đặc điểm thực vật của hai loài Nưa ở Việt Nam Nghiên cứu thành phần hóa học của hai loài Nưa ở Việt Nam So sánh các đặc điểm này với các đặc điểm tương ứng của loài Nưa A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson. Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu Nguyên liệu nghiên cứu: Hai mẫu Nưa được thu hái nhiều địa phương khác nhau: Mẫu 1: huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội vào tháng 2 – 4/2015 Mẫu 2: huyện Đan Phượng, thành phố Hà Nội vào tháng 2 – 4/2015. Mẫu A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson: Nho Quan - Ninh Bình vào tháng 10/2014. Đại điểm nghiên cứu: Bộ môn Dược liệu – Trường Đại học Y Dược Thái Nguyên. Phƣơng tiện nghiên cứu: Mô tả về thực vật: Thước kẻ, máy ảnh, kính hiển vi Nghiên cứu về hóa học: các dụng cụ trong phòng thí nghiệm, bản mỏng tráng sẵn silicagel GF254 của Merc, máy chấm sắc ký CAMAG LINOMAT 5, máy chụp ảnh sắc ký CAMAG REPROSTAR 3, hóa chất và thuốc thử đạt tiêu chuẩn phân tích theo Dược Điển Việt Nam IV [2] Phƣơng pháp nghiên cứu Mô tả về đặc điểm thực vật - Nghiên cứu đặc điểm hình thái: Quan sát, đo, mô tả và chụp hình. - Phương pháp kính hiển vi: tiến hành theo Dược Việt Nam IV [2]. Nghiên cứu về thành phần hóa học Trường Đại học Y Dược Thái Nguyên Bản tin Y Dược học miền núi số 1 năm 2016 9 - Sơ bộ xác định thành phần hóa học của củ hai loài nghiên cứu bằng các phản ứng hóa học thường quy. - Sắc ký lớp mỏng + Chuẩn bị dịch chiết: Ngâm 10g bột củ Nưa trong 20 ml methanol trong 24h ở nhiệt độ phòng, lọc qua giấy lọc, bốc hơi dịch lọc đến còn khoảng 0,5 ml để lấy dịch chấm sắc ký. + Tiến hành: dịch chiết được triển khai trên bản mỏng Silicagel 60F254 tráng sẵn của Merck, với hệ dung môi thích hợp. Hiện vết ở các bước sóng 254nm và 366nm, phun thuốc thử hiện màu Vanilin 1%/ H2SO4. Kết quả nghiên cứu Đặc điểm hình thái Hình 1: Đặc điểm hình thái của ba mẫu nƣa nghiên cứu A. Mẫu 1 B. Mẫu 2 C. Mẫu A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson 1. Lá 2,3. Thân củ 4. Bề mặt cuống lá Mẫu 1: Cây cỏ cao 1-1,5m, sống hàng năm có thân củ. Củ hình cầu có mặt trên lõm ở phần gốc mầm, mặt dưới lồi, trên thân củ có nhiều nốt sần như củ khoai tây. Có nhiều rễ con, mọc tập trung xung quanh phần gốc mầm của củ. Củ có kích thước 6-10x10-15cm, màu nâu sậm có khi màu cam, phần thịt củ màu vàng nhạt hoặc màu hồng. Củ gây ngứa mạnh. Thường chỉ có 1 lá mọc từ thân củ. Cuống lá mọng nước, kích thước 2-4x100-140cm, bề mặt hơi sần ,có nhiều đốm trắng và nhiều chấm đen nhỏ trên nền xanh đậm. Phiến lá có màu xanh đậm, xòe rộng 50-100cm, xẻ thùy 3, thùy xẻ lông chim nhiều lần. (Hình 1A) Mẫu 2: Cây cỏ sống hàng năm có thân củ, cao 1,5-2m. Củ hình cầu có mặt trên lõm ở phần gốc mầm, mặt dưới lồi, xung quanh có nhiều rễ con, trên thân củ có nhiều nốt sần như củ khoai tây. Củ có kích thước 15-18x20-25cm. Củ có màu nâu sậm, củ non có thịt trắng, củ già có thịt màu trắng vàng. Củ gây ngứa nhẹ. Thời gian nảy mầm khoảng tháng 4 -5. Khi mới mọc, mầm được ôm bởi một bẹ to màu xanh đậm. Thường chỉ có 1 lá mọc từ thân củ. Cuống lá mọng nước, kích thước 6-8x140-180cm, bề mặt cuống nhẵn, có nhiều đốm trắng trên nền xanh nhạt. Càng về gốc cuống màu xanh càng đậm, phần cuối gốc có màu hồng. Phiến lá có màu xanh nhạt, xòe rộng 60-120cm, xẻ thùy 3, thùy xẻ lông chim nhiều lần. (Hình 1B) Mẫu A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson: Cây cỏ, cao 100-150cm, sống hàng năm có thân củ. Củ hình cầu có mặt trên lõm ở phần gốc mầm, mặt dưới lồi, xung quanh có nhiều rễ con, trên thân củ có nhiều nốt sần như củ khoai tây. Củ có kích thước 15x20- 25cm, bên ngoài màu nâu sậm, khi củ còn non phần thịt củ có màu hồng nhạt, khi củ già có màu vàng nhạt. Thời gian nảy mầm và ra hoa vào tháng 4-5. Hoa thường mọc trước Trường Đại học Y Dược Thái Nguyên Bản tin Y Dược học miền núi số 1 năm 2016 10 khi ra lá. Thường chỉ có 1 lá mọc từ thân củ. Cuống lá mọng nước, có kích thước 5- 6x100-150cm. Bề mặt cuống có nhiều đốm trắng hình bầu dục trên nền xanh nhạt, càng về gốc các vết đốm càng lớn. có nhiều nốt sần dạng gai mềm như mụn cơm. Phiến có màu xanh nhạt, kích thước 150-300cm, chẻ thùy 3, thùy xẻ lông chim nhiều lần. Mép phiến lá có thể men theo cuống hoặc không. (Hình 1C) Mẫu A. aeoniifolius (Dennst.) Nicolson đã được xác định tên và tiêu bản của loài được lưu tại Phòng tiêu bản – Bộ môn Thực vật, trường Đại học Dược Hà Nội với mã số tiêu bản là HNIP/18083/14. Nhận xét: Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi chưa lấy được mẫu hoa của hai loài nghiên cứu nên chưa xác định được tên khoa học của chúng. Kết quả nghiên cứu cho thấy đặc điểm hình thái củ, lá của 2 mẫu nghiên cứu tương tự nhau và giống với mẫu A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson. Ta có thể phân biệt 3 loài Nưa này dựa vào bề mặt cuống lá: Mẫu 1: Cuống lá có bề mặt hơi sần, có nhiều đốm trắng và nhiều chấm đen nhỏ trên nền xanh đậm Mẫu 2: Bề mặt cuống nhẵn, có nhiều đốm trắng trên nền xanh nhạt Mẫu A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson: Bề mặt cuống có nhiều đốm trắng hình bầu dục trên nền xanh nhạt, càng về gốc các vết đốm càng lớn. có nhiều nốt sần dạng gai mềm như mụn cơm Đặc điểm vi học bột củ Mẫu 1: Bột màu trắng, không mùi, không vị. Soi trên kính hiển vi thấy các đặc điểm sau: Tinh bột xếp riêng lẻ hay thành đám. Có tinh bột đơn và tinh bột kép đôi, kép ba. Tinh bột có hình bầu dục, rốn hình chữ thập, kích thước 0,056-0,075mm (2). Mảnh mô mềm có thành mỏng chứa tinh bột (1). Có 2 loại tinh thể canxi oxalat hình kim. Loại 1 có kích thước 0,056mm thường tập trung thành từng bó (4). Loại 2 có kích thước 0,164mm thường đứng riêng rẽ (6). Tinh thể canxi oxalat hình cầu gai kích thước 0,056mm (5). Có nhiều mảnh mạch (3). (Hình 2A) Mẫu 2: Bột màu trắng vàng, không mùi, không vị. Soi trên kính hiển vi thấy các đặc điểm sau: Tinh bột xếp riêng lẻ hay thành đám (2). Có tinh bột đơn và tinh bột kép hai, ba hoặc nhiều lần. Tinh bột đơn hình tròn hoặc hình đa giác, rốn hạt dạng vạch phân nhánh hoặc không, kích thước từ 0,020mm đến 0,024mm. Mảnh mô mềm có thành rất mỏng chứa tinh bột (1), nhiều mảnh mạch (3). Có nhiều tinh thể canxi oxalat hình kim đứng riêng rẽ hoặc thành đám, kích thước 0,16mm (6) và có tinh thể canxi oxalat hình cầu gai kích thước 0,04mm (4). (Hình 2B) Mẫu A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson: Bột màu trắng hơi nâu, không mùi, vị nhạt, tê đầu lưỡi. Soi trên kính hiển vi thấy các đặc điểm sau: Tinh bột xếp riêng lẻ hay thành đám. Có tinh bột đơn và tinh bột kép bội. Tinh bột đơn hình tròn hoặc hình đa giác, kích thước từ 0,008mm đến 0,024mm (2). Mảnh mô mềm có thành mỏng chứa tinh bột (1). Có 3 loại tinh thể canxi oxalat: 1 Loại hình cầu gai kích thước 0,04mm (4) và 2 loại hình kim đứng riêng rẽ hoặc thành đám. Loại hình kim 1 có kích thước 0,048mm (4). Loại HK 2 có kích thước 0,148mm (6). Có nhiều loại mảnh mạch (3) (Hình 2C). Nhận xét: Đặc điểm vi học bộ củ của hai loài nghiên cứu và A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson tương tự nhau. Từ đặc điểm vi học bột có thể phân biệt ba loài Nưa dựa vào: Mẫu 1: Tinh bột đơn có hình bầu dục, rốn hình chữ thập, kích thước 0,056-0,075mm. Có hai loại tinh thể calci oxalat hình kim. Trường Đại học Y Dược Thái Nguyên Bản tin Y Dược học miền núi số 1 năm 2016 11 Mẫu 2: Tinh bột đơn hình tròn hoặc hình đa giác, rốn hạt dạng vạch phân nhánh hoặc không, kích thước từ 0,020mm đến 0,024mm. Chỉ có 1 loại tinh thể calci oxalat hình kim. Mẫu A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson: Tinh bột đơn hình tròn hoặc hình đa giác, kích thước từ 0,008mm đến 0,024mm. Có hai loại tinh thể calci oxalat hình kim. Hình 2. Đặc điểm bột dƣợc liệu A. Mẫu 1 B. Mẫu 2 C. Mẫu A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson 1. Mảnh mô mềm mang hạt tinh bột 2. Tinh bột 3. Mảnh mạch 4,6. Tinh thể Ca oxalat hình kim 5. Tinh thể Ca oxalat hình cầu gai Nghiên cứu hóa học Định tính sơ bộ thành phần hóa học của 3 mẫu nưa: Bằng các phản ứng hóa học thường quy đã xác định được thành phần hóa học của củ 3 mẫu nghiên cứu đều chứa: saponin steroid, acid hữu cơ, đường khử, acid amin, polysaccharid, sterol. Định tính bằng sắc ký lớp mỏng: Sắc ký đồ khai triển dịch chiết methanol của các mẫu với hệ Cloroform - Methanol - Nước (85:15:1) được trình bày ở hình 3. Nhận xét: Sau khi khai triển dịch chiết methanol, ta thấy có thể phân biệt ba mẫu Nưa dựa vào hình ảnh sắc ký đồ. Trong 2 mẫu nưa nghiên cứu, sắc ký đồ của mẫu 2 có số vết và Rf tương tự với mẫu A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson. Hình 3: Hình ảnh sắc ký đồ dịch chiết cloroform của các mẫu nƣa nghiên cứu với hệ dung môi Cloroform - Methanol - Nƣớc (85:15:1) A. Bước sóng 254nm B. Bước sóng 366nm Trường Đại học Y Dược Thái Nguyên Bản tin Y Dược học miền núi số 1 năm 2016 12 C. Ánh sáng thường sau khi phu thuốc thử N1: Mẫu 1 N2: Mẫu 2 A.P: Mẫu A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson Bàn luận Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào, dễ kiếm và giá cả hợp lý vì hai loài nghiên cứu đều dễ sống, phù hợp với điều kiện tự nhiên của nước ta. Có thể phân biệt 2 loài Nưa nghiên cứu và loài A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson. dựa trên đặc điểm thân củ, lá. Điều này giúp sàng lọc nhanh nguyên liệu đầu vào cho quá trình sản xuất trong tương lai. Kết quả nghiên cứu hiển vi, nghiên cứu hóa học là cơ sở để xây dựng một số tiêu chuẩn kiểm nghiệm về mặt thực vật, hóa học cho hai loài nghiên cứu. Kết quả phân tích thành phần hóa học bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng cho thấy mẫu 2 có thể là nguồn nguyên liệu mới để làm dược liệu và chiết xuất glucomannan thay thế loài A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson. Kết luận: Đề tài đã mô tả, phân tích được đặc điểm hình thái, đặc điểm vi học bột củ của hai loài nghiên cứu, đã xác định được thành phần hóa học của củ hai loài này bằng các phản ứng hóa học thường quy và bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng. Các đặc điểm này đã được so sánh với các đặc điểm tương ứng của loài A. paeoniifolius (Dennst.) Nicolson. Đề xuất: Từ những kết quả đạt được, chúng tôi có một số kiến nghị sau: - Tiếp tục nghiên cứu hàm lượng glucomannan trong hai loài nghiên cứu. - Lấy mẫu hoa, quả, hạt của 2 loài nưa nghiên cứu để xác định tên khoa học của chúng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Tiến An (2012), Nghiên cứu thành phần hoá học, quy trình tách chiết, biến tính hoá học và khả năng ứng dụng của Glucomannan từ củ một số loài nưa (Amrphophallus SP - Araceae) ở Việt Nam: Luận án Tiến sĩ Hóa học, Viện Hóa học, Hà Nội. 2. Bộ Y tế, Dược điển Việt Nam IV, Phụ lục 9.8. 3. Đỗ Tất Lợi (1999), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam: Nxb Y học. tr. 136. 4. Nguyễn Viết Thân (2013), Cây thuốc Việt Nam và những bài thuốc thường dùng, Vol. tập 3. Nxb Thế giới. tr. 46,48. STUDYING ON BOTANICAL CHARACTERISTICS, CHEMICAL COMPOSITION OF TWO “NUA SPECIES” COLLECTED IN VIETNAM SUMMARY Based on the analysis of botanical studies, chemical composition studies of the samples “Nua species” collected from different distribution places in Vietnam, the morphology, microscopy and chemical composition of them have been described, systematized and compared with Amorphophallus paeoniifolius (Dennst.) Nicolson. Microscopy method and TLC alanysis can distinguish them in the form of raw materials as well as in powder form. These features have been assembled into the data as a basis to build the testing medicinal treatises. Keywords: Nua species, A. paeoniifolius, botanical chacteristic, chemical composition.