i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp này ngoài nỗ lực của bản thân em còn
nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ cá nhân và tập thể.
Em xin trân trọng cảm ơn nhà trường và các thầy cô trong Khoa Công nghệ
Thực phẩm nói chung và thầy cô Bộ môn Công nghệ Thực phẩm nói riêng đã trang
bị cho em kiến thức bổ ích về chuyên ngành trong những năm học qua giúp em có
nền tảng để thực hiện tốt đề tài.
Em xin trân trọng cảm ơn các thầy cô quản lý phòng thí nghiệm Công nghệ
sinh học, phòng thí nghiệm Hóa phân tích, phòng thí nghiệm Công nghệ cao, các anh
chị, bạn bè cùng làm đề tài đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện
nghiên cứu.
Em xin đặc biệt cảm ơn cô Trần Thị Huyền đã giành nhiều thời gian, công sức
tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Cuối cùng em muốn giành lời cảm ơn sâu sắc nhất tới những người thân trong
gia đình em luôn giành sự cảm thông chia sẻ và tạo điều kiện giúp đỡ em có đủ nghị
lực, kinh phí để hoàn thành tốt đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, tháng 6 năm 2015
Sinh viên
Nguyễn Thị Dung
ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TỪ VIẾT TẮT
GIẢI THÍCH
ĐLC
Độ lệch chuẩn
NL/DM
Nguyên liệu/dung môi
OD
Optical density (mật độ quang)
TB
Trung bình
TN
Thí nghiệm
VTM
Vitamin
PTN
Phòng thí nghiệm
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................i
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ v
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................vi
LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................... 3
1.1.
Tổng quan về cây mã đề .............................................................................. 3
1.1.1. Tên gọi và phân loại ................................................................................ 3
1.1.2. Nguồn gốc, phân bố và tình hình sản lượng ............................................ 4
1.1.3. Đặc điểm hình thái ................................................................................ 5
1.1.4. Thành phần hoá học ................................................................................ 6
1.1.5
Tác dụng dược học và công dụng của cây mã đề .................................. 12
1.1.6
Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về cây mã đề...................... 16
1.2. Tìm hiểu về quá trính chống oxy hóa ............................................................ 19
1.2.1. Quá trình oxy hóa và gốc tự do ............................................................. 19
1.2.2. Chất chống oxy hóa ............................................................................. 22
1.3. Phương pháp chiết các chất có hoạt tính sinh học ......................................... 27
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 32
2.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................ 32
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................ 32
2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu .......................................................... 32
2.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ......................................................................... 32
2.2.1. Hóa chất ................................................................................................. 32
2.2.2. Dụng cụ ................................................................................................. 32
2.2.3. Thiết bị................................................................................................... 33
2.3. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 33
2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 33
2.4.2. Bố trí thí nghiệm. ................................................................................... 36
iv
2.4.3. Các phương pháp phân tích.................................................................... 45
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 46
3.1 Tỷ lệ khối lượng các bộ phận của cây mã đề.................................................. 46
3.2 Hàm lượng ẩm của nguyên liệu...................................................................... 47
3.3 Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của thành phần cây mã đề ........................ 47
3.4 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết
mã đề
.............................................................................................................. 50
3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết mã
đề ......................................................................................................................... 52
3.6. Ảnh hưởng của thời gian đến hoạt tính chông oxy hóa của dịch chiết mã đề 53
3.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến hoạt tính chống oxy hóa của
dịch chiết mã đề ................................................................................................... 55
3.8. Đề xuất quy trình chiết hoạt chất chống oxy hóa từ mã đề ............................ 58
3.8.1. Sơ đồ quy trình ....................................................................................... 58
3.8.2. Thuyết mình quy trình ............................................................................ 59
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 60
4.1. Kết luận ......................................................................................................... 60
4.2. Kiến nghị....................................................................................................... 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................... 61
PHỤ LỤC
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại học ............................................................................................. 3
Bảng 3.1. Tỷ lệ khối lượng các bộ phận cây mã đề. ................................................ 46
Bảng 3.2. Hàm lượng ẩm của nguyên liệu lá mã đề khô ........................................ 47
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cây mã đề .................................................................................................. 4
Hình 1.2. Hình thái cây mã đề.................................................................................... 6
Hình 1.3. Acid béo được phân lập trong lá mã đề ....................................................... 8
Hình 1.4. Cấu trúc alkaloids trong mã đề ................................................................... 9
Hình 1.5. Một số dẫn xuất axit caffeic trong mã đề ................................................ 10
Hình 1.6. Một số loại Flavonoid trong mã đề.......................................................... 10
Hình 1.7. Một số Iridoid glycoside trong mã đề ....................................................... 11
Hình 1.8. Cấu tạo của BHA và của BHT .................................................................. 27
Hình 2.1. Sơ đồ bố thí thí nghiệm tổng quát ............................................................. 34
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo hoạt tính chống oxi hóa của dịch chiết từ các
bộ phận cây mã đề........................................................................................... 36
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến hoạt tính
chống oxi hóa của dịch chiết mã đề. ............................................................... 38
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hoạt tính chống
oxi hóa của dịch chiết mã đề. .......................................................................... 40
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian chiết đến hoạt tính oxi hóa
của dịch chiết mã đề. ....................................................................................... 42
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nguyên liệu/ dung môi đến hoạt
tính chống oxy hóa của dịch chiết mã đề. ....................................................... 44
Hình 3.1. Ảnh hưởng của các thành phần cây đến khả năng khử gốc tự do DPPH ở
dịch chiết mã đề. ............................................................................................. 48
Hình 3.2. Ảnh hưởng của các thành phần cây đến tổng năng lực khử ở dịch chiết mã
đề. ................................................................................................................... 48
Hình 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến khả năng khử gốc tự do DPPH của
dịch chiết mã. .................................................................................................. 50
Hình 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến tổng năng lực khử của dịch chiết
mã đề.). ........................................................................................................... 50
vii
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng khử gốc tự do DPPH ở dịch chiết
mã đề............................................................................................................... 52
Hình 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tổng năng lực khử ở dịch chiết mã đề.. ....... 52
Hình 3.7 Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng khử gốc tự do DPPH ở dịch chiết
mã đề............................................................................................................... 54
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian đến tổng năng lực khử ở dịch chiết mã đề. ....... 54
Hình 3.9. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến khả năng khử gốc tự do
DPPH ở dịch chiết mã đề.. .............................................................................. 56
Hình 3.10. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến tổng năng lực khử ở
dịch chiết mã đề. ............................................................................................. 56
Hình 3.11. Sơ đồ quy trình chiết hoạt chất chống oxy hóa từ lá mã đề ..................... 58
1
LỜI MỞ ĐẦU
Các hợp chất chống oxy hóa, kháng khuẩn hiện nay là đối tượng được nghiên
cứu rất nhiều trước tình trạng bệnh tật liên quan đến quá trình oxy hóa đang là một
vấn đề cấp thiết. Theo thuyết về gốc tự do xuất phát từ ý kiến của BS. Denham
Harman (Trường đại học Nebraska) đưa ra năm 1950 thì các gốc tự do là nguyên
nhân chính gây xáo trộn hoạt động của các ty lạp thể (mitochondries), bám vào các
DNA là nguyên liệu chính của các mật mã di truyền, gây đột biến bên trong các tế
bào… Nói một cách khác các gốc tự do là nguyên nhân của sự tự hủy hoại và sự lão
hóa ở cấp tế bào.
Con người hiện nay luôn cố gắng tìm kiếm những loại thuốc quý hiếm ngăn
ngừa các bệnh mãn tính, có lợi cho sức khỏe, làm đẹp, chống lão hóa… Tuy nhiên
chúng ta lại không biết rằng những cây rau cỏ nhỏ bé dễ kiếm trong vườn cũng là
những loại thuốc chữa bách bệnh nhưng lại bị lãng quên. Trong đó, mã đề là một loại
rau mọc hoang được biết đến với rất nhiều công dụng chữa bệnh như giải nhiệt, lợi
tiểu, kháng khuẩn, trừ đờm, sáng mắt, hạ huyết áp,… Mã đề (Plantago major) được
sử dụng với nhiều mục đích trong y học cổ truyền trên toàn thế giới như có tác dụng
tốt với bệnh lao, ung thư và đặc biệt với các thể nặng của viêm loét dạ dày. Trên thế
giới các hoạt tính sinh học của cây mã đề cũng được đánh giá cao. Tuy nhiên ở Việt
Nam việc sử dụng loại cây này trong thực phẩm, dược phẩm cũng như các ứng dụng
khác còn rất hạn chế.
Từ những phân tích đó, kết hợp những kiến thức đã học bước đầu làm quen
với công tác nghiên cứu ứng dụng. Được sự hướng dẫn của ThS.TRần Thị Huyền,
em đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu quá trình chiết và khảo sát hoạt tính chống
oxy hóa của dịch chiết mã đề (Plantago major )”. Đây là nghiên cứu cơ bản có thể
bổ sung nguồn dữ liệu khoa học về cây mã đề làm cơ cở cho các nghiên cứu khác và
thúc đẩy việc ứng dụng nguồn nguyên liệu này.
2
Mục đích và ý nghĩa của đề tài
Mục đích của đề tài
-
Nghiên cứu các điều kiện (Nồng độ dung môi, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, thời gian,
nhiệt độ chiết,…) ảnh hưởng đến khả năng chống oxy hóa từ dịch chiết mã đề.
-
Đề xuất qui trình thu dịch chiết từ mã đề có hoạt tính chống oxy hóa.
Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
-
Là cơ sở để áp dụng việc tách chiết chất chống oxy hóa từ các loại dược liệu.
-
Thành công của đề tài sẽ tạo ra chất chống oxy hóa ứng dụng trong y học.
-
Nâng cao giá trị của cây mã đề, từ đó mở rộng diện tích gieo trồng, nâng cao giá
trị kinh tế của loại cây này.
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cây mã đề
1.1.1. Tên gọi và phân loại [15], [22]
1.1.1.1. Tên gọi
Tên tiếng Việt: Mã đề, xa tiền, mã tiền á.
Tên tiếng anh: Chinese plantain, obako, arnoglssa.
Tên khoa học: Plantago asiatica L.
Tên đồng nghĩa: Plantago major, plantago major subsp. major.
1.1.1.2. Phân loại
Bảng 1.1. Phân loại học
Bộ (order)
Hoa môi ( Lamiales)
Họ (familia)
Mã đề (plantaginaceae)
Chi (genus)
Mã đề ( plantago)
Loài (species)
Plantago asiatica
Phân loài ( subspecies)
Có nhiều phân loài
Nói về loài mã đề (Plantago spp…) việc phân chia giữa các loài (species),
phân loài (subspecies) và giống (varieties) chưa được thống nhất, còn nhiều tranh cãi.
Tuỳ theo quan điểm của các hệ thống phân loại khác mà cây mã đề có hai cách phân
loại khác nhau.
Có 2 loài mã đề khác nhau ở Việt Nam
Một: Loài Plantago major (mã đề lớn) chủ yếu được dùng làm rau, được trồng
phổ biến.
Trong loài này có 3 phân loài (subspecies) là:
-
Plantago major subsp. major.
-
Plantago major subsp. intermedia (DC.) Arcang.
-
Plantago major subsp. winteri (wirtg.) W. Ludw.
Hai: Loài Plantago asiatica (mã đề, mã đề á hay xa tiền) chủ yếu được dùng
làm thuốc.
4
Về công dụng dược liệu của hai loài tương tự nhau nhưng ở loài mã đề lá lớn thì
có chất lượng kém hơn.
Chỉ có 1 loài (species) mã đề ở Việt Nam.
Đó là loài Plantago asitica với nhiều phân loài (subspecies) khác nhau, phân loài
Plantago major subsp. major chính là loài Plantago major (mã đề lớn) nêu trên do
quá trình trồng trọt, thuần dưỡng mà thành.
Hình 1.1. Cây mã đề
1.1.2. Nguồn gốc, phân bố và tình hình sản lượng
1.1.2.1. Nguồn gốc [14], [15]
Hiện nay chưa rõ ràng về nguồn gốc xuất phát của chi mã đề (Plantago). Người
ta cho rằng cây mã đề có nguồn gốc từ các nước Bắc Âu. Năm 1983, Jonsson đã tìm
thấy hóa thạch của cây mã đề nguyên thủy cách đây gần 4000 năm ở châu Âu. Ông
cho rằng con người đã mang loại cây này đến khắp mọi nơi trên thế giới. Người Ấn
Độ đặt tên cho nó là “Dấu chân của người da trắng” vì chúng xuất hiện ở khắp mọi
nơi có người châu Âu sinh sống. Điều này phù hợp với cái tên “Plantago”, vì theo
tiếng latin “Planta” có nghĩa là “ Bàn chân”.
1.1.2.2. Phân bố [15]
Các loài mã đề mọc ở nhiều nơi trên thế giới, bao gồm châu Mỹ, châu Á, Úc,
New Zealand, châu Phi và châu Âu. Nhiều loài trong chi phân bổ rộng khắp trên thế
giới như một dạng cỏ dại.
5
Riêng loài mã đề Plantago asiatica (tên đồng nghĩa là Plantago major subsp.
major hay plantago major) có nguồn gốc ở vùng cận nhiệt đới ở Nam Á, được dùng
làm thuốc từ lâu đời ở Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và Việt Nam. Ở Việt Nam
cây mã đề lá lớn được trồng phổ biến làm rau ăn và cây mã đề lá nhỏ mọc hoang dại
trên khắp cả nước chủ yếu được dùng để làm thuốc.
Mã đề thường mọc ở ven đường, ven lạch nuớc, ruộng ẩm ướt, vùng cỏ mọc,
ven vườn, ven làng xóm. Mã đề thích ứng rộng với điều kiện sinh thái, cây ưa sáng,
chịu bóng, thích ứng được khí hậu và đất đai của hầu khắp các vùng trong cả nước.
Mã đề mọc hoang khắp nơi, từ vùng cao Sapa (Lào Cai), Đà Lạt (Lâm Đồng) đến các
vùng trung du và đồng bằng…
1.1.2.3. Tình hình sản lượng
Hiện nay chưa có con số thống kê về diện tích gieo trồng cũng như sản lượng
song cây mã đề đang được áp dụng gieo trồng tại nhiều nơi như Cao Bằng, Lạng Sơn,
Điện Biên, Phú Yên, Khánh Hòa,… Vùng đã sản xuất mã đề dược liệu hàng hoá có
Nghĩa Trai (Hưng Yên), Thanh Trì (Hà Nội), Tuy Hoà (Phú Yên)…
1.1.3. Đặc điểm hình thái [15]
Chi mã đề (Plantago) là một chi chứa khoảng 200 loài thực vật có kích thước
nhỏ, được gọi chung là mã đề. Phần lớn là loài cây thân thảo, mặc dù có một số ít loài
là dạng cây bụi nhỏ, cao tới 60 cm. Lá của chúng không có cuống, nhưng có một phần
hẹp gần thân cây, là dạng cuống lá giả. Chúng có 3 hay 5 gân lá song song và toả ra
ở các phần rộng hơn của phiến lá. Các lá hoặc là rộng hoặc là hẹp bản, phụ thuộc vào
từng loài. Các cụm hoa sinh ra ở các cuống thường cao 5-40 cm, và có thể là một nón
ngắn hay một cành hoa dài. Được thụ phấn nhờ gió.
6
Hình 1.2. Hình thái cây mã đề
+ Thân: Mã đề là cây thân thảo, sống lâu năm, tái sinh bằng nhánh và hạt, thân cao
khoảng 10-15cm.
+ Lá: Lá có cuống dài, hình trứng dài 5-12 cm, rộng 3,5-8 cm, đầu tù, hơi có mũi
nhọn. Mã đề rất dễ nhận ra bởi phiến lá hình thìa, đôi khi hình trứng, có gân hình
cung dọc theo sống lá và đồng qui ở ngọn và gốc lá.
+ Hoa: Hoa mọc thành bông có cán dài 10-15 cm, xuất phát từ kẽ lá, hoa dài lưỡng
tính, đài 4, xếp chéo, hơi dính ở gốc, tràng màu nâu tồn tại, gồm 4 thuỳ nằm xen kẽ
ở giữa các lá đài. Nhị 4 chỉ nhị mảnh, dài, 2 lá noãn chứa nhiều tiểu noãn. Mùa hoa
nở trong tháng 7-8. Hoa thụ phấn nhờ gió và phát tán bằng hạt.
+ Quả: Quả hộp trong chứa nhiều hạt màu nâu đen bóng.
+ Hạt: Hạt rất nhỏ nhưng có thể thu hoạch và nghiền nát để trích lấy dung dịch keo
bột. Một cây có thể sản sinh hàng ngàn hạt, hạt khuếch tán nhờ gió.
1.1.4. Thành phần hoá học [14]
Năm 2009, Beara, I.N. và cộng sự tại Đại học Novi Sad, Novi Sad, Serbia đã
kiểm tra các tính chất chống oxy hóa của dịch chiết từ methanol ở một số loài mã đề
bằng các phương pháp (DPPH, gốc hydroxyl, anion superoxide, và kiểm tra năng lực
oxit nitric…) cho thấy hiệu quả chống oxy hóa của dịch chiết mã đề mạnh hơn so với
BHT, một chất chống oxy hóa tổng hợp nổi tiếng. Bên cạnh đó dịch chiết được kiểm
7
tra tổng lượng phenolic (dao động 38,43 ÷ 70,97 mg GAE/g ) và tổng hàm lượng
flavonoid từ 5,31 ÷ 13,10 mg QE/g.
Theo đánh giá công dụng truyền thống, thành phần hóa học và hoạt tính sinh
học ở cây mã đề của Anne Berit Samuelsen, bộ phân nghiên cứu nguồn gốc tự nhiên
của cây thuốc, đại học Oslo, Na Uy, năm 2002 chỉ ra rằng mã đề có chứa các hợp
chất có hoạt tính sinh học như polysaccharides, lipid, dẫn xuất của acid caffeic,
flavonoids, glycosid iridoid, terpenoids, alkaloids và một số axit hữu cơ có hoạt động
chữa bệnh liên quan đến các vết thương, chống viêm, giảm đau, antiulcerogenic,
antileukemic và hạ huyết áp.
1.1.4.1. Cacbonhydrate
Theo Ahmed và cộng sự (1965), hạt mã đề chứa glucose monosacarit, fructose,
xylose và rhamnose cũng như disaccharide sucrose và trisaccharide planteose.
Planteose như một carbohydrate dự trữ trong hạt. Vỏ hạt bên ngoài có chứa
polysaccharides trương nở khi tiếp xúc với nước và có dạng chất nhầy, có độ nhớt
cao. Polysaccharides chiết xuất từ hạt bằng nước lạnh được chứa 61% xylose,
arabinose 13,2% và 24% axit galacturonic, và chiết nước nóng của phần còn lại chứa
78% xylose, arabinose 13,2%, 3% và galactose 6,2% axit galacturonic. Năm 1999,
Samuelsen và cộng sự thấy rằng các polysaccharides của dịch chiết từ nước ở nhiệt
độ 500C được cấu tạo 39,7% xylose, arabinose 13,1%, 17,2% galacturonic axit,
15,5% acid glucuronic, 2,1% rhamnose, 2,5% galactose và glucose 9,9%. Trong lá
có chứa trisaccharit raffinozơ, tetrasccharit stachyozơ, stachyozơ đóng vai trò là
cacbonhydrat dự trữ trong thực vật.
Năm 1966, Gorin đã phân lập một vài polysaccharide gồm axit galacturonic,
galactose, arabinose và rhamnose ngoài ra là một lượng nhỏ glucose và xylose.
polysaccharide axit pectic, galactoarabinan galactan đã bị cô lập. Những chất này đôi
khi được gọi là 'plantaglucid' và đã được sử dụng để điều trị viêm loét với liều lượng
1,5-3 g/ngày. Trong một liều lượng 1mg/kg, plantaglucid giảm chỉ số loét dạ dày ở
chuột xuống 20 lần. Plantaglucid giảm các cơn co thắt trong ruột thỏ và cũng có tác
dụng chống co thắt. Nó giúp làm giảm kích ứng phù nề sinh ra bởi formalin và
dextran. Theo Obolent-seva và Khadzhai (1966) thì không có tác dụng độc hại đã khi
8
điều trị kéo dài trên đường ruột của chuột và chó. Một số dạng pectin đã este hoá có
phân tử lượng lớn (46-48 kDa) có tác dụng hoạt hoá đại thực bào ở người (in vitro)
làm tăng sinh TNFα (tumornecrosis α ).
1.1.4.2. Lipit
Hầu hết các axit béo thường tìm thấy trong hạt bao gồm axit Myristic, axit
Plamitic, axit Stearic, axit Oleic, axit Linoleic, axit Linolenic, axit arachidic, axit
Behenic, axit Lignoceric, axit 9-Hydroxy-cis-1octadecenoic. Nhưng chiếm nhiều là
axit Oleic 37,4%, axit Linolenic 0,9%, axit 9-Hydroxy-cis-1octadecenoic 1,5%.
Lipit trong lá tươi chiếm 0,18%. Năm 1996, Guil và cộng sự đã phân lập được
một số loại lipid trong lá được thể hiện ở Hình 1.3. Trong đó phần lớn là các axit béo
omega 3, omega 6 và omega 9.
Hình 1.3. Acid béo được phân lập trong lá mã đề
1.1.4.3. Alkaloid
Theo Rojas (1968) và Smolenski (1974), mã đề được kiểm tra định tính và
phát hiện có chứa các alkaloid. Schneider (1990) xác định chúng là indicain và
plantagonin.
9
Hình 1.4. Cấu trúc alkaloids trong mã đề (Trong đó R=CHO là Indicain,
R=COOH là Plantagonin)
1.1.4.4. Dẫn xuất Caffeic acid
Năm 1969, Pailer và Haschke Hofmeister đã phân lập được các ethyl và methyl
este của axit caffeic trong mã đề từ dịch chiết methanol. Năm 1971, Maksyutina đã
phân lập được chlorogenic và acid neochlorogenic từ dịch chiết dung môi nước. Theo
Noro và cộng sự (1991), plantamajoside là axit caffeic chính trong cây mã đề.
Plantamajoside cũng là một chất có hoạt tính sinh học được biết đến. Nó có tác dụng
ức chế acid arachidonic gây ra phù nề tai ở chuột tức hay nói cách khác nó có khả
năng kháng viêm.
Nó còn có khả năng chống oxy hóa. Skari và cộng sự (1999) thấy rằng
plantamajoside là một chất khử gốc tự do DPPH (diphenylpicrylhydrazyl).
Plantamajoside cũng được biết là có một số hoạt tính kháng khuẩn (theo Rxcavn và
Brimer, 1988).
Acteoside được tìm thấy với một lượng nhỏ trong mã đề, nó cũng có hoạt tính
chống oxy hóa, có khả năng khử gốc tự do DPPH, superoxide anion, và chống lipid
peroxy (Theo Xiong, 1996; Miyase, 1991; Zhou và Zheng, 1991; Skariet, 1999). Nó
còn có tính kháng khuẩn (Theo Shoyama và cộng sự, 1987) và các hoạt động giảm
đau (Theo Andary và cộng sự, 1982). Acteoside có tác dụng hạ huyết áp, với liều 10
mg/kg đối với chuột (Theo Ahmad, 1995).
10
Hình 1.5. Một số dẫn xuất axit caffeic trong mã đề (Trong đó (A) Cafeic acid,
(B) Chlorogenic acid, (C) Plantamajoside R=Glc, Acteoside R=Rha.)
1.1.4.5. Flavonoid
Một số flavonoid đã được phân lập từ mã đề (Hình 1.6). Ta thấy những chất
flavonid này đều có nhóm OH- trong cấu tạo do đó chúng sẽ tan tốt trong các dung
môi có gốc ancol.
Hình 1.6. Một số loại Flavonoid trong mã đề
Nhiều flavonoids là chất chống oxy hóa ( Rice-Evans và cộng sự, 1996; Bohm
và cộng sự, 1998). Ví dụ như các hợp chất chính trong mã đề như Baicalein,
Hispidulin và Plantaginin ( Theo Yuting, 1990; Yokozawa, 1997; Skari, 1999 vàcộng
sự của họ).
11
Một số flavonoids cũng được biết là có hoạt tính khử gốc tự do (Theo
Kandaswami và Middleton, 1994). Baicalein, hispidulin, scutallarein và plantaginin
khử gốc tự do và chống lipid peroxy (Theo Sanz, 1994; Yoshino, 1997; Gao, 1999;
Skari, 1999 và cộng sự của họ). Cả Baicalein và Hispidulin có hoạt động chống viêm,
Baicalein ức chế carrageenan gây ra phù chân ở chuột (Theo Lin và Shieh, 1996),
trong khi Hispidulin đã được chứng minh là một chất ức chế 5-lipoxygenase ( Theo
Moongkarndi và cộng sự, 1991).
Baicalein có tác dụng bảo vệ gan chống lại tổn thương gan CCl4 gây ra ở chuột
(Theo Lin và Shieh, 1996). Baicalein có thể gây chết tế bào ung thư biểu mô tế bào
(Theo Matsuzaki và cộng sự, 1996), Scutallarein và Baicalein có các hoạt động chống
dị ứng (Theo Kawasaki, 1994 và Toyoda , 1997). Ngoài ra, chúng là những chất ức
chế enzyme sao chéo ngược HIV trong ống nghiệm tương ứng với giá trị IC50
(2,5mM và 5,6 mM). Theo Nishibe, 1997, các Glucosides Plantaginin, Luteolin 7glucoside và Homoplantaginin cũng là các chất ức chế enzyme sao chép ngược HIV
mạnh (IC50 9,8, 40,2 và 43,3 mM, tương ứng).
1.1.4.6. Iridoid glycosides
Các glycosid iridoid phân lập từ mã đề được liệt kê trong Hình 1.7.
Hình 1.7. Một số Iridoid glycoside trong mã đề
12
Glycoside iridoid chính được tìm thấy là aucubin, nhưng hàm lượng của nó
thay đổi qua các mùa. Mức aucubin cao nhất (1,3% trong lá khô) là vào tháng sáu.
Aucubin có đặc tính kháng viêm, khi bôi tại chỗ aucubin có tác dụng ức chế TPA
(12-O tetradecanoylphorbol acetate) ở chuột làm giảm phù nề tai với liều tối đa 1 mg/
tai (Theo Recio và cộng sự, 1994).
Aucubin cũng có đặc tính chống co thắt do acetylcholine gây ra co thắt tử cung
và ống dẫn tinh ở chuột (Theo Oritz de Urbina, 1994).
Aucubin có hoạt tính giải độc cho nấm Amanita gây độc ở chuột bằng cách
bảo vệ chống lại các tổn thương gan gây ra bởi amanitin. Cơ chế được cho là do hiệu
ứng cạnh tranh của aucubin trên amanitin ức chế tổng hợp RNA gan (Theo Chang và
cộng sự, 1984). Nó cũng có hoạt tính bào vệ gan chống lại CCl4 gây ra tổn thương về
gan ở chuột (Chang, 1998), thêm vào đó là hoạt động kháng virus, chống lại virus
viêm gan B (Chang, 1997).
1.1.4.7. Vitamin
Mã đề lớn đã được sử dụng như một nguồn cung cấp thực phẩm, đặc biệt trong
mùa xuân khi thu hoạch. Mã đề chứa các loại vitamin. Đã được báo cáo có chứa 6
mg b-carotene (Tiền vitamin A) và acid ascorbic 19 mg trong 100g (Theo Zennie và
Ogzewalla, 1977). Như vậy, mã đề có thể được coi như là một nguồn thực phẩm tốt
giàu vitamin C và carotenoids.
1.1.5. Tác dụng dược học và công dụng của cây mã đề [ 14], [15 ], [19]
1.1.5.1. Chống viêm loét
Mã đề đã được sử dụng ở Thổ Nhĩ Kỳ trong điều trị viêm loét. Bột lá khô được
trộn cùng với mật ong vào bữa ăn sáng hàng ngày. Năm 1993, Yesilada và cộng sự
đã tiến hành một thử nghiệm trên chuột để kiểm tra khả năng để ức chế viêm loét của
dịch chiết mã đề. Sau 7 giờ nhúng trong nước, những con chuột đã thiệt mạng và dạ
dày đã được đưa ra để kiểm tra. Dịch chiết từ methanol pha với nước (1,2 g/kg) ức
chế hình thành loét chiếm 40% so với nhóm kiểm soát. Dịch chiết từ nước (1 g/kg)
ức chế sự hình thành vết loét bằng 37% và dịch chiết methanol ức chế nó bằng 29%.
13
1.1.5.2. Chống ung thư
Năm 1976, Bhakuni và cộng sự tiến hành một cuộc kiểm tra hoạt tính chống
ung thư của cây mã đề ở vùng Chile. Chiết xuất từ lá, thân và hạt của mã đề bằng
dung môi ethanol 50% không có hoạt động chống lại bệnh bạch cầu lymphocytic ở
chuột.
Tuy nhiên năm 1990, báo cáo của Yaremenko cho rằng dịch chiết mã đề có
hiệu quả trong hệ thống kiểm soát ung thư học dự phòng. Các hiệu ứng bao gồm các
hoạt động chống di căn trong khối u ở chuột. Nhưng chi tiết trong nghiên cứu này
không được mô tả.
Trong một nghiên cứu khác, một chiết xuất dung dịch nước đã được chứng
minh là có tác dụng dự phòng trên ung thư vú ở chuột (Lithander, 1992). Lá mã đề
được trích ly với đệm phosphat pH 7 có chứa 0,9% NaCl và được dùng cho nhưng
con chuột của chủng khỏe mạnh bị tiêm subcutaneously. Trong số những con chuột
bị nhiễm virus. Sau 60 tuần, 93,3% của không được điều trị và 18,2% số chuột được
điều trị phát hiện có khối u. Lithander kết luận rằng hiệu quả quan sát được cho có lẽ
là do dịch chiết có tác dụng kích thích hệ thống miễn dịch hơn là ảnh hưởng trực tiếp
đến virus. Do đó, dịch chiết mã đề chủ yếu có tác dụng tốt đối với con người chứ
không có tác dụng trực tiếp lên vi rút herpes trong vitro.
1.1.5.3. Hoạt động Antigiardiasic
Mã đề được sử dụng tại Mexico chống lại tiêu chảy và ký sinh trùng. Dung
dịch mã đề nấu với nước muối được ủ với dưỡng thể của vi khuẩn Giardia duedenalis.
Tỷ lệ tử vong là 76 ± 1,2 trong khi đó thuốc kháng sinh Tinidazol là (79 ± 1,9) (Theo
Ponce-Ma-cotela và cộng sự, 1994).
1.1.5.4. Chống sốt rét
Mã đề lớn đã được sử dụng trong điều trị bệnh sốt rét ở Tanzania. Trong vitro
hoạt động chống lại trùng sốt rét Plasmodium falciparum chủng K1 được thực hiện
bằng cách đo khả năng của các chất chiết xuất để ức chế sự kết hợp của [ 3H]hypoxantine vào ký sinh trùng sốt rét. Các chiết xuất dichloromethane của mã đề đã
có một số tác dụng (IC50 10-49 mg/ ml), dịch chiết ether dầu hỏa và dịch chiết
14
methanol có ít tác dụng hơn (IC50 100-499 mg/ ml và 499 mg/ ml), (Theo Weenen
và cộng sự, 1990).
1.1.5.5. Kháng viêm và giảm đau
Các chiết xuất từ dung dịch nước (720C, 30 phút) của lá mã đề khô khi uống
đã thể hiện sự chống viêm và các hoạt động liên quan đến thuốc giảm đau ức chế tổng
hợp prostaglandin ở chuột. Hoạt tính kháng viêm ở chuột đã được chứng minh bởi sự
ức chế phù nề chân gây ra bởi carrageenan. (Guille'n và cộng sự, 1997).
1.1.5.6. Chống oxi hóa
Khả năng chống oxy hóa bằng cách làm mất màu của độ hấp thụ của 2,2%
azinobis (acid 3-ethylben-zthiazolinesulfonic). Nước trà mã đề gồm một lượng nhỏ
chất có khả năng quét gốc tự do so với trà đen. Khả năng chống oxy hóa của lá mã đề
còn xanh thì cao hơn của trà mã đề, điều này cho thấy rằng quá trình chế biến làm
giảm hoạt tính chống oxy hóa của mã đề (Campos và Lissi, 1995).
1.1.5.7. Tác dụng lợi tiểu
Ở Guatemala, lá được sử dụng có công dụng lợi tiểu. Trong một nghiên cứu
với của 67 cây thuốc trong đó chiếm 10% là lá mã đề khô đã được thử nghiệm trên
chuột với liều 1 g/kg. Nó đã có tác dụng lợi tiểu trung gian, lượng nước tiểu tăng
108.944% sau 6 giờ. Hydrochlorothiazide tăng lượng nước tiểu bằng 286.938%
(Ca'ceres, 1987).
Ở Việt Nam, các dịch chiết hạt mã đề uống được cho là có tác dụng lợi tiểu.
Một hoạt động lợi tiểu có thể được thử nghiệm trên người tình nguyện khỏe mạnh
trong thử nghiệm “double-blind”. Tuy nhiên, không có sự khác biệt giữa thuốc và giả
dược (Theo Doan và cộng sự, 1992).
1.1.5.8. Tác dụng hạ huyết áp
Ở Miến Ðiện, dịch chiết mã đề được dùng để uống nhằm giảm huyết áp. Trong
một nghiên cứu khác, chuột huyết áp bình thường được tiêm dịch chiết mã đề vào
tĩnh mạch. Các chiết xuất 70% ethanol đã được đông khô hòa tan trong dung dịch
sinh lý. Hiệu quả tối đa là quan sát 0,2 phút sau khi tiêm và kéo dài trong 0,5 phút.
Các mức giảm huyết áp động mạch là không trọng đáng kể (Schmeda Hirschmann,
1992).
15
1.1.5.9. Hoạt động hạ đường huyết
Rodriguez và cộng sự (1994) đã thử nghiệm dịch chiết từ ethanol 70% cho
hoạt động của hạ đường huyết ở chuột normoglycaemic mà không tìm thấy bất kỳ
ảnh hưởng đáng kể. Dịch chiết được cho uống với liều 500 mg/kg. Nền tảng của thử
nghiệm này là người da đỏ Mapuche ở Chile đã sử dụng nước sắc từ mã đề trong việc
điều trị bệnh tiểu đường (Theo Houghton và Manby, 1985).
1.1.5.10. Công dụng của cây mã đề
Cây mã đề dùng để làm rau ăn
Ở Việt Nam: Lá cây mã đề non được dùng làm rau như các loại rau cải khác.
Lá mã đề non còn được dùng để ăn sống với khác loại rau ghém khác nhất là ăn chung
với các loại rau rừng. Lá mã đề non cũng được dùng để xào, nấu các món canh rau
mặn và chay rất ngon và có tác dụng giải nhiệt, tiểu tiện dễ dàng.
Ở nước ngoài: Nhiều nước Châu Á và vùng Đông Nam Á đều dùng lá non để
làm rau, ở Nhật Bản dùng để ăn sống với các món súp hải sản truyền thống, ở Bắc
Mỹ và Nam Mỹ dùng để làm salad hoặc hầm, nấu với thịt.
Cây mã đề dùng để làm thuốc
Theo y học cổ truyền
Lá mã đề có vị nhạt, tính mát, hạt có vị ngọt, nhạt, nhớt. Quy vào 4 kinh can,
phế, thận, tiểu trường. Có tác dụng thanh nhiệt lợi phế, tiêu thũng, thông tiểu tiện.
Mã đề được dùng chữa ho lâu ngày, viêm khí quản, viêm thận và bàng quang, bí
tiểu tiện, tiểu tiện ra máu hoặc ra sỏi, phù thũng, đau mắt sưng đỏ, tiêu chảy, lỵ,
chảy máu cam, ra nhiều mồ hôi.
Dùng ngoài, lá mã đề tươi đắp làm mụn nhọt chóng vỡ, mau lành.
Hạt mã đề dùng điều trị đái tháo đường, khó tiêu, ho, bệnh vô sinh, chữa một số
bệnh về mắt.
Trong y học cổ truyền Ấn Độ, mã đề có tác dụng cầm máu, trị vết thương, viêm
các mô; các bệnh về biểu bì, mụn nhọt mưng mủ, ngứa da, chốc lở loét. Lá mã
đề là thuốc mát có tác dụng lợi tiểu, làm săn, chữa sốt, ho, nhức đầu, đau tai và
răng, trị trĩ và tiêu chảy.
16
Ở Nhật Bản và Trung Quốc, mã đề được dùng trị ho, hen, viêm phế quản mãn,
viêm màng phổi, bệnh tiết niệu, tiêu thũng, tiêu viêm và bệnh thận mãn tính.
Theo y học hiện đại
Nước ép cây mã đề có tác dụng tăng tiết dịch vị. Có tác dụng tốt với bệnh lao, ung
thư và thể loét dạ dày nặng trên thực nghiệm.
Qua thực nghiệm và lâm sàng thấy mã đề có một số tác dụng sau: lợi tiểu do làm
tăng lượng nước tiểu, ure, axit uric và muối trong nước tiểu; trừ đờm, chữa ho;
làm tăng niêm dịch phế quản, ống tiêu hoá; ức chế trung khu hô hấp, làm thở sâu
và chậm, kháng khuẩn với một số chủng vi khuẩn gây bệnh ngoài da.
Cao cồn mã đề có tác dụng bảo vệ gan rõ rệt với tổn thương gan gây bằng carbon
tetrachlorid ở động vật thí nghiệm. Hoạt chất aucubin phân lập được có tác dụng
bảo vệ gan và chống độc tố của nấm amanita.
Trên lâm sàng đã sử dụng dạng viên phối hợp terpin và mã đề cho thấy tác dụng
điều trị ho rất hiệu quả và các bệnh viêm đường hô hấp trên do siêu vi khuẩn.
Hạt mã đề được dùng điều trị bệnh sỏi đường tiết niệu.
Các polysacharid trong hạt mã đề có tác dụng nhuận tràng tốt và hạ đường máu,
cholesterol máu.
Hoạt chất plantamajosid phân lập được, có tác dụng ức chế tụ cầu vàng, trực
khuẩn E.coli …
1.1.6. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về cây mã đề
1.1.6.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ở nước ta các công bố nghiên cứu khoa học về cây mã đề vẫn còn rất hạn chế.
Có một vài nghiên cứu như:
Năm 1999, Đoàn Dự Đạt và cộng sự công bố nghiên cứu tác dụng lợi tiểu khi
sử dụng riêng lẻ và khi kết hợp giữa bốn loại dược liệu truyền thống Việt Nam (râu
ngô, mã đề, rễ cỏ tranh, cỏ râu mèo).
Năm 2010, Lê Thị Lan Phương và cộng sự đã công bố xây dựng quy trình định
lượng polysacharid trong cao mã đề bằng phương pháp đo quang năm trên tạp chí y
học thành phố Hồ Chí Minh.
17
Một số công trình nghiên cứu khoa học của viên dược liệu như: Nghiên cứu
tác dụng bảo vệ gan của chế phẩm chiết xuất từ mã đề (2004). Phân tích xác định
aucubin trong dược liệu mã đề (Plantago major L.) bằng phương pháp sắc ký lỏng
kết hợp đo mật độ( 9TLC-scaning) phục vụ nghiên cứu tiêu chuẩn hóa, (2009). [21]
Ngoài ra còn một số bài luận văn của sinh viên như “ Nghiên cứu thành phần
hóa học cây mã đề” của Trần Thanh Hà (2014) sinh viên trường đại học Cần Thơ, đã
phân tích và phân tách một số hợp chất của cây mã đề.
Các nghiên cứu về cây mã đề ở nước ta chưa nhiều hơn nữa mới chỉ nghiên
cứu tách chiết một số hợp chất có hoạt tính sinh học ứng dụng trong dược liệu, chưa
nghiên cứu nhiều về khả năng chống oxy hóa của loài cây này.
1.1.6.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Trong những năm gần đây, xu hướng của các nghiên cứu là tìm ra các hoạt
chất trong tự nhiên có khả năng kháng khuẩn, kháng virus, chống oxi hóa ngày càng
mở rộng. Các bệnh liên quan tới vi khuẩn, vi rút như tiêu chảy, cúm, nhiễm trùng,
uốn ván, sốt xuất huyết, ebolla, HIV…, các bệnh liên quan tới sự lão hóa, béo phì,
tiểu đường, huyết áp cao và nhất là ung thư đang là vấn đề nan giải và là mối đe dọa
không chỉ đối với các nước phát triển mà còn cả các nước đang phát triển và chậm
phát triển.
Trong số đó, cây mã đề cũng là một đối tượng được các nhà nghiên cứu quan
tâm rất nhiều. Từ lâu trên thế giới đã có nhiều công bố khoa học về thành phần hóa
học cũng như hoạt tính sinh học của loại cây này. Mã đề được biết đến với hoạt tính
nổi trội là khả năng kháng khuẩn, kháng virus.
Năm 1988, Helle Ravn và Leon Brimer, khi nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính
kháng khuẩn của Plantamajoside từ mã đề cho thấy trong môi trường thạch, khả năng
ức chế vi khuẩn của Plantamajoside là lớn nhất khi so sánh với forsythtaside và axit
chlorogenic.
Năm 2001, Chiang và cộng sự tiến hành kiểm tra khả năng kháng vi rút của
dịch chiết dung môi nước và một số chất phân lập từ mã đề trên vi rút herpesviruses
(HSV-1, HSV-2). Kết quả cho thấy dịch chiết nước mã đề có khả năng kháng yếu,
trong khi đó các chất phân lập được từ mã đề có khả năng kháng mạnh hơn, Chiang