TỔNG QUAN
Tổng quan về chi Nymphaea
1.1.1 Vị trí phân loại chi Nymphaea
Theo hệ thống phân loại trong tài liệu “Flowering Plants” [54] và “ Từ điển cây thuốc Việt Nam”[11], chi Nymphaea được phân loại như sau:
Phân giới: thực vật bậc cao (Cormobionta)
Phân lớp: Ngọc Lan (Magnoliidae)
1.1.2 Đặc điểm thực vật và phân loại chi Nymphaea
Theo Thực vật chí Trung Quốc [51] chi Nymphaea được mô tả có đặc điểm chung như sau:
Cây cỏ sống lâu năm thân rễ dựng đứng, đâm sâu vào lòng đất hoặc bò ra xung quanh, phân nhánh hoặc không phân nhánh
Lá chủ yếu nổi, có gân lá hình chân vịt giúp nhận diện dễ dàng Bề mặt cuống lá đa dạng, từ dạng dây đến hình chữ nhật, phù hợp với nhiều kiểu mọc khác nhau Viền lá có thể có răng cưa hoặc không, đôi khi còn có hình dạng lông chim, tạo nên đặc điểm phân biệt rõ ràng của loại lá này.
Hoa mọc quanh gốc, có thể nổi hoặc chìm, bao hoa lan rộng và rất rõ nét Lá đài có màu lục nhạt, không giống hình dáng với cánh hoa, đính ở gốc bầu nhụy và đôi khi kéo dài dẻo dai, có từ 8 cánh hoa trở lên, to và sặc sỡ Các cánh hoa thường nằm ở mặt bên của bầu nhụy và xếp thành nhị hoa Nhị hoa ngắn hơn lá đài và cánh hoa, đính ở mặt bên của bầu nhụy và có thể liên kết thành bao phấn có phần phụ hoặc không Lá noãn có thể hợp nhất một phần hoặc toàn bộ, không có hoặc biến đổi thành các phần phụ không nằm trong trục Đầu nhụy không có cuống, tỏa trên đĩa nhụy hình chén và được bao quanh bởi các phần phụ của lá noãn.
Quả rụng không đều Hạt hình cầu, hình trứng, hoặc elip, nhẵn hoặc có các đường vân dọc, có lông tơ, có khía
Chi Nymphaea là một nhóm thực vật rất khó phân loại do nhiều loài có các phân loài, chủng tộc nhiễm sắc thể khác nhau, dạng lai và nguồn gốc nhân tạo Hiện nay, trên thế giới chưa có tài liệu cập nhật đầy đủ và chi tiết về tất cả các loài thuộc chi Nymphaea Tại Việt Nam cũng chưa có thống kê chính thức về số lượng và đa dạng các loài trong chi này.
Một số loài trong chi Nymphaea có các đặc điểm:
- Nymphaea pubescens Willd (Súng trắng): Cây thảo thủy sinh có thân rễ thuôn
Lá có phiến rộng 15-35 cm, xanh đậm, láng mặt trên và phủ đầy lông mịn màu nâu ở mặt dưới, kèm theo cuống có hai bộng to Hoa rộng từ 10-20 cm, màu trắng hoặc hồng, nở vào buổi sáng, với 4 lá đài xanh và cánh hoa dài 10-15 cm Bộ nhị lên tới 100, màu vàng, rộng, với bao phấn dài hơn chỉ nhị, và bầu có kích thước khoảng 13 mm.
Nymphaea rubra Roxb.ex Salisb, còn gọi là súng đỏ hay súng cơm, là loại cây thủy sinh thân thảo với thân rễ thuôn và chồi phát triển mạnh mẽ Lá của cây có hình tròn, phiến rộng từ 20-40 cm, màu từ nâu đỏ đến xanh, rìa lá có nhiều răng sắc nhọn Hoa súng đỏ hay đỏ tía tím sẫm nở rộng từ 15-25 cm, bắt đầu nở từ 20 giờ chiều đến 11 giờ sáng hôm sau, tạo nên vẻ đẹp nổi bật trên mặt nước Lá đài của hoa có màu đỏ, chia thành 7 gân rõ ràng, trong khi cánh hoa dài từ 12-20 cm, góp phần làm tăng vẻ quyến rũ của loài cây này Nhị của hoa lên đến 50, với chỉ nhị rộng màu đỏ son tạo điểm nhấn nổi bật, và bầu hoa chứa đến 20 ô, thể hiện đặc tính sinh trưởng đa dạng của súng đỏ.
Nymphaea tetragona George, còn gọi là Súng chì hoặc súng vuông, là loài cây thủy sinh nhỏ nhất trong họ nhà súng, với củ đen và đứng vững Lá của nó hình móng ngựa, nguyên và nhỏ khoảng 3-8 cm, mặt trên màu xanh đậm, mặt dưới có sắc nâu đỏ rõ ràng và gân nổi bật Hoa nở từ 12 giờ trưa đến 17 giờ chiều, có kích thước khoảng 3 cm với đáy hình vuông, gồm 4 lá đài màu xanh và 7-15 cánh hoa màu trắng, nhị có khoảng 40, chỉ rộng khoảng 7 mm.
Nymphaea nouchali Burm.f., còn gọi là Súng lam, có đặc điểm nổi bật với lá hình tròn hoặc xoan, rìa có răng thưa, mặt dưới không lông và màu lam tím đậm Hoa rộng từ 7-15 cm, màu lam nhạt hoặc trắng, nở từ sáng đến trưa, mang lại vẻ đẹp dịu dàng và thu hút Lá đài gồm 4-6 chiếc, màu xanh có đốm, trong khi cánh hoa dài khoảng 10-15 cm, tạo nên nét thanh thoát độc đáo cho loài cây này Bông hoa chứa khoảng 40 nhị, thể hiện sự phong phú và sinh động của loài Súng lam trong hệ sinh thái thủy sinh.
- Nymphaea stellata Willd.: Cây sống dưới nước Thân rễ ngắn, có nhiều củ nhỏ
Lá mọc nổi trên mặt nước, có cuống dài, phiến tròn hoặc xoan với mép răng cưa, mặt trên xanh lục và mặt dưới tím Hoa thường mọc đơn lẻ, có màu tím, xanh lơ hoặc trắng, rộng khoảng 7 cm, tạo điểm nhấn sinh động cho loại cây này trong môi trường thủy sinh.
15 cm, thường có 4-6 lá đài có đốm đen, 11-14 cánh hoa, khoảng 40 nhị với bao phấn có mỏ vàng, nhiều lá noãn rời nhau [7], [11]
Nymphaea lotus L là cây thảo sống lâu năm với thân rễ mọc thẳng và lá hình trứng dài từ 18 đến 50 cm, với mép răng cưa và mặt dưới có lông tơ màu tím đậm, trong khi mặt trên màu xanh đậm nhẵn Hoa đơn của cây có cuống dài từ 2 đến 7 mét, đài hoa thon dài, màu xanh đậm, nổi rõ gân và dài khoảng 5-7 cm; cánh hoa có màu trắng, hồng hoặc đỏ, dài từ 5 đến 8 cm Nhị hoa nhiều, bao gồm một bộ nhị cộng nhiều lá noãn, tạo nên đặc điểm phân biệt của loài Quả hình trứng dài 3-5 cm, chứa hạt hình bầu dục kích thước 1-2 mm, nhiều đường vân dọc rõ rệt, góp phần nhận diện và nghiên cứu về cây nymphaea lotus.
1.1.3 Thành phần hóa học trong chi Nymphaea
Phytosterol, alkaloid, glycosid, triterpen saponin, hydrolysable tanin, lignan và flavonoid đã được chứng minh là có mặt trong các loài khác nhau của chi Nymphaea
Bảng 1.1: Cấu trúc một số thành phần hóa học của chi Nymphaea
Tên hợp chất Công thức hóa học Tên hợp chất Công thức hóa học
Nupharin và cấu trúc dựa trên
Các alkaloid như Nuparidin cùng các hợp chất dựa trên apomorphin đã được phát hiện trong hoa của Nymphaea ampla, mang lại tiềm năng sinh học đáng chú ý Ngoài ra, Nupharin và Nymphaein cũng đã được xác nhận có trong hoa của Nymphaea alba, góp phần vào hoạt tính sinh học của loài cây này Coclaurin có mặt trong các bộ phận của cây nằm trên mặt nước, đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu các hoạt chất tự nhiên từ thực vật thủy sinh.
Nymphaea stellata and Nymphaea alba have been studied for their bioactive compounds, including glycoside tim Nymphalin found in alcohol extracts of Nymphaea alba Various flavonoids such as anthocyanins, flavonols, and flavones have been identified across multiple Nymphaea species Additionally, the presence of compounds like diosmide, galactoside, and galactopyranoside linked to Delphinidin has been reported in the flowers of these aquatic plants.
Nymphaea gigantean [38], lá của Nymphaea candida [15], lá của Nymphaea marliaceae
[15] và hoa đỏ của Nymphaea marliaceae Var Escarboucle [25]
Galactosid, galactopyranosid gắn với Cyanidin đã được báo cáo từ lá của Nymphaea candida [15] và hoa đỏ của Nymphaea marliaceae Var Escarboucle [25]
Các hợp chất như Rhamnosid, galactopyranosid và glucosid liên kết với Myricetin đã được báo cáo có trong hoa xanh của Nymphaea caerulea, chiết xuất cồn từ hoa Nymphaea caerulea, ethanol từ lá Nymphaea odorata và lá Nymphaea lotus Các nghiên cứu này cho thấy sự hiện diện của các hợp chất tự nhiên quan trọng trong các phần khác nhau của các loài hoa Nymphaea, góp phần vào giá trị dược liệu và tiềm năng ứng dụng trong y học cổ truyền và dược phẩm hiện đại.
Rhamnosid, rhamnopyranosid, galactopyranosid, xylopyranosid, and glucopyranosid derivatives linked to quercetin have been identified in the flowers of Nymphaea caerulea Additionally, these compounds are present in the leaves of Nymphaea odorata, as well as in the methanol extract of the entire Nymphaea ampla plant These findings highlight the significant presence of flavonoid glycosides in various Nymphaea species, contributing to their potential antioxidant and medicinal properties.
Studies have identified various bioactive compounds in Nymphaea species, including ethanol extracts of Nymphaea caerulea flowers Rhamnosid and rhamnopyranosid (Afzelin) linked to Kaempferol have been reported from Nymphaea caerulea flowers, while ethanol extracts of Nymphaea odorata leaves and methanol extracts of the entire Nymphaea pulchella plant also contain significant phytochemicals Additionally, flavonol glycosides like Myricetin-3'-O-(6"-p-coumaroyl) glucoside, along with Nympholid A and B, have been documented from methanol extracts of Nymphaea leaves, highlighting the diverse phytochemical profile of these aquatic plants.
Recent studies have identified important flavon glycosides in Nymphaea species, such as 7,3',4'-trihydroxy-5-o-β-D-(2"-acetyl) xylopyranosyl-isoflavone, found in the methanol extract of Nymphaea lotus Additionally, 7,3',4-trihydroxy-5-o-α-L-rhamnopyranosyl-isoflavone has been reported in the methanol extract of the entire Nymphaea pulchella plant These bioactive compounds highlight the therapeutic potential of Nymphaea species.
Loài Nymphaea rubra Roxb ex Andrews
Nymphaea rubra Roxb ex Andrews là một loại cây thuộc chi Nymphaea trong họ Nymphaceae, có nguồn gốc từ Bangladesh, Ấn Độ và Sri Lanka Loài cây này thường xuất hiện ở các hồ và ao cạn trong các vùng ôn đới và nhiệt đới châu Á, bao gồm Ấn Độ, Bangladesh, Sri Lanka, Vân Nam, Đài Loan, Philippines, Campuchia, Lào, Thái Lan, Myanmar, Việt Nam, Malaysia và Indonesia.
1.2.2 Vị trí phân loại và đặc điểm thực vật
N rubra thuộc chi Nymphaea Các nghiên cứu gần đây của Dkhar [30] bằng cách sử dụng phương pháp nhân bản phân tử và giải trình tự vùng ITS đã xác nhận N rubra là giống lai được tạo ra thông qua phép lai giữa Nymphaea lotus và Nymphaea pubescens với loài sau đại diện cho bố mẹ [37]
Hình 1.1: Đặc điểm thực vật của Nymphaea rubra Roxb ex Andrews
Hình bên trái mô tả các bộ phận của thực vật gồm hoa khép trong dạng bao phấn với lá nổi trên mặt nước, cùng với mặt trên của lá thể hiện các chi tiết của bề mặt và mặt dưới của lá Chi tiết của tâm dọc trục của lá cho thấy điểm bắt đầu của gân lá, trong khi các gai mép của lá được thể hiện rõ nét Hình ảnh còn trình bày hoa mở cùng các chi tiết của lá đài và chính lá đài đó Ngoài ra, có phần mô tả về một nửa bông hoa, mặt cắt ngang cuống hoa và hạt, trong đó hạt K ngâm trong chất nhầy và hạt L được thể hiện rõ nét, giúp người xem hình dung đầy đủ các bộ phận cấu tạo quan trọng của thực vật này.
Hình bên phải mô tả các bộ phận chính của hoa, bao gồm A hoa kết hợp thể hiện cấu trúc tổng thể của hoa; B hoa khép và trong bao phấn, cùng với lá nổi trên mặt nước, cho thấy đặc điểm sinh học của cây; C mặt trên của lá giúp nhận biết đặc điểm về màu sắc và kết cấu của lá; D mặt dưới của lá cung cấp thông tin về lớp phủ và các tuyến tiết trên mặt lá; E chi tiết mặt cắt ngang của cuống hoa giúp hiểu rõ cấu trúc phân bố của mạch dẫn và các bộ phận phụ trợ; F phần bên trong của một nửa bông hoa đang nở thể hiện các chi tiết bên trong của hoa đã nở, hỗ trợ trong việc xác định đặc điểm nhận dạng và chức năng của các bộ phận hoa.
N rubra là một loại cây thủy sinh thân thảo lâu năm có thân rễ hình củ màu hồng bắt rễ trong trầm tích và tạo ra những thân lan mảnh, cấu trúc lá đơn giản, hình cầu, viền có hoặc không có răng cưa, gân nổi, đường kính lá từ 20–50 cm, lá có một khuyết lõm, chiều dài từ đáy lõm đến thùy lá > 0,5 cm, lá có màu tím đỏ và lông tơ nằm ở mặt ngoài trục và màu lục chanh bóng hoặc hơi đỏ ở mặt hướng trục, cuống lá dài mọc lên từ thân rễ dưới nước Các lá chìm có hình tim hoặc hình mũi tên màu đỏ Hoa sặc sỡ, có mùi thơm, lưỡng tính, cánh xếp thành nhiều lớp đối xứng, có đường kính lên đến 15 cm và mọc đơn độc trên một cuống màu đỏ sẫm nổi lên trên mặt nước Đài hoa có hình chóp với bốn lá đài hình mác, thuôn dài màu đỏ, tràng hoa có cánh riêng biệt; 20–25 cm, có hình dạng từ hình elip đến hình chữ nhật; các cánh hoa có gam màu màu đỏ đến tím và có chiều dài gấp ba lần chiều rộng, và nhiều cánh hoa được sắp xếp theo chiều dọc và xoắn ốc Bộ nhị có nhiều nhị, nhị có từ 40 đến > 50, nhiều nhị xếp thành chuỗi và xoắn ốc, các chỉ nhị có hình cánh hoa và màu tím đỏ sẫm, bao phấn có màu kem Bầu nhụy hình cầu, được bao bọc bởi đế hoa, có nhiều lá noãn, đồng bộ và có nhiều ngăn Quả, nếu được hình thành, là một quả mọng hình cầu chứa nhiều hạt hình elip [37]
Có rất ít các nghiên cứu được công bố về thành phần hóa học của N rubra Một số báo cáo đã được ghi nhận:
- Flavonoid, Phenolic, Tanin, Alkanoid có trong cánh hoa, củ, hạt Saponin có trong củ và hạt [33]
- Một số polyphenolic, chẳng hạn như rutin, quercetin, scopoletin và kaempferol đã được báo cáo là có mặt trong hoa của N rubra [40]
- Một số acid amin như Alanin, Amino -n-butyric acid, Arginin, Ornithin,Valin có trong phấn hoa [19]
- Polysaccharid có trong lá noãn [18]
1.2.4.1 Điều trị đái tháo đường
Nghiên cứu của Neha Rahuja và các cộng sự (2013, được thực hiện tại Ấn Độ) về
Các hoạt tính điều trị đái tháo đường của N rubra đã được chứng minh qua nghiên cứu chỉ ra rằng phân đoạn chloroform trong cao chiết ethanol từ hoa N rubra có khả năng giảm lượng đường trong máu và cân bằng mức insulin một cách hiệu quả Ngoài ra, chiết xuất này còn thể hiện hoạt tính chống rối loạn lipid máu mạnh mẽ trên các mô hình động vật mắc bệnh đái tháo đường type 2, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong điều trị bệnh tiểu đường.
Năm 2014, Sudeep Gautam cùng các đồng nghiệp đã chứng minh rằng N rubra có khả năng cải thiện tình trạng kháng insulin do TNF-α gây ra Điều này xảy ra thông qua cơ chế ức chế kinase đầu cuối c-Jun NH2 và yếu tố hạt nhân-κB trong tế bào cơ xương chuột, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị các vấn đề liên quan đến đề kháng insulin.
1.2.4.2 Tác dụng chống oxy hóa
Các loài Nymphaea nổi bật với đặc tính chống oxy hóa vượt trội, trở thành nguồn phong phú các hợp chất sinh học quan trọng Chính nhờ những đặc tính này, Nymphaea đã được ghi nhận là một cây thuốc quý trong y học cổ truyền, góp phần vào việc điều trị nhiều bệnh lý và nâng cao sức khỏe.
Năm 2014, tại Ấn Độ, các nhà nghiên cứu Edison Dalmeida Daffodil và Veerabahu Ramasamy Mohan đã thực hiện nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa in vitro của Nymphaea rubra L Kết quả cho thấy, dịch chiết methanol của thân rễ N rubra ở nồng độ 1000 μg/mL thể hiện hoạt tính chống oxy hóa mạnh, bằng cách ức chế quá trình loại bỏ các gốc tự do như DPPH, hydroxyl, superoxid và hoạt động loại bỏ gốc cation ABTS Các phát hiện này khẳng định tiềm năng của Nymphaea rubra trong phát triển các sản phẩm chống oxy hóa tự nhiên.
Trong một nghiên cứu khác [33], dịch chiết ethanol của cánh hoa, hạt và củ của N
Rubra được chứng minh có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ, qua nghiên cứu sử dụng xét nghiệm DPPH để đánh giá khả năng chống oxy hóa, trong đó kết quả IC50 thấp nhất được ghi nhận ở cánh hoa Điều này cho thấy cánh hoa có khả năng loại bỏ các gốc tự do hiệu quả hơn so với mẫu hạt và củ, khẳng định tiềm năng chống oxy hóa vượt trội của phần này trong các ứng dụng y học và chăm sóc sức khỏe.
1.2.4.3 Tác dụng điều hòa miễn dịch
Nghiên cứu của Jai-Hong Cheng và cộng sự (2012) là nghiên cứu đầu tiên báo cáo polysaccharid từ lá noãn của hoa Nymphaea rubra có hoạt tính điều hòa miễn dịch Nghiên cứu chứng minh rằng chiết xuất NR-PS thúc đẩy sự trưởng thành của các tế bào đuôi gai của chuột, thể hiện qua sự thay đổi hình thái phù hợp với quá trình trưởng thành, như giảm nội tiết và tăng biểu hiện các phân tử bề mặt quan trọng trong quá trình trình diện kháng nguyên Ngoài ra, NR-PS còn thúc đẩy sự bài tiết cytokine TH1, góp phần nâng cao phản ứng miễn dịch của cơ thể.
Dịch chiết ete dầu mỏ, methanol và chloroform của thân rễ N rubra đều thể hiện tác dụng trừ giun đáng kể Trong đó, cao chiết methanol nổi bật với khả năng trừ giun rõ rệt, thể hiện hiệu quả rõ ràng ở các liều lượng thử nghiệm Những kết quả này cho thấy cao chiết methanol từ thân rễ N rubra có tiềm năng ứng dụng trong điều trị ký sinh trùng giun.
Nồng độ giun gây liệt và chết thay đổi tùy thuộc vào liều lượng Ở mức 5 mg/ml, giun bị liệt trong 28 phút và chết sau 62 phút, trong khi ở mức 10 mg/ml, thời gian gây tê liệt giảm còn 17 phút và tử vong xảy ra sau 51 phút Tại mức 20 mg/ml, thời gian gây tê liệt chỉ còn 8 phút và giun chết sau 27 phút Trong khi đó, Albendazole tiêu chuẩn ở nồng độ 10 mg/ml cho kết quả hiệu quả cao hơn với thời gian gây tê liệt và chết nhanh hơn so với các liều thấp hơn.
12 mất 38 phút để làm tê liệt và 64 phút để làm chết giun [14]
CuHNM thu được từ dịch chiết lá N rubra có hiệu quả kháng khuẩn cao đối với Bacillus Subtilis khi so sánh với Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus và Escherichia coli [48]
Hoa là chất làm se và thuốc bổ cho hệ tuần hoàn, đặc biệt là tim, thường được sử dụng để điều trị chứng tim đập nhanh Thân rễ của cây cũng được dùng trong điều trị bệnh kiết lỵ và chứng khó tiêu Người dân nông thôn ở quận Nagaon, Assam, sử dụng rễ để trị nôn mửa Người dân Tai – Khamyang ở Assam nghiền rễ khô thành bột, bôi vào vùng bệnh trong vòng 6–7 ngày để cải thiện tình trạng Tại Manipur, đông bắc Ấn Độ, bột thân rễ nghiền nhỏ trộn với mật ong được sử dụng để chữa chảy máu mũi, trĩ, kiết lỵ và như một liệu pháp trợ tim, thể hiện giá trị y học đa dạng của cây trong các cộng đồng địa phương.
Tại Ấn Độ, hoa của cây được dùng làm cảnh, còn thân rễ, lá non và cuống được dùng làm thực phẩm và rau [20]
Theo y học cổ truyền, cây hoa súng được sử dụng với các bộ phận trong các bài thuốc thanh nhiệt, chống say nắng, cầm máu và điều trị các chứng bệnh khác Cây hoa súng còn mang lại hiệu quả trong việc chữa chứng co giật ở trẻ nhỏ, đau lưng mỏi gối, và hỗ trợ điều trị các vấn đề sinh lý như di tinh ở nam giới và khí hư, bạch đới ở phụ nữ.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu
Cây hoa súng thu hái tại huyện Hạ Hòa, tỉnh Phú Thọ gồm cơ quan sinh dưỡng như rễ, thân, lá, củ và cơ quan sinh sản là hoa Quá trình thu hái cây diễn ra qua hai đợt, bắt đầu từ ngày đầu tiên nhằm đảm bảo chất lượng và hiệu quả của mẫu cây Cây hoa súng là nguyên liệu quý giá trong nhiều lĩnh vực, từ y học đến mỹ phẩm, nhờ vào các thành phần dược liệu tự nhiên phong phú Việc thu hái đúng kỹ thuật và thời điểm phù hợp giúp bảo tồn hoạt chất và nâng cao giá trị sản phẩm.
Vào ngày 15 tháng 11 năm 2022 và đợt 2 vào ngày 13 tháng 12 năm 2022, cây hoa súng (Nymphaea rubra Roxb ex Andrews) đã được thu hái và giám định xác định tên khoa học của loài Bộ mẫu vật thực vật đã được bảo quản bằng phương pháp khô theo tiêu chuẩn và hiện đang lưu giữ tại Phòng tiêu bản cây thuốc của Bộ môn Thực vật, Trường Đại học Dược Hà Nội Mã hiệu tiêu bản là HNIP/18698/23, đảm bảo tính chính xác và truy xuất nguồn gốc của mẫu vật.
Sau khi thu hái, mẫu cây được phân loại theo từng bộ phận, cắt nhỏ và sấy khô ở nhiệt độ 60°C trong 48 giờ để đảm bảo loại bỏ độ ẩm Tiếp theo, mẫu sau khi sấy khô được nghiền nhỏ bằng máy xay để dễ bảo quản hơn Cuối cùng, mẫu đã xay nhuyễn được bảo quản trong túi kín, đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát để duy trì chất lượng và độ tươi mới.
Nguyên vật liệu, thiết bị
Quá trình nghiên cứu được thực hiện tại bộ môn: Thực vật, Dược cổ truyền và Bào chế công nghiệp Dược của trường Đại học Dược Hà Nội
Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu đạt tiêu chuẩn tinh khiết phân tích bao gồm:
- Hóa chất làm tiêu bản và soi bột: nước cất, nước Javen, acid acetic, xanh methylen, đỏ son phèn, dung dịch Chlorahydrat
- Dung môi chiết xuất: chloroform, ether dầu hỏa, EtOH 90%, EtOH 25%, methanol, nước cất
- Các hóa chất định tính: Thuốc thử Baljet, Mayer, Dragendroff, Legal, Keddle, Liebermanm-Burchard, Diazo mới pha, Chì acetat 30%, FeCl3 5%,…
- Các hóa chất định lượng: AlCl3, Methanol
2.2.2 Dụng cụ, thiết bị sử dụng
- Nghiên cứu đặc điểm thực vật, đặc điểm vi học, soi bột:
+ Chụp ảnh mẫu nghiên cứu bằng máy ảnh Canon IXY 30S
+ Chụp ảnh vi phẫu bằng camera của điện thoại
+ Kính hiển vi, kính hiển vi soi nổi
+ Dụng cụ: Kim mũi mác, dao lam, chổi lông, phiến kính, lamen
- Nghiên cứu thành phần hóa học:
+ Bình định mức 10 ml, 50ml, 100ml, bình nón
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm thực vật
+ Giám định tên khoa học
- Nghiên cứu thành phần hóa học
+ Định tính sơ bộ các nhóm chất: tinh dầu, acid amin, acid hữu cơ, alcaloid, anthranoid, caroten, chất béo, courmarin, đường khử, flavonoid, glycosid tim, polysaccharid, saponin, sterol, tanin
+ Xác định hàm lượng Flavonoid có trong củ của cây hoa súng.
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Nghiên cứu đặc điểm thực vật
Đặc điểm hình thái của đối tượng được nghiên cứu thông qua phương pháp mô tả phân tích, kết hợp quan sát bằng mắt thường và kính lúp soi nổi để xác định các đặc điểm chi tiết về hình thái Quá trình này giúp ghi nhận chính xác các đặc điểm hình thái quan trọng, từ đó phục vụ cho các nghiên cứu và nhận diện chính xác Ngoài ra, việc chụp ảnh các đặc điểm hình thái cũng đóng vai trò quan trọng trong việc lưu giữ dữ liệu trực quan và hỗ trợ phân tích sau này.
- Giám định tên khoa học: giám định tên khoa học của cây hoa súng dựa vào các tài liệu [7], [11], [37] kết hợp tham khảo ý kiến chuyên gia
Đặc điểm vi phẫu của tiêu bản được thực hiện bằng phương pháp nhuộm kép để đảm bảo rõ nét các cấu trúc giải phẫu Các đặc điểm cấu tạo của rễ, củ, cuống và lá được mô tả chi tiết dựa trên nguyên tắc nghiên cứu tiêu bản vi phẫu Quá trình soi và chụp ảnh qua kính hiển vi kết nối camera ở các vật kính 10x và 40x giúp phân tích chính xác các đặc điểm cấu trúc của mẫu vật.
Bột được chuẩn bị từ mẫu củ, cuống, lá, hoa và rễ sau khi sấy khô, được xay nhỏ và rây qua rây 250 mesh để tạo thành bột mịn Để xác định đặc điểm của bột, tiêu bản được quan sát và chụp ảnh dưới kính hiển vi với các vật kính 10x và 40x, giúp phân tích các đặc điểm hình thái nổi bật của mẫu Các bước này đảm bảo độ chính xác trong việc xác định và phân tích đặc điểm của bột theo tiêu chuẩn khoa học.
2.4.2 Nghiên cứu thành phần hóa học
2.4.2.1 Định tính sơ bộ các nhóm chất hữu cơ Định tính sơ bộ các nhóm chất hữu cơ (tinh dầu, acid amin, acid hữu cơ, alcaloid, anthranoid, caroten, chất béo, courmarin, đường khử, flavonoid, glycosid tim, polysaccharid, saponin, sterol, tanin) có mặt trong củ, cuống, lá, hoa theo phương pháp thường quy ghi trong tài liệu “Thực tập Dược liệu” [5] a) Định tính Tinh dầu
Cân 10 g được liệu cho vào bình nón, thêm 50 ml ether dầu hỏa, đậy kín miệng bình và ngâm qua đêm Lọc thu lấy dịch chiết để làm phản ứng định tính tinh dầu, chất béo, sterol- triterpenoid, carotenoid
Để thực hiện định tính axit amin, bắt đầu bằng việc lấy khoảng 5 ml dịch ether cho vào chén sứ, sau đó sấy nhẹ để bay hơi hết dung môi Trong quá trình này, nếu có tinh dầu, bạn sẽ nhận thấy mùi thơm nhẹ đặc trưng của chúng Quá trình này giúp xác định sự hiện diện của các hợp chất quan trọng trong mẫu phân tích.
Lấy 2 ml cho vào ống nghiệm, thêm 5 giọt thuốc thử Ninhydrin 3%, đun cách thuỷ vài phút Phản ứng dương tính nếu dung dịch chuyển sang màu xanh tím c) Định tính acid hữu cơ
Lấy 2 ml cho vào ống nghiệm, thêm một ít bột Na2CO3 Phản ứng dương tính nếu xuất hiện bọt khí bay lên d) Đinh tính alkaloid
Chuẩn bị khoảng 3 gam bột dược liệu, cho vào bình nón dung tích 50 ml, rồi thêm 20 ml dung dịch H2SO4 1N và đun sôi sau đó để nguội Tiếp theo, lọc dịch qua bình lọc 100 ml, sau đó kiềm hóa dung dịch lọc bằng dung dịch NH3 6N đến độ pH từ 9 đến 10 Cuối cùng, chiết alkaloid dạng base bằng chloroform 3 lần để thu nhận tối đa alkaloid có hoạt tính.
5 ml Gộp dịch chiết chloroform, loại nước bằng Na2SO4, khan, dịch chiết lắc với H2SO4
1N 2 lần, mỗi lần 5 ml Gộp các dịch chiết nước thu được vào 3 ống nghiệm:
+ Ống 1: 1 ml dịch chiết + 2 giọt thuốc thử Mayer
Phản ứng dương tính nếu ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng
+ Ống 2: 1 ml dịch chiết + 2 giọt thuốc thử Dragendorff
Phản ứng dương tính nếu ống nghiệm xuất hiện kết tủa vàng
+ Ống 3: 1 ml dịch chiết + 2 giọt thuốc thử Bouchardat
Phản ứng dương tính nếu ống nghiệm xuất hiện kết tủa nâu e) Định tính anthranoid
Để chuẩn bị và phân tích dịch chiết dược liệu, bắt đầu bằng cách cân khoảng 1 g bột dược liệu và cho vào bình nón dung tích 50 ml, sau đó thêm 5–10 ml dung dịch acid sulfuric 1N rồi đun sôi trực tiếp Tiếp theo, lọc dịch còn nóng qua giấy lọc vào bình gạn dung tích 50 ml, sau đó làm nguội dung dịch Thêm 5 ml chloroform vào dung dịch đã lọc, lắc nhẹ để hòa trộn Gạn bỏ lớp nước phía trên, sau đó lấy 1 ml dịch chiết chloroform vào ống nghiệm Thêm 1 ml dung dịch NaOH 10%, lắc nhẹ và kiểm tra phản ứng: nếu xuất hiện lớp kiềm màu đỏ sim, phản ứng được coi là dương tính.
Trải bột dược liệu thành lớp mỏng trong chén nung nhỏ, đốt nhẹ trên đèn cồn để xử lý sơ bộ Tiếp tục đặt lam kính có miếng bông đã thấm nước lên trên, đun nóng trong khoảng 5 phút để thích hợp hóa Sau đó, lấy lam kính ra để nguội và quan sát dưới kính hiển vi, thấy tinh thể hình kim màu vàng rõ ràng Khi nhỏ dung dịch NaOH 10% lên lam kính, dung dịch chuyển sang màu đỏ, giúp xác định sự hiện diện của carotenoid trong mẫu.
Để kiểm tra sự có mặt của carotenoid, lấy 5ml dịch ete dầu hỏa, bốc hơi nhẹ cho đến khi cắn còn mùi thơm của tinh dầu (hoặc không còn mùi nếu đã bay hơi) Sau đó, thêm vài giọt H2SO4 đặc vào cắn, dung dịch sẽ chuyển sang màu xanh dương đậm hoặc xanh lục ngả sang vàng xanh dương nếu chứa carotenoid Quá trình này giúp định tính chất béo trong mẫu vật một cách chính xác và hiệu quả.
Để kiểm tra sự hiện diện của coumarin, lấy vài giọt dịch chiết ete dầu hỏa nhỏ lên cùng một chỗ trên miếng giấy mỏng, sau đó sấy nhẹ để bay hơi dung môi và mùi thơm nếu có tinh dầu Nếu trên giấy xuất hiện vết trong mờ sau khi sấy, đó là dấu hiệu của chất béo; còn nếu có phản ứng đặc trưng, chứng tỏ sự có mặt của coumarin trong mẫu.
- Phản ứng mở đóng vòng lacton: Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống 1 ml dịch chiết + Ống 1: thêm 0,5 ml dung dịch NaOH 10%
Ống 2 được giữ nguyên và đun cách thủy cùng với ống 1 đến khi sôi, sau đó để nguội và quan sát các hiện tượng xảy ra Nếu có coumarin, ống 1 sẽ xuất hiện thành túa đục màu vàng trong khi ống 2 vẫn giữ dung dịch trong suốt Tiếp theo, thêm mỗi ống nghiệm 1 ml nước cất vào cả 2 ống, lắc đều và quan sát sự thay đổi trong phản ứng.
+ Ống 1: dung dịch trong suốt
Acid hoá ống 1 bằng vài giọt HCl đặc, ống 1 sẽ trở lại đục như ống 2
Phản ứng diazo hoá được kiểm tra bằng cách sử dụng dung dịch NaOH 10%, đun cách thủy đến sôi rồi để nguội, sau đó thêm thuốc thử diazo mới pha và lắc đều Phản ứng dương tính sẽ xuất hiện màu đỏ, thể hiện sự hiện diện của nhóm amin aromatic Bên cạnh đó, định tính đường khử cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định thành phần của mẫu, giúp phân biệt các loại đường khác nhau dựa trên khả năng khử của chúng.
Bạn cần chuẩn bị khoảng 5 gam bột dược liệu, hòa vào bình nón dung tích 100 ml cùng 50 ml nước cắt, sau đó đun sôi cách thủy trong 20 phút và lọc nóng để thu dịch Sau đó để nguội, lấy dịch để thực hiện các phản ứng định tính nhằm xác định các thành phần như đường khử, acid hữu cơ, polysaccharid, iridoid glycosid và acid amin Tiếp theo, lấy 2 ml dịch này cho vào ống nghiệm, thêm 0,5 ml thuốc thử Fehling A và 0,5 ml thuốc thử Fehling B rồi đun cách thủy trong 10 phút, phản ứng dương tính sẽ xuất hiện kết tủa đỏ gạch Bên cạnh đó, cũng cần xác định định tính flavonoid trong mẫu để tiện lợi trong phân tích dược chất.
THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Thực nghiệm và kết quả
3.1.1 Đặc điểm thực vật cây Hoa Súng
3.1.1.1 Đặc điểm hình thái và giám định tên khoa học
Hoa súng là loài thủy sinh, sống lâu năm Lá và hoa nổi trên mặt nước, có cuống dài; rễ và củ bám sâu dưới bùn
Lá súng đơn mọc cách, hình tim tròn lớn, mép có răng, đường kính khoảng 15-20 cm, nổi bật với gân nổi rõ tỏa tròn, phân nhánh Mặt trên của lá có màu xanh hoặc xanh tím, trong khi mặt dưới có màu nâu, dễ nhận biết với lớp lông mịn Cuống lá dài, đính giữa phiến lá và ngập nước, mặt cuống có lông mịn; cuống già có màu nâu, còn cuống non màu đỏ nâu, giúp cây dễ dàng hô hấp nhờ nhiều khoang khí trong mặt cắt của cuống Thân rễ ngắn chứa nhiều củ súng có kích thước từ lớn đến nhỏ, màu đen, bên trong có rễ màu trắng hình ống xốp và vỏ ngoài màu trắng Các củ súng già có màu trắng vàng, còn củ non có màu tím, thích nghi tốt với môi trường sống dưới nước.
Hình 3.1: Đặc điểm hình thái của cây hoa súng Chú thích: 1 Cây được trồng trong ao tại Hạ Hòa, Phú Thọ, 2 Toàn cây, 3 Lá,
Hình 3.2: Đặc điểm của hoa súng
Chú thích: 1 Cành mang hoa, 2 Đài hoa và cánh hoa, 3.Nhị hoa, 4 Đế hoa
Hoa súng nổi bật với cuống dài, riêng lẻ, lưỡng tính giúp đưa hoa lên khỏi mặt nước, tạo nên vẻ đẹp đặc trưng Khi nở, hoa rộng từ 10-15 cm với 20-26 cánh hoa màu đỏ hồng tươi sáng, hình mũi mác, vòng quanh roughly bốn lần chiều rộng Đài hoa hình mũi mác, dài 10-15 cm, mặt ngoài màu nâu đỏ có 7 gân, mặt trong màu đỏ hồng tạo điểm nhấn thu hút Bộ nhị gồm khoảng 69-72 nhị với bao phấn kem sáng, ngắn hơn lá đài và cánh hoa, mọc vòng 8 xung quanh Bầu nhụy hình cầu, bao bọc bởi đế hoa, chứa nhiều lá noãn và chia thành 20 ngăn, góp phần vào sự sinh sản của hoa súng.
Giám định tên khoa học: Nhờ sự giúp đỡ của Th.S Nghiêm Đức Trọng, mẫu nghiên cứu được giám định tên khoa học là Nymphaea rubra Roxb ex Andrews
Rễ cây có tiết diện tròn, gồm các cấu tạo chính như sau: Lớp ngoài cùng là ngoại bì (1), gồm một hàng tế bào nhỏ xếp sít nhau và bắt màu xanh Ngay dưới là mô mềm (2), bao gồm các tế bào xếp thành nhiều vòng tròn tạo thành khoang khí (3) giúp cây trao đổi khí hiệu quả Trong các khoang khí này còn có tế bào trao đổi khí (4) Rải rác trong mô mềm có các cấu trúc cứng hình sao 3 cánh (5), bắt màu xanh để tăng độ cứng cho rễ Vòng tròn ở trung tâm rễ gồm nội bì (6) và trụ bì (7), dưới lớp trụ bì là các bó libe (8) và gỗ, đảm bảo hệ thống dẫn dưỡng chất và nước cho cây phát triển.
(9) xếp xen kẽ nhau, có 7 bó gỗ và 7 bó libe Trong cùng là mô mềm ruột (10)
Hình 3.3: Đặc điểm vi phẫu rễ súng
Chú thích: 1 Ngoại bì; 2 Mô mềm; 3 Khoang khí; 4 Khoang khí chứa các tế bào trao đổi khí; 5 Thể cứng; 6 Nội bì; 7 Trụ bì; 8 Libe; 9 Gỗ; 10 Mô mềm ruột
Củ súng gồm có hai phần: phần vỏ và phần thịt
Phần vỏ của cây gồm các lớp chính từ ngoài vào trong: biểu bì (1) với các hàng tế bào màu xanh có tính chất hóa cứng giúp bảo vệ cây một cách hiệu quả, tiếp theo là ngoại bì (2) đã trải qua quá trình hóa mô cứng để tăng cường độ chắc chắn, cùng với các thể cứng (3) bên trong góp phần củng cố cấu trúc vỏ cây.
Hình 3.4: Đặc điểm vi phẫu vỏ củ súng
Chú thích: 1 Biểu bì; 2 Ngoại bì; 3 Thể cứng
Cấu tạo phần thịt củ gồm mô mềm chứa nhiều đám tinh bột hoặc các hạt tinh bột đứng riêng lẻ, thỉnh thoảng có các tế bào cứng hình sao Trong mô mềm còn có các bó mạch gồm gỗ và libe, cùng các mạch xoắn ngang bắt màu xanh đậm Mô mềm đóng vai trò chính trong việc chứa tinh bột và vận chuyển chất dinh dưỡng trong củ.
Hình 3.5: Đặc điểm vi phẫu phần thịt củ súng
Chú thích: 1 Mô mềm; 2 Đám tinh bột; 3 Tinh bột đứng riêng lẻ; 4 Thể cứng;
Cuống súng có tiết diện tròn được cấu tạo từ ngoài vào trong gồm biểu bì, mô dày tròn, mô mềm và các khoang khí, đảm bảo tính chắc chắn và linh hoạt của cấu trúc Biểu bì gồm hai lớp tế bào xếp sít nhau, bên ngoài phủ suberin giúp thành tế bào sác, rắn và trơn; dưới đó là mô dày tròn gồm 4-5 lớp tế bào thành dày, bắt màu hồng đậm Phần lớn diện tích của cuống súng được chiếm bởi mô mềm, gồm các tế bào có hình dạng kích thước khác nhau, vách mỏng, sắp xếp lộn xộn và sít nhau, tạo ra các khoang khí có kích thước khác nhau Các khoang khí dần tăng kích thước từ ngoài vào trong, khoang khí I lớn gấp 5 lần khoang khí II và 25 lần khoang khí III Trong tiêu bản còn có 20 bó dẫn gồm libe và gỗ, đều bắt màu hồng, trong đó gỗ gồm các tế bào xếp sít nhau thành vòng tròn, góp phần vào khả năng vận chuyển nước và chất dinh dưỡng của cuống súng.
Hình 3.6: Đặc điểm vi phẫu cuống súng Chú thích : 1 Biểu bì; 2 Mô dày; 3 Mô mềm; 4 Libe; 5 Gỗ; 6 Khoang khí
Quan sát dưới kính hiển vi phiến lá phẳng, cấu tạo gồm gân lá và phiến lá Tỷ lệ gân lá so với phiến lá khoảng 7:1
Gân lá được cấu tạo từ dưới lên trên gồm nhiều thành phần đặc trưng Đầu tiên là các tế bào lông hút bắt màu xanh, giúp cây hấp thụ chất dinh dưỡng hiệu quả Tiếp theo là biểu bì dưới, gồm các tế bào xếp thành hàng đều đặn, bảo vệ các lớp bên trong của lá Trên lớp biểu bì là mô dày gồm nhiều lớp tế bào bắt màu hồng đậm, cung cấp cấu trúc chắc chắn cho gân lá Cuối cùng, trên mô dày là mô mềm gồm các tế bào có hình dạng và kích thước khác nhau, vách mỏng, bắt màu hồng, giúp vận chuyển các chất dinh dưỡng và nước trong cây.
Bó libe là gỗ sắp xếp theo chiều thẳng đứng, nằm ở giữa tiêu bản và có đặc điểm khác nhau Trong đó, bó libe ở hình A, B, D có đặc điểm giống nhau, gồm libe ở dưới, gỗ ở trên và bao quanh bởi mô mềm Ngược lại, bó libe ở hình C có đặc điểm là ở giữa là gỗ, hai bên là libe Trong mô mềm, rải rác có các thể cứng hình sao, bắt màu xanh và trên bề mặt có hạt cườm Gân lá chứa nhiều khoang khí có kích thước khác nhau, góp phần vào chức năng sinh học của lá.
Hình 3.7: Đặc điểm vi phẫu gân lá súng Chú thích: 1 Lông che chở; 2 Biểu bì dưới; 3 Mô dày; 4 Mô mềm; 5 Libe; 6
Gỗ; 7.Thể cứng; 8 Khoang khí
Phiến lá có cấu tạo gồm nhiều lớp từ dưới lên trên, bắt đầu với lớp lông che chở ở mặt dưới (1) màu xanh đậm, tiếp theo là biểu bì dưới (2) gồm các tế bào xếp thành hàng Lục mô khuyết (3) gồm các tế bào lỏng lẻo, chứa nhiều khoảng gian bào khí Trên lục mô khuyết là mô giậu (4), chiếm khoảng một nửa chiều dày của phiến lá, hình que, dẹt, dài hơn rộng gấp 8 lần và gấp 2-3 lần tế bào mô mềm Trong mô giậu có các thể cứng (5) bắt màu xanh Phần biểu bì trên (6) nhỏ, mỏng, không có lông hút, gồm một lớp tế bào hình chữ nhật bắt màu hồng, các tế bào biểu bì trên nhỏ hơn tế bào biểu bì dưới Mô giậu xếp vuông góc với biểu bì trên, giúp tối ưu quá trình quang hợp của lá.
Hình 3.8: Đặc điểm vi phẫu phiến lá súng Chú thích : 1 Lông che chở; 2 Biểu bì dưới; 3 Mô khuyết; 4 Mô giậu; 5 Thể cứng; 6 Biểu bì trên
Bột rễ súng màu đen có các đặc điểm nổi bật khi soi dưới kính hiển vi, bao gồm mảnh biểu bì gồm các tế bào hình đa giác xếp sít nhau, giúp nhận diện dễ dàng và chính xác Mảnh mô mềm chứa các tế bào xếp lộn xộn, phản ánh cấu trúc sinh học đặc trưng của rễ súng Ngoài ra, mảnh thể cứng thường bị vỡ, điều này cần lưu ý trong quá trình quan sát và phân tích mẫu Đặc điểm quan trọng khác là sự xuất hiện của mạch xoắn giúp xác định thành phần và cấu trúc của rễ súng, hỗ trợ trong việc phân biệt và nghiên cứu thành phần của loại dược liệu này.
Hình 3.9: Đặc điểm bột rễ súng
Chú thích: 1 Mảnh biểu bì; 2 Mô mềm; 3 Thể cứng; 4 Mạch xoắn
Bột củ súng màu vàng chứa nhiều đám tinh bột và tinh bột đứng riêng lẻ, được quan sát rõ dưới kính hiển vi Ngoài ra, mẫu còn bao gồm các mảnh mô mềm gồm các tế bào xếp lộn xộn, mảnh biểu bì, thể cứng và mạch xoắn, thể hiện các đặc điểm cấu trúc quan trọng của loại thực vật này.
Hình 3.10: Đặc điểm bột củ súng
Chú thích: 1 Đám tinh bột; (2) Tinh bột đứng riêng lẻ; (3) Mảnh mô mềm; (4)
Mảnh biểu bì; (5) Thể cứng; (6) Mạch xoắn
Bột cuống súng màu đen dưới kính hiển vi cho thấy các đặc điểm đặc trưng, bao gồm các mảnh mô mềm chứa các tế bào xếp lộn xộn, cùng với các mảnh biểu bì mang các tế bào nhú và các thành phần biểu bì khác Ngoài ra, còn phát hiện các lông che chở có kích thước khoảng 150 μm, giúp xác định đặc điểm sinh học của mẫu vật.
Hình 3.11: Đặc điểm bột cuống súng
Chú thích: 1 Mảnh mô mềm; 2 Biểu bì mang hydropote; 3 Mảnh biểu bì; 4
Bột lá súng có màu nâu đen và mùi thơm đặc trưng Khi quan sát dưới kính hiển vi, ta thấy các đặc điểm nổi bật như mảnh biểu bì gồm các tế bào hình đa giác xếp sít nhau, giúp nhận diện rõ ràng loại thảo dược này Ngoài ra, các mảnh mang màu sắc rõ nét, hỗ trợ trong quá trình phân tích và xác định thành phần của bột lá súng.
(3) Mảnh mô mềm; (4) Mảnh biểu bì mang các tế bào nhú; (5) Lỗ khí kích thước khoảng
20 μm; (6) Mảnh biểu bì mang lông che chở; (7) Mô cứng có kích thước lớn
Hình 3.12: Đặc điểm bột lá súng
Chú thích: 1 Biểu bì; 2 Mảnh mang màu; 3 Mô mềm; 4 Biểu bì mang hydropote;
5 Lỗ khí ; 6 Biểu bì mang lông che chở; 7 Thể cứng
Bột hoa súng màu vàng có mùi thơm đặc trưng và khi soi dưới kính hiển vi cho thấy nhiều đặc điểm nổi bật Các hạt phấn hình tròn có đường kính khoảng 25 μm là thành phần chính của mẫu Ngoài ra, còn thấy các mảnh mô mềm chứa tế bào hình đa giác xếp lộn xộn, cùng với các mảnh biểu bì mang lỗ khí giúp xác định cấu trúc của bộ phận Chỉ hoa và mảnh biểu bì với các tế bào nhú thể hiện đặc điểm đặc trưng của loại hoa này Thể cứng và mạch xoắn cũng xuất hiện rõ nét, kèm theo nhiều lông che chở giúp bảo vệ cấu trúc Những đặc điểm này đều đóng vai trò quan trọng trong việc xác định thành phần và công dụng của bột hoa súng vàng theo tiêu chuẩn khoa học và SEO.
Hình 3.13: Đặc điểm bột hoa súng
Chú thích: : 1 Hạt phấn; 2 Mảnh mô mềm; 3 Mảnh biểu bì mang lỗ khí; 4 Chỉ hoa; 5 Biểu bì mang hydropote; 6 Thể cứng; 7 Mạch xoắn; 8 Biểu bì; 9 Lông che chở
3.1.2 Nghiên cứu thành phần hóa học
3.1.2.1 Định tính sơ bộ các nhóm chất có trong lá, cuống, hoa, rễ và củ súng
Các phép thử định tính các nhóm chất chính đã xác định sơ bộ thành phần hóa học của mẫu nghiên cứu
+ Mẫu lá súng, kết quả cho thấy thành phần hóa học gồm: Caroten, chất béo, coumarin, đường khử, flavonoid, saponin, tanin
+ Mẫu hoa súng gồm các thành phần hóa học: Acid amin, chất béo, coumarin, đường khử, flavonoid, polysaccharid, sterol, saponin, tanin, irioid glycosid
+ Mẫu rễ súng gồm: Tanin, đường khử
+ Mẫu cuống súng gồm các thành phần hóa học: Acid amin, caroten, chất béo, coumarin, đường khử, flavonoid, polysaccharid, sterol, saponin, tanin
+ Mẫu củ súng gồm các thành phần hóa học: Acid amin, coumarin, đường khử, flavonoid, polysaccharid, sterol, saponin, tanin
Kết quả được tổng hợp trong bảng 3.1 và bảng 3.2 dưới đây:
Bảng 3.1: Kết quả định tính các nhóm chất có trong lá và hoa
Tinh dầu Mùi thơm đặc trưng của tinh dầu - Không - Không
Acid amin Phản ứng với TT Ninhydrin - Không + Có Acid hữu cơ Phản ứng với Na2CO3 - Không - Không
Phản ứng với TT Bouchardat -
Phản ứng với TT Mayer - -
Anthranoid Phản ứng Borntraeger - Không - Không
Phản ứng vi thăng hoa - Không - Không Caroten Phản ứng với H2SO4 đặc + Có - Không
Chất béo Quan sát dịch chiết trên tờ giấy lọc + Có + Có
Phản ứng mở đóng vòng lacton +
Phản ứng huỳnh quang + + Có
Phản ứng vi thăng hoa + +
31 Đường khử Phản ứng với TT Fehling + Có + Có
Phản ứng với hơi NH3 + +
Polysaccharid Phản ứng với TT Lugol - Không + Có
Sterol Phản ứng Liebermann - Không + Có
+ Phản ứng với Pb(CH3COO)2 + + Có
Phản ứng với thuốc thử
Chú thích: (-) Phản ứng âm tính; (+) Phản ứng dương tính
Bảng 3.2: Kết quả định tính các nhóm chất có trong rễ, củ và cuống
Tinh dầu Mùi thơm đặc trưng của tinh dầu - Không - Không - Không
Acid amin Phản ứng với TT Ninhydrin - Không + Có + Có Acid hữu cơ Phản ứng với Na2CO3 - Không - Không - Không
Phản ứng với TT Mayer - Không - Không - Không
Anthranoid Phản ứng Borntraeger - Không - Không - Không
Phản ứng vi thăng hoa - Không - Không - Không Caroten Phản ứng với H2SO4 đặc - Không - Không + Có
Chất béo Quan sát dịch chiết trên tờ giấy lọc - Không - Không + Có
Phản ứng mở đóng vòng lacton -
Phản ứng huỳnh quang - + + Có
Phản ứng vi thăng hoa - + + Đường khử Phản ứng với TT Fehling + Có + Có + Có
Phản ứng với hơi NH3 - + +
Polysacchar id Phản ứng với TT Lugol - Không + Có + Có
Sterol Phản ứng Liebermann - Không + Có + Có
Phản ứng với Có Pb(CH3COO)2
Phản ứng với thuốc thử
Trim-Hill - Không - Không - Không
Chú thích: (-) Phản ứng âm tính; (+) Phản ứng dương tính
3.1.2.2 Xác định hàm lượng Flavonoid trong củ và hoa súng a) Hàm lượng flavonoid trong củ súng
- Hàm ẩm của mẫu thử đo được là: 10,45 %
- Bước sóng tìm được là 430 nm
- Kết quả đo độ hấp thụ dãy dung dịch chuẩn và đường chuẩn thể hiện trong bảng 3.3 và hình 3.14:
Bảng 3.3: Mật độ quang học của thang dung dịch chuẩn Quercetin ở bước sóng
STT Dung dịch Nồng độ (ppm) Độ hấp thụ
Hình 3.14: Đường chuẩn định lượng Flavonoid trong dược liệu theo Quercetin 1
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong phạm vi nồng độ khảo sát, độ hấp thụ và nồng độ Quercetin có mối quan hệ tuyến tính chặt chẽ, thể hiện qua hệ số xác định R² = 0,9972, phản ánh độ chính xác cao của mô hình phân tích.
Phương trình hồi quy tuyến tính: y = 0,008.x + 0,0476
Trong đó: x là nồng độ của dung dịch (ppm) y là độ hấp thụ của dung dịch
Các mẫu thử phải có độ hấp thụ quang nằm trong khoảng tuyến tính của Quercetin
𝑎.𝑚.(100−𝐻𝐴) % Trong đó: A: độ hấp thụ dung dịch thử a,b: các giá trị của đường thẳng tuyến tính y = ax + b k: hệ số pha loãng của dung dịch (lần) m: khối lượng mẫu thử (g)
HA: hàm ẩm của mẫu thử (%)
Bảng 3.4: Kết quả định lượng Flavonoid trong mẫu củ súng tính theo Quercetin
Mẫu thử KL mẫu (g) A k (lần) Hàm lượng Flavonoid (%)
Hàm lượng Flavonoid tổng số trong củ cây hoa súng tính theo Quercetin là 0,159% b) Hàm lượng flavonoid trong hoa súng
- Hàm ẩm của mẫu thử đo được là: 3,50 %
- Bước sóng tìm được là 427 nm
- Kết quả đo độ hấp thụ dãy dung dịch chuẩn và đường chuẩn thể hiện trong bảng 3.5 và hình 3.15:
Bảng 3.5: Mật độ quang học của thang dung dịch chuẩn Quercetin ở bước sóng
STT Dung dịch Nồng độ (ppm) Độ hấp thụ
Hình 3.15: Đường chuẩn định lượng Flavonoid trong dược liệu theo Quercetin 2
Kết quả cho thấy, trong khoảng nồng độ khảo sát, độ hấp thụ và nồng độ
Quercetin có sự tương quan tuyến tính chặt chẽ với hệ số xác định R 2 = 0,9953
Phương trình hồi quy tuyến tính: y = 0,0083.x + 0,0694
Bảng 3.6: Kết quả định lượng Flavonoid trong mẫu hoa súng tính theo Quercetin
Mẫu thử KL mẫu (g) A k (lần) Hàm lượng Flavonoid (%)
Hàm lượng Flavonoid tổng số trong hoa súng tính theo Quercetin là 0,369%
Bàn luận
3.2.1 Về đặc điểm thực vật và giám định tên khoa học a) Về đặc điểm hình thái và giám định tên khoa học
Chi Nymphaea có khoảng 50 loài Tại Việt Nam chưa có tài liệu nào có thống kê chính thức về số loài
Cây hoa súng thu hái tại huyện Hạ Hòa, tỉnh Phú Thọ, có tên khoa học là Nymphaea rubra Roxb ex Andrews Hoa súng đỏ (N rubra) nổi bật với đặc điểm đẹp mắt, mang ý nghĩa phong thủy tích cực và thường được sử dụng trong trang trí hồ nước, ao tù để tạo điểm nhấn tự nhiên Loài cây này có khả năng thích nghi tốt với môi trường nước ngọt, thân cây trụ vững và lá xanh tươi, còn hoa có màu đỏ rực rỡ, thể hiện nét đẹp quyến rũ, thu hút sự chú ý của nhiều người yêu thích thiên nhiên.
Lá đơn mọc cách, hình tim tròn lớn, rộng khoảng 15-20 cm, với mép có răng cưa rõ nét Bề mặt lá có gân nổi rõ, phân nhánh tỏa tròn, giúp nhận diện dễ dàng Mặt dưới của lá có lớp lông mịn, tạo điểm nhận biết đặc trưng của loài cây này.
- Cuống lá dài, đính vào giữa phiến lá, bề mặt cuống có lông mịn
- Thân rễ ngắn mang nhiều củ súng có các kích thước to nhỏ khác nhau
Hoa súng mọc nổi trên mặt nước nhờ cuống dài và mọc riêng lẻ, có tính lưỡng Khi nở rộng từ 10-15cm, cây có từ 20 đến 26 cánh hoa sặc sỡ Đài hoa gồm 4 phần và có hình mũi mác vuông, tạo điểm nhấn đặc trưng cho loài cây này.
Hoa có các đặc điểm nổi bật như đáy hình thuôn dài, dài 10-15 cm, màu nâu đỏ ngoài trời và đỏ hồng bên trong, cùng với 7 gân rõ nét Cánh hoa có hình mũi mác màu đỏ hồng, mọc vòng, dài gấp bốn lần chiều rộng, tạo nên vẻ đẹp nổi bật Bộ nhị gồm khoảng 69-72 nhị, có màu kem, ngắn hơn lá đài và cánh hoa, cũng mọc vòng 8 Bầu nhụy hình cầu, bao bọc bởi đế hoa, chứa nhiều lá noãn và chia thành 20 ngăn, góp phần quan trọng vào khả năng sinh sản của hoa.
Mẫu cây thu hái tại huyện Hạ Hòa, tỉnh Phú Thọ phù hợp hoàn toàn với mô tả của loài Nymphaea rubra trong các tài liệu khoa học Đặc điểm dễ nhận biết của N rubra so với các loài cùng chi là màu sắc hoa: đài hoa màu nâu đỏ với 7 gân, cánh hoa màu đỏ hồng, trong khi Nymphaea pubescens có hoa màu trắng hoặc hồng, Nymphaea tetragona có hoa trắng, Nymphaea nouchali có hoa lam dợt hoặc trắng, Nymphaea stellata có hoa màu tím hoặc xanh lơ, còn Nymphaea alba có hoa màu trắng Ngoài ra, sự phân biệt còn dựa trên đặc điểm lá: lá hình tim to, mép có răng cưa, mặt dưới có lông, khác với Nymphaea tetragona và Nymphaea pubescens.
L, Nymphaea stellata Willd., Nymphaea nouchali Burm.f.) b) Về đặc điểm vi phẫu và bột
Trong Việt Nam, chưa có nghiên cứu chi tiết về đặc điểm thực vật của cây hoa súng đỏ (Nymphaea rubra Roxb ex Andrews) Nghiên cứu này mô tả đặc điểm vi phẫu của lá, cuống, rễ và củ, cũng như đặc điểm soi bột của các bộ phận này, giúp hoàn thiện cơ sở dữ liệu về đặc điểm thực vật của cây Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao nhận thức, phân biệt và xây dựng tiêu chuẩn kiểm nghiệm dược liệu cho cây hoa súng đỏ.
3.2.2 Về xác định thành phần hóa học
➢ Định tính xác định các nhóm chất trong cây hoa súng Đã định tính sơ bộ bằng phản ứng hóa học và kết luận:
Mẫu lá súng chứa các nhóm chất chính như carotenoid, chất béo, coumarin, đường khử, flavonoid, saponin và tannin Trong phân tích hóa học, kết quả định tính flavonoid cho thấy 4/5 phản ứng đều dương tính, đặc biệt phản ứng với cyanidin cho kết quả rõ nét khi xuất hiện màu đỏ cam, đỏ thẫm hoặc đỏ tươi Tuy nhiên, màu sắc phản ứng có thể thay đổi tùy thuộc vào số loại, số lượng và vị trí nhóm thế trên phân tử, dẫn đến khả năng phản ứng âm tính trong một số trường hợp.
- Mẫu hoa súng có các nhóm chất chính: Acid amin, chất béo, coumarin, đường khử, flavonoid, polysaccharid, sterol, saponin, tanin, irioid glycosid
- Mẫu rễ súng gồm: Tanin, đường khử
Mẫu cuống súng chứa các nhóm chất chính như acid amin, carotene, chất béo, coumarin, đường khử, flavonoid, polysaccharid, sterol, saponin và tanin, đóng vai trò quan trọng trong công dụng của cây Giống như lá, phản ứng của flavonoid trên cuống cũng cho thấy 4/5 phản ứng dương tính, xác nhận sự hiện diện của hợp chất này trong mẫu Những thành phần này góp phần nâng cao giá trị y học và dinh dưỡng của cây súng, phù hợp với các tiêu chuẩn nghiên cứu về thành phần hóa học của thảo dược.
- Mẫu củ súng có các nhóm chất chính: Acid amin, coumarin, đường khử, flavonoid, polysaccharid, sterol, saponin, tanin
Trong các nhóm chất của chi Nymphaea, các nhóm Flavonoid, Saponin và Tanin là những thành phần được nghiên cứu nhiều nhất do tiềm năng sinh học vượt trội Các nhóm chất còn lại, chẳng hạn như acid amin, ít hoặc không có nhiều nghiên cứu đề cập Những phát hiện này tạo nền tảng quan trọng để thúc đẩy các nghiên cứu mới về các hợp chất hóa học tiềm năng trong cây, mở ra hướng phát triển các ứng dụng sinh học và y học từ các thành phần này.
Nghiên cứu của Kanij Fatema Nishan (2020) cho thấy kết quả dương tính về thành phần alkaloid trong củ và hoa, trong khi saponin trong hoa âm tính; tuy nhiên, nghiên cứu này lại ghi nhận alkaloid trong củ và hoa đều âm tính, còn saponin trong hoa thì dương tính Các nghiên cứu trước đó, chẳng hạn như nghiên cứu năm 2008 về mẫu hoa súng (N rubra) thu hái tại Yên Bái, cũng cho kết quả âm tính với alkaloid và saponin trong củ Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, saponin trong củ lại cho kết quả dương tính, điều này có thể do ảnh hưởng của địa điểm thu hái đến thành phần hóa học của cây Chính vì vậy, chúng tôi đề xuất thực hiện các nghiên cứu so sánh thành phần hóa học của N rubra thu hái tại nhiều địa điểm khác nhau để xác định sự biến đổi của các hợp chất trong cây.
➢ Định lượng Flavonoid trong củ và hoa súng
Flavonoid toàn phần trong củ và hoa súng được xác định theo Quercetin lần lượt là 0,159% và 0,369%, cho thấy hàm lượng flavonoid trong hoa súng cao hơn so với củ Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Kanij [42], khi xác định hàm lượng flavonoid trong cả hoa và củ súng.
Flavonoid là nhóm hợp chất phổ biến và được nghiên cứu nhiều nhất trong các loài thuộc chi Nymphaea, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe Nhiều nghiên cứu đã xác nhận sự hiện diện của flavonoid trong các loài khác nhau của chi này, chứng tỏ tính đa dạng và tiềm năng của chúng trong lĩnh vực y học và dược phẩm Phát hiện này góp phần thúc đẩy nghiên cứu về các hợp chất tự nhiên từ chi Nymphaea để phát triển các sản phẩm chăm sóc sức khỏe và làm đẹp tự nhiên.
Nymphaea [35]: Nymphaea lotus L (đã phân lập được flavonol glycosid, isorhamnetin-
Nymphaea alba L contains a variety of bioactive flavonoid compounds, including flavonol glycosides such as isorhamnetin-7-O-xyloside, isorhamnetin-3-O-xyloside, myricetin-3-O-galactoside, myricetin-3'-O-xyloside, quercetin-3-O-rhamnoside, quercetin-3'-O-xyloside, and kaempferol-3-O-galactoside Additionally, it features chalcon glycosides like chalcononaringenin-2''-O-galactoside, highlighting its rich phytochemical profile and potential antioxidant properties.
O-galactosid, isorhamnetin-7-O-xylosid, isorhamnetin-3-O-xylosid, myricetin 3-O- galactosid, myricetin 3′-O-xylosid, quercetin-3-O-rhamnosid, quercetin-3′-O-xylosid và kaempferol-3-O-galactosid, cũng như chalcon glycosid chalcononaringenin-2 "-O- galactosid) [52], Nymphaea rubra và Nymphaea nourchali (flavonoid có trong hoa, hạt và củ), Nymphaea pubescens (flavonoid có trong thân rễ) [31], Nymphaea mexicana Zucc [21]
Tiềm năng phát triển mỹ phẩm từ các loại cây thuộc chi này chủ yếu dựa trên sự có mặt của flavonoid, một hợp chất trong nhóm polyphenol nổi bật với nhiều tác dụng sinh học Hiện nay, người tiêu dùng đặc biệt quan tâm đến các sản phẩm mỹ phẩm có nguồn gốc tự nhiên, trong đó flavonoid đóng vai trò quan trọng nhờ khả năng chống oxy hóa, làm dịu da và hỗ trợ chăm sóc da hiệu quả Việc khai thác các loại cây chứa nhiều flavonoid không chỉ mang lại lợi ích cho sức khỏe và sắc đẹp mà còn mở ra tiềm năng lớn trong ngành công nghiệp mỹ phẩm tự nhiên.
