Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính kháng oxy hóa của loài địa y

Luận văn Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính kháng oxy hóa của loài địa y dirinaria applanata (fée) d. d. awasthi.Ngày nay, trên thế giới xuất hiện nhiều loại bệnh mới và nguy hiểm chưa tìm được thuốc đặc trị như HIV, ung thư, tiểu đường, xơ vữa động mạch… với số bệnh nhân ngày càng gia tăng đã thôi thúc các nhà khoa học không ngừng tìm kiếm, tổng hợp các loại thuốc mới trị liệu tốt hơn. Tuy nhiên, thuốc tổng hợp ít nhiều đều gây nên những tác dụng phụ không mong muốn, do vậy, những năm gần đây xu hướng sử dụng các hợp chất tự nhiên (dạng thô, cao chiết hay hợp chất chiết xuất tinh khiết) có hoạt tính sinh học cao để điều trị bệnh được các nhà khoa học đi sâu nghiên cứu và đã mang lại nhiều thành quả.

Điển hình như curcumin (từ nghệ), taxol (từ thông đỏ), viblastin, vincristin (từ cây dừa cạn) trị ung thư; quinin (từ cây canhkina) và artemisinin (từ cây thanh hao hoa vàng) điều trị sốt rét… Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên thiên nhiên đa dạng, nguồn động thực vật phong phú dồi dào, vì vậy mà từ ngàn xưa nhân dân đã biết sử dụng các phương thuốc từ thực vật để chữa nhiều bệnh như sốt, tiêu chảy, đau nhức, cảm ho… Đây là một lợi thế lớn để nghiên cứu hóa học hợp chất thiên nhiên, tìm ra các loại dược liệu mới, trong đó địa y là loài thực vật có tiềm năng. Đặc biệt, nước ta có nguồn địa y phong phú và dồi dào với 275 loài, trong đó có 122 loài lần đầu tiên được báo cáo ở Việt Nam [1] . Địa y là loài thực vật cộng sinh giữa tảo và nấm, có thể sống ở nhiều nơi trên đất, đá, thân cây và trong nhiều điều kiện môi trường khắc nghiệt, khô hạn hay giá lạnh, từ vùng thấp đến núi cao, cho thấy chúng có tính chống chịu tốt. Các công trình khảo sát thành phần hóa học của địa y trên thế giới cho thấy nó chứa một lượng lớn chất biến dưỡng sơ cấp (protein, amino acid, polyol, carotenoid, polysaccharide và vitamin) và thứ cấp (depside, depsidone, dibenzofuran, steroid, terpene…, trong đó một số chất đặc thù chỉ có ở địa y) [2, 3] . Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các chất từ địa y cũng cho thấy khả năng kháng khuẩn, kháng virus, kháng nấm, kháng oxy hóa, kháng ung thư, kháng virus HIV… [3, 4]. Đã có rất nhiều nghiên cứu về mặt hóa học, chuyển hóa và hoạt tính sinh học của địa y trên thế giới bắt đầu từ thế kỉ XIX. Trong khi đó, ở nước ta với sự đa dạng về chủng loài nhưng mới chỉ có những nghiên cứu về mặt thực vật học cùng rất ít nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của địa y. Vì 1 Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU vậy, đề tài “Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính kháng oxy hóa của loài địa y Dirinaria applanata (Fée) D. D. Awasthi” được chọn là cần thiết và có ý nghĩa nhằm góp phần tìm hiểu thành phần hóa học, phát hiện các hoạt tính sinh học đáng quý của địa y và đưa địa y vào sử dụng như một dược liệu trong việc chữa bệnh. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Trong phạm vi đề tài luận văn “Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính kháng oxy hóa của loài địa y Dirinaria applanata (Fée) D. D. Awasthi” gồm các mục tiêu sau: ­ Tách chiết, phân lập các hợp chất tinh khiết từ cao petroleum ether của loài địa y này. ­ Xác định cấu trúc hóa học của các chất phân lập được. ­ Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa của các phân đoạn cao chiết và các hợp chất tinh khiết phân lập được bằng phương pháp sử dụng gốc tự do DPPH. 1.3 Nội dung nghiên cứu ­ Tìm hiểu, thu thập tài liệu về địa y nói chung và về loài địa y Dirinaria applanata (Fée) D. D. Awasthi. ­ Thu mẫu địa y tươi, phơi khô, nghiền thành bột mịn. Tiến hành chiết kiệt bột địa y với methanol thu cao tổng. ­ Tiến hành chiết lỏng­lỏng cao tổng với từng loại dung môi có độ phân cực tăng dần: petroleum ether, ethyl acetate để thu được các phân đoạn cao có tính phân cực khác nhau. ­ Sắc ký cột kết hợp sắc ký lớp mỏng để khảo sát, phân lập hợp chất tinh khiết từ cao petroleum ether. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được. ­ Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa của các loại cao và các chất tinh khiết bằng phương pháp sử dụng gốc tự do DPPH. ­ Tổng hợp, đánh giá kết quả và viết báo cáo. 2 Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về địa y 2.1.1 Tên gọi Tên khoa học: Lichene. Tên tiếng Việt: Địa y. Tên tiếng Anh: Lichen. 2.1.2 Đặc điểm sinh học Địa y là nhóm thực vật bậc thấp hình thành do sự cộng sinh giữa hai thành phần là nấm và một hay nhiều loài sinh vật có khả năng quang hợp, thường là tảo lục hoặc khuẩn lam. Thành phần quang hợp là tảo tạo ra chất hữu cơ cho chính nó và cho nấm, còn nấm có nhiệm vụ bảo vệ tảo khỏi các tác nhân vật lý có hại và cung cấp muối khoáng, nước từ môi trường cho tảo. Nhờ sự cộng sinh này, địa y có thể thích ứng ở nhiều điều kiện môi trường khắc nghiệt như núi cao, vùng băng giá hay nhiệt đới và sống trên nhiều thể nền khác nhau như đất, đá, lá cây, vỏ cây, kim loại… Địa y được phân chia thành ba dạng hình thái phát triển: dạng khảm (crustose) dính chặt vào giá thể, dạng phiến (foliose) với nhiều thùy như lá cây và dạng sợi (fruticose) nhiều sợi như bụi cây [5] . Địa y dạng khảm Địa y dạng phiến Địa y dạng sợi Hình 2.1: Các hình thái phát triển của địa y. Địa y sinh trưởng chậm và sống lâu năm. Phần lớn các loài địa y vùng ôn đới, cận nhiệt và nhiệt đới tăng trưởng vài milimét tới vài centimét trong một năm và phát triển mạnh nhất ở vùng khí hậu ẩm ven biển và rừng mưa Bắc Mỹ. Ở vùng rất lạnh và rất nóng, địa y phải mất hàng thế kỷ để đạt được kích thước lớn. Địa y rất nhạy cảm với sự ô nhiễm không khí như chất oxy hóa, SO2, HF…, đã xảy ra hiện tượng địa y biến mất ở các đô thị lớn; vì vậy mà nó 3 Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU phản ánh một phần mức độ ô nhiễm không khí. Nguyên nhân là do nguồn dinh dưỡng của địa y chủ yếu từ môi trường xung quanh, chẳng hạn như nguồn nước của địa y là từ sương có thể mang theo nhiều chất ô nhiễm và địa y không thể thải độc qua quá trình rụng lá như các loài thực vật bậc cao cũng như không có lớp biểu bì nên các chất ô nhiễm có thể xâm nhập vào địa y [6] . Mỗi loài địa y có màu sắc đặc trưng nhưng cũng khó phân biệt giữa một số loài địa y với nhau: cam, vàng chanh tới lục nhạt, xanh vàng nhạt, xám trắng, xám xanh, xám đen, nâu, đen… Màu sắc cũng là một yếu tố để nhận dạng loài địa y [7] . 2.1.3 Công dụng Trên thế giới, địa y đã được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, là dược liệu trong các bài thuốc dân gian, nguyên liệu làm thuốc nhuộm và nước hoa. Về mặt dược liệu, Cetraria islandica (rêu Island) dùng trị bệnh phổi và viêm chảy, thuốc từ nó vẫn còn được bán ở châu Âu. Peltigera canina dùng để ăn ở Ấn Độ là phương thuốc trị bệnh gan và chứa hàm lượng cao amino acid methionine là tiềm năng cho việc trị bệnh. Về công nghiệp sản xuất nước hoa, đây là một ứng dụng quan trọng của địa y: Evernia prunastri (rêu oak) và Pseudevernia furfuracea (rêu cây) được sử dụng ở Pháp với lượng 8000 ­ 10000 tấn mỗi năm. Về công nghiệp nhuộm, ngày nay địa y ít được sử dụng, chỉ còn Parmelia omphalodes được dùng ở Scotland [8] . Một số hợp chất từ địa y đã được chứng minh có các hoạt tính sinh học như [3] : ­ Kháng sinh: depsides, depsidones và usnic acid chống lại vi khuẩn gam dương. ­ Kháng ung thư và kháng đột biến gen: (–)­usnic acid, protolichesterinic và nephrosteranic acid, polyporic và dẫn xuất, physodalic acid, các glucan và các dẫn xuất lichenin. ­ Kháng HIV: hợp chất muối sulfate của acetyl glucan từ loài địa y Umbilicaria esculenta (Miyoshi) Mink. ngăn chặn sự phá hoại tế bào của virus HIV trong ống nghiệm. ­ Ngoài ra, một số hợp chất còn có tác dụng trợ tim (pulvinic acid dilactone), giảm đau và hạ sốt (usnic và diffractaic acid), gây dị ứng (atranorin, barbatic, diffractaic…), ức chế enzyme (lecanoric acid, (­)­usnic acid…) và ức chế sự phát triển của thực vật (psoromic acid, virensic acid, (­)­ usnic acid…). 4 Luận văn tốt nghiệp