Nghiên cứu đặc điểm thực vật, thành phần hóa học và khả năng nhuộm màu của cây lá cẩm thu hái tại Thái Nguyên

Nông Thị Anh Thư và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 89(01/2): 325 – 329 325 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT, THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢ NĂNG NHUỘM MÀU CỦA CÂY LÁ CẨM THU HÁI TẠI THÁI NGUYÊN Nông Thị Anh Thư, Đồng Văn Thành, Trần Thị Phương Linh Trường Đại học Y Dược – Đại học Thái Nguyên TÓM TẮT Cây lá cẩm (chăm chế) đã được đồng bào dân tộc thiểu số các huyện miền núi tỉnh Thái Nguyên như Định Hóa, Đồng Hỷ sử dụng theo kinh nghiệm dân gian để nhuộm xôi, bánh trong các dịp lễ hội. Có hai loại lá cẩm thường được sử dụng phổ biến ở đây là loại cây cho màu tím và màu đỏ. Ngoài tác dụng nhuộm màu, cây còn được dùng làm thuốc chữa ho, tắm cho trẻ trong trường hợp trẻ bị rôm sảy, ngoài ra lá cẩm còn làm giảm mụn trứng cá và làm đẹp da mặt. Để bổ sung dữ liệu vào kho tàng cây thuốc cổ trưyền, làm rõ thêm kinh nghiệm dân gian, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu cây lá cẩm với tên đề tài “Nghiên cứu đặc điểm thực vật, thành phần hóa học và khả năng nhuộm màu của cây lá cẩm thu hái tại Thái Nguyên”. Từ khóa: lá cẩm, nhuộm màu, màu tím, màu, đặc điểm thực vật ĐẶT VẤN ĐỀ* Tình trạng ngộ độc thực phẩm do lạm dụng chất màu tổng hợp đang có xu hướng gia tăng làm ảnh hưởng không nhỏ tới sức khoẻ của con người. Nghiên cứu sử dụng các chất màu có nguồn gốc tự nhiên để có thể sử dụng trong công nghiệp thực phẩm đang là mục tiêu nghiên cứu của nhiều nhà khoa học[10]. Cây lá cẩm được đồng bào các dân tộc ít người ở miền núi phía Bắc sử dụng để nhuộm xôi trong các dịp lễ hội. Ngoài ra, dân gian còn sử dụng lá cẩm để chữa một số bệnh như ho, viêm phế quản [9], hay sắc nước rửa mặt để làm đẹp da. Có nghiên cứu cho thấy cây cũng có hoạt tính kháng nấm [2]. Cây mọc hoang, được trồng ở vườn nhà có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao, có triển vọng trồng trọt để chiết xuất chất màu. Tuy nhiên những nghiên cứu về cây này chưa nhiều. Với mục đích bổ sung dữ liệu vào kho tàng cây thuốc cổ truyền, góp phần tiêu chuẩn hóa dược liệu và làm rõ thêm kinh nghiệm sử dụng của người dân, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu cây lá cẩm với tên đề tài “Nghiên cứu đặc điểm thực vật, thành phần hóa học và khả năng nhuộm màu của cây lá * cẩm thu hái tại Thái Nguyên”. Đề tài được tiến hành với các mục tiêu: + Nghiên cứu đặc điểm thực vật của các mẫu nghiên cứu + Nghiên cứu thành phần hóa học của các mẫu nghiên cứu + Thử tác dụng nhuộm màu Trong bài báo chúng tôi giới thiệu những nghiên cứu về đặc điểm hình thái, giải phẫu, nghiên cứu về thành phần hóa học của cây lá cẩm. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng Cây lá cẩm, bộ phận dùng là phần trên mặt đất, mẫu được thu hái ở nhiều địa điểm khác nhau tại Thái Nguyên vào tháng 4 năm 2011 để quan sát đặc điểm hình thái. Mẫu cây có đủ thân, cành, lá, hoa. Phương tiện Hóa chất: hóa chất sử dụng trong nghiên cứu đạt tiêu chuẩn tinh khiết phân tích gồm các dung môi (Methanol, Ethanol, Cloroform, Ethyl acetat, n-hexan...), sắc ký lớp mỏng: dùng bản mỏng tráng sẵn Silicagel 60 F254 (Merck), các thuốc thử: Dragendorff, Bouchardat, Mayer. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Nông Thị Anh Thư và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 89(01/2): 325 – 329 326 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu: gồm có các máy móc, thiết bị thiết yếu trong phòng thí nghiệm Dược (Tủ sấy dược liệu SHELLAB, máy xác định độ ẩm SATORIUS, máy cắt vi phẫu cầm tay, kính hiển vi Leica, máy cất thu hồi dung môi BUCHIROTAVAPOR R-200) Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu về thực vật Đặc điểm hình thái: quan sát, mô tả đặc điểm hình thái của mẫu nghiên cứu tại thực địa theo phương pháp mô tả phân tích kết hợp mô tả so sánh, chụp ảnh, thu hái, làm tiêu bản mẫu cây và đối chiếu với các tài liệu phân loại thực vật để xác định tên khoa học. Đặc điểm hiển vi: nghiên cứu đặc điểm vi học của mẫu nghiên cứu theo tài liệu “Thực tập dược liệu- phần vi học”[5], cụ thể: sau khi thu hái, mẫu nghiên cứu được đem xử lý bằng các phương pháp thích hợp rồi nghiên cứu: bột dược liệu, vi phẫu, quan sát, mô tả và chụp ảnh bột dược liệu, vi phẫu bằng kính hiển vi có gắn máy ảnh. Nghiên cứu về hóa học - Định tính các nhóm chất hữu cơ có trong mẫu nghiên cứu bằng các phản ứng hóa học theo các tài liệu: Bài giảng dược liệu Tập I, II[3], Thực tập dược liệu (phần hóa học)[4]. - Chiết xuất, định tính các chất trong mẫu nghiên cứu bằng phản ứng hóa học và sắc ký lớp mỏng theo các tài liệu: Phương pháp nghiên cứu hóa học cây thuốc [8]. - Định tính bằng sắc ký lớp mỏng: dược liệu được chiết ra thành các phân đoạn. Dịch chiết được nghiên cứu bằng sắc ký lớp mỏng để phát hiện sự có mặt của các thành hóa học có trong dược liệu ở các phân đoạn chiết khác nhau, dựa vào sắc ký đồ ở các bước sóng ánh sáng tử ngoại 254nm, 366nm, ánh sáng thường khi phun thuốc thử. - Xây dựng và phân tích sắc ký đồ tạo cơ sở cho quá trình nghiên cứu và sử dụng dược liệu sau này - Tiến hành: từ các cắn A, B, C, D, E thu được, với mỗi cắn tiến hành thăm dò trên một số hệ dung môi và thu được kết quả là các hệ dung môi có khả năng tách vết tốt nhất. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Về đặc điểm thực vật: - Đã mô tả được đặc điểm hình thái của cây lá cẩm: cây lá cẩm có tên địa phương là cây chăm chế (cho màu tím). Phần trên mặt đất của lá cẩm được sử dụng theo kinh nghiệm của người dân, đun sôi lấy dịch nhuộm màu thực phẩm cho màu đỏ tím, có thể thêm một số thành phần khác để thay đổi màu như thêm tro bếp tạo màu xanh, thêm muối ăn tăng thêm màu đỏ. Cây thảo nhiều năm, có phân nhánh, cao 50 cm. Cành nhẵn có 4-6 rãnh dọc. Lá hình trứng, thuôn hay hình ngọn giáo, gốc nhọn, mặt dưới có lông. Cụm hoa nhỏ ở ngọn, bao xung quanh của cụm hoa có lá bắc không đều. Đài 5, đều nhau, dính vào nhau đến ½. Tràng màu tím, hồng hay trắng, ống hơi dài hơn môi, môi dưới hơi khía ba thùy nhị hai bao phấn tù. Hình ảnh cây lá cẩm - Đã mô tả được đặc điểm vi phẫu lá, thân * Phần gân lá: gân phía trên và dưới đều lồi, gân dưới lồi nhiều hơn. Biểu bì trên và dưới là một hàng tế bào, hình trứng nhỏ, xếp đều đặn liên tục, cả biểu bì trên và dưới đều mang lông che chở đa bào cấu tạo bởi 3-4 tế bào, xếp thẳng hàng có đầu lông nhọn, dài, ở phía gốc ngắn. Xếp sát biểu bì là mô dày, thường có 2-3 hàng, là những tế bào hình tròn, kích thước không đều, có thành dày phát triển nhiều ở góc. Mô mềm là những tế bào hình đa giác hay hình tròn, thành mỏng có kích thước không đều. Gân chính có cung libe ôm lấy cung gỗ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Nông Thị Anh Thư và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 89(01/2): 325 – 329 327 Hoa cây lá cẩm * Phần phiến lá: biểu bì cấu tạo bởi một hàng tế bào hình chữ nhật nhỏ, tế bào biểu bì trên to hơn, có cấu tạo tương tự như ở phần gân lá. Mô giậu là một hàng tế bào hình chữ nhật to, xếp xít nhau và thẳng góc với biểu bì trên. Mô khuyết là nhưng tế bào thành mỏng, có kích thước không đều nhau. - Quan sát và mô tả được một số đặc điểm bột dược liệu: bột dược liệu (lá và thân) mịn, có màu xanh lục, mùi nhẹ, vị nhạt. Quan sát bằng kính hiển vi thấy các đặc điểm: Mảnh mô mềm mỏng, tế bào hình đa giác, mảnh mang màu đỏ, rất nhiều tế bào mô cứng hình khối, vách dày hóa gỗ nhiều, có tế bào đứng riêng lẻ và tụ tập thành đám, lông che chở đa bào, mảnh mạch, mảnh biểu bì mang lông che chở, mảnh biểu bì mang lỗ khí, lỗ khí, sợi đứng riêng lẻ hoặc xếp thành từng bó, thành dày, mảnh bần có tế bào hình đa giác, màu nâu đen + Qua quá trình phân tích đặc điểm hình thái đối chiếu với các tài liệu về phân loại thực vật [1], [6], [7], dưới sự tư vấn của các chuyên gia về thực vật thuộc Viện khoa học và công nghệ Việt Nam, kết luận dược liệu nghiên cứu có tên khoa học là Peristrophe bivalvis (L.) Merr., họ Ô rô (Acanthaceae). Về hóa học - Kết quả định tính sơ bộ các nhóm hợp chất của phần trên mặt đất cây lá cẩm có chứa flavonoid, chất béo, caroten. - Kết quả nghiên cứu các phân đoạn dịch chiết dược liệu lá cẩm Chiết xuất: Các thành phần trong dược liệu (cành lá đã phơi sấy khô) được tách ra từ các phân đoạn nhờ các dung môi có độ phân cực khác nhau. Quy trình chiết được tiến hành như sau: Cân 100g dược liệu gói vào túi giấy lọc đã chuẩn bị sẵn, cho vào bình Soxhlet thêm n- Hexan, tiến hành chiết ở nhiệt độ 600C (đun cách thuỷ) cho đến khi dung môi ở bình chiết không còn màu xanh. Lấy túi dược liệu ra khỏi bình Soxhlet dịch chiết đem cất thu hồi bằng máy cất quay ở nhiệt độ 500C đựơc dịch chiết đậm đặc. Đem cô cách thuỷ dịch chiết đó, thu được cắn A. - Túi dược liệu dược liệu được lấy ra khỏi bình Soxhlet, để bay hơi hết n-hexan tới khô rồi lại chiết tiếp bằng chloroform, đến khi dịch chiết không màu. Rút dịch chiết đem cất thu hồi được dịch chiết đậm đặc, sau đó lại cô cách thuỷ được cắn B. - Túi dược liệu sau khi chiết bằng chloroform được bốc hơi tới khô, cho vào Soxhlet chiết tiếp với ethyl acetat, lấy dịch chiết ra cất thu hồi được dịch chiết đậm đặc C. - Túi dược liệu lại được để bốc hơi đến khô, tiếp tục chiết như trên với n-butanol, dịch chiết đem cô cách thuỷ thu được cắn D. - Phân đoạn cuối túi dược liệu sau khi được bốc hơi đến khô, chiết tiếp với methanol. Dịch chiết thu được đem cô cách thuỷ được cắn E. Tháo bã. - Dịch chiết toàn phần: 100g dược liệu được đung nóng với 100 ml nước cất, bốc hơi nước thu được cắn toàn phần. Cắn toàn phần thu được hòa tan trong methanol. - Đã tách dịch chiết thành các phân đoạn dựa trên độ phân cực của dung môi từ không phân cực đến độ phân cực tăng dần từ thấp đến cao và tiến hành nghiên cứu thành phần của các phân đoạn dịch chiết bằng sắc ký lớp mỏng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Nông Thị Anh Thư và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 89(01/2): 325 – 329 328 + Ở phân đoạn n- hexan (cắn B) với hệ dung môi n- hexan – Ethylacetat (3,5: 2), thấy tách tốt, sau khi phun thuốc thử hiện màu thấy tách được 4 vết màu tím rất rõ (hình 1) + Ở phân đoạn chloroform (Cắn C) với hệ dung môi: CHCl3 -Aceton–Acid acetic (9: 1: 0.25), tách tốt, sau khi phun TT có 4 vết màu tím (hình 2) + Ở phân đoạn Ethylacetat (cắn D) với hệ dung môi Toluen- Ethylacetat-Acid formic (8: 4: 1), tách tốt, sau khi phun thuốc thử tách được 8 vết rõ (hình 3). + Ở hai phân đoạn cuối thì các vết ít hơn các phân đoạn trên nhưng các vết cũng tách rõ ĐỀ XUẤT - Tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về thành phần hóa học chính của cây có tác dụng tạo màu cho thực phẩm - Tiếp tục nghiên cứu công dụng chữa bệnh, bảo tồn và phát triển nguồn dược liệu, góp phần nâng cao giá trị sử dụng của cây, làm phong phú thêm kho tàng cây thuốc Việt Nam. - Nghiên cứu độc tính cấp, độc tính bán trường diễn để nâng cao tính an toàn trong sử dụng dược liệu. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Tiến Bân (1997), Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín ở Việt Nam, Nhà xuất bản (NXB) Nông nghiệp. [2]. Nguyễn Văn Bảo (2003), Lựa chọn các cây thuốc thuộc họ Ô rô (Acanthaceae ) có khả năng kháng nấm, Khóa luận dược sĩ năm 2003, Đại học Dược Hà Nội, Tr 38. [3]. Bộ môn Dược liệu (1998), Trường Đại học Dược Hà Nội, Bài giảng dược liệu, Tập I và Tập II. [4]. Bộ môn Dược liệu (1998), Trường Đại học Dược Hà Nội, Thực tập Dược liệu- Phần hóa học, tr. 9. [5]. Bộ môn Dược liệu- Trường Đại học Dược Hà Nội (1998), Thực tập Dược liệu- Phần vi học, tr.24, 25 [6. Bộ môn Thực vật- Trường Đại học Dược Hà Nội (2004), Thực tập thực vật và nhận biết cây thuốc, tr. 1- 34. [7]. Bộ môn Thực vật- Trường Đại học Dược Hà Nội (1997), Thực vật dược- Phân loại thực vật. [8]. Nguyễn Văn Đàn, Nguyễn Viết Tựu (1985), Phương pháp nghiên cứu hoá học cây thuốc, NXB Y học, chi nhánh TP Hồ Chí Minh [9]. Viện dược liệu (2004), Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, tập II, tr 124 [10]. Brooks, B. T. (1910), "The natural dyes and coloring matters of the Philippines". Philippine Journal of Science, Section A, Volume 5 pp. 439 -452. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Nông Thị Anh Thư và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 89(01/2): 325 – 329 329 SUMMARY STUDY ON THE PLAN CHARACTERISTICS, CHEMICAL CONTENT, AND DYEING CAPABILITY OF LA CAM HARVERSTED IN THAI NGUYEN PROVINCE Nong Thi Anh Thu*, Đong Van Thanh, Tran Thi Phuong Linh College of Medicine and Pharmacy - TNU Peristrophe bivalvis (L.) Merr., (Vietnamese name, la cam or also called magenta plant), has been traditionally used to dye steamed glutinous rice in festivals by ethnic minorities for a long time. la cam being normally used are of violet and red type. In addition to dyeing effectiveness, la cam is also used to treat cough and for prickly heat children. Besides, la cam, also used for treatement of comedo, is considered one kind of makeup. Therefore, we have conducted study entitled "Study on the plant charateristics, chemical content, and dyeing capability of La cam harversted in Thai Nguyen" in order to supply more information for traditional medicinal document as well as to elucidate the folk experience in applying la cam Key words: peristrophe, dye, La Cam, plant charateristics, violet * Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên