Đặc điểm hình thái giải phẫu và định tính thành phần hóa học của cây mía dò (costus specciosus (koen ) sm ), họ costaceae

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Trường Đại học Bình Dương – Tập 5, số 2/2022 Journal of Science and Technology – Binh Duong University – Vol.5, No.2/2022 Đặc điểm hình thái - giải phẫu định tính thành phần hóa học mía dị (costus specciosus (koen.) sm.), họ costaceae Morphological and anatomical characteristics, and qualitative analysis of phytochemicals of costus specciosus (koen.) sm.), costaceae family Lê Văn Út Đại học Quốc tế Hồng Bàng E-mail: levanut.edu@gmail.com Tóm tắt: Cây Mía dị với tên khoa học Costus specciosus (Koen.) Sm thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) chứng minh có tác dụng chữa tiểu đường giảm cholesterol hiệu Tuy nhiên, chưa có nhiều tài liệu nghiên cứu đầy đủ đặc điểm hình thái giải phẫu lồi Việt Nam để làm sở cho việc định danh kiểm nghiệm mặt vi học dược liệu Nhằm khảo sát đặc điểm hình thái vi học định tính hoạt chất dược liệu có Mía dị để cung cấp sở liệu giúp nhận diện kiểm nghiệm dược liệu Sau xác định tên khoa học loài cách so sánh đặc điểm khảo sát với tài liệu, việc phân tích, mơ tả, chụp hình đặc điểm hình thái, giải phẫu định tính chất có hoạt tính sinh học Mía dị thực Kết cho thấy: Hình thái: Phần gốc thân khí sinh thường thẳng phần có hình xoắn ốc Hoa: Đều, lưỡng tính, mẫu Giải phẫu: Vi phẫu rễ hình tròn chia làm hai vùng rõ rệt, vùng vỏ lớn vùng trụ Vi phẫu thân hình trịn đường viền bên lồi lõm Vi phẫu cắt ngang có mặt lõm phần giữa, mặt lồi nhiều Các hoạt chất carbohydrat, coumarin, flavonoid, saponin, protein acid amin diện phận thân rễ, thân khí sinh Từ khóa: Hình thái; giải phẫu; Mía dị; thành phần hóa thực vật Abstract: Costus specciosus (Koen.) Sm (Zingiberaceae) has proved to be effective in the treatment of diabete cholesterol levels However, the document of morphological and anatomical characteristics of this species in Viet Nam is still negligible It is necessary to establish the document of morphological and anatomical characteristics of this species To investigate the morphological and anatomical characteristics as well as to qualitatively analysis the bioactive ingredients in Costus specciosus (Koen.) Sm province were performed for plant identification The scientific name of species was determined by comparison of morphological and anatomical characteristics with those in the reported documents Morphological and anatomical characteristics of used parts of Costus specciosus (Koen.) Sm was analysed, described and photographed Beside that, the bioactive ingredients in Costus specciosus (Koen.) Sm was analysed The results so that: Morphology: Stems more or less woody at base, unbranched, spirally twisted in upper part Flowers regular, bisexual, merous Anatomy: Root - Cylindrical, divided into two distinct regions, the cortical region is larger than the cylindrical region Stems - Cylindrical and 157 Đặc điểm hình thái - giải phẫu định tính thành phần hóa học mía dị (costus specciosus (koen.) sm.), họ costaceae convex outer contour Rhizomes, stem and leaves of Costus specciosus (Koen.) Sm contain carbohydrats, coumarins, flavonoids, saponins, proteins and amino acid Keywords: Morphology; anatomy; Costus speciosus, phytochemical Mở đầu Cây Mía dị thuộc họ Zingiberaceae thuốc quan trọng phân bố rộng rãi Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam, Lào Campuchia…[1,2] Mía dị thuộc loại thân rễ mọng nước, thân mọc thẳng mọc lan [3] Cây Mía dị có chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học diosgenin, β-sitosterol, saponin furostanol-costusoside, β-D-glucoside, prosapogenin, dioscin, gracillin, đihydrophytylplastoquinone, α-to- copherolquinone,…[4,5] Ngoài ra, tác dụng kháng ung thư Mía dị thử nghiệm Mía dị có chứa hoạt chất β-amyrin, camphene, costunolide, diosgenin, α-humulene, lupeol zerumbone [6] Mía dị sử dụng nhiều y học giúp lợi tiểu, tiêu hóa, hạ đường huyết, chống viêm, sát trùng, Bên cạnh đó, Mía dị cịn sử dụng để tạo chế phẩm chăm sóc da [7] Nghiên cứu đánh giá sơ thành phần hóa học phân tích mặt hình thái giải phẫu vi học góp phần xây dựng tiêu chuẩn dược liệu sau Vật liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Vật liệu Vật liệu nghiên cứu mẫu thực vật tươi có đầy đủ phận cành, lá, hoa, quả, hạt Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) dùng để khảo sát đặc điểm hình thái giải phẫu 158 Vật liệu khô phận rễ, thân Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) dùng để khảo sát sơ thành phần chất có hoạt tính dược liệu 2.2 Phương pháp khảo sát đặc điểm hình thái giải phẫu 2.2.1 Thu thập mẫu Các mẫu vật nghiên cứu thu thập Thành phố Hồ Chí Minh (Vườn Thực vật - Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng tỉnh Kiên Giang (huyện Vĩnh Thuận) Mỗi nơi khảo sát thu hái - mẫu khác hay nhiều vùng phân bố với đầy đủ phận nêu trên, đặc biệt ý phận dùng làm thuốc Chụp hình dạng sống ghi đặc tính sinh thái 2.2.2 Khảo sát đặc điểm hình thái Các đặc điểm hình thái quan sát mắt thường, kính lúp hay kính hiển vi quang học; mơ tả chụp hình đặc điểm khảo sát Xác định tên khoa học lồi cách so sánh với đặc điểm hình thái mô tả Bộ Cây cỏ Việt Nam Phạm Hoàng Hộ [1,8,9] 2.2.3 Khảo sát đặc điểm giải phẫu Các phận khảo sát (rễ, thân, lá) cắt ngang thành lát mỏng dao lam Rễ cắt ngang vùng hóa bần Thân cắt phần lóng, khơng cắt mấu; phiến cắt khoảng 1/3 phía Lê Văn Út khơng sát đáy phiến, bỏ bớt thịt hai bên Các lát cắt ngang rễ thân loài thực vùng có đường kính 0,2 - 0,3 cm 0,4 0,7 cm Nhuộm vi phẫu phẩm nhuộm son phèn lục Iot Quan sát vi phẫu kính hiển vi quang học (hiệu Olympus, model CH20i) nước glycerin 50% Mỗi phận quan sát từ 5- 10 lát cắt 2.2 Phương pháp phân tích thành phần hóa học 50g bột khơ thân rễ, thân bột Mía dị chiết ethanol 24 20 để thu dịch lọc; sau bốc dịch lọc để thu cắn Phần cắn dùng để định tính hoạt chất phản ứng hóa học [10] 2.3 Xử lý số liệu Các số liệu thí nghiệm xử lý thống kê phần mềm Statistical Progam Scientific System (SPSS) dùng cho Window phiên 16.0 Sự sai biệt có ý nghĩa mức p = 0,05 Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Kết nghiên cứu 3.1.1 Đặc điểm hình thái Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) Mía dị thuộc loại thảo có chiều cao khoảng 1,5-3m Cây Mía dị có phần thân rễ thân khí sinh Thân rễ màu trắng hay vàng nhạt, phình to, chứa chất dự trữ, mọc nằm ngang phân nhánh Phần già thân rễ có rễ bao quanh mấu thân phần thân rễ non có vảy bảo vệ Các vảy bao quanh thân rễ có màu trắng hay đỏ tía cịn non trở thành màu nau sẫm già Phần thân khí sinh phân nhánh Phần gốc thân khí sinh thường thẳng phần có hình xoắn ốc Màu sắc thân khí sinh khác vị trí; thơng thường phần gốc có màu đỏ tía hay đỏ nhạ; cịn phần có màu xanh, đơi có màu đỏ nhạt gốc đính vào thân Trên thân khí có mọc cách, xếp xoắn ốc, khơng cuống, có bẹ gốc tạo thành ống hồn chỉnh xung quanh thân Các bẹ dài, ơm dọc theo lóng ơm lóng tiếp theo, phiến trở nên tự khơng lóng mà nằm lóng Phiến mỏng với chiều dài 10 - 30 cm rộng - 10 cm Phiến hình trứng với gốc trịn đầu thn dài, hình mác hình chóp gân rõ Mặt nhẵn bóng; mặt có lơng tơ Hoa Mía dị mọc thân với hoa tự dạng bơng tạo thành chùy Kích thước cụm chùy dài - 15 cm ngang - cm Hoa Mía dị to, màu trắng, có bắc bắc Lá bắc (2,5 - 2,7 x 1,4 - 1,6 cm) dày, dai, màu đỏ, nhọn lưng, đỉnh nhọn Lá bắc (1,3 - 1,5 x 1-1,2 cm) màu xanh lục đỏ Đài hoa dài khoảng cm, hợp lại thành ống ngắn phía bầu nhụy, chi làm thùy, màu đỏ tía, hình mác, có chất nhầy Cánh hoa màu trắng, hình phiến, kích thước 4,0 4,6 x 2,2 - 2,5 cm, bên ngồi có lơng tơ mịn, có chất nhầy (Hình 1) 159 Đặc điểm hình thái - giải phẫu định tính thành phần hóa học mía dị (costus specciosus (koen.) sm.), họ costaceae Hình Hình dạng Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) a - Thân rễ; b - Thân; c - Lá; d - Hoa 3.1.2 Đặc điểm giải phẫu Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) Rễ: Vi phẫu rễ hình trịn chia làm hai vủng rõ rệt (vùng vỏ chiếm 3/4 bán kính vi phẫu vùng trụ chiếm 1/4 vi phẫu) Cấu tạo rễ từ ngồi trong: Tầng lơng hút (với nhiều lông hút), tầng suberiod, mô mềm vỏ, nội bì, trụ bì, hệ thống bó dẫn xen kẽ mơ mềm ruột hóa mơ cứng mạch hậu mộc Tầng lông hút gồm lớp tế bào hình chữ nhật, nằm ngang mang nhiều lơng hút dài Tầng suberoid nằm bên tầng lông hút gồm - lớp tế bào hình đa giác, xếp xít nhau, vách dày bắt màu xanh sau nhuộm Mô mềm vỏ nhiều lớp tế bào đa giác gần trịn, vách cellulose,các tế bào mơ mềm vỏ bên to xếp lộn xộn, - lớp tế bào mơ mềm vỏ có kích thước nhỏ 160 xếp trật tự thành vòng tròn đồng tâm dãy xuyên tâm Nội bì rõ với tế bào nằm ngang đai caspary hình chữ móng ngựa Các tế bào trụ bì nằm bên xếp xen kẽ tế bào nội bì, tế bào đa giác, vách cellulose Libe gỗ nằm xen kẽ nhau, sát lớp trụ bì, gồm 13-21 bó libe 13-21 bó gỗ xếp xen kẽ vòng Libe gồm tế bào nhỏ, tế bào hình đa giác, khơng Bó gỗ tạo thành hình tam giác (phân hố hướng tâm) với đỉnh tiếp xúc trụ bì, gồm 3-5 mạch hình đa giác, khơng đều, vách hóa gỗ Mạch hậu mộc to, gồm 11-24 mạch kích thước khơng tạo thành vịng, tiếp xúc với bó gỗ Mơ mềm tủy tế bào hình gần trịn, vách tẩm lignin cịn cellulose, xếp chừa đạo nhỏ (Hình 2) Lê Văn Út Hình Cấu tạo vi học rễ Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) Thân: Vi phẫu thân hình trịn đường viền bên ngồi lồi lõm Cấu tạo từ vào gồm: Biểu bì tế bào hình chữ nhật với vách tiếp xúc khơng khí có lớp cutin dày Mơ mềm vỏ – 11 lớp tế bào có vách mỏng cellulose, tế bào tròn đa giác gần tròn Nội bì trụ bì uốn lượn Đai caspary nội bì hình móng ngựa Vùng trụ có nhiều bó dẫn Một vịng bó dẫn bên ngồi lớn xếp chỗ uốn lượn nội bì trụ bì, bó gỗ phân hóa ly tâm cách A rõ ràng, libe tạo thành mảng bao quanh gần hết bó gỗ bao bọc bên ngồi bó dẫn bao mơ cứng Các bó dẫn bên xếp lộn xộn với bó gỗ chưa phân hóa rõ mà chủ yếu mạch gỗ có vịng libe bao bọc bên ngồi, hệ thống mơ cứng bao quanh mạch chưa phát triển Trong mô mềm ruột chiếm phần lớn vi phẫu với tế bào đa giác hình gần trịn, vách cellulose có đạo nhỏ (Hình 3) B Hình Cấu tạo vi học thân Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) A - Vi phẫu thân; B - Một phần vỏ trụ 161 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Trường Đại học Bình Dương – Tập 5, số 2/2022 Journal of Science and Technology – Binh Duong University – Vol.5, No.2/2022 Lá: Vi phẫu cắt ngang có mặt lõm phần giữa, mặt lồi nhiều Cấu tạo gân phiến gần giống Tế bào biểu bì gần hình vng, vách cellulose, lớp cutin mỏng Mơ mềm có loại tế bào có vách mỏng cellulose với nhiều lớp tế bào hình trịn hay đa giác, xếp lộn xộn chừa đạo hay khuyết nhỏ Các bó libe gỗ tạo thành hàng ngang vịng cung có kích thước không đều, gồm gỗ trên, libe nằm phía dưới, bó dẫn có cụm mơ cứng bao bọc gần đủ vòng tạo thành hai “mũ” hai đầu bó dẫn; gỗ gồm 1-3 mạch, khơng đều, mạch nhỏ nằm phía trên, mạch to nằm phía dưới, mơ mềm quanh mạch gỗ tế bào hình đa giác, khơng đều, xếp khít nhau; libe với tế bào hình đa giác, khơng đều, vách méo mó, xếp lộn xộn; gỗ libe thường có cụm tế bào vách dày cellulose Ngồi ra, bó dẫn nằm (đặc biệt phần gân giữa) có mạch gỗ bên vịng libe dày bao bọc bên ngồi Bên mơ mềm có bó dẫn tương ứng với gân song song phiến Lỗ khí kiểu đặc trưng cho mầm B A C Hình Cấu tạo vi học Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) A - Vi phẫu lá; B - Phần giữa; C - Phần phiến 3.1.3 Thành phần hóa thực Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) Thành phần hóa học có phận khác Mía dị có khác Các hoạt chất carbohydrat, coumarin, flavonoid, saponin, protein acid amin diện phận thân rễ, thân khí sinh Các hoạt chất alkaloid glycosid tim tìm thấy thân rễ Tanin tìm thấy anthranoid khơng tìm thấy phận khảo sát (Bảng 1) 162 3.3 Thảo luận Thành phần hóa học Mía dị đính tính để xác định diện hoạt có tác dụng sinh học khác Ở thân rễ Mía dị có diện chất alkaloid, glycosid tim, carbohydrat, coumarin, flavonoid, saponin, protein acid amin Ở Mía dị có diện chất thân rễ có thêm diện tanin Trong đó, thân khí sinh Mía dị có diện chất Lê Văn Út carbohydrat, coumarin, flavonoid, saponin, protein acid amin (Bảng 1) Sự diện hợp chất flavonoid có Mía dị tạo nên khả kháng chất oxy hóa dược liệu [7] Saponin diện thân rễ, thân khí sinh Mía dị (Bảng 1) Theo Soetan Aiyelaagbe (2009), saponin có nhiều tác dụng dược học khác dùng để điều trị bệnh tiểu đường, ung thư, viêm gan, huyết áp cholesterol cao [11] Ngồi ra, saponin Mía dị có khả kháng nấm [12] Bảng Thành phần hóa học thân rễ, thân Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) STT Hợp chất Thuốc thử/Phương pháp Thuốc thử Mayer Thuốc thử Dragendorff Thuốc thử Bouchardat Phản ứng Borntraeger Anthranoid Phản ứng Phenolat kiềm Phản ứng thuốc thử Molish Carbohydrat Phản ứng thuốc thử Fehling Coumarin Phản ứng đóng mở vịng lacton Phản ứng vịng γ-pyron Flavonoid Phản ứng định tính nhóm Anthocyanidin Thuốc thử Keller-kiniani Glycosid Thuốc thử Lieberman-burchard tim Thuốc thử Lengal Phản ứng Biuret Protein Phản ứng xanthoprotein acid amin Phản ứng Folia Phản ứng tạo bọt Saponin Phản ứng với H2SO4đậm đặc /CHCl3 Tanin Phản ứng với FeCl3 5% Alkaloid Kết luận Các đặc điểm hình thái rễ, thân, lá, hoa, cấu tạo giải phẫu rễ, thân, định tính các hoạt chất dược liệu thân rễ, thân khí sinh Tài liệu tham khảo [1] V V Chi, Từ điển Cây thuốc Việt Nam, tập 2, Nhà xuất Y học, 2012 [2] V A Pawar, and P R Pawar, “Costus speciosus: An important medicinal Thân rễ Thân Lá + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - + (Costus specciosus (Koen.) Sm.) mô tả cách chi tiết Những đặc điểm giúp nhận dạng kiểm nghiệm mặt vi học định tính chất có hoạt tính sinh học lồi plant”, International Journal of Science and Research, 3(7):28 – 33, 2012 [3] K Abirami, V Baskaran, D R Singh, P Gopinath, K Sakthivel, and S D Roy, “Phytochemical profle and antifungal activity of Costus sp of Bay Islands”, J 163 Đặc điểm hình thái - giải phẫu định tính thành phần hóa học mía dị (costus specciosus (koen.) sm.), họ costaceae Andaman Sci Assoc., 19(1):45–49, 2014 [4] W Lijuan, P Kupittayanant, N Chudapongse, S Wray, and S Kupittayanant, “The effects of wild ginger (Costus speciosus (Koen) Smith) rhizome extract and diosgenin on rat uterine contractions”, Reprod Sci., 18(6):516-524, 2011 [5] V Duraipandiyan, N A Al-Harbi, S Ignacimuthu, and C Muthukumar, “Antimicrobial activity of sesquiterpene lactones isolated from traditional medicinal plant, Costus speciosus (Koen ex.Retz.) Sm.”, BMC Complement Altern Med, 12(13): 167-176, 2012 [6] N O Bawakid, A Abdel-Lateff, F F El-Senduny, and W M Alarif, “Costus speciosus J Koenig (Costaceace) exerts anti-proliferative effect on breast cancer cells via induction of cell cycle arrest and inhibition of activity of metalloproteinase -2”, Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 20(7): 1365-1372, 2021 [7] K Abirami, S Swain, and V Baskaran, “Phytochemical Screening and diosgenin analysis of Costus speciosus (J Koenig) 164 Sm: An important medicinal plant of Andaman and Nicobar Islands”, The Pharma Innovation Journal, 9(9):228231, 2020 [8] P H Hộ, Cây cỏ Việt Nam, Tập 3, NXB Trẻ, 1999 [9] P H Hộ, Cây có vị thuốc Việt Nam, NXB Trẻ, 2006 [10] V Đ Lợi P T T Hương, Thực hành: Thực vật, Dược liệu, Dược học cổ truyền, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2017 [11] K O Soetan and Ayelaagbe, “The need for bioactivity – safety evaluation and conservation of medicinal plants – A review”, Journal of Medicinal plants Research, 3(5):324-328, 2009 [1] [12] S Jagtap, and R Satpute, “Phytochemical screening and antioxidant activity of rhizome extracts of Costus speciosus (Koen), Journal of Academia and Industrial Research, 3(1):40-47, 2014 Ngày nhận bài: 19/3/2022 Ngày hoàn thành sửa bài: 28/5/2022 Ngày chấp nhận đăng: 12/6/2022 ... học mía dị (costus specciosus (koen.) sm.), họ costaceae Hình Hình dạng Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) a - Thân rễ; b - Thân; c - Lá; d - Hoa 3.1.2 Đặc điểm giải phẫu Mía dị (Costus specciosus. . .Đặc điểm hình thái - giải phẫu định tính thành phần hóa học mía dị (costus specciosus (koen.) sm.), họ costaceae convex outer contour Rhizomes, stem and leaves of Costus specciosus (Koen.). .. Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) A - Vi phẫu lá; B - Phần giữa; C - Phần phiến 3.1.3 Thành phần hóa thực Mía dị (Costus specciosus (Koen.) Sm.) Thành phần hóa học có phận khác Mía dị có khác