Thành phần hóa học của tinh dầu từ lá và cành loài Bách tán Đài Loan (Taiwania Cryptomerioides hayata) ở Lào Cai

Tinh dầu từ lá và cành của loài Bách tán Đài Loan (Taiwania crypomerioides) thu mẫu tại Văn Bàn, Lào Cai, được chưng cất bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước hồi lưu. Hàm lượng tinh dầu từ lá và cành loài Bách tán Đài Loan đạt 0,14 % và 0,18% (theo nguyên liệu khô không khí).

TNU Journal of Science and Technology 226(16): 267 - 271 CHEMICAL COMPOSITION OF ESSENTIAL OIL FROM THE LEAVES AND BRANCHES OF TAIWANIA CRYPTOMERIOIDES HAYATA IN LAO CAI PROVINCE Tran Huy Thai1*, Nguyen Thi Hien1, Dinh Thi Thu Thuy2, Dao Viet Hung3, Vu Thi Thu Le3* 1Institute 2Institute of Ecology and Biological Resources – VAST, of Natural Products Chemistry – VAST, 3TNU – University of Agriculture and Forestry ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 03/11/2021 The essential oils from the leaves and branches of the Taiwania cryptomerioides was collected in Van Ban district, Lao Cai province, Vietnam and was obtained by steam distilation and the yield of essential oils was 0.14% and 0.18% from air-dry material It is pale yellow and lighter than water By using GC/MS analysis, there are 47 constituents from leaves were identified and accounting 97.37% of essential oil The main constituents were α-pinene (36.84%), limonene (27.04%), α-terpinyl acetate (3.44%), spathulenol (3.48%) and δ-cadinene (1.83%); there are 44 constituents from branches were identified and accounting 97.41% of essential oil The main constituents were α-pinene (44.24%), limonene (27.19%), α-terpinyl acetate (2.64%), spathulenol (2.58%), epi-α-cadinol (1.34%) This is the first study on the chemical constituents of essential oils from the leaves and branches of Taiwania cryptomerioides in Vietnam Revised: 29/11/2021 Published: 30/11/2021 KEYWORDS Oil Taiwania Cryptomerioides Hayata α-pinene Limonene α-terpinyl acetate Lao Cai THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TINH DẦU TỪ LÁ VÀ CÀNH LOÀI BÁCH TÁN ĐÀI LOAN (TAIWANIA CRYPTOMERIOIDES HAYATA) Ở LÀO CAI Trần Huy Thái1*, Nguyễn Thị Hiền1, Đinh Thị Thu Thủy2, Đào Việt Hùng3, Vũ Thị Thu Lê3* 1Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật - Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Hóa học Hợp chất Thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam 3Trường Đại học Nơng Lâm – ĐH Thái Ngun 2Viện THƠNG TIN BÀI BÁO Ngày nhận bài: 03/11/2021 Ngày hoàn thiện: 29/11/2021 Ngày đăng: 30/11/2021 TỪ KHÓA Tinh dầu Bách tán Đài Loan α-pinene Limonene α-terpinyl acetate Lào Cai TÓM TẮT Tinh dầu từ cành loài Bách tán Đài Loan (Taiwania crypomerioides) thu mẫu Văn Bàn, Lào Cai, chưng cất phương pháp lôi nước hồi lưu Hàm lượng tinh dầu từ cành loài Bách tán Đài Loan đạt 0,14 % 0,18% (theo ngun liệu khơ khơng khí) Tinh dầu có màu vàng nhạt, nhẹ nước Bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS), 47 hợp chất từ tinh dầu loài Bách tán Đài Loan xác định, thành phần tinh dầu gồm: α-pinene (36,84%), limonene (27,04%), αterpinyl acetate (3,44%), spathulenol (3,48%) δ-cadinene (1,83%); 44 hợp chất từ tinh dầu cành loài Bách tán Đài Loan xác định, thành phần tinh dầu gồm: α-pinene (44,24%), limonene (27,19%), α-terpinyl acetate (2,64%), spathulenol (2,58%) epi-α-cadinol (1,34%) Đây dẫn liệu thành phần hóa học tinh dầu cành loài Bách tán Đài Loan Việt Nam DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5228 * Corresponding author Email:vuthithule@tuaf.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn 267 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(16): 267 - 271 Giới thiệu Chi Bách tán (Taiwania Hayata) thuộc họ Hồng đàn (Cupresaceae), giới chi có 01 loài, gần loài đuợc phát Lào Cai quần thể nhỏ vào năm 2001 [1] Sự phát loài Việt Nam cho thấy tầm quan trọng kim Việt Nam Truớc loài biết có Đài Loan, Vân Nam (Trung Quốc) Đông Bắc Myanma Về phân loại chi Bách tán (Taiwania Hayata) có nhiều quan điểm khác vị trí chi Taiwania Theo Rudolf Schimid, (2013), sở nghiên cứu phân bố, hình thái phân loại xếp chi Taiwania vào họ Cupressaceae [1], [2]; theo Nguyễn Đức Tố Lưu cộng (2004), Nguyễn Tiến Hiệp cộng (2005), Phan Tiến Lộc cộng (2017) lồi xếp vào họ Hoàng đàn (Cupressaceae) [3]-[5], theo Sách Đỏ Việt Nam (2007) tác giả lại xếp loài vào họ Bụt mọc (Taxodiaceae) [6] Đây quan điểm khác nhà phân loại học`hiện Về hình thái, Bách tán Đài Loan gỗ to, cao đến 30 m, đường kính tới m, vỏ dày màu xám nâu, tán hình nón hẹp Lá có hai dạng, già nhỏ, gần dạng vảy, dài tới mm, xếp dày, lỗ khí hai mặt, non non già dài tới 1,5 cm, đầu nhọn, thuờng có màu xanh nhạt Nón đỉnh, đơn độc hay mọc thành cụm, hình trụ hay hình bầu dục, dài tới 2,5 cm rộng cm với 10- 30 vảy ráp Nón đực mọc thành cụm Nón chín vào tháng 10 Hạt chín phóng thích vào tháng 11 Cây thường gặp rải rác khe sườn núi, ven suối nơi có độ dốc cao, độ cao 1900-2100 m Ở Việt Nam, biết Văn Bàn (Lào Cai) Mù Căng Chải (Yên Bái) Về công dụng, gỗ Bách tán đánh giá tốt, dùng xây dựng, đóng bàn ghế, đóng thuyền, làm quan tài, dùng để lợp nhà Mù Căng Chải Cây trồng làm cảnh Gỗ có chứa thành phần có tính chữa ung thư trừ sâu [6]-[8] Lồi số lượng cá thể ít, nơi khoảng 50 cá thể, diện tích phân bố hẹp 100 km2 nên phân hạng mức CR (Rất nguy cấp) cần bảo tồn nguyên vị nghiên cứu nhân giống hữu tính khu phân bố chúng [3], [5], [6] Đã có số cơng trình nghiên cứu giới thành phần hóa học hoạt tính sinh học tinh dầu từ lồi Bách tán Đài Loan (Taiwania cryptomerioides) chủ yếu tác giả Đài Loan Theo Chen Lung Ho et al (2012), phương pháp GC GC/MS, 35 cấu tử tinh dầu loài xác định, thành phần tinh dầu gồm α-cadinol (45,9%), ferruginol (18,9%) β-eudesmol (10,8%) Tinh dầu Bách tán Đài Loan có khả chống oxy hóa, chống vi sinh vật kiểm định chống nấm; hoạt tính chống oxy hóa tinh dầu khả quét gốc tự DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydzazyl) với IC50 90,8 µg/ml; tinh dầu ức chế phát triển vi khuẩn gram âm nấm men với giá trị MIC 31,2-62,5 µg/ml [8] Theo ShangTzen Chang et al (2001), khả chống mối gỗ lồi C cryptomerioides hoạt tính diệt mối cấu tử tinh dầu nói cedrol, α- cadinol [9] Theo Shang-Tzen Chang et al (1999) cho rằng, số hợp chất xác định từ gỗ lồi thuộc nhóm lignan, flavone, sexquiterpenoid, diterpenoid, cyclytol steroid [10] Những nghiên cứu nước tập trung vào việc phân loại bảo tồn Trong nghiên cứu này, cung cấp thông tin thành phần hóa học tinh dầu cành loài Bách tán Đài Loan huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai Đối tượng phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng Đối tượng nghiên cứu cành loài Bách tán Đài Loan (Taiwania cryptomerioides Hayata) thu mẫu vào tháng 5/2020 huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai Ký hiệu mẫu TNTV 19 Mẫu giám định TS Đỗ Văn Hài, Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học công nghệ Việt Nam tiêu mẫu lưu giữ phòng tiêu thực vật, Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật http://jst.tnu.edu.vn 268 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(16): 267 - 271 2.2 Phương pháp nghiên cứu Hàm lượng tinh dầu (%) tính theo ngun liệu khơ khơng khí (khơ ngồi khơng khí) ngun liệu khơ tuyệt đối (nguyên liệu trừ độ ẩm, sấy 100 – 105oC thời gian khoảng 30 phút khối lượng ngun liệu khơng đổi), tính theo cơng thức X= a.100/b [a: thể tích tinh dầu (ml), b: khối lượng nguyên liệu (g)] [8] xác định phương pháp chưng cất lôi nước hồi lưu thiết bị Clevenger Định tính định lượng theo phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC/MS) Tinh dầu làm khan Na2SO4 để tủ lạnh nhiệt độ < 5oC Thiết bị GC-MSD: Sắc ký khí Agilent 7890A ghép nối với Mass Selective Detector Agilent 5975C, cột HP-5MS có kích thước (60 m  0,25 mm  0,25 m) Chương trình nhiệt độ với điều kiện 60oC tăng nhiệt độ 4oC/phút 240oC Khí mang He Nhiệt độ buồng chuyển tiếp 270oC, phá mảnh hoàn toàn với hiệu điện đầu dò 70 eV, dãy phổ 35-450Da lần quét/giây Các thành phần xác định dựa hệ số lưu giữ chúng (tính tốn theo dãy đồng đẳng n-alkane) so sánh phổ khối chúng với liệu phổ khối chất chuẩn lưu thư viện phổ (HPCH1607, NIST08, Wiley09) Hàm lượng tương đối thành phần tính tốn dựa diện tích píc thu từ sắc ký đồ Phần mềm xử lý liệu sử dụng Chemstation phần mềm xử lý phổ khối Mass Finder 4.0 [11] Kết nghiên cứu thảo luận Hàm lượng tinh dầu từ cành loài Bách tán Đài Loan đạt 0,14 % cành đạt 0,18% (theo nguyên liệu khơ khơng khí) Tinh dầu chất lỏng có màu vàng nhạt nhẹ nước Bảng Thành phần hóa học tinh dầu từ cành Bách tán Đài Loan SST RI RIa,b Cấu tử tinh dầu 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 852 856 928 930 939 953 955 978 984 991 1016 1021 1034 1036 1063 1094 1101 1117 1185 1197 1204 1293 1297 1320 1356 1365 1403 1425 1445 851 b 871 927 930 939 953 954 975 979 991 1010 b 1017 1029 1030 1060 1089 1097 1103 b 1177 1189 1196 1289 1287 1131 b 1349 1362 1394 1408 1434 Z-hex-3-en-1-ol n-hexanol tricyclene α-Thujene α-pinene α-fenchene camphene sabinene β-pinene myrcene D-3-carene α-terpinene limonene β-phellandrene γ-terpinene terpinolene linalool E-4,8-dimethynona-1,3,7-triene terpinen-4-ol α-terpineol methyl chavicol (estragol) bornyl acetate safrole vinyl-guaiacol α-terpinyl acetate neryl acetate methyl perillate longifolene β-gurjunene (calarene) http://jst.tnu.edu.vn 269 Lá 0,16 1,21 0,46 36,84 0,23 0,38 0,78 1,53 0,59 27,04 0,15 0,24 0,46 0,50 0,15 0,37 0,39 1,69 0,30 0,58 0,22 3,44 0,15 0,52 0,29 0,22 Tỷ lệ % Cành 0,15 0,63 44,24 0,10 0,19 0,36 0,96 0,73 1,22 0,11 27,19 0,16 0,23 0,33 0,20 0,35 0,39 3,81 0,24 0,35 2,64 0,41 0,55 - Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology SST RI 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 1445 1460 1490 1497 1509 1509 1511 1513 1529 1536 1538 1559 1562 1569 1596 1614 1633 1646 1650 1658 1662 1672 1673 1705 1705 1754 RIa,b Cấu tử tinh dầu 226(16): 267 - 271 Lá α-trans-bergamotene Z-β-fanesene 0,33 γ-muurolene 0,88 D-germacrene 0,87 trans-muurola-4(14),5-diene 0,70 γ-amorphene E,E-α-farnesene 0,21 α-muurolene 0,21 γ-cadinene 1,10 δ-cadinene 1,83 trans-calamene 0,35 α-calacorene 0,30 elemol 0,25 salviadienol 0,64 spathulenol 3,48 salvia-4(14)-en-1-one 0,81 1,10-di-epi-cubenol 0,41 1-epi-cubenol 0,31 γ-eudesmol epi-α-cadinol (Tau-cadinol) 2,18 α-muurolol (δ-cadimol) 0,79 unknown( 161,222,RI 1672) 1,55 unknown( 159,236,RI 1673) 1,25 unknown( 159,220,RI 1705) 1,07 1688 eudesma-4(15),7-dien-1b-ol 1736 Z-ligustilide Tổng 97,37 Các monoterpene 69,61 Các monoterpene chứa oxy 8,77 Các secquiterpene 11,91 Các secquiterpene chứa oxy 8,06 RI: (Retention index; Chỉ số lưu giữ tính toán phần mềm mẫu thử) RIa: (Tham khảo từ thư viện HPCH 1067) 1435 1443 1480 1485 1494 1496 1506 1500 1514 1523 1529 1546 1550 1545 b 1578 1592 b 1619 1629 1632 1640 1646 Tỷ lệ % Cành 0,23 0,41 0,17 0,24 0,15 0,53 0,65 0,22 0,18 0,21 0,51 2,58 0,45 0,30 0,2 1,34 1,01 1.17 0,94 0,16 97,41 76,6 8,39 6,12 6,08 Từ Bảng ta thấy, 47 cấu tử từ tinh dầu loài Bách tán Đài Loan xác định, thành phần tinh dầu gồm: α-pinene (36,84%), limonene (27,04%), α-terpinyl acetate (3,44%), spathulenol (3,48%) δ-cadinene (1,83%) Trong tinh dầu cấu tử thuộc nhóm monoterpene chiếm 69,61%, monoterpene với dẫn xuất chứa oxy chiếm 8,77% hợp chất thuộc nhóm secquiterpene chiếm 11,91%, nhóm secquiterpene với dẫn xuất chứa oxy chiếm 8,06% tổng lượng tinh dầu, có cấu tử chưa xác định chiếm 3,87% 44 cấu tử từ tinh dầu cành loài Bách tán Đài Loan xác định, α- pinene (44,24%), limonene (27,19%), α-terpinyl acetate (2,64%), spathulenol (2,58%), epi-α-cadinol (1,34%) Trong tinh dầu cấu tử thuộc nhóm monoterpene chiếm 76,39% monoterpene với dẫn xuất oxy chiếm 8,39%; cấu tử thuộc nhóm secquiterpene chiếm 12,7%, nhóm secquiterpene với dẫn xuất chứa oxy chiếm 5,87% tổng lượng tinh dầu, cấu tử chưa xác định chiếm 2,18% Về thành phần có hàm lượng lớn tinh dầu từ cành Bách tán Đài Loan giống α- pinene, limonene, α-terpinyl acetate… thuộc nhóm monoterpene Tuy nhiên, hàm lượng thành phần có dao động nhiều α- pinene (36,84 - 44,24%), limonene (27,04 - 27,19%), α-terpinyl acetate(2,64 - 3,44%); khác nhỏ chúng số lượng cấu tử tách 47 cấu tử cánh 44 cấu tử; số http://jst.tnu.edu.vn 270 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(16): 267 - 271 cấu tử phụ có hàm lượng nhỏ có (12 cấu tử) n-hexanol (1,21%), vinyl-guaiacol (0,22%), vinyl-guaiacol (0,22%), khơng thấy xuất cánh cấu tử có cánh khơng xuất tricyclene (0,15%), α-fenchene (0,10%), α-terpinene (0,11%), So với thành phần hóa học tinh dầu từ cành Bách tán Đài Loan Đài Loan số lượng cấu tử thành phần tinh dầu α-cadinol (45,9%), ferruginol (18,9%) βeudesmol (10,8%) khác với thành phần hóa học tinh dầu cành Lào Cai, Việt Nam Thành phần tinh dầu Bách tán Đài Loan thu mẫu Lào Cai, Việt Nam cấu tử αpinene (44,24%), limonene (27,19%), α-terpinyl acetate (2,64%), spathulenol (2,58%), αcadinol eudesmol thấp chiếm 1,34% 0,2% Có thể điều kiện địa lý, khí hậu, thủy văn hai vùng sinh thái khác tạo khác biệt thành phần hóa học nói Kết luận Hàm lượng tinh dầu từ cành loài Bách tán Đài Loan đạt 0,14% 0,18% (theo nguyên liệu khơ khơng khí) Tinh dầu có màu vàng nhạt, nhẹ nước Bằng phương pháp sắc ký khối phổ (GC/MS), 47 cấu tử từ tinh dầu loài Bách tán Đài Loan xác định Những thành phần tinh dầu gồm: α-pinene (36,84%), limonene (27,04%), α-terpinyl acetate (3,44%), spathulenol (3,48%) δ- cadinene (1,83%); 44 cấu tử từ tinh dầu cành loài Bách tán Đài Loan xác định với cấu tử α-pinene (44,24%), limonene (27,19%), α-terpinyl acetate (2,64%), spathulenol (2,58%) epi-α-cadinol (1,34%) thành phần Đây dẫn liệu lần đầu cơng bố thành phần hóa học tinh dầu Bách tán Đài Loan Việt Nam REFERENCES [1] R Schmid, “The distribution, morphology and classification of Taiwania (Cupressaceae)” An unpublished manuscript (1941) by John Theodore Buchholz (1888- 1951),” Taiwania, vol 58, no 2, pp 85-103, 2013 [2] J M Kalwij and M Palmer, “Review of “The Plant List, a working list of all plant species”,” Journal of Vegetation Science, vol 23, no 5, 2012, doi: 10.1111/j.1654-1103.2012.01407.x [3] H T Nguyen, L K Phan, L T D Nguyen, P Lan Thomas, A Farjon, L Averyanov, and J Regarodo, Vietnamese Pine studying conservation status 2004 Social Labor Publishing House, 2005 [4] L K Phan, T V Pham, L K Phan, J Regalado, L V Averyanov, and B Maslin, “Native conifers of Vietnam- a review,” Pak J Bot, vol 49, no 5, pp 2037-2068, 2017 [5] L T D Nguyen and P lan Thomas, Conifers in Vietnam World Publishers, 2004 [6] The set Science and Technology, Vietnam Institute of Science and Technology, Vietnam Red Book, Part II, Plants Publishing House of Natural Science and Technology, pp 533-534, 2007 [7] M D La, C D Luu, H M Tran, T T Nguyen, T P Nguyen, T H Tran, and B K Ninh, Essential oil plant resources in Vietnam, Episode 1, Agriculture Publishing House, 2001 [8] C L Ho, S.-S Yang, and T.- M Chang, “Composition, antioxidant, antimicrobial and anti wood-decay fungal activities of the twig essential oil of Taiwania cryptomerioides from Taiwania,” Natural product communications, vol 7, no 2, pp 261-264, 2013 [9] S T Chang, S S Cheng, and S Y Wang, “Antitermitic activity of essential oils and compositions from Taiwania (Taiwania cryptonerioides),” Journal Chemical Ecology, vol 27, no 4, pp 717-724, 2001 [10] S –T Chang, S –Y Wang, Y – C Su, S.- L Huang, and Y.-H Kuo, “Chemical constituents and mechanisms of discoloration of Taiwania (Taiwania cryptomerioides Hayata) heartwood,” Holzforschung, vol 53, pp 142-146, 1999 [11] R P Adams, Identification of essential oil components by gas chromatography/quadrupole mass spectroscopy Allured Publishing Corporation, 2004 http://jst.tnu.edu.vn 271 Email: jst@tnu.edu.vn ... với thành phần hóa học tinh dầu từ cành Bách tán Đài Loan Đài Loan số lượng cấu tử thành phần tinh dầu α-cadinol (45,9%), ferruginol (18,9%) βeudesmol (10,8%) khác với thành phần hóa học tinh dầu. .. cành loài Bách tán Đài Loan đạt 0,14 % cành đạt 0,18% (theo nguyên liệu khơ khơng khí) Tinh dầu chất lỏng có màu vàng nhạt nhẹ nước Bảng Thành phần hóa học tinh dầu từ cành Bách tán Đài Loan. .. giới thành phần hóa học hoạt tính sinh học tinh dầu từ lồi Bách tán Đài Loan (Taiwania cryptomerioides) chủ yếu tác giả Đài Loan Theo Chen Lung Ho et al (2012), phương pháp GC GC/MS, 35 cấu tử tinh