Polyphenols là một hợp chất có khả năng chống oxi hóa vô cùng hiệu quả.
Hợp chất polyphenols tồn tại tự nhiên trong nhiều loại trái cây, rau quả, ngũ cốc, rượu vang đỏ, trà, cà phê, sô-cô-la, các loại đậu khô…. Các hợp chất polyphenols được phân loại thành nhiều nhóm khác nhau theo chức năng và cấu trúc của số vòng phenol và các phân tử xung quanh vòng có trong hợp chất. Thông thường, hợp chất polyphenols được chia thành 4 nhóm chính gồm:
- Phenolics axit (có trong trà, cà phê, nam việt quất, kiwi, mận đào, táo và anh đào).
- Flavonoids (có trong trà xanh, các loại trái cây, rau quả, các loại đậu, rượu vang đỏ, trà xanh).
- Stilbenes (có trong rượu vang đỏ, đậu phộng).
- Lignans (có trong các loại đậu, ngũ cốc, trái cây, tảo, rong biển).
Flavonoids chứa flavanols gồm catechins, gallocatechin và trimeric procyanidin là thành phần mang lại nhiều tác dụng cho hợp chất polyphenols như: kháng viêm và chống oxi hóa, bảo vệ tế bào khỏi sự phá hoại của các gốc tự do. Do đó nghiên cứu tách chiết hoạt chất nhằm ứng dụng nghiên cứu hiệu quả kháng viêm, thay thế kháng sinh đã được đề tài quan tâm đề cập đến.
Terpenoid: Trong thiên nhiên, terpenoid có mặt chủ yếu ở các loại thực vật, chúng có vai trò bảo vệ cũng như trong việc sinh sản của nhiều loại thực vật, vì chúng phát ra mùi hương và dẫn dụ côn trùng đến thụ phấn. Terpenoid gọi chung là terpen, đôi khi được gọi là isoprenoids, để nhấn mạnh rằng nó gồm các mắt xích có khung cacbon giống với isoprene. Terpenoid là các dẫn xuất chứa Oxi của tecpen như ancol tecpen, andehit và xeton tecpen, este tecpen và cả cacboxylic, peoxit tecpen cũng được tách ra từ tinh dầu. Phân loại Terpenoid có 2 hướng phân loại:
- Dựa theo mạch cacbon để phân loại có:
+ Terpenoid mạch hở;
+ Terpenoid mạch vòng.
- Dựa theo các liên kết mắt xích isoprene nên trong nghiên cứu người ta dựa vào số mắt xích isoprene để phân loại terpenoid:
Bảng 2.1. Phân loại terpenoid dựa theo liên kết mắt xích Loại terpenoid Khung cacbon Số lượng C Thí dụ
Monoterpen (Iso –C5)2 10 C10H16, C10H18O, C10H16O Secquiterpen (Iso –C5)3 15 C15H24, C15H24O, C15H22O Diterpenoid (Iso –C5)4 20 C20H32, C20H32O, C20H30O Triterpenoid (Iso –C5)6 30 C30H50, C30H50O,
Tetraterpenoid (Iso –C5)8 40 C40H56,
Terpenoid có hoạt tính kháng khuẩn, nấm, vi rút và động vật nguyên sinh.
Năm 1977, có nghiên cứu cho rằng 60% các dẫn xuất của tinh dầu có khả năng ức chế nấm trong khi khoảng 30% ức chế được vi khuẩn.
Ngoài việc xác định rõ hoạt chất có mặt trong thảo dược và hiệu quả diệt khuẩn, nấm và virus bằng các nghiên cứu khoa học thì rất nhiều các loại thảo dược được sử dụng theo kinh nghiệm dân gian cổ truyền có tác dụng phòng trị bệnh vật nuôi, ví như sử dụng lá xoan trị bệnh trùng mỏ neo trên cá, sử dụng hạt cau khô nghiền cho cá ăn tẩy sán nội ký sinh ….
Với hiệu quả mang tính vượt trội khi sử dụng thảo dược trong phòng và trị bệnh cho vật nuôi như nguồn chủ động được nguồn nguyên liệu, dễ tìm kiếm trong tự nhiên với số lượng lớn, giá thành rẻ, sản phẩm sử dụng thân thiện với môi trường, đặc biệt cho ra sản phẩm thủy sản an toàn vệ sinh thực phẩm, không có dư lượng kháng sinh. Do đó, xu hướng nghiên cứu ứng dụng thảo dược trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản đã và đang được quan tâm thể hiện qua các công bố kết quả nghiên cứu.
2.2.1. Trên thế giới
Trước tình hình dịch bệnh xảy ra trên diện rộng đối với vật nuôi thủy sản, một số quốc gia nuôi và xuất khẩu tôm cũng đã đề ra những phương án nghiên cứu về các thảo dược có tính kháng sinh có thể tạo ra chế phẩm sinh học có tính kháng sinh để phòng bệnh dịch hoại tử gan tụy cấp gây nguy hiểm cho tôm nuôi như chế phẩm có thể được đưa vào thức ăn dùng trong nuôi tôm hay xử lý môi trường nước.
Ở Trung Quốc đã nghiên cứu và áp dụng đưa ra một số loài thảo dược chủ yếu trong phòng và trị bệnh nhiễm khuẩn, ngoại ký sinh trùng và bệnh đường ruột trên động vật thủy sản như: Xuyên tâm liên, Địa niên thảo, Lưu xô tử, Quản trọng, Ngũ bội tử, Xa tiền thảo…
Tại Thái Lan, nhóm các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm một số loài thực vật cho thấy cây hương nhu tía (Ocimum sanctum), muồng trâu (Cassiaalata), dây ký ninh (Tinosporacrispa), tầm ruột (Phyllanthus acidus), mù u (Calophyllum inophyllum) có tác dụng đối với virus gây bệnh đầu vàng (YHCV) trên tôm sú (Penaeus monodon).
Các nhà khoa học Ấn Độ nghiên cứu một số thực vật cũng có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, tác dụng amip, giun sán, virus…Những kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Ấn Độ gần đây khi điều tra về hoạt tính chống virus trên tôm của một số loài thực vật cho biết đã sàng lọc được một số loài có ý nghĩa trong nuôi trồng thủy sản sau này. Trong số đó có: Bầu nâu (Aegle marmelos), cây cỏ gà (Cynodon dactylon), mướp đắng (Momordica charantia), Diệp hạ châu (Phyllanthus amarus), cây ổi (Psidium guajava), cây ngũ sắc (Lantana camara) là những loài thực vật có hoạt tính chống virus trên tôm.
Ngoài những loài thực vật nêu trên, theo kinh nghiệm dân gian tại Ấn Độ cây bọ mắm ngoài tác dụng chữa bệnh còn có tác dụng trong nuôi trồng thủy sản thì cao khô cây bọ mắm có các tác dụng sinh học như kháng khuẩn, kháng nấm, anti-virus.
Tại Bangladesh, các nhà khoa học nghiên cứu về tác dụng của dịch chiết từ cây Bọ mắm (Pouzolzia zeylanica) cho biết có tác dụng kháng khuẩn tốt với các vi khuẩn Gr(+) các chủng Bacillus substilis, Bacillus megaterium và Staphylococus aureus và với vi khuẩn Gr (-) các chủng Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Shigella dysentariae và Salmonella typhi (Phạm Thị Yến và ctv, 2011) và kết quả này cũng đầy hứa hẹn trong việc nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính in vivo. Các chất phát hiện được trong cây này thuộc vào lớp chất khác nhau triterpenoid thuộc lớp terpenoid và flavonoid thuộc lớp chất polyphenol.
Trong những năm gần đây các nhà khoa học Ấn Độ đã nghiên cứu và đưa ra bài tổng quan về tác dụng của cây cỏ gà (Cynodon dactylon) cho biết cây này có nhiều tác dụng dược lý khác nhau. Nghiên cứu gần đây cho biết dịch chiết nước từ cây Cỏ gà (Cynodon dactylon) có hoạt tính mạnh, chống lại virus gây ra hội chứng bệnh đốm trắng ở tôm sú (Penaeus monodon) và cũng được chứng minh có hoạt tính mạnh chống lại virus Vaccinia. Các chất phát hiện được trong cây này chủ yếu là nhóm các hợp chất flavonoid thuộc lớp polyphenol.
Ngoài những loài thực vật kể trên còn hàng ngàn loài thực vật khác vừa được sử dụng theo kinh nghiệm dân gian cổ truyền để trị bệnh cho con người vừa có tác dụng phòng trị dịch bệnh cúm đối với chăn nuôi gia súc gia cầm và phòng trị bệnh trong nuôi trồng thủy sản.
2.2.2. Tại Việt Nam
Với sự tiến bộ về phát triển khoa học kỹ thuật trong nước và thế giới, với sự phát triển của ngành hóa hợp chất thiên nhiên đã có hàng chục ngàn hoạt chất phân lập từ thực vật nghiên cứu được phát hiện chúng có hoạt tính kháng sinh, kháng khuẩn rất tốt và có ý nghĩa to lớn về việc ứng dụng trong sinh học, công nghiệp, thực phẩm và mỹ phẩm, các chất bảo quản thực phẩm cũng như các chế phẩm sinh học phục vụ y dược và nông nghiệp có hoạt tính cao mà không ảnh hưởng đến môi sinh đã có nhiều công trình nghiên cứu sản xuất ra các loại thực phẩm chức năng dùng trong y, dược học. Tuy nhiên, trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, việc nghiên cứu và sử dụng các chế phẩm từ thảo dược ở Việt Nam trong phòng và điều trị bệnh AHPND ở tôm vẫn chưa được ứng dụng nhiều. Tận dụng nguồn thiên nhiên vô cùng phong phú và đa dạng sinh học có ở Việt nam nhiều loài dược liệu quí đang có sẽ là triển vọng rất lớn trong sự phát triển kinh tế và xã hội rất lớn. Vì vậy xu hướng mới hiện nay của thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng là sử dụng những chế phẩm sinh học, thảo dược có nguồn gốc từ thiên có tác dụng phòng trị bệnh cho vật nuôi thủy sản đồng thời đảm bảo an toàn thực phẩm lẫn môi trường.
Ở Việt Nam đã có một số đề tài nghiên cứu thử nghiệm về thảo dược có tác dụng trên một số loài vi khuẩn gây bệnh trên động vật thủy sản. Một số loài điển hình như: Tỏi (Allium sativum L.) trong tỏi có allicin (C6H10OS2) có khả năng diệt khuẩn mạnh, nhất là với vi khuẩn Gr (-) trong động vật thủy sản.
Chó đẻ răng cưa (Phyllanthus urinaria L) có những chất có tính kháng sinh rất cao. Rau diếp cá (Houttuynia cordata Thumb) mang tính kháng sinh.Cây dây cóc (Derris elliptica (Roxb) Benth) hay còn có tên dây duốc cá thuộc họ Đậu (Fabaceae) trong nông nghiệp dùng làm thuốc trừ sâu có tác dụng mạnh.Ngoài ra cây còn được dùng để diệt cá tạp trong ao, đầm nuôi tôm. Cây Xoan (Melia azedarach) có tác dụng kháng khuẩn, ức chế sự phát triển vi khuẩn chủng Staphylococcus aureus. Cây thàn mát (Milletia ichthyochtona Drake) có tác dụng trừ sâu, sát trùng. Cây Sở (Cammellia sasanqua) có tác dụng để cải tạo ao đầm nuôi tôm. Cây thầu dầu tía (Ricinus communis L) có tác dụng làm phân bón trừ sâu, diệt sâu bọ, chữa bệnh đường ruột cho động vật thủy sản rất hiệu quả. Theo kinh nghiệm dân gian, còn khá nhiều loại cây thuốc nam, thảo mộc đã và đang được sử dụng nhỏ lẻ trong nuôi trồng thủy sản, trong đó có cây Bọ mắm (Pouzolzia zeylanica L Benn) được sử dụng để bảo quản chống giòi bọ.Hiện nay,
một trong những thành phần của thuốc chữa ho EUGICA ở Việt Nam cũng thấy sự có mặt của cây Bọ mắm.…
Hiện tại ở Việt Nam, có sản phẩm KN-04-12 là sản phẩm thuốc thảo dược của đề tài cấp Nhà nước, mã số KN-04-12 chủ chì đề tài là Tiến sỹ Hà Ký. Sản phẩm đã và đang được người dân dùng để phòng trị bệnh nhiễm khuẩn trên cá nước ngọt. Thành phần chủ yếu là hợp chất kháng khuẩn được tách chiết từ tỏi, sài đất, nhọ nồi, chó đẻ, răng cưa phối trộn với vitamin và một số khoáng vi lượng.
Trước đây, miền Bắc đã nghiên cứu một vài loại thảo dược như sài đất (Wedelia calendulacae), tỏi (Allium sativum L), cây chó đẻ răng cưa (Phyllanthus urinaria), nhọ nồi (Eclipta alba Hassk), rau nghể (Poligonum hydropiper L), rau sam (Portulaca cleracea), cỏ sữa lá to (Euphorbia hirta L), cây vòi voi (Heliotropium indicum L), bồ công anh (Lactuca indica L)...trong phòng trị bệnh cho động vật nuôi thủy sản.
Còn trong miền Nam, theo kinh nghiệm dân gian một số cây cỏ dùng trong phòng trị bệnh thủy sản: cỏ mực (Prostista alba), dây trầu không (Piper betterler), lá ổi (Psidium guajava). Điều này cho thấy các hợp chất có trong thảo dược rất phong phú, chúng được chia thành các nhóm bao gồm: kháng sinh thực vật (phytocide) có tác dụng diệt khuẩn cũng như hạn chế sự sinh trưởng của các loại vi khuẩn, như allicin có trong tỏi có tác dụng diệt khuẩn rất tốt.
Việc sử dụng cây thuốc nam ở Việt Nam trong điều trị một số bệnh do tác nhân vi khuẩn và ký sinh trùng gây ra có lịch sử lâu đời, những hiểu biết sơ bộ về tác dụng của một số loài thảo dược dùng trong phòng trị bệnh thủy sản nói trên đã cho thấy con người chủ yếu hoàn toàn dựa vào kinh nghiệm sử dụng cây thuốc trong dân gian điều trị bệnh để áp dụng đối với những trường hợp khác.
Nhưng việc nghiên cứu một cách có hệ thống và các chất chiết xuất từ thảo dược sử dụng trong phòng trị bệnh trên vật nuôi thủy sản hầu như chưa được nghiên cứu một cách hoàn chỉnh, chủ yếu được dùng ở những hộ nuôi nhỏ lẻ, không tập trung.
Những nghiên cứu về thành phần hóa học của các loài thực vật có hoạt tính với vi sinh vật kiểm định trên các chủng khác nhau cho thấy các hợp chất được phân lập rất đa dạng và phong phú thuộc nhiều lớp chất khác nhau. Tuy nhiên việc nghiên cứu chi tiết về bản chất hóa học nhiều loài thực vật có tác dụng với vi khuẩn gây bệnh trên tôm hầu như chưa được nghiên cứu kỹ, do vậy để khẳng định hoạt chất quyết định tác dụng với vi khuẩn là việc rất cần thiết và quan
trọng nâng cao giá trị sử dụng nó trong thực tiễn. Từ những kết quả thu được để có thể ứng dụng trong y, sinh và nông nghiệp, từ đó định hướng tạo ra những chất mới có giá trị cao trong phòng trị bệnh cho những động vật nuôi thủy sản.
Để có một kết quả như mong đợi điều cần thiết phải có sự hợp tác của các nhà khoa học với những chuyên ngành nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực Thủy sản như Viện NCNTTS I, II, III, Tổng cục thủy sản, Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm KH và CNVN, Bảo tàng thiên nhiên, Viện môi trường nông nghiệp, Cục thú y, Viện Công nghệ sinh học...