1.4 THỰC VẬT HỌC, NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC LOÀI CURCUMA (ZINGIBERACEAE)
1.4.3 Nghiên cứu hoạt tính sinh học các loài Curcuma
Một hợp chất labdan đitecpen đianđehit (213) đã đƣợc phân lập lần đầu tiên từ dịch chiết clorofom của thân rễ cây Curcuma amada. Chất này thể hiện hoạt tính kháng tuberculin (MIC = 500 μg/ml) đối với Mycobacterium tuberculosis dòng H37Rv [95].
CHO CHO
H
213
Các sesquitecpenoit đƣợc phân lập từ thân rễ Curcuma wenyujin, nhƣ 1α,8α-epidioxy-4α-hydroxy-5αH-guai-7(11),9-dien-12,8-olide, 8,9-seco-4β- hydroxy-1α,5βH-7(11)-guaien-8,10-olide, v.v… thể hiện hoạt tính chống virus in vitro đáng kể đối với virus cúm A với các giá trị IC50 từ 6,80 đến 39,97 μM, và các giá trị SI từ 6,35 đến 37,25 [26].
Kết quả nghiên cứu của Suphrom N. và cộng sự [97] đã cho thấy các sesquitecpen đƣợc phân lập từ thân rễ Curcuma aeruginosa ức chế 5α-reductase là enzym xúc tác cho sự chuyển hóa testosteron thành dihydrotestosteron (DHT).
Germacrone là chất có tác dụng mạnh nhất. Germacrone thể hiện hoạt tính kháng androgen trong các thử nghiệm in vitro và in vivo. Một trong các cơ chế có thể xảy ra là sự ức chế hoạt tính của 5α-reductase. Nhƣ vậy germacrone là chất dẫn đường tiềm năng để điều trị các rối loạn phụ thuộc androgen.
Mười ba curcuminoit được phân lập từ dịch chiết metanol của Curcuma longa L. đều có hoạt tính ức chế mạnh các neuraminidase từ hai chủng virus cúm H1N1 và H9N2, với tƣ cách là các chất ức chế không có thể cạnh tranh đƣợc với các giá trị IC50 tương ứng xê dịch từ 6,18±0,64 đến 40,17±0,79 μg/ml và từ 3,77±0,75 đến 31,82±1,33 μg/ml [25].
Curcumin là hợp chất phenolic đƣợc phân lập từ thân rễ các cây Curcuma longa, C. aromatica và các loài Curcuma khác trừ C. zedoaria. Ngày nay cả curcumin lẫn các loài Curcuma đã trở thành phổ biến là thực phẩm bổ sung. P-gp protein đƣợc thông báo là yếu tố quyết định đối với sự hấp thụ thuốc trong ruột
non. Kết quả nghiên cứu của công trình này cho thấy một điều thú vị là các thuốc Curcuma và curcumin điều chỉnh sự biểu hiện và chức năng của P-gp trong các tế bào Caco-2 theo các con đường hoàn toàn trái ngược nhau [35].
Một nghiên cứu đã cho thấy tác dụng bảo vệ của các polysaccharid từ Curcuma kwangsiensis chống sự tổn thương do oxi hóa ở những con chuột ăn đồ ăn giàu chất béo [115]. Các mức cholesterol toàn phần, triacylglycerol, lipoprotein cholesterol tỉ trọng thấp ở những con chuột đƣợc điều trị bằng polysaccharid của C. kwangsiensis giảm một cách đáng kể so với nhóm đối chứng không đƣợc điều trị. Các dữ liệu đã chỉ ra rằng các polysaccharid của Curcuma kwangsiensis áp dụng khả năng bảo vệ bằng cách điều chỉnh mức độ peroxi hóa lipid và tăng cường hệ thống bảo vệ chống oxi hóa.
Nghiên cứu gần đây nhất (8/2012) của Zeng J. và cộng sự [121] đã khảo sát hoạt tính của các polysaccharid từ Curcuma kwangsiensis đến khả năng sống đƣợc của các tế bào carcinoma mũi-họng dòng CNE-2 và thăm dò các cơ chế có thể xảy ra. Kết quả cho thấy các polysaccharid của C. kwangsiensis có thể ức chế đáng kể sự tăng sinh của các tế bào CNE-2, điều này có thể do bởi sự chết đƣợc chương trình hóa của tế bào (apoptosis) được dàn xếp bởi sự giảm biểu hiện của Bcl-2 và sự đẩy mạnh biểu hiện của p53. Nghiên cứu cũng cho thấy triển vọng phát triển các polysaccharid của C. kwangsiensis thành các thuốc tiềm năng để điều trị carcinoma mũi-họng.
Một nghiên cứu khác cũng trên C. kwangsiensis đã cho thấy ba trong mười một điarylheptanoit đƣợc phân lập từ thân rễ cây này có hoạt tính ức chế mạnh đối với sự sản sinh nitric oxide trong các đại thực bào đƣợc hoạt hóa bởi lypopolysaccharid [57].
Sự phơi nhiễm mạn tính đối với stress oxi hóa là nguyên nhân gây ra sự phá hủy các tế bào biểu mô sắc tố võng mạc, mà điều này có thể dẫn đến sự tăng cường thoái hóa điểm vàng do tuổi tác, nguyên nhân chính của chứng bệnh mất thị lực ở con người. Hai điarylheptanoit được phân lập từ cây thuốc Curcuma comosa là 7-(3,4 dihydroxyphenyl)-5-hydroxy-1-phenyl-(1E)-1-heptene (214) và 1,7-diphenyl-4(E),6(E)-heptadien-3-ol (215) có khả năng chống lại sự chết của tế bào biểu mô sắc tố võng mạc người (APRE-19) gây ra bởi stress oxi hóa [40].
Phương pháp thử 2,2-diphenyl-1-picryl-hidrazyl (DPPH) cho thấy hoạt tính chống oxi hóa (IC50) của 214 tương tự hoạt tính của vitamin C. Chất 214 đã làm giảm sự peoxi hóa lipid gây ra bởi H2O2, sự tạo thành malondialdehyde và các loại oxi hoạt động nội tế bào. Ngoài ra hợp 214 còn làm giảm sự hạ thấp hoạt tính của enzym chống oxi hóa do H2O2 gây ra và sự chết của tế bào được chương trình hóa tiếp theo trong các tế bào ARPE-19 theo cách phụ thuộc liều lƣợng và thời gian.
Vì vậy 214 rất có tiềm năng trong việc dùng để điều trị các bệnh liên quan đến stress oxi hóa, đặc biệt là các bệnh thoái hóa võng mạc.
Các điarylheptanoit đƣợc phân lập từ thân rễ cây Curcuma comosa thể hiện hoạt tính estrogen có thể so sánh với chất phytoestrogen genistein hoặc thậm chí còn cao hơn. Sự có mặt của một nhóm chức olefin liên hợp với vòng thơm ở vị trí 7, một nhóm keto ở vị trí 3, và một nhóm hydroxy phenolic ở vị trí p của vòng thơm gắn với vị trí 1 của mạch heptyl là các nét cấu trúc cần cho sự thể hiện hoạt tính estrogen cao [96].
Các phytoestrogen đã đƣợc chứng minh là có liên quan đến tác dụng phòng chống bệnh loãng xương sau mãn kinh của phụ nữ. Gần đây một phytoestrogen có hoạt tính cao từ Curcuma comosa Roxb. [101], chất điarylheptanoit (3R)-1,7- diphenyl-(4E,6E)-4,6-heptadien-3-ol, đã được tìm thấy là có tác dụng tăng cường chức năng của các nguyên bào xương của người in vitro. Nghiên cứu này đã chứng minh tác dụng bảo vệ của chất này chống lại bệnh loãng xương và cho thấy chất này là một ứng cử viên đầy hứa hẹn cho việc bảo tồn khối lƣợng và cấu trúc xương ở những phụ nữ bị loãng xương do thiếu estrogen ở thời kì mãn kinh.
Ba điarylheptanoid mới bao gồm (3S)-1,7-diphenyl-(6E)-6-hepten-3-ol (216), 1,7-diphenyl-(6E)-6-hepten-3-one (217), và (3R)-1,7-diphenyl-(4E,6E)- 4,6-heptadien-3-ol (218) mới đƣợc phân lập gần đây từ cây Curcuma comosa Roxb. cũng đã đƣợc xác định là các phytoestrogen. Winuthayanon W. và cộng sự [111] đã nghiên cứu hoạt tính estrogen của ba estrogen là điarylheptanoid thiên nhiên này cả in vitro lẫn in vivo.
Các tinh dầu thu nhận được bằng cách chưng cất lôi cuốn hơi nước từ các cây Curcuma aeruginosa, và Curcuma mangga đã đƣợc đánh giá hoạt tính kháng khuẩn với bốn loại vi khuẩn: Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Escherichia
coli, và Pseudomonas aeruginosa; và hai loài nấm: Candida albicans và Cyptococcus neoformans, nhờ sử dụng các phương pháp khuếch tán trên đĩa và vi pha loãng trong canh nuôi cấy. Kết quả cho thấy tinh dầu C. mangga có phổ kháng khuẩn rộng nhất do đã ức chế tất cả các vi sinh vật đƣợc thử. Tinh dầu này cũng có hoạt tính cao nhất trong các thử nghiệm này, với C. neoformans là vi sinh vật nhạy cảm nhất nó có giá trị nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt nấm tối thiểu (MFC) thấp nhất ở 0,1μl/ml. Tinh dầu C. aeruginosa cho hoạt tính kháng vi sinh vật yếu trong thử nghiệm này [46].
Tinh dầu nghệ (Curcuma longa L.) được thu nhận bằng phương pháp cất lôi cuốn hơi nước có các thành phần chính là ar-turmerone (30,33%) và α- turmerone (14,14%). Hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ này đã đƣợc đánh giá bằng cách quan sát sự sinh trưởng của vi sinh vật trên môi trường đặc có bổ sung tinh dầu ở các nồng độ khác nhau. Kết quả nhận đƣợc cho thấy vi khuẩn Gram dương mẫn cảm hơn so với vi khuẩn Gram âm. Sinh trưởng của B. cereus bị ức chế ở nồng độ tinh dầu 1%, trong khi đó L. damsella không sinh trưởng đƣợc khi bổ sung 3% tinh dầu. Các chủng nấm sợi thử nghiệm thể hiện sự mẫn cảm khác nhau với tinh dầu nghệ. Chủng MNh19 (Aspergillus japonicus) đƣợc phân lập từ Litchi chinensis có tính kháng mạnh nhất, có thể chịu đƣợc nồng độ tinh dầu 4% trong môi trường nuôi cấy. Nghiên cứu cho thấy các tinh dầu có thể là thành phần quan trọng trong chương trình quản lí dịch hại tổng hợp nhờ đặc tính thân thiện môi trường và hoạt tính kháng vi sinh vật của chúng [2].
Công trình của Chen W. và cộng sự [21] nghiên cứu tác dụng sự chống tạo mạch của tinh dầu Curcuma zedoaria và các thành phần chính của nó. Kết quả cho thấy tinh dầu C. zedoaria chống tăng sinh đối với các tế bào B16BL6 và SMMC-7721 với các giá trị IC50 lần lƣợt là 41,8 μg/ml và 30,7 μg/ml, và đối với các tế bào HUVEC (Human Umbilical Vein Endothelial Cells) với IC50 cao hơn 120 μg/ml. U hắc sắc tố phát triển trong ở chuột bị ngăn chặn rõ rệt khi cho chuột uống 100 và 200 mg/kg tinh dầu C. zedoraria mỗi ngày trong 28 ngày, và sự biểu hiện CD34 chỉ ra rằng sự tạo mạch trong u hắc sắc tố bị giảm đáng kể so với đối chứng.