CHƯƠNG 1: LƯỢT KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Thủy xương bồ (Acorus calamus Linn.)
1.1.4 Asarone và ứng dụng
Asarone (1,2,4 trimethyoxy-5-(1-propenel)benzene; 2,4,5 trimethoxy-1-propenyl- benzene; asarin và asarum camphor) là một chất có độc tính cao, tinh thể của chúng có thể gây ung thư, là hợp chất phenolic ether không hòa tan trong nước. Asarone là hợp chất của 2 dạng đồng phân (α-asarone và β-asarone) được chiết tách từ căn hành và rễ của cây thuộc giống Asarum, đặc biệt là Asarum europaeum (họ Arifolium) và Acorus calamus (họ Araceae), nó được dùng để xông hơi hạt và phòng trị côn trùng. Hợp chất asarone được tìm thấy nhiều nhất ở trong dầu cây Acorus calamus (Lewis, 1989).
Theo Bjornstad et al. (2009), khi tiến hành nghiên cứu về thành phần asarone được ly trích từ cây Acorus calamus thì ông nhận thấy đây là chất có khả năng gây ảo giác cho con người nếu dùng liều lượng cao. Theo Ernest và Paul (1999), β-asarone có trong Acorus calamus là hợp chất có khả năng gây ung thư và có nhiều trong cây tứ bội. Nhưng theo Ogra et al. (2009) thì β-asarone có nhiều nhất trong giống tam bội và chúng không phải là một chất gây ung thư. Tuy nhiên, trong nông nghiệp thì hợp chất asarone có nhiều ứng dụng từ việc phòng trừ nấm bệnh đến việc phòng trị côn trùng gây hại cho nông nghiệp.
Theo Asha và Deepak (2009), β-asarone kháng nấm nhiều hơn α-asarone. β- asarone có hiệu lực trên nấm với MIC 0,5-8,0 mg/ml cao hơn α-asarone với MIC 2,0- 8,0 mg/ml.Tinh dầu từ thân rễ cây TXB cho khả năng chống khuẩn cao hơn những bộ phận còn lại.
Căn hành
Hình 1.2 Vị trí của Acorus calamus L. dùng làm thí nghiệm
Phòng trừ côn trùng hại cây trồng
Qua kết quả thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm thì dịch trích của cây Acorus calamus có khả năng phòng trừ được ruồi đục quả Bactrocera cucurbitae (Nair và Thomas, 2001).
Theo Koul et al. (1990), trong dịch trích của cây TXB, β-asarone có khả năng phòng trị Ceratitis capitata, Bactocera dorsalis, Dacus cucurbitae; α-asarone có hiệu quả phòng trị trên Psila rosae và Peridroma saucia.
Theo Hossain et al. (2008), ly trích tinh dầu từ rễ cây Acorus calamus bằng dung môi petroleum ether tiêu diệt được thành trùng của 2 loài mọt thóc đỏ (Tribolium castaneum, Tribolium confusum) và cả loài mọt gạo (Sitophilus oryzae). Khi ly trích tinh dầu từ thân rễ cây Acorus calamus bằng dung môi ethanol thì có khả năng phòng trị Sitophilus zeamais (Changiu Yang, 2008).
Balakumbahan et al. (2010), asarone (2,4,5-trimethoxypropenyl-benzenes) cô lập từ tinh dầu của Acaorus calamus từ thân và rễ có khả năng ức chế lên sự tăng trưởng, gây chán ăn ở một số loài ngài đêm. Khi cho α-asarone vào chế độ ăn nhân tạo của ấu trùng tuổi 1 đến tuổi 4 thì nó có khả năng ức chế đáng kể lên sự tăng trưởng của chúng.
Theo Schmit và Streloke (1994), Acorous calamus có tiềm năng kiểm soát một số sâu hại khi có mặt trong sản phẩm thuốc trừ sâu. α-sarone ức chế lên hoạt động của côn trùng gây hại qua ức chế chế độ ăn, ảnh hưởng đến sự bắt cặp và vòng đời của chúng (Streloke et al., 1989).
Su (1991), β-asarone có hiệu quả phòng trị một số côn trùng gây hại thuộc bộ cánh cứng như Callosobruchus maculatus, Sitophilus oryzae và Lasioderma serricorne, Prostephanus truncatus…
Risha et al. (1990), tinh dầu cây TXB có hiệu quả phòng trị được một số côn trùng gây hại trên hạt bằng phương pháp xông hơi có thể tiêu diệt được thành trùng và trứng trên bề mặt của hạt, tuy nhiên, ấu trùng và nhộng sống bên trong hạt thì ít chịu ảnh hưởng vì chất xông hơi chưa xâm nhập vào trong hạt (Schmidt et al., 1997).
Phòng trừ nấm bệnh hại cây trồng
Asarone là một hợp chất ức chế khá mạnh sự phát triển của một số loài nấm như Trichophyton rubrum, Microsporum gypseum và Penicillium marneffei với liều gây chết LC50 khoảng 0,2-0,4 mg/ml, nhưng khả năng kháng khuẩn thấp với liều gây chết IC50 lớn hơn 10 mg/ml (Phongpaichit et al., 2005). Khả năng ức chế nấm của dịch trích từ lá và rễ đều kháng được một số loài nấm như Aspergillus niger, Aspergillus flavus,
Penicillium chrysogenum và nhận thấy rằng khả năng ức chế nấm của β-asarone mạnh hơn α-asarone (Mehrota et al., 2003). Thêm vào đó, dịch trích còn ức chế sự phát triển của một số loài nấm và vi khuẩn cao như: Mycobacterium sp., Bacillus subtilis, Fusarium avenacium và Rhizomucor pusillus (Radusiene et al., 2006).
Theo Thobunluepop (2009), với nồng độ 0,5% engenol thì dịch trích từ cây Acorus calamus ức chế sự phát triển của sợi nấm Colletotrichum sp., nồng độ 1%
engenol thì dịch trích từ cây Acorus calamus ức chế 100% sự phát triển của nấm Fusarium moniliforme, đồng thời ở nồng độ 1% engenol thì ức chế sự nảy mầm của bào tử nấm Colletotrichum sp. và Fusarium moniliforme trong điều kiện in vitro. Đồng thời theo Singh et al. (2010), với nồng độ 5000 μg/ml dịch trích của cây Acorus calamus thì ức chế được sự phát triển của nấm Fusarium sp.
Khi tiến hành thí nghiệm nghiên cứu về dịch trích của cây Acorus calamus với dung môi là dichloromethane thì kháng được 6 loại nấm là Alternaria brassicicola, Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium oxysporum, Phytophthora palmivora, Pythium sp. và Sclerotium sp. (Pattara et al., 2005).
Theo Lee (2007) dùng dung môi n-hexane ly trích rễ cả cây Acorus gramineus, với nồng độ 2000 mg/L thì ức chế mạnh sự phát triển của nấm Phytopthora.
Phòng trừ vi khuẩn
Theo Phongpaichit et al. (2005), chiết xuất tinh dầu từ Acorus calamus cho hiệu quả kháng khuẩn khác nhau bao gồm vi khuẩn, nấm men và ức chế sự phát của nấm sợi, có hiệu quả cao với sợi nấm Trichophyton rubrum, Microsporum gypseum, và Penicillium marneffei với IC50 giá trị tương ứng 0,2; 0,2 và 0,4 mg/ml. Nó có hiệu quả tương đối với nấm men: Candida albicans, Cryptococcus neoformans và Saccharomyces cerevisiae (MIC 0,1-1,0 mg/ml) và hiệu quả thấp hơn đối với vi khuẩn (MIC 5-10 mg/ml).
Theo Asha et al. (2009) khi tiến hành thí nghiệm đánh giá hoạt động kháng sinh của dịch trích Acorus calamus thì một số dung môi ly trích như dầu khí ether, chloroform, hexane và ethyl acetate đều ức chế nấm, trong đó dung môi ly trích ethyl acetate cho khả năng kháng nấm rõ rệt nhất với vùng đường kính ức chế dao động từ 20-28 mm và 18-25 mm. Các nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) từ thân, rễ và chất chiết xuất từ lá cho hoạt động kháng nấm là 2-4 mg/ml, ngoại trừ Penicillium chrysogenum, ức chế sự phát triển của nấm men là tương đối cao, 4-5 mg/ml và 6-8 mg/ml. MIC giá trị cho hoạt động kháng khuẩn tương đối cao khoảng 16-42 mg/ml. Ngoài ra thí
nghiệm còn chứng minh α-asarone và β-asarone có tính kháng khuẩn, một số loại nấm và nấm men.
Khi tiến hành thí nghiệm về khả năng kháng lại vi khuẩn của dịch trích cây Acorus calamus thì nhận thấy chỉ có dung môi dùng ly trích là ethyl acetate mới có khả năng kháng lại vi khuẩn, tuy nhiên không phải vi khuẩn nào cũng bị ức chế, như Escherichia coli không bị ức chế (Mehrotra et al, 2003).
Theo Asha và Deepak (2009), thành phần α, β-asarone được ly trích từ rễ và lá của cây Acorus calamus có khả năng ức chế sự phát triển của đa số các loại vi khuẩn gồm có Pseudomona aeruginosa, Salmonella parathypi, Shigella sonnei, Vibrio cholera,... tuy nhiên, α và β-asarone không có khả năng ức chế bi khuẩn Escherichia coli.