BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC ÁNH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT, THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG VI SINH VẬT CỦA TINH DẦU CÂY NGHỆ CẦU LỬA (Curcuma sp.), HỌ GỪNG (Zingiberaceae) Ở ĐÀ BẮC, HÒA BÌNH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2020 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC ÁNH Mã sinh viên: 1501039 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT, THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG VI SINH VẬT CỦA TINH DẦUCÂY NGHỆ CẦU LỬA (Curcuma sp.), HỌ GỪNG (Zingiberaceae) Ở ĐÀ BẮC, HÒA BÌNH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Tuấn Nơi thực hiện: Bộ môn Dược liệu HÀ NỘI - 2020 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện khóa luận tại bộ môn Dược liệu, trường Đại học Dược Hà Nội, tôi đã nhận được rất nhiều sự hỗ trợ và giúp đỡ quý báu từ thầy cô, bạn bè và gia đình. Lời đầu tiên, với tất cả lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS. Nguyễn Hoàng Tuấn, người thầy đã luôn quan tâm hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và tạo điều kiện cho tôi từ những ngày đầu thực hiện khóa luận cho tới khi hoàn thành. Tôi xin chân thành cảm ơn DS.NCS. Nguyễn Thanh Tùng đã giúp đỡ, hỗ trợ tôi để tôi có thể hoàn thành khóa luận. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới toàn thể thầy cô trường Đại học Dược Hà Nội nói chung, các thầy cô và anh chị kỹ thuật viên thuộc bộ môn Dược liệu – Trường Đại học Dược Hà Nội nói riêng đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình nghiên cứu. Xin cảm ơn toàn thể anh chị, các bạn cùng nghiên cứu tại Bộ môn Dược liệu đã đồng hành, động viên tinh thần và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè đã luôn ở bên động viên, ủng hộ và là chỗ dựa vững chắc cho tôi trong những ngày tháng học tập, nghiên cứu tại trường. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 19 tháng 6 năm 2019 Sinh viên Nguyễn Ngọc Ánh MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .........................................................................................3 1.1. Tổng quan về họ Gừng (Zingiberaceae) ................................................................... 3 1.1.1. Vị trí phân loại ...................................................................................................... 3 1.1.2. Đặc điểm thực vật họ Gừng .................................................................................. 3 1.1.3. Phân loại thực vật họ Gừng .................................................................................. 3 1.2. Tổng quan về chi Curcuma L. ................................................................................... 6 1.2.1. Đặc điểm thực vật, sinh thái và phân bố chi Curcuma L. .................................... 6 1.2.2. Phân loại chi Curcuma L. ở Việt Nam ............................................................... 10 1.2.3. Thành phần hóa học chi Curcuma L. ................................................................. 12 1.2.4. Giá trị sử dụng của chi Curcuma L. ................................................................... 14 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................17 2.1. Đối tượng và phương tiện nghiên cứu .................................................................... 17 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 17 2.1.2. Phương tiện nghiên cứu ...................................................................................... 17 2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 18 2.2.1. Nghiên cứu đặc điểm thực vật ............................................................................ 18 2.2.2. Nghiên cứu thành phần hóa học ......................................................................... 18 2.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 18 2.3.1. Phương pháp giám định tên khoa học ................................................................ 18 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu hiển vi ........................................................................ 18 2.3.3. Phương pháp hóa học ......................................................................................... 19 2.3.4. Phương pháp sắc ký lớp mỏng ........................................................................... 19 2.3.5. Phương pháp xác định hàm lượng nước trong dược liệu ................................... 19 2.3.6. Phương pháp xác định hàm lượng tinh dầu trong dược liệu .............................. 20 2.3.7. Phương pháp sắc ký khí kết hợp khối phổ.......................................................... 20 2.3.8. Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định ......................................................... 21 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ, BÀN LUẬN.......................................23 3.1. Nghiên cứu về thực vật ............................................................................................ 23 3.1.1. Đặc điểm thực vật ............................................................................................... 23 3.1.2. So sánh đặc điểm thực vật của mẫu nghiên cứu với C. sahuynhensis Škorničk. & N.S.Lý và C. cotuana Luu, Škorničk. & H.Đ.Trần. ............................................................ 26 3.2. Nghiên cứu đặc điểm vi phẫu mẫu nghiên cứu ..................................................... 31 3.2.1. Đặc điểm vi phẫu thân rễ .................................................................................... 31 3.2.1. Đặc điểm vi phẫu lá ............................................................................................ 32 3.3. Nghiên cứu về đặc điểm vi học bột dược liệu ........................................................ 35 3.3.1. Đặc điểm bột thân rễ........................................................................................... 35 3.3.2. Đặc điểm bột thân lá ........................................................................................... 36 3.4. Định tính hóa học ..................................................................................................... 36 3.5. Xác định hàm lượng tinh dầu trong các bộ phận của cây Nghệ cầu lửa ............ 38 3.6. Sắc ký lớp mỏng tinh dầu các bộ phận cây Nghệ cầu lửa .................................... 38 3.7. Sắc ký khí kết hợp khối phổ tinh dầu .................................................................... 40 3.8. Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của tinh dầu ..................................... 44 3.9. Bàn luận .................................................................................................................... 44 3.9.1. Về thực vật.......................................................................................................... 46 3.9.2. Về thành phần hóa học ....................................................................................... 44 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 48 4.1. Kết luận ........................................................................................................................ 48 4.2. Kiến nghị ...................................................................................................................... 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT C. Curcuma DD Dung dịch DĐVN Dược điển Việt Nam GC-MS Gas Chromatography - Mass Spectromectry (Sắc ký khí kết hợp khối phổ) HNU Herbarium of National University (Bảo tàng Thực vật - Đại học Quốc gia) HPTLC Sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao RT Thời gian lưu RI Retention Index literature comparison Rf Retention factor SKĐ Sắc ký đồ SKLM Sắc ký lớp mỏng STT Số thứ tự TLTK Tài liệu tham khảo TT Thuốc thử UV Ultra Violet DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1.1. Hệ thống phân loại thực vật họ Gừng ở Việt Nam sắp xếp theo 4 hệ thống John Kress & cộng sự (2002) Bảng 1.2. Các loài thuộc chi Curcuma L. ở Việt Nam 7 Bảng 1.3. Thành phần chủ yếu trong tinh dầu một số loài thuộc chi 13 Curcuma L. ở Việt Nam. Bảng 3.1. So sánh đặc điểm thực vật của mẫu nghiên cứu với C. sahuynhensis Škorničk. & N.S.Lý và C. cotuana Luu, Škorničk. 26 & H.Đ.Trần trong các tài liệu. Bảng 3.2. Kết quả định tính sơ bộ các nhóm chất trong dịch chiết mẫu 37 nghiên cứu Bảng 3.3. Hàm lượng tinh dầu trong các bộ phận của mẫu nghiên cứu. 38 Bảng 3.4. Kết quả định tính các thành phần tinh dầu các bộ phận của mẫu nghiên cứu bằng SKLM. 39 Bảng 3.5. Thành phần cấu tử trong tinh dầu các bộ phận của mẫu nghiên 40 cứu Bảng 3.6. So sánh thành phần tinh dầu trong các bộ phận mẫu nghiên cứu 42 Bảng 3.7. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn tinh dầu mẫu nghiên 44 cứu Bảng 3.8. Điểm khác biệt giữa mẫu nghiên cứu và C. sahuynhensis 45 Škorničk. & N.S.Lý & C. cotuana Luu, Škorničk. & H.Đ.Trần. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Tên hình vẽ, đồ thị Trang Hình 3.1 . Ảnh chụp cây và một số bộ phận của cây Nghệ cầu lửa 25 (Curcuma sp.) Hình 3.2. Vi phẫu cắt ngang thân rễ Nghệ cầu lửa (Curcuma sp.) 32 Hình 3.3. Vi phẫu cắt ngang lá Nghệ cầu lửa (Curcuma sp.) 34 Hình 3.4. Đặc điểm bột thân rễ Nghệ cầu lửa (Curcuma sp.) 35 Hình 3.5. Đặc điểm bột lá Nghệ cầu lửa (Curcuma sp.) 36 Hình 3.6. Sắc ký đồ tinh dầu các bộ phận của mẫu nghiên cứu 39 ĐẶT VẤN ĐỀ Chi Nghệ (Curcuma L.) là một trong những chi lớn nhất trong họ Gừng (Zingiberaceae), phân bố rộng khắp nhưng chủ yếu tập trung ở Nam Á, Đông Nam Á và phía nam Trung Quốc. Một số ít loài phân bố ở cả phía nam Australia và Nam Phi [51]. Trên thế giới hiện có khoảng hơn 120 loài thuộc chi Curcuma L., tuy nhiên, số lượng loài chính xác vẫn chưa thể xác định [32]. Ấn Độ và Thái Lan là hai quốc gia có sự đa dạng loài lớn nhất, với ít nhất 40 loài, tiếp đến là Myanma, Bangladesh, Indonesia và Việt Nam [31]. Với địa hình đa dạng và khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa của Việt Nam, phù hợp với sinh thái của đa số các loài Curcuma L., đã tạo điều kiện để chúng phát triển thuận lợi. Tính đến nay ở Việt Nam đã có 29 loài thuộc chi Curcuma L. được công bố [3], [34], [38]. Từ xa xưa, các loài thuộc chi Curcuma L. đã được sử dụng làm gia vị, thực phẩm, mỹ phẩm và làm thuốc chữa bệnh. Trong y học, chúng được sử dụng trong điều trị bệnh dạ dày, kích thích tiêu hóa, bảo vệ cơ quan tiêu hóa (ruột, dạ dày, gan), chống viêm, làm lành vết thương, chống lão hóa, ngăn ngừa ung thư, chống oxy hóa...[46]. Trong đó Nghệ vàng (C. longa L.) là loài phổ biến được sử dụng nhiều nhất, tiếp đến là Nghệ đen (C. zedoaria Rosc.). Các thành phần được cho là tạo nên tác dụng của đa số các loài Curcuma L. là các curcuminoid và tinh dầu. Bên cạnh nhóm các curcuminoid có nhiều hoạt tính sinh học và có ứng dụng làm thuốc cao, tinh dầu nghệ cũng là một nhóm đang được quan tâm nghiên cứu và cũng có giá trị lớn trong lĩnh vực dược phẩm, y học và mỹ phẩm [17]. Với những tiềm năng về giá trị sử dụng và số lượng loài lớn như vậy, việc nghiên cứu về các loài thuộc chi Curcuma L. là vô cùng cần thiết. Trong chuyến điều tra thực địa tại Hòa Bình, chúng tôi đã phát hiện một loài thuộc chi Curcuma L. tên địa phương là Nghệ cầu lửa có phần thân rễ được người dân địa phương sử dụng trong điều trị bệnh đau dạ dày. Qua tra cứu các tài liệu trên thế giới [26], [34] và Việt Nam [2], chúng tôi nhận thấy loài này mang những đặc điểm khác biệt với các loài đã mô tả trước đó ở Việt Nam và trong khu vực. Do đó, khóa luận “Nghiên cứu đặc điểm thực vật, thành phần hóa học và hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu cây Nghệ cầu lửa (Curcuma sp.), họ Gừng (Zingiberaceae) ở Đà Bắc, Hòa Bình” được thực hiện với mục đích cung cấp thông tin cơ sở về loài này, góp phần xây dựng hệ thống dữ liệu của chi Curcuma L., ứng dụng trong nghiên cứu phát triển và kiểm nghiệm thuốc từ dược liệu. Để thực hiện mục đích trên, đề tài này được tiến hành với 4 mục tiêu sau: 1  Mô tả đặc điểm hình thái, giám định tên khoa học, đặc điểm vi phẫu và đặc điểm bột thân rễ và bột lá của mẫu nghiên cứu.  Định tính sơ bộ các nhóm chất hữu cơ trong mẫu nghiên cứu thông qua các phản ứng hóa học.  Xác định hàm lượng tinh dầu trong thân rễ, lá của mẫu nghiên cứu bằng phương pháp cất kéo hơi nước và xác định thành phần cấu tử trong tinh dầu cất được bằng sắc ký khí kết hợp khối phổ.  Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của tinh dầu thân rễ và lá của mẫu nghiên cứu. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về họ Gừng (Zingiberaceae) 1.1.1. Vị trí phân loại Theo Hệ thống phân loại của Takhtajan 2009 [12], vị trí của họ Gừng (Zingiberaceae) trong giới thực vật như sau: Giới (Kingdom) Thực vật (Planta) Ngành (Division) Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp (Class) Hành (Liliopsida) Phân lớp (Subclass) Loa kèn (Liliidae) Liên bộ (Superorder) Gừng (Zingiberanae) Bộ (Order) Gừng (Zingiberales) Họ (Family) Gừng (Zingiberaceae) 1.1.2. Đặc điểm thực vật họ Gừng Cây thảo, sống lâu năm. Thân rễ khoẻ, có khi phồng lên như củ. Thân khí sinh không có hay mọc rất cao, do các bẹ lá ôm chặt với nhau tạo thành. Lá đơn, nguyên, xếp thành 2 dãy song song. Bẹ lá kéo dài thành lưỡi nhỏ. Phiến lá có gân chạy song song. Cụm hoa dạng bông, chùm, mọc ở gốc (từ thân rễ) hay mọc ở ngọn (từ thân khí sinh) [1]. Hoa lưỡng tính, mẫu 3, đối xứng hai bên, có màu sắc, kích thước trung bình hoặc lớn [2]. Đài 3, dính nhau tạo thành ống, trên chia 3 thùy. Tràng dính nhau tạo thành ống, chia 3 thùy, thùy giữa thường lớn hơn 2 thùy bên. Nhị 1, bao phấn 2 ô, chỉ nhị nạc, hình lòng máng. Ba nhị thoái hóa dính nhau tạo thành cánh môi lớn, màu sắc sặc sỡ, 2 nhị còn lại tiêu giảm ở mức độ khác nhau, có khi lớn hơn cánh hoa, hay thành hình dạng dùi ở 2 bên gốc chỉ nhị hữu thụ, có khi tiêu giảm hoàn toàn. Bộ nhụy 2 lá noãn, dính nhau tạo thành bầu dưới, 3 ô, đính noãn trung trụ, mỗi ô nhiều noãn, có khi chỉ còn 1 ô. Vòi nhụy hữu thụ 1, mang núm nhụy hình phễu xuyên qua khe giữa của 2 ô phấn và thò ra ngoài, 2 vòi còn lại không sinh sản, tiêu giảm ở gốc vòi hữu thụ. Quả nang, ít khi là quả mọng. Hạt có nội nhũ và ngoại nhũ [1]. 1.1.3. Phân loại thực vật họ Gừng Sự phát triển của công nghệ sinh học cuối thế kỷ XX, đầu thể kỷ XXI đã hỗ trợ rất lớn cho nghiên cứu phân loại thực vật. Năm 2002, một hệ thống phân chia họ Gừng mới đã được John Kress đề xuất trên cơ sở những nghiên cứu phân tích sinh học phân tử và các đặc điểm hình thái. Hệ thống John Kress (2002) đã kế thừa một cách khách quan từ 3 các hệ thống phân loại trước đây, giải quyết được các mâu thuẫn của các hệ thống đó và ứng dụng nghiên cứu sinh học phân tử đế làm rõ mối quan hệ giữa các taxon. Vì vậy, có thể nói rằng, đây là hệ thống phân loại hoàn thiện, tiên tiến nhất từ trước đến nay. Theo hệ thống phân loại này thì họ Gừng được xếp thành 4 phân họ là Siphonochiloideae, Tamijoideae, Alpinioideae và Zingiberoideae với 53 chi và 6 tông [2]. Ở Việt Nam, các chi trong họ Gừng được sắp xếp theo hệ thống này thành 2 phân họ và 3 tông như bảng sau [2]: Bảng 1.1. Hệ thống phân loại thực vật họ Gừng ở Việt Nam sắp xếp theo hệ thống John Kress & cộng sự (2002) [2]. Phân họ 1. Alpinioideae Phân họ 2. Zingiberoideae Tông 1. Alpinieae Tông 2. Zingibereae Tông 3. Globbeae 1. Alpinia 9. Zingiber 18. Globba 2. Siliquamomum 10. Stahlianthus 19. Gagnepainia 3. Hornstedtia 11. Curcuma 4. Etlingera 12. Hedychium 5. Amomum 13. Caulokaempferia 6. Geostachys 14. Cautleya 7. Elettaria 15. Boesenbergia 8. Elettaiopsis 16. Distichochlamys 17. Kaempferia Cụ thể, khóa định loại các phân họ, tông và chi thuộc họ Gừng ở Việt Nam [2] như sau: 1A. Nhị lép bên tiêu giảm hay dạng răng, dạng dùi, hiếm khi là dạng trứng hẹp (Phân họ 1. Alpinioideae) (Tông 1. Alpinieae) 2A. Cụm hoa trên ngọn thân có lá. 3A. Nhị lép bên tiêu giảm hay dạng răng, dạng dùi; quả hình cầu, bầu dục, hiếm khi là hình thoi………………………………………………………………….1. Alpinia 3B. Nhị lép bên hình trứng ngược hẹp; quả dạng quả cải…………..2. Siliquamomum 2B. Cụm hoa mọc từ thân rễ, riêng với thân có lá. 4A. Hoa nhiều, xếp sít nhau trên trục cụm hoa; các lá bắc xếp lợp lên nhau. 4 5A. Lá bắc con hình trứng, mở đến gốc………………………………3. Hornstedtia 5B. Lá bắc con hình ống, không mở. 6A. Các hoa xếp theo vòng tròn đồng tâm……………………………4. Etlingera 6B. Các hoa xếp dọc theo trục cụm hoa; cánh môi hình tròn, trứng hay hình bầu dục………………………………………………………………...….5. Amomum 4B. Hoa ít, xếp thưa trên trục cụm hoa; các lá bắc không xếp lợp lên nhau. 7A. Lá bắc con hình ống; phần trên đài xẻ một bên………………….6. Geostachys 7B. Lá bắc con mở đến gốc; phần trên đài xẻ thành 2-3 răng ngắn. 8A. Trục cụm hoa mảnh, dài, cong xuống; lá bắc bao 1 cụm nhỏ có 3-4 hoa……………………………………………………………...……...7. Elettaria 8B. Trục cụm hoa rất ngắn, thẳng; lá bắc bao 1 cụm nhỏ có 1-2 hoa...8. Elettaiopsis 1B. Nhị lép bên dạng cánh tràng, hiếm khi là dạng dùi (Phân họ 2. Zingiberoideae) 9A. Bầu 3 ô, noãn đính trung trụ (Tông.2. Zingibereae). 10A. Nhị lép bên dạng cánh tràng dính với cánh môi; vòi nhụy được bao bởi phần phụ trung đới của bao phấn kéo dài…………………………………….….9. Zingiber 10B. Nhị lép bên dạng cánh tràng không dính với cánh môi; vòi nhụy không được bao bởi phần phụ trung đới của bao phấn kéo dài. 11A. Cụm hoa được bao bởi lá bắc hình chuông………………….10. Stahlianthus 11B. Cụm hoa không được bao bởi lá bắc hình chuông. 12A. Các lá bắc dính với nhau ở nửa dưới làm thành dạng túi………11. Curcuma 12B. Các lá bắc không dính với nhau ở nửa dưới và không thành dạng túi. 13A. Cụm hoa trên ngọn thân có lá. 14A. Lá bắc con hình ống……………………………….……..12. Hedychium 14B. Lá bắc con không hình ống, mở đến gốc hay tiêu giảm. 15A. Lá bắc hình mũi mác hẹp, bao 1 cụm nhỏ có 1-4 hoa; gốc 2 thùy tràng bên không dính với cánh môi……………………………13. Caulokaempferia 15B. Lá bắc dạng thuyền chỉ bao 1 hoa; gốc 2 thùy tràng dính với cánh môi……………………………………………………………….14. Cautleya 13B. Cụm hoa mọc ở bên hay giữa các lá. 16A. Các lá bắc xếp hai hàng. 17A. Cánh môi thường lõm hình túi, mép lượn sóng, đầu không xẻ thùy…………………………………………………………15. Boesenbergia 5 17B. Cánh môi không lõm hình túi, mép thẳng, đầu xẻ thành 2 thùy…………………………………………………..…..16. Distichochlamys 16B. Các lá bắc xếp xoắn………………………………………17. Kaempferia 9B. Bầu 1 ô, noãn đính vách (Tông 3. Globbeae). 18A. Cánh môi khía mép hay chia thùy, không có thùy giữa; cụm hoa trên ngọn thân có lá………………………………………………………….…………..18. Globba 18B. Cánh môi chia 3 thùy, thùy giữa nhỏ như chỉ, 2 thùy bên dạng cánh hoa; cụm hoa mọc từ gốc thân……………………………………………..…19. Gagnepainia 1.2. Tổng quan về chi Curcuma L. 1.2.1. Đặc điểm thực vật, sinh thái và phân bố chi Curcuma L. 1.2.1.1. Đặc điểm hình thái thực vật và sinh thái của chi Curcuma L. Đặc điểm thực vật: Cây thân thảo, cao 1-2 m; rễ phần lớn hình ống; thân rễ có nhánh, dày, nạc, có mùi thơm. Lá có phiến hình mũi mác rộng hay hình bầu dục dài, hiếm khi là hình dải hẹp; cuống lá thường dài; lưỡi ngắn. Cụm hoa mọc thẳng từ thân rễ hay giữa các bẹ lá, hay sát bên thân có lá, đôi khi cụm hoa xuất hiện trước lá. Các lá bắc dính với nhau ở 1/2 chiều dài phía dưới và làm thành hình túi, phần trên xòe ra, mỗi lá bắc chứa một cụm nhỏ có 2-7 hoa, các lá bắc có màu sắc; ở một số loài, lá bắc bất thụ và lá hữu thụ có màu khác nhau; các lá bắc con mở đến gốc (đôi khi là hình dải). Phần dưới đài hình ống hay hình chuông ngắn; phần trên xẻ sâu 1 bên, đầu chia thành 2 hoặc 3 thùy hình răng nhỏ. Phần dưới tràng hình phễu hẹp; phần trên chia thành 3 thùy hình trái xoan hay hình bầu dục dài, các thùy gần bằng nhau, đôi khi thùy giữa hơi dài hơn hai thùy bên, đầu thùy hình mũ. Cánh môi có phần giữa dày giống như gân, hai bên mỏng hơn. Nhị có chỉ nhị ngắn và rộng, thường thót lại phía đầu phần đính với bao phấn; bao phấn 2 ô, đính lưng, song song, gốc mỗi ô bao phấn kéo dài xuống phía dưới thành hình cựa ở phần lớn các loài, phần phụ trung đới đôi khi kéo dài lên phía trên thành mào nhỏ. Nhị lép hình mũi mác, trái xoan hay bầu dục, hiếm khi là hình dùi (Curcuma stenochila Gagnep.). Bầu 3 ô. Quả hình trái xoan, vỏ mỏng. Chưa gặp quả ở các loài thuộc chi Nghệ ở Việt Nam [2]. Sinh thái: Phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới [46]. Cây ưa bóng, mọc dưới tán rừng ẩm, ven suối, ven nương rẫy, sinh trưởng tốt trên đất giàu dinh dưỡng, đất phù sa nhiều mùn ẩm, thoát nước, không chịu được úng [2]. 6 1.2.1.2. Phân bố các loài thuộc chi Curcuma ở Việt Nam Chi Nghệ (Curcuma L.) là một trong những chi lớn nhất trong họ Gừng (Zingiberaceae). Ở Việt Nam, từ năm 2015 có 27 loài Curcuma L. [3], phân bố rải rác từ Bắc vào Nam. Sau đó, vào năm 2017 có thêm 2 loài mới được công bố, đó là Curcuma singularis Gagnep. vào tháng 3/2017 [38] và Curcuma cotuana Luu, Škorničk. & H.Đ.Trần vào tháng 10/2017 [34], bổ sung thêm vào danh sách loài trong chi Curcuma L. ở Việt Nam. Như vậy, đến nay có khoảng 29 loài Nghệ được công bố ở Việt Nam. Các loài được liệt kê dưới bảng sau: Bảng 1.2. Các loài thuộc chi Curcuma L. ở Việt Nam. TL STT Tên khoa học Tên Việt Nam Phân bố TK 1 C. alismatifolia Nghệ lá từ cô Quảng Ninh (Uông Bí), Kon Tum [2] Gagnep. (Đắk Glei), Tây Ninh, Tp. Hồ Chí Minh, An Giang (Châu Đốc) 2 C. sparganifolia Nghệ lá hắc tim Miền nam Việt Nam [2] Gagnep. lang 3 C. kwangsiensis Nghệ rừng Điện Biên (Điện Biên Phủ), Kon [2] S.G. Lee & C.F. Tum (Đắk Glei: Đắk Choong) Liang 4 C. cochinchinensis Nghệ nam bộ, Lạng Sơn, Quảng Trị (Hải Lăng), [2], Gagnep. Gừng gầy Kon Tum (Đắk Glei), Gia Lai [8] (KBang), Đắk Lắk (Yok Đôn), Bà Rịa-Vũng Tàu 5 C. thorelii Gagnep. Nghệ thorel Sơn La (Mộc Châu), Thừa Thiên- [2], Huế, Đắk Lắk, Tp. Hồ Chí Minh [8] 6 C. harmandii Nghệ harmand Hòa Bình (Đà Bắc), Nam Bộ [2] Gagnep. 7 7 C. longa L. Nghệ, Nghệ Lạng Sơn, Vĩnh Phúc, Hà Nội, [2], nhà, Nghệ Ninh Bình, Đắk Lắk, Đồng Nai, [8] trồng, Uất kim, Kon Tum Khương hoàng, Co hem, Co khản mỉn (Thái) 8 C. rhomba K. Nghệ hoa cựa Mới thấy ở Đắk Lắk (Dray Sup) [2] Larsen & J. Mood cong 9 C. pierreana Nghệ pierre Thừa Thiên-Huế (Huế) và Nam Bộ [2], Gagnep. [8] 10 C. stenochila Nghệ hoa vàng Lào Cai (Sa Pa), Thái Nguyên (Đại [2] Gagnep. Từ), Vĩnh Phúc (Tam Đảo), Ninh Bình (Cúc Phương), Thanh Hóa (Bá Thước), Kon Tum (Đắk Glei, Sa Thầy) 11 C. gracillima Nghệ mảnh Tây Ninh [2], Gagnep. [8] 12 C. parviflora Wall. Nghệ hoa nhỏ Lâm Đồng (Đức Trọng) [2], [8] 13 C. aeruginosa Nghệ ten đồng, Mọc hoang và được trồng ở Sơn La [2], Roxb. Nghệ đen, (Mộc Châu), Hà Giang, Tuyên [8] Nghệ xanh, Quang, Vĩnh Phúc, Bình Phước, Ngải tím, Ngái Tp. Hồ Chí Minh 14 C. zanthorrhiza Nghệ rễ vàng Kon Tum (Đắk Tô), Tp. Cần Thơ, [2], Roxb. Hậu Giang [8] 15 C. zedoaria (Berg.) Nghệ đen, Nga Mọc hoang dại và được trồng nhiều [2], Rosc. truật, Ngải tím, nơi ở Việt Nam [8] Bồng nga truật, Tam nại, Ngái 8 16 C. angustifolia Nghệ lá hẹp Kon Tum (Đắk Glei), Đắk Lắk (Ea [2], Roxb. Súp), Tây Ninh [8] 17 C. trichosantha Nghệ sâm Cao Bằng [2] Gagnep. 18 C. elata Roxb. Mì tinh rừng Thanh Hóa, Gia Lai (Mang Yang), [2], Lâm Đồng (Dran, Lang Biang) [8] 19 C. aromatica Nghệ trắng, Được trồng và mọc hoang dại [2], Salisb. Nghệ rừng, nhiều nơi ở Việt Nam: Sơn La [8] Ngải trắng, Uất (Mộc Châu), Yên Bái (Văn Chấn), kim Cao Bằng (Nguyên Bình), Hà Nội (Ba Vì, Bắc Từ Liêm, Nam Từ Liêm), Ninh Bình (Cúc Phương), Lâm Đồng (Bảo Lộc) 20 C. pambrosima Củ Giờ, Nghệ Tỉnh Phú Yên, dọc bờ sông Đà [25] Škorničk. & ăn được (pan : Rằng N.S.Lý tất cả, brosimos: ăn được - tiếng Hy Lạp) 21 C. vitellina Lâm Đồng (Đèo Bảo Lộc và Thác [28] Škorničk. & Pongour) H.Đ.Trần 22 C. newmanii Miền nam Việt Nam, tỉnh Đắk Lắk, [27] Škorničk. lân cận vùng Bản Đôn 23 C. xanthella Nghệ hoa vàng Bình Thuận, Lâm Đồng [27] Škorničk. 24 C. leonidii Vườn Quốc gia Bù Gia Mập - tỉnh Škorničk. & Lưu Bình Phước [24] 25 C. pygmaea Đắk Lắk, chưa ghi nhận ở nơi khác [30] Škorničk. & Šída f. 9 26 C. arida Škorničk. Nghệ khô hạn Vườn Quốc gia Núi Chúa tỉnh [26] & N.S.Lý Ninh Thuận 27 C. sahuynhensis Rau nghệ, Huyện Đức Phổ, tỉnh Quảng Ngãi. [26] Škorničk. & Nghệ sa huỳnh N.S.Lý [18] 28 C. singularis Cây khỏe, Sâm Gia Lai: Sa Thầy, KBang [38] Gagnep. đá 29 C. cotuana Luu, Ngải Cơ Tu Quảng Nam (Tây Giang) [34] Škorničk. & H.Đ.Trần 1.2.2. Phân loại chi Curcuma L. ở Việt Nam  Khóa định loại các loài thuộc chi Curcuma L. ở Việt Nam như sau [2]: 1A. Cụm hoa giữa các lá 2A. Gốc bao phấn có cựa 3A. Phiến lá hình dải hay mũi mác hẹp, chiều dài hơn chiều rộng 9-10 lần hay hơn. 4A. Lá bắc bất thụ ở phía trên, màu hồng tím, lá bắc hữu thụ ở phía dưới màu xanh lục; cánh môi màu tím........................................................... 1. C. alismatifolia 4B. Tất cả các lá bắc đều có màu tím hồng; cánh môi màu vàng ở giữa, không có màu tím................................................................................. 2. C. sparganifolia 3B. Phiến lá hình trái xoan, bầu dục rộng hay hình trứng, chiều dài hơn chiều rộng 1,3-3,5 lần. 5A. Mặt dưới phiến lá có lông. 6A. Cây cao đến 1 m; phiến lá dài 30-60 cm; trung đới không kéo dài thành mào ............................................................................................ 3. C. kwangsiensis 6B. Cây cao 40-60 cm; phiến lá dài 20-30 cm; trung đới kéo dài lên phía trên thành mào ngắn. 7A. Cuống cụm hoa dài 4-5 cm; cụm hoa hình trứng, dài 3,5-6 cm.................... ...................................................................................... 4. C. cochinchinensis 7B. Cuống cụm hoa dài 20-25 cm; cụm hoa hình trụ, dài 12-16 cm................... .................................................................................................... 5. C. thorelii 5B. Lá nhẵn cả 2 mặt. 10 8A. Trung đới không kéo dài lên phía trên thành mào. 9A. Tất cả các lá bắc đều chứa hoa, màu xanh.............................6. C. harmandii 9B. Có lá bắc chứa hoa, có lá bắc không chứa hoa, màu trắng-xanh hay trắng hồng............................................................................................... 7. C. longa 8B. Trung đới kéo dài lên phía trên thành mào. 10A. Cây cao 0,6-1,1 m..................................................................... 8. C. rhomba 10B. Cây cao 20-40 cm. 11A. Cây cao đến 20 cm; cánh môi màu trắng, gân giữa màu vàng................. ............................................................................................ 9. C. pierreana 11B. Cây cao 35-40 cm; cánh môi màu vàng...........................10. C. stenochila 2B. Gốc bao phấn không có cựa. 12A. Phiến lá hình dải, chiều dài hơn chiều rộng 6-18 lần...............11. C. gracillima 12B. Phiến lá hình trứng hay xoan, chiều dài hơn chiều rộng không quá 3-4 lần........ ...................................................................................................12. C. parviflora 1B. Cụm hoa mọc ở bên, riêng với thân có lá. 13A. Dọc hai bên gân giữa lá mặt trên màu nâu đỏ. 14A. Lá không cuống; thân rễ cắt ngang có màu xanh xám............13. C. aeruginosa 14B. Lá có cuống, cuống dài 1-30 cm; thân rễ cắt ngang màu vàng hay vàng da cam. 15A. Lá bắc chứa hoa dài 2,8-3 cm, ngắn hơn chiều rộng......................................... ............................................................................................14. C. zanthorrhiza 15B. Lá bắc chứa hoa dài 4-5 cm, hình trái xoan hay mũi mác.........15. C. zedoaria 13B. Dọc hai bên gân giữa lá mặt trên không có màu nâu đỏ. 16A. Cây cao đến 50 cm; phiến lá dài 15-30 cm. 17A. Cuống lá dài 12-15 cm; thùy tràng dài 1,2-1,5 cm; cánh môi hình bầu dục, dài 10-11 mm............................................................................ 16. C. angustifolia 17B. Cuống lá không có; thùy tràng dài đến 8 mm; cánh môi gần tròn, đường kính 6-8 mm.............................................................................. 17. C. trichosantha 16B. Cây cao 1 m hay hơn; phiến lá dài 30-100 cm. 18A. Lá bắc bất thụ ở dưới, màu trắng xanh; lá bắc hữu thụ ở trên, màu trắng hồng ......................................................................................... (3. C. kwangsiensis) 18B. Lá bắc bất thụ ở trên, màu trắng hồng hay trắng tím, lá bắc hữu thụ ở dưới, màu xanh. 11 19A. Lá bắc hữu thụ gần tròn, đường kính 5-6 cm...............................18. C. elata 19B. Lá bắc hữu thụ hình trái xoan, cỡ 4,5-5 × 2-2,5 cm............19. C. aromatica 1.2.3. Thành phần hóa học chi Curcuma L. Qua nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học của các loài trong chi Curcuma L. các nhà khoa học đã phát hiện được rất nhiều chất chuyển hóa khác nhau. Trong số hơn 100 loài thuộc chi này, C. longa L. (Nghệ vàng) là loài được nghiên cứu nhiều nhất, tiếp đến là C. zedoaria Rosc. (Nghệ đen) và C. amada Roxb. [46]. Tuy nhiên, những nghiên cứu tổng quát về thành phần hóa học của các loài thuộc chi Curcuma L. còn ít. Theo nghiên cứu của Wusen và các công sự năm 2017, cho đến thời điểm nghiên cứu có tổng cộng 720 hợp chất đã được phân lập và xác định từ 32 loài Curcuma L. được nghiên cứu thành phần hóa học đã công bố trên các tài liệu. Hầu hết các hợp chất này được phân lập từ thân rễ khô, một số khác từ thân rễ tươi và các bộ phận trên mặt đất. Về mặt hóa học các hợp chất này có thể được chia thành 5 nhóm: diphenylalkanoid, dẫn xuất phenylpropen, terpenoid, flavonoid và các nhóm khác [46]. - Diphenylalkanoid: đây là nhóm lớn bao gồm rất nhiều chất được phát hiện từ chi Curcuma L. với tổng cộng 102 diphenylalkanoid đã được công bố. Dựa trên độ dài của chuỗi carbon giữa 2 vòng thơm, các diphenylalkanoid có thể được phân loại thành nhóm các diphenylheptanoid, nhóm diphenylpentanoid và các diphenylalkanoid khác [46]. Trong đó, các diphenylheptanoid thường được gọi là curcuminoid và chứa bộ khung aryl-C7-aryl. Những hợp chất này có rất nhiều trong chi Curcuma L. với tổng số khoảng 96 curcuminoid được biết đến. Curcumin, demethoxycurcumin và bisdemethoxycurcumin, còn được gọi là curcumin I, II và III tương ứng, là các curcuminoid thường gặp nhất trong chi. Điển hình được nghiên cứu nhiều nhất là curcumin, nguồn chủ yếu từ C. longa L. (Nghệ vàng) [46]. Các diphenylpentanoid bao gồm 2 gốc phenyl nối nhau bởi chuỗi 5-carbon. Ba hợp chất loại này đã được tìm thấy trong rễ và thân rễ của C. longa L. [16], [50]. - Dẫn xuất phenylpropen: 16 loại monomeric và 3 loại dimeric dẫn xuất phenylpropen thu được từ các loài Curcuma L. đã được công bố [46]. - Các terpenoid (thành phần chính của tinh dầu): đây là nhóm bao gồm nhiều hợp chất nhất được phân lập từ các loài trong chi Curcuma L.. Tổng cộng 526 terpenoid đã được công bố từ 32 loài Curcuma L. (chiếm 74,7% trên tổng số hợp chất). Các loại tinh dầu từ Curcuma L. chủ yếu là monoterpen và sesquiterpen, ngoài ra một số dạng diperten, 12