TNU Journal of Science and Technology
230(01): 490 - 496
http://jst.tnu.edu.vn 490 Email: jst@tnu.edu.vn
CHARACTERIZATION OF MORPHOLOGICAL AND BIOLOGICAL
ACTIVITY OF EXTRACTS ANDROGRAPHIS PANICULATA
Tu Quang Trung*, Nguyen Thi Thu Ha, Tran Thi Hong, Pham Thi Thu Hien, Hoang Phu Hiep
TNU - University of Education
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Received:
22/9/2024
Andrographis paniculata is one of many species of herbs in the
family Acanthaceae that are commonly used in tropical countries. A.
paniculata grows wild in South and Southeast Asian countries
including India, Sri Lanka. For traditional Vietnamese medicine, the
plant is used to treat diseases such as diarrhea, eczema, dysentery,
chickenpox, fever, common cold, pneumonia. In this study, the
anatomical structure of roots, stems, and leaves of the radial plant
was described by the method of microscopy. The antibacterial
activity of the plant extract solution was evaluated by measuring the
diameter of the antibacterial ring. The chemical composition was
determined by reactive colorimetric method. The results showed that
the specimen was made and described the microscopic anatomical
structure of the roots, stems and leaves of A. paniculata. The ethanol
extract of the plant inhibited three strains of bacteria P. aeruginosa,
E. coli and S. Aureus at the lowest concentration of 50 µg/mL. In
the plant extract, there were components such as polyphenols,
alkaloids, saponins and cumin.
Revised:
17/12/2024
Published:
18/12/2024
KEYWORDS
Andrographis paniculata
Biological activity
Antibacterial
Antifungal
Microscopic anatomy
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI GIẢI PHẪU VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CÂY XUYÊN TÂM LIÊN (Andrographis paniculata)
Từ Quang Trung*, Nguyễn Thị Thu Hà, Trần Thị Hồng, Phạm Thị Thu Hiền, Hoàng Phú Hiệp
Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
TÓM TẮT
Ngày nhận bài:
22/9/2024
Xuyên tâm liên (Andrographis paniculata) là một trong nhiều loài
thảo dược thuộc họ Acanthaceae được sử dụng phổ biến ở các nước
nhiệt đới. Xuyên tâm liên mọc hoang dại ở các nước Nam Á và Đông
Nam Á bao gồm Ấn Độ, Sri Lanka. Đối với Y học cổ truyền Việt
Nam, cây Xuyên tâm liên được dùng để điều trị các bệnh như tiêu
chảy, chàm, kiết lỵ, thủy đậu, sốt, cảm lạnh thông thường, viêm phổi.
Trong nghiên cứu này, cấu tạo giải phẫu rễ, thân, lá cây Xuyên tâm
liên đã được mô tả bằng phương pháp làm tiêu giải phẫu hiển vi.
Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết cây Xuyên tâm liên đã được
đánh giá bằng phương pháp đo đường kính vòng kháng khuẩn. Thành
phần hoá học được xác định bằng phương pháp so màu phản ứng.
Kết quả cho thấy đã làm tiêu bản và mô tả cấu tạo giải phẫu hiển vi
các bộ phận rễ, thân, lá của Xuyên tâm. Cao chiết bằng ethanol của
cây Xuyên tâm liên ức chế 3 chủng vi khuẩn P. aeruginosa, E. coli
và S. Aureus ở nồng độ thấp nhất là 50 µg/mL. Trong cao chiết
Xuyên tâm liên có các thành phần như polyphenol, alkaloid, saponin
và cumarin.
Ngày hoàn thiện:
17/12/2024
Ngày đăng:
18/12/2024
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11159
* Corresponding author. Email: trungtq@tnue.edu.vn
TNU Journal of Science and Technology
230(01): 490 - 496
http://jst.tnu.edu.vn 491 Email: jst@tnu.edu.vn
1. Đặt vấn đề
Xuyên tâm liên (Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees) hay còn được gọi là Công cộng,
Khô đảm thảo, Hung bút, Nguyên cộng, Cây lá đắng, Nhất kiến kỷ,... thuộc họ Ôrô
(Acanthaceae) là một loại dược liệu có vị rất đắng [1]. Xuyên tâm liên mọc hoang dại ở các nước
Nam Á và Đông Nam Á bao gồm Ấn Độ, Sri Lanka, Pakistan, Indonesia nhưng lại được trồng ở
các nước như Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Brunei, Indonesia và các khu vực nhiệt đới ở Châu
Mỹ và cả ở Tây Nam Nigeria [2].
Trong y học cổ truyền, Xuyên tâm liên đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ để điều trị các bệnh
như tiêu chảy, chàm, kiết lỵ, thủy đậu, sốt, cảm lạnh thông thường, viêm phổi, viêm gan... [3]. Ngày
nay, Xuyên tâm liên được đánh giá có nhiều hoạt tính tốt như chống ung thư [4], kháng virus [5],
kháng khuẩn [2], kháng viêm, chống đái tháo đường, chống dị ứng, chống oxy hóa... [6]. Ngoài ra,
chiết xuất Xuyên tâm liên còn thể hiện hiệu quả kháng viêm và kháng khuẩn đối với tình trạng
viêm da cấp tính và mạn tính [7].
Tuy nhiên, ở Việt Nam các công bố về cấu tạo giải phẫu, thành phần hoá học và hoạt tính sinh
học của cao chiết cây Xuyên tâm liên còn tương đối ít. Trong nghiên cứu này, bên cạnh việc mô
tả đặc điểm giải phẫu rễ, thân, lá, chúng tôi còn xác định thành phần một số chất và hoạt tính
kháng khuẩn của cao chiết Xuyên tâm liên.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Vật liệu
Cây Xuyên tâm liên sử dụng trong nghiên cứu được mua tại Công ty giống cây trồng ở Hải
Phòng trong tháng 10 năm 2022. Mẫu gồm cành mang lá, hoa và rễ để làm tiêu bản thực vật; một
số đoạn rễ, thân, lá tươi để nghiên cứu cấu tạo giải phẫu hiển vi. Mẫu thân, lá cắt nhỏ, sấy khô để
nghiên cứu hoạt tính sinh học.
Các chủng vi khuẩn kiểm định: Escherichia coli, Staphylococcus aureus và Pseudomonas
aeruginosa. Các chủng vi sinh vật do Khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên
cung cấp.
2.2. Phương pháp
Định danh mẫu: Cây Xuyên tâm liên được định danh theo phương pháp hình thái so sánh và
đối chiếu với khoá phân loại thực vật theo mô tả của Hoàng Thị Sản và Nguyễn Thị Bé (2005) [8].
Giải phẫu rễ, thân, lá: Tiêu bản hiển vi rễ, thân lá được tiến hành theo mô tả của Hoàng Thị
Sản và Nguyễn Phương Nga (2008) [9].
Tạo cao chiết và xác định thành phần hoá học: Sấy khô lá cây Xuyên tâm liên ở 50oC sau
nghiền thành bột mịn. Sử dụng cồn 90% làm dung môi để tạo cao chiết trong 4 tiếng ở nhiệt độ
90oC rồi đem lọc qua giấy lọc Whatmenn 1, quá trình lặp lại 3 lần. Sử dụng máy cô quay chân
không EYELA để loại bỏ dung môi và lưu giữ cao chiết ở 4ºC. Sử dụng phương pháp phản ứng
màu để xác định thành phần hoá học của cao chiết lá cây Xuyên tâm liên theo Nguyễn Văn Đàn
và Nguyễn Viết Tựu (1978) [10]: polyphenol (sử dụng FeCl3), flavonoid (sử dụng Mg/HCl đặc),
alkaloid (sử dụng thuốc thử Dragendoff và Mayer), saponin (sử dụng antimoin trichlorid), steroid
(phản ứng Liberman-Bourchar).
Hoạt tính kháng khuẩn: Sử dụng phương pháp đo đường kính vòng kháng khuẩn để đánh
giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết Xuyên tâm liên [11]. Cao Xuyên tâm liên được hoà tan
trong dung dịch DMSO thành các tỷ lệ 100 µg/mL, 50 µg/mL, 25 µg/mL. Khả năng kháng khuẩn
của cao Xuyên tâm liên được xác định dựa trên vòng kháng khuẩn xung quanh giếng thạch (6
mm) có chứa cao Xuyên tâm liên. Đường kính vòng kháng vi khuẩn được đo bằng thước đo đơn
vị mm sau 24 giờ ủ mẫu ở nhiệt độ 30oC. Đối chứng âm là dung dịch DMSO 2%, đối chứng
dương là kháng sinh Amocilin 50µg/mL.
TNU Journal of Science and Technology
230(01): 490 - 496
http://jst.tnu.edu.vn 492 Email: jst@tnu.edu.vn
3. Kết quả và bàn luận
3.1. Đặc điểm hình thái cây Xuyên tâm liên
Cây Xuyên tâm liên là cây thân cỏ mọc thẳng cao khoảng 0,3 - 0,8 m, nhiều cành. Thân cây
có tiết diện hình vuông. Hoa cụm nhỏ trắng, điểm chút hồng, mọc thành chùm hình chuỳ ở nách
lá hay đầu cành. Quả đơn dẹp. Hạt nhỏ màu nâu nhạt (Hình 1). Lá đơn nguyên. Lá mọc đối.
Phiến lá hình trứng thuôn hay hình mác, đầu lá nhọn, mặt nhẵn, dài khoảng 3 - 12 cm, rộng
khoảng 1 – 3 cm (hình 2).
Hình 1. Đặc điểm hình thái cây Xuyên tâm liên
Hình 2. Lá cây Xuyên tâm liên
3.2. Cấu tạo giải phẫu rễ, thân, lá
3.2.1. Cấu tạo giải phẫu lá cây Xuyên tâm liên
Phần phiến lá (Hình 3): Ngoài cùng là biểu bì trên (1) gồm 1 lớp tế bào hình chữ nhật nằm
ngang hoặc đa giác uốn lượn, không có lỗ khí (Hình 4), vách thẳng, xếp sít nhau đảm nhiệm chức
năng bảo vệ. Dưới biểu bì là mô đồng hóa (2) gồm 3 - 5 lớp tế bào dài, xếp sít nhau, vuông góc với
bề mặt, chứa nhiều lục lạp chuyên hóa với chức năng tổng hợp chất hữu cơ. Mô xốp (3) nằm ngay
dưới mô giậu, gồm các lớp tế bào hình hơi bầu dục và chứa ít lục lạp hơn. Mô xốp thực hiện chức
năng dự trữ và dinh dưỡng, tiếp đó là bó dẫn (4) là loại bó chồng chất kín, có gỗ mặt trên và libe ở
dưới hình vòng cung. Biểu bì dưới (5) gồm 1 lớp tế bào biểu bì xếp sít nhau có nhiều lỗ khí đảm
nhiệm chức năng trao đổi khí và thoát hơi nước (Hình 5).
Hình 3. Giải phẫu cắt ngang lá
cây Xuyên tâm liên
Hình 4. Biểu bì trên của lá cây
Xuyên tâm liên (không có lỗ khí)
Hình 5. Biểu bì dưới của lá cây
Xuyên tâm liên (với các lỗ khí)
Phần phiến lá:1. Biểu bì trên; 2. Mô đồng hóa; 3. Bó dẫn kín ở phiến lá; 4. Mô xốp; 5. Biểu bì dưới.
Phần gân chính: 6. Biểu bì; 7. Mô nâng đỡ; 8. Mô mềm; 9. Cương mô; 10. Phloem
(Hình ảnh quan sát ở độ phóng đại 160 lần)
Phần cuống chính (Hình 3): Biểu bì ngoài (6) là mô che chở sơ cấp có vai trò bảo vệ cho các
mô bên trong. Tiếp đó là cương mô (7) gồm vài lớp tế bào có vách dày bằng cellulose (nhuộm
màu đỏ của thuốc nhuộm carmine). Sát với cương mô đó là mô mềm vỏ (8) gồm hơn một chục
lớp tế bào hình đa giác hơi tròn, có kích thước lớn. Phloem (9) có nguồn gốc sơ cấp là những tế
bào sống (bắt màu hồng của carmine), có hình đa giác, nhỏ, xếp sít nhau tạo thành một vòng liên
tục. Gỗ cấp 1 (10) có 8 - 9 lớp tế bào chết, bắt thuốc nhuộm xanh metylen và có kích thước khác
nhau. Trong cùng đó là mô mềm ruột (11): gồm các tế bào mô mềm hình tròn.
3.2.2. Cấu tạo giải phẫu của thân cây Xuyên tâm liên
Trên lát cắt ngang từ ngoài vào trong thân cây Xuyên tâm liên (Hình 6) gồm: Biểu bì (1) có
một lớp tế bào sống, xếp sít nhau tăng cường vai trò bảo vệ. Phía trong biểu bì là mô cơ (2) chủ
TNU Journal of Science and Technology
230(01): 490 - 496
http://jst.tnu.edu.vn 493 Email: jst@tnu.edu.vn
yếu là mô dày góc là những tế bào có vách cellulose dày (bắt màu hồng đậm), tập hợp thành đám
lớn ở 4 góc thân và vài đám nhỏ ở các cạnh thân. Mô dày đảm nhiệm việc nâng đỡ. Nhu mô vỏ
(3) gồm vài lớp tế bào hơi tròn cạnh, kích thước nhỏ, các tế bào có vách mỏng bằng cellulose và
sắp xếp không sít nhau. Mô cứng (4) gồm các tế bào thành dày hóa gỗ, có vai trò nâng đỡ bó dẫn
của thân cây. Sát mô cứng đó là lớp libe (5) có nguồn gốc sơ cấp, gồm những tế bào sống hình đa
giác nhỏ, được hình thành từ tầng trước phát sinh. libe bắt màu đỏ và phân hóa hướng tâm. Tiếp
theo đó là gỗ (6) gồm vài chục lớp tế bào thường nhỏ (vách nhuộm màu xanh). Bó gỗ phân hóa
theo hướng từ trong ra ngoài. Phần trong cùng của thân là mô mềm (7) ruột gồm các tế bào có
kích thước lớn, hình hơi tròn có chức năng dự trữ.
Hình 6. Giải phẫu cắt ngang thân cây Xuyên tâm liên
1. Biểu bì; 2. Mô cơ; 3. Nhu mô vỏ; 4. Mô cứng; 5. Libe; 6. Gỗ; 7. Mô mềm ruột.
(Hình ảnh quan sát ở độ phóng đại 160 lần)
3.2.3. Cấu tạo giải phẫu của rễ cây Xuyên tâm liên
Trên hình 7 lát cắt ngang miền trưởng thành của rễ cây Xuyên tâm liên từ ngoài vào trong
gồm: Bần (1) gồm các tế bào hình chữ nhật có kích thước lớn và xếp sát nhau. Vách tế bào hóa
bần dày (bắt màu xanh methylene) giúp tăng cường chức năng bảo vệ. Ngay cạnh sát lớp bần đó
là tầng phát sinh vỏ (2) gồm các lớp tế bào sống hình đa giác nhỏ và bắt màu đỏ đậm của thuốc
nhuộm carmine. Các tế bào này phân chia theo hướng tiếp tuyến. Tiếp đến đó là mô mềm vỏ (3)
gồm các lớp tế bào có hình hơi tròn và xếp thưa. Libe (4) gồm những tế bào hình đa giác, kích
thước nhỏ, gồm mạch rây và mô mềm libe. Tượng tầng (5) gồm một số lớp tế bào sống, hình hơi
dài, có màng mỏng. Tượng tầng phân chia theo hướng tiếp tuyến trong cho gỗ thứ cấp và phía
ngoài cho libe thứ cấp. Bên cạnh tượng tầng đó là gỗ cấp 2 (6) gồm khoảng vài chục lớp tế bào
phân hóa, thành dày hóa gỗ và bắt màu xanh, sắp xếp thành dải liên tục, phân hóa ly tâm và có
nhiệm vụ dẫn truyền nước và nhựa nguyên. Trong cùng là mô mềm ruột (7) ở giữa, gồm tế bào
tròn cạnh, nhỏ hơn các tế bào mô mềm vỏ.
Hình 7. Giải phẫu cắt ngang rễ cây Xuyên tâm liên
1. Bần; 2. Tầng sinh vỏ; 3. Mô mềm vỏ; 4. Libe; 5. Tượng tầng; 6. Gỗ; 7. Mô mềm ruột
(Hình ảnh quan sát ở độ phóng đại 160 lần)
TNU Journal of Science and Technology
230(01): 490 - 496
http://jst.tnu.edu.vn 494 Email: jst@tnu.edu.vn
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi tương tự như nghiên cứu của Sudhakaran năm 2012 [12].
Theo nghiên cứu của tác giả, gân lá hình chân vịt, mặt trên biểu bì không có khí khổng, mặt dưới
biểu bì có khí khổng, tỷ lệ mô giậu nhỏ. Thân vuông với các lớp mô dày ở các góc, các tia tủy
đơn hàng với lượng lớn sợi hóa gỗ, calci oxalat nhiều ở các vị trí đặc trưng của mô biểu bì lá, mô
nền cuống lá, thân, mạch gỗ thứ cấp của rễ cũng có các đặc điểm riêng của loài.
3.3. Định tính các chất trong cao chiết Xuyên tâm liên
Kết quả định tính thành phần một số chất trong Xuyên tâm liên thể hiện ở bảng 1.
Bảng 1. Kết quả định tính một số nhóm chất hữu cơ có trong Xuyên tâm liên
TT
Nhóm chất
Phản ứng
Hiện tượng
Kết quả thí nghiệm
1
Polyphenol
FeCl3
Màu nâu đỏ
+
2
Alkaloid
Dragendoff
Tủa, vàng cam
+
3
Saponin
Antimoin trichlorid trong dung
dịch chloroform
Màu vàng
+
4
Cumarin
NaOH 10%
kết tủa
+
Qua Bảng 1 ta thấy trong cao chiết Xuyên tâm liên có các hợp chất hữu cơ như polyphenol,
alkaloid, saponin và cumarin.
Polyphenol
Alkaloid
Saponin
Cumarin
Hình 8. Phản ứng nhận biết các chất của cao chiết Xuyên tâm liên
Hình 8 minh họa kết quả phản ứng nhận biết các nhóm chất hữu cơ trong cao chiết Xuyên tâm
liên. Cụ thể: Ống nghiệm chứa polyphenol cho phản ứng với FeCl₃ tạo màu nâu đỏ đặc trưng.
Ống nghiệm chứa alkaloid với thuốc thử Dragendorff xuất hiện tủa màu vàng cam. Saponin trong
dung môi chloroform phản ứng với Antimon trichlorid tạo màu vàng. Coumarin được nhận biết
qua phản ứng với NaOH 10%, tạo hiện tượng kết tủa. Những kết quả này khẳng định sự hiện diện
của polyphenol, alkaloid, saponin và coumarin trong cao chiết Xuyên tâm liên, góp phần xác định
thành phần hóa học của dược liệu.
Theo nghiên cứu của Obi và cộng sự [2], trong cao chiết methanol lá của loài A. paniculata
thu tại Nekede có các thành phần hoá học như Tanin, Alkaloid, Carbohydrate, Sterols/Steroids,
Flavonoids, Volatile oils, Terpenoids, Saponins, Phenols.
3.4. Hoạt tính kháng khuẩn của cao Xuyên tâm liên
Cao cây Xuyên tâm liên được thử ở nồng độ 25, 50 và 100 µg/mL với dung môi DMSO 2%
(Dimethyl Sulfoxide). Kết quả thể hiện trên hình 9 và hình 10.
Kết quả ở hình 9 và hình 10 cho thấy cao chiết lá Xuyên tâm liên có hoạt tính kháng khuẩn từ
nồng độ 50 mg/ml và không thể hiện hoạt tính kháng khuẩn ở nồng độ 25 mg/ml. Khi so sánh với
kháng sinh, hoạt tính kháng khuẩn của kháng sinh thể hiện mạnh hơn so với cao chiết ở cả 3 nồng
độ. Hoạt tính kháng khuẩn tốt nhất đối với chủng S. aureus, tiếp theo là chủng P. aeruginosa và
cuối cùng là chủng E. coli. Đối với nồng độ cao chiết 50% thì E.coli có đường kính kháng khuẩn
là 1,03 mm; S. aureus có đường kính kháng khuẩn là 4,03 mm và P. aeruginosa có đường kính
kháng khuẩn là 5,97 mm. Theo quy ước của Mahesh và Satish (2009) [13] thì nồng độ kháng
khuẩn của cao chiết đều ở mức kháng khuẩn yếu.