TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC  BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH HÓA HỮU CƠ KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐỊA Y LOBARIA PULMONARIA (LOBARIACEA) THU HÁI Ở TỈNH LÂM ĐỒNG Giáo viên hướng dẫn: Ths. Dương Thúc Huy Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thùy An Trương Thị Diễm Nguyễn Công Dương Nguyễn Thị Giang Lê Hồng Bảo Ngọc TP. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2014 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH Hình 1. Một số địa y dạng bột (crustose) . Hình 2. Một số địa y hình lá (foliose) Hình 3. Một số địa y dạng sợi (fructicose) Hình 4. Địa y Lobaria amplissima Hình 5. Địa y Lobaria virens Hình 6. Địa y Lobaria srobiculata Hình 7. Địa y Lobaria pulmonaria được thu hái tại tỉnh Lâm Đồng DANH MỤC BẢNG LỜI CẢM ƠN **** Để hoàn thành Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học này, đầu tiên em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn là Thầy Dương Thúc Huy, giảng viên chuyên nghành hóa hữu cơ khoa hóa, trường Đại Học Sư Phạm TP.HCM, đã hướng dẫn chúng em làm đề tài này, đặc biệt chúng em xin chân thành cảm ơn PGS. Ts. Nguyễn Kim Phi Phụng và Ths. Nguyễn Thị Mỹ Dung đã trực tiếp hướng dẫn chúng em làm đề tài nghiên cứu này. Để có những thiết bị đo đạt và làm thực nghiệm, chúng em cũng chân thành cám Trang 2 Trang 2 ơn Khoa Hóa – Trường Khoa Học Tự Nhiên đã cho chúng em sử dụng để hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Cuối lời em xin chúc quý thầy cô luôn dồi dào sức khỏe để tiếp tục cống hiến cho sự nghiệp giáo dục và luôn là tấm gương sáng cho chúng em noi theo. Em xin chân thành cảm ơn! TP. HCM, Ngày 22 Tháng 04 Năm 2014 Nhóm SV thực hiện đề tài 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Địa y là một dạng cơ thể phức tạp được tạo nên từ nhiều thành phần khác nhau. Thành phần chính trong địa y thường là nấm. Nấm không thể tự tạo ra nguồn thức ăn cho mình nên chúng thường sống cộng sinh với một thành phần khác hoặc sống hoại sinh. Nấm trong địa y (thuộc giới Nấm) thường cộng sinh với một thành phần khác, thành phần này có khả năng tạo ra nguồn dinh dưỡng thông qua quá trình quang hợp. Đôi khi thành phần này là tảo, khi khác lại là vi khuẩn lam, cũng có khi là bao gồm cả hai loại trên. [17] Mỗi loài địa y cần điều kiện sống và phát triển khác nhau. Một số địa y chỉ phát triển trên giá thể có tính acid, một số khác phát triển trên giá thể có tính baz hoặc trung tính. Các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng…đều có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của các loài địa y. Nhờ có các điều kiện sống đa dạng mà địa y có mặt ở khắp nơi trên thế giới, từ những môi trường quen thuộc (trong rừng, trên tường…) đến những môi trường sống khắc nghiệt (hai vùng cực, đỉnh núi, sa mạc…). [1] Địa y tăng trưởng với một tốc độ rất chậm. Địa y dạng bột tăng trưởng từ 0.1 đến 1 mm/năm, địa y dạng lá tăng trưởng từ 2-4 cm/năm. Địa y rất nhạy cảm với ô nhiễm Trang 3 Trang 3 không khí nên có thể xem địa y như một loại chỉ thị tự nhiên về chất lượng không khí. Do đó ngày nay phải đi xa khỏi thành phố vài dặm chúng ta mới có thể tìm thấy địa y. [4] Địa y phát triển với nhiều hình dạng khác nhau, dựa vào đó mà địa y được phân thành các loại khác nhau nhưng thường thấy nhất có 3 dạng chính [17] * Crustose lichen: Địa y dạng bột mịn. Loài địa y này có dạng trông giống như bột mịn dính rất chắc vào đá, cây cối, vỉa hè hoặc trong đất, thường rất khó để tách chúng ra khỏi những giá thể này mà không làm tổn hại đến giá thể. * Foliose lichen: Địa y dạng phiến lá. Loài địa y này thường có dạng như lá, tán của chúng có thể phân ra thành nhiều thùy (lobes). Thường chúng gắn với giá thể (nhưng không quá chặt) thông qua những cấu trúc khác nhau, một trong số đó là cấu trúc trông như rễ giả gọi là rhizine. * Fructicose lichen: Địa y dạng sợi. Loài địa y này thường có tiết tròn, phân nhiều nhánh, trông như một chùm lông bám trên giá thể hoặc cũng có khi giống như những sợi dây buông thõng trên các cây lớn. Bacidia inundata Nectriopsis physciicola Pertusaria multipuncia (ảnh được chụp bởi Ballingeary và County Cork tại Ireland) Hình 1. Một số địa y dạng bột (crustose) [12] Lobaria pulmonaria Menegazzia terebrata Sticta canariensis (ảnh được chụp bởi Ballingeary và County Cork tại Ireland) Trang 4 Trang 4 Hình 2. Một số địa y hình lá (foliose) [12] Cetraria aculeate Ramalina cuspidate Usnea wasmuthii (ảnh được chụp bởi Ballingeary và County Cork tại Ireland) Hình 3. Một số địa y dạng sợi (fructicose) [12] 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Họ Lobariaceae bao gồm các loài địa y có tán rộng, đường kính có thể lên đến 50 cm hoặc hơn. Họ địa y này có gần 800 loài và được chia thành 3 chi chính. [4] - Chi Sticta - Chi Lobaria - Chi Pseudocyphellaria Tuy nhiên hiện nay, ở Việt Nam chưa có nghiên cứu hoá học nào về các loài địa y thuộc các chi này. Bên cạnh đó, tại rừng Bidoup thuộc tỉnh Lâm Đồng, chúng tôi phát hiện thấy có nhiều loài địa y thuộc chi Lobaria. Trong đó có một số loài phát triển mạnh với số lượng nhiều. Do đó, chúng tôi đã chọn các loài địa y thuộc chi này làm đối tượng nghiên cứu. 2.1. Tổng quan về chi Lobaria 2.1.1. Đặc điểm chung Địa y thuộc chi Lobaria có dạng hình lá, kích thước lớn, các thuỳ thường phân nhánh, có phần rìa bo tròn không sắc cạnh. Bề mặt trơn nhẵn hoặc có các nếp gấp dạng lưới. Màu sắc thay đổi tuỳ thuộc vào môi trường khô ráo hay ẩm ướt. Mặt dưới màu trắng hoặc xám nhạt, có gắn rễ giả gọi là rhizines. [17] 2.1.2. Phân bố Các loài địa y thuộc chi này thường được tìm thấy ở nơi ẩm ướt hoặc có nhiều bóng râm. [17] Trang 5 Trang 5 2.1.3. Mô tả thực vật một số loài địa y thuộc chi Lobaria 2.1.3.1. Lobaria amplissima  Mô tả thực vật Thuộc dạng fructicose, thuỳ rộng từ 5 đến 30 mm, đường kính từ 15 đến 30 cm, phần rìa bo tròn. Trong môi trường ẩm ướt có màu xanh lá, môi trường khô ráo có màu xám trắng. Bề mặt trơn láng hoặc gợn sóng. [17] Trang 6 Trang 6 Hình 4. Địa y Lobaria amplissima [12]  Phân bố Lobaria amplissima thường được tìm thấy trên vỏ cây, đặc biệt là những cây rụng lá. Đôi khi loài địa y này còn được tìm thấy trên những tảng đá (ngoại trừ đá vôi). Chúng nhạy cảm với sự ô nhiễm và sẽ biến mất khi nồng độ CO 2 trong không khí lớn hơn 30 μg/m 3 . Chúng thường phân bố tại vùng có khí hậu ôn đới, nơi ít nhiều ẩm ướt. [17] 2.1.3.2. Lobaria virens  Mô tả thực vật Địa y thuộc dạng foliose, đường kính có thể đạt đến 30 cm, bám khá chặt vào giá thể. Thuỳ rộng từ 0.5 đến 3 cm, phần rìa bo tròn, nằm tách rời, tiếp giáp hoặc chồng chéo lên nhau. Màu sắc thay đổi từ xám đến xanh lá trong môi trường khô ráo đến ẩm ướt. Bề mặt khá trơn láng, đôi khi có gợn sóng. Mặt dưới màu nâu nhạt, được bao phủ bằng một lớp lông tơ. [17] Hình 5. Địa y Lobaria virens [12] Trang 7 Trang 7  Phân bố: Lobaria virens thường được tìm thấy trên thân cây sồi, cây trần bì, cây du hay cây dẻ, đôi khi chúng còn được tìm thấy trên những tảng đá râm mát hoặc trên các vách đá. Đây là loài địa y phổ biến từ khu vực Đại Tây Dương cho đến Na Uy. [17] 2.1.3.3. Lobaria srobiculata  Mô tả thực vật Địa y dạng foliose, đường kính khoảng 20 cm. Thuỳ rộng từ 1 đến 3 cm, phần rìa bo tròn có dạng răng cưa. Bề mặt xù xì không trơn láng. Trong môi trường khô ráo, bề mặt có thể thay đổi từ màu xám đến xanh dương nhạt. Mặt dưới màu nâu nhạt và có lông tơ. Túi bào tử ban đầu có hình nắm tay sau đó không có hình dạng nhất định. Các hạt được phát tán đi từ túi bào tử để tạo sự sống mới có màu xám lục. [17] Hình 6. Địa y Lobaria srobiculata [12 ]  Phân bố Lobaria srobiculata thường được tìm thấy trên những tảng đá (ngoại trừ đá vôi) hoặc trên những thân cây không có nhựa. Chúng được tìm thấy ở những nơi ẩm ướt, có khí hậu ôn đới và lạnh. Ngoài ra chúng còn được tìm thấy ở một vài nơi tại châu Âu. [17] Trang 8 Trang 8 2.1.4. Các nghiên cứu hóa học về chi Lobaria 2.1.4.1. Các hợp chất chứa N: Sticticin (1) được tìm thấy trong Lobaria virens [19] 2.1.4.2. Depside – Tridepside: Meta–scrobiculin (2) và para–scrobiculin (3) được tìm thấy trong Lobaria scrobiculata [6] . 4-O-methylgyrophoric acid (4) được tìm thấy trong Lobaria dissecta [7] . OH O CH 3 H 3 CO O OH O O CH 3 CH 3 COOH OH OH OCH 3 O O H 3 CO O OH HO OH OH O H 3 CO O OH CH 3 O meta-Scobiculin (2) para-Scobiculin (3) 4-O-methylgyrophoric acid (4) 2.1.4.3. Depsidone: Cryptostictic acid (5) và methylstictic acid (6) được tìm thấy trong Lobaria oregana [13] . Stictic acid (7) được tìm thấy trong Lobaria retigera (Bory) Trev [19] và isidiophorin (8) được tìm thấy trong Lobaria isidiophora Yoshim [19] . Trang 9 Trang 9 Trang 10 Trang 10 Stictic acid (7) (Lobaria retigera) Isidiophorin (8) (Lobaria isidiophora) Methylstitic acid (6) (Lobaria oregana) Cryptostitic acid (5) (Lobaria oregana) [...]... có nhiều trong địa y Các nghiên cứu hóa học trên chi Lobaria cũng cho th y có sự hiện diện của những hợp chất n y Bên cạnh đó, chúng tôi nhận th y loài địa y Lobaria pulmonaria thu c chi Lobaria phát triển khá nhiều ở rừng Bidoup – Lâm Đồng Do đó, chúng tôi chọn loài địa y n y làm đối tượng nghiên cứu Loài địa y n y được định danh bởi nhóm nghiên cứu của Giáo sư J.Boustie thu c đại học Rennes 1 Pháp... Thạc sĩ Võ Thị Phi Giao khoa sinh học, trường đại học Khoa Học Tự Nhiên, đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Trang 17 Trang 17 Mục tiêu của đề tài là khảo sát thành phần hoá học của các hợp chất cô lập được từ loài địa y Lobaria pulmonaria Từ loài địa y đã thu hái tiến hành thực hiện các bước sau: - Điều chế các loại cao Cô lập các hợp chất tinh khiết Xác định cấu trúc hoá học của các hợp chất cô lập... methanol của Lobaria pulmonaria có khả năng ức chế indomethacin ở chuột – một tác nhân g y tổn thương niêm mạc dạ d y Ngoài ra vào năm 1999, EMEA [20] - the European Agency for the evaluation of medicinal products cũng đã công bố về việc Lobaria pulmonaria được sử dụng để chế biến thức ăn trong lĩnh vực thú y 2.2.4 Các nghiên cứu hóa học Cho đến ng y nay, vẫn còn rất ít các bài báo nghiên cứu thành phần. .. Hình 7 Địa y Lobaria pulmonaria khi mới thu hái (hình trái) và sau khi phơi khô (hình phải) 2.2.3 Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học Lobaria pulmonaria được sử dụng làm thực phẩm hay mỹ phẩm Ngoài ra loài địa y n y còn được sử dụng trong các bài thu c dân gian để điều trị các bệnh khác nhau như bệnh chàm, các bệnh về đường hô hấp, phổi, viêm khớp.[9] Trong y học Thổ Nhĩ Kỳ sử dụng Lobaria pulmonaria. .. Phân bố Lobaria pulmonaria phân bố rộng những khu vực có khí hậu ẩm ướt, lượng mưa cao tại châu Âu, châu Á, Bắc Mỹ và châu Phi [10] Loài địa y n y đặc biệt nh y cảm với ô nhiễm không khí nên hiện nay, Lobaria pulmonaria đang dần biến mất tại Châu Âu cũng như những khu vực x y dựng khu công nghiệp.[21] Ngoài ra loài địa y n y cũng đã được nuôi c y trong phòng thí nghiệm để phục vụ cho nhiều nghiên cứu. [23]... bố tìm th y một depside là gyrophoric acid (31) trong loài Lobaria pulmonaria Năm 1999, EMEA[20] the European Agency for the evaluation of medicinal products cũng đã công bố về sự có mặt của gyrophoric acid (31) và tenuiorin (32) trong loài địa y n y Năm 1994, Antonio G.Gonzalez và những cộng sự của ông [2] đã công bố loài Lobaria pulmonaria có chứa các depsidone như stictic acid (22), hypostictic... Trang 31 [22] Trương Bích Ngân, Phạm Văn Cường, Doel D Soejarto, Đoàn Thị Mai Hương, Nguyễn Văn Hùng, 2009, Nghiên cứu thành phần hóa học c y mộc hương lá dài, Tạp chí Hóa học , T 47 (4A), 405 - 408 [23] William C Denison, 1988, Culturing the lichen Lobaria oregano and L .pulmonaria on nylon monofilament, The New York Botanical Gaden, Vol 80, No 6, 811 Trang 32 Trang 32 PHỤ LỤC Trang 33 Trang 33 1 Phụ... thơm tại vùng δH = 2.43 ppm và δH = 2.05 ppm So sánh dữ liệu phổ của hợp chất LOBA9 với methy -orcinolcarboxylate nhận th y có sự tương đồng Do đó đề nghị hợp chất LOBA9 là methy -orcinolcarboxylate với công thức như sau Trang 23 Trang 23 Methy -orcinolcarboxylate (LOBA9) Bảng 3 So sánh dữ liệu phổ của hợp chất LOBA9 với methy -orcinolcarboxylate[22] Vị trí 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 – OH 4 – OH 7-OCH3 3.2.3... đặc trưng của hợp chất depsidone Đồng thời phổ MS có m/z = 401 mu phù hợp với công thức phân tử C20H16O9 của hợp chất có khung depsidone Tương quan HMBC cho th y proton của nhóm –OCH 3 có tương quan với một carbon methine, đồng thời proton của nhóm methine n y cũng cho tương quan với nhóm –COO- So sánh dữ liệu phổ của hợp chất LOBA7 với methylstictic acid nhận th y có sự tương đồng Do đó đề nghị hợp... kg địa y Lobaria Pulmonaria (Lobariacea) ở tỉnh Lâm Đồng, chúng tôi đã điều chế 140g cao chia thành các phân đoạn Từ cao thô ban đầu tiến hành sắc ký cột với hệ dung môi tăng dần, thu được 6 phân đoạn cao: n-Hexan, EA1, EA2, EA3, EA4, Me Từ cao EA1 chúng tôi đã cô lập được 4 hợp chất là: 7 CH3 6 HO 3 4 5 5 Orcinol (LP) OH 3 O 6 1 4 HO 2 HO 4 OH 5 7 6 COOCH 3 1 1 2 CH3 8 CH3 3 7 OCH 3 2 OH CH3 Methyl . ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC  BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH HÓA HỮU CƠ KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐỊA Y LOBARIA PULMONARIA (LOBARIACEA) THU HÁI. srobiculata Hình 7. Địa y Lobaria pulmonaria được thu hái tại tỉnh Lâm Đồng DANH MỤC BẢNG LỜI CẢM ƠN **** Để hoàn thành Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học n y, đầu tiên em xin chân thành cảm ơn giáo viên. trong lĩnh vực thú y. 2.2.4. Các nghiên cứu hóa học Cho đến ng y nay, vẫn còn rất ít các bài báo nghiên cứu thành phần hoá học của loài địa y n y. Siegfried huneck và Isao Yoshimura [19] đã