Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ nấm daldinia concentrica ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

TỐNG PHƯƠNG THỦY

PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC
MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ
NẤM DALDINIA CONCENTRICA Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Vinh, 2015
1


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

TỐNG PHƯƠNG THỦY

PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC
MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ
NẤM DALDINIA CONCENTRICA Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: HÓA HỌC HỮU CƠ
Mã số: 60440114

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ VĂN HẠC

Vinh, 2015

2


LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại Phòng thí nghiệm Hoá hữu cơ, Khoa Hoá
Học, Trường Đại học Vinh, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến:
PGS.TS. Lê Văn Hạc đã giao đề tài, hướng dẫn tận tình chu đáo, tạo mọi điều
kiện về vật chất và tinh thần trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
PGS.TS. Trần Đình Thắng đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm, phân
tích và giải phổ.
PGS.TS. Nguyễn Hoa Du, PGS.TS. Trần Đình Thắng đã đọc luận văn và cho
những nhận xét rất quý báu.
Đồng thời tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Hoá Hữu
cơ và các thầy cô trong Khoa Hoá, Khoa Sau đại học, Trường Đại học Vinh, Các anh
chị trong Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Các anh chị
trong lớp CH21 Hoá Hữu cơ và bạn bè, gia đình, người thân đã động viên và giúp đỡ
tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này.

Tác giả

Tống Phương Thủy

MỤC LỤC
3


.

A. Mở đầu
1. Lý do chọn đề tài

2. Mục đích nghiên cứu
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
5. Phương pháp nghiên cứu
6. Những đóng góp mới
B. Nội dung
Chương 1. Tổng quan
1. Chi Daldinia

1.1.1. Lịch sử hình thành chi Daldinia
1.1.2. Đặc điểm phân bố
1.1.3. Phân loại
2.

Nấm Daldinia concentrica

1.2.1. Đặc điểm thực vật
1.2.2. Thành phần hóa học
1.2.3. Môi trường sống và phân bố của nấm Daldinia concentrica
1.2.4. Hoạt tính sinh học
3. Hợp chất Cytochalasan
1.3.1. Cấu trúc đa dạng
1.3.2. Hoạt tính sinh học
1.3.2.1. Tính gây độc tế bào và tiềm năng như tác nhân chống ung thư
1.3.2.2. Hoạt tính chống vi trùng và ký sinh trùng
1.3.2.3. Tính chất dược lý khác

1.3.2.4. Cytochalasan là độc tố thực vật
1.3.2.5. Tầm quan trọng về độc tính và tác động đến sự hư hỏng thực phẩm
Chương 2. Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm
2.1. Phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Phương pháp lấy mẫu
2.1.2. Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các chất
2.1.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất
2.2. Thực nghiệm
2.2.1. Hóa chất
2.2.2. Các phương pháp sắc ký
2.2.3. Dụng cụ và thiết bị
2.2.4. phân lập các hợp chất từ quả thế nấm
Chương 3. Kết quả và thảo luận
3.1. Xác định cấu trúc hợp chất A
4


3.2. Xác định cấu trúc hợp chất B
C. Kết luận
Tài liệu tham khảo

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
5


* Các phương pháp sắc ký:
GC-MS: Sắc ký khí - khối phổ ký liên hợp.
TLC: Sắc ký lớp mỏng.
CC: Sắc ký cột thường.
FC: Sắc ký cột nhanh.

HPLC: Sắc ký lỏng cao áp.
* Các phương pháp phổ :
MS: phổ khối lượng.
EI - MS: phổ khối va chạm electron.
1
H - MNR: phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton.
13
C- NMR: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C.
DEPT: Distotionless Enhancement by polarisaton Transfer.
HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation (Phổ tương quan đa lượng
tử).
HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation (Phổ tương quan dị hạt nhân
qua nhiều liên kết).
UV: Phổ tử ngoại.
IR: Phổ hồng ngoại.
- Các danh mục khác :
s: Singlet
brs: Singlet tù
d: dublet
t: tritplet
TMS: Tetramethylsilan
DMSO : DimethylSulfoxide
BNT: Binaphthyl

DANH MỤC CÁC BẢNG – HÌNH – SƠ ĐỒ
6


Bảng 3.1. Bảng số liệu phổ của hợp chất A
Bảng 3.2. Bảng số liệu phổ của hợp chất B

Hình 1.1. Nấm Daldinia concentrica
Hình 1.2. Daldinia concentrica rất dễ cháy
Hình 1.3.(a). Cấu trúc của các cytochalasin
Hình 1.3.(b). Cấu trúc của các cytochalasin
Hình 1.4. Cấu trúc của tyrosin-nguồn gốc từ cytochalasan.
Hình 1.5.(a). Cấu trúc của tryptophan-nguồn gốc từ cytochalasan.
Hình 1.5.(b). Cấu trúc của tryptophan-nguồn gốc từ cytochalasan.
Hình 1.6. Cấu trúc của leucin - nguồn gốc từ cytochalasan.
Hình 1.7. Cấu trúc của Alachalasin.
Hình 3.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất A
Hình 3.2. Phổ 1H-NMR của hợp chất A
Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của hợp chất A
Hình 3.4. Phổ 13C-NMR của hợp chất A
Hình 3.5. Phổ 13C-NMR của hợp chất A
Hình 3.6. Phổ DEPT của hợp chất A
Hình 3.7. Phổ DEPT của hợp chất A
Hình 3.8. Phổ HSQC của hợp chất A
Hình 3.9. Phổ HSQC của hợp chất A
Hình 3.10. Phổ HSQC của hợp chất A
Hình 3.11. Phổ HMBC của hợp chất A
Hình 3.12. Phổ HMBC của hợp chất A
Hình 3.13. Phổ HMBC của hợp chất A
Hình 3.14. Phổ HMBC của hợp chất A
Hình 3.15. Phổ HMBC của hợp chất A
Hình 3.16. Phổ HMBC của hợp chất A
Hình 3.17. Phổ MS của hợp chất B
Hình 3.18. Phổ 1H-NMR của hợp chất B
Hình 3.19. Phổ 1H-NMR của hợp chất B
Hình 3.20. Phổ 1H-NMR của hợp chất B
Hình 3.21. Phổ 13C-NMR của hợp chất B

Hình 3.22. Phổ 13C-NMR của hợp chất B
Hình 3.23. Phổ 13C-NMR của hợp chất B
Hình 3.24. Phổ DEPT của hợp chất B
Hình 3.25. Phổ DEPT của hợp chất B
Hình 3.26. Phổ DEPT của hợp chất B
7


Hình 3.27. Phổ HSQC của hợp chất B
Hình 3.28. Phổ HSQC của hợp chất B
Hình 3.29. Phổ HSQC của hợp chất B
Hình 3.30. Phổ HSQC của hợp chất B
Hình 3.31. Phổ HMBC của hợp chất B
Hình 3.32. Phổ HMBC của hợp chất B
Hình 3.33. Phổ HMBC của hợp chất B
Hình 3.34. Phổ HMBC của hợp chất B
Hình 3.35. Phổ HMBC của hợp chất B
Hình 3.36. Phổ HMBC của hợp chất B
Sơ đồ 2.1. Phân lập hợp chất trong quả thể nấm

MỞ ĐẦU
8


1. Lý do chọn đề tài
Giới nấm (Fungi) bao gồm những sinh vật nhân chuẩn tự dưỡng có thành tế bào
bằng kitin. Giới nấm có số lượng loài lớn, bao gồm 97861 loài, 8283 chi (và gần 5101
giống), 560 họ, 140 bộ, 36 lớp đã được mô tả [3] và ước tính số lượng loài có thể lên
tới 1,5 triệu [2] bên cạnh giới Thực vật (Plant), Động vật (Animal), Vi khuẩn
(Bacteria). Số lượng loài nấm lớn (Marcrofungi) có quả thể nhìn thấy bằng mắt thường

khoảng 14 nghìn loài và có thể lên tới 22 nghìn loài [2]. Nấm nói chung và họ
Xylariaceae, thuộc bộ Xylariales, lớp nấm túi, ngành nấm túi nói riêng là đối tượng
hấp dẫn cho các nghiên cứu cơ bản về đa dạng sinh học.
Xylariaceae là họ lớn nhất trong lớp Nấm túi Ascomycetes, thuộc ngành Nấm
túi Ascomyccota. Hiện nay, trên thế giới đã xác định được 75 chi thuộc họ này [2].
Chúng được tìm thấy ở khắp các vùng ôn đới và nhiệt đới trên thế giới. Tuy nhiên ở
nước ta chưa có công trình nào nghiên cứu đầy đủ về họ này mà mới chỉ thống kê
được 82 loài với 13 chi thuộc họ Xylariaceae đã được công bố [6]. Con số này chưa
thể hiện được hết mức độ đa dạng thực tế tại những vùng miền có đặc điểm khí hậu
nhiệt đới, thuận lợi cho nấm phát triển như ở Việt Nam.
Các loài thuộc họ Xylariaceae chủ yếu hoại sinh tên gỗ mục, gốc cụt, cành và lá
cây, một số hoại sinh trên phân động vật, một số ký sinh gây bệnh nguy hiểm ở thực
vật [31].
Nấm được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống lẫn sản xuất, nhiều loài được sử
dụng trong công nghệ thực phẩm, sử dụng làm thức ăn hoặc trong quá trình lên men để
tạo ra rượu bia và bánh mì, một số loài nấm khác được sử dụng để sản xuất xì dầu và
tenpeh. Nấm còn được dùng để sản xuất hoocmon trong y học và nhiều loại enzym.
Nhiều loại nấm được sử dụng để sản xuất kháng sinh gồm các kháng sinh β-lactam
như penicillin và cephalosporin. Những loại kháng sinh này đều được sử dụng rộng rãi
trong việc chữa trị các bệnh do vi khuẩn, như lao, phong cùi, giang mai và nhiều bệnh
khác ở đầu thế kỷ 20 và tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong hóa học trị
liệu kháng khuẩn.
Từ lâu các tính chất y dược của nấm đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên
cứu. Trong số 14,000–15,000 nấm lớn trên thế giới, biết được khoảng 400 loài có các
tính chất y dược, nhưng dự kiến khoảng 1800 loài có tiềm năng về các tính chất y
dược.
Đa số các loài thuộc họ Xylariaceae (Daldinia concentrica, Xylaria grammica,
Xylaria plebeja, Xylaria polymorpha, Xylaria ianthino-velutina...) là những loài hoại
sinh gây mục gỗ. Một số loài thuộc họ Xylariaceae được sử dụng trong công nghiệp
dược phẩm (Daldinia concentrica, Xylaria polymorpha...) [29]. Nhiều loài thuộc họ

Xylariaceae (Daldinia concentrica, Xylaria polymorpha, Hypoxylon fragiforme...) có
9


khả năng tổng hợp các chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính sinh học mạnh [80]. Các
dịch chiết thô từ một số loài thuộc họ Xylariaceae (Daldinia sp., Hypoxylon sp.,
Nodulisporium sp... .) có hoạt tính kháng khuẩn [29][30].
Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài: “Phân lập và xác định cấu trúc một số
hợp chất cytochalasan từ nấm Daldinia concentrica ở Việt Nam” từ đó góp phần
xác định thành phần hóa học của các hợp chất và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành
hóa dược, hương liệu, mỹ phẩm.
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định được thành phần loài và đánh giá đa dạng sinh học, đặc điểm sinh
học, thành phần hóa học của nấm Daldinia concentrica tại Việt Nam.
Xác định được cấu trúc, tính chất, hoạt tính sinh học hợp chất cytochalasan của
nấm Daldinia concentrica tại Việt Nam.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các hợp chất
cytochalasan từ nấm Daldinia Concentrica.
Sử dụng các phương pháp sắc ký và kết tinh phân đoạn để phân lập các hợp
chất.
Sử dụng các phương pháp phổ để xác định cấu trúc các hợp chất thu được.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu là dịch chiết cytochalasan trong nấm.
- Phạm vi nghiên cứu: Loài nấm Daldinia Concentrica ở Việt Nam.
5. Phương pháp nghiên cứu
5.1. Phương pháp lấy mẫu
Mẫu nấm được thu hái vào thời điểm thích hợp trong năm. Mẫu tươi sau khi lấy
về được rửa sạch, để nơi thoáng mát hoặc sấy khô ở 40 0C. Việc xử lý tiếp các mẫu
bằng phương pháp chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các

hợp chất dùng cho nghiên cứu được nêu ở phần thực nghiệm.
5.2. Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất
Để phân tích và phân tách cũng như phân lập các hợp chất, sử dụng các phương
pháp sắc ký và các phương pháp kết tinh phân đoạn.
5.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất
Cấu trúc của các hợp chất được khảo sát nhờ sự kết hợp các phương pháp phổ.
6. Những đóng góp mới
- Đây là luận văn đầu tiên nghiên cứu về hợp chất cytochalasan từ nấm
Daldinia Concentrica ở Việt Nam.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
10


1.1. Chi Daldinia
1.1.1. Lịch sử hình thành chi Daldinia
Chi Daldinia được xây dựng bởi Cesati & De Notaris (1863) bao gồm những
loài của Xylariaceae có quả nấm dễ tìm thấy trên cây gỗ chết của thực vật hạt kín. Các
chi Daldinia Ces. & De Not. được đặt tên để vinh danh Agostino Daldini (1817-1895),
một tu sĩ Công giáo sống gần Locarno, Thụy Sĩ và là một người bạn của Cesati và De
Notaris [22]. Một số loài có vẻ không phổ biến và do đó không thường xuyên gặp
phải.
Lịch sử của chi Daldinia tương tự như của hầu hết các loại nấm lớn khác, vào
thời gian đầu chi Daldinia được công nhận, đầy những biến đổi với nhiều thăng trầm.
Như mô tả ban đầu của Scopoli, loài bây giờ được gọi là Daldinia concentrica (tên gọi
theo kiểu của các chi) đã được đặt tên trong chi Valsa là V. hthersoa. Tiếp theo sau
điều tra ban đầu này là Hudson - người đặt tên các loài trong chi Lycoperclon, bằng
cách sử dụng tên riêng fraxineum. Một năm sau, Bolton [19] tiến hành nghiên cứu
phân loại các loài nấm và áp dụng phương pháp đặt tên riêng là Sphaeria concentrica.
Schaeffer, trong lời giải thích của bản báo cáo 'Icones' của ông, được gọi là loài
Lycoperdon atrum, nhưng sau đó trong công trình tương tự ông đã viết lại tên loài là

Sphaeria concentrica.
Daldinia được hiểu như ngày hôm nay, được xây dựng vào năm 1863 bởi
Cesati và DeNotaris, "Khi quan sát thấy rằng các khoang vùng đồng tâm trong thịt quả
nấm rõ rệt ở Daldinia concentrica hơn ở các loài khác trong Hypoxylon. Việc chấp
nhận không phải là ngay lập tức, trên thực tế đã gặp với một số phản đối. Nitzschke
trong bản ghi chép về Daldinia concentrica, viết rằng “ Sự tách biệt như hiện nay của
các loài có họ hàng gần nhau (trừ các loài Hypoxylon của Đức), quan điểm tách nhóm

Daldinia Ces. Et. De. Not. như một chi riêng biệt, tôi thấy không
hợp lý’’. Dòng suy nghĩ này cũng được sự ủng hộ của Fucke. Với sự chấp nhận bởi
Saccardo [67], “ý kiến phản đối với chi Daldinia dường như đã giảm bớt”, dẫu cho
Cooke đã viết: “Chúng tôi nên ưu tiên tiếp bước theo Nitzschke, và sáp nhập Daldinia
(Hypoxylon concentricum) và Bolinia (Hypoxylon tubulina) vào Hypoxylon”. Từ khi
Saccardo chấp nhận chi Daldinia, đã đánh dấu bước ngoặt cho Daldinia, nó chính thức
tách ra khỏi Hypoxylon để trở thành một nhóm loài riêng và đã được chấp nhận rộng
rãi. Hơn nữa, Whalley & Edwards (1995) đã báo cáo rằng Daldinia khác với
Hypoxylon bởi sự hiện diện của naphthalen có trong thịt quả nấm của chúng, trong khi
các loại hợp chất khác nhau của dihydroisocoumarin chiếm ưu thế trong thịt quả nấm
của Hypoxylon và Xylariaceae khác khi hai ông nghiên cứu đồng thời.
1.1.2. Đặc điểm phân bố
11


Trong mười ba loài được ghi nhận trong báo cáo The Genus Daldinia, nhưng có
bốn loài là phân bố tương đối giới hạn, chúng được giới hạn trong một lục địa hoặc là
phần nào đó của lục địa. Dadinia simulan đã được tìm thấy chỉ ở Ohio, Illinois và
Missouri.
Daldinia clavata là một loài quý hiếm, đã được thu thập ở Bắc và Nam Mỹ, từ
Mexico tới Argentina. Không có nghi ngờ về sự phân bố của Daldinia albozonata, đối
với các loài này chỉ được thu thập ở châu Phi, được tìm thấy trong các nước thuộc khối

liên hiệp các thuộc địa của Pháp ở Trung Phi mở rộng về phía bắc từ sông Congo đến
Sahara (trước đây là Kamerun), Angola, và ở Uganda. Có khả năng phạm vi của các
loài là thường cùng tồn tại với các rừng mưa Tây Phi. Đại diện duy nhất của chi được
giới hạn trong châu Âu là Daldinia caldariorum được biết đến duy nhất từ bộ sưu tập
ban đầu đã được thực hiện trong một khóm cây dương xỉ ở Vườn Bách thảo tại Berlin.
Daldinia concentrica và Daldinia vernicosa cả hai đều có một phạm vi phân bố rất
rộng, nhưng với một vài trường hợp ngoại lệ hai loài xuất hiện giới hạn trong các vùng
bên ngoài khu vực bao gồm giữa 70 0F trên đường đẳng nhiệt, hoặc về phía bắc 30 0 vĩ
độ Bắc. Trong địa giới của Bắc Mỹ như vậy phân định rõ ràng là sự phân bố có mối
quan hệ với khí hậu và độ ẩm.
Trái ngược với hai loài trước, Daldinia Bakerii và Daldinia Eschscholzii được
giới hạn trong các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới và chỉ được tìm thấy trong phạm vi
700F của đường đẳng nhiệt, khoảng từ 300 vĩ độ Bắc và Nam, trong bán cầu Đông và
Tây. Như trong hai loài trước, mối quan hệ nhiệt độ và độ ẩm dường như là các yếu tố
hạn chế việc xác định sự xuất hiện của hai loại nấm này, mặc dù nhiệt độ cao dường
như là quan trọng hơn khi các yếu tố của độ ẩm thuận lợi.
Daldinia Grandee, loài mà tìm thấy ở Bắc Mỹ có giới hạn trong các tiểu bang:
phía tây bang Minnesota thuộc miền bắc nước Mỹ và Bang Colorado ở miền Nam,
cũng xuất hiện ở Ecuador ở Nam Mỹ, và ở Australia và New Zealand.
Việt Nam ở vùng nhiệt đới với khí hậu phức tạp, địa hình đa dạng, gồm các
vùng sinh thái như: vùng núi, vùng đồi, vùng đồng bằng và vùng cát ven biển – đất
ngập mặn. Vì vậy khu hệ nấm ở đây rất đa dạng về thành phần loài và dạng sống. Đến
nay ở Việt Nam chỉ thống kê được 3 loài thuộc chi Daldinia đó là D. bakery Lloyd.
1919, D. concentrica (Bolton) Ces. & De Not. 1863, D. vernicosa Ces. & De Not.
1863. [5][6][8] Các loài trong chi Daldinia có sự phân bố rộng và khả năng thích nghi
cao, hòa nhập với điều kiện khí hậu nhiệt đới, tuy nhiên chúng vẫn lưu giữ khả năng
thích nghi với khí hậu khô lạnh. Điều này cũng hoàn toàn phù hợp với điều kiện địa lý,
khí hậu ở khu vực nghiên cứu là vùng nhiệt đới gió mùa được chia thành 4 mùa xuân,
hạ, thu, đông rõ rệt, trong đó mùa hè nóng lượng mưa nhiều còn mùa đông lạnh và
khô.

12


Mặc dù trong những năm gần đây, nghiên cứu về nấm Daldinia đã có những
tín hiệu tích cực hơn nhưng con số này vẫn chưa thể hiện hết mức độ đa dạng sinh học
cũng như tiềm năng ứng dụng và nguồn lợi từ nấm ở nước ta. Vì vậy, nghiên cứu nấm
ở Việt Nam là nhiệm vụ quan trọng và bức thiết nhằm phát hiện, bảo tồn các nguồn
gen quý hiếm đồng thời bảo vệ sự đa dạng thành phần loài cũng như sử dụng hợp lý
nguồn tài nguyên thiên nhiên ở Việt Nam.
1.1.3. Phân loại
Daldinia thuộc nhóm nấm lớn rất phổ biến. Chi Daldinia có hơn 80
loài Daldinia được liệt kê trong Index Fungorum (CABI 2012), nhưng chi này chỉ có
25 loài có giá trị . Tên của một số loài nấm Daldinia:
stt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32

Tên loài
D. albofibrosa
D. albozonata
D. angolensis
D. argentinensis ·
D. aspera
D.brachysperma
D. childiae
D. cingulata
D. cognata
D. concentrica var. microspora
D. corrugata
D. cuprea

D. dennisii
D. dennisii var. microspora
D. eschscholtzii
D. exsurgens
D. fissa
D. gelatinosa
D. graminis
D. granulosa
D. trung gian
D. lloydii
D. macaronesica
D. martinii
D. novae-zelandiae
D. obovata
D. palmensis
D. placentiformis
D. pyrenaica
D. simulans
D. singularis
D. stratosa

stt
35
36
37
38
39
40
41
42

43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
13

Tên loài
D. asphalatum · ·
D. BAKERI
D. bakerii

D. concentrica
D. bambusicola
D. barbata
D. caldariorum
D. clavata
D. concentrica var. concentrica ·
D. concentrica var. minuta
D. cudonia
D. decipiens
D. dennisii var. dennisii
D. durissima
D. eschscholzii
D. feei
D. gelatinoides
D.gollani
D. grandis
D. loculata
D. loculatoides
D. luzonensis
D. macrospora
D. mexicana
D. novaezelandiae
D. occidentalis
D. petriniae
D. platensis
D. Raimundi
D. sacchari
D. steglichii
D. tuberosa

33
34

D. vernicosa
D. vernicosa f. vernicosa

67

D.vernicosa f. microspora

Ở Bắc Âu có ít nhất là năm loài Daldinia được công nhận: D. Concentrica ,
D.fissa , D. Grandis , D.loculata và D. Petriniae và ba loài được tìm thấy hoàn toàn
trên thân cây gỗ cháy: D. Fissa , D. Grandis và D. Loculata (Johannesson và cộng
sự, 2000). [42]
Theo Pereira và cộng sự (2000), chỉ có bốn loài Daldinia đã được báo cáo ở
Brazil: D. Caldariorum Henn, D. Clavata Henn, D. Concentrica, và D. Eschscholtzii.
[58]
Một cuộc điều tra toàn diện về hình thái và phân loại chi Daldinia
(Xylariaceae), cho thấy sự hiện diện của ít nhất chín loài Daldinia ở châu Âu. Trong
số những loài này, bảy đã được tìm thấy ở Đức: D. Caldariorum, D. Concentrica, D.
Fissa, D. Loculata, D. Petriniae, D. Lloydii (được báo cáo lần đầu tiên từ Đức)
và D. Decipiens , được chỉ gần đây được mô tả như một loài mới. D.childiae đã dược
xác định lần đầu tiên giữa các mẫu thu được từ Áo và Thụy Sĩ. Loài này có liên quan
chặt chẽ với mô tả gần đây D.pyrenaica, tìm ra ở Tây Nam châu Âu. Khắp các miền
nhiệt đới D. Eschscholzii được ghi nhận lần đầu tiên cho quần đảo Canary thuộc châu
Âu.
1.2. Nấm Daldinia concentrica
* Tên khoa học : Daldinia concentrica (Bolton ex Fries) Cesati & Notaris
* Tên khác: Sphaeria concentrica Bolton, Hypoxylon concentricum (Bolton

Wanderers) Grev.
* Tên thông thường như bánh vua Alfred’s hay bóng cacbon, cũng có khi gọi là
nấm than.

1.2.1. Đặc điểm thực vật
Daldinia concentrica cứng, hình bán cầu (thường không đều). Thịt nấm thường
có màu nâu, màu tím, màu hạt dẻ cuối cùng trở thành màu đen sáng bóng khi chín.
Thịt xơ được cấu tạo bằng nhiều lớp đồng tâm. Mỗi lớp đại diện cho một mùa sinh
sản.

14


Hình 1.1. Nấm Daldinia concentrica
Bề mặt của quả trưởng thành có xuất hiện mụn chấm. Trong giai đoạn sinh sản
vô tính nấm giải phóng bào tử màu đen. Đây là những khe hở được hình thành trên quả
thể nối với khoang chứa bào tử hình trụ nằm ngay dưới bề mặt.
Loài này phát triển mạnh nhất vào tháng 9 hàng năm. Ở Việt Nam, nấm rất
thích chọn cây điều khô làm vật chủ.
Daldinia concentrica (Bolton Fr.) Ces. & De Not. là dễ thấy vì kích thước của
nó tương đối lớn (vài cm đường kính và chiều cao) và cấu trúc bên trong của nó xoay
vòng màu sáng và màu tối. Vì vậy, nó từ lâu đã được con người biết đến. Saccardo
(1910) liệt kê 24 nguồn minh họa của Daldinia concentrica và kể từ đó, nó đã được
mô tả nhiều lần hơn.
Các quả thể của Daldinia concentrica đã được sử dụng làm mồi nhóm lửa để
lấy ánh sáng và sưởi ấm từ thời tiền sử. Có bằng chứng rằng tổ tiên loài người sống du
mục của chúng ta sử dụng nấm Daldinia concentrica theo cách trên để vận chuyển lửa
của họ khi di chuyển từ một chỗ ở cũ đến một lán trại mới để tìm thức ăn. Cheddar
Man, một hóa thạch người Anh có niên đại hơn 9.000 năm, được tìm thấy vào năm
1998 trong hang động Gough tại Cheddar Gorge, mang một cặp quả thể Daldinia

concentrica rất khô dùng để lấy lửa dễ dàng khi cọ xát vào một hòn đá đá lửa (Silex).
Người đàn ông băng giá nổi tiếng, Ötzi, được tìm thấy vào năm 1991 bị đóng băng
trong dãy Alpes nằm giữa biên giới nước Áo và Ý. Các nhà khảo cổ ước tính đây là
người thượng cổ sống cách chúng ta 5.300 năm, cũng mang một quả thể nấm Daldinia
concentrica và một số đá đá lửa bên cạnh xác ướp để lấy lửa khi cần.
Quả thể Daldinia concentrica có thể được sử dụng để đốt lửa nhiều lần. Cấu
trúc rất khô, xốp của Daldinia sẽ bắt lửa ngay khi tia lửa vừa lóe lên bằng cách cọ xát
hai viên đá lửa hoặc phiến đá silic. Cấu trúc Daldinia khi khô giống như một hòn than
sẽ bị đốt cháy một cách dễ dàng và rất khó khăn để dập tắt. Nó có thể cháy âm ỉ trong
một thời gian dài mà không bị tắt, có lẽ vì thế mà người thượng cổ đã dùng nó để giữ
lửa khi đi từ nơi này đến nơi khác để tìm thức ăn.
15


Hình 1.2. Daldinia concentrica rất dễ cháy
1.2.2. Thành phần hóa học
Allport và Bu'Lock là những người đầu tiên nghiên cứu thành phần hóa học của
Daldinia concentrica năm 1958 tìm ra hợp chất Binaphthyl (BNT) và
dihydroxyperylen quinon từ thịt quả nấm Daldinia Concentrica.
OH

OH

OH

OH

BNT
Gần đây, Tian và Liu đã báo cáo hai hợp chất mới thuộc loại hợp chất thơm
thuộc loại hợp chất steroid, (17β, 20R, 22E, 24R)–19–norergosta-1, 3, 5, 7, 9, 14, 22heptan và (17β, 20R, 22E, 24R)-1-methyl-19–norergosta-1, 3, 5, 7, 9, 14, 22-heptan

[89] và hàng loạt đồng đẳng mới 3-alkyl–5–methoxy-2-methyl-1,4-benzoquinon được
phân lập từ các cơ quan quả của Daldinia concentrica ở Trung Quốc, [90] cũng như
một cặp đồng phân lập thể mới hept–6–en-2,4,5-triol stereoisomer phân lập từ dung
dịch chiết. [90]
Thêm một loài nữa ở châu Á đã được nghiên cứu, và một hợp chất mới, (3,4,5trimethoxyphenyl) ethanol, được phát hiện cùng với một hợp chất đã được biết đến từ
trước, caruilignan C, từ các cơ quan quả Daldinia concentrica của Hàn Quốc. Cả hai
hợp chất bảo vệ thần kinh thể hiện khả năng chống lại ảnh hưởng thoái hóa thần kinh
do thiếu sắt gây ra trong tế bào thần kinh của vỏ não chuột. [91]
Trong khi đó, Daldinia concentrica thu mẫu ở Đức sản sinh ra không những
BNT, mà còn daldinon A; daldinon B; daldiniapyron (4-methoxy-5-carbomethoxy-6pentyl-2H-pyran-2-on; daldinialanon (22R-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-3-on-4);
16


3,4,5-trihydroxy-1-tetralon; (+)-orthosporin; curuilignan D; (22E)-cholesta-4,
6,8(14),22-tetraen-3-on;
3β,22-dihydroxy-lanosta-7,9(11),24-trien;
concentricol;
concentricol B-D; và phenochalasin B. Các cấu hình tuyệt đối được xác định bằng CD
quang phổ và phương pháp Mosher sửa đổi, tương ứng.
Daldinia concentrica chứa một số hợp chất độc đáo, trong đó có một sắc tố
màu tím từ một quinon perylen và một chất chuyển hóa được gọi là concentricol, được
oxy hóa squalen. Nhiều loại côn trùng và động vật nhỏ khác làm nhà của chúng bên
trong loài nấm này.
Khi nghiên cứu Daldinia concentrica ở Đức, giáo sư Hashimoto (2002) và các
cộng sự không chỉ thu được BNT, mà còn thu được 14 hợp chất khác:
O
HO

O

OH

CH3

HO

OH

O

OH

Daldinon A

OH

O

Daldinon B
OH

H3C
O
H3C

O

CH3

CH3

CH3

O

O
H3C

O

CH3

Daldiniapyron

Daldinialanon

O

OH

O
O H

OH
OH

CH3

CH3

O

OH

HO

(+)-orthosporin

3,4,5-Trihydroxy-1-tetralon

17

CH3

OH
CH3


O
H
H3CO

O
H

O

HO
OCH3

O

(22E)-Cholesta-4,6,8(14),22-tetraen-3-on

Curuilignan D
OH

OH
HO

OH

OH

OH

HO

concentricol

22-dihydroxy-lanosta-7,9(11),24-trien

OH
HO

OH

OH

OH

OH
HO

OH
O

OH

OH

Concentricol B

OAc

Concentricol C

O
OH

OH

O

H
O

HO
OH

Concentricol D
O

O
H

H
O

N
H3CO

H

O

OH

O
O

OH

O

18

phenochalasin B

Khi nghiên cứu về Daldinia concentrica (1996) và một số loài Daldinia nhiệt
đới khác, Hashimoto, Yukiko và các cộng sự đã tìm thấy các hợp chất cytochalasin.
CH2
H3C

OH
R

N

H O

O

H
H3C

CH3
OH

10-Phenyl-(11)-cytochalsan B (9) R=OH
10-Phenyl-(11)-cytochalsan D (9a) R=OCH3
1.2.3. Môi trường sống và phân bố của nấm Daldinia concentrica
Daldinia concentrica là một loại nấm phát triển như một lá mầm bám trực tiếp
trên thân và cành cây khô, hay các thân cây đã chết hoặc gỗ mục nát khác nhau như
cây sồi, bạch đàn, cây có múi, tro, cây thông, hạt dẻ… Nó thích nghi với môi trường
sống khô hạn và phát triển vào mùa thu và mùa xuân. Daldinia concentrica được tìm
thấy nhiều nơi trên thế giới như: Bắc Mỹ, Châu Âu, châu Á. Phổ biến và rộng rãi ở
Anh và Ai-len và tìm thấy trong hầu hết lục địa châu Âu, nấm này cũng tìm thấy ở Bắc
Mỹ và ở nhiều khu vực ôn đới khác.

Một báo cáo của Daldinia concentrica trên tre là kết quả của một nhận dạng sai
lầm (thấy ở nơi khác trong tài liệu này). Hồ sơ lưu trữ của Daldinia concentrica và
đơn vị phân loại có khả năng bị nhầm lẫn với nó, chẳng hạn như Daldinia petriniae
Y.-M. Ju, J.D.Rogers, và San Martins ở châu Âu, cho thấy sự tương đồng rất lớn với
những người Mỹ (Cannon và cộng sự, 1985;. Petrini và Muller, 1986; Saccardo,
1897). Một số loài được biết đến chỉ từ cây một lá mầm. Chúng bao gồm Daldinia
bambusicola Y.-M. Ju, J.D.Rogers và San Martins, Daldinia graminis Dargan &
Thind, và Daldinia sacchari Dargan & Thind.
Ở đây dường như có ít nhất vài đặc trưng cây chủ trong số những loài Daldinia
xảy ra trên cây hai lá mầm thân gỗ. Daldinia concentrica xuất hiện rất phổ biến trên vỏ
bào fraxinus trong Vương quốc Anh (Cannon và cộng sự, 1985) và thường gặp trên
các loài Betula trong rừng sồi-bạch dương-phong của Bắc Mỹ và Canada (quan sát cá
nhân, JDR). Whalley và Watling (1980) báo cáo Daldinia vernicosa hết sức đặc trưng
cho cháy gỗ cây kim tước trong Vương quốc Anh. Nấm đó được coi là Daldinia
caldariorum Henn. [79]

19


1.2.4. Hoạt tính sinh học
Daldinia concentrica, cũng như đa số dù không phải tất cả các loại nấm
Xylariaceou, gây thối trắng gỗ chủ, tức là, cả xenlulozơ và lignin bị phân hủy
(Cartwright và Findlay, 1950; Rogers, 1979).
Mục gỗ do nấm Xylariaceou rất giống với những cái mà gây ra bởi nấm đảm
trắng mục nát (Sutherland và Crawford, 1981). Merrill và cộng sự (1964) thấy rằng
các khối gỗ vô trùng được phân rã chậm hơn bởi Daldinia concentrica bởi một số nấm
đảm, nhưng sự xuất hiện tương tự. Nilsson và Daniel (1989) báo cáo rằng Daldinia
concentrica gây ra mất 62,9% trọng lượng trong gỗ bạch dương (Betula) sau 2 tháng
tiếp xúc với các loại nấm. Panisset (1929), trong việc chứng minh Daldinia
concentrica là nguyên nhân của "gỗ vải in hoa" trong cây tần bì (vỏ bào fraxinus), đã

đưa ra một bản miêu tả tốt những nét riêng biệt cực nhỏ của sự phân rã.
Loài Daldinia là những ký sinh trùng không bắt buộc có lẽ yếu mà tiếp tục phân
hủy gỗ theo sự suy tàn và tử vong của vật chủ của chúng. Hepting (1971), trong tạp chí
của ông về các bệnh của cây rừng và cây bóng mát ở Hoa Kỳ, chỉ có một sự liên quan
đến Daldinia - một loài không xác định trên cây sồi già. Dường như không có mối
quan tâm về các loài Daldinia như mầm bệnh gây hại, ít nhất là tại Mỹ. Boddy và cộng
sự (1985) đã chỉ ra Daldinia concentrica là sinh vật cư trú phổ biến của vỏ bào
fraxinus trong Vương quốc Anh.
Daldinia concentrica là loài nấm dại mọc trong các khu rừng nguyên sinh, rừng
già, ít phổ biến ở Việt Nam và chưa được nghiên cứu nhiều nhưng loài này có tiềm
năng nuôi cấy để khai thác dược liệu có giá trị kinh tế cao. Từ lâu Daldinia
concentrica và Psathyrella efflorescen là hai loại nấm được sử dụng trong y học cổ
truyền châu Phi. Một số chất được chiết trong thịt nấm của chúng đã được đánh giá
cao về khả năng ứng dụng để điều trị tế bào ung thư vú ở người MCF-7 với 15 hoặc 30
µg/ml của Daldinia concentrica hoặc Psathyrellaefflorescen chiết trong điều kiện
không có mặt chất 17β-estradiol (E2).
Khi nghiên cứu các hợp trên thịt quả thể nấm concentrica Daldinia ở Việt Nam
chiết bằng dung môi methanol, Đặng Ngọc Quang và các cộng sự đã cô lập và làm
sáng tỏ cấu trúc của ba thành phần gây độc tế bào, 6,8-dihydroxy-3-methyl-3 ,4dihydroisocoumarin, (22R)-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-3-on và ergosterol.
Cấu trúc của chúng đã được làm sáng tỏ bởi 2D-NMR và FT-ICR-MS. Tất cả
ba hợp chất đã cho thấy khả năng gây độc vừa phải chống lại bốn tế bào ung thư, KB
(ung thư biểu bì), MCF7 (ung thư vú), SK-LU-1 (ung thư phổi) và HepG2 (ung thư
biểu mô tế bào gan). Ngoài ra, isocoumarin ức chế sự phát triển của Staphylococcus
aureu (tụ cầu khuẩn, là những vi khuẩn thường ký sinh ở da người) với IC50 giá trị
87,81 mg mL-1 .
20


Một lacton benzofuran mới có tên concentricolit (rel-(6R)-6-ethylbenzo [2,1b:3,4-c’]difuran-8(6H)–on, được phân lập từ thịt quả nấm Daldinia concentrica ở Vân
Nam Trung Quốc. Thể hiện hoạt tính sinh học kháng virut HIV đi vào các tế bào bình

thường với liều lượng EC50 0.83 µg/ml, ức chế sự sinh sản của HIV và trì hoãn việc
phá hủy hệ thống miễn dịch của con người với liều lượng (EC50 0.83 µg/ml). Theo đó,
concentricolit có thể được sử dụng để phòng ngừa và điều trị nhiễm HIV để nâng cao
chất lượng cuộc sống và kéo dài tuổi thọ cho các bệnh nhân bị nhiễm căn bệnh thế kỉ
HIV.
1.3. Cytochalasan
Cytochalasan gồm một nhóm đa dạng của nấm polyketit - chất chuyển hóa
amino axit hybrit với một loạt các chức năng sinh học đặc biệt.
Một số hợp chất của nhóm này đều là độc tố thực vật hoặc các nhân tố độc hại
và thể hiện các hoạt động kháng khuẩn hoặc gây độc tế bào. [81]
Ngoài ra, một số cytochalasan ức chế sự tổng hợp cholesterol hay cản trở sự
vận chuyển glucozơ và giải phóng hoocmon. [41]
Trong tự nhiên, cytochalasan đóng một vai trò quan trọng trong tính độc hại
của nấm và làm hư hỏng thực phẩm, nhưng cũng có thể được tham gia vào việc duy trì
các mối quan hệ cộng sinh nấm - thực vật.
Một đặc điểm trong cytochalasan là cấu trúc nhân ba vòng của chúng, trong đó
một macrocycle được hàn lại thành một hệ thống lactam (isoindolon) được tạo thành
bằng hai vòng. [53]
Kể từ khi cytochalasan đầu tiên được mô tả vào năm 1966 (cytochalasin A và
B), một loạt các cytochalasan cấu trúc hấp dẫn đã được phân lập từ nhiều nguồn khác
nhau và đặc trưng.
Ngoài việc xác định nhiều cytochalasan mới, các hoạt tính sinh học của chúng
và đối tượng, trong thập kỷ gần đây đã có nhiều nghiên cứu về sinh tổng hợp và chức
năng sinh học của chúng, và các con đường tổng hợp mới đã được thành lập. Điều này
xem xét nhằm đưa ra một cái nhìn tổng quan về sự đa dạng về cấu trúc, các hoạt tính
sinh học, sinh tổng hợp và tổng hợp của cytochalasan.
1.3.1. Cấu trúc đa dạng
Cytochalasan được đặc trưng bởi một nhóm thế ở mức độ cao perhydroisoindolon mà thường là một vòng macrocyclic - hoặc là một carbocycle, một lacton
hoặc theo chu kỳ cacbonat - hợp nhất.
Tùy thuộc vào các amino axit kết hợp vào khung polyketit, hydro hóa

isoindolon hay mang một nhóm benzyl (cytochalasin) [24] (hình 1.6.(a),(b)), một
nhóm p-methoxybenzyl (pyrichalasin) (hình 1.7), một nhóm (indol-3-yl)methyl
(chaetoglobosin) (hình 1.8.(a),(b)), một nhóm 2-methylpropyl (aspochalasin) (hình
21


1.9) hoặc một nhóm methyl (alachalasin) (hình 1.10). Sự thay đổi về kích cỡ và mô
hình thay thế của các macrocycle tăng thêm sự đa dạng hóa.
Ban đầu, cytochalasan được đặt tên theo một trong hai nguồn sinh học của
chúng (ví dụ như phomin được phân lập từ Phoma spp, Zygosporin là chất chuyển hóa
của Zygosporium masonii) hoặc trên cơ sở hoạt tính sinh học của chúng, chẳng hạn
như các cytochalasin.
Năm 1973, tuy Binder và Tamm đề xuất một danh pháp hệ thống dựa trên tên
loài cytochalasan cho bộ khung của các nhóm hydro hóa isoindol bao gồm các
macrocycle và C-thế của isoindol trừ các vòng phenyl [54]. Tuy nhiên, những cái tên
thông thường là thường được sử dụng hiện nay.
Về mặt cấu trúc ngoại lệ hấp dẫn các cấu trúc cytochalasan tiêu chuẩn là
cytochalasin Z10-Z15, phomopsichalasin, penochalasin và spicochalasin A.
Cytochalasin Z10-Z15 gần đây đã được phân lập từ nấm Spicaria elegan có
nguồn gốc từ biển. Các chất chuyển hóa chiếm hữu có một hệ thống chuỗi tám cacbon
mở hơn là một vòng macrocyclic. [63]
Spicochalasin A từ cùng một loại nấm là một aspochalasin không bình thường
với một nửa cycloheptanon. [91]
Phomopsichalasin khác nhau có cấu trúc từ các khung cytochalasan phổ biến
trong việc có một hệ thống ba vòng 13 bộ phận thay vì các nhóm macrolit. [85]
Penochalasin ngược lại, nét đặc biệt một macrocycle bao gồm một nửa pyrrol
[15]. Một biến đổi cấu trúc thú vị của aspochalasin đã được phát hiện trong các nền
văn hóa của nấm Aspergillus màu trắng tuyết nội cộng sinh LU9575. Loại nấm này
sản xuất aspochalamin A-D, được trang bị với một sự thay thế peptidic của
macrocycle. [13]

22


OH

OH
H

H

O

O

HN

O

HN

O

O

O

R1

O

Cytochalasin B: R1=OH, R2=H
Cytochalasin Z3: R1=H, R2=OH

Cytochalasin A

O

OH
H

H

HN
O R

HN

O
O

O

HO

Zygosporin D: R=OH
Zygosporin A = Cytochalasin D: R=Acetyl

O

OH

Cytochalasin F

O

N
H

R2

OH

H

H

HN
O O

HN
O O

O

Deoxaphomin

Cytochalasin G

H

H

HN
O O

HN
O O

Protophomin

Proxiphomin

Hình 1.3.(a). Cấu trúc của các cytochalasin
23

OH


O

OH

H

H

O
HN
O OAc

HN
O OAc

O

HO

L-696,474

19,20-EpoxyCytochalasin Q
OH

OH
H

H
HN

O
O

OH

OH

OH

H

H
OH

OH

HN
O

O

OH
HO

Cytochalasin Z12

Cytochalasin Z11
OH

OH

OH

OH

HN
O

O

OH

Cytochalasin Z14

Cytochalasin Z13
OH

O

H
HN
O

O

H

H
HN
O

HO

Cytochalasin Z10

Cytochalasin Z2

HN
O

OH

HN
O

OH

O

OH

OH

OH

Cytochalasin Z15
Hình 1.3.(b). Cấu trúc của các cytochalasin
24

OH


OH
OH

OH
H

H

O

HN

O
O

H3CO

O
O

HN

O
OH
O

O
H3CO

O
OH
O

Scoparasin B

Scoparasin A
O
H

HO

O

HN

O
O

HO

H

HN
OOH
H

O
OH
O

H

HO

Phomopsichalasin

Cytochalasin E

Hình 1.4. Cấu trúc của tyrosin-nguồn gốc từ cytochalasan.

O

N
H

O

H

H

HN
O O

HN
O

N
H

O

Cytochalasin G

Penochalasin A

H

H

N
H

Penochalasin B

O
OH

OH

HN
O

NH

NH

N
H

HN
O

NH

Penochalasin C

O

Hình 1.5.(a). Cấu trúc của tryptophan-nguồn gốc từ cytochalasan.
25

O