Tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên cây trinh nữ hoàng cung (crinum latiforlium l ) thuộc họ thủy tiên (amaryllidaceae)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HỒ THỤY MINH HIỀN

TƯƠNG TÁC CỦA CHÙM TIA LASER BÁN DẪN
CÔNG SUẤT THẤP LÊN CÂY TRINH NỮ HOÀNG CUNG
(Crinum latiforlium L.) THUỘC HỌ THỦY TIÊN
(Amaryllidaceae)

Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
Mã số: 60520401

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG TP.HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS Trần Minh Thái
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS. TS Trần Công Luận
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Trần Thị Ngọc Dung
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG- Tp. HCM ngày 22
tháng 08 năm 2016

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. Chủ tịch hội đồng: PGS. TS Huỳnh Quang Linh
2. Thư ký hội đồng: TS. Ngô Thị Minh Hiền
3. Ủy viên phản biện 1: PGS. TS Trần Công Luận
4. Ủy viên phản biện 2: TS. Trần Thị Ngọc Dung
5. Ủy viên hội đồng: TS. Lý Anh Tú
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Hồ Thụy Minh Hiền

MSHV: 13121385

Ngày, tháng, năm sinh: 29/01/1991

Nơi sinh: Tiền Giang

Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật

Mã số : 60520401

I. TÊN ĐỀ TÀI: TƯƠNG TÁC CỦA CHÙM TIA LASER BÁN DẪN CƠNG
SUẤT THẤP LÊN CÂY TRINH NỮ HỒNG CUNG (Crinum latiforlium L.)
THUỘC HỌ THỦY TIÊN (Amaryllidaceae)
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. Tổng quan các vấn đề chính liên quan trực tiếp đến đề tài, bao gồm:
• Những vấn đề cơ bản về cây trinh nữ hồng cung.
• Hàm lượng lycorine của hợp chất alkaloid.
• Việc sử dụng trinh nữ hồng cung trong điều trị.
• Các cơng trình nghiên cứu ứng dụng laser công suất thấp lên thực vật.
2. Xây dựng phương pháp nghiên cứu bằng thực nghiệm sự tương tác của chùm tia
laser bán dẫn làm việc ở các bước sóng khác nhau với cơng suất thấp lên cây trinh
nữ hoàng cung nhằm nâng cao hàm lượng lycorine của hợp chất alkaloid trong lá
trinh nữ hoàn cung.
3. Xây dựng phương pháp phân tích để đánh giá hàm lượng lycorine trong lá trinh
nữ hoàng cung.
4. Đánh giá kết quả nghiên cứu bằng thực nghiệm.
5. Kết luận.


III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS Trần Minh Thái

Tp. HCM, ngày . . . . tháng .. . . năm 20....
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS. TS Trần Minh Thái

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

GVC. TS Trần Thị Ngọc Dung

TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

PGS. TS Huỳnh Quang Linh


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn của tôi, PGS. TS Trần Minh
Thái luôn tạo mọi điều kiện, động viên, giúp đỡ tôi hồn thành tốt luận văn.
Tơi xin cảm ơn các Thầy Cô trong khoa Khoa hoc ứng dụng và nhà trường đã
ln quan tâm, truyền đạt kiến thức để tơi có nền tảng cho việc thực hiện đề tài.
Tôi xin cảm ơn Ban lãnh đạo Viện cây ăn quả miền Nam đã tạo điều kiện thuận
lợi cho tơi trong q trình thực hiện luận văn.
Tôi xin cảm ơn anh chị Viện cơng nghệ hóa học TP. HCM đã giúp trong việc
hướng dẫn cũng như phân tích những kết quả thực nghiệm.
Tơi xin chân thành cảm ơn!


TĨM TẮT
Trinh nữ hồng cung là một trong ba cây thuốc quý của Việt Nam. Hàm lượng
lycorine trong lá trinh nữ hồng cung có chức năng điều trị ung thư tuyến tiền liệt ở
nam giới, ung thư cổ tử cung, ung thư vú ở nữ giới. Việc nghiên cứu ứng dụng laser
bán dẫn làm việc ở các bước sóng khác nhau với công suất thấp làm tăng hàm lượng
lycorine trong lá của cây trinh nữ hoàng cung là một hướng mới đầy tiềm năng. Kết
quả nghiên cứu bằng thực nghiệm trong luận văn với tên gọi: “Tương tác chùm tia
laser bán dẫn cơng suất thấp lên cây trinh nữ hồng cung” cho thấy: Khi sử dụng hiệu

ứng hai bước sóng đồng thời, do laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 780 nm và laser
bán dẫn làm việc ở bước sóng 940 nm, với cơng suất phát xạ 18 mW, tần số điều biến
50 Hz, tác động trực tiếp lên củ, thân và lá của cây trinh nữ hoàng cung với thời gian
30 phút cho mỗi lần tương tác, mang lại hiệu quả ngoài mong đợi. Cụ thể như sau: Sản
lượng lá trinh nữ hồng cung khơ đạt 20 g/cây so với nhóm đối chứng là 10 g/cây. Như
vậy, sản lượng lá trinh nữ hồng cung khơ ở nhóm tác động nhiều hơn nhóm đối chứng
2 lần. Hàm lượng lycorine trong lá trinh nữ hồng cung ở nhóm tác động cao hơn
nhóm đối chứng 81,89%.
Những số liệu trên đây có ý nghĩa về học thuật và thực tiễn không nhỏ.


ABSTRACT
Crinum latifolium L. is one of three precious herbal species in Vietnam.
Lycorine content in leaves of Crinum latifolium L. can treat prostate cancer in men,
breast cancer and cervical cancer in women. Research on the effects of low-power
semiconductor lasers at different wavelengths on increase in lycorine content in leaves
of Crinum latifolium L. is a promising new direction. The experimental results in the
thesis, Interaction of the low – power semiconductor laser beam with Crinum
latifolium linn, show that: When simultaneously irradiating two lasers, due to:
Semiconductor laser works at a wavelength of 780 nm and semiconductor laser works
at a wavelength of 940 nm, with radiated power of 18 mW, modulation frequency of
50Hz and time interaction of 30 miniutes, the effect on bulbs, stems and leaves of
Crinum latifolium L. brings unexpected results. The production of dry reaches 20 g/tree
compared to the value of 10 g/tree in the comparison group, indicating that the
production of dry leaves in the treatment group more than that the comparison group 2
times. The lycorine content in leaves in the treatment group is higher than that in the
comparison group 81,89%.
The above figures have noticeable academic and practical significance.

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn
của PGS.TS Trần Minh Thái. Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực, chính xác
và chưa từng được cơng bố trong bất kỳ cơng trình nghiên cứu nào khác.


i

MỤC LỤC
MỤC LỤC .....................................................................................................................i
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..........................................................................................iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ ........................................................................ vii
PHẦN THỨ NHẤT: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ
NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN
QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN ĐỀ TÀI ............................................................................ 1
CHƯƠNG 1: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ
CỦA LUẬN VĂN ........................................................................................................ 1
1.1. Bối cảnh hình thành đề tài luận văn. ...................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài luận văn. ................................................................................. 2
1.3. Nhiệm vụ chính của đề tài luận văn. ...................................................................... 2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP
ĐẾN ĐỀ TÀI ................................................................................................................ 3
2.1. Khái quát về cây trinh nữ hồng cung ................................................................... 3
2.2. Thành phần hóa học của cây trinh nữ hồng cung ................................................. 7
2.2.1. Đơi nét về hợp chất alkaloid ............................................................................... 8
2.2.2. Một số kiểu alkaloid trong các bộ phận của cây trinh nữ hoàng cung................ 9
2.3. Tác dụng dược lý của hàm lượng lycorine trong hợp chất alkaloid của cây trinh
nữ hoàng cung ............................................................................................................. 10
2.4. Tỷ lệ mắc các bệnh u xơ ở nam giới, nữ giới và phương pháp điều trị hiện nay 12
2.5. Các công trình nghiên cứu sử dụng laser bán dẫn trên thực vật. ......................... 13

2.5.1. Cơ sở khoa học và lý luận của đề tài................................................................. 13
2.5.2. Năng lượng ATP và ảnh hưởng của ánh sáng trong q trình chuyển hóa năng
lượng cung cấp cho hoạt động của tế bào ................................................................... 16
2.5.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước ............................................ 20
PHẦN THỨ HAI: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ................................................... 22
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ SỰ
TƯƠNG TÁC CỦA CHÙM TIA LASER BÁN DẪN LÀM VIỆC Ở CÁC
BƯỚC SÓNG KHÁC NHAU VỚI CÔNG SUẤT THẤP LÊN CÂY TRINH NỮ
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


ii

HOÀNG CUNG ......................................................................................................... 22
3.1. Phương pháp nghiên cứu và đối tượng khảo sát .................................................. 22
3.1.1. Phương pháp nghiên cứu................................................................................... 22
3.1.2. Trang thiết bị phục vụ cho thí nghiệm .............................................................. 22
3.1.3. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 24
3.1.4. Thời gian tiến hành thí nghiệm ......................................................................... 24
3.2. Phương pháp đánh giá. ......................................................................................... 24
3.3. Quy trình tương tác laser bán dẫn cơng suất thấp lên cây trinh nữ hồng cung .. 25
3.3.1. Quy trình thí nghiệm ......................................................................................... 25
3.3.2. Q trình tương tác laser bán dẫn cơng suất thấp lên cây trinh nữ hồng
cung.27
3.3.3. Một số hình ảnh của cây trinh nữ hồng cung trong q trình thí nghiệm ....... 35
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .............................................................. 44
4.1. Tỷ lệ sinh lá non của nhóm tác động với nhóm đối chứng .................................. 44
4.1.1. Tỷ lệ sinh lá non của nhóm tác động hai bước sóng kết hợp đồng thời với

nhóm đối chứng........................................................................................................... 44
4.1.2. Tỷ lệ sinh lá non của nhóm tác động một bướcc sóng với nhóm đối chứng .... 44
4.2. Khả năng sinh hành con của nhóm tác động so với nhóm đối chứng khi cây
trưởng thành ................................................................................................................ 46
4.2.1. Khả năng sinh hành con của nhóm tác động hai bước sóng kết hợp đồng thời
so với nhóm đối chứng ................................................................................................ 46
4.2.2. Khả năng sinh hành con của nhóm tác động một bước sóng so với nhóm đối
chứng ........................................................................................................................... 47
4.3. Chiều dài và độ rộng lá trinh nữ hoàng cung khi thu hoạch ................................ 48
4.3.1. Chiều dài và độ rộng lá trinh nữ hoàng cung khi thu hoạch của nhóm tác động
hai bước sóng kết hợp đồng thời ................................................................................. 48
4.3.2. Chiều dài lá trinh nữ hồng cung khi thu hoạch của nhóm tác động một bước
sóng ............................................................................................................................. 49
4.4. Sản lượng lá trinh nữ hồng cung khi thu hoạch. ................................................ 50
4.4.1. Sản lượng lá trinh nữ hồng cung khi thu hoạch của nhóm tác động hai bước
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


iii

sóng kết hợp đồng thời so với nhóm đối chứng .......................................................... 50
4.4.2. Sản lượng lá trinh nữ hoàng cung khi thu hoạch của nhóm tác động một bước
sóng so với nhóm đối chứng. ...................................................................................... 51
4.5. Hàm lượng lycorine ở nhóm tác động và nhóm đối chứng ................................. 53
4.5.1. Hàm lượng lycorine ở nhóm tác động hai bước sóng kết hợp đồng thời và
nhóm đối chứng........................................................................................................... 53
4.5.2. Hàm lượng lycorine ở nhóm tác động một bước sóng và nhóm đối chứng ..... 56
4.6. Một số bàn luận về quá trình sinh trưởng của cây và một số hạn chế trong quá

trình thí nghiệm. .......................................................................................................... 60
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN ........................................................................................ 63
5.1. Những kết quả thu được ....................................................................................... 63
5.2. Đóng góp về mặt khoa học và kỹ thuật của đề tài ............................................... 64
5.3. Hướng phát triển của đề tài .................................................................................. 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 65
PHỤ LỤC ................................................................................................................... 67

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


iv

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Cây trinh nữ hồng cung khi ra hoa ............................................................... 4
Hình 2: Các cơng thức hóa học của các hợp chất tồn tại trong lá cây trinh nữ hồng
cung ............................................................................................................................... 9
Hình 3: Các cơng thức hóa học của hợp chất tồn tại trong thân cây trinh nữ hồng
cung ............................................................................................................................... 9
Hình 4: Các cơng thức hóa học của các hợp chất tồn tại trong hoa và cuống hoa cây
trinh nữ hồng cung .................................................................................................... 10
Hình 5: Tiềm năng ứng dụng của laser trên thực vật sống ........................................ 14
Hình 6: Quang phổ điện từ laser được sử dụng trên thục vật sống ........................... 15
Hình 7: Cấu tạo phân tử ATP..................................................................................... 17
Hình 8: Quá trình tạo năng lượng của phân tử ATP ................................................. 18
Hình 9: Dịng chảy năng lượng và tái chế chất hóa học trong các hệ sinh thái. Dòng
chảy năng lượng vào một hệ sinh thái như ánh sáng mặt trời và cuối cùng rời khỏi là
năng lượng nhiệt, trong khi các nguyên tố hóa học cần thiết cho cuộc sống được tái

chế ............................................................................................................................... 18
Hình 10: Thiết bị laser bán dẫn cơng suất thấp 14 kênh ........................................... 23
Hình 11: Củ trinh nữ hoàng cung khi mới thu hái tại trạm y tế số 3 ......................... 27
Hình 12: Củ trinh nữ hoàng cung được tương tác với chùm tia laser với thời gian 20
phút .............................................................................................................................. 28
Hình 13: Củ trinh nữ hồng cung được trồng trơng các bầu đất .............................. 29
Hình 14: Củ trinh nữ hồng cung sau 7 ngày ươn bầu được tương tác laser đợt 2. 31
Hình 15: Cây trinh nữ hoàng cung được chiếu xạ laser tại viện ............................... 33
Hình 16: Hình thái của cây trinh nữ nhóm tác động hai bước sóng, thời gian 20 phút
sau 10 ngày trồng ........................................................................................................ 35
Hình 17: Hình thái của cây trinh nữ nhóm tác động hai bước sóng, thời gian 25 phút
sau 10 ngày trồng ........................................................................................................ 35
Hình 18: Hình thái của cây trinh nữ nhóm tác động hai bước sóng, thời gian 30 phút
sau 10 ngày trồng ........................................................................................................ 36

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


v

Hình 19: Hình thái của cây trinh nữ nhóm tác động một bước sóng, thời gian 20
phút sau 10 ngày trồng ................................................................................................ 36
Hình 20: Hình thái của cây trinh nữ nhóm tác động một bước sóng, thời gian 25
phút sau 10 ngày trồng ................................................................................................ 37
Hình 21: Hình thái của cây trinh nữ nhóm tác động một bước sóng thời gian 30 phút
sau 10 ngày trồng ........................................................................................................ 37
Hình 22: Khả năng sinh hành con của nhóm tác động hai bước sóng, thời gian 20
phút so với nhóm đối chứng ........................................................................................ 38

Hình 23: Khả năng sinh hành con của nhóm tác động hai bước sóng, thời gian 25
phút so với nhóm đối chứng ........................................................................................ 38
Hình 24: Khả năng sinh hành con của nhóm tác động hai bước sóng, thời gian 30
phút so với nhóm đối chứng ........................................................................................ 39
Hình 25: Khả năng sinh hành con của hóm tác động một bước sóng, thời gian 20
phút. so với nhóm đối chứng ....................................................................................... 39
Hình 26: Khả năng sinh hành con của hóm tác động một bước sóng, thời gian 25
phút. so với nhóm đối chứng ....................................................................................... 40
Hình 27: Khả năng sinh hành con của hóm tác động một bước sóng, thời gian 30
phút. so với nhóm đối chứng ....................................................................................... 40
Hình 28: Chiều dài, độ rộng của lá trinh nữ hồng cung nhóm tác động hai bước
sóng, thời gian 20 phút................................................................................................ 41
Hình 29: Chiều dài, độ rộng của lá trinh nữ hồng cung nhóm tác động hai bước
sóng, thời gian 25 phút................................................................................................ 41
Hình 30: Chiều dài, độ rộng của lá trinh nữ hồng cung nhóm tác động hai bước
sóng, thời gian 30 phút................................................................................................ 42
Hình 31: Chiều dài, độ rộng của lá trinh nữ hồng cung nhóm tác động một bước
sóng, thời gian 20 phút ............................................................................................... 42
Hình 32: Chiều dài, độ rộng của lá trinh nữ hoàng cung nhóm tác động một bước
sóng, thời gian 25 phút ............................................................................................... 43
Hình 33: Chiều dài, độ rộng của lá trinh nữ hồng cung nhóm tác động một bước
sóng, thời gian 30 phút ............................................................................................... 43
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


vi

Hình 34: Hàm lượng lycorine của các nhóm tác động hai bước sóng kết hợp đồng

thời, thời gian 20, 25, 30 phút ..................................................................................... 53
Hình 35: Sắc ký đồ của mẫu đối chứng...................................................................... 54
Hình 36: Sắc ký đồ của mẫu hai bước sóng thời gian 30 phút .................................. 55
Hình 37: Sắc ký đồ của mẫu hai bước sóng thời gian 25 phút .................................. 55
Hình 38: Sắc ký đồ của mẫu hai bước sóng thời gian 20 phút .................................. 56
Hình 39: Hàm lượng lycorine của các nhóm tác động một bước sóng thời gian 20,
25, 30 phút ................................................................................................................... 57
Hình 40: Sắc ký đồ của mẫu đối chứng...................................................................... 58
Hình 41: Sắc ký đồ của mẫu một bước sóng thời gian 20 phút ................................. 58
Hình 42: Sắc ký đồ của mẫu một bước sóng thời gian 25 phút ................................. 59
Hình 43: Sắc ký đồ của mẫu một bước sóng thời gian 30 phút ................................. 59

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ
Bảng 1: So sánh một số đặc điểm hình thái của một số lồi Crinum........................... 5
Bảng 2: So sánh về hình thái và giải phẩu của hai cây Crinum latifolium Linn và
Crinum asiaticum Linn.................................................................................................. 6
Bảng 3: Danh sách alkaloid loại lycorine phân lập từ trinh nữ hoàng cung ............ 11
Bảng 4: Số hạt photon gửi đến mơ với các bước sóng và cơng suất khác nhau ........ 19
Bảng 5: Số lượng lá non trên từng nhóm (lá/cây) ...................................................... 30
Bảng 6: So sánh tỷ lệ lá của nhóm tác động hai bước sóng kết hợp đồng thời và
nhóm đối chứng sau 7 ngày ươm bầu ......................................................................... 44
Bảng 7: So sánh tỷ lệ lá của nhóm tác động một bước sóng và nhóm đối chứng sau 7
ngày ươm bầu .............................................................................................................. 45

Bảng 8: Số lượng hành con trên nhóm tác động hai bước sóng kết hợp đồng thời khi
thu hoạch (hành con/cây) ............................................................................................ 46
Bảng 9: Số lượng hành con trên nhóm tác động một bước sóng khi thu hoạch (hành
con/cây) ....................................................................................................................... 47
Bảng 10: Chiều dài và độ rộng trung bình của lá trinh nữ hồng cung ở nhóm tác
động hai bước sóng so với nhóm đối chứng (cm/cây) ................................................ 49
Bảng 11: Chiều dài và độ rộng trung bình của lá trinh nữ hồng cung ở nhóm tác
động một bước sóng so với nhóm đối chứng (cm/cây) ............................................... 50
Bảng 12: Sản lượng lá trinh nữ hoang cung khô của nhóm tác động hai bước sóng
kết hợp so với nhóm đối chứng (g/cây) ....................................................................... 51
Bảng 13: Sản lượng lá trinh nữ hoang cung khơ của nhóm tác động một bước sóng
so với nhóm đối chứng (g/cây) .................................................................................... 52
Bảng 14: So sánh hàm lượng lycorine ở nhóm đối chứng và nhóm tác động hai bước
sóng ............................................................................................................................. 53
Bảng 15: So sánh hàm lượng lycorine ở nhóm đối chứng và nhóm tác động hai bước
sóng ............................................................................................................................. 56
Sơ đồ 1: Hệ thống phân loại ngành thực vật hạt kín .................................................... 3
Sơ đồ 2: Quy trình thí nghiệm q trình tương tác laser bán dẫn cơng suất thấp lên
cây trinh nữ hồng cung. ............................................................................................ 26
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


1

PHẦN I: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ
CỦA NĨ. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP
ĐẾN ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 1: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ

CỦA LUẬN VĂN.
1.1. Bối cảnh hình thành đề tài luận văn.
Trước tình hình phản ứng phụ khá gay gắt khi sử dụng tân dược trong điều trị
vào đầu những năm thập niên 80 thế kỷ 20, tổ chức y tế Thế giới (WHO) khuyến cáo
nên sử dụng các phương thức không dùng thuốc tân dược trong điều trị.
Ở Việt Nam, từ lâu đã có hai phương pháp điều trị khơng dùng thuốc tân
dược. Đó là phương pháp châm cứu và sử dụng đơng dược trong chữa bệnh.
Phương pháp điều trị bằng châm cứu đã được sử dụng rộng rãi trong chữa
bệnh từ tuyến xã đến tuyến tỉnh. Song khi sử dụng phương pháp châm cứu trong điều
trị thì xảy ra nguy cơ lây lan những căn bệnh hiểm nghèo như: viêm gan siêu vi B, C,
bệnh HIV... qua kim châm.
Việt Nam có truyền thống sử dụng đông dược trong điều trị. Đây là phương
pháp thứ hai trong điều trị không dùng thuốc tân dược. Việt Nam là một nước được
thiên nhiên ưu đãi, có khoảng 4000 cây thuốc trong đó có nhiều loại dược liệu quý
được thế giới công nhận. Tuy nhiên, trong thời gian vừa qua chúng ta chỉ khai thác
nguồn đông dược quý báu này mà không chú ý đến việc nâng cao chất lượng các loại
đơng dược q báu đó.
Trong bối cảnh ấy, năm 1985 phịng thí nghiệm Cơng nghệ laser trình bày với
Ban giám hiệu trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh định hướng
nghiên cứu mới của mình với tên gọi “Nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất
thấp trong y học và sinh học”. Bước đột phá đầu tiên của định hướng này là chương
trình “Nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn cơng suất thấp trong châm cứu cổ truyền
phương Đơng”. Từ đó đến nay, theo định hướng “Nghiên cứu ứng dụng laser bán
dẫn trong y học” phịng thí nghiệm cơng nghệ laser đã thu được khơng ít thành cơng
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


2

[23]. Trên cơ sở ấy, phịng thí nghiệm cơng nghệ laser tiến hành nghiên cứu vế thứ
hai của định hướng: “Nghiên cứu ứng dụng laser trong y học và sinh học”. Bước đột
phá đầu tiên của vế thứ hai của định hướng nghiên cứu được đề ra năm 1985 là
chương trình với tên gọi “Nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong
nâng cao chất lượng quý báu của một số loại Đông dược quý của Việt Nam”.
Đề tài luận văn thạc sĩ với tên gọi: “Tương tác chùm tia laser bán dẫn công
suất thấp lên cây trinh nữ hồng cung” là những bước đi của chương trình nghiên cứu
ấy.
1.2. Mục tiêu của đề tài luận văn.
Mục tiêu chính của đề tài là: Xây dựng được phương pháp nghiên cứu bằng
thực nghiệm, nâng cao hàm lượng lycorine trong lá của cây trinh nữ hoàng cung
bằng chùm tia laser bán dẫn cơng suất thấp.
1.3. Nhiệm vụ chính của đề tài luận văn.
Để thực hiện hồn chỉnh mục tiêu chính nêu trên, cần phải thực hiện:
1) Tiến hành thực hiện tổng quan các vấn đề chính liên quan trực tiếp đến đề
tài, bao gồm:
• Những vấn đề cơ bản về cây trinh nữ hồng cung.
• Hàm lượng lycorine của hợp chất alkaloid.
• Việc sử dụng trinh nữ hồng cung trong điều trị.
• Các cơng trình nghiên cứu ứng dụng laser công suất thấp lên thực vật.
2) Xây dựng phương pháp nghiên cứu bằng thực nghiệm sự tương tác của
chùm tia laser bán dẫn làm việc ở các bước sóng khác nhau với cơng suất thấp lên
cây trinh nữ hồng cung nhằm nâng cao hàm lượng lycorine của hợp chất alkaloid
trong lá trinh nữ hoàn cung.
3) Xây dựng phương pháp phân tích để đánh giá hàm lượng lycorine trong lá
trinh nữ hoàng cung.
4) Đánh giá kết quả nghiên cứu bằng thực nghiệm.
5) Kết luận.
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP
ĐẾN ĐỀ TÀI.
2.1. Khái quát về cây trinh nữ hồng cung
Trinh nữ hồng cung có tên khoa học là Crinum latifolium L. thuộc họ
Amaryllidaceae hay còn gọi là họ Thủy tiên (Náng loa kèn). Họ Amaryllidaceae theo
hệ thống phân loại ngành thực vật hạt kín của nhóm tác giả A. L. Takhtajan công bố
năm 1987 và sửa đổi năm 2009 [3, 15] được phân loại như sau:

Ngành Ngọc Lan
(Magnoliophyta)

Lớp hành (Liliopsida)

Phân lớp Hành (Liliidae)

Liên bộ hành (Lilianae)

Bộ Thủy Tiên
(Amaryllidales)

Họ Thủy tiên
(Amaryllidaceae)

Chi Crinum

Crinum latifolium L.
Sơ đồ 1: Hệ thống phân loại ngành thực vật hạt kín

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


4

Hình 1: Cây trinh nữ hồng cung khi ra hoa
Đa số các lồi thuộc họ Thủy tiên nói chung hay cây trinh nữ hồng cung nói
riêng đều có dạng thân cỏ, sống nhiều năm nhờ thân hành hay thân rễ. Cây trinh nữ
hồng cung có thân hành to, hình cầu, đường kính 10 – 12 cm, lá hình dải có bẹ mọc
ốp vào nhau thành một thân giả ngắn, phiến lá mỏng dài 60 – 90 cm, rộng 6 – 11 cm,
gân lá song song, mép lá lượn sóng, hơi nhám, mặt trên lá lõm thành rãnh, mặt dưới
lá có một số gân lá nổi rất rõ, đầu bẹ lá nơi sát đất có màu đỏ tía. Lá cây trinh nữ
hoàng cung rất ưa nước phát triển mạnh vào mùa mưa, khi vào mùa khô cây phát
triển chậm lại, lá phát triển chậm, từ thân hành mọc rất nhiều củ con có thể tách ra để
trồng riêng dễ dàng. Mỗi năm cây trưởng thành cho 6 – 8 lá mới và sinh thêm 3 – 5
hành con. Cây ra hoa hằng năm vào khoảng tháng 6 – 8. Hoa mọc thành tán gồm 6 –
12 hoa trên một tán hoa, dài 30 – 60 cm. Cánh hoa màu trắng hơi phớt hồng, bao hoa
hơi cong dài 7 – 10 cm, phiến hoa dài hình ống rộng tới 2,5 cm có mỏ bao quanh
hình tam giác dài 7 cm. Tuy nhiên, bộ phận sử dụng chủ yếu là lá và thân hành [3].
Theo tài liệu của nhóm tác giả Võ Văn Chi, cây trinh nữ hoàng cung mọc hoang
ở ven suối trong rừng, mọc nhiều ở các xứ nhiệt đới như: Việt Nam, Lào,
Campuchia, Ấn Độ, Nhật Bản, Thái Lan, Malaixia... Ở Việt Nam, cội nguồn của cây
trinh nữ hoàng cung là ở Huế, Bà Rịa - Vũng Tàu và được trồng rộng rãi ở các tỉnh
từ Quảng Nam – Đà Nẵng trở vào [3].

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


5

Bên cạnh đó, trinh nữ hồng cung là loại cây trong chi crinum mà các cây thuộc
chi crinum đều có hình thái tương đồng nhau nên để tránh nhầm lẫn, tác giả Võ Thị
Bạch Huệ cùng các cộng sự đã phân tích và phân biệt Crinum latifolium L. với một
số loại Crinum khác trên một số bộ phận nhận được một số điểm khác nhau sau:
Bảng 1: So sánh một số đặc điểm hình thái của một số lồi Crinum [16].
Crinum
Bộ
phận

Cấu tạo

Latifolium

Crinum

Crinum

Crinum

sp1

sp2

sp3

Crinum

Crinum

Asiaticum

Amabile

Linn

Donn

L.
có áo

có áo

có áo

có áo

đặc

đặc

Tím

Trắng

Tím

Trắng

Tím

Trắng

- dài (cm)

95

90

85

90

120

140

- rộng (cm)

8

6

7

6

15

17

+

+

-

+

±

-

-

-

+

+

8

12

11

12

8

10

0.7

0.3

0.4

0.2

0.4

0.6

Phớt hồng

Trắng

Trắng sọc Trắng

Trắng

Trắng

Thân Thân hành
Màu bẹ lá
Phiến lá:
Lá

Mép lá lượn ++
sóng
Ống

nhựa -

mủ
Ống

bao

hoa:
- dài (cm)
Hoa

- rộng (cm)
Màu

của

tím

sọc

tím

phiến lá
11

2.5

2

Cựa ở đỉnh

-

-

Màu

Trắng

Trên tím Trên

- Dài (cm)
- Rộng (cm)

Chỉ

11

12

nhị
Luận văn thạc sĩ

đậm,

2.5
-

12

11

2

1.5

-

+

tím Trắng

đậm, dưới

14
2
+

Trên

tím Trên

tím

đậm, dưới đậm,

dưới

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


6
dưới

trắng

trắng

trắng

trắng

Bao
phấn

Bầu

Màu

Vàng nhạt

Vàng

Vàng đậm

Vàng

Vàng

Vàng đậm

Dài (cm)

3

2.5

2.5

2.5

2

2.5

Rộng (cm)

1.5

2

1

1

1

1.2

Dài (cm)

1.5

2

1.5

1.5

1

2.5

Dài (cm)

22

21

20

22

15

18

nỗn
Vịi
nhụy

Tại Việt Nam, hai loại Crinum có thể dễ dàng tìm thấy là Crinum latifolium L.
(Trinh nữ hoàng cung) và Crinum asiaticum L. (Náng hoa trắng). Hai loại này nếu
nhìn hình thái bên ngồi có thể dẫn đến nhầm lẫn. Bởi vậy, tác giả Võ Thị Bạch Huệ
cùng các cộng sự đã phân tích hai trinh nữ hồng cung và náng hoa trắng về hình
thái, vi phẩu cát ngang lá cho thấy một số điểm khác nhau [16]:
Bảng 2: So sánh về hình thái và giải phẩu của hai cây Crinum latifolium L. và
Crinum asiaticum L.
Trinh nữ hoàng cung

Náng hoa trắng

(Crinum latifolium L.)

(Crinum asiaticum L.)

Thân hành như củ hành tây

Thân hành hình trứng thuôn

Lá mỏng hơn, màu xanh nhạt Lá dày hơn, màu xanh đậm hơn
hơn
Hình thái

Mặt dưới sóng lá có một gờ sắt Mặt dưới sóng lá trơn nhẵn
chạy dọc
Hoa trắng phớt hồng

Hoa trắng

Vi phẫu lá

Mặt dưới sóng lá tạo thành một Mặt dưới sóng lá đường vịng

cát ngang

góc tù

Luận văn thạc sĩ

cung đều đặn

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


7

Khơng đối xứ qua sóng lá, một Đối xứng qua sóng lá
bên mắt hõm vào

Mơ khuyết nhỏ, khơng rõ

Mơ khuyết rất to giữa hai bó
libe – gỗ

Tinh thể calci oalat hình ruột Tinh thể calci oxalat hình kim
chì
2.2. Thành phần hóa học của cây trinh nữ hồng cung
Chi Crinum được xem là đại diện của họ Amaryllidaceae do thành phần hóa
học có hầu hết các hợp chất của các chi khác trong họ. Thành phần hóa học của chi
Crinum được nghiên cứu từ năm 1950 bởi nhóm tác giả Ghosal và các cộng sự gồm
hai nhóm hợp chất là alkaloid, non-alkaloid. Trong hai nhóm hợp chất, có khoảng
180 alkaloid và 100 non-alkaloid thuộc nhiều nhóm cấu trúc khác nhau được phân
lập và định danh. Hợp chất alkaloid là một trong những nhóm chất thứ cấp quan
trọng có mặt ở nhiều loại cây khác nhau trong chi Crinum [17].
Theo kết quả phân tích thành phần hố học cây trinh nữ hồng cung ở Việt
Nam của một số tác giả [16] thì lá cây có chứa lượng lớn alkaloid, saponin, axit hữu
cơ, axit amin và chất chống oxy hố. Alkaloid là nhóm chất quan trọng nhất của trinh
nữ hoàng cung, bao gồm chủ yếu là lycorin, hippadin, ambellin và các dẫn suất của
chúng. Hàm lượng alkaloid trong lá cây tăng dần từ đầu mùa mưa cho đến tháng 5,
hàm lượng alkaloid đạt cao nhất vào trước thời kỳ cây ra hoa và đến đầu tháng 6, khi
cây trổ hoa thì giảm đột ngột [17]. Đặc biệt các alkaloid này chỉ tìm thấy ở trinh nữ
hoàng cung và một số loài khác thuộc họ Amaryllidaceae mà không hề tồn tại ở bất
cứ họ nào khác. Điều đó nói lên tính độc đáo về mặt hố học cũng như giá trị độc tơn
của cây trinh nữ hoàng cung.

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền

8

2.2.1. Đôi nét về hợp chất alkaloid
Alkaloid là một trong những nhóm chất thứ cấp quan trọng có mặt ở nhiều
loại cây khác nhau của họ Amaryllidaceae có khoảng 180 alkaloid [17], và được sử
dụng rộng rãi trong y học, thú y, nông nghiệp và một số lĩnh vực công nghệ khác.
Trong y học, alkaloid có ý nghĩa cực kỳ to lớn, có tác dụng sinh lý rất mạnh lên cơ
thể và được dùng để điều trị các bệnh tim, thần kinh, đường ruột. Riêng alkaloid
trong cây trinh nữ hoàng cung có khả năng đặc trị cho bệnh phì đại tuyến tiền liệt (u
xơ tuyến tiền liệt), u xơ tử cung và với hoạt tính sinh học có khả năng ức chế các
khối u.
Trong quá trình nghiên cứu các tác giả đã nhận thấy mặc dù alkaloid tập trung
chủ yếu ở các tổ chức sinh trưởng hoạt động nhất định nhưng nồng độ alkaloid cao
nhất không phải ở tế bào non của tổ chức sinh trưởng mà là ở các tế bào đang hóa
khơng bào. Khi nghiên cứu sâu hơn về động thái hình thành của các alkaloid trong lá
của một số loại cây thì hàm lượng của các alkaloid được tăng lên trong quá trình phát
triển của cây và đạt cực đại trong thời kỳ ra hoa. Sau đó, lượng alkaloid giảm xuống
rất mạnh [17]. Alkaloid trong lá bị phân giải và sản phẩm phân giải sẽ tham gia vào
chu trình trao đổi chung.
Các alkaloid trong họ Amaryllidaceae có cấu trúc rất đa dạng và được chia
thành 7 phân nhóm cấu trúc chính: Kiểu khung lycorine, kiểu khung crinine, kiểu
khung narciclasine, kiểu khung galanthamine, kiểu khung lycorenine, kiểu khung
montannine.
Trong chi Crinum, cấu trúc của alkaloid tuy khác nhau nhưng vẫn là dẫn xuất
của 3 nhân căn bản:
Pyrrolo [d,e] phenanthridine (Kiểu khung Lycorine).
5,10b - ethanophenanthirdine (kiểu khung Crinine).
N- (3,4- dioxybenzyl) – 4 – oxyphenethylamine.
Tóm lại, các alkaloid có tác động mạnh đến hệ thần kinh, kích thích hệ miễn

dịch phản ứng lại với các tế bào lympho T ảnh hưởng đến quá trình phát triển, sinh
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


9

trưởng của động vật, con người.
2.2.2. Một số kiểu alkaloid trong các bộ phận của cây trinh nữ hồng cung.
Có nhiều cơng trình nghiên cứu được cơng bố về việc phân tích và định danh
các hợp chất alkaloid có trong các bộ phận của cây trinh nữ hoàng cung [19] bằng
các phương pháp HPLC, IR, UV, NMR...
Thành phần hoạt chất có trong lá cây gồm Lycorine, Cherylline và
Hippeastrine.

Hình 2: Các cơng thức hóa học của các hợp chất tồn tại trong lá cây trinh nữ hoàng
cung.
Thành phần hoạt chất trong thân hành gồm Lycorine, Cherylline như hình
trên, Powelline, Latifine, Crinine, Ambelline 11-O-acetyl, Amelline 11-O-acetyl,
1,3-β-epoxy, Pratosine (R = Me), Pratorimine (R=H), Pratorin (Happadin)
Crinamine.

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền


10

Hình 3: Các cơng thức hóa học của hợp chất tồn tại trong thân cây trinh nữ hoàng
cung.
Thành phần hoạt chất trong hoa và cuống hoa trinh nữ hoàng cung gồm
Lycorine, Lycorine 2-epi, Latisoline, Pancrassidine 2-epi.

Hình 4: Các cơng thức hóa học của các hợp chất tồn tại trong hoa và cuống hoa cây
trinh nữ hồng cung.
Nhìn chung, hợp chất alkaloid trong các bộ phận của trinh nữ hoàng cung đều
có chứa hàm lượng lycorine từ lá cho đến hoa. Hàm lượng lycorine xuất hiện ở khắp
nơi nhưng trong lá là chiếm phần trăm tương đối cao và được xem là hoạt chất điều
trị các khối u.
2.3. Tác dụng dược lý của hàm lượng lycorine trong hợp chất alkaloid của cây
trinh nữ hoàng cung
Theo Ghosal và cộng sự [17], tác dụng dược lý của trinh nữ hoàng cung chủ
yếu tập trung ở alkaloid khung lycorine và khung crinin nhưng đa phần các bộ phận
của cây trinh nữ đều có kiểu khung lycorine gồm lycorine và hippadin, trong đó
lycorine đóng vai trị quan trọng và có nhiều tác dụng dược lý hơn happadin.

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Hồ Thụy Minh Hiền