Nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính sinh học trong một số loài cây thuộc chi gừng ZINGIBER

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------

TRẦN THỊ TUYẾN

NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC
TRONG MỘT SỐ LỒI CÂY THUỘC CHI GỪNG (ZINGIBER)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC


Hà Nội - 2011
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------

TRẦN THỊ TUYẾN

NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC
TRONG MỘT SỐ LỒI CÂY THUỘC CHI GỪNG (ZINGIBER)

Chuyên ngành : Hóa Hữu cơ
Mã số
: 60 44 27

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. VĂN NGỌC HƯỚNG

Chân thành cảm ơn sự tài trợ của đề tài CNHD-ĐT-018/10-11

thuộc chương trình Hố-Dược


MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Danh mục các bảng dùng trong luận văn
Danh mục các hình dùng trong luận văn
Danh mục các sơ đồ dùng trong luận văn
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1- TỔNG QUAN ...................................................................................... 2
1.1.TỔNG QUAN VẾ CHI GỪNG (ZINGIBER) .............................................. …2
1.1.1. Họ gừng và chi gừng ................................................................................ 2
1.1.2. Nghiên cứu các loài của chi gừng (Zingiber). ......................................... 5
1.1.2.1. Nghiên cứu về cây Gừng nhà (Zingiber officinale Roscoe). ............ 5
1.1.2.2. Nghiên cứu về cây Gừng gió (Zingiber zerumbet Sm.). ................. 10
1.1.2.3.Các nghiên cứu về cây Gừng tía (Zingiber montanum (koeng)
Dietrich). ...................................................................................................... 20
1.2. KHÁI QUÁT VỀ CÂY GỪNG LÔNG HUNG (ZINGIBER
RUFOPILOSUM GAGN.). ................................................................................... 26
1.2.1. Xuất xứ. .................................................................................................. 26
1.2.2. Đặc điểm thực vật ................................................................................... 26
1.2.3. Phân bố và ứng dụng .............................................................................. 27
1.2.4. Các nghiên cứu hoá học và hoạt chất sinh học của cây gừng lông hung
(Z. rufopilosum Gagn.) ..................................................................................... 28
1.3. KHÁI QUÁT VỀ CÂY GỪNG ZINGIBER SP. ........................................... 26
CHƢƠNG 2- ĐỀ TÀI, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM ... 29
2.1. ĐỀ TÀI .......................................................................................................... 29
2.1.1. Xuất sứ và tiêu chí lựa chọn đề tài ......................................................... 29
2.1.2. Mục tiêu của đề tài ................................................................................. 30
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................. 30

2.2.1. Dụng cụ và hoá chất ............................................................................... 30
2.2.2. Thiết bị nghiên cứu ................................................................................. 31
2.3. THỰC NGHIỆM ........................................................................................... 31
2.3.1 Mẫu thực vật ............................................................................................ 31
2.3.2.Chiết các hợp chất từ thân rễ cây gừng lông hung (Zingiber rufopilosum
Gagn.). .............................................................................................................. 32
2.3.2.1. Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của các cặn chiết
thu đƣợc. ....................................................................................................... 32
2.3.2.2. Sắc kí lớp mỏng khảo sát cặn chiết của thân rễ cây gừng lông hung
(Zingiber rufopilosum Gagn.). ..................................................................... 34
2.3.2.3.Phân lập các chất có trong các cặn chiết H, C và E ......................... 35
2.3.3. Chiết các hợp chất từ thân rễ cây gừng Zingiber sp. .............................. 38
2.3.3.1. Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của các cặn chiết thu
đƣợc .............................................................................................................. 39
2.3.3.2. Phân tích cặn chiết hexan bằng sắc kí khí nối ghép khối phổ (GCMS) ............................................................................................................... 39
CHƢƠNG 3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................ 41
3.1.NGHIÊN CỨU CÂY GỪNG LÔNG HUNG (ZINGIBER RUFOPILOSUM
GAGN.). ................................................................................................................ 41
3.1.1. Mẫu thực vật và xử lý ............................................................................. 41
3.1.2. Chiết chọn lọc các hợp chất trong thân rễ gừng lông hung ................... 41
3.1.3. Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật các cặn chiết từ thân rễ gừng cây
gừng lông hung ................................................................................................. 43
3.1.4. Khảo sát các cặn chiết của thân rễ gừng lơng hung bằng sắc kí lớp mỏng
(SKLM). ........................................................................................................... 44
3.1.5. Phân lập các chất có trong cặn chiết H, C, E.......................................... 45
3.1.5.1. phân lập các chất có trong cặn H. ................................................... 46
3.1.5.2. phân lập các chất trong cặn C. ........................................................ 47
3.1.5.3. Phân lập các chất trong cặn E ......................................................... 47

3.1.6. Xác định cấu trúc phân tử các chất phân lập đƣợc. ................................ 48
3.1.6.1. Xác đinh cấu trúc phân tử của ZRH4 .............................................. 48
3.1.6.2. Xác định cấu trúc phân tử của ZR5. ................................................ 49
3.1.6.3. Xác định cấu trúc của ZRE2.2 ........................................................ 51
3.2. NGHIÊN CỨU CÂY GỪNG ZINGIBER SP. ............................................... 53
3.2.1. Chiết chọn lọc các hợp chất trong thân rễ cây gừng Zingiber sp. ......... 53
3.2.2. Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật của các cặn chiết thu đƣợc ........... 55
3.2.3. Phân tích thành phần cặn chiết hexan (H) của gừng Zingiber sp. bằng
sắc kí khí (GC-MS). ....................................................................................... ..56
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 59
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 62


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ DÙNG TRONG LUẬN VĂN
Sơ đồ 3.1. Qui trình điều chế các cặn chiết từ thân rễ cây Gừng lông hung (Zingiber
rufopilosum Gagn.) ................................................................................................... 42
Sơ đồ 3.2. Tách các chất tinh khiết trong cặn H ....................................................... 46
Sơ đồ 3.3. Tách các chất tinh khiết trong cặn C ....................................................... 47
Sơ đồ 3.4. Tách chiết các chất tinh khiết trong cặn E ............................................... 48
Sơ đồ 3.5. Qui trình điều chế các cặn chiết từ thân rễ cây gừng Zingiber sp. .......... 54


DANH MỤC CÁC HÌNH DÙNG TRONG LUẬN VĂN
Hình 1.1. Thân rễ Gừng Lơng Hung ......................................................................... 27
Hình 1.2 Thân rễ và hoa cây Gừng Zingiber sp. ....................................................... 28
Hình 3.1…………………………………………………………………………… 49
Hình 3.2 ..................................................................................................................... 50

DANH MỤC CÁC BẢNG DÙNG TRONG LUẬN VĂN
Bảng 1.1 Các loại Gừng Việt Nam ............................................................................. 3
Bảng 1.2. Thành phần hóa học chính ở tinh dầu Gừng thu từ Ethiopia ................... 7
Bảng 1.3.Thành phần hóa học tinh dầu Gừng thu từ Malaixia ................................... 8
Bảng 1.4. Thành phần hoá học của tinh dầu Gừng Nhật bản (Zingiber officinale
Roscoe var Kintoki) trồng tại Đắc Lắc- Việt Nam ..................................................... 8
Bảng 1.5. Thành phần hoá học của tinh dầu củ Gừng gió vùng BTT-VN ............... 12
Bảng 1.6. Thành phần hóa học của tinh dầu thân,lá Gừng gió vùng BTT-VN ........ 13
Bảng 1.7. Thành phần hố học của hoa tinh dầu Gừng gió vùng BTT- Việt nam ... 15
Bảng 1.8. Thành phần hoá học 2 mẫu tinh dầu Gừng tía tại Inđơnêxia .................... 21
Bảng 1.9. Thành phần hố học chính trong tinh dầu Gừng dại ở Bình Định ........... 23
Bảng 1.10. Thành phần hố học cặn chiết n-hexan cây Gừng dại tỉnh Kon Tum .... 24
Bảng 2.1. Bảng kết quả SKLM cặn H ....................................................................... 36
Bảng 2.2. Bảng kết quả SKLM cặn C ....................................................................... 37
Bảng 2.3. Bảng kết quả SKLM cặn C ....................................................................... 38
Bảng 3.1. Hiệu suất của các chiết thu đƣợc từ thân rễ cây Gừng lơng hung...…….43
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật các cặn chiết thân rễ gừng
lông hung ................................................................................................................... 43
Bảng 3.3. Kết quả SKLM cặn chiết n-hexan. ........................................................... 44
Bảng 3.4. Kết quả SKLM cặn chiết Cloroform. ....................................................... 44
Bảng 3.5. Kết quả SKLM cặn chiết E . ..................................................................... 45


Bảng 3.6. Số liệu 1H-NMR của ZR5 ......................................................................... 50
Bảng 3.7. Số liệu 13C-NMR của 2 gốc axit của ZR5 ................................................ 51
Bảng 3.8. Số liệu phổ 1H&13C-NMR của ZRE2.2 .................................................... 52
Bảng 3.9. Hiệu suất của các chiết thu đƣợc từ thân rễ cây Gừng Zingiber sp. ......... 54
Bảng 3.10. Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học của các cặn chiết thân rễ gừng

Zingiber sp. ............................................................................................................... 55
Bảng 3.11. Thành phần hoá học của cặn H gừng Zingiber sp. ................................. 57


LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam là nƣớc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, ẩm ƣớt quanh
năm. Đây là điều kiện thuận lợi cho thảm thực vật phát triển phong phú và đa dạng.
Trong đó, có nhiều lồi thực vật khơng chỉ có ý nghĩa trong hệ sinh thái, mơi
trƣờng, nơng lâm nghiệp mà cịn có những đặc tính dƣợc lý rất quí báu và đã đƣợc
sử dụng trong nền y học cổ truyền và vào các mục đích khác nhau phục vụ đời sống
của nhân dân ta.
Việc tìm kiếm, phát hiện và nghiên cứu các hợp chất có nguồn gốc thiên
nhiên, có hoạt tính sinh học cao để ứng dụng trong y dƣợc là một trong những
nhiệm vụ quan trọng đã và đang đƣợc các nhà khoa học trong nƣớc và quốc tế đặc
biệt quan tâm. Nó đặt cơ sở khoa học cho việc sử dụng nguồn nguyên liệu thiên
nhiên một cách hợp lý và hiệu quả. Trong Y học hiện đại nhiều hợp chất thiên nhiên
đƣợc phân lập từ cây thuốc đã đƣợc ứng dụng rộng rãi trong việc chữa bệnh, theo
báo cáo hàng năm của chuyên ngành Hoá y cho thấy 60% thuốc đƣợc chấp thuận
điều trị bệnh cho con ngƣời có nguồn gốc thiên nhiên, trong đó 77% xuất phát từ
cây thuốc dân tộc [28].
Trong tài nguyên thực vật của Việt Nam thì Gừng là một cây rất quen thuộc,
nó đƣợc xem là nguồn nguyên liệu có giá trị để làm gia vị trong chế biến thực phẩm
và làm thuốc chữa bệnh. Một trong những lồi có giá trị thuộc chi Gừng đó là cây
Gừng lông hung (Zingiber rufoliposum Gagn.) và cây gừng Zingiber sp. Gừng lơng
hung mới tìm thấy ở Tun Quang ( Na Hang), Phú Thọ (Xn Sơn), Hồ Bình
(Mai Châu), Hà Nội (Ba Vì), Đăk Lăk. Đây là một trong những cây thuốc dân tộc
đƣợc dùng để chữa bệnh và là một lồi Gừng q hiếm cần đƣợc bảo tồn gen theo
quyết định số 80/2005/BNN của Bộ Nông nghiệp. Cây Gừng Zingiber sp. đƣợc tìm
thấy ở tỉnh Lâm Đồng, nó có mùi thơm đặc trƣng nhất trong chi gừng. Để góp phần
làm tăng thêm sự hiểu biết về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học trong nguồn

thực vật phong phú, q giá của Việt nam, chúng tơi chọn cây Gừng lông hung và
cây gừng Zingiber sp. làm đối tƣợng nghiên cứu và đây là loài lần đầu tiên đƣợc
nghiên cứu tại Việt Nam.

1


CHƢƠNG 1- TỔNG QUAN
1.1.TỔNG QUAN VẾ CHI GỪNG (ZINGIBER)
1.1.1. Họ gừng và chi gừng
Họ Gừng (Zingibeaceae) có nhiều chi và nhiều loài khác nhau. Hầu hết các
cây thuộc họ Gừng chủ yếu phân bố ở các nƣớc Đông Nam Á, Trung Quốc, Ấn Độ
và Nhật Bản … Theo các tác giả Võ Văn Chi và Dƣơng Đức Tiến đã tổng kết họ
Gừng có 45 chi gồm hơn 1300 lồi, phân bố ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Ở Việt
Nam, họ Gừng có 12 chi và 61 lồi đƣợc phân bố rải rác từ Bắc vào Nam [1], [2].
Họ Gừng (Zingiberaceae) gồm những cây thân thảo sống nhiều năm, mọc ở nơi đất
ẩm, nơi sáng, dƣới tán rừng hay vách đá ẩm. thân đƣợc tạo thành do các bẹ lá ôm
chặt lấy nhau tạo thành thân giả, cao 1-3-4(-5) m hay mảnh, cao dƣới 1m hoặc rất
ngắn hay không có do các bẹ lá rời đến gốc (Distichochlamys, Kaempferia…), thân
giả khơng phân nhánh. Rễ nhỏ, hình sợi, đơi khi đầu dễ phình to thành dạng củ
(Curcuma, Kaempfria, Stahlianthus…), ở một số loài, rễ thẳng, cứng, đâm sâu
xuống đất, phần trên lộ trên mặt đất. Thân rễ (thƣờng đƣợc gọi là củ) to, nạc, nằm
ngang dƣới mặt đất. Cây thƣờng có chứa mùi thơm, đơi khi mùi hắc nhƣ một số lồi
trong chi Gừng (Zingiber).
Chi Gừng (Zingiber) có khoảng 100 loài, phân bố chủ yếu ở các khu vực
nhiệt đới Châu Á và Châu Úc. Các nƣớc Đông Nam Á là nơi trung tâm phong phú
và đa dạng nhất của chi Gừng. Riêng ở Trung Quốc hiện đã thống kê khoảng trên
20 lồi.
Nƣớc ta có nền khí hậu nhiệt đới gió mùa, thảm thực vật đa dạng và phong
phú đặc biệt là các cây tinh dầu và cây thuốc. Riêng với chi Gừng, Phạm Hoàng Hộ

(1993) đã thống kê gồm 12 loài [10]. Trong những năm gần đây phát hiện thêm một
lồi Gừng nữa có tên Gừng mơi tím đốm (Zingiber penisulare I. Theilade).

2


Bảng 1.1 Các loại Gừng Việt Nam
Stt

Tên khoa học

Tên Việt Nam

Phân bố

1

Zingiber officinale Roscoe

Gừng

Phân bố rộng

2

Zingiber acuminatum Valeton

Gừng nhọn

Tây Nguyên, Trung

Bộ

3

Zingiber cochinchinesis Gagn.

Gừng Nam Bộ

Bà Rịa- Vũng Tàu

4

Zingiber eberhardtii Gagn.

Gừng Eberhardt

Lâm Đồng

5

Zingiber gramineum Bl.

Gừng lúa, Ngải trặc

Biên Hòa

6

Zingiber monophyllum Gagn.

Gừng một lá

Ninh Bình

7

Zingiber pellitum Gagn.

Gừng bọc da

Bà Rịa

8

Zingiber purpureum Roscoe

Gừng tía (gừng dại)

Phân bố rộng

9

Zingiber rubens Roxb.

Gừng đỏ

Lâm Đồng

10

Zingiber rufopilosum Gagn.

Gừng lơng hung

Ba vì (Hà nơi), Vĩnh
phúc

11

Zingiber zerumbet (L.) J.E. Sm.

Gừng gió

Phân bố rộng

12

Zingiber penisulare I. Theilade

Gừng mơi tím đốm

Sơ Pai, Kban, Gia lai,

Đặc điểm thực vật của chi Gừng
Cây thảo, sống nhiều năm, cao 0,5-3,5 m. Thân rễ mập phân nhánh nhiều,
tạo thành “củ” nằm ngang trên mặt đất. “Thịt củ” nạc thơm và có vị cay.
Lá mọc so le theo hai phía đối xứng trên “thân”; phiến lá hình mác thn đến
bầu dục dài hoặc hình đƣờng chỉ; cuống lá rất ngắn hoặc hầu nhƣ khơng có; bẹ lá
nguyên hoặc xẻ 2 thuỳ; lá có mùi thơm nhẹ.
Cụm hoa bông, thƣờng mọc từ thân rễ, đôi khi ở ngọn “thân giả”. Các hoa

mọc sít nhau và mỗi hoa đƣợc bao bởi một lá bắc sắp xếp nhƣ dạng vẩy cá từ dƣới
lên trên; lúc đầu thƣờng có màu xanh, sau chuyển dần sang màu vàng, đỏ nhạt, vàng

3


sáng hoặc đỏ; cánh hoa hình ống mảnh, màu trắng, vàng hoặc hồng; bao phấn
thƣờng có dạng hình ống bao lấy vịi nhụy, bầu 3 ơ nhẵn hoặc có lơng dày.
Quả nang 3 ơ. Hạt nhiều, hình trứng hay trái xoan, màu nâu đỏ, đen trắng
hay vàng [10].
Các loài trong chi Gừng (Zingiber) thƣờng sinh trƣởng phổ biến ở những nơi
đất giàu dinh dƣỡng, ẩm ƣớt dƣới tán rừng thƣờng xanh hoặc rừng rụng lá theo
mùa. Một số lồi có thể mọc trên đất lẫn sỏi đá, trên bãi đất trống hoặc trong rừng
thứ sinh, rừng thƣa lên tới độ cao 3000m so với mặt nƣớc biển [10].
Thân rễ các loại cây thuộc chi Gừng phát triển rất nhanh. Từ một chồi giống
ban đầu, chúng có thể phân nhánh, đâm chồi, tăng sinh khối và phát triển thành một
bụi lớn chỉ trong một vài năm.
Mùa ra hoa, chín quả của các loài trong chi Gừng cũng rất khác nhau. Tại
Malaixia, loài Gừng đen (Z. spectabile) thƣờng ra hoa từ tháng 7 đến tháng 9 và quả
thƣờng chín vào tháng 11. Trong khi đó, lồi Gừng gió (Z. zerumber) lại ra hoa sớm
hơn từ tháng 6; còn mùa quả từ tháng 10 đến tháng giêng sang năm.
Hầu hết các loài cây thuộc chi Gừng (Zingiber) đều có chứa tinh dầu, là
nguồn nguyên liệu có giá trị để làm thuốc và làm gia vị: Thân rễ làm gia vị trong
chế biến thực phẩm, là nguyên liệu trong chế biên rƣợu bia, mứt gừng…
Trong dân gian, “củ” của nhiều loài đã đƣợc coi là thuốc giải cảm, kích thích
tiêu hố, chữa đau dạ dày, ho, mụn, nhọt, đau đầu, nhức xƣơng, đau bụng lạnh, tứ
chi lạnh, mạch yếu, đàm ẩm, ho suyễn, ôn trung tán hàn, hồi dƣơng, thông mạch,
táo thấp tiêu đàm [10][5]. Theo tạp chí dƣợc phẩm, nhà nghiên cứu Nhật Bản
Huffington Post cho biết “Gừng đỏ đƣợc sử dụng trong y học truyền thống của
Indonesia nhƣ một loài thuốc giảm đau cho các bệnh viêm khớp”. Bên cạnh đó

gừng giúp tăng cƣờng lƣu thơng máu, có lợi cho hệ tim mạch, làm giảm mỡ trong
máu, giảm q trình oxi hố…

4


1.1.2. Nghiên cứu các loài của chi Gừng (Zingiber).
Trong 12 lồi thuộc chi Gừng (Zingiber), có những lồi khơng chỉ là cây
thuốc q mà cịn là nguồn ngun liệu có giá trị trong chế biến thực phẩm. Các sản
phẩm đƣợc chế biến từ nguồn nguyên liệu này đƣợc sử dụng rộng rãi ở các nƣớc
Đơng Nam Á nói riêng và trên tồn thế giới nói chung [10].
Các nghiên cứu về chi Gừng thì lồi Zingiber officinale và Z. Zerumbet đƣợc
nghiên cứu về thành phần hoá học của tinh dầu nhiều nhất [9],[27]. Thành phần chủ
yếu là các tecpen, tecpenoit, flavonoit, ancaloit và glicozit. Từ dịch chiết CH2Cl2
của rễ cây gừng Z.officinale Rose (Trung quốc) đã tách đƣợc hai flavonoit, glucozit
và hai flavonol, zerumbone, zerumbone epoxit, curcumin…[25]. Trong những năm
gần đây các nhà khoa học đã nghiên cứu thêm về thành phần hố học của một số
lồi thuộc chi Gừng nhƣ: Gừng mơi tím đốm (Zingiber penisulare .I Theilade),
gừng Eberhardt (Zingiber eberhardtii Gagn.)…
1.1.2.1. Nghiên cứu về cây Gừng nhà (Zingiber officinale Roscoe).
Cây Gừng nhà tên khoa học Zingiber officinale Roscoe, thuộc chi Gừng
(Zingiber), họ Gừng (Zingiberaceae), cây Gừng cịn có tên đồng nghĩa Amomum
Zingiber L (1753). Ở các nƣớc khác nhau cây Gừng có những tên gọi khác nhau:
Sinh Khƣơng, Can khƣong, Khinh, Sung, Co khinh (Việt nam), Ginger, Comon
ginger (Anh), Jiang (Trung Quốc)… Thành phần hố học gồm có tinh dầu (2-3%),
nhựa dầu (5%), chất béo (3,7%), tinh bột và các chất cay nhƣ: Zingerone, zingerola,
shogaola.
Đặc điểm thực vật: Cây thảo, sống nhiều năm, mọc thành khóm, thẳng
đứng, cao 0,5 đến 1,2m. Thân rễ mẫm lên thành củ, mâp, phân nhánh nhiều theo bề
ngang trên mặt đất, vỏ ngoài nhẵn, nạc màu vàng hay trắng ngà, có mùi thơm và vị

cay đặc trƣng. “Thân” khí sinh (thân giả) đƣợc hình thành bởi các ống bẹ lá màu
xanh nhạt, đôi khi có màu đỏ nhạt ở phía gốc. Lá mọc so le cách ở 2 phía làm thành
2 dãy trên cây. Phiến lá hình mác thn, màu xanh đậm, thắt lại ở gốc, chúp lá

5


nhọn, mép lá nguyên, kích thƣớc 15-30x1,5-2,5 cm; các gân chính song song;
khơng cuống; bẹ nhẵn, lƣỡi bẹ dạng màng.
Cụm hoa bơng, mọc từ gốc, hình trứng kích thƣớc 5-6 x 2-3 cm, cán cụm
hoa dài chừng 20cm, cụm hoa thành bơng mọc sít nhau. Lồi gừng trồng ít ra hoa
[1].
Tại Cao Bằng, Lạng Sơn và các địa phƣơng miền núi phía Bắc nƣớc ta hiện
đã biết có ít nhất 3 giống gừng. Chúng không chỉ khác nhau về đặc điểm sinh học,
mà cịn khác nhau về thành phần hố học của tinh dầu. Đó là các giống Gừng:
- Giống “Gừng gà” (“Gừng cay”, „Gừng đồi”, “kinh cáy”(Tày))- cây thấp
bé, chịu lạnh khỏe, thân dễ nhỏ, màu vàng xanh, nhiều xơ, nhƣng rất cay và thơm.
Hàm lƣợng tinh dầu trong thân rễ khá cao (2,8-3,5%).
- Giống “Gừng trâu” (“Gừng voi”, “kinh vòi”, “kinh vạng” (Tày))- cây to,
cao, thân rễ lớn, sinh trƣởng khỏe. Thân rễ có thịt màu trắng hay vàng nhạt, ít xơ.
Hàm lƣợng tinh dầu trong thân rễ thấp hơn (1,5-2,5%) và không thơm bằng giống
“Gừng gà”.
- Giống “ Gừng gié” - cây thấp, thân rễ nhỏ, nhiều xơ, cay. Hàm lƣợng tinh
dầu thƣờng tƣơng đối cao trung bình khoảng 2%. Nhƣng trong tinh dầu lại khơng
chứa hợp chất thơm -farnesen.
Nguồn gốc và phân bố: Gừng Zingiber officinale đƣợc trồng rộng rãi từ rất
lâu ở các nƣớc nhiệt đới châu Á. Đến nay chƣa tìm thấy mọc dại ở bất cứ khu vực
nào trên thế giới, giả định rằng loài Gừng đƣợc bắt nguồn từ Ấn độ và từ đây nó
đƣợc đƣa đến các nƣớc châu Âu, các nƣớc Đông Phi. Hiện nay Gừng đƣợc trồng
khắp các nƣớc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm. Ở nƣớc ta Gừng đƣợc trồng

khắp các địa phƣơng từ Bắc vào Nam đặc biệt là các tỉnh miền núi [10].
a) Thành phần hoá học Gừng nhà (Zingiber officinale Roscoe).
Thành phần hoá học của tinh dầu
Thành phần hoá học của tinh dầu Gừng khá phức tạp và luôn biến động
dƣới ảnh hƣởng của các yếu tố di truyền, các yếu tố sinh thái, các giai đoạn sinh

6


trƣởng và phát triển cá thể và tuổi thọ thu hoạch. Tuy nhiên, các thành phần chính
trong tinh dầu Gừng có những biến động trong những giới hạn nhất định.
Tomi và các cộng sự (1995) đƣa ra các thành phần chính của tinh dầu gồm:
Zingiberen (27,2%), camphen (7,9%), limonen (6,0%), -bisabonlen (5,9%) và
(E,E)--farnesen (5,4%) [10].
Demissew (1993) nghiên cứu thành phần hoá học ở tinh dầu Gừng thu từ
Ethiopia đã đƣa ra kết quả trong bảng 1.2.
Bảng 1.2. Thành phần hóa học chính ở tinh dầu Gừng thu từ Ethiopia
STT

Tên chất

Hàm lƣợng (%)

1

Zingiberen

35,56

2

-Sesquiphellandren

12,32

3

-bisabolen

12,15

4

Ar- curcumen

6,70

5

Limonen

6,51

6

Camphen

3,75

7

Linalool

1,51

8

Citral

1,32

9

Borneol

1,08

10

Citronellyl butyrat

1,02

11

-pinen

1,00

12

Geraniol

0,21

Năm 1987, Ibrahim, H&Zakaria, M.B đã cho biết trong tinh dầu Gừng của
Malaixia có chứa 65% sesquiterpen hydrocarbon và các chất lại nhƣ sau [10]:

7


Bảng 1.3.Thành phần hóa học tinh dầu Gừng thu từ Malaixia
STT

Tên chất

Hàm lƣợng (%)

1

Bornyl acetat

5,1

2

Camphen

4,6

3

Limonen

2,7

4

Linalyl acetat

2,5

5

-pinen

2,2

6

1,8-cineol

2,0

7

-bisabolen

1,2

8

Linalool

1,1

9

Ar-curcumen

1,0

10

-copaen

0,4

11

-pinen

0,4

12

Camphor

0,4

13

Humulen

0,4

14

Terpinen-4-ol

0,3

15

-farnesen

0,3

16

Neral

0,2

17

-caryophyllen

0,2

18

-Elemen

0,2

19

Para-cymen

0,2

Bảng 1.4. Thành phần hoá học của tinh dầu Gừng Nhật bản (Zingiber
officinale Roscoe var Kintoki) trồng tại Đắc Lắc- Việt Nam
STT

Tên chất

Hàm lƣợng (%)

1

Zingiberene

20,39

2

Eucalyptol

12,43

3

-citral

11,29

8


4

-bisabolene

9,81

5

Camphene

9,32

6

-sesquiphellandrene

7,15

7

-citral

6,89

8

Curcumene

4,40

9

-pinene

3,11

10

-pinene

2,06

11

Germacren

1,28

12

-selinene

1,10

13

Citroneol

0,69

14

-elemene

0,61

15

p-meth-2-en-1-ol

0,57

16

2,6-octadien-1-ol-3,7-dimethyl

0.57

17

-cubebene

0,53

18

Linalool

0,49

19

Guaien

0,47

20

Borneol

0,30

Những nghiên cứu thử nghiệm của Denyer và cộng sự (1994) đã xác nhận
các sesquiphelladren hydrocarbon nhƣ ar-curcumen, zingiberen, -bisabolen và sesquiphellandren có tác dụng kháng khuẩn, kháng virus rất mạnh, đặc biệt là các
virus gây bệnh ở xoang mũi và vịm họng [10].
Thành phần hố học nhựa dầu Gừng.
Ngồi tinh dầu Gừng, một sản phẩm quan trọng khác từ “củ” Gừng là nhựa
dầu Gừng (ginger oleoresin). Nhựa dầu Gừng thu đƣợc qua việc tách chiết bằng các
dung môi hữu cơ, nó là hỗn hợp gồm có cả tinh dầu, dầu béo với các acid béo, chất

nhựa (resin) và carbohydrat.

9


Ở nƣớc ta, Nguyễn Thị Thẩm và cộng sự (1988) đã sử dụng dung môi để
tách chiết nhựa dầu Gừng từ “củ” khô và đã đạt kết quả rất cao (7,6% ở Gừng gié và
6,2% ở Gừng Cát Bà). Trong nhựa dầu Gừng chứa 15-20% tinh dầu với thành phần
chính là: Gingerol, shogaol, dihydrogingerol, hexahydrocurcumin, gingerdiol,
desmethyl hexa-hydrocurcumin, paradol, gingeron và ginger dione…
Một vài thử nghiệm đã cho rằng, các hợp chất chiết từ Gừng “củ” bằng
ethanol đã kìm hãm sự phát triển của tế bào ung thƣ da chuột. Các hợp chất (6)-,
(8)- và (10)-shogaol; (6)-, (8)-, (10)- gingerol có tác dụng chống nôn rất mạnh.
Zinginberen, - sesquiphellandren, ar-curcumen và shogaol lại có tác dụng tốt trong
việc chữa trị mụn nhọt. Trong các thử nghiệm trên chuột đã cho thấy có biểu hiện
thơng mật sau khi uống (6)-gingerol và các phản ứng chống lại tác dụng gây độc
của carbon tetrachlorid ở gan và mật sau khi uống (8)-gingerol. Bên cạnh đó
gingerol và shogaol có tác dụng giảm sốt, chống co thắt. Các chất (6)-gingerol và
(6)-shogaol ức chế sự co bóp của dạ dày [10].
b) Ứng dụng
Trong chế biến thực phẩm sử dụng gừng tƣơi và các sản phẩm từ gừng (tinh
dầu gừng, nhựa dầu gừng, gừng khô, gừng muối…) vừa tăng thêm mùi vị hấp dẫn,
vừa kích thích hoạt động của các men phân giải protein.
Trong y học dân tộc ở nƣớc ta cũng nhƣ nhiều nƣớc trên thế giới, Gừng
đƣợc dùng làm thuốc chữa bệnh về đƣờng tiêu hóa, cảm mạo, viêm đau khớp, giảm
đau, sƣng đau phổi, ho điều kinh, gây sảy thai, tráng dƣơng và giải độc do cua cá.
1.1.2.2. Nghiên cứu về cây Gừng gió (Zingiber zerumbet Sm.).
Cây Gừng gió có tên khoa học là Zingiber zerumbet (L) J.E.Sm. (hay
Zingiber Zerumbet Sm.) thuộc chi Gừng (Zingiber), họ Gừng (Zingiberaceae).
Ngồi ra cây Gừng cịn có tên đồng nghĩa sau: Amomum zerumbet L (1753);

Zingiber amaricans Blume (1872); Z.aromaticum Valeton (1918); Z.littorale
Valeton (1918) [10]. Ở mỗi nƣớc, cây Gừng gió đƣợc gọi với nhiều tên riêng:
Riềng dại, Ngải mặt trời, Ngải xanh (Việt Nam), Khuhet phtu, Prateal vong atit
(Campuchia), Gingembre fou (Pháp) và Phong khƣơng (Trung Quốc) [1][2][10].

10


Đặc điểm thực vật: Gừng gió thuộc dạng cây thảo, cao khoảng 1,2-1,7 m.
Thân rễ (hay còn gọi là củ) phân nhánh, vỏ ngoài màu vàng nhạt, thịt củ màu vàng
sáng, có mùi thơm nhẹ. Ống bẹ lá sắp xếp sít nhau tạo thành thân giả, phía gần nhƣ
khơng cuống; phiến lá hình mác thn, kích thƣớc 25-40 x 4-8 cm, thon ở gốc, chóp
lá hình nhọn, mặt trên xanh lục đậm, mặt dƣới xanh nhạt và có lơng rải rác. Cụm
hoa bơng, hình trụ hay trứng, kích thƣớc 6-14 x 4-5 cm, chóp tù, mọc từ thân rễ,
trên cán dài 10-30 cm, thẳng, có nhiều vẩy xếp lợp lên nhau bao quanh. Cụm hoa có
nhiều lá bắc xếp lớp lên nhau, lá bắc gần giống hình trứng, kích thƣớc 3-4 x 2,5 cm.
Khi cịn non có màu xanh, già chuyển sang màu đỏ. Hoa mọc ở mỗi kẽ lá bắc; đài
hình ống, dài 2,5 cm, ngắn hơn lá bắc, màu trắng, tràng hoa hình ống, dài từ 5-5,5
cm với các thùy hình mác dài, màu vàng chanh; có 3 thùy, thùy phía lƣng lớn hơn,
kích thƣớc 2,5 x 2 cm; các thùy bên nhỏ, kích thƣớc 1,6 x 0,7 cm; mơi dài 5 cm,
mép có răng trịn, màu trắng hoặc vàng, bao phấn màu vàng nhạt; bầu 3 ô. Quả nang
hình trụ hay bầu dục, dài 1,5 cm, khi chín có màu đỏ; hạt ít, màu đen, áo hạt màu
trắng [10].
Tại Đông Nam Á dựa vào đặc điểm cụm hoa, năm 1996 Theilade đã mô tả
và sắp xếp những dạng khác nhau của lồi Gừng gió (Z. zerumbet) vào các thứ
(var): Var. amaricans (Blume) Thailade; Var. aromaticum (Valeton) Thailade; var.
zerumbet; var. littorale (Valeton) Thailade [10].
Do sự đa dạng về hình thái nên những nghiên cứu về thành phần hóa học
trong tinh dầu Gừng gió phân bố ở các vùng, các nƣớc khác nhau thay đổi trong
giới hạn khá rộng. Và năng suất thu hái “củ” ở các thứ Gừng gió cũng khác nhau,

năng suất “củ” tƣơi của var. zerumbet trong khoảng từ 20-32 tấn/ha/năm, còn của
các thứ khác thấp hơn [10].
Nguồn gốc và phân bố: Nhiều tác giả cho rằng gừng gió có nguồn gốc từ
Ấn Độ, đƣợc ngƣời dân ở đây trồng và phổ biến rộng rãi tại nhiều nƣớc Châu Á
nhƣ: Việt Nam, Trung Quốc, Ấn Độ, Malaixia, Lào, Campuchia, Thái Lan.... Gừng
gió là lồi cây có nguồn gen đa dạng, sinh trƣởng nhanh, khả năng chống chịu khỏe
nên có thể tự nhiên hóa mạnh [4,5].

11


Ở Việt Nam, cây mọc rải rác ở các tỉnh trung du, vùng núi thấp và đơi khi
có ở đồng bằng. Cây ƣa chịu ẩm, chịu bóng và thƣờng mọc ở ven rừng, dƣới tán
cây, rừng kín. Ở vùng trung du và đồng bằng, cây mọc lẫn trong các lùm bụi dƣới
chân đồi hoặc các làng bản [1].

a) Thành phần hố học cây Gừng gió
Các tecpenoit và tinh dầu của cây gừng gió
Gừng gió là nguyên liệu trong sản xuất công nghệp chế biến thực phẩm,
hƣơng liệu nên thành phần nên thành phần hố học của tinh dầu Gừng gió đƣợc
nghiên cứu kĩ tại một số nƣớc nhƣ Nhật Bản, Trung Quốc, Philippin… Ở nƣớc ta,
Nguyễn Xuân Dũng cùng cộng sự đã nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu
củ, thân, lá và hoa Gừng gió vùng Bình Trị Thiên - Việt Nam.
Thành phần hóa học của tinh dầu củ Gừng gió: Tinh dầu chứa trong tất cả
các bộ phận của lồi Gừng gió nhƣng tập trung chủ yếu ở bộ phận củ, tinh dầu củ
Gừng có mùi thơm nồng. Thành phần chính của củ tinh dầu Gừng gió ở Bình Trị
Thiên (BTT)- Việt nam [15] đƣợc chỉ ra trong bảng 1.5.
Bảng 1.5. Thành phần hoá học của tinh dầu củ Gừng gió vùng BTT-VN

TT

Tên chất

Hàm
lƣợng (%)

TT

Tên chất

Hàm
lƣợng (%)

1

Zerumbone

72,3

17

Myrcen

0,2

2

-Humulen

4,2

18

-Terpineol

0,2

3

Humulen-oxit I

3,8

19

(E)-nerolidol

0,1

4

Humulen-oxit II

3,3

20

-Phelandren

0,1

5

Camphen

3,1

21

-Pinen

0,1

6

Caryophylen oxit

1,5

22

Terpinen-4-0l

0,1

7

Campho

1,2

23

Bornyl axetat

0,1

8

1,8-Cineol

0,8

24

Camphenhidrat

0,1

12


9

-Pinen

0,7

25

p-Cymen

0,1

10

Limonen

0,4

26

Fenchon

0,1

11

Linalool

0,4

27

Isoborneol

0,1

0,4

28

12

12-Norcaryophylen2-on

Sabinen

0,1

13

-caryophylen

0,3

29

Terpinolen

0,1

14

Borneol

0,2

30

-Thujen

0,1

15

-3-Caren

0,2

31

Tricyclen

0,1

16

-Eudesmol

Các chất chƣa

0,2

4,9

nhận biết đƣợc

Thành phần hoá học của tinh dầu thân và lá Gừng gió: Tinh dầu thân, lá và
hoa Gừng gió đều có màu vàng xanh nhạt, phảng phất mùi thơm của tinh dầu hoa

bƣởi. Các thông tin đã có cho thấy có khoảng 40 hợp chất tìm thấy trong tinh dầu
thân lá Gừng gió (chiếm hơn 84% và 82% tinh dầu). Năm 1995, Nguyễn Xuân
Dũng và cộng sự đã nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu thân lá Gừng gió ở
BTT, kết quả đƣợc chỉ ra ở bảng 1.6.
Bảng 1.6. Thành phần hóa học của tinh dầu thân,lá Gừng gió vùng BTT-VN
TT

Tên chất

Thân Gừng gió (%)

Lá Gừng gió (%)

1

α- thujen

Vết

Vết

2

α- pinen

1,1

1,6

3

Camphen

0,2

Vết

4

Sabinen

0,5

Vết

5

β- pinen

5,4

5,2

6

Myrcen

0,1

Vết

7

Δ3- caren

Vết

0,9

8

p- cymen

0,1

0,5

9

1,8- Cineol

0,3

0,6

13


10

Limonen

0,1

0,3

11

(Z)- β- ocimen

Vết

Vết

12

(E)- β- ocimen

0,6

0,6

13

Linalool

1,1

2,4

14

2-metyl-6-etylen-1,7-octadien

0,5

1,0

15

Campho

0,3

1,2

16

Trans-pinocarverol

0,7

0,3

17

Isoborneol

Vết

Vết

18

Borneol

0,8

0,7

19

Terpinen-4-ol

0,8

0,6

20

Myrtenal

-

0,3

21

α- terpinenol

0,2

0,4

22

`Myrtenal

0,2

0,5

23

2-Undecanon

0,3

0,6

24

Dihiđroedulan I

0,2

0,5

25

Dihiđroeulan II

0,3

0,8

26

Myrtenyl axetat

0,1

Vết

27

10- (axetylmetyl) Δ3- caren

0,3

0,6

28

β- Caryophylen

10,4

11,2

29

Cis- α- Bergamoten

0,7

1,4

30

α- Humulen

2,5

2,9

31

Ar- Curcumen

0,1

0,1

32

β- Chamigren

3,6

0,4

33

(E,E)- α- farnesen

2,1

0,9

34

β- Bisabolnen

1,9

0,5

35

(Z)- Nerolidol

16,8

22,3

36

Caryophylen oxit

1,1

5,5

37

- Eudesmol

1,6

0,6

14


38

Ledol

0,5

0,7

39

Zerumbone

21,3

2,4

40

2- Heptadecanon

0,8

0,9

41

Trans-phytol

7,0

12,6

Các chất chƣa nhận biết đƣợc

15,5

17,7

Thành phần hoá học của tinh dầu hoa Gừng gió: Trong tinh dầu hoa Gừng
gió vùng BTT đƣợc tìm thấy hơn 44 hợp chất ( chiếm khoảng 85% tinh dầu), kết
quả đƣợc chỉ ra trong bảng 1.7.
Bảng 1.7. Thành phần hoá học của hoa tinh dầu Gừng gió vùng BTT- Việt nam
TT

Tên chất

Hàm lƣơng
(%)

TT

Tên chất

Hàm
lƣợng (%)

1

α- pinen

0,3

23

- caryophylen

13,2

2

Camphen

0,1

24

Cis- - bergamoten

1,4

3

Sabinen

Vết

25

-humulen

1,9

4

β- pinen

0,4

26

(Z)-- farnesen

1,3

5

Myrcen

0,1

27

Ar- curcumen

0,1

6

- Phelandren

Vết

28

- chamigren

1,9

7

Δ3- caren

0,6

29

(E,E)- α- farnesen

2,1

8

p- cymen

Vết

30

- bisabolen

0,2

9

1,8- Cineol

0,7

31

- sesquiphelandren

0,2

10

Limonen

0,4

32

Hotrieny ester

0,3

11

E)- β- ocimen

1,3

33

Caryophylen oxit

2,2

12

Linalool

4,7

34

-eudesmol

0,6

1,8

35

0,1

36

13
14

2-metyl-6-etylen1,7-octadien
Campho

15

Zerumbone

Myristic axit

3,2
0,2


15

Borneol

0,1

37

Palmitic axit

4,4

16

Terpinen-4-ol

0,1

38

Trans- Phytol

1,8

17

Geraniol

0,1

39

Linoleic axit

0,9

18

Undecanon

0,1

40

Oleic axit

0,3

19

Dihiđroedulan I

0,2

41

Docosan

0,7

20

Dihiđroeulan II

0,1

42

Tetracosan

0,5

21

2- Undecanol

0,2

Các chất khác

15,0

22

- Copaen

0,1

Kết quả phân tích định lƣợng và nhận dạng các thành phần hóa học của tinh
dầu củ, thân, lá và hoa của cây Gừng gió (Zingiber zerumbet Sm.) cho thấy thành
phần chủ yếu của các loại tinh dầu này là các Sesquitecpen và dẫn xuất chứa oxi

của chúng đƣợc xây dựng trên hai khung cacbon cơ sở là Humulan và
Caryophyllan. Trong tinh dầu củ, chúng chiếm đến 83,6%, tinh dầu của thân và lá
có thêm dẫn xuất oxi của khung farnezan chiếm một lƣợng khá lớn: trong thân là
16,8% và trong lá là 22,3%.
Mối liên hệ giữa 4 loại tinh dầu của củ, thân, lá và hoa Gừng gió dựa trên ba
thành phần: Zerumbone, humulene và caryophyllen (riêng giữa thân và lá có thành
phần neriolidol và chúng là thành phần chính), với các hàm lƣợng khác xa nhau.
Với tinh dầu của củ thì zerumbone là chủ yếu (72,3%), humulene và humulene oxit
là 11,3%, caryophyllen chiếm 1,5%. Trong khi đó tinh dầu của hoa thì zerumbone
chỉ có 3,2%, humulen 1,9 %, nhƣng caryophyllen lên đến 13,2%.
Ở các vùng lãnh thổ khác nhau, thành phần này thay đổi lớn, ví dụ tinh dầu
củ Gừng gió Việt Nam vùng Bình Trị Thiên zerumbone chiếm 72,3%, humulene
chiếm 4,2% trong khi đó tinh dầu củ Gừng gió Philippin thì Zerumbone chỉ chiếm
35,5% và humulene 17,3% [15], [3].
Xem xét hàm lƣợng tinh dầu trong các bộ phận khác nhau của Gừng gió thì
hàm lƣợng tinh dầu trong củ là cao nhất. Vì trong tinh dầu của củ Gừng gió,
zerumbone là thành phần có hàm lƣợng lớn nhất nên nói đến tinh dầu Gừng gió là

16