- NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨC CHẾ NẢY MẦM HẠT CỦA CAO CHIẾT XUẤT TỪ CÂY SÀI ĐẤT BA THÙY (Wedelia trilobata (L.) HITCHC). - 2 Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ. - Cải củ, cỏ lồng vực, sài đất ba thùy, ức chế nảy mầm, xà lách Keywords:. - Sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L) Hitchc) là một loài thực vật xâm lấn, chúng mọc hoang dại tại rất nhiều nơi ở Việt Nam. - Nghiên cứu này nhằm tìm hiểu khả năng ức chế nảy mầm hạt của sài đất ba thùy trong điều kiện phòng thí nghiệm. - Kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết xuất ethanol từ thân, lá và hoa của cây sài đất ba thùy tại nồng độ khảo sát 5 mg/mL có hiệu quả ức chế cao nhất sự nảy mầm đối với hạt cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli L. - Kết quả định lượng các hợp chất polyphenol, flavonoid tổng số cho thấy polyphenol và flavonoid hiện diện ở cả thân, lá và hoa của cây sài đất ba thùy. - Hàm lượng polyphenol cao nhất có trong hoa là 50,62 mg/g cao chiết, flavonoid có hàm lượng nhiều nhất ở hoa là 55,81 mg/g cao chiết. - Kết quả nghiên cứu cho thấy, cây sài đất ba thùy là một loài thực vật hoang dại có tiềm năng trong nghiên cứu về các hợp chất kháng cỏ.. - Nghiên cứu khả năng ức chế nảy mầm hạt của cao chiết xuất từ cây sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc).. - Bên cạnh, nhiều loài cỏ dại có khả năng tiết ra các hợp chất hóa học có thể ức chế sinh trưởng và phát triển của các loài thực vật khác lân cận, như chiết xuất từ rễ cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli L.) và từ cỏ gấu (Cyperus rotundus L.) làm giảm khả năng nảy mầm của hạt và ảnh hưởng đến khả năng tăng trưởng của chồi mầm và phát triển rễ ở bắp (Hà Thị Mừng và ctv., 2009). - Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh nhiều hợp chất có khả năng kháng cỏ có trong các loài thực vật hoang dại (Chen et al., 2017). - Sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) thuộc họ cúc, là loài thực vật hoang dại và là loài có khả năng xâm lấn mạnh.. - Chính vì thế, việc nghiên cứu hoạt tính kháng cỏ từ cao chiết của cây sài đất ba thùy là cần thiết trong việc tìm ra những hợp chất tự nhiên có khả năng kiểm soát cỏ dại.. - 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. - 2.1 Vật liệu nghiên cứu. - Mẫu cây sài đất ba thùy ở giai đoạn đang có hoa được thu tại các địa điểm thuộc Trường Đại học Cần Thơ. - 2.2 Phương pháp nghiên cứu. - 2.2.1 Định tính thành phần hóa học trong các cao chiết sài đất ba thùy. - Thành phần hóa học của các cao chiết sài đất ba thùy gồm: alkaloid, flavonoid, phenolic và tanin, triterpenoid, saponin, quinone, coumarin và terpenoid được định tính bằng các phương pháp định tính các nhóm hợp chất tự nhiên (Nguyễn Kim Phi Phụng, 2007).. - Hàm lượng polyphenol trong các cao chiết sài đất ba thùy được xác định dựa trên phương trình đường chuẩn acid gallic.. - Hỗn hợp phản ứng gồm 1 mL cao chiết có nồng độ 1 g/mL được lắc đều trong 1 mL nước cất. - Hàm lượng flavonoid toàn phần trong các cao chiết sài đất ba thùy được xác định dựa vào phương trình đường chuẩn quercetin.. - 2.2.3 Phương pháp thử nghiệm sinh học Thí nghiệm khảo sát khả năng ức chế nảy mầm của dịch trích và cao chiết từ các bộ phận khác nhau của cây sài đất ba thùy trong điều kiện phòng thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp của Hồ Lệ. - Cao chiết từ các bộ phận thân, lá và hoa của cây sài đất ba thùy được khảo sát khả năng kháng cỏ dại trên dĩa petri (50 mm). - Cao chiết với các nồng độ 1. - Các chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ nảy mầm (được ghi nhận sau 2 ngày thí nghiệm), chiều dài rễ, chiều dài thân, trọng lượng tươi và trọng lượng khô của mẫu (được ghi nhận sau 5 ngày thí nghiệm).. - 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. - 3.1 Kết quả định tính thành phần hóa học trong các cao chiết. - Kết quả định tính thành phần hóa học có trong các cao chiết ethanol từ thân, lá và hoa của sài đất ba thùy đã cho thấy sự hiện diện của các hợp chất có hoạt tính sinh học và được trình bày trong Bảng 1.. - Bảng 1: Kết quả định tính thành phần hóa học có trong cao chiết sài đất ba thùy Loại cao. - không hiện diện Kết quả ở Bảng 1 cho thấy phenolic và tannin,. - flavonoid và alkaloid hiện diện cả 3 cao chiết từ thân, lá và hoa. - Đặc biệt, trong cao chiết từ hoa cho thấy có nhiều flavonoid hơn các bộ phận khác. - Kết quả này phù hợp với kết quả định lượng được thể hiện ở Bảng 2. - Saponin không hiện diện ở tất cả các loại cao chiết, các thành phần còn lại như: quinone hiện diện ở thân và lá, coumarin và triterpenoid chỉ hiện diện ở thân của cây sài đất ba thùy. - Kết quả khảo sát này tương đồng với nghiên cứu Govindappa et al., (2011) về sự hiện diện của phenolic, flavonoid, alkaloid trong thân và lá của sài đất ba thùy. - Như vậy, kết quả nghiên cứu này chứng minh rằng sài đất ba thùy có chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học kháng cỏ dại.. - Do đó, định lượng flavonoid tổng và polyphenol tổng là hai chỉ tiêu quan trọng nhằm đánh giá khả năng kháng cỏ từ cây sài đất ba thùy. - Kết quả định lượng flavonoid và polyphenol tổng được trình bày ở Bảng 2 cho thấy flavonoid và polyphenol hiện diện ở tất cả cao chiết cây sài đất ba thùy khi chiết bằng dung môi ethanol và hiện diện nhiều nhất là ở hoa.. - nghiên cứu trước đó của Neelam et al. - (2012), lá của cây sài đất ba thùy đã xác định có hàm lượng polyphenol tổng là mg/g cao chiết ethanol và flavonoid tổng là 16,67 mg/g cao chiết ethanol. - Tuy nhiên, polyphenol và flavonoid tổng số chưa được xác định ở thân và hoa trong nghiên cứu trước đó.. - 3.2 Kết quả định lượng flavonoid và polyphenol tổng. - Bảng 2: Hàm lượng flavonoid tổng và polyphenol tổng các bộ phận từ cây sài đất ba thùy Loại cao. - 3.3 Kết quả thử nghiệm sinh học. - 3.3.1 Khả năng ức chế nảy mầm hạt của các cao chiết sài đất ba thùy. - Hiệu quả ức chế nảy mầm hạt của cao chiết sài đất ba thùy được xác định dựa trên số hạt nảy mầm trên tổng số hạt được khảo sát là 30 hạt. - Kết quả khảo sát khả năng ức chế nảy mầm hạt cỏ lồng vực, hạt xà lách và hạt cải củ của các cao chiết sài đất ba thùy được trình bày ở Bảng 3.. - Bảng 3: Tỉ lệ không nảy mầm của cỏ lồng vực, xà lách và cải củ. - Tỉ lệ hạt không nảy mầm. - Ghi chú: Nghiệm thức đối chứng là nghiệm thức không sử dụng cao chiết. - Cao chiết thân, lá và hoa cây sài đất ba thùy được khảo sát ở nồng độ 1. - Từ kết quả thí nghiệm cho thấy nồng độ cao chiết càng cao thì tỷ lệ ức chế nảy mầm càng cao. - Cao chiết lá tại nồng độ 5 mg/mL có hiệu quả ức chế nảy mầm cỏ lồng vực 90%, ức chế nảy mầm hạt xà lách 100% và ức chế nảy mầm hạt cải củ 86,67%, khác. - biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng không bổ sung cao chiết. - Cao chiết thân tại nồng độ 5 mg/mL có hiệu quả ức chế nảy mầm 76,67% hạt cỏ lồng vực và ức chế 100% hạt xà lách.. - Khả năng ức chế cũng thể hiện ở nghiệm thức cải củ nhưng khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với đối chứng. - Các hạt được xử lí bằng cao chiết hoa tại nồng độ 5 mg/mL ức chế nảy mầm 96,67% hạt cỏ lồng vực, 100% hạt xà lách và 66,67% hạt cải củ.. - Trong một nghiên cứu của Ilori et al. - (2010) đã chứng minh rằng cao chiết của một số loài thực vật thuộc họ cúc như hướng dương, dã quỳ và cỏ hôi có khả năng kháng cỏ. - Một loài thực vật khác cùng chi với sài đất ba thùy có tên khoa học là Wedelia chinensis cũng đã được chứng minh là ức chế sự nảy mầm và phát triển của hạt cải củ và hạt dưa leo (Zeng et al., 1996). - Theo nghiên cứu của Webb et al. - (2009) cho rằng có 2 cơ chế để các chất ức chế nảy mầm hạt: (1) ngăn chặn sự hấp thu nước qua màng tế bào và (2) giải phóng các hormon ức chế (acid abscisic) để trì hoãn sự nảy mầm. - Từ đó cho thấy, kết quả của nghiên cứu này là phù hợp và trong cao chiết sài đất ba thùy có thể chứa các chất hoặc hợp chất có khả năng ức chế sự nảy mầm hạt.. - 3.3.2 Khả năng ức chế sự sinh trưởng và phát triển. - Ức chế cỏ lồng vực. - Do đó, trong nghiên cứu này các chỉ tiêu trên được xác định sau 5 ngày thí nghiệm để khảo sát khả năng ức chế sự sinh trưởng và phát triển thực vật của các cao chiết sài đất ba thùy.. - Bảng 4: Khả năng ức chế sinh trưởng và phát triển hạt cỏ lồng vực Nghiệm thức Chiều dài rễ. - Hiệu quả ức chế sự sinh trưởng và phát triển cỏ lồng vực của cao chiết sài đất ba thùy được trình bày ở Bảng 4. - Tất cả cao chiết thân, lá và hoa ở nồng độ. - 5 mg/mL có hiệu quả ức chế tốt nhất và có ảnh hưởng đến sự phát triển chiều dài rễ, chiều dài thân, khối lượng tươi và trọng lượng khô của cỏ lồng vực.. - Sự ức chế này khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng không sử dụng cao chiết.. - Đáng chú ý là cao chiết từ lá và hoa có hoạt tính ức chế mạnh hơn so với cao chiết thân. - Điều này có thể giải thích là do trong cao chiết lá và hoa có chứa làm lượng flavonoid và polyphenol tổng cao hơn cao chiết thân (Bảng 1 và Bảng 2).. - Ức chế cải củ. - Hạt cải củ được các nhà khoa học sử dụng như là hạt đối chứng để khảo sát khả năng ức chế cỏ dại của các hợp chất nghiên cứu vì đây là hạt có tính nhạy cảm cao đối với thuốc diệt cỏ (Abhishek et al., 2013). - Bên cạnh hạt cải củ, hạt xà lách cũng là hạt đối chứng cho nghiên cứu về các hợp chất ức chế nảy mầm hạt (Casimiro et al., 2017).. - Bảng 5: Khả năng ức chế sinh trưởng và phát triển hạt cải củ Nghiệm thức Chiều dài rễ (mm) Chiều dài thân. - Cao chiết thân, lá và hoa cây sài đất ba thùy được khảo sát ở nồng độ 1, 2,5 và 5 mg/mL. - Trong nghiên cứu này, hạt xà lách khá nhạy cảm và không nảy mầm khi xử lí bằng cao chiết sài đất ba thùy tại nồng độ cao (Bảng 3). - Hiệu quả ức chế sự sinh trưởng và phát triển của các cao chiết sài đất ba thùy được xác định dựa các chỉ tiêu về chiều dài rễ, chiều dài thân, trọng lượng tươi và trọng lượng khô của mẫu thí nghiệm. - Kết quả thí nghiệm cho thấy cao chiết từ thân, lá và hoa của cây sài đất ba thùy có hiệu quả ức chế sự sinh trưởng và phát triển của cải củ, số liệu được trình bày ở Bảng 5. - Kết quả ở Bảng 5 cho thấy, các cao chiết tại nồng độ khảo sát 5 mg/mL có hiệu quả ức chế cao sự tăng trưởng của cải củ cao nhất và khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại. - Cao chiết từ hoa có hiệu quả ức chế tốt nhất có thể do có hàm lượng flavonoid và polyphenol cao trong cao chiết (Bảng 2). - Các hợp chất thuộc nhóm flavonoid và polyphenol đã được nghiên cứu và chứng minh là có hoạt tính kháng thực vật tốt (Chou, 1999). - Cao chiết sài đất ba thùy đã được chứng minh là có hoạt tính kháng nấm và kháng khuẩn (Govindappa et al., 2011). - Tuy nhiên, nghiên cứu về hoạt tính ức chế nảy mầm hạt và ức chế sự tăng trưởng của thực vật thì chưa được khảo sát. - Kết quả nghiên cứu này cung cấp thêm bằng chứng về hoạt tính sinh học của các chất hoặc hợp chất có trong sài đất ba thùy.. - Các cao chiết sài đất ba thùy có chứa phenolic và tannin, flavonoid và alkaloid ở cả 3 cao chiết từ thân, lá, hoa. - Hàm lượng flavonoid tổng có trong các cao chiết thân, lá và hoa lần lượt là 22,70. - 28,84 và 55,81 mg QE/g cao chiết. - Hàm lượng polyphenol toàn phần có trong các cao chiết thân, lá và hoa lần lượt là 30,04. - 30,66 và 50,62 mg GA/g cao chiết.. - Cao chiết từ lá và hoa có hiệu quả ức chế nảy mầm, ức chế sự sinh trưởng và phát triển hạt cỏ lồng vực, hạt cải củ và hạt xà lách cao hơn cao chiết thân. - Kết quả nghiên cứu đã xác định sài đất ba thùy là loài thực vật hoang dại có tiềm năng để tiếp tục nghiên cứu về các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên kháng cỏ dại.. - Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Cần Thơ đã hỗ trợ kinh phí để thực hiện các thí nghiệm cho đề tài nghiên cứu khoa học trong sinh viên (Mã số đề tài: TSV2018-03).. - Nghiên cứu ảnh hưởng của dịch chiết Keo tai tượng (Acacia mangium) đến sự nảy mầm của hạt Kháo vàng (Machilus bonii Lecomte), Dẻ đỏ (Lithocarpus ducampii) và Giáng hương (Pterocarpus macrocarpus). - Kết quả. - Khảo sát hàm lượng flavonoid, alkaloid và khả năng kháng khuẩn của cao chiết cỏ Mần trầu (Eleusine indica)