THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. Thông tin chung

- Tên đề tài: Nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng chống viêm loét dạ dày của các loài chi Rau dừa nước (Ludwigia L.) ở Việt Nam.

- Mã số: ĐH2024-TN11-01

- Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Hoàng        

- Email: nguyenhoang@tnu.edu.vn

- Đơn vị công tác hiện nay: Phân hiệu Đại học Thái Nguyên tại tỉnh Lào Cai
- Tổ chức chủ trì: Đại học Thái Nguyên

- Thời gian thực hiện theo thuyết minh: 23 tháng (Từ tháng 02 năm 2024 đến tháng 12 năm 2025).

- Thời gian được gia hạn: tháng 6/2026.

2. Mục tiêu

Nghiên cứu thành phần hóa học chính có tác dụng chống viêm loét dạ dày từ các loài chi rau dừa nước (Ludwigia L.) và định hướng tạo chế phẩm.

3. Tính mới và sáng tạo

Đề tài mang tính cấp thiết và có những đóng góp mới về mặt khoa học cũng như thực tiễn như sau:

Tính mới về đối tượng và nội dung nghiên cứu:

- Đây là nghiên cứu hệ thống đầu tiên tại Việt Nam tập trung đánh giá đồng thời cả về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hai loài thuộc chi Rau dừa nước là Ludwigia adscendens (L.) Hara và Ludwigia octovalvis (Jacq.) Raven định hướng điều trị bệnh lý dạ dày.

- Lần đầu tiên công bố quy trình tách chiết tối ưu ở quy mô phòng thí nghiệm (10 kg nguyên liệu/mẻ) để thu nhận phân đoạn giàu flavonoid có hoạt tính ức chế mạnh vi khuẩn Helicobacter pylori (Hp).

Tính mới về kết quả phân lập và xác định cấu trúc:

- Đề tài đã phân lập và xác định cấu trúc của 8 hợp chất tinh khiết từ hai loài nghiên cứu, trong đó có những hợp chất quý như corosolic acid, (-)-epicatechin và uvaol.

- Việc xác định sự có mặt của các hợp chất này trong chi Ludwigia tại Việt Nam góp phần bổ sung dữ liệu quan trọng vào kho tàng hóa thực vật (phytochemistry) thế giới về họ Onagraceae.

Tính sáng tạo trong phương pháp luận:

Sử dụng phương pháp kết hợp giữa thực nghiệm in vitro (đánh giá trực tiếp trên vi khuẩn Hp) và kỹ thuật mô phỏng động học phân tử (Molecular Docking, MD Simulation). Việc sử dụng tin sinh học để dự đoán cơ chế liên kết của các hoạt chất (như corosolic acid) với protein mục tiêu của vi khuẩn Hp là một bước tiến sáng tạo, giúp tiết kiệm thời gian và định hướng chính xác cho các nghiên cứu phát triển thuốc sau này.

Giá trị thực tiễn:

Kết quả của đề tài không chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu cơ bản mà còn mở ra triển vọng ứng dụng cao trong việc sản xuất các chế phẩm hỗ trợ điều trị viêm loét dạ dày từ nguồn dược liệu rẻ tiền, phổ biến tại địa phương, thay thế dần các loại thuốc kháng sinh đang bị kháng mạnh hiện nay.

4. Kết quả nghiên cứu

Về thành phần hóa học:

(1). Từ cao chiết ethyl acetate của cây rau dừa nước (Ludwigia adscendens (L.) Hara), bằng các phương pháp sắc ký, phương pháp tinh chế kết tinh lại trong dung môi thích hợp đã phân lập được 06 hợp chất, bao gồm: corosolic acid (8,8 mg, 1), (-)-epicatechin (10,2 mg: 2), uvaol ( 8,9 mg: 3), 23-hydroxyl ursolic acid (7,5 mg: 4), gallic acid (7,2 mg: 5) và ferulic acid (7,5 mg: 6).

(2). Từ cao chiết ethyl acetate của cây rau mương lớn (Ludwigia octovalvis) sử dụng các phương pháp sắc ký và tinh chế kết tinh lại trong dung môi thích hợp đã phân lập được 02 hợp chất là daucosterol (34,3 mg, 7), protocatechuic acid (12,0 mg: 8).

Về hoạt tính sinh học:

(1). Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế vi khuẩn Helicobacter pylori (Hp) in vitro cho thấy các cao chiết thô, phân đoạn và chất sạch chính thu được từ phần trên mặt nước của cây rau dừa nước (Ludwigia adscendens) đều có khả năng ức chế vi khuẩn Hp, trong số các cao chiết thì cao chiết phân đoạn nước (LAW) thể hiện hoạt tính ức chế vi khuẩn mạnh nhất với đường kính kháng khẩn là 28,3 mm và trong số các hợp chất thì (-)-epicatechin cho thấy khả năng ức chế vi khuẩn Hp mạnh nhất với đường kính kháng khuẩn trung bình là 20,8 mm.

(2). Tiến hành đánh giá thêm hoạt tính kháng oxy hóa thông qua phương pháp quét gốc tự do DPPH của cao chiết tổng (EtOH); các cao chiết phân đoạn: n-hexane (LAH), ethyl acetate (LAE) và cao nước (LAW) cũng cho thấy cao chiết ethyl acetate (LAE) thể hiện hoạt tính chống oxy hóa tốt nhất với khả năng dập tắt gốc tự do SC là 75,11 ± 0,5 %, tương ứng với giá trị SC₅₀ là 16,51 µg/mL, các cao chiết còn lại biểu hiện hoạt tính ở mức trung bình và yếu.

(3). Ngoài ra, tiến hành đánh giá thêm hoạt tính kháng viêm bằng phương pháp docking phân tử với protein đích là Phosphodiesterase 4B (PDE4B) cho thấy các hợp chất có trong chi Ludwigia như: Quercetin-3-O-α-L-rhamnoside; Luteolin-8-C-glycoside; Betulonic acid; (23E)-feruloylhederagenin; (23Z)-feruloylhederagenin là những hợp chất có tiềm năng có thể phát triển các thuốc kháng viêm mới.

Về sản phẩm ứng dụng:

Đã xây dựng được 01 quy trình tạo chế phẩm có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh viêm loét dạ dày từ cây rau dừa nước (Ludwigia adscendens).

5. Sản phẩm

5.1. Sản phẩm khoa học

5.1.1. Bài báo quốc tế

Hoang V. Hung, Nguyen Hoang, Vu H. Son, Vu T. T. Le, Ngu T. T. Giang^, Cao H. Le, “Computational Insights into Ludwigia L. Phytochemicals as Potential PDE4B Inhibitors: Molecular Docking and Dynamics Simulations”, Tropical Journal of Natural Product Research, chấp nhận đăng; Q3.

5.1.2. Bài báo khoa học trong nước

Nguyễn Hoàng, Vũ Thị Thu Lê, Trần Thị Thùy Dương, Lê Thị Thúy Loan, “Nghiên cứu tác dụng ức chế vi khuẩn Helicobacter pylori và chống oxy hoá từ cao chiết rau dừa nước (Ludwigia adscendens),  TNU Journal of Science and Technology, 230(05): 456 – 462, 2025.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13930

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General information

- Project title: Research on chemical composition and anti-gastrointestinal ulcer effects of Ludwigia L. species in Vietnam.

- Code number: ĐH2024-TN11-01

- Coordinator: Dr. Nguyen Hoang

- Email: nguyenhoang@tnu.edu.vn

- Implementing institution: Thai Nguyen University Branch in Lao Cai Province

- Duration: 23 months (From February 2024 to December 2025)

2. Objective(s)

Research on the main chemical components with anti-ulcer effects from species of the genus Ludwigia L. and guidance for developing pharmaceutical preparations.

3. Creativeness and Innovativeness

- The research topic is of high urgency and provides the following novel scientific and practical contributions:

Novelty in Research Subject and Content:

- This is the first systematic study in Vietnam to simultaneously evaluate the chemical composition and biological activities of two species from the Ludwigia genus—Ludwigia adscendens (L.) Hara and Ludwigia octovalvis (Jacq.) Raven—specifically oriented toward the treatment of gastric diseases.

- For the first time, an optimized laboratory-scale extraction process (10 kg of raw material per batch) has been published to obtain flavonoid-rich fractions with potent inhibitory activity against Helicobacter pylori (Hp).

Novelty in Isolation and Structural Identification Results:

- The study isolated and identified the structures of 8 pure compounds from the two species, including high-value compounds such as corosolic acid, (-)-epicatechin, and uvaol.

- Identifying these compounds within the Ludwigia genus in Vietnam provides critical data to the global phytochemistry records of the Onagraceae family.

Methodological Creativity:

- The research employs a hybrid approach combining in vitro experiments (direct assays on H. pylori) with advanced computational techniques (Molecular Docking and MD Simulation).

- Utilizing bioinformatics to predict the binding mechanisms of active compounds (such as corosolic acid) with target proteins of H. pylori is a creative advancement. This approach saves time and provides precise orientation for future drug development.

Practical Value:

- The results extend beyond basic research, offering high application potential for producing supplements and treatments for gastric ulcers.

- By utilizing affordable and widely available local medicinal resources, this research supports the gradual replacement of antibiotics that currently face high levels of resistance.

4. Research results

Chemical composition:

(1). From the ethyl acetate extract of Ludwigia adscendens (L.) Hara, six compounds were isolated using chromatographic methods and recrystallization purification in a suitable solvent, including: corosolic acid (8.8 mg, 1), (-)-epicatechin (10.2 mg, 2), uvaol (8.9 mg, 3), 23-hydroxyl ursolic acid (7.5 mg, 4), gallic acid (7.2 mg, 5) and ferulic acid (7.5 mg, 6).

(2). From the ethyl acetate extract of Ludwigia octovalvis, using chromatographic methods and recrystallization in a suitable solvent, two compounds were isolated: daucosterol (34.3 mg, 7) and protocatechuic acid (12.0 mg, 8).

Biological activity:

(1). Results of the in vitro antibacterial activity evaluation of Helicobacter pylori (Hp) showed that the crude extracts, fractions, and primary pure compounds obtained from the supernatant of water hyacinth (Ludwigia adscendens) all showed the ability to inhibit Hp bacteria. Among the extracts, the water fraction (LAW) exhibited the strongest antibacterial activity with an inhibition diameter of 28.3 mm, and among the compounds, (-)-epicatechin showed the strongest Hp inhibition with an average inhibition diameter of 20.8 mm..

(2). Further evaluation of antioxidant activity was conducted using the DPPH free radical scavenging method of the total extract (EtOH); fractionated extracts: n-hexane (LAH), ethyl acetate (LAE), and water extract (LAW). The ethyl acetate (LAE) extract also showed the best antioxidant activity with an SC free radical scavenging capacity of 75.11 ± 0.5%, corresponding to an SC₅₀ value of 16.51 µg/mL. The remaining extracts showed moderate and weak activity.

(3). In addition, further evaluation of anti-inflammatory activity using molecular docking with the target protein Phosphodiesterase 4B (PDE4B) showed that compounds in the genus Ludwigia, such as Quercetin-3-O-α-L-rhamnoside, Luteolin-8-C-glycoside, Betulonic acid, (23E)-feruloylhederagenin, and (23Z)-feruloylhederagenin, are potential compounds for the development of new anti-inflammatory drugs.

Application  Products:

A process has been developed to create a preparation from Ludwigia adscendens that helps treat gastric ulcers.

5. Products

5.1. Scientific products

5.1.1. International Papers

Hoang V. Hung, Nguyen Hoang, Vu H. Son, Vu T. T. Le, Ngu T. T. Giang, Cao H. Le, “Computational Insights into Ludwigia L. Phytochemicals as Potential PDE4B Inhibitors: Molecular Docking and Dynamics Simulations”, Tropical Journal of Natural Product Research, accepted for publication; Q3

5.1.2. Domestic scientific articles

Nguyen Hoang, Vu Thi Thu Le, Tran Thi Thuy Duong, Le Thi Thuy Loan, “Study on the inhibitory effect of Helicobacter pylori bacteria and antioxidant effects of Ludwigia adscendens extract, TNU Journal of Science and Technology, 230(05): 456 – 462, 2025.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13930

5.2. Training Products

Supervised 01 Master's student who successfully defended their thesis titled: "Study on chemical constituents and anti-inflammatory activity of Ludwigia adscendens."

5.3. Application-oriented Products

The process for creating a stable preparation from Ludwigia adscendens to support the treatment of gastric ulcers.

6. Transfer alternatives, application institutions, impacts, and benefits of research results

6.1. Transfer method

It is possible to attract businesses to invest in implementing processes that utilize research results to create preparations for treating gastric ulcers from Ludwigia adscendens.

6.2. Application address

Able to be applied at pharmaceutical manufacturing and trading companies in Vietnam.

6.3. Impacts and benefits of research results

This research topic contributes to fostering and improving the skills and capabilities of faculty members involved in scientific research in the fields of medicinal plant extraction and processing, operation of modern technological equipment, and application of scientific and technological advancements to achieve socio-economic benefits.

When the research results are applied, they will form a raw material area, contributing to the shift in crop structure, transforming the farming structure from low-economic-value food crops to high-value medicinal plants, helping to conserve and propagate these medicinal species. This will contribute to improving people's lives, maintaining security and order, and ensuring social stability.

This project aims to promote scientific research cooperation between Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry and the Institute of Chemistry of Natural Compounds, in particular, as well as between the Ministry of Education and Training, Thai Nguyen University, and the Vietnam Academy of Science and Technology in general.

Ban KHCN&ĐN