Ảnh minh họa: Internet

Trong tế bào thực vật, các nhóm oxy phản ứng (reactive oxygen species-ROS) được sản xuất theo nhiều cách trong các khoang của ty thể, lạp lục, peroxisome, lưới nội chất, tế bào chất, màng tế bào và trong quá trình trao đổi chất bình thường bởi các yếu tố môi trường khác nhau như: hạn hán, độ mặn, kim loại nặng, rối loạn dinh dưỡng, bức xạ và các loại thuốc nông dược mà không được bảo vệ (Desikan et al., 2005; Rao, 2006). Các nhóm ROS được tạo ra quá mức hay sự mất cân bằng giữa các nhóm ROS được sinh ra và các chất chống oxy hóa có thể gây hại cho tế bào, tấn công các đại phân tử sinh học như ADN, protein, lipid (Cassells and Curry, 2001; Desikan et al., 2005). Stress oxy hóa là một trong những nguyên nhân chính gây đột biến tự nhiên trong bộ gene.

Nấm bệnh gây thiệt hại nặng nề cho cây trồng trong quá trình canh tác và bảo quản sau thu hoạch trên toàn thế giới (Chen et al., 2008). Trong đó, nấm Corynespora cassiicola là một loại nấm túi gây hại trên nhiều loại cây trồng: có thể nhiễm trên 500 loài thực vật, cây trồng khác nhau từ hoa màu đến cây công nghiệp như cao su (Dixon et al., 2009). Chủng nấm C. cassiicola gây thiệt hại kinh tế rất lớn trên diện rộng ở cây cao su và gần đây trở thành một trong những tác nhân gây bệnh quan trọng trên hoa màu. Nhiều loại hóa chất độc hại đã được sử dụng để ngăn chặn và diệt nấm trong các môi trường khác nhau.

Tuy nhiên, các loại nấm gây bệnh có sự đa dạng, phong phú và tần số đột biến cao, một số lượng lớn các loại nấm dễ dàng đề kháng các loại thuốc diệt nấm. Một số loại thuốc hóa học trừ nấm hiệu quả thường được sử dụng như: Anilinopyrimidine, Benzimidazoles, thuốc ức chế Demethylation (DMI), Dicarboximide, Phenylpyrrole, ức chế hô hấp Qo, và Strobilurin, đã bị mất hiệu quả trong việc chống lại các loại nấm gây bệnh (Yang et al., 2008; Miyamoto et al., 2010). Để giảm nguy cơ mắc bệnh, tăng năng suất cây trồng cũng như đảm bảo sự an toàn của thực phẩm và môi trường thì việc nghiên cứu, tìm ra một phương pháp mới an toàn hơn cần được quan tâm (Coloretti et al., 2007). Thêm vào đó, việc sử dụng các hoạt chất sinh học để ngăn chặn sự tàn phá của nấm hại đã thu hút nhiều sự chú ý trong những thập niên gần đây nhằm giảm tác động tiêu cực của thuốc hóa học trừ nấm đối với môi trường (Prema et al., 2008).

Họ Gừng (Zingiberaceae) và họ Củ nâu (Dioscoreaceae) là 2 họ thực vật phân bố nhiều ở Việt Nam và một số nước trên thế giới. Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy rằng các hợp chất được chiết xuất từ các loài thực vật thuộc họ Gừng và họ Củ nâu có khả năng kháng viêm, kháng oxy hóa, kháng khuẩn và kháng nấm, như curcumin là thành phần chính trong nghệ vàng (C. longa) được sử dụng như một chất kháng viêm và kháng oxy hóa từ rất lâu (Srimal and Dhawan, 1973, Reddy and Lokesh, 1994).

Kết quả nghiên cứu cho thấy các cao chiết thực vật họ Gừng và họ Củ nâu giàu polyphenol và flavonoid. Hoạt tính trung hòa và loại bỏ gốc tự do cao và hoạt động kháng oxy hoá cũng thể hiện ở các cao chiết có hàm lượng cao các chất hợp chất polyphenol và flavonoid. Khả năng kháng nấm của cao chiết cũng được thể hiện rõ, tỷ lệ thuận với nồng độ và giảm theo thời gian ủ. Trong các thí nghiệm, cao chiết nghệ vàng có hàm lượng polyphenol cao nhất và cũng cho thấy hoạt động kháng oxy hóa và kháng nấm mạnh hơn các cao chiết còn lại. Trên cơ sở các kết quả thu được, các cao chiết họ Gừng và họ Củ nâu có thể là những nguồn hợp chất tự nhiên có tính kháng nấm và kháng oxy hoá có giá trị, có thể ứng dụng trong cả ngành dược và thuốc bảo vệ thực vật. Đặc biệt là nghệ vàng bên cạnh sử dụng sản xuất các hợp chất kháng oxy hóa còn có thể trích xuất, tìm kiếm và đánh giá các hợp chất kháng nấm.