Một số loài mọc phổ biến ở nước ta như: Thảo quả (A. tsao-ko), Sa nhân tím (A. longiligulare), Sa nhân đỏ (A. villosum), Sa nhân xanh (A. xanthioides), Sa nhân hồi (A. biflorum) và Sa nhân quả có mỏ (A. muricarpum), v.v...

Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng tinh dầu từ các loài trong chi Sa nhân có nhiều các hoạt tính sinh học khác nhau như kháng khuẩn, kháng nấm, gây độc trên tế bào ung thư, kháng viêm, chống oxy hóa và một số hoạt tính khác

1. Kháng khuẩn và nấm

Hoạt tính kháng khuẩn và nấm của tinh dầu A. tsao-ko được đánh giá bằng nồng độ ức chế sinh trưởng tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC). Kết quả thử nghiệm cho thấy, giá trị MIC và MBC của Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Propionibacterium acnes ATCC  6919, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 và nấm Candida albicans ATCC 10231 lần lượt nằm trong khoảng từ 2,94 - 5,86 mg/ml và 5,86 11,73 mg/ml. 

Tinh dầu hạt và vỏ của  A. subulatum được thử nghiệm trên các chủng vi khuẩn và nấm với các  đối  chứng  dương  lần  lượt  là  geneticin  và amphotericin.  Kết quả cho thấy hoạt tính chống lại vi khuẩn của tinh dầu hạt và vỏ lần lượt là Bacillus cereus ATCC 14579 (MIC = 625 và 313 µg/ml), S. aureus ATCC 29213 (MIC = 313 và 625 µg/ml), P. aeruginosa ATCC 27853 (MIC = 625 và 1250 µg/ml). Tương tự, hoạt tính kháng nấm Aspergillus niger có giá trị MIC lần lượt là 313 và 19,5 µg/ml. Đặc biệt, 1,8-Cineole khi kết hợp với các thành phần tinh dầu khác cho các hoạt tính kháng khuẩn  mạnh hơn. Bên cạnh đó, tinh dầu quả của A. subulatum cũng được thử nghiệm với các đối chứng dương trên vi khuẩn và nấm lần lượt là ciprofloxacin và fluconazol. Tinh dầu có hoạt tính mạnh trên chủng Bacillus pumilus. Trong khi đó, chủng B. subtilis, Micrococcus luteus, Escherichia coli, C. albicans và A. niger lại thể hiện khả năng kháng tinh dầu, đặc biệt là  C. albicans. Đáng chú ý, tinh dầu đã thể hiện hoạt tính tương đương đối chứng dương với các chủng S. aureus, S. epidermidis, P. aeruginosa và S. cerevisiae. Ngoài ra, tinh dầu từ lá của A. subulatum ức chế sự phát triển của C. albicans và S. cerevisiae với giá trị MIC lần lượt là 3,125 và 6,25 mg/ml.

Hơn thế nữa, tinh dầu hạt của A. subulatum cũng có hoạt tính chống lại S. aureus ATCC 6816, E. coli ATCC 25922, B. subtilis ATCC 6633 và Salmonella typhinurium ATCC 14028 tất cả với MIC là 0,0468 mg/ml. Qua đó, ta có thể đánh giá tương quan tinh dầu từ các bộ phận của A. subulatum có hoạt tính kháng khuẩn và nấm đa dạng trên các chủng.

2. Gây độc trên tế bào ung thư

Nerolidol và spathulenol là hai hoạt chất được phân lập từ tinh dầu hạt A.xanthioides, được sử dụng trong nghiên cứu chống tế bào ung thư. Kết quả cho thấy độc tính tế bào của doxorubicin (đối chứng dương) đối với các dòng tế bào A549 (ung thư biểu mô phổi không tế bào nhỏ), SK-OV-3 (tế bào ung thư buồng trứng), SK-MEL-2 (tế bào u hắc tố da) và HCT15 (tế bào ung thư trực tràng) với ED50 lần lượt là 0,007; 0,056; 0,117 và 0,164 µM. Trong khi đó, nerolidol thể hiện độc tính tế bào mức trung bình đối với SK-OV-3 và SK-MEL-2 (ED50 = 26,81 và 9,36 µM). Ngoài ra, spathulenol thể hiện độc tính tế bào yếu đối với A549, SK-OV-3, SK-MEL-2 và HCT15 (ED50= 26,93; 27,46; 10,75 và 32,93  µM).  Mặc dù, nerolidol và spathulenol có hoạt tính chống tế bào ung thư yếu hơn đối chứng dương nhưng cũng có tiềm năng để phát triển thành thuốc hỗ trợ điều trị bệnh ung thư.

Tinh dầu hạt và vỏ A. subulatum đều có hoạt tính yếu gây độc tế bào trên các dòng ung thư biểu mô tuyến vú MCF-7 in vitro, có mức độ lần lượt là 19,4% và 31,2% ở 100 μg/ml. Ngoài ra, các thành phần bao gồm 1,8-cineole, α-pinen, β-pinen và α-terpineol không gây độc tế bào đáng kể đối với dòng tế bào này, dù đơn lẻ hay kết hợp. Tinh dầu A. tsao-ko gây độc trên các dòng tế bào ung thư biểu mô gan (HepG2 và Bel-7402) và tế bào ung thư biểu mô cổ tử cung (Hela) mạnh hơn đáng kể so với tế bào ung thư biểu mô phổi (A549), tế bào ung thư biểu mô tuyến dạ dày (SGC-7901) và tế bào ung thư tuyến tiền liệt (PC- 3). Trong  tất cả các dòng ung thư, HepG2 là loại dễ bị tổn thương nhất khi xử lý bằng tinh dầu, với giá trị  IC50  là 31,80 ± 1,18 µg/ml, trong khi tinh dầu không có độc tính tế bào rõ ràng trên A549 (>600 µg/ml). Tác dụng ức chế phụ thuộc vào nồng độ, trong đó IC50 của tinh dầu cao hơn giá trị của mitomycin đối với dòng tế bào ung thư được thử nghiệm.

Tuy nhiên, hai dòng tế bào người bình thường (tế bào gan HL-7702 và tế  bào nội mô tĩnh mạch rốn HUVEC) ít nhạy cảm với tác dụng gây độc tế bào của tinh dầu hơn so với mitomycin, với giá trị IC50 lần lượt là 163,91 ± 5,11 – 272,41 ± 0,97 µg/mL và 2,54 ±  0,13  –  16,04  ±  0,04 µg/mL. Như vậy, tinh dầu có tác  động chọn lọc tùy  thuộc  các  dòng  tế  bào  ung  thư. Ngoài ra, tinh dầu ở nồng độ cao hơn có hoạt tính chống khối u tương đương với mitomycin, đồng thời lại gây độc thấp hơn đối với tế bào bình thường của người. Hơn nữa, tinh dầu là một chất làm tăng khả năng thẩm thấu qua da, vì vậy nó có tiềm năng trở thành một thuốc điều trị khối u mới.

3. Kháng viêm

Hoạt động chống viêm tại chỗ được thực hiện bằng cách bôi, xoa đồng thời tinh dầu được  hòa tan trong 20 µL aceton và tác nhân gây viêm (xylen) lên tai chuột trong 30 phút. Sự ức chế phù được biểu thị bằng phần trăm kích thước ổ viêm giảm so với nhóm đối chứng dương (diclofenac). Kết quả cho thấykích thước ổ viêm giảm 82,93% khi được xử lý với tinh dầu, có thể so với  diclofenac  (87,5%).

Như vậy, tinh dầu từ A. subulatum có hoạt tính chống viêm trên chuột, mặc dù hoạt tính thu được thấp hơn so với thuốc diclofenac tiêu chuẩn đang được sử dụng rộng rãi. Sự ức chế phản ứng viêm này là tiềm năng cho tác dụng hạ sốt. Ngoài ra, tác dụng chống viêm tại chỗ cho thấy rằng các thành phần của tinh dầu có thể làm giảm bệnh thấp khớp và mang lại lợi ích bổ sung là ngăn chặn phản ứng viêm do tổn thương mô.

4. Chống oxy hóa

Hai phương pháp bao gồm thử nghiệm trung hò gốc tự do có trong DPPH và làm mất màu β-caroten để xác định hoạt tính chống oxy hóa của tinh dầu A. tsao-ko. Các giá trị IC50 của tinh dầu được xác định bằng tác dụng trung hòa gốc tự do DPPH và thử nghiệm làm mất màu acid β-caroten-linoleic là 5,27 và 0,63 mg/ml. Như vậy, tinh dầu từ A. tsao-ko có tác  dụng  chống oxy hoá tương đối mạnh.

5. Một số hoạt tính khác

5.1. Trị bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD)

A. villosum có hiệu quả ức chế sự tích tụ lipid trong mô gan, cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột, hỗ trợ màng nhầy ruột, ức chế con đường tín hiệu TLR4/NF-ĸB và làm giảm viêm mãn tính. VOAV thể hiện tiềm năng to lớn trong việc phòng ngừa và điều trị NAFLD. Các thành phần hóa học bổ sung khác ngoài bornyl acetat cũng góp phần vào tác dụng phòng ngừa của A. villosum đối với NAFLD.

5.2. Trị nhiễm Trichomonosis

Bệnh Trichomonosis do trùng roi đơn bào Trichomonas vaginalis gây ra. Giá trị MLC và IC50 của tinh dầu A. tsao-ko lần lượt là 44,97 mg/mL và 22,49 mg/mL đối với  T. vaginalis dòng Tv1;  89,93 mg/mL và 44,97 mg/mL đối với  T.  vaginalis dòng Tv2. Trong  khi  đó, geraniol có  MLC =  342,96  mg/mL  và  IC50  = 171,48 mg/mL. Khi so sánh hoạt tính của tinh dầu A. tsao-ko với hai loại thuốc tiêu chuẩn (metronidazole và ornidazole) và geraniol, tinh dầu hoạt động kém hơn metronidazole khoảng10 lần, kém hơn ornidazole 20 lần, và hoạt động mạnh hơn geraniol từ 4 lần đến 8 lần. Tuy nhiên, trái ngược với y học cổ truyền Trung Quốc, khi so sánh với Jieeryin, một vị thuốc nổi tiếng điều trị T. vaginalis,  tinh  dầu  A. tsao-ko và geraniol hoạt động mạnh hơn lần lượt 80 và 20 - 40 lần.

Sau khi thử nghiệm bằng tinh dầu trong 1 giờ, tế bào T. vaginalis có những thay đổi như tăng số lượng không bào, ribosome tiêu giảm hoặc biến mất, lưới nội chất thô giãn ra, mở rộng vùng quanh nhân và nhân tế bào tan biến. Những thay đổi hình thái cũng được quan sát thấy trong tế bào T. vaginalis xử lý bằng geraniol. Màng tế bào chất bị hư hỏng một phần và rò rỉ nội chất. Các tổn thương như vậy khiến T. vaginalis bị chết.

5.3. Trị bệnh Ghẻ

Ghẻ là bệnh truyền nhiễm do ký sinh trùng Sarcoptes scabiei var hominis gây ra. Ký sinh trùng đẻ trứng trong lớp sừng, gây ngứa và tạo nốt sần trên da.  Khả năng kháng S. scabiei của tinh dầu A. subulatum được xác định thông qua phương pháp thử nghiệm tiếp xúc. Ba  mức nồng độ tinh dầu bao gồm 1%, 5% và 10% đã được sử dụng để đánh giá tỷ lệ tử vong  trung bình  của  ký sinh trùng. Permethrin 5% và parafin lỏng được sử dụng lần lượt là đối chứng dương và đối chứng âm.  Kết quả nghiên cứu cho thấy tinh dầu A. subulatum nồng độ 10% hiệu quả nhất, cụ thể, gây chết 100% S. scabieivới thời gian xử lý 60 phút. Trong khi đó, permethrin 5% cũng cho hiệu quả tiêu diệt ký sinh trùng trong cùng thời gian.  Ngoài ra, dung dịch nồng độ 5% mất 80 phút để tiêu diệt tất cả các ký sinh trùng. Đồng thời, paraffin chỉ có tỷ lệ tử vong chỉ là 1,58% sau 80 phút.  Nghiên cứu cho thấy tinh dầu A. subulatum có tiềm năng trở thành thuốc đặc trị bệnh ghẻ.

Tinh dầu chi Sa nhân có hoạt tính sinh học đa dạng như kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm, chống oxy hóa và gây độc cho tế bào ung thư. Ngoài ra, tinh dầu Sa nhân còn có tác dụng tích cực trên một số bệnh như bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu, nhiễm Trichomonosis và bệnh ghẻ.

Mỗi loại tinh dầu của các loài trong chi Sa nhân đều có một hay nhiều hoạt tính sinh học khác nhau. Đặc biệt, tinh dầu  A. subulatum và A. tsao-ko là hai loại tinh dầu có nhiều hoạt tính sinh học nhất. Vì thế, tinh dầu chi Sa nhân có tiềm năng trở thành các chế phẩm  hỗ  trợ, điều trị và tăng cường sức khỏe  cho con người.

Do đó, việc chú trọng nghiên cứu sâu hơn các hoạt tính sinh học và tìm ra các thành phần hóa học của tinh dầu chi Sa nhân có tác dụng có lợi cho sức khỏe con người là thật sự cần thiết.