TIỀM NĂNG ỨC CHẾ SINH HỌC CỦA DỊCH CHIẾT CÂY KÉ ĐẦU NGỰA (Xanthium strumarium L.) ĐỐI VỚI CỎ MẦN TRẦU (Eleusine indica L.)

Abstract

This study was conducted to evaluate the allelopathic potential of ethanol extracts derived from different parts of Xanthium strumarium L. against Eleusine indica L. Total phenolic content (TPC) and total flavonoid content (TFC) were determined using spectrophotometry, complemented by chemical composition analysis via high-performance liquid chromatography with diode array detection (HPLC-UV-DAD). The results indicated that the leaves exhibited the highest TPC (168.33 mg GAE/g), whereas the fruits accumulated the highest TFC (86.78 mg QE/g). HPLC analysis identified the dominant compounds, including Procyanidins (accounting for >53% of the total peak area), catechin, Rutin, and Epigallocatechin gallate (EGCG). In bioassays, the extracts demonstrated strong inhibitory effects on the germination and seedling growth of E. indica in a dose-response relationship. The Log-logistic regression model determined the effective dose causing 50% inhibition of germination (ED50) to be 0.0420 g/mL. At a concentration of 0.08 g/mL, the extract inhibited shoot and root growth by 80.3% and 81.95%, respectively. At 0.32 g/mL, 100% of the tested weed seeds were inhibited. These findings suggest the potential of using X. strumarium as a raw material source for developing pre-emergence bioherbicides.

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện để đánh giá tiềm năng ức chế sinh học của dịch chiết ethanol từ các bộ phận cây ké đầu ngựa (Xanthium strumarium L.) đối với cỏ mần trầu (Eleusine indica L.). Hàm lượng phenolic tổng (TPC) và flavonoid tổng (TFC) được xác định bằng phương pháp quang phổ, kết hợp phân tích thành phần hóa học qua sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) trang bị đầu dò mảng diode (DAD). Kết quả cho thấy, lá có TPC cao nhất (168,33 mg GAE/g), trong khi quả tích lũy TFC cao nhất (86,78 mg QE/g). Phân tích HPLC đã xác định được các hợp chất chủ đạo gồm: Procyanidins (chiếm hơn 53% tổng diện tích pic), catechin, rutin và epigallocatechin gallate (EGCG). Trong thử nghiệm sinh học, dịch chiết thể hiện tác động ức chế mạnh mẽ lên sự nảy mầm và sinh trưởng của cây ké đầu ngựa theo mối quan hệ liều lượng - đáp ứng. Mô hình hồi quy Log-logistic xác định nồng độ ức chế 50% số hạt nảy mầm (ED50) là 0,0420 g/mL. Tại nồng độ 0,08 g/mL, dịch chiết có hiệu quả ức chế thân và rễ lần lượt là 80,3% và 81,95%. Ở nồng độ 0,32 g/mL đã ức chế 100% số hạt cỏ thử nghiệm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tiềm năng sử dụng dịch chiết cây ké đầu ngựa làm nguồn nguyên liệu để phát triển chế phẩm phòng trừ cỏ sinh học tiền nảy mầm.