Embed Size (px)
Citation preview
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HOÀNG VĂN CHÍNH
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ NGUỒN TÀI NGUYÊN THỰC VẬT CÓ
TINH DẦU Ở VƯỜN QUỐC GIA BẾN EN, TỈNH THANH HÓA, ĐỀ
XUẤT CÁC BIỆN PHÁP BẢO TỒN VÀ KHAI THÁC HỢP LÝ
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Chuyên ngành: Thực vật học
Mã số: 9.42.01.11
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Trần Minh Hợi
2. TS. Đỗ Ngọc Đài
HÀ NỘI – 2019
Luận án được hoàn thành tại Học viện Khoa học và Công nghệ -
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học 1: PGS. TS. Trần Minh Hợi
Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Đỗ Ngọc Đài
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học
viện, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam vào hồi …. giờ ....’, ngày .… tháng … năm 2019.
Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia Việt Nam,
Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Nằm ở Khu vực nhiệt đới gió mùa, lại rất đa dạng về địa hình, kiểu
đất, cảnh quan, có đặc trưng khí hậu khác nhau giữa các miền, đặc điểm đó
là cơ sở rất thuận lợi để giới sinh vật phát triển đa dạng về thành phần loài,
phong phú về số lượng, Việt Nam được xếp hạng thứ 16 trên thế giới về sự
đa dạng tài nguyên sinh vật. Trong “Thực vật chí đại cương Đông Dương”
và các tập bổ sung tiếp theo đã mô tả và ghi nhận có khoảng trên 240 họ với
khoảng trên 7.000 loài thực vật bậc cao có mạch. Những năm gần đây, nhiều
nhà thực vật đã dự đoán con số đó có thể lên tới 15.000 loài. Hiện nay đã
thống kê được khoảng 13.000 loài thực vật bậc cao có mạch, trong đó có
khoảng 660 loài thực vật có tinh dầu (chiếm khoảng 6,3% tổng số loài đã
biết) là những cây cho tinh dầu. Các loài thực vật chứa tinh dầu đã biết thuộc
về 357 chi (chiếm khoảng 15,8% tổng số chi) và 114 họ thực vật có mạch
(chiếm khoảng 37,8% số họ) trong Hệ thực vật Việt Nam. Các họ giàu chi
và loài chứa tinh dầu là: Cúc (Asteraceae), Gừng (Zingiberaceae), Cam
(Rutaceae), Bạc hà (Lamiaceae), Long não (Lauraceae), Hoa tán (Apiaceae),
Sim (Myrtaceae)….
Xã hội ngày càng phát triển nhu cầu tìm hiểu và sử dụng các hợp chất
có nguồn gốc thiên nhiên càng lớn. Trong số các nhóm thực vật thì nhóm
cây chứa tinh dầu chiếm vị trí quan trọng. Đây là nguồn nguyên liệu thiết
yếu của nhiều ngành công nghiệp như mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm...
Vườn Quốc gia (VQG) Bến En nằm ở phía Tây Bắc huyện Như Thanh,
cách thành phố Thanh Hoá khoảng 46 km về phía Tây nam có toạ độ địa lý
từ 19028’ đến 19039’ độ vĩ Bắc; 105020’ đến 105035’ kinh độ Đông. Tổng
diện tích tự nhiên của Vườn là 16.634 ha, gồm 16 tiểu khu, hồ sông Mực và
khu núi Đá Hải Vân, Sông Chàng.
VQG Bến En bao gồm các kiểu địa hình đồi, núi, sông, hồ xen kẽ nhau.
Trung tâm là hồ sông Mực với hệ thống các đảo nổi còn rừng bao phủ và
nhiều chi nhánh lan toả được bao bọc bởi các kiểu địa hình núi đá xen kẽ
núi đất. Đỉnh núi cao nhất là Núi Đàm cao 497m. Các đỉnh núi khác còn lại
cao từ 300-350m, độ dốc trung bình từ 250-300 có nơi dốc trên 350. Kiểu
địa hình này khá hiểm trở, độ dốc lớn, bên trong là các dãy núi đá vôi có
nhiều hang động và rừng bao phủ. Tại Vườn Quốc gia Bến En có nhiều loài
cây cho tinh dầu quý như Re hương (Cinnamomum parthenoxylon Meisn.),
Vù hương (C. balansae H. Lecomte), Quế thanh (C. loureiroi (L.) Presl), Sả
(Citronella spp.), Lá khôi (Ardisia silvestris Pitard), Thanh hao hoa vàng
(Artemisia annua L.), Húng chanh (Plectranthus aromaticum Benth.)...
2
Hiện nay, đã có một số công trình nghiên cứu về hệ thực vật ở đây của Đỗ
Ngọc Đài và cs (2007), Hoàng Văn Sâm và cs (2008), VQG Bến En (2013).
Về cây tinh dầu, chi co môt sô nghiên cưu đơn le vê thanh phân hoa hoc va
kha năng khang khuân ơ môt sô loai cua cac tac gia như Đỗ Ngọc Đài,
Nguyễn Anh Dũng, Ngô Xuân Lương... Như vậy, các tác giả chỉ công bố ở
những khía cạnh khác nhau còn nghiên cứu chuyên sâu thì chưa có công
trình nào nghiên cứu đầy đủ về nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu ở đây.
Chính vì vậy, nghiên cứu sinh lựa chọn đề tài “Nghiên cứu, đánh giá nguồn
tài nguyên thực vật có tinh dầu ở Vườn Quốc gia Bến En, tỉnh Thanh
Hóa, đề xuất các biện pháp bảo tồn và khai thác hợp lý” vừa có ý nghĩa
khoa học vừa có ý nghĩa thực tiễn.
2. Mục tiêu của đề tài
- Đề tài nghiên cứu nhằm đánh giá về tính đa dạng và giá trị sử dụng
của các loài thực vật chứa tinh dầu tại Vườn Quốc gia (VQG) Bến En, tỉnh
Thanh Hóa.
- Xác định được hàm lượng và thành phần tinh dầu của một số loài
thực vật.
- Xác định được hoạt tính kháng muỗi và kháng vi sinh vật kiểm định
của tinh dầu loài Gừng gió (Zingiber zerumbet (L.) Smith).
- Đề xuất được các biện pháp bảo tồn và khai thác hợp lý các loài cây
có tinh dầu ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học
+ Bổ sung dẫn liệu mới, tương đối đầy đủ về đa dạng thực vật có tinh
dầu ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa.
+ Cung cấp dẫn liệu mới về hàm lượng, thành phần hóa học tinh dầu
ở các bộ phận lá, thân, rễ, vỏ, quả của 33 mẫu thuộc 19 loài. Trong đó lần
đầu tiên cung cấp những dẫn liệu về tinh dầu của 6 loài.
- Cung cấp dẫn liệu mới về hoat tinh kháng muỗi và kháng vi sinh vật
kiểm định của tinh dầu ở thân rễ Gừng gió (Zingiber zerumbet (L.) Smith).
- Ý nghĩa về thực tiễn
+ Trên cơ sở luận cứ khoa học thu được, cũng như kêt qua đề xuất các
giải pháp bảo tồn và khai thác hợp lí cua luân an se giúp các nhà quản lý xây
dựng chiến lược bảo tồn cac loài thực vật co tinh dầu tại VQG Bến En.
+ Danh luc cac loai cây tinh dầu co giá trị sử dụng se hô trơ cho viêc
đinh hương quan ly, khai thác hợp lý va phat triên bên vưng trong tương lai.
3
4. Bố cục của luận án
Luận án gồm 168 trang; ngoài phần Mở đầu; Kết luận và kiến nghị;
Tài liệu tham khảo; Phụ lục; Luận án gồm các chương sau:
Chương 1. Tổng quan tài liệu: 30 trang
Chương 2. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu: 7 trang
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và Thảo luận: 102 trang
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Vài nét chung về tinh dầu
1.1.1. Khái niệm cây tinh dầu
Cây tinh dầu là những cây có chứa cấu trúc chuyên biệt làm nhiệm vụ
tiết và tích lũy tinh dầu.
1.1.2. Tính chất và thành phần hóa học của tinh dầu
Tinh dầu là những hỗn hợp của các hợp chất hữu cơ, có cấu tạo phân
tử phức tạp, không tan trong nước, dễ bay hơi và có mùi thơm đặc trưng.
1.1.3. Trạng thái tự nhiên và phân bố
- Trong cây tinh dầu ở trạng thái tiềm tàng hay tự do, có thể có mặt ở
tất cả các bộ phận hoặc chỉ tập trung ở một hay một vài bộ phận.
- Về phân bố, tinh dầu có trong toàn bộ giới thực vật nhưng đặc biệt
có mặt nhiều trong một số họ.
1.1.4. Giá trị sử dụng, tầm quan trọng của tinh dầu và nguyên liệu chứa
tinh dầu
Từ lâu đời, con ngươi đã sử dụng tinh dâu trong đời sống hằng ngày
cũng như các ngành công nghiệp dược phẩm, chế biến thực phẩm, hoá mỹ
phẩm… Nhiêu loai thưc vât chưa tinh dâu đa trơ thanh cây trông phô biên.
1.2. Nghiên cứu về thực vật chứa tinh dầu trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Nghiên cứu về các loài thực vật chứa tinh dầu trên thế giới
Cho tới nay chưa có đủ tài liệu để hình dung ra lịch sử của lĩnh vực
nghiên cứu cây tinh dầu thế giới. Tài liệu về cây tinh dầu sớm nhất hiện có
được là cuốn “Những cây làm thuốc” được tìm thấy ở Nhật Bản, viết năm
890. Trong tài liệu này đã thống kê gần 100 loài cây tinh dầu, đồng thời mô
tả phương thức chế biến và sử dụng chúng.
Nghiên cứu cây tinh dầu và tinh dầu đặc biệt thu hút các nhà khoa học
từ đầu thế kỷ XX; những công trình đáng lưu ý là tài liệu do Charabot và
các học trò của ông công bố vào năm 1903, 1904, 1907. Vào thời gian sau
này các công trình nghiên cứu tăng lên rất nhanh và thuộc nhiều lĩnh vực.
4
Theo Brian M. Lawrence trong công trình “Progress in essential oils”
(1992-1994) và “Essential oils” (1995-2005) tác giả đã thống kê khoảng
1.000 loài thực vật chứa tinh dầu đã được phân tích thành phần hoá học trên
thế giới. Theo L.P.A. Oyen và Nguyễn Xuân Dũng (1999) trong công trình
“Essential oil plants in South-East Asia” thì ở các nước Đông Nam Á với
trên 70 loài thực vật có tinh dầu đã được phân tích về thành phần hoá học,
trong đó khoảng 30 loài được nghiên cứu khá toàn diện từ đặc điểm sinh
học, sinh thái, phân bố, khả năng gây trồng, phát triển, sử dụng, sâu bệnh,
sản lượng và buôn bán đến thành phần hoá học.
1.2.2. Nghiên cứu về các loài thực vật chứa tinh dầu ở Việt Nam
Các công trình nghiên cứu về cây tinh dầu ở Việt Nam thực sự bắt đầu
từ sau năm 1956. Trong thời gian này hàng loạt các công trình nghiên cứu
về tinh dầu Bạc hà, Sả, Màng tang,… được công bố. Theo Lã Đình Mỡi và
Lưu Đàm Cư (2001) thì đến nay chúng ta mới khai thác tự nhiên và đưa vào
trồng được khoảng hơn 20 loài cây có tinh dầu trong khoảng hơn 600 loài
đã biết (chỉ chiếm 3% số loài cây có tinh dầu đã biết). Những loài nói trên
thường là những loài được trồng khá phổ biến như Sả, Bạc hà, Hương nhu,
Long não, Tràm, Quế, Húng Quế, Hồi, Hoắc hương...
1.2.3. Nghiên cứu cây tinh dầu ở Thanh Hóa và Vườn Quốc gia Bến En
Nghiên cứu về cây tinh dầu ở khu vực này chỉ rải rác ở một số loài,
mà chưa có công trình nào nghiên cứu một cách có hệ thống.
1.3. Nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu và hoạt tính sinh học của
một số họ thực vật trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu và hoạt tính sinh học
của một số họ thực vật trên thế giới
1.3.1.1. Họ Long não (Lauraceae)
Trên thế giới, nghiên cứu tinh dầu Họ Long não (Lauraceae) tập trung
chủ yếu vào nhóm được ứng dụng làm nước hoa, dược phẩm, mỹ phẩm và
khả năng kháng nấm, kháng khuẩn. Các loài được nghiên cứu thường thuộc
các chi Cinnamomum, Litsea, Machilus …
1.3.1.2. Họ Cam (Rutaceae)
Hầu hết các loài trong họ Cam (Rutaceae) đều có tinh dầu hoặc hương
thơm và đã có rất nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới về tinh dầu họ
Cam (Rutaceae). Tác giả đã tổng hợp các nghiên cứu chủ yếu đến năm 2018.
1.3.1.3. Họ Hồ tiêu (Piperaceae)
5
Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về thành
phần hóa học tinh dầu và hoạt tính sinh học cua cac loai trong ho Hô tiêu.
Cac nghiên cưu tâp trung nhiêu vao chi Piper.
1.3.1.4. Họ Gừng (Zingiberaceae)
Các nghiên cứu họ Gừng trên thế giới, chủ yếu được tập trung vào các
chi Curcuma, Zingiber, Alpinia, Amomum…
1.3.2. Nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu và hoạt tính sinh học
của một số họ thực vật ở Việt Nam
1.3.2.1. Họ Long não (Lauraceae)
Việt Nam có 21 chi, 273 loài. Các công trình nghiên cứu về tinh dầu
chủ yếu tập trung trong các chi Cinnamomum, Litsea, Machilus, Phoebe ...
1.3.2.2. Họ Cam (Rutaceae)
Ho Cam (Rutaceae) ơ Viêt Nam co khoang hơn 15 loai cho tinh dâu.
Nghiên cứu về tinh dâu họ Cam ở Việt Nam mới chỉ tập trung vào một số
chi như Citrus, Clausena, Zanthoxylum, Euodia, Glycosmis…
1.3.2.3. Họ Hồ tiêu (Piperaceae)
Nghiên cứu tinh dầu họ Hồ tiêu ở nước ta mới diễn ra khoảng hơn 3
thập kỷ trở lại đây. Các nghiên cưu chủ yếu tâp trung vao chi Piper.
1.3.2.4. Họ Gừng (Zingiberaceae)
Họ Gừng (Zingiberaceae) ở Việt Nam có khoảng 21 chi với hơn 140
loài; tuy là một họ không lơn nhưng đa sô cac loai trong ho co tinh dâu. Hiên
đã nghiên cứu tinh dầu được khoảng hơn 40 loài.
1.4. Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của vùng nghiên cứu
1.4.1. Vị trí địa lý
VQG Bến En nằm phía tây bắc huyện Như Thanh, có tọa độ địa lý từ
19028’ đến 19039’' độ vĩ Bắc, từ 105020’ đến 105035’ kinh độ Đông.
1.4.2. Địa chất và thổ nhưỡng
Bến En có các loại đất chính: Đất phù sa sông suối, đất feralit màu đỏ
vàng phát triển trên nhóm đá sét, đất feralit màu vàng nhạt phát triển trên
nhóm đá cát, đất phong hóa trên núi đá vôi.
1.4.3. Địa hình
Bến En bao gồm các kiểu địa hình đồi, núi, sông, hồ xen kẽ nhau với
địa hình khá hiểm trở.
1.4.4. Sông ngòi
Khu vực có hai hệ thống sông chính là sông Mực, sông Chàng và Hồ
Bến En với dung tích nước biến động từ 250-400 triệu m3.
6
1.4.5. Khí hậu
Bến En có khí hậu á nhiệt đới: Mùa đông lạnh, khô; mùa hè nóng, ẩm.
1.4.6. Hiện trạng đất rừng ở Vườn Quốc gia Bến En
Diện tích đất có rừng tại VQG Bến En là 11.738,07 ha chiếm 79,66%.
1.4.7. Điều kiện xã hội
Khu vực VQG Bến En có 1 thị trấn, 16 xã, 7 đơn vị quốc doanh; tổng
số dân là 41.672 người, thành phần dân tộc phức tạp,
CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Các loài thực vật có tinh dầu phân bố ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa.
2.2. Thời gian nghiên cứu
Đề tài được tiến hành từ tháng 3 năm 2014 đến tháng 9 năm 2018.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Lập danh lục các loài thực vật chứa tinh dầu và đánh giá về tính đa
dạng của các loài chứa tinh dầu.
- Tìm hiểu về giá trị sử dụng của các loài thực vật chứa tinh dầu.
- Xác định hàm lượng, thành phần hóa học tinh dầu của một số loài.
- Thử hoạt tính kháng muỗi trưởng thành Aedes albopictus, ấu trùng
muỗi Culex quinquefasciatus và kháng vi sinh vật kiểm định của tinh dầu
loài Gừng gió (Zingiber zerumbet).
- Đề xuất các biện pháp bảo tồn và khai thác hợp lý.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu
Kế thừa các kết quả nghiên cứu về điều kiện tự nhiên - xã hội ở khu
vực nghiên cứu, các mẫu thực vật lưu giữ ở bảo tàng trong nước và nước
ngoài, các công trình công bố liên quan đến đề tài luận án.
2.4.2. Phương pháp điều tra thực địa
Dựa theo bản đồ chọn các tuyến điều tra chính để nghiên cứu, bao gồm
6 tuyến chính là Sông Chàng; tuyến Xuân Thái-Yên Bái; tuyến lòng hồ (Đảo
thực vật và các đảo khác); tuyến Bình Lương; tuyên Xuân Hoa – Xuân Quy,
tuyến Hai Vân – Tân Binh.
2.4.3. Phương pháp thu mẫu và định loại
- Mỗi mẫu phải có đầy đủ các bộ phận, nhất là: cành, lá, hoa và cả quả
càng tốt (đối với cây lớn) hay cả cây đối với cây thân thảo.
7
- Mỗi cây thu từ 3-5 mẫu còn mẫu cây thân thảo thì tìm các mẫu giống
nhau và cũng thu với số lượng trên để vừa nghiên cứu các biến dạng của
loài, vừa để trao đổi.
- Các mẫu thu trên cùng một cây thì cùng đánh một số hiệu mẫu.
- Ngoài ra còn chụp ảnh của cây bằng máy ảnh kĩ thuật số Canon.
Sau khi mẫu được xử lý sơ bộ ở ngoài thực địa, tiếp tục xử lý khô tại
phòng mẫu thực vật của trường Đại học Hồng Đức.
Các mẫu thu thập trong quá trình thực địa được mang về phân tích và
xử lý trong phòng thí nghiệm để phục vụ cho công tác nghiên cứu, lưu trữ.
Ép mẫu: Trước khi sấy ép phẳng mẫu trên giấy báo dày, đảm bảo toàn
bộ phiến lá được duỗi hoàn toàn, không bị quăn mép, các bộ phận của hoa
hoặc quả được mở hoặc bổ ra để tiện cho việc phân tích, ép và sấy mẫu.
Sấy mẫu: Mẫu sau khi ép đã được sấy ngay.
Định loại mẫu vật bằng phương pháp hình thái so sánh.
Đối với các mẫu vật khó thì sử dụng phương pháp chuyên gia.
Tổng số hơn 1.000 mẫu được thu và dung đê phân tích, xác định tên
khoa học. Mẫu hiện được lưu trữ tai phòng mẫu Thực vật, khoa Khoa học
Tự nhiên, trường Đại học Hồng Đức.
Các tài liệu chính sử dụng trong quá trình nghiên cứu, định loại là:
- Cây cỏ Việt Nam (Phạm Hoàng Hộ, 1999 - 2003);
- Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín ở Việt Nam
(Nguyễn Tiến Bân, 1997);
- Thực vật chí Đại cương Đông Dương (1907);
- Flora of China (1994-2002);
- Bộ thực vật chí Việt Nam (Họ Na, Họ Cỏ roi ngựa, họ Đơn nem, họ
Bạc hà, họ Long não, họ Gừng) và một số tài liệu chuyên ngành khác.
Chỉnh lý tên khoa học và xây dựng danh lục: Chỉnh lý tên khoa học
theo Danh lục các loài thực vật Việt Nam và website The plant list
(http://www.theplantlist.org); sắp xếp danh lục theo R. K. Brummitt và cs
(1992).
2.4.4. Phương pháp đánh giá tính đa dạng của hệ thực vật
- Đa dạng về các taxon của hệ thực vật: Theo phương pháp của
Nguyễn Nghĩa Thìn (1997).
+ Đánh giá đa dạng các taxon trong ngành (thống kê số loài, chi và họ
theo từng ngành thực vật từ thấp đến cao, trên cơ sở dựa vào bảng danh lục
thực vật, tính tỷ lệ % của các taxon để thấy được mức độ đa dạng của chúng).
8
+ Đánh giá đa dạng loài của các họ (xác định họ giàu loài, tính tỷ lệ %
số loài của các họ đó so với toàn bộ của hệ thực vật).
+ Đánh giá đa dạng loài của các chi (xác định chi giàu loài, tính tỷ lệ
% số loài các chi đó so với toàn bộ số loài của cả hệ thực vật).
- Đa dạng về dạng thân: Dựa vào ghi chép quá trình điều tra thực địa
cũng như các tài liệu liên quan và phân chia theo “Cây rừng Việt Nam” để
thống kê, đánh giá về các dạng thân của cây chứa tinh dầu.
- Đa dạng về giá trị sử dụng của hệ thực vật: Tiến hành thống kê các
loài có giá trị sử dụng từ bảng danh lục thực vật bằng các tài liệu chuyên
ngành, như: “Từ điển cây thuốc Việt Nam” (2012),“1900 loài cây có ích ở
Việt Nam” (1993),“Danh lục các loài thực vật Việt Nam”(2003, 2005),“Cây
cỏ Việt Nam” (1999-2003),“Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam”
(2003), “Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam”,...
- Đa dạng các loài thực vật quý hiếm và vấn đề bảo tồn: Căn cứ vào
Sách Đỏ Việt Nam (2007) và danh lục đỏ IUCN tiến hành thống kê các loài
hiếm và tình trạng bảo tồn.
2.4.5. Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu
2.4.5.1. Thu mẫu và chưng cất tinh dầu
Mẫu để chưng cất tinh dầu là các bộ phận riêng biệt của cây (lá, cành,
vỏ, thân khí sinh, thân rễ, hoa, quả). Mỗi mẫu thu từ 0,5-3 kg tươi. Mẫu
được ghi số hiệu (trùng với số hiệu mẫu để định loại) và thời gian thu. Sau
khi thu hái, mẫu được cắt nhỏ và chưng cất bằng phương pháp lôi cuốn hơi
nước có hồi lưu trong thiết bị Clevenger trong thời gian 2-4 giờ ở áp suất
thường theo tiêu chuẩn Dược điển Việt Nam (2009).
2.4.5.2. Phương pháp định lượng tinh dầu
Tinh dầu của các bộ phận khác nhau được định lượng theo phương
pháp I của Dược điển Việt Nam (2009). Hàm lượng tinh dầu tươi được tính
theo công thức.
X(%) = (khi d<1)
Hoặc theo công thức
X(%) = (khi d>1)
Trong đó: a là thể tích của tinh dầu tính bằng ml
b là khối lượng của mẫu tính bằng gam.
a x 0.9
b x 100%
a
b x 100%
9
Tinh dầu được làm khô bằng Na2SO4 khan, đựng trong các lọ tiêu
chuẩn đậy kín, bảo quản ở 0-5oC trước khi đem phân tích.
2.4.5.3. Phương pháp phân tích thành phần hoá học tinh dầu
Chuẩn bị mẫu phân tích cho sắc ký khí: Hoà tan 1,5 mg tinh dầu đã
được làm khô bằng Na2SO4 khan trong 1ml hexan tinh khiết loại dùng cho
phân tích sắc ký.
+ Sắc ký khí (GC) với đầu dò FID: Được thực hiện trên máy Agilent
Technologies HP 6890N Plus với detectơ FID, cột mao quản HP-5MS chiều
dài 30 m, đường kính trong (ID) = 0,25 mm, lớp phim mỏng 0,25m với khí
mang là hydro. Nhiệt độ buồng bơm mẫu là 250oC. Nhiệt độ Detectơ là
260oC. Chương trình nhiệt độ 60oC (2 min), tăng 4oC/phút cho đến 220oC,
dừng ở nhiệt độ này trong 10 phút.
+ Sắc ký khí khối phổ (GC/MS): Được thực hiện trên hệ thống thiết
bị sắc ký khí khối phổ liên hợp Agilent Technologies HP 6890N/ HP 5973
MSD với cột tách và các điều kiện vận hành sắc ký như nêu ở trên và với
Heli làm khí mang.
Việc xác định định tính các thành phần của tinh dầu được thực hiện
bằng các phương pháp sau:
- Dựa trên giá trị của chỉ số lưu giữ (Retention Index), xác định với
một dãy các đồng đẳng n-alkan trong cùng một điều kiện sắc ký.
- Dựa trên phổ khối lượng, so sánh với phổ khối lượng tìm thấy trong
các ngân hàng dữ liệu (NIST 08 và Wiley 9th Version) hoặc so sánh với các
dữ liệu của các tài liệu tham khảo.
Tỉ lệ % các thành phần trong tinh dầu được tính toán dựa trên diện tích
hoặc chiều cao của pic sắc ký (detector FID) mà không sử dụng các yếu tố
điều chỉnh.
2.4.6. Phương phap điêu tra, phong vân
Đê đanh gia hiên trang quan li, khai thac va sư dung nguôn tai nguyên
thưc vât chưa tinh dâu, tiên hanh điêu tra, phong vân trưc tiêp vơi cac đôi
tương la CBQL va ngươi dân.
2.4.7. Phương pháp thử hoạt tính sinh học
Thử hoạt tính kháng muỗi: Hoạt tính kháng muỗi được xác định bằng
phương pháp Reed-Muench [164].
Muỗi trưởng thành: Aedes albopictus và Culex quinquefasciatus được
duy trì trong lồng côn trùng (40 x 40 x 40 cm) và cho ăn 10% dung dịch
đường và được cho ăn máu trên chuột. Trứng nở được gây ra với nước máy.
Ấu trùng Aedes albopictus được nuôi trong các khay nhựa (24 × 35 × 5 cm).
10
Ấu trùng được cho ăn bánh quy chó và bột men theo tỷ lệ 3: 1. Tất cả các
giai đoạn được tổ chức ở 25 ± 2 ° C, độ ẩm tương đối 65-75%, và một chu
kỳ tối 12: 12 tại Trung tâm nghiên cứu côn trùng học và ký sinh trùng, Đại
học Duy Tân.
Hoạt tính diệt muôi của tinh dầu thân rễ Gừng gió (Zingiber zerumbet)
được đánh giá theo giao thức của WHO (2005) với những thay đổi nhỏ. Đối
với khảo nghiệm, phần tinh dầu được hòa tan trong EtOH (dung dịch gốc
1%) được đặt trong cốc 200 mL và được thêm vào nước chứa 20 ấu trùng
(instar thứ tư). Với mỗi thử nghiệm, một bộ điều khiển sử dụng EtOH cũng
được chạy để so sánh. Tỷ lệ tử vong được ghi nhận sau 24 giờ và sau 48 giờ
phơi nhiễm trong khi không bổ sung dinh dưỡng. Các thí nghiệm được tiến
hành 25 ± 2 ° C. Mỗi thử nghiệm được tiến hành bốn lần lặp lại với các nồng
độ (70, 60, 50, 40, 30 và 25 μg / mL). Nồng độ gây chết trung bình (LC50)
được xác định bằng phương pháp Reed-Muench.
Thử hoạt tính kháng Vi sinh vật kiểm định
Thử hoạt tính sinh học của tinh dầu trên một số chủng vi khuẩn Gram
(+): Bacillus subtilis (ATCC 6633), Staphylococcus aureus (ATCC 13709);
vi khuẩn Gram (-): Escherichia coli (ATCC 25922), Pseudomonas
aeruginosa (ATCC 15442); nấm mốc: Aspergillus niger, Fusarium
oxysporum và nấm men: Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans.
Bước 1. Thử định tính theo phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch, sử dụng
khoanh giấy lọc tẩm chất thử theo nồng độ tiêu chuẩn.
Các chủng vi sinh vật kiểm định gồm:
- Vi khuẩn Gr (-): E. coli, P. aeruginosa.
- Vi khuẩn Gr (+): B. subtillis, S. aureus.
- Nấm mốc: A. niger, F. oxysporum
- Nấm men: S. cerevisiae, C. albicans.
Bước 2. Các mẫu có hoạt tính dương ở bước 1 sẽ tiến hành thử tiếp ở
bước 2 để tính ra nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) theo phương pháp của
Vanden Bergher và Vlietlink (1991) tiến hành trên phiến vi lượng 96 tiếng.
Kháng sinh kiểm định bao gồm: Ampicilin, Tetracycline, Nystatin
Mẫu có giá trị MIC50 πg/ml, được coi là dương tính kháng vi sinh vật
2.4.8. Phương pháp xử lí số liệu
Số liệu được xử lí trên phần mềm Microsoft Office Excel 2007.
11
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đa dạng về nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu ở Vườn Quốc gia
Bến En, tỉnh Thanh Hóa
3.1.1. Đa dạng về bậc ngành
Kết quả điều tra, nghiên cứu các loài cây có tinh dầu ở VQG Bến En,
đã xác định được 410 loài, 180 chi và 42 họ của 2 ngành thực vật bậc cao
có mạch là Ngọc lan (Magnoliophyta) và Thông (Pinophyta) (Bảng 3.1).
Trong đó, đã ghi nhận bổ sung 01 loài cho hệ thực vật Việt Nam là Tiêu bến
en (Piper minutistigmum C. DC.).
Bảng 3.1. Phân bố cây tinh dầu trong các ngành của hệ thực vật VQG Bến
En
Ngành
Họ Chi Loài
Số họ Tỷ lệ
(%) Số chi
Tỷ lệ
(%) Số loài
Tỷ lệ
(%)
Pinophyta 2 4,44 2 1,11 2 0,49
Magnoliophyta 43 95,56 178 98,89 408 99,51
Magnoliopsida 37 82,22 166 92,22 369 90,00
Liliopsida 6 13,33 12 6,67 39 9,51
Tỷ lệ Mag./Li. 6,17 13,83 9,46
Tổng 45 100 180 100 410 100
Kết quả bảng trên cho thấy, phần lớn các taxon tập trung trong ngành
Ngọc lan (Magnoliophyta) với 408 loài, chiếm 99,51% tổng số loài; 178 chi,
chiếm 98,89% và 43 họ, chiếm 95,56% tổng số họ; ngành Thông
(Pinophyta) chỉ với 2 loài, chiếm 0,49%; 2 chi, chiếm 1,11% và 2 họ, chiếm
4,44% tổng số họ. Như vậy, các taxon có tinh dầu chủ yếu tập trung ở ngành
Ngọc lan với số chi và loài chiếm trên 95%, điều này hoàn toàn hợp lý so
với sự tiến hóa của thực vật bởi vì ngành Ngọc lan là ngành chiếm ưu thế
của các ngành thực vật bậc cao có mạch.
Sự phân bố không đều nhau của các taxon không chỉ được thể hiện
giữa các ngành mà còn giữa các taxon lớp trong ngành Ngọc lan.
Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) có số lượng các taxon chiếm ưu thế
trên 80% tổng số họ, chi và số loài của ngành; lớp Hành (Liliopsida) với 6
họ (chiếm 13,33%); 12 chi (chiếm 6,67%) và 39 loài (chiếm 9,51%). Điều
này hoàn toàn hợp lý, vì lớp Ngọc lan luôn chiếm ưu thế so với lớp Hành và
phù hợp với các công trình nghiên cứu của Lã Đình Mỡi và cs (2001),
12
Nguyễn Nghĩa Thìn (2008),... khi nghiên cứu các khu hệ thực vật khác ở
Việt Nam.
So sanh vơi danh lục thực vật VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa đã thống
kê được 59 loài cây có tinh dầu thì qua quá trình kiểm tra lại chỉ có 36 loài
có tinh dầu còn 23 loài cây chỉ cho dầu béo (Danh lục thực vật VQG Bến
En, 2013). Như vậy, quá trình điều tra đã xác định và bổ sung cho danh lục
cây tinh dầu ở VQG Bến En 374 loài, nâng tổng số loài cây có tinh dầu hiện
biết ở đây là 410 loài. Ngoài ra, cứ 6,1 họ của lớp Ngọc lan thì có 1 họ của
lớp Hành; 13,83 chi của lớp Ngọc lan thì có 1 chi của lớp Hành và 9,46 loài
của lớp Ngọc lan và có 01 loài của lớp Hành.
3.1.2. Đa dạng về bậc họ
Trong số 45 họ cây cho tinh dầu đã xác định được ở VQG Bến En thì
có 10 họ đa dạng nhất (từ 16 đến 56 loài) chiếm 22,22% tổng số họ nhưng
với 298 loài, chiếm 72,68% tổng số loài. Các họ điển hình là Long não
(Lauraceae) - 56 loài, Na (Annonaceae) - 46 loài, Cúc (Asteraceae) - 35 loài,
Cam (Rutaceae) - 33 loài, Gừng (Zingiberaceae) - 32 loài, Cỏ roi ngựa
(Verbenaceae) – 24 loài và họ ít loài nhất trong số này là họ Bạc hà
(Lamiaceae) và họ Hoa mõm sói (Scrophulariaceae) cùng có 16 loài.
3.1.3. Đa dạng về bậc chi
Với 10 chi đa dạng nhất trong số 180 chi của các loài thực vật có tinh
dầu (từ 7-20 loài) chiếm 5,56% tổng số chi nhưng có 112 loài chiếm 27,32%
tổng số loài, gồm các chi như: Hồ tiêu (Piper) - 20 loài, Màng tang (Litsea)
- 17 loài, Quế (Cinnamomum) và Riềng (Alpinia) cùng với 12 loài, Trâm
(Syzygium) - 10 loài, Lưỡi thảo (Lindernia) và Quần đầu (Polyalthia) cùng
với 9 loài; Nhài (Jasminum) và Gừng (Zingiber) cùng 8 loài và Re trắng
(Phoebe) với 7 loài.
3.1.4. So sánh thành phần loài cây tinh dầu ở VQG Bến En với VQG
Pù Mát và Việt Nam
* So sánh với VQG Pù Mát
Để thấy được tính đa dạng của các loài cây có tinh dầu ở VQG Bến
En, kết quả được so sánh với các loài cây có tinh dầu ở VQG Pù Mát của
Nguyễn Viết Hùng (2017) (Bảng 3.4).
Kết quả bảng 3.4 cho thấy số loài cây có tinh dầu thuộc ngành Thông
(Pinophyta) ở Bến En so với Pù Mát chỉ chiếm 33,33%; tuy nhiên tổng số
loài của ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) của Bến En cao hơn so với Pù
Mát (bằng 114,93%). Trong khi đó, diện tích của Bến En chỉ chiếm 17,02%
so với Pù Mát và thảm thực vật ở Bến En chỉ có phân bố ở đai thấp (từ 500
13
m trở xuống) con ở Pù Mát có cả đai cao và đai thấp (cao đến 1.800 m). Như
vậy, kết quả trên cho thấy, số loài cây chứa tinh dầu ở Bến En cao hơn so
với Pù Mát cho dù diện tích của Pù Mát gấp hơn 6 lần và số loài thực vật
bậc cao có mạch hiện biết gấp 1,6 lần. Giai thich cho sư khac nhau nay co
thê la do công tác điều tra, đanh gia.
Bảng 3.4. So sánh của cây tinh dầu ở VQG Pù Mát so với cây tinh dầu của
Việt Nam
Ngành
Bến En Pù Mát(1)
Tỷ lệ % Bến En
so với Pù Mát Số loài Tỷ lệ
(%) Số loài
Tỷ lệ
(%)
Pinophyta 2 0,49 6 1,66 33,33
Magnoliophyta 408 99,51 355 98,34 114,93
Diện tích (ha) 16.000 94.000 17,02
Tổng 410 100 361 100 113,57 1Nguyễn Viết Hùng (2017).
* So sánh với Việt Nam
Kết quả nghiên cứu về các loài cây có tinh dầu ở VQG Bến En được
so sánh với Việt Nam được thể hiện ở bảng 3.5.
Bảng 3.5. So sánh cây tinh dầu ở VQG Bến En so với cây tinh dầu của
Việt Nam
Ngành
Bến En Việt Nam(2) Tỷ lệ % Bến
En so với
Việt Nam Số loài Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%)
Pinophyta 2 0,49 21 3,20 9,52
Magnoliophyta 408 99,51 636 96,80 64,15
Diện tích (km2) 16 330.000 0,0048
Tổng 410 100 657 100 62,41 (2)Lưu Đàm Cư (2000).
Các dẫn liệu ở bảng 3.5 cho thấy, số loài cây có tinh dầu ở VQG Bến
En chiếm tới 54,95% tổng số cây có tinh dầu đã biết và đã được thống kê ở
Việt Nam. Mặt khác co sư khac nhau vê phân bô cây tinh dâu trong nganh
Thông (Pinophyta) va nganh Ngoc lan (Magnoliophyta) ơ VQG Bên En va
Viêt Nam. Sư khac nhau nay co thê do VQG Bến En có đặc điểm là vùng
núi thấp, xung quanh là người dân sinh sống, có sự tác động lâu đời đến
thảm thực vật rừng ở đây. Ngoài ra, các loài hạt trần cho tinh dầu chủ yếu
14
phân bố ở đai cao nên số lượng gặp ở đây rất ít chỉ có 2 loài chiếm 0,49%
tổng số loài cây cho tinh dầu. Trong khi đó với khí hậu nhiệt đới gió mùa
nên ở VQG Bến En rất thuận lợi cho các loài thuộc ngành Ngọc lan
(Magnoliophyta) sinh trưởng và phát triển.
3.1.5. Đa dạng về dạng thân
Nghiên cứu dạng thân của các loài cây có tinh dầu ở VQG Bến En,
dựa vào “Tên cây rừng Việt Nam” đã xác định được 5 dạng thân chính là
cây gỗ lớn, cây gỗ nhỏ, cây thân bụi, cây thân leo và cây thân thảo (Bảng
3.6).
Bảng 3.6. Dạng thân của các loài cây có tinh dầu ở VQG Bến En
TT Dạng thân Ký
hiệu
Số loài Tỷ lệ (%)
1 Gỗ lớn (cao từ 16 m trở lên) GOL 83 20,24
2 Gỗ nhỏ (6-16 m) GON 98 23,90
3 Bụi BUI 65 15,85
4 Leo trườn GLT 41 10,00
5 Thảo TH 123 30,00
Tổng 410 100
Trong đó, cây thân bụi với 65 loài, chiếm 15,85% chủ yếu thuộc các
họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae), Thầu dầu (Euphorbiaceae), Nhân sâm
(Araliaceae), Na (Annonaceae),…; cây gỗ lớn với 83 loài, chiếm 20,24%
thuộc các họ sau: Kim giao (Podocarpaceae), Ngọc lan (Magnoliaceae),
Long não (Lauraceae), Thầu dầu (Euphorbiaceae), Sim (Myrtaceae),…; cây
gỗ nhỏ với 98 loài, chiếm 23,90% với các họ chính như: Na (Annonaceae),
Nhân sâm (Araliaceae), Long não (Lauraceae), Sim (Myrtaceae), Ngọc lan
(Magnoliaceae),…; thân leo trườn với 41 loài, chiếm 10,00% tập trung ở
các họ Hồ tiêu (Piperaceae), Na (Annonaceae), Cam (Rutaceae),…; thân
thảo với 123 loài, chiếm 30,00%. Như vậy, cây thân thảo là đa dạng nhất
thuộc các họ Gừng (Zingiberaceae), Cúc (Asteraceae), Ráy (Araceae), Bạc
hà (Lamiaceae)…
3.1.6. Đa dạng về giá trị sử dụng
Ngoài giá trị sử dụng cho tinh dầu thì các loài nghiên cứu được thống
kê về các giá trị sử dụng khác nhu làm thuốc, ăn được, làm gia vị, cho gỗ,…
Thống kê các giá trị sử dụng dựa vào các tài liệu: Từ điển cây thuốc, 1.900
loài cây có ích, Danh lục các loài thực vật Việt Nam,.... Giá trị sử dụng của
các loài thực vật có tinh dầu được trình bày ở bảng 3.7.
15
Bảng 3.7. Giá trị sử dụng của các loài thực vật có tinh dầu ở VQG Bến En
TT Giá trị sử dụng Ký hiệu Số lượng Tỷ lệ (%)
1 Nhóm cây làm thuốc THU 286 69,76
2 Nhóm cây cho gỗ LGO 101 24,63
3 Nhóm cây làm cảnh CAN 24 5,85
4 Nhóm cây ăn được ĂNĐ 69 16,83
5 Nhóm cây cho tinh dầu CTD 410 100
6 Nhóm cây cho gia vị CGV 13 3,17
7 Nhóm cây cho dầu béo CDB 5 1,22
- Nhóm cây cho tinh dầu: Đây là các loài thực vật chứa tinh dầu nên
đã được nghiên cứu nhiều, điển hình như các công trình của Lã Đình Mỡi
và cs (2001), Trần Đình Thắng và cs (2014),… Ngoài ra, một số loài trong
quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã chưng cất và phân tích thành phần hóa
học của tinh dầu như: Tiêu gié mảnh (Piper leptostachyum), Ngọc lan trắng
(Michelia alba), Quýt dại roxburghiana (Atalantia roburxghiana), Dấu dầu
lá chẻ ba (Tetradium trichotonum), Bưởi bung ít gân (Macclurodendron
oligophlebia), Re xanh phấn (Cinnamomum glaucescens), Quế hồi
(Cinnamomum verum), Sa nhân quả có mỏ (Amomum muricarpum),…
Một số chi cho tinh dầu có trữ lượng lớn, phân bố rộng ở VQG Bến
En như các chi Sa nhân (Amomum), Riềng (Alpinia), Thiên niên kiện
(Homalomena), Muồng truổng (Zanthoxylum), Hồng bì (Clausena), Ba chạc
(Euodia),…
- Nhóm cây làm thuốc với 286 loài: Ngoài giá trị về tinh dầu thì các
loài còn được người dân ở khu vực nghiên cứu sử dụng làm thuốc chủ yếu
thuộc các nhóm bệnh như: bồi bổ sức khỏe, bệnh thời tiết, đau xương
khớp,…
- Nhóm cây làm cảnh với 24 loài thuộc các họ Kim giao
(Podocarpaceae), Na (Annonaceae), Cúc (Asteraceae), Ngọc lan
(Magnoliaceae), Trâm (Myrtaceae),… một số loài được sử dụng trồng làm
cảnh điển hình như: Móng rồng hồng kông (Artabotrys hongkognensis
Hance), Hoa giẻ thơm (Desmos chinensis Lour.), Hoa giẻ nam bộ (Desmos
cochinchinensis Lour.),…
- Nhóm cây ăn được: Gồm có 69 loài, đây là nhóm cũng được người
dân sử dụng lá để dùng làm rau ăn hàng ngày hay ăn quả,... Một số loài điển
hình như: Chân chim tám lá (Schefflera heptaphylla (L.) Harms ), Sẻn
16
(Zanthoxylum acanthopodium DC.), Hoàng mộc nhiều gai (Zanthoxylum
myriacanthum Wall. ex Hook.f.),…
- Nhóm cây cho gỗ với 101 loài chủ yếu thuộc các họ Ngọc lan
(Magnoliaceae) Long não (Lauraceae), Sim (Myrtaceae), Thầu dầu
(Euphorbiaceae),…
3.1.7. Đa dạng về giá trị và bảo tồn
Dựa vào Sách Đỏ Việt Nam (2007), đã thống kê được 8 loài thực vật
có tinh dầu có nguy cơ tuyệt chủng. Trong đó, 01 loài rất nguy cấp (CR) là
Re hương (Cinnamomum parthenoxylon Meisn.); 02 loài nguy cấp (EN) là
Thủy xương bồ lá to (Acorus macrospadiceus (Yam.) F. N. Wei & Y. K. Li)
và Ngũ gia bì gai (Acanthopanax trifoliatus (L.) Voss); 05 loài sẽ nguy cấp
(VU) là Trám đen (Canarium tramdenum Dai et Yakovt.), Bộp trái bầu dục
(Actinodaphne elliptibacca Kosterm.), Gù hương (Cinnamomum balansae
H. Lecomte), Giổi lông (Michelia balansae Dandy), Lá khôi (Ardisia
silvestris Pitard).
3.1.8. Một số đặc điểm của các loài thực vật ở VQG Bến En được phân
tích thành phần hóa học tinh dầu
Phần này tác giả đã trình bày đặc điểm của 19 loài thực vật được phân
tích thành phần hóa học tinh dầu (gồm tên loài, synonym, mô tả, sinh học,
sinh thái, phân bố, giá trị sử dụng, mẫu nghiên cứu, hình vẽ và ảnh mầu).
3.2. Hàm lượng và thành phần hóa học tinh dầu của một số loài cây có
tinh dầu ở Vườn Quốc gia Bến En, Thanh Hóa
3.2.1. Xác định hàm lượng tinh dầu của một số loài thực vật có tinh dầu
ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa
Đã có 102 mẫu được thu thập để chiết tinh dầu, trong đó có 83 mẫu
thuộc 40 loài được xác định hàm lượng, các mẫu khác thì hàm lượng tinh
dầu ít hoặc chỉ có vết tinh dầu.
Kết quả phân tích cho thấy, hàm lượng tinh dầu dao động từ 0,10% đến
1,22% trọng lượng tươi; tinh dầu cao nhất ở lá loài Dấu dầu lá chẻ ba
(Tetradium trichotorum Lour.) đạt 1,22% trọng lượng tươi, tiếp đến là hoa
của loài Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba DC.) đạt 1,20%,…. Trung bình
83 mẫu của 40 loài đạt 0,27% trọng lượng tươi.
3.2.2. Thành phần hóa học tinh dầu của một số loài thực vật ở VQG
Bến En, tỉnh Thanh Hóa
3.2.2.1. Họ Long não (Lauraceae)
17
Bảng 3.16. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác
nhau của một số loài thuộc họ Long não ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa
TT Loài Bộ
phận
Hàm
lượng
(%)
Số hợp
chất đã
xác định
Tỷ lệ % một số thành phần
chính của tinh dầu
1 Cinnamomum
glaucescens Lá 0,42 43
geraniol (36,2%), terpinen-4-ol
(19,7%), α-pinen (6,0%),
sabinen (6,0%) limonen (5,2%)
2 Cinnamomum
verum Lá 0,45 49
linalool(22,0%),
bicyclogermacren (11,2%),β-
bisabolen (7,7%), caryophyllen
oxit (5,6%)
3 Litsea
glutinosa
Lá 0,18 54
-caryophyllen (26,4%),
limonen (12,6%), germacren D
(5,1%), -pinen (4,6%)
Cành
0,12 44
limonen (16,8%), -pinen
(11,6%), caryophyllen oxit
(10,0%), -caryophyllen
(7,2%)
Quả
0,45 37
-caryophyllen (21,3%), (E)--
ocimen (14,7%), limonen
(12,1%), caryophyllen oxit
(8,0%).
4 Lindera
racemosa Lá 0,21 57
linalool (20,9%), 5-epi-
neointermedol (11,2%), β-
selinen (7,0%), caryophyllenol
(5,1%)
5 Phoebe
tavoyana
Lá 0,18 31 geraniol (34,2%), z-citral
(25,6%), geranyl acetat (7,7%),
α-pinene (6,5%)
Cành 0,15 37 geraniol (20,2%), z-citral
(14,5%), β-pinen 10,4%), -
muurolol (9,5%), α-cadinol
(9,5%)
Vỏ 0,25 46 linalool (19,2%), 1,8-cineol
(17,1%), α-pinen (6,8%), E-
citral (5,9%)
18
Kết quả phân tích 9 mẫu tinh dầu ơ các bộ phận lá, cành, vỏ, quả thuộc
5 loài trong họ Long não (Lauraceae) được tổng hợp qua bảng 3.16. Hàm
lượng tinh dầu biến động từ 0,12%-0,45% trọng lượng tươi. Tinh dầu đều
có màu vàng nhạt, nhẹ hơn nước và có mùi thơm dễ chịu. Các thành phần
hóa học được xác định chiếm từ 85,3%-95,5% tổng lượng tinh dầu. Trong
tinh dầu chủ yếu là các monotecpen, sesquitecpen.
3.2.2. Họ Hồ tiêu (Piperaceae)
Kết quả phân tích 7 mẫu tinh dầu ơ các bộ phận lá, thân thuộc 4 loài
trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) được tổng hợp qua bảng 3.21. Hàm lượng tinh
dầu biến động từ 0,15%-0,22% trọng lượng tươi. Tinh dầu đều có màu vàng
nhạt, nhẹ hơn nước và có mùi thơm dễ chịu. Các thành phần hóa học được
xác định chiếm từ 85,7%-99,4% tổng lượng tinh dầu. Trong tinh dầu chủ
yếu là các monotecpen, sesquitecpen.
Bảng 3.21. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác
nhau của một số loài thuộc họ Hồ tiêu (Piperaceae) ở VQG Bến En, tỉnh
Thanh Hóa
TT Loài Bộ
phận
Hàm
lượng
(%)
Số hợp
chất đã
xác định
Tỷ lệ % một số thành
phần chính của tinh dầu
1 Piper acre Lá 0,20 46 (E)-nerolidol (22,7%),
sabinen (19,5%), δ-cadinen
(12,4%)
Thân 0,16 52 E)-nerolidol (15,6%),
sabinen (19,9%), δ-cadinen
(13,5%), benzyl benzoat
(7,0%)
2 Piper
minutistigmum
C. DC.
Lá 0,22 43 spathoulenol (12,4%), β-
pinen (11,3%), germacren D
(10,1%), isoterpinolen
(8,9%), α-pinen (8,6%)
Thân 0,17 48 β-caryophyllen (14,6%),
bicyclogermacree (12,8%),
germacren D (12,3%), 7-
hydroxy-2-methylisoflavon
(11,6%), bicycloelemen
(8,9%), apiol (8,4%)
19
3 Piper laosanum Lá 0,15 57 -curcumen (12,0%),
germacren D (6,3%),
sabinen (6,1%),
spathoulenol (5,1%), α-
cadinol (4,9%)
Thân 0,21 45 Sabinen (14,9%), benzyl
salicylat (14,3%), (E)-
nerolidol (9,3%), cis -
copaen-8-ol (4,5%)
4 Piper saxicola Lá 0,20 40 trans calamen (16,4%), β-
caryophyllen (14,8%),
caryophyllene oxit (13,0%),
eucarvon (7,5%)
3.2.3. Họ Cam (Rutaceae)
Kết quả phân tích 5 mẫu tinh dầu ơ các bộ phận lá và quả thuộc 4 loài
trong họ Cam (Rutaceae) được tổng hợp qua bảng 3.26. Hàm lượng tinh dầu
biến động từ 0,12%-1,22% trọng lượng tươi. Tinh dầu đều có màu vàng
nhạt, nhẹ hơn nước và có mùi thơm dễ chịu. Các thành phần hóa học được
xác định chiếm từ 89,2%-98,7% tổng lượng tinh dầu. Trong tinh dầu chủ
yếu là các monotecpen, sesquitecpen.
Bảng 3.26. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác
nhau của một số loài thuộc họ Cam (Rutaceae) ở VQG Bến En, tỉnh Thanh
Hóa
TT Loài Bộ
phận
Hàm
lượng
(%)
Số
chất
xác
định
được
Tỷ lệ % một số thành
phần chính của tinh dầu
1 Atalantia
roxburghiana Lá 0,35 43
sabinen (36,9%), 3,6-
dimethylpiperazin-2,5-dion
(7,6%), β-caryophyllen
(6,1%), γ-terpinen (3,7%),
bicycloelemen (3,7%)
2 Maclurodendron
oligophlebia
Lá 0,43 41 α-pinen (17,5%), β-
caryophyllen (15,5%),
caryophyllen oxit (10,6%)
20
Quả 0,71 37 benzyl benzoat (16,8%),
farnesol (8,3%), β-
caryophyllen (6,0%),
limonen (4,7%), α-cadinol
(4,7%)
3 Atalantia
sessiliflora
Lá 0,12 70 -pinen (17,2%), limonen
(9,7%), α-humulen (7,7%)
và β-caryophyllen (7,6%)
4 Tetradium
trichophorum
Lá 1,22 36 (E)-β-ocimen (24,8%), α-
pinen (10,4%), (Z)-β-
ocimen (9,4%), β-
caryophyllen (8,0%)
3.2.4. Họ Gừng (Zingiberaceae)
Kết quả phân tích 13 mẫu tinh dầu ơ các bộ phận lá, thân giả, thân rễ,
quả thuộc 6 loài trong họ Gừng (Zingiberaceae) được tổng hợp qua bảng
3.34. Hàm lượng tinh dầu biến động từ 0,14%-0,32% trọng lượng tươi. Tinh
dầu đều có màu vàng nhạt, nhẹ hơn nước và có mùi thơm dễ chịu. Các thành
phần hóa học được xác định chiếm từ 94,1%-99,5% tổng lượng tinh dầu.
Trong tinh dầu chủ yếu là các monotecpen, sesquitecpen.
Bảng 3.34. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác
nhau của một số loài thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) ở VQG Bến En, tỉnh
Thanh Hóa
TT Loài Bộ
phận
Hàm
lượng
(%)
Số hợp
chất xác
định
được
Tỷ lệ % một số thành phần
chính của tinh dầu
1 Alpinia
globosa Lá 0,16 73
β-pinen (12,1%), α-gurjunen
(10,5%), (Z)-13-docosenamit
(9,0%), γ-terpinen (4,8%),
farnesol (4,3%)
2 Alpinia
malaccensis
Lá 0,25 25
β-eudesmol (33,3%), β-pinen
(22,5%), δ-cadinen (8,9%), α-
pinen (5,7%), camphen (5,3%).
Thân 0,19 25 β-pinen (40,8%), -muurolol
(10,7%), α-phellandren (9,1%),
21
β-phellandren (9,1%), α-pinen
(7,2%)
Rễ 0,27 42
β-pinen (24,3%), β-phellandren
(16,7%), benzyl salicylat
(8,9%), farnesol (8,1%), α-
phellandren (7,1%)
Quả 0,32 26
methyl cinnamat (16,5%),
germacren D (16,4%), δ-
cadinen (11,8%), benzyl acetat
(7,3%)
3 Alpinia
napoensis Rễ 0,20 32
1,8-cineol (23,2%), -terpinen
(12,5%), terpinen-4-ol (9,6%),
-pinen (9,2%)
4 Alpinia
tonkinensis Lá 0,21 51
β-pinen (33,5%), (E)-β-ocimen
(9,6%), γ-terpinen (9,2%), α-
pinen (8,4%)
5 Amomum
villosum
Lá 0,22 22 -pinen (53,6%), -pinen
(24,5%), sabinen (13,6%)
Thân 0,19 35 -pinen (38,8%), sabinen
(19,2%), -pinen (18,5%),
Rễ 0,24 51
6 Zingiber
zerumbet
Lá 0,14 55
-pinen (30,8%), -caryophylen
(13,0%), caryophyllen oxit
(12,0%), -pinen (7,8%)
Thân 0,18 26
zerumbon (51,3%),
caryophyllen oxit (5,7%),
camphor (5,2%)
Rễ 0,31 27
zerumbon (51,3%), camphor
(6,7%), humulen epoxit I
(6,4%)
3.3. Kết quả thử hoạt tính kháng muỗi và kháng vi sinh vật kiểm định
của loài Gừng gió (Zingiber zerumbet (L.) Smith))
3.3.1. Thử hoạt tính kháng muỗi
Thử hoạt tính kháng muỗi và ấu trùng muỗi của tinh dầu thân rễ loài
Gừng gió (Zingiber zerumbet) cho thấy có khả năng diệt muỗi trưởng thành
22
Aedes albopictus và ấu trùng muỗi Culex quinquefasciatus. Kết quả xác định
nồng độ gây chết trung bình sau 24 h và 48 h được thể hiện tại bảng 3.36.
Bảng 3.36. Hoạt tính kháng muỗi và ấu trùng muỗi của tinh dầu thân rễ
Loài Gừng gió (Zingiber zerumbet)
Hoạt tính LC50 (24 h) LC50 (48 h)
Aedes Albopictus 55,94 ± 1.3 μg/mL 40,48 ± 0.71 μg/mL
Culex quinquefasciatus 38,63 ± 2.9 μg/mL 25,42 ± 2.2 μg/mL
3.3.2. Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định
Kết quả cho thấy, khi tinh dầu được thử với 8 chủng Vi sinh vật kiểm
định gồm: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtillis,
Staphylococcus aureus, Aspergillus niger, Fusarium oxysporum,
Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans thì các mẫu tinh dầu lá, thân
khí sinh không thấy kháng lại với 8 chủng trên. Tuy nhiên, đối với thân rễ
thì có khả năng kháng lại chủng nấm mốc Aspergillus niger với MIC = 50
μg/mL. Như vậy, Tinh dầu của thân rễ có khả năng ứng dụng trong việc
phòng trừ nấm mốc.
3.4. Đề xuất các giai pháp bảo tồn và khai thác hợp lý nguồn tài nguyên
thực vật có tinh dầu ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa
3.4.1. Hiện trạng quan li, khai thác va sư dung cây tinh dầu ở VQG Bến
En, tỉnh Thanh Hóa
Kết quả phỏng vấn 28 cán bộ quản lý và 76 người dân cho thấy công
tac quan ly rưng ở Bến En đa đươc thưc hiên nghiêm tuc, tuy nhiên hiêu qua
quản lí chưa thật cao ma nguyên nhân la do lưc lương mong, trang thiêt bi
con thiêu, sư phôi hơp giưa Ban quan li VQG vơi cac đơn vi, tô chưc chưa
tôt; sự hiểu biết về cây tinh dầu còn nhiều hạn chế; nhiều loại cây tinh dầu
hiện nay đã bị suy giảm so với trước đây.
3.4.2. Các giai pháp bảo tồn và khai thác hợp lý nguồn tài nguyên thực
vật có tinh dầu ở VQG Bến En
Nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu là bộ phận quan trọng trong
nguồn tài nguyên rừng cần được bảo tồn và khai thác hợp lí, vì vậy song
song với bảo tồn nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu cần phải gắn liền với
phát triển, khai thác và sử dụng có hiệu quả. Gắn bảo tồn với việc phát triển
cây tinh dầu ở vùng đệm (ex situ) tạo nguồn lợi, nâng cao thu nhập và mức
sống cho cộng đồng dân cư.
Trong khuôn khổ giới hạn của đề tài nghiên cứu, bước đầu luận án đã
đề xuất 3 nhom giải pháp bao tôn và khai thác hợp lý nguồn tài nguyên thực
23
vật có tinh dầu ở VQG Bến En: Nâng cao nhận thức cho cộng đồng; Nhom
giai phap vê công tác quản lý; Nhom giai phap ki thuât.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
1. Kết quả nghiên cứu, bước đầu xác định được 410 loài thưc vât chưa
tinh dâu thuôc 180 chi, 45 họ, 02 ngành thực vật bậc cao có mạch Ngọc lan
(Magnoliophyta) và Thông (Pinophyta) ở VQG Bến En. Trong đó, đã ghi
nhận bổ sung 01 loài cho hệ thực vật Việt Nam là Tiêu bến en (Piper
minutistigmum C. DC.).
2. Các loài cây có tinh dầu thuộc 5 dạng thân chính, trong đó nhiều
nhất là cây thân thảo 123 loài (30%), tiếp đến là cây gỗ nhỏ 98 loài (23,9%),
cây gỗ lớn 83 loài (20,24%) cây bụi (65 loài (15,85%) va cây leo trườn 41
loài (10%).
3. Ngoài tinh dầu, nhiều loài trong 410 loài còn cho các giá trị sử dụng
khác như làm thuốc 286 loai (69,76%), làm cảnh 24 loài (5,85%), ăn được
69 loài (16,83%), cho gỗ 101 loài (24,63%), cho gia vị 13 loài (3,17%) và
thấp nhất là cây cho dầu béo với 5 loài (1,22%).
4. Trong các loài cây có tinh dầu đã và đang bị đe dọa ở VQG Bến En,
Thanh Hóa theo Sách Đỏ Việt Nam (2007) có 8 loài, trong đó 01 loài rất
nguy cấp (CR), 02 loài nguy cấp (EN) và 05 loài se nguy cấp (VU). Đây là
những loài có số cá thể còn ít nên cần có những biện pháp nghiên cứu nhằm
bảo tồn, phát triển sử dụng hiệu quả, bền vững.
5. Xác định hàm lượng tinh dâu 83 mâu cua 40 loai và phân tích thành
phần hóa học tinh dầu 33 mẫu cua 19 loài thuôc 4 họ thực vật là: Long não
(Lauraceae), Hồ tiêu (Piperaceae), Cam (Rutaceae), Gừng (Zingiberaceae).
Lần đầu tiên xác định hàm lượng và thành phần hóa học tinh dầu của 6 loài
là Lòng trứng hoa vàng (Lindera racemosa Lecomte), Re trắng lá to (Phoebe
tavoyana (Meisn.) Hook. f.), Tiêu gắt (Piper acre Blume), Tiêu bến en
(Piper minutistigmum C. DC.), Tiêu trên đá (Piper saxicola C. DC.), Dấu
dầu lá chẻ ba (Tetradium trichophorum Lour.).
6. Tinh dầu của một số loài được nghiên cứu có chứa các thành phần
hóa học có giá trị như các monotecpen chứa oxy và các sesquitecpen chứa
oxy trong các loài Lòng trứng hoa vàng (Lindera racemosa Lecomte), Tiêu
lào (Piper laosanum C. DC.), Tiêu trên đá (Piper saxicola C. DC.), Bưởi
bung ít gân (Macclurodendron oligophlebia (Merr.) Hartl.), Tiểu quất
24
không cuống (Atalantia sessiliflora Guillaum.), Riềng malacca (Alpinia
malaccensis (Burm. f.) Rosc.), Gừng gió (Zingiber zerumbet (L.) Smith).
7. Thử hoạt tính sinh học của tinh dầu thân rễ loài Gừng gió (Zingiber
zerumbet (L.) Smith); kết quả sau 24 giờ và 48 giờ cho thấy khả năng kháng
muỗi trưởng thành Aedes albopictus với LC50 = 55,94 μg/mL và 40,48
μg/mL, khả năng kháng ấu trùng muỗi Culex quinquefasciatus với LC50
=38,63 μg/mL và 25,42 μg/mL. Ngoài ra tinh dầu thân rễ còn có khả năng
kháng nấm mốc với MIC: 50 μg/mL.
8. Đề xuất 03 nhom giai pháp bảo tồn va khai thác hợp lý nguồn tài
nguyên thực vật có tinh dầu tại VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa.
2. Kiến nghị
Nghiên cứu các loài cây có tinh dầu ở VQG Bến En, Thanh Hóa nói
riêng và Việt Nam nói chung đang còn ít so với tính đa dạng của chúng. Vì
vậy, cần nghiên cứu chuyên sâu hơn nữa để đánh giá đầy đủ về tiềm năng
nguồn tài nguyên thực vật đặc biệt là nguồn tài nguyên cho tinh dầu mà
trong nước và thế giới hiện nay đang quan tâm.
Cần nghiên cứu đầy đủ và hệ thống thành phần hóa học, hoạt tính sinh
học của các họ cây có tính dầu chính và đặc biệt là các loài cây có tinh dầu
có khả năng ứng dụng.
3. Những đóng góp mới của luận án
- Cung cấp dẫn liệu mới gồm 410 loài thưc vât co tinh dâu, trong đó
bổ sung 374 loài cho danh luc thực vật chưa tinh dâu ơ VQG Bến En và đã
ghi nhận bổ sung 01 loài cho hệ thực vật Việt Nam là Tiêu bến en (Piper
minutistigmum C. DC.); Đây là dẫn liệu tương đối đầy đủ và có hệ thống về
nguồn tài nguyên thực vật chứa tinh dầu ở Vườn Quốc gia Bến En, tỉnh
Thanh Hóa.
- Cung cấp dẫn liệu mới về hàm lượng, thành phần hóa học tinh dầu ở
các bộ phận lá, thân, rễ, vỏ, quả của 33 mẫu thuộc 19 loài, trong 4 họ thực
vật tại Vườn Quốc gia Bến En, tỉnh Thanh Hóa là Long não (Lauraceae),
Cam (Rutaceae), Gừng (Zingiberaceae) và Hồ tiêu (Piperaceae).
- Lần đầu tiên cung cấp những dẫn liệu về tinh dầu của các loài Lòng
trứng hoa vàng (Lindera racemosa Lecomte), Re trắng lá to (Phoebe
tavoyana (Meisn.) Hook. f.), Tiêu gắt (Piper acre Blume), Tiêu bến en
(Piper minutistigmum C. DC.), Tiêu trên đá (Piper saxicola C. DC.), Dấu
dầu lá chẻ ba (Tetradium trichophorum Lour.).
- Cung cấp dẫn liệu mới về hoat tinh kháng hai loài muỗi và kháng
nấm mốc của tinh dầu ở thân rễ Gừng gió (Zingiber zerumbet (L.) Smith).
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Hoang V. Chinh, Do N. Dai, Tran M. Hoi, Isiaka A. Ogunwande (2017),
Volatile constituents of Atalantia roxburghiana Hook. f., Tetradium
trichotorum Lour. and Macclurodendron oligophlebia (Merr.) Hartl.
(Rutaceae) from Vietnam, Boletín Latinoamericano y del Caribe de Plantas
Medicinales y Aromáticas 16(5): 513-519 (SCIE).
2. Dau B. Thin, Hoang V. Chinh, Ngo X. Luong, Tran M. Hoi, Do N. Dai,
Ogunwande I.A. (2018), Chemical analysis of essential oils of Piper
laosanum and Piper acre from Vietnam, Journal of Essential Oil Bearing
Plants, 21(1): 181-188 (SCIE).
3. Hoang V. Chinh, Ngo X. Luong, Dau B. Thin, Do N. Dai, Tran M. Hoi,
Isiaka A. Ogunwande (2017), Essential oils leaf of Cinnamomum
glaucescens and Cinnamomum verum from Vietnam, American Journal of
Plant Sciences, 8: 2712-2721.
4. Đậu Bá Thìn, Trịnh Thị Hoa, Hoàng Văn Chính (2017), Đa dạng họ Gừng
(Zingiberaceae) ở VQG Bến En, Thanh Hóa, Tạp chí Khoa học và Công
nghệ Đại học Đà Nẵng, 7(116): 134-137.
5. Hoàng Văn Chính, Đậu Bá Thìn, Ngô Xuân Lương, Trần Minh Hợi, Lê
Thị Hương (2017), Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu trên đá (Piper
saxicola C. DC.) ở Vườn quốc gia Bến En, Thanh Hóa, Tạp chí Khoa học,
Đại học Quốc gia Hà Nội, 33(1S): 54-58.
6. Hoàng Văn Chính, Đậu Bá Thìn, Trần Minh Hợi, Lê Thị Hương (2017),
Đa dạng các loài thưc vât có tinh dầu ở Vườn Quốc gia Bến En, Thanh Hóa,
Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội, 33(1S): 49-53.
7. Hoàng Văn Chính, Đậu Bá Thìn, Trần Minh Hợi (2017), Thanh phân loai
cây co tinh dâu thuôc họ Cam (Rutaceae) ở Vườn Quốc gia Bến En, Thanh
Hóa, Báo cáo Khoa học về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Hội nghị Khoa
học Toàn quốc lần thứ 7, Nxb Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội,
22/10/2017; trang 1128-1133.
8. Đậu Bá Thìn, Nghiêm Thị Giang, Hoàng Văn Chính (2017), Đa dạng họ
Hồ tiêu (Piperaceae) ở Vườn Quốc gia Bến En, Thanh Hóa, Tạp chí Khoa
học Lâm nghiệp, Số 4, Tr 5-9.
9. Đậu Bá Thìn, Nguyễn Văn Dũng, Hoàng Văn Chính (2018), Đa dạng họ
Long não (Lauraceae) ở VQG Bến En, Thanh Hóa, Tạp chí Khoa học Đại
học Huế, 126 (3D), 2017, Tr.85-95.
10. Hoàng Văn Chính, Trần Minh Hợi, Đỗ Ngọc Đài (2019), Bổ sung loài
Piper minutistigmum C. DC. cho hệ thực vật Việt Nam, Tạp chí Khoa học,
Đại học Quốc gia Hà Nội, Vol. 35, No. 1 (2019) 1-4.
