Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT HOÀNG THANH SƠN TÍNH ĐA DẠNG THÀNH PHẦN LOÀI VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG TINH DẦU CỦA MỘT SỐ LOÀI Ở 2 CHI BA CHẠC (EUODIA FORST, & FORST.f.) VÀ MUỒNG TRUỔNG (ZANTHOXYLUM L.) THUỘC HỌ CAM (RUTACEAE) Ở NGHỆ AN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Hoàng Thanh Sơn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành luận văn, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân tôi còn nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và đồng nghiệp. Qua đây tôi xin chân thành cám ơn Cơ sở đào tạo sau Đại học, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hà lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành chƣơng trình đạo tạo thạc sỹ. Tôi xin bài tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Tiến sĩ Đỗ Ngọc Đài đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện về thời gian để hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Xin chân thành cám ơn Lãnh đạo, đồng nghiệp Viện Nghiên cứu Lâm sinh đã tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian qua. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng cám ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn. Hà nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả Hoàng Thanh Sơn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Mục Lục Lời cam đoan … i Lời cảm ơn … ii Mục Lục iv Danh mục bảng vi MỞ ĐẦU 7 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 9 1.1. Tình hình nghiên cứu thành phần loài chi Ba chạc (Euodia) và chi Muồng truổng (Zanthoxylum) 9 1.1.1. Trên thế giới 9 1.1.2 Ở Việt Nam 11 1.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học tinh dầu 14 1.2.1. Trên thế giới 14 Nhƣ vậy, các công trình nghiên cứu đã công bố về thành phần tinh dầu còn có thử hoạt tính sinh học.Đây là hƣớng tìm kiếm nguồn nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác đang quan tâm. 15 1.2.2. Ở Việt Nam 15 1.3. Điều kiện tự nhiên và xã hội ở khu vực nghiên cứu 16 1.3.1. Điều kiện tự nhiên 16 1.3.2. Các nguồn tài nguyên 19 1.3.3. Điều kiện kinh tế, xã hội 21 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 22 2.2. Nội dung nghiên cứu 22 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 22 22 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu tinh dầu 24 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 3.1. Đa dạng các loài trong hai chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) ở Nghệ An 27 3.1.1. Danh lục các loài thuộc chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) phân bố ở Nghệ An 27 3.1.2. Bổ sung vùng phân bố cho các loài trong 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) 30 3.1.3. Giá trị sử dụng của các loài trong chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) ở Nghệ An 32 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.1.4. Một vài đặc điểm thực vật của chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) ở Nghệ An 34 3.1.5. Đặc điểm sinh học của các loài trong chi Ba chạc (Euodia Forst. & Forst.f.) và Muồng truổng (Zanthoxylum L.) ở Nghệ An 35 3.2. Thành phần hóa học tinh dầu một số loài thuộc chi Ba chạc (Euodia Forst. & Forst.f.) và Muồng truổng (Zanthoxylum L.) ở Nghệ An 44 3.2.1. Chi Ba chạc - Euodia Forst. & Forst.f. 44 3.2.2. Chi Muồng truổng - Zanthoxylum L. 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 Phụ lục 1. Hình ảnh một số sinh cảnh nghiên cứu các loài thuộc họ Cam (Rutaceae) ở Nghệ An 78 Phụ lục 2. Hình ảnh một số loài nghiên cứu thuộc họ Cam (Rutaceae) ở Nghệ An 79 Phụ lục 3. Sắc ký đồ của các mẫu phân tích tinh dầu 81 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Danh mục bảng Bảng 3.1. Danh lục các loài trong chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) phân bố ở Nghệ An 26 Bảng 3.2. So sánh số loài trong 2 chi đƣợc nghiên cứu ở Nghệ An với số loài trong 2 chi đã biết ở Việt Nam 28 Hình 3.1. So sánh tỷ lệ % số loài trong 2 chi nghiên cứu với Việt Nam 29 Bảng 3.3. Các loài trong 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) đƣợc bổ sung vùng phân bố cho Nghệ An 30 Bảng 3.4. Giá trị sử dụng của chi Ba chạc (Euodia) và 32 Muồng truổng (Zanthoxylum) 32 Hình 3.2. Giá trị sử dụng của các loài thuộc chi Euodia và Zanthoxylum 33 Bảng 3.5. Thành phần hóa học tinh dầu loài Bac chạc (Euodia lepta) 46 Bảng 3.6. Thành phần hóa học tinh dầu loài Dầu dấu lá hẹp (Euodia callophylla) 50 Bảng 3.8.Thành phần hoá học của tinh dầu loài Hoàng mộc sai (Z. laetum) 59 Bảng 3.9.Thành phần hoá học của tinh dầu loài Hoàng mộc nhiều gai (Z. myriacanthum) 62 Bảng 3.10.Thành phần hoá học của tinh dầu loài Sƣng (Zanthoxylum nitidum). 66 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Là một quốc gia có diện tích trải dài dọc theo bờ biển, lãnh hải rộng lớn trong đó vùng trung du, miền núi chiếm hơn ¾ diện tích, với nhiều vùng địa lý và khí hậu khác nhau nên nƣớc ta có tính đa dạng sinh học rất cao. Mặt khác lại nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa do đó rất thuận lợi cho hệ thực vật sinh trƣởng và phát triển. Trong số các nhóm cây tài nguyên 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 nhƣ mỹ phẩm, thực phẩm và dƣợc phẩm [49].Chính vì vậy, trong những năm gần đây nhóm cây cho tinh dầu đã và đang đƣợc quan tâm nghiên cứu. Trong hệ thực vật nƣớc ta, nhóm các cây có tinh dầu rất phong phú và đa dạng. Đến nay đã thống kê đƣợc khoảng 657 loài thuộc 357 chi và 114 họ (chiếm khoảng 6,3% tổng số loài; 15,8% tổng số chi và 37,8% số họ) trong đó phải kể đến các cây có ý nghĩa kinh tế thuộc các họ nhƣ họ Gừng (Zingiberaceae), họ Long não (Lauraceae), họ Hoa môi (Lamiaceae), họ Cam (Rutaceae) [18]. Trong họ Cam thì hầu hết các loài và các chi đều tích luỹ tinh dầu ở các bộ phận khác nhau. Nghệ An là tỉnh nằm trong khu vực Bắc Trung Bộ, có diện tích lớn nhất cả nƣớc với tổng diện tích tự nhiên khoảng 16.648.729 ha, trải dài trên địa hình miền núi, trung du, đồng bằng, ven biển. Nghệ An đƣợc đánh giá là tỉnh có khu hệ thực vật khá phong phú và đa dạng. Hiện nay, công tác điều tra, đánh giá tính đa dạng hệ thực vật đã và đang đƣợc tiến hành ở nhiều khu vực khác nhau nhƣ: Pù Mát, Pù Huống, Pù Hoạt, [19]. Tuy nhiên, nghiên cứu chuyên sâu về một nhóm tài nguyên đang còn ít và chƣa xứng với tiềm năng sẵn có ở đây. Vì vậy, học viên chọn đề tài nghiên cứu: “Tính đa dạng thành phần loài và thành phần Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ hoá học trong tinh dầu của một số loài ở 2 chi Ba chạc (Euodia Forst.&Forst.f.) và Muồng truổng (Zanthoxylum L.) thuộc họ Cam (Rutaceae) ở Nghệ An“. 2. Mục tiêu của đề tài Đánh giá đƣợc tính đa dạng loài, tinh dầu của chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) để góp phần điều tra, tìm kiếm các dữ liệu nguồn tài nguyên về thành phần loài, tinh dầu của hai chi nghiên cứu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình nghiên cứu thành phần loài chi Ba chạc (Euodia) và chi Muồng truổng (Zanthoxylum) 1.1.1. Trên thế giới Họ Cam đƣợc nghiên cứu từ thời Linnaeus (1753) với 7 chi và 19 loài [43]. Năm 1789, A.Jussieu đã đặt tên cho họ Cam là Rutaceae lấy tên Ruta L. Công trình nghiên cứu tƣơng đối toàn diện và có hệ thống về họ Cam cuối thế kỷ 19 phải kể đến A. Engler (1896) [36]. Tác giả là ngƣời đầu tiên nghiên cứu khá kỹ về các đặc điểm từ hình thái ngoài của cơ quan sinh dƣỡng và cơ quan sinh sản, đến số lƣợng nhiễm sắc thể, phân bố địa lý, cổ sinh vật, mối quan hệ thân cận giữa các taxon trong họ Cam. Tác giả cũng là ngƣời đầu tiên định hƣớng cho việc sử dụng tổng hợp các loạt đặc điểm trong phân loại họ Cam, điều đó cho phép phân định giữa các taxon có căn cứ vững chắc hơn.Vì vậy, sau này nhiều công trình nghiên cứu về họ Cam đều dựa trên nền tảng hệ thống của A. Engler, sử dụng các đặc điểm mà ông đã lựa chọn, nhƣ công trình của W. T. Swingle & P. C. Reece (1967) [51]. Trong các công trình, tác giả sắp xếp 12 họ thực vật có hoa vào bộ Cam, trong đó có 4 họ có đại diện ở Việt Nam gồm: họ Cam (Rutaceae), họ Xoài (Anacardiaceae), họ Thanh thất (Simaroubaceae) và họ Xoan (Meliaceae). Với những nhóm đặc điểm đƣợc sử dụng nhƣ: tính đối xứng của hoa, tính chất rời hay dính nhau của bộ nhị và bộ nhụy, sự có mặt của tuyến nhựa trong vỏ thân hay tế bào tiết trong vỏ và ruột…để sắp xếp vị trí cho các taxon. Riêng họ Cam, tác giả đã chia thành 6 phân họ (subfamily), 10 tông (tribus) và 25 phân tông (subtribus), khoảng 150 chi và gần 1.600 loài trên toàn thế giới. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Theo A.Takhtajan (1973) cho rằng Simaroubaceae gần gũi với Rutaceae và Simaroubaceae đƣợc coi là nhóm nguyên thủy trong bộ Cam (Rutales). Mặt khác, năm 1987, A.Takhtajan khắc phục đƣợc những điểm còn chƣa hợp lý của hệ thống A. Engler, với bổ sung của W. T. Swingle và P. C. Reece (1967) và các công trình nghiên cứu trƣớc đó, A.Takhtajan xếp bộ Cam gồm 10 họ, trong đó có 3 họ có đại diện ở Việt Nam (gồm: họ Cam, họ Xoan và họ Thanh thất; ông cũng chia thành 2 bộ, tách họ Cam thuộc cùng một nhóm với họ Thanh thất (Simaroubaceae) và họ Xoan (Meliaceae) thuộc phân bộ còn lại. Đối với họ Cam, ông chia thành 7 phân họ[55] . Bên cạnh các công trình nghiên cứu tổng thể các taxon trong họ Cam trên toàn thế giới còn có các công trình nghiên cứu riêng mỗi taxon, nhóm taxon hay các công trình Thực vật chí các nƣớc. Một số công trình thực vật chí đáng chú ý: J. D. Hooker (1875) đã chia họ Cam (Rutaceae) ở Ấn Độ và các vùng lân cận thành 4 tông: Ruteae, Zanthoxyleae, Toddalieae, Auratieae. Tác giả đã mô tả 23 chi và 78 loài của vùng này[38].Đây là những dẫn liệu phong phú góp phần xây dựng hệ thống phân loại họ Cam của G. Bentham. Tuy nhiên một số đặc điểm mà tác giả lựa chọn để phân biệt các chi không thể hiện tính đối lập rõ ràng, ví dụ khi phân biệt 2 chi Ruta và Peganum: đặc điểm “tràng 4-5” đều xuất hiện ở cả hai nhóm để phân biệt 2 chi.Guillaumin (1912) đã lập khóa và mô tả 18 chi, 63 loài ở Đông Dƣơng [37].C. A. Backer & R. C. Bakhuizen (1965) đã công bố trong loài thực vật chí Java (Flora of Java) viết dƣới dạng khóa định loại các chi, và các loài, không có mô tả chi tiết và không có hình vẽ minh họa, danh pháp các taxon không đƣợc trích dẫn đầy đủ, thiếu tài liệu công bố và mẫu nghiên cứu) [27].B. C. Stone (1972) đã công bố kết quảnghiên cứu về họ Cam trong Thực vật chí Malaysia, gồm 3 họ, 4 tông đã đƣợc lập khóa định loại, các taxon đƣợc xếp [...]... phân bố của 7 loài trong 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) của họ Cam (Rutaceae) vào danh lục thực vật Việt Nam .Trong đó, có 2 loài thuộc chi Ba chạc (Euodia) và 5 loài thuộc chi Muồng truổng (Zanthoxylum) Danh lục các loài đƣợc tìm thấy ở Nghệ An bổ sung vào danh lục thực vật Việt Nam đƣợc trình bày trong bảng 3.3 Bảng 3.3 Các loài trong 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) ... cứu Bao gồm tất cả các loài thuộc chi Ba chạc (Euodia) và chi Muồng truổng (Zanthoxylum) phân bố ở Nghệ An và tinh dầu của chúng 2. 2 Nội dung nghiên cứu - Tính đa dạng thành phần loài phân bố và giá trị sử dụng của hai chi đƣợc nghiên cứu ở Nghệ An - Xác định hàm lƣợng, thành phần hóa học tinh dầu của một số loài trong hai chi này phân bố ở Nghệ An 2. 3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2. 3.1.1 Phƣơng pháp điều... loài chi m 66,67% tổng số loài hiện biết ở Việt Nam; chi Muồng truổng (Zanthoxylum) với 7 loài so với 10 loài chi m 70,00% tổng số loài và thứ hiện biết ở Việt Nam So với tổng số loài của 2 chi thì ở khu vực nghiên cứu có 11 loài trên tổng số 16 loài chi m 68,75% Nhƣ vậy, với kết quả trên cho thấy thành phần loài của 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) thuộc họ Cam (Rutaceae) ở Nghệ An. .. cứu ở Nghệ An với số loài trong 2 chi đã biết ở Việt Nam Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ TT Chi Số loài ở Số loài ở Nghệ An (1) Việt Nam (2) Tỷ lệ % giữa (1) và (2) 1 Ba chạc (Euodia) 4 6 66,67 2 Muồng truổng (Zanthoxylum) 7 10 70,00 11 16 68,75 Tổng (2) theo Bùi Thu Hà (20 12) [9] Kết quả trình bày trong bảng 3 .2 cho thấy, chi Ba chạc (Euodia) có 4 loài trên tổng số 6 loài. .. (Rutaceae) ở Nghệ An khá đa dạng Hình 3.1 So sánh tỷ lệ % số loài trong 2 chi nghiên cứu với Việt Nam Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.1 .2 Bổ sung vùng phân bố cho các loài trong 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) So với danh lục các loài trong 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) của họ Cam (Rutaceae) của Bùi Thu Hà (20 12) [9], kết quả nghiên... chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) phân bố ở Nghệ An Quá trình điều tra và nghiên cứu ở các vùng sinh thái khác nhau của Nghệ An, đã thu thập đƣợc hơn 50 mẫu tiêu bản của các loài trong 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) thuộc họ Cam (Rutaceeae) Qua phân tích, xác định tên khoa học các mẫu vật thu đƣợc, đã xác định đƣợc 11 loài thuộc 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng. .. kê một cách đầy đủ, cập nhật thành phần loài của họ này là một công việc hết sức cần thiết và quan trọng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1 .2 Nghiên cứu về thành phần hóa học tinh dầu 1 .2. 1 Trên thế giới Hầu hết các loài trong họ Cam (Rutaceae) đều có chứa tinh dầu hoặc hƣơng thơm, song hàm lƣợng và thành phần hóa học của tinh dầu ở mỗi loài thƣờng khác nhau Một số loài. .. http://www.lrc-tnu.edu.vn/ dầu háo ẩm (Euodia oreophilla) và loài Sẻn (Zanthoxylum acanthopodium) lại phân bố chủ yếu ở Miền Nam 3.1.3 Giá trị sử dụng của các loài trong chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) ở Nghệ An Giá trị sử dụng của các loài thực vật trong 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) ở Nghệ An đƣợc tìm hiểu sơ bộ qua ngƣời dân địa phƣơng ở các địa điểm nghiên cứu... nói riêng và các họ cây có tinh dầu nói chung để cung cấp các hợp chất cần thiết có thể ứng dụng trong dƣợc liệu, mỹ phẩm… Ngoài ra Giá trị khoa học của các loài trong Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng (Zanthoxylum) Có 2 loài đặc hữu và 1 loài cận đặc hữu Việt Nam, trong đó 2 loài thuộc chi Ba chạc (Euodia) là Euodia calophylla và Euodia oreophilla và 1 loài chi Muồng truổng (Zanthoxylum) là Zanthoxylum... tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hình 3 .2 Giá trị sử dụng của các loài thuộc chi Euodia và Zanthoxylum - Nhóm cây cho tinh dầu (Eo):Hầu nhƣ tất cả các loài, các bộ phận khác nhau của các loài thuộc 2 chi đƣợc nghiên cứu đều cho tinh dầu Tuy nhiên, tùy vào từng loài mà sự tích lũy tinh dầu khác nhau.Hiện đã phân tích đƣợc 19 mẫu tinh dầu của 6 loài trong 2 chi Ba chạc (Euodia) và Muồng truổng . TÍNH ĐA DẠNG THÀNH PHẦN LOÀI VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG TINH DẦU CỦA MỘT SỐ LOÀI Ở 2 CHI BA CHẠC (EUODIA FORST, & FORST. f. ) VÀ MUỒNG TRUỔNG (ZANTHOXYLUM L .) THUỘC HỌ CAM (RUTACEAE) Ở. trong chi Ba chạc (Euodia Forst. & Forst. f. ) và Muồng truổng (Zanthoxylum L .) ở Nghệ An 35 3 .2. Thành phần hóa học tinh dầu một số loài thuộc chi Ba chạc (Euodia Forst. & Forst. f. ) và Muồng. http://www.lrc-tnu.edu.vn/ hoá học trong tinh dầu của một số loài ở 2 chi Ba chạc (Euodia Forst. & ;Forst. f. ) và Muồng truổng (Zanthoxylum L .) thuộc họ Cam (Rutaceae) ở Nghệ An . 2. Mục tiêu của