Trang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LƯƠNG THANH TÙNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG CÂY HỒI ILLICIUM VERUM HOOK.F., TÁCH CHIẾT TINH DẦU VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ LÁ, QUẢ
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LƯƠNG THANH TÙNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG CÂY HỒI (ILLICIUM VERUM HOOK.F.), TÁCH CHIẾT TINH DẦU VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ LÁ, QUẢ HỒI TẠI HUYỆN VĂN LÃNG - LẠNG SƠN Ngành: Quản lý tài nguyên rừng Mã số: 8620211 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS Đặng Ngọc Hùng THÁI NGUYÊN - 2023 i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - LƯƠNG THANH TÙNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG CÂY HỒI (ILLICIUM VERUM HOOK.F.), TÁCH CHIẾT TINH DẦU VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ LÁ, QUẢ HỒI TẠI HUYỆN VĂN LÃNG - LẠNG SƠN Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng Mã số ngành: 8620211 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS Đặng Ngọc Hùng THÁI NGUYÊN, 2023 ii LỜI CAM ĐOAN Luận văn tốt nghiệp: “Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng cây hồi (Illicium verum Hook.f.), tách chiết tinh dầu và hoạt tính sinh học từ lá, quả hồi tại huyện Văn Lãng - Lạng Sơn” Luận văn đã sử dụng dữ liệu từ các nguồn điều tra, đo đếm từ thực địa 3 địa điểm bao gồm 2 xã và Thị trấn) cùng với dữ liệu tham khảo từ địa phương, những thông tin được trình bầy đã trích dẫn nguồn gốc từ rất nhiều nguồn tác giả khác nhau Luận văn cam đoan về dữ liệu tham khảo, số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bầy tại luận văn là trung thực Số liệu được trích dẫn rõ nguồn gốc Học viên Lương Thanh Tùng iii LỜI CẢM ƠN Việc hoàn thành chương trình đào tạo cao học chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tôi xin chân thành cảm ơn đến: Quý thầy cô giáo trường Đại học Nông Lâm, Khoa Lâm nghiệp, Phòng Đào tạo sau đại học, Ban giám hiệu nhà trường đã tận tình giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian khóa học Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS Đặng Ngọc Hùng đã hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực tập và hoàn thành luận văn này Vì thời gian có hạn, trình độ chuyên môn còn hạn chế và bản thân mới bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong quý thầy, cô giáo và bạn bè đồng nghiệp quan tâm góp ý để đề tài được hoàn thiện hơn Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 18 tháng 10 năm 2023 Học Viên Lương Thanh Tùng iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH ẢNH x TRÍCH YẾU LUẬN VĂN xi ABSTRACT OF THESIS xiv MỞ ĐẦU 1 1 Đặt vấn đề .1 2 Mục tiêu nghiên cứu 2 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1 Cơ sở khoa học nghiên cứu về cây Hồi 3 1.1.1 Điều tra rừng 3 1.1.2 Phân loại cây Hồi 3 1.1.3 Đặc điểm hình thái 3 1.1.4 Đặc điểm sinh thái 5 1.1.4 Phân bố 9 1.1.5 Giá trị kinh tế, khoa học và bảo tồn 10 1.2 Tổng quan nghiên cứu về cây hồi trên thế giới và ở Việt Nam 11 1.2.1 Nghiên cứu về cây Hồi trên thế giới .11 1.2.2 Nghiên cứu về sinh trưởng cây Hồi Việt Nam .13 1.3 Nghiên cứu về tinh dầu 13 1.3.1 Tinh dầu từ thực vật 13 1.3.2 Tinh dầu 14 1.3.3 Sự ảnh hưởng của tinh dầu 15 1.3.4 Sinh tổng hợp tinh dầu 16 1.3.5 Chiết xuất tinh dầu 17 1.3.6 Khái niệm về tinh dầu Hồi 19 v 1.3.7 Hoạt tính kháng vi khuẩn (Antimicrobial activity) .22 1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 24 1.4.1 Điều kiện tự nhiên của huyện Văn Lãng .24 1.4.2 Điều kiện kinh tế - xã hội của huyện Văn Lãng 26 1.4.3 Đánh giá chung về thực trạng phát triển kinh tế - xã hội 28 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 30 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 30 2.1.2 Phạm vị nghiên cứu .30 2.1.3 Địa điểm nghiên cứu .30 2.2 Nội dung nghiên cứu 30 2.3 Phương pháp nghiên cứu 31 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu về thực trạng gây trồng cây Hồi ở huyện Văn Lãng .31 2.3.2 Phương pháp điều tra sinh trưởng và sản lượng của cây Hồi 31 2.3.3 Phương pháp tách chiết và hoạt tính sinh học từ lá và quả Hồi 35 2.3.4 Đánh giá hoạt tính kháng vi khuẩn gây bệnh ở người từ mẫu tinh dầu Hồi (tách chiết từ mẫu sấy và áp dụng dung môi tách chiết) 39 2.4 Xử lý số liệu .43 2.4.1 Xử lý số liệu ngoại nghiệp 43 2.4.2 Xử lý nội nghiệp 44 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Thực trạng gây trồng cây Hồi của huyện Văn Lãng 46 3.1.1 Hiện trạng sử dụng đất đai của huyện Văn Lãng .46 3.2 Ảnh hưởng của đất đến sinh trưởng của cây Hồi tại huyện Văn Lãng 52 3.2.1 Loại đất và nền vật chất tạo đất .52 3.2.2 Các dạng lập địa cơ bản tại 2 xã Thanh Long và Gia Miễn 54 3.2.3 Đánh giá ảnh hưởng độ dày tầng đất đến sinh trưởng của cây Hồi về đường kính và chiều cao 1,3; vn của 2 xã 55 3.3 Ảnh hưởng của địa hình đến sinh trưởng của cây Hồi về 1.3; vn 2 xã Thanh long và Gia Miễn huyện Văn Lãng 59 vi 3.3.1 Kết quả anh hưởng độ dốc đến sinh trưởng của cây Hồi về 1.3; vn 59 3.3.2 Ảnh hương của vị trí khác nhau đến sinh trưởng cây Hồi về đường kính và chiều cao tại huyện Văn Lãng 60 3.4 Kết quả sinh trưởng 1,3 và vn, của cây Hồi tại các OTC khác nhau của 2 xã Thanh Long và Gia Miễn tại huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn .63 3.5 Kết quả sinh trưởng dc và t cây Hồi khác nhau tại các OTC của 2 xã Thanh Long và Gia Miễn tại huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn 65 3.4 Đánh giá những thuận lợi, khó khăn, cơ hội và thách thức trong sản xuất và tiêu thụ Hồi tại khu vực nghiên cứu .68 3.5 Giải pháp đề xuất để phát triển mô hình trồng Hồi tại huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn 69 3.5.1 Những khó khăn và tồn tại 69 3.5.2 Đề xuất giải pháp 74 3.6 Kết quả tách chiết tinh dầu từ nguồn mẫu lá và quả tươi Hồi của Huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn 76 3.8.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại dung môi đến khối lượng tinh dầu từ lá và quả hồi 77 3.7 Kết quả đánh giá hoạt tính sinh học của tinh dầu hồi từ lá và quả Hồi tươi với mẫu sấy đến khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh ở người .78 3.7.1 Kết quả ảnh hưởng của loại tinh dầu chiết xuất từ mẫu quả tươi bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 40 oC đến khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh ở người 79 3.7.2 Kết quả ảnh hưởng của tinh dầu chiết xuất bằng dung môi tách chiết đến khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh ở người từ mẫu tinh dầu quả Hồi 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 CÁC BẢNG PHỤ LỤC vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Tên tiếng việt Tử viết tắt Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn Bộ NN&PTNT Chiết CO2 bằng chất lỏng siêu tới hạn Supercritical fluid CO2 extraction - SFE Chiết xuất CO2 siêu tới hạn SFE Chiết xuất có sự hỗ trợ của vi sóng Microwave-assisted extraction -MAE Chiết bằng dung môi Solvent extraction -SE Chiều cao vút ngọn Hvn Chiều cao dưới cành Hdc Chưng cất bằng thủy phân - chiết vi dung Hydrodistillation-headspace solvent môi khoảng không gian đầu microextraction- HD-HSME Chưng cất hơi nước Steam distillation-SD Chưng cất thủy phân Hydrodistillation-HD Đường kính tại vị trí 1 mét 3 D1.3 Đường kính tán Dt Diethyl ether EE Dung môi chiết vi mô SME EtOAc Dung môi Giá trị phân tích trung bình - phương sai Mean-Variance Analysis HSME là sự kết hợp giữa lấy mẫu khoảng trống HSS Lâm sản ngoài gỗ LSNG Loài bản địa Native Loài cây ngoại lai Exotic Methanol 50 MOH Nồng độ ức chế tối thiều-Minimum MIC inhibitory concentrations Môi trường PDA (nuôi cấy) 4 g/L potato extract; 20 g/L dextrose 15 g/L agar) 20 mL/ đĩa petri Môi trường TSB Tryptone soy agar: 17 g/L viii Tên tiếng việt Tử viết tắt Enzymatic Digest of casein + 3 g/L Môi trường hấp thụ vi sóng Enzymatic digest of soybean + 5 g/L Sodium chloride + 2,5 g/L Môi trường TSB Dipotassium hydrogen phosphate + 2,5 g/L Glucose monohydrate Một phân nhóm virus cúm A (Influenza A Microwave absorption medium- virus) MAM Nước cất vô trùng Tryptone soy agar: 17 g/L Chiết xuất có hỗ trợ của vi sóng Enzymatic Digest of casein + 3 g/L Quả Hồi mang ký hiệu Enzymatic digest of soybean + 5 g/L Sai số chuẩn Sodium chloride + 2,5 g/L Tinh dầu Hồi ký hiệu Dipotassium hydrogen phosphate + Tiêu chuẩn của CLSI, 2006 2,5 g/L Glucose monohydrate Uỷ ban nhân dân Xuất nhập khẩu H5N1 WA Microwave-assisted extraction- MAE GRAS 2095 Standard Error - SE GRAS 2096 CLSI các tiêu chuẩn Kiểm tra độ nhạy cảm với vi sinh vật và kháng sinh (AST) và các hướng dẫn về phương pháp thử nghiệm UBND XNK ix Bảng 1.1 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Hàm lượng của trans-anethol trong tinh dầu Hồi 7 Bảng 2.2 Ảnh hưởng của thời gian tách chiết đến chất lượng tinh dầu từ lá và quả cây Hồi (Illicium verum Hook.f.) 37 Bảng 2.3 Ảnh hưởng của dung môi tách chiết đến khối lượng tinh dầu cây Bảng 2.4 Hồi từ mẫu lá và quả 38 Bảng 3.1: Khả năng kháng vi khuẩn của tinh dầu Hồi bằng phương pháp sấy 40 Bảng 3.2 Khả năng kháng vi khuẩn của tinh dầu Hồi áp dụng dung môi tách chiết 43 Bảng 3.3: Hiện trạng sử dụng đất huyện Văn Lãng tính đến năm 2021 46 Bảng 3.4: Diện tích quyhoạch trồng Hồitrên địabàn huyện Văn Lãng 48 Bảng 3.5: Cấp độ dốc rừng trồng Hồi tại tại Huyễn Văn Lãng 50 Bảng 3.6 Phân chia nhóm thực vật chỉ thị cơ bản tại 2 xã 51 Bảng 3.7: Các loại đất chính có tại địa bàn nghiên cứu .52 Bảng 3.8: Các yếu tố lập địa cơ bản tại các OTC được điều tra 52 Các dạng lập địa cơ bản tại 2 xã Thanh Long và Gia Miễn 54 Bảng 3.9: Cấp độ dày tầng đất ảnh hưởng đến đường kính 1,3 cây Hồi tại 2 Bảng 3.10 xã Văn Lãng và Gia Miễn 56 Cấp độ dày tầng đất ảnh hưởng đến chiều cao cây Hồi 57 Bảng 3.11 Kết quả anh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng cây Hồi về Đường kính và chiều cao 1,3; vn .59 Bảng 3.12: Kết quả ảnh hưởng của vị trí khác nhau đến sinh trưởng đường kính, chiều cao cây Hồi tại 2 xã Thanh Long và Gia Miễn 61 Bảng 3.13: Kết quả sinh trưởng về 1.3 và vn củacâyHồitại2 xã Thanh Long và Gia Miễn .63 Bảng 3.14 Kết quả mật độ, sinh trưởng về dc và t; sản lượng tươi và khô câyHồitại2 xã, huyện Văn Lãng .66 Bảng 3.15 Kết quả nghiên cứu phương pháp phơi sấy mẫu khô đến khối Bảng 3.16: lượng tinh dầu từ lá và quả Hồi 76 Kết quả sử dụng dung môi tách chiết đến khối lượng tinh dầu từ lá và quả Hồi 77 Bảng 17: Kết quả khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh ở người từ mẫu tinh dầu sấy của quả Hồi .79 Kết quả khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh ở người từ tinh dầu chiết xuất bằng dung môi 81