báo cáo về khả năng chịu hạn của cây xoan

Cây cũng cĩ thể sống sĩt trên đất cĩ pH thấp, do trong lá xoan chịu hạn cĩ hàm lượng chất khống khá cao, cĩ tác dụng giảm độ acid trong đất.. Có sự biến động rất lớn về hàm lượng azadira

I ĐẶT VẤN ĐỀ

- Nông nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế nước ta Trong sản xuất nông nghiệp, người nông dân gặp rất nhiều khó khăn, trong đó khó khăn lớn nhất là phòng trừ và tiêu diệt các loại sâu hại cây trồng Theo thống kê của tổ chức lương nông thế giới (FAO) cho thấy: các loại cây trồng trên đồng ruộng hiện nay phải chống đỡ với hơn 100.000 loài sâu hại khác nhau, 10.000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài tuyến trùng và 600 loài virus gây bệnh Hằng năm có khoảng 20% sản lượng lương thực thực phẩm trên thế giới bị mất trắng (Trần thị Thanh, 2003) Để khắc phục tình trạng trên, con người đã tích cực tìm kiếm các biện pháp phòng chống các tác nhân gây hại, nhiều biện pháp khác nhau đã được sử dụng, trong đó có biện pháp sử dụng thuốc trừ sâu hóa học, chúng đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống canh tác nông nghiệp trong một thời gian dài và mang lại hiệu quả cao ở phạm vi sử dụng rộng lớn Có thể nói, không một biện pháp bảo vệ mùa màng nào hiệu quả hơn biện pháp hóa học về mặt qui mô và hiệu quả

- Nhưng các biện pháp hóa học đã bộc lộ ngày càng nhiều những khuyết điểm của nó, sau khi dùng chất diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu hóa học, môi trường bị ô nhiễm, con người bị ngộ độc

và cả khu hệ sinh vật đi kèm cũng bị ảnh hưởng làm mất cân bằng sinh thái Điều nghiêm trọng hơn là tình trạng gia tăng liều lượng và thời gian phun thuốc hóa học chống sâu bệnh

đã tạo nên dư lượng thuốc không cho phép trên rau màu và lương thực, là nguyên nhân gây nhiễm độc cho khoảng 1,5 triệu người mỗi năm trên toàn thế giới, trong đó có khoảng 25 nghìn người bị tử vong (WHO, 1998)

- Trước thực trạng này, các nhà khoa học nông nghiệp đã nghiên cứu và đưa ra phương pháp mới trong phòng trừ và tiêu diệt các loài sâu hại cây trồng Một trong những phương pháp đó

là kiểm soát sinh học: nghiên cứu sử dụng nấm, vi khuẩn, virus, ký sinh thiên địch, các hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thảo mộc…có khả năng phòng trừ, tiêu diệt sâu hại cây trồng hiệu quả và an toàn

- Do đó, các chế phẩm phòng trừ sâu hại cây trồng có nguồn gốc sinh học rất được quan tâm, bởi chúng ít ảnh hưởng đến sinh vật sống, dễ phân hủy, không làm độc nông phẩm và tiện sử dụng Trong đó, có các chế phẩm từ cây neem (cây xoan chịu hạn)

- Cây xoan chịu hạn (Azadirachta Indica A.Juss) là một trong những loài thảo mộc có đặc tính kháng sâu bệnh đang được nghiên cứu và sử dụng ngày càng nhiều ở nước ta và một số nước trên thế giới do chúng có khả năng phòng trừ hơn 400 loại dịch hại Cây xoan chịu hạn

có nguồn gốc từ Ấn Độ, du nhập vào nước ta cách đây gần 30 năm và được trồng nhiều ở các tỉnh miền trung Hiện nay rừng neem tại Ninh Thuận và Bình Thuận vẫn không ngừng phát triển với diện tích hơn 1.000 ha, đây là nguồn nguyên liệu quan trọng, bước đầu tạo ra các sản phẩm phòng trừ sâu hại cây trồng

II TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về cây xoan chịu hạn

Bảng 1.1 Một số tên thường dùng của cây neem

STT Châu Tên cây neem theo tiếng địa phương

1 CHÂU Á,

CHÂU ÚC:

Ấn Độ (Limba, Limbo, Vembu, khoảng gần 100 tên); Pakistan (Nimmi); Myanmar (Tamarkha); Srilanka (Kohomba); Thailand (Dadao India, Kwinin, Dao); Úc, Fijii, New Guinea (neem); Việt Nam (Xoan Ấn Độ,

xoan chịu hạn, neem)

2 CHÂU PHI: Nigeria (Babo Yaho); Tanzania (Warobaini)

3 CHÂU MỸ: Mỹ (neem); Châu Mỹ La Tinh (Nim).

4 CHÂU ÂU: Đức (Neim, Nim, Indischer Zedrach); Pháp (Lilas de

Indes, Margousier); Tây Ban Nha (Nim, Margosa); Anh

(India Lilac, Neem)

1.1.3 Đặc tính thực vật

Neem (Azadirachta indica) là cây phát triển nhanh, thường có chiều cao tới 20

m, thậm chí có thể lên tới 40 m ở điều kiện thuận lợi Neem là cây có lá xanh quanh năm, nhưng ở điều kiện khắc nghiệt trong thời kì khô hạn kéo dài, cây có thể bị rụng hết lá, cành bị khô gẫy Hệ thống rễ gồm có rễ cái phát triển mạnh và nhiều rễ phụ Rễ phụ có thể dài tới 18 m (Benge, 1989) Cành lá mọc so le, dài từ

20 – 40 cm, phiến lá có màu xanh lạt đến đậm Một cành có đến 31 lá, mỗi phiến lá dài từ 3 đến 8 cm, cuống lá thường ngắn Lá non có màu đỏ đến đỏ lạt Lá khô chứa 12,40 đến 18,27 % protein thô, 11,40 – 23,08% xơ thô, 43,32 – 66,60% N-free extract, 2,27% - 6,24% ether extract, 7,73 – 18,37% khoáng tổng số, 0,89 – 3,96% can xi và 0,10 – 0,30 % phosphor [92] Hoa màu trắng, có mùi thơm, nằm ở nách lá Chùm hoa rũ xuống và dài tới 25cm Cụm hoa phân nhánh 3 lớp và có tới

150 hoa, đặc biệt có khi có tới 250 hoa Hoa đơn dài 5 – 6 mm, rộng 8 – 11 mm, năm cánh dài 5 mm, rộng 2 mm, hoa lưỡng tính, nhị đực chín trước, hoa đực mọc cùng chỗ giống như các loại hoa tạp tính [32, 43, 106] Quả nhẵn hình tròn hoặc ovan Trái neem khi chín có kích thước 1,4 - 2,8 x 1,0- 1,5 cm Quả màu xanh khi còn non, trở nên màu vàng xanh hoặc vàng khi chín già Vỏ quả mỏng, vị đắng, màu vàng nhạt và có nhiều xơ Phần thịt quả ở giữa dày 0,3 – 0,5cm Nhân hạt có vỏ lụa màu nâu, hạt thường có một nhân, đôi khi có đến 2 hoặc 3 nhân Hạt có kích thước 0,9 – 2,2 x 0,5 – 0,8 cm, nhân có kích thước 0,8 – 1,6 x 0,4 – 0,5cm Số nhiễm sắc thể là: 2 n = 28; n = 14 [100]

Hình 1.1 Cây, quả neem (a) và hoa neem (b) trồng ở Ninh Thuận

(a) Quả neem chín (b) Quả neem xanh bổ dọc

Hình 1.2 Quả neem

2.1.3 Nguồn gốc và sự phân bố của cây xoan chịu hạn

Xoan chịu hạn được xem là cĩ nguồn gốc ở vùng Assam và Burma Tuy nhiên, nguồn gốc chính xác của nĩ vẫn chưa được biết, một số người cho rằng xoan chịu hạn sống tự nhiên ở vùng tiểu lục địa Ấn Độ; những người khác lại cho rằng nĩ thuộc vùngkhơ hạn trên tồn khu vực Nam Á, Đơng Nam Á bao gồm Sri Lanka, Thái Lan, Malaysia và Indonesia Xoan chịu hạn được di thực vào Châu Phi từ những năm đầu của thế kỷ 20

Ngày nay, nĩ được trồng rộng rãi ở ít nhất 30 quốc gia, đặc biệt ở vùng dọc theo khu vực vành đai phía nam sa mạc Sahara Trong thế kỷ 20, xoan chịu hạn cũng đã được di thực đến Fiji, Mauritius và nhiều quốc gia thuộc Trung, Nam Mỹ

Xoan chịu hạn được di thực vào Việt Nam năm 1981 do GS Lâm Cơng Định, một nhà lâm học Việt Nam Nhân dịp tham dự hội thảo quốc tế lâm nghiệp về “Vai trị của rừng trong sự phát triển của cộng đồng nơng thơn” tại Senegal, Châu Phi, ơng đã đem hạt giống xoan chịu hạn về trồng tại vùng đất Phan Thiết, sau đĩ cho nhân rộng ra và trồng tại Ninh Thuận, Bình Thuận Ơng cũng là người đặt tên cho lồi cây này là cây xoan chịu hạn(Azadirachta indica A.Juss) để phân biệt với xoan địa phương (Melia azedarach) được trồng phổ biến ở nước ta

2.1.4 Điều kiện thích nghi và tăng trưởng

Xoan chịu hạn là lồi thực vật cĩ phổ thích nghi rộng và chịu được điều kiện khắc nghiệt tốt hơn nhiều lồi cây khác Cây vẫn cĩ thể phát triển mạnh trên những vùng đất khơ hạn, nghèo chất dinh dưỡng, đất cĩ độ mặn trung bình hoặc kiềm nặng

Cây cũng cĩ thể sống sĩt trên đất cĩ pH thấp, do trong lá xoan chịu hạn cĩ hàm lượng chất khống khá cao, cĩ tác dụng giảm độ acid trong đất

Cây xoan chịu hạn thích nghi tốt ở những vùng nhiệt đới khơ nĩng với nhiệt độ cĩ thể cao hơn 450C và lượng mưa trung bình khoảng 400 – 1500 mm/ năm Mức độ tăng trưởng của cây cũng tùy thuộc vào chất lượng đất, cây thường phát triển nhanh trong 5 năm đầu, cĩ thể đạt chiều cao 4 m sau 5 năm và 10 m sau 25 năm trồng

+ Ảnh hưởng của vùng sinh thái lên sự tích lũy azadirachtin ở cây neem

Kết quả phân tích 256 mẫu được thu từ 26 quốc gia trên thế giới cho thấy hàm lượng azadirachtin trung bình trong nhân hạt neem ở các mẫu là 3,6mg/g và hàm lượng dầu là 46,7% Có sự biến động rất lớn về hàm lượng azadirachtin trong nhân hạt neem giữa các vùng địa lý khác nhau, kể cả ngay ở trong một nước và ở ngay trong một vùng, thậm chí giữa các cây trong cùng một vùng (Ermel và cs, 1986; Benge, 1989) Sự khác nhau này có thể do các yếu tố khí hậu và thổ nhưỡng, cũng có thể do điều kiện thu hái, chế biến và bảo quản hạt neem

Một số tác giả cho rằng hai yếu tố nhiệt độ và độ ẩm có ảnh hưởng lớn nhất đến hàm lượng azadirachtin trong hạt neem Theo một số tác giả khác thì, các yếu tố khí hậu, thổ nhưỡng lại không gây ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng azadirachti Singh (1986) thông báo hàm lượng hoạt chất gây ngán ăn trong hạt neem ở vùng đất khô cằn cao hơn vùng ven biển có nhiều mưa Ở Senegan, hạt neem được thu hoạch hai lần trong năm, đợt một(vụ chính), vào tháng 6-7, đợt hai vào tháng 10-11 Điều kiện khí hậu khô trong tháng 10-11 cho hàm lượng azadirachtin trong nhân hạt cao hơn so với vụ chính, tháng 6-7 (mùa mưa)

Nghiên cứu sự biến động hàm lượng azadirachtin giữa các vùng khác nhau của Ấn Độ cho thấy, hàm lượng azadirachtin A biến động từ 556,9-3030,8 mg.kg-1 nhân hạt neem Hàm lượng azadirachtin B biến động từ 43,1-590,6 mg.kg-1 Đa phần các vùng đất khô cằn, kiềm và chua mặn có hàm lượng dầu thấp (< 35%) Các kết quả nghiên cứu còn cho thấy có sự biến động lớn về hàm lượng azadirachtin giữa các cá thể cây trong cùng một vùng đất Điều này chứng tỏ các yếu tố như lượng nước mưa, ẩm độ và nhiệt độ không gây ảnh hưởng nhiều đến hàm lượng hoạt chất azadirachtin trong nhân hạt neem [47]

Nhìn chung, vẫn chưa rõ yếu tố nào, bên ngoài hay bên trong ảnh hưởng đến hàm lượng hoạt chất azadirachtin, salannin và nimbin trong nhân hạt neem

1.1.6 Một số bệnh thường gặp trên cây neem

1.1.6.1 Bệnh do vi khuẩn

+ Pseudomonas azadirachtae (Pseudomonadaceae) là vi khuẩn gây bệnh ở

cây neem, lần đầu được phát hiện ở Bang Gujarat Ấn Độ Nó chính là nguyên

nhân làm nhỏ lá, mọng nước, nhiều nốt ở góc lá, làm vùng xung quanh nốt ở mặt lá trở nên vàng, chết từng vùng và cuối cùng là khô héo Lá bị nhiễm bệnh sẽ mờ đục đi và các nốt phát triển thành những vân giả như lá bị vẽ bùa Những lá bị nhiễm khuẩn nặng trở nên vàng, héo khô và rụng.

+ Xanthonas azadirachtti (Pseudomonadaceae) là nguyên nhân gây bệnh

đốm nhỏ, trắng đục, mọng nước, sau chuyển màu thành nâu nhạt và nâu đậm trên lá Những vết này càng ngày càng lớn và chết hoại từ trung tâm

1.1.6.2 Bệnh do nấm

+ Pseodocercospora subsessilis (=Cercospora subsessilis): Là nấm gây hại

mạnh nhất ở cây neem, nó là nguyên nhân gây bệnh đốm lá với triệu chứng: mô bị nhiễm bệnh đầu tiên có màu xanh sáng và sau trở thành màu nâu Các lá bị bệnh thường bị lỗ chỗ với kích thước lỗ to nhỏ khác nhau Ngoài Ấn Độ, bệnh này còn thấy xuất hiện ở Philippines, Myanmar, vùng Đông và Tây Phi (Somali, Benin), ở vùng biển Caribe (cộng hoà Dominica) và Nam Mỹ (Equador) Thời kỳ ủ và phát triển bệnh kéo dài từ 25 đến 50 ngày

+ Aspergilus spp.: Một vài loài nấm Aspergillus, đặc biệt là A flavus, thường

xuất hiện ở hạt neem khi bảo quản Nấm tồn tại ở dạng bào tử và phát tán rất

nhanh, phá hủy nhân và các hoạt chất sinh học trong nhân như azadirachtin A flavus là nấm mốc nguy hiểm nhất đối với nhân hạt neem vì chúng sản xuất ra loại độc tố mycotoxin và aflatoxin Các nấm Aspergillus spp khác có mặt trên hạt và nhân hạt neem là A niger, A tamari, A versicolor và A quercinus (= A melleus)

(Sinniah và cs, 1983)

1.1.6.3 Bệnh ký sinh thực vật

Dendrophtoe falcate, Tapinanthus sp và Loranthus sp được ghi nhận là những

kí sinh trên cây neem ở Ấn Độ và châu Phi

1.1.6.4 Bệnh rối loạn chức năng

Khoảng vào năm 1990, xuất hiện những báo cáo về bệnh rối loạn chức năng

ở cây neem trồng ở Nam và Tây Nam Nigeria, Bắc Nigeria và ở Mali Cây neem ở những lứa tuổi khác nhau đồng loạt bị rụng lá, các mầm cây và cành bị rụng làm

nhiều cây bị chết, thậm chí cả những cây đã được trên 20 năm tuổi Người ta cho rằng bệnh rối loạn chức năng có lẽ là do yếu tố không bình thường của môi trường, trong đó sự thiếu hụt nước hình như là nhân tố chủ yếu Bệnh rối loạn về hấp thu nước của cây neem ở các lứa tuổi khác nhau được phát hiện ở miền Nam Yemen, vỏ của các cây này bị phá hủy từng phần do bị tàn héo hay các mầm non cây bị hỏng, lá vàng úa và rụng, dịch rỉ tràn ra ở thân cây làm cây chết

1.1.7 Sinh trưởng và năng suất quả

1.1.7.1 Sinh trưởng

Cây neem phát triển rất nhanh ở điều kiện thuận lợi Các yếu tố như pH đất, khả năng giữ nước của đất, lượng nước mưa, chế độ tưới nước, chất dinh dưỡng trong đất, bệnh nấm, yếu tố di truyền và sự cạnh tranh trong loài đều ảnh hưởng đối với cây neem Ở vùng đất khô có độ cao lớn so với mặt nước biển và khí hậu lạnh, cây neem phát triển kém hơn so với các vùng khác

Theo Radwanski (1981), ở Nigeria, 66% sự phát triển của cây neem xảy ra ở

3 năm đầu tiên, cây có thể cao 7 m, năm năm tiếp theo, cây neem có thể cao tới 11m Ở châu Phi, ở những vườn có đất tốt, cây neem có thể cao tới 1,5 m ở ngay năm đầu tiên, năm thứ hai cao 2m, năm thứ 4 cao tới 4,5m với đường kính thân 7 – 8cm Ở Cameroon, cây neem 30 năm tuổi có đường kính thân cây tới 1m Cây neem nhiều năm tuổi ở vùng đất tốt có thể cao tới 30 – 35m với đường kính thân cây 2,5 – 3,5m Những cây neem non cần được bảo vệ khỏi cỏ dại mọc lấn, đặc biệt với những cây neem mới trồng Ở Ấn Độ, trên thực tế cây neem bị cỏ dại mọc lấn đến 2 năm tuổi, khi cây đã đạt chiều cao 0,5 đến 1,4 m Nếu không trừ cỏ dại thường xuyên, cây neem chỉ cao được 0,5 – 1,0 m

1.1.7.2 Năng suất quả

Cây neem khoảng hai năm tuổi, đã cho một số quả đầu tiên Cây neem được tưới nước đầy đủ sẽ phát triển nhanh và cho quả sớm hơn Ở Bắc bán cầu, thời kì

ra hoa và kết quả thường rơi vào khoảng tháng 2 - 3 đến tháng 5 (ở Ấn Độ), và ở vùng Nam bán cầu vào khoảng tháng 11 – 12 Ở những vùng trồng nhiều cây neem, đôi khi có những cây neem ra hoa và kết quả trái vụ

Ở một số nơi, hai mùa cây neem ra hoa kết quả thường phân biệt rất rõ rệt, mùa đầu vào khoảng tháng 3 – 4, mùa sau từ tháng 7 đến tháng 8 Thông thường cây neem ra quả vào khoảng tháng 7 Ở miền Trung Senegal, sự trổ hoa của cây cũng có sự khác biệt giữa các cây trong cùng một vùng, chủ yếu do ảnh hưởng của lượng nước mưa, đặc biệt trong tuần đầu tiên của mùa mưa.

Năng suất quả của cây neem thường biến động, theo Koul O (1990) một cây neem cao 8 m, cho trung bình từ 35 – 55kg quả/ năm Còn ở phía Bắc Nigeria, trung bình một cây cho khoảng 20,5 kg Ở Nicaragua, năng suất quả của cây 6- 9 năm tuổi là 19,2 kg Cây neem trồng biệt lập hoặc trồng từng nhóm nhỏ thường có năng suất cao hơn cây trồng tập trung Saxena (1993) thông báo cây neem trưởng thành cho trung bình 25 kg quả/năm và có thể thu đến 100 kg quả ở những cây mọc riêng lẻ ở vùng biển Kenia Những thí nghiệm của hãng Baritiya cho thấy cây neem từ 8 – 10 năm tuổi cho năng suất quả 9 kg/năm, cây 15 năm cho 13 kg/ năm, cây 20 năm cho 19 kg/ năm Ở Nicaragua chỉ khoảng 4% hoa đậu trái Tỷ lệ trọng lượng giữa hạt và thịt quả là 1:2; 1.800 hạt nặng trung bình 1kg, nhưng có sự biến động lớn do hạt có nhiều cỡ khác nhau, tùy cây

Nhiều tác giả cho rằng hạt khơng tồn tại được lâu, chỉ sau 2 – 6 tháng bảo quản hạt sẽ khơng thể nảy nầm được Tuy nhiên, một số nghiên cứu gần đây ở Pháp cho thấy, hạt được bảo quản mà khơng bị hư vỏ quả trong (nội quả bì) cĩ khả năng nảy mầm đến 45% sau 5 năm bảo quản

1.1.8.2 Chọn giống cây cho năng suất quả và hoạt chất cao

Chọn, nhân và lai giống để tạo cây neem có năng suất quả với hàm lượng dầu và hoạt chất azadirachtin cao vẫn chưa đạt kết quả khả quan do hàm lượng azadirachtin luôn biến đổi (Ermer và cs, 1983) Hàm lượng azadirachtin biến động

phụ thuộc vào điều kiện môi trường hơn là các yếu tố di truyền Sử dụng kĩ thuật

di truyền và nuôi cấy mô để phát hiện và nhân giống neem có khả năng kháng sâu bệnh hay có hàm lượng azadirachtin cao cũng mới chỉ được bắt đầu (Rice, 1993)

2.3 Các hoạt chất phịng trị cơn trùng trích từ cây xoan chịu hạn

2.3.1 Các hoạt chất cĩ trong xoan chịu hạn

Trong cây xoan chịu hạn, trên 300 hợp chất tự nhiên đã được phân lập và mơ tả

Tanin cĩ nhiều trong vỏ cây (14%), lá cây ngồi các limonoid cịn chứa tinh dầu và alkaloid Theo Mitra (1963), lá cây chứa alkaloid “Parisian”, xoan chịu hạn tự bảo vệ nĩ khỏi nhiều loại cơn trùng gây hại do nĩ chứa nhiều thành phần cĩ hoạt tính kháng cơn trùng Xoan chịu hạn chứa hỗn hợp của 3 đến 4 hợp chất chính và khoảng hơn 20 các hợp chất phụ khác, các hợp chất phụ này cĩ tác động theo phương cách này hay phương cách khác Các hợp chất chính thuộc về nhĩm các hợp chất tự nhiên triterpenoid; chuyên biêt hơn, đĩ là các limonoid (tetranotriterpenoid)

Cho đến nay, 9 limonoid trong xoan chịu hạn đã được chứng minh là cĩ khả năng ngăn cản

sự phát triển của cơn trùng, đặc biệt là những cơn trùng gây dịch bệnh cho nơng nghiệp và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người Nhiều limonoid mới vẫn đang tiếp tục được phát hiện trong cây, các limonoid như azadirachtin, salannin, meliantriol, nimbin, nimbidin được xem là thành phần hoạt chất chính trong xoan chịu hạn

2.3.2 Dầu xoan chịu hạn

Theo Tewari (1992), nhân hạt xoan chịu hạn cĩ chứa khoảng 40,0 – 48,9% dầu, dầu xoan chịu hạn cĩ màu vàng nâu, mùi tỏi Theo Ketkar (1976), nhân hạt xoan chịu hạn khi được chiết xuất bằng phương pháp ép thu được từ 30 – 40% dầu Cặn dầu cĩ thể được chiết xuất bằng một số dung mơi khác Theo Anon (1985), dầu xoan chịu hạn cĩ thể được tách chiết bằng cách đun sơi nhân hạt xoan chịu hạn đã được xay nhỏ trong nước

2.3.3 Azadirachtin và các limonoid khác

2.3.3.1 Azadirachtin

Azadirachtin là hợp chất chính trong xoan chịu hạn, có công thức phân tử là C35H44O16 , nhiệt

độ nóng chảy 154 – 1580C, có hoạt tính kháng côn trùng mạnh nhất, đặc biệt là tác động xua đuổi và ức chế sinh trưởng mạnh Azadirachtin có cấu trúc tương tự như hormone

“ecdysone”, hormone này có tác dụng kiểm soát tiến trình biến đổi nội hóa học của côn trùng khi côn trùng chuyển từ dạng ấu trùng sang dạng nhộng để sang dạng trưởng thành

Azadirachtin được xem như chất ngăn cản sự tổng hợp các hormone cần thiết cho cở thể côn trùng, do đó phá vỡ chu kỳ sống của côn trùng

Azadirachtin tập trung nhiếu nhất trong nhân hạt xoan chịu hạn Trung bình 1 gram nhân hạt chứa từ 2 đến 4 mg azadirachtin, đặc biệt ở Senegal, 1g nhân hạt có thể chứa đến 9 mg azadirachtin

Hàm lượng azadirachtin trong nhân hạt xoan chịu hạn cũng biến động tùy thuộc vào nguồn gốc, xuất xứ, điều kiện khí hậu ở nhiều vùng khác nhau, trong mỗi cây cũng có sự biến động

về hàm lượng azadirachtin (Bảng 2.2), (Ermel và cộng sự, 1987; Singh, 1987)

Bảng 2.2: Sự biến động hàm lượng azadirachtin trong mẫu hạt từ nhiều nơi khác nhau

Hàm lượng azadirachtin cũng phụ thuộc vào tời điểm thu hái, quả xoan chịu hạn thu hoạch tốt nhất khi nó chuyển sang màu vàng hay vàng xanh, lúc này hàm lượng azadirachtin cao nhất không nên để quả quá chín và rụng vì hạt thường bị giảm chất lượng khi bị rơi xuống đất.

Hình 2.1: Công thức cấu tạo của Azadirachtin

2.3.3.2 Meliantriol

Meliantriol là một hợp chất thuộc triterpenoid alcohol, là tác nhân gây ngán ăn mạnh đối với côn trùng ngay cả khi xử lý với nồng độ rất thấp Nhiều loại côn trùng đã không dám ăn trong khoảng 2 – 6 tuần sau khi tiếp xúc với chế phẩm từ xoan chịu hạn

Hình 2.2: Công thức cấu tạo của meliantriol

2.3.3.3 Salannin

Salannin cũng có hoạt tính gây ngán ăn mạnh và là chất chống lại sự lột xác của côn trùng Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng chất này tác động mạnh lên sự lột xác của con bọ cánh cứng trên dưa chuột – Acalymma vitta và bọ cánh cứng Nhật Bản – Popillia japonica Trong hạt, hàm lượng salannin thường từ 15 – 1247 µg/ g nhân hạt xoan chịu hạn (Eeswara và cộng

Nimbidin là thành phần chủ yếu gây ra vị đắng của dịch chiết từ hạt xoan chịu hạn với cồn Nimbidin chiếm khoảng 2% trong nhân hạt xoan chịu hạn

Hình 2.4: (a) Cơng thức cấu tạo của Nimbin (b) Cơng thức cấu tạo của Nimbidin

2.3.3.5 Các chất khác

Những chất cĩ bản chất limonoid mới được tìm thấy sau này: Diacetylazadirachtin được chiết từ quả tươi, hiệu lực tương tự azadirachtin Hai chất tương tự salannin là 3 –

diacetylsalannin và salannol gây ra sự ngán ăn ở cơn trùng

1.2.5 Cơ chế tác động của azadirachtin lên côn trùng

Azadirachtin ảnh hưởng lên sinh trưởng, phát triển, biến thái, sinh sản của côn trùng Những cơ quan khác nhau của côn trùng được xác định là đích tác động của azadirachtin theo cơ chế thụ quan hóa học Các tác động này có liên quan đến quá trình kiểm soát nội tiết tố thần kinh của quá trình lột xác và thay lông Nhưng

cơ chế tác động phân tử vẫn chưa rõ

1.2.5.1 Cơ chế thụ cảm hóa học

Việc chọn các cây chủ của côn trùng ăn tạp phụ thuộc vào các chất được tạo

ra từ cây chủ, trong đó có những chất ức chế và kích thích, chúng tác động phụ thuộc lẫn nhau Thức ăn được côn trùng lựa chọn phụ thuộc vào hệ thống thụ cảm hóa học Các thí nghiệm đã chứng minh côn trùng có nhạy cảm đặc biệt đối với

azadirachtin so với các chất khác Azadirachtin tác động trực tiếp lên thụ cảm hóa học, thông qua hệ thống thần kinh, gây ức chế tiếp nhận thức ăn và tạo cảm giác gây ngán ăn ở côn trùng Một số thí nghiệm trên tế bào côn trùng cánh vẩy

(Spodoptera frugiperda, Sf 9) nuôi cấy một lớp cho thấy azadirachtin ức chế miền

phân chia tế bào và sự hình thành lớp tế bào, làm giảm sự tổng hợp protein Các kích thích ức chế do azadirachtin cũng rất có ý nghĩa đối với những loài côn trùng ăn tạp đẻ trứng Dịch chiết nhân hạt neem và dầu neem có tác động kìm hãm sự đẻ trứng ở nhiều loại côn trùng

1.2.5.2 Cơ chế nội tiết

Nhiều nghiên cứu cho thấy azadirachtin tác động trực tiếp lên nơi phóng thích hóc môn đốt ngực trước (PTTH) từ thể hạch thần kinh, ngăn cản phóng thích hocmôn lột xác từ vòng hạch thần kinh não, làm giảm vòng tuần hoàn và tác động lên tổng hợp hóc môn PTTH (Sơ đồ 1.1) Azadirachtin còn tác động lên quá trình

dị hóa hóc môn lột xác ở côn trùng, hóc môn lột xác được chuyển thành dạng hoạt động hơn là 20- hydroxyecdysone do ecdisone -20- monoxygenase xúc tác Vì vậy, quá trình này là kiểu tác động nữa của azadirachtin và đóng vai trò một phần gây

độc tổng thể đối với côn trùng Trên ấu trùng Galleria mellonella, azadirachtin tác

động kích thích tạo hóc môn trẻ hóa và lột xác, gây sự lột xác quá mức do giải phóng allatotropin thành thể allata, phá vỡ quá trình tạo vỏ chitin và dẫn đến thay đổi vòng sinh trưởng, làm côn trùng không sinh sản được và chết Ở ấu trùng

Lucilia cuprin, azadirachtin có tác động gây thoái hóa nhân, tạo khối dị nhiễm sắc

tố và sự thoái hóa tế bào, ảnh hưởng trực tiếp lên sự gián phân trong các đĩa phôi, tế bào biểu bì, tế bào biểu mô ruột giữa, gây chết tế bào trong quá trình phân chia

ở giai đoạn sau trung kỳ