Đánh giá đặc tính thành thành phần tinh dầu một số loài bạch đàn (eucalyptus) trồng ở việt nam và mối liên hệ của nó với một số vấn đề sinh thái môi trường điển hình

MỞ ĐẦU Bạch đàn (Eucalyptus) loài địa Australia trồng phổ biến giới với 700 loài khác Tại Việt Nam, Bạch đàn loài trồng phổ biến để lấy nguyên liệu, nhiên thực tế cho thấy loài khác phát triển tán rừng Bạch đàn chậm, đặc biệt loài cỏ dại Đồng thời nghiên cứu cho thấy có nghèo nàn tính đa dạng sinh học tán rừng Bạch đàn, đặc biệt số loài côn trùng Do có nhiều quan điểm khác nhà khoa học nước giải thích vấn đề quan điểm chưa thật thống Trong Bạch đàn biết loài có hàm lượng tinh dầu lớn Vậy phải tinh dầu có liên quan đến vấn đề trên, có tác động sinh vật hệ sinh thái? Các tính chất tinh dầu phụ thuộc hoàn toàn vào thành phần chất có mặt tinh dầu Thành phần, hàm lượng chất tinh dầu khác loài Bạch đàn, tuổi điều kiện tự nhiên Do việc thực đề tài: “Đánh giá đặc tính thành thành phần tinh dầu số loài Bạch đàn (Eucalyptus) trồng Việt Nam mối liên hệ với số vấn đề sinh thái môi trường điển hình’’ cần thiết, góp phần giải vấn đề nêu Mục tiêu đề tài nhằm đánh giá vai trò chất có mặt tinh dầu số loài Bạch đàn trồng Việt Nam môi trường sinh thái; đồng thời sở số hoạt tính sinh học chất đề xuất hướng sử dụng loài Bạch đàn theo hướng thân thiện với môi trường Để thực mục tiêu trên, luận văn tập trung giải nội dung sau: - Khảo sát phương pháp tách chiết tinh dầu từ Bạch đàn; - Xác định đánh giá hoạt tính sinh học chất có tinh dầu loài Bạch đàn nghiên cứu; - Bước đầu đánh giá số ảnh hưởng tinh dầu Bạch đàn đến môi trường sinh thái Chương TỔNG QUAN 1.1 Một vài nét Bạch đàn Bạch đàn gọi Khuynh diệp, tên khoa học Eucalyptus thuộc họ Sim (Myrtaceae) Tên Bạch đàn tên có từ lâu vùng Nghệ An, Hà Tĩnh, tên Khuynh diệp mùi tinh dầu có mùi tinh dầu Tràm Hiện tên Bạch đàn dùng phổ biến [2] Bạch đàn chi có số lượng loài lớn, theo Lã Đình Mỡi cộng sự, Bạch đàn ước có khoảng 500 loài, theo Dairy R.Batish cộng Bạch đàn có khoảng 700 loài khác nhau, theo Lê Văn Truyền cộng Bạch đàn có tới 800 loài khác Hầu hết số loài chi đặc hữu Australia Chỉ có hai loài phân bố tự nhiên khu vực Malesian (New Guinea, Moluccas, Sulawesi, quần đảo Lesser Sunda Philippin) Một vài loài có biên độ sinh thái rộng, phân bố khu vực kéo dài từ miền Bắc Australia đến miền Đông Malesian Những nghiên cứu gần phát khoảng 10 loài có phân bố miền Nam New Guinea Người ta cho rằng, việc điều tra, nghiên cứu, khai thác thảm thực vật rừng gió mùa savan khu vực rộng lớn phía Đông Nam vùng Đông Nam Á chắn phát thêm nhiều loài thuộc chi Bạch đàn Tính dạng chi Bạch đàn vùng ven biển New Sounth Wales miền Tây Nam Australia đánh giá cao [3] Hiện nhiều loài đưa trồng vùng phân bố tự nhiên chúng Nhiều dải rừng Bạch đàn hình thành nước ta; nước lục địa châu Á; nước nhiệt đới, cận nhiệt đới châu Phi, khu vực Địa Trung Hải miền Nam châu Âu đến khu vực Nam Trung châu Mỹ [2] Ở Việt Nam, lần Bạch đàn Brochet tìm thấy Cốc Lếu tỉnh Lào Cai vào năm 1904 (Hoàng Hòe, 1996) Ngày có khoảng 20 loài Bạch đàn trồng Việt Nam Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehn) coi loài có giá trị kinh tế cao, trồng rộng rãi vùng đất thấp cao, trừ đỉnh núi có độ cao 1000 mét so với mực nước biển [10] Theo Lã Đình Mỡi số loài Bạch đàn nhập trồng tương đối rộng rãi Việt Nam như: - Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehnl., 1832 Tên đồng nghĩa: E rostrata Sch., 1847) Một vài địa phương khác gọi Bạch đàn camal, Bạch đàn Úc, Khuynh diệp đỏ; - Bạch đàn chanh (Eucalyptus citriodora Hook., 1848) Còn có tên đồng nghĩa khác: E melissiodara Lindley, 1848; E variegata E v Mueller, 1859; E maculata Hook var citriodora (Hook.) Bailey, 1990; Corymbia citriodora (Hook.) Có nơi nước ta gọi Bạch đàn đỏ; - Bạch đàn uro (Eucalyptus urophylla S.T Blake, 1977 Còn có tên đồng nghĩa: E alba auct non Reinw.ex Blume, E decaisneana auct Non Blume); - Bạch đàn long duyên (Eucalyptus exserta F v Muell.,1859) Có nơi ỏ nước ta gọi Bạch đàn liễu; - Bạch đàn nhỏ (Eucalyptus tereticornis J E Smith, 1795 Tên đồng nghĩa: E subulata Cunn ex Schauer, 1843); - Bạch đàn vỏ dày (Eucalyptus robusta Smith, 1849 Các tên đồng nghĩa: E multiflora Rich ex A Gray non Poir (1854); E naudiniana F v Mueller, 1886; E schlechteri Diels, 1992) Hiện với phát triển công nghệ sinh học nên có nhiều dòng Bạch đàn nuôi cấy mô đưa vào trồng lâm trường tỉnh nước ta với mục đích dùng để lấy nguyên liệu cho sản xuất giấy, gỗ cho xây dựng Các giá trị khác chưa nghiên cứu quan tâm mức Gỗ Bạch đàn thuộc loại có tỉ trọng nhẹ nặng vừa phải, gỗ silica, không mùi vị, dễ gia công chế biến Gỗ Bạch đàn sử dụng rộng rãi xây dựng với cấu trúc nhẹ nặng trung bình (khung cửa, trang trí nội thất, làm sàn nhà) Những năm qua gỗ Bạch đàn coi nguồn nguyên liệu quan trọng công nghiệp giấy sợi [3] Một đặc điểm quan trọng loài Bạch đàn thuộc loài chứa tinh dầu Tinh dầu chứa nhiều loài thuộc chi Bạch đàn 1,8-cineol thường thành phần tinh dầu nhiều loài Bạch đàn Đây nguyên liệu có giá trị công nghiệp dược phẩm, mỹ phẩm Tinh dầu số loài dùng làm cao xoa, làm thuốc sát trùng Nhiều loại tinh dầu lại dùng làm nguyên liệu để sản xuất thuốc trừ sâu bệnh thảo mộc [3] Các loài cung cấp tinh dầu chủ yếu chi Bạch đàn là: Eucalyptus globulus Labil., Eucalyptus polybractea R T Backer, Eucalyptus citriodora Hook Trung Quốc nước sản xuất tinh dầu Bạch đàn lớn nhất, tiếp đến Bồ Đào Nha, Nam Phi Tây Ban Nha Về sinh thái, sinh trưởng phát triển Bạch đàn: Hầu hết loài thuộc chi Bạch đàn thích nghi với điều kiện khí hậu gió mùa Rất nhiều loài lại sinh trưởng khu vực có mùa khô khắc nghiệt năm Bạch đàn vỏ dày (E deglupta) loài chi thích nghi với vùng đất thấp sinh trưởng tự nhiên kiểu rừng mưa núi thấp E deglupta sinh trưởng tốt khu vực có tổng lượng mưa hàng năm lớn (2500 – 5000 mm) Do loài đưa trồng rộng rãi khắp khu vực có điều kiện nhiệt đới ẩm Thời kỳ 1960 – 1975, số loài Bạch đàn Bạch đàn long duyên (E exserta), Bạch đàn nhỏ (E tereticornis), Bạchddàn đỏ (E robusta), Bạch đàn chanh (E citriodora) Bạch đàn trắng (E camaldulensis) nhập trồng nhiều khu vực miền núi trung du phía Bắc nước ta Riêng rừng Bạch đàn long duyên (E exserta) có thời kỳ lên tới hàng vạn hecta suất thấp, chí có nơi không tạo thành rừng Nhiều nhận định trái chiều Bạch đàn xuất suất rừng trồng thấp cao từ 1,5 đến lần so với Thông nhựa thời kỳ khai thác ngắn, 10 -12 năm Rừng Bạch đàn thường làm khô đất, cạn nguồn nước diệt lớp bụi, cỏ tán, ) Một số kết nghiên cứu Hoàng Xuân Tý cộng (1997) cho biết Bạch đàn nhỏ (E tereticornis) Bạch đàn long duyên (E exserta) sinh trưởng bình thường đất feralit vùng đồi có nguồn gốc đá mẹ khác (như: phiến thạch sét, sa thạch, gownai, phiến thạch mica, phù sa cổ, acgilit, phylit, rhiolit) tầng đất dày cung cấp đủ nước Bạch đàn chi lớn thuộc nhóm chi có dạng nang họ Sim (Myrtaceae) Một số tác giả đưa nhận xét đề nghị chia tách chi Bạch đàn thành phân chi nhiều nhóm loài khác (có thể tới 7-10 nhóm loài tùy thuộc vào quan điểm tác giả) Người ta cho chi Bạch đàn có quan hệ họ hàng gần gũi với chi Angophora, Arillastrum Eucalyptopsis họ Myrtaceae Kết nghiên cứu hệ thống phát sinh chi Bạch đàn cho thấy, chi Bạch đàn (Eucalyptus) đa dạng chi có nhiều nguồn gốc (polyphyletic) Nói cách khác, loài chi Bạch đàn (Eucalyptus) có lịch sử tiến hóa khác Cũng mà số tác giả đề nghị tách chi Bạch đàn thành số chi khác Hill K.D Johnson L.A.S (1995) chuyển Bạch đàn chanh (E citriodora Hook.) vào chi Corymbia citriodora (Hook) [3] Bạch đàn nhân giống dễ dàng từ hạt cành giâm Hạt nảy mầm vòng - 20 ngày sau gieo Hạt Bạch đàn thường nhỏ nhiều loại trở thành thương phẩm Australia Tại Thái Lan năm sản xuất lượng lớn cho việc gây trồng rừng Theo Lã Đình Mỡi Bạch đàn sinh trưởng nhanh chế độ chăm sóc, quản lý có quan hệ tới mục đích sử dụng Nếu trồng để lấy nguyên liệu cho công nghiệp giấy sợi thu hoạch giai đoạn - 10 năm tuổi Trường hợp để làm gỗ xẻ cần trồng thưa thu hoạch muộn Hiện việc hái để cất tinh dầu thường tận dụng Trường hợp hái chủ yếu cần tạo tán cho thấp, sinh cành nhiều khối lượng lớn [3] Như nguồn gen loài chi Bạch đàn phong phú, đa dạng nhiều loài có hàm lượng tinh dầu cao, có giá trị Hiện xuất nhiều công trình nghiên cứu giới bắt đầu sâu vào ứng dụng tinh dầu Bạch đàn để sản xuất hóa mỹ phẩm đặc biệt chế biến thuốc trừ sâu có nguồn gốc thực vật Như tinh dầu Bạch đàn có nhiều tính chất khác nhau, có độc tính chống lại loài vi sinh vật, côn trùng Xét khía cạnh khác lại nguyên nhân dẫn tới suy giảm đa dạng sinh học, tác động kìm hãm phát triển loài tán có tác động xấu đến môi trường đất Việc nghiên cứu cách thấu đáo tinh dầu loài sở khoa học quan trọng để giải thích vấn đề đặt 1.2 Tình hình nghiên cứu tinh dầu Bạch đàn giới Tinh dầu Bạch đàn biết đến sử dụng từ hàng trăm năm Hiện giới có số nghiên cứu thành phần hoạt tính tinh dầu Bạch đàn tác động đến môi sinh Trong nghiên cứu phải kể đến công trình nghiên cứu Daizy R Batish cộng (2008) Trong nghiên cứu tác giả tinh dầu Bạch đàn có tính chất loại thuốc trừ sâu tự nhiên có khả tiêu diệt nhiều loài sâu bệnh hại trồng, nhiều loài vi khuẩn nấm, muỗi [6] Tuy nhiên tác giả chưa đâu hoạt chất có tinh dầu Bạch đàn có khả Tác giả liệt kê số hợp chất tinh dầu số loài Bạch đàn chưa rõ hàm lượng phần trăm có tinh dầu, đồng thời công trình tác giả chưa mô tả rõ phương pháp tách chiết, chưng cất để đạt hiệu suất cao Một số tác giả khác Duke (2004), Brooker Kleinig (2006), Liu, (2008), tập trung nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu số loài Bạch đàn với số tính chất Các tác giả số hợp chất hóa học tinh dầu số loài Bạch đàn nhiên chưa thấy tác giả mô tả phương pháp tách chiết phân tích tinh dầu Trong yếu tố ảnh hưởng đến kết nghiên cứu Đặc biệt tác giả thừa nhận thành phần hàm lượng tinh dầu phụ thuộc lớn vào tuổi cây, khí hậu, loại đất trồng, chế độ trồng chăm sóc, nguồn gốc giống, 1.2.1 Các hợp chất tự nhiên tinh dầu Bạch đàn Theo nghiên cứu Brooker Kleinig (2006), tinh dầu Bạch đàn hỗn hợp phức tạp nhiều monoterpenes sesquiterpenes khác nhau, với phenol oxit, este, rượu, ete, andehyt keton Thành phần phụ thuộc vào loài, khu vực trồng, khí hậu, loại đất tuổi lá, chế độ phân bón, đồng thời phụ thuộc vào phương pháp tách chiết tinh dầu Hoạt tính trừ sâu hại tinh dầu Bạch đàn thành phần 1,8cineole, citronellal, citronellol, citronellyl acetate, p-cymene, eucamalol, limonene, linalool, α -pinene, γ -terpinene, α -terpineol, alloocimene aromadendrene (Watanable, 1993; Li, 1995, 1996; Cimanga, 2002; Deke, 2004; Batish., 2006; Liu., 2008) [6] Các hợp chất tinh dầu Bạch đàn với hoạt tính trừ sâu tách chiết từ nhiều loại Bạch đàn khác cho Bảng [6] Bảng Thành phần tinh dầu tách chiết từ số loài Bạch đàn STT Loài bạch đàn Thành phần E camaldulensis Eucamalol E citriodora Citronella E globulus 1,8-Cineole E grandis α-Pinene, 1,8-cineole E robusta α-Pinene E urophylla γ-Terpin, E urophylla Alloocimene,α-pinene Các nghiên cứu Trung Quốc Tác giả Watanabe cộng sự, 1993 Ramezani cộng sự, 2002 Yang etal, 2004 Lucia etal, 2007 Sartorelli cộng sự, 2007 Su cộng sự, 2006 Liu etal, 2008 hàm lượng tinh dầu tươi Bạch đàn chanh thay đổi từ 0,5 - 2,0 % Tinh dầu thường có màu vàng nhạt, tỉ trọng 150C từ 0,915 - 0,925; số chiết quang 200C từ -10 đến -50C Tinh dầu có thành phần chủ yếu citronellal (65 – 80 %), citronellol (15 – 20 %) lượng nhỏ geraniol [3] Nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu Bạch đàn chanh trồng Australia, Boland cộng (1991) cung cấp dẫn liệu sau: citronellal (80,1 %), isoisopulegol (3,4 %), linalool (0,7 %), ß-caryophyllen (0,4 %), ßpinene (0,4 %), α-pinene (0,1 %) α-para-dimethylstyren (0,1 %) Các hợp chất lại α-terpineol, geraniol, 1,8-cineole, globulol viridiflorol dạng vết [11] Các thành phần khác tinh dầu Bạch đàn có tác dụng bổ trợ cho hoạt tính sinh học trừ sâu bệnh (Cimanga et al., 2002) Trong tổng số thành phần khác tinh dầu Bạch đàn 1,8-cienole thành phần quan trọng hợp chất đặc trưng cho chi Bạch đàn (Duke, 2004) 1.2.2 Hoạt tính kháng nấm vi khuẩn tinh dầu Bạch đàn Theo Fiori cộng sự, (2000), Oluma Garba (2004), tinh dầu Bạch đàn với thành phần có độc tính kháng nhiều loài vi khuẩn, nấm mầm bệnh ủ đất Chúng làm giảm phát triển nấm sợi [6] Một vài nghiên cứu hiệu chống nấm tinh dầu Bạch đàn mô tả Bảng Năm 2002, Ramezani cộng dầu bay Bạch đàn chanh với thành phần monoterpene citronelle có phổ hoạt tính rộng chống nấm, ức chế phát triển có tác dụng làm khô mạch rây loại nấm Gần Lee cộng (2007) kết luận dầu thơm Bạch đàn chanh có khả kiểm soát bệnh mốc xám táo đến 70% Các nghiên cứu kết luận tinh dầu Bạch đàn sử dụng để hạn chế khả hô hấp vi khuẩn [6] Su cộng (2006) chứng minh hoạt tính chống nấm tinh dầu số loài Bạch đàn E grandis, E camaldulensis E citriodora kháng lại nấm Mildew nấm gây thối gỗ Aspergillus clavatus, A.niger, Chaetomium alobosum, Penicillium citrinum, Trichoderma viride, Theo nghiên cứu tác giả cho tinh dầu Bạch đàn chanh lựa chọn tuyệt vời chất bảo quản gỗ, đồ da vật dụng gỗ [6] Tzortzakis (2007) chứng minh tinh dầu Bạch đàn xanh lựa chọn tốt cho bảo quản dâu tây cà chua suốt trình vận chuyển, không làm thay đổi độ ngọt, axit hữu hàm lượng tổng số phenolic [6] Khả kháng nấm vi khuẩn số loài Bạch đàn mô tả Bảng [6] Bảng Hoạt tính kháng kháng nấm vi khuẩn tinh dầu số loài Bạch đàn Tinh dầu loài Vi khuẩn, nấm Tác giả 10 Qua kết nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu Bạch đàn cho thấy chúng chứa hàm lượng cao chất thuộc nhóm phenolic terpenoid Các hợp chất gây độc cho sinh vật môi trường Trong hợp chất tiêu biểu eucalyptol, citronellal, α-pinene, β-pinene, β– caryophyllene, β–eudesmol, isopulegol, Hầu hết kết nghiên cứu chất có phản ứng bất lợi thể sinh vật, chứng minh loài gặm nhấm Một số trường hợp có nghiên cứu phản ứng bất lợi nhằm hướng tới thể người Khi liều lượng tinh dầu vượt ngưỡng thể người gây tượng nóng rát thành dày, đau nhức khoang bụng, gây nôn mửa co giật, suy nhược hệ hô hấp hệ thần kinh trung ương dẫn đến hôn mê chết Tuy nhiên liệu việc gây tử vong người nuốt phải dầu bạch đàn chưa khẳng định chắn Có thể dẫn đến tử vong nuốt phải lượng tinh dầu từ ml đến ml có nghiên cứu khác cho thể người trở lên ốm yếu phục hồi nuốt phải từ 120 – 200 ml tinh dầu Nghiên cứu loài gặm nhấm cho thấy giá trị LD50 (với thời gian tiếp xúc ngày quan sát) qua đường tiêu hóa cao, giá trị 4,44 g/kg trọng lượng thể chuột đồng 3,33 g/kg chuột nhắt Khi có 1-8 cineole tinh dầu giá trị LD50 thấp 2,48 g/kg chuột đồng Giá trị LD 50 cho thỏ lớn đến 5g/kg trọng lượng thể Đối với chất β–eudesmol giá trị LD50 cho chuột qua đường tiêu hóa > g/kg trọng lượng thể xếp vào nhóm chất gây dị ứng kích thích da mắt Isopulegol hợp chất tìm thấy tinh dầu loài E citriodora, chất xếp vào nhóm chất gây hại tránh nuốt phải tiếp xúc trực tiếp với da mắt, không ăn, uống hay hít thở phải Giá trị LD 50 cho chuột qua đường 69 miệng 1030 μl/kg, thỏ qua da 3000 μl/kg Hầu hết hợp chất tìm thấy tinh dầu bạch đàn tan tốt dung môi hữu cơ, mô mỡ động vật lại tan nước Do hợp chất có khả tích lũy sinh học lớn, hòa tan tồn lưu lại mô mỡ loài động vật thời gian dài gây bất lợi thể sinh vật [12, 13, 14, 17] Tinh dầu Bạch đàn lợi cho bào thai làm nhiễm bẩn sữa Một vài nghiên cứu citronellal phellandrene có dầu Bạch đàn làm suy yếu tế bào [14] Bên cạnh tác động bất lợi số vấn đề môi trường, số hoạt tính số hợp chất có tinh dầu Bạch đàn qua nghiên cứu trên, xét khía cạnh lại trở lên có giá trị sống hoạt tính kháng nấm, kháng vi khuẩn gây bệnh nên có tác dụng làm môi trường Đặc biệt với hoạt tính kháng Salmonella - loại khuẩn làm nhiễm bẩn thực phẩm, kháng sinh, kháng vi rút, kháng di căn, trị viên đốt sống cứng khớp, hợp chất Eucaluptol có giá trị nghiên cứu chế tạo dược phẩm để trị bệnh Với hoạt tính có khả ức chế nhiều loại men thể sinh vật việc nghiên cứu tính kháng lại số loài sâu bệnh tinh dầu Bạch đàn hứa hẹn cho lợi ích to lớn bảo vệ môi trường Do hạn chế thời gian nghiên cứu nên việc tiến hành nghiên cứu thử nghiệm sinh vật hoạt tính sinh học hợp chất thực thể sinh học điều tra tính đa dạng sinh học tán rừng trồng Bạch đàn địa điểm nghiên cứu chưa thực Hàm lượng tỉ lệ chất tinh dầu nghiên cứu cấp độ tuổi cây, chưa có điều kiện nghiên cứu cấp tuổi khác điều kiện thổ nhưỡng, khí 70 hậu vùng miền khác nước ta Đó đề cần tiếp tục nghiên cứu thời gian tới nghiên cứu cấp độ cao hơn 3.5 Một số giải pháp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường sử dụng hiệu nguồn tinh dầu Bạch đàn nước ta Căn vào kết nghiên cứu, kết hợp với điều kiện thực tế nước ta nay, việc trồng rừng Bạch đàn cần tính toán cho có hiệu lợi ích kinh tế lẫn môi trường Trồng rừng Bạch đàn loài thường dẫn đến làm khô suy kiệt đất đai Do cần phải có chế độ phục hồi, bổ sung dinh dưỡng cho đất trình trồng chăm sóc Bên cạnh làm suy kiệt đất đai, tinh dầu Bạch đàn chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học cao với hàm lượng lớn, tiêu biểu Citronellal Đây hợp chất hóa học có nguồn gốc tự nhiên quan bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học có tính xua đuổi nhiều loài muỗi côn trùng khác, có khả chống nấm tốt Trong nghiên cứu hàm lượng chất Citronellal có tinh dầu loài E citriodora lớn, chiếm 84,3 %, đồng thời hàm lượng tinh dầu thu loài đạt giá trị lớn số ba loài Bạch đàn nghiên cứu Bên cạnh tinh dầu loài E citriodora chứa số hợp chất khác có hoạt tính diệt trừ côn trùng isopulegol, β– caryophyllene Trong tinh dầu loài Bạch đàn xanh Bạch đàn trắng có chứa hợp chất Eucalyptol (1-8 cineole), α-pinene, β- pinene, β–caryophyllene, β–eudesmol, isopulegol với tỉ lệ cao Tất hợp chất có hoạt tính sinh học diệt trừ xua đuổi côn trùng, chí tiêu diệt cỏ dại Ở số quốc gia khác chế tạo thành công thuốc trừ sâu sinh học từ tinh dầu Bạch đàn để thay thuốc trừ sâu hóa học vốn độc hại với môi trường Như tận dụng phần loại bỏ khai thác gỗ Bạch đàn thu lượng sản phẩm lớn có ý nghĩa thân thiện với môi trường 71 thuốc trừ sâu sinh học Bên cạnh việc thu thuốc trừ sâu sinh học nhận sản phẩm đầu vào để tạo số loại thuốc xoa bóp, thông mũi điều trị nấm da đầu 72 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu đề tài, rút số kết luận sau: Đã đánh giá hiệu quả, thời gian chiết tối ưu Bạch đàn hai phương pháp tách chiết tinh dầu phương pháp chiết dòng ngưng liên tục phương pháp cất lôi nước thông qua khối lượng thành phần hoá học tinh dầu; + Phương pháp cất lôi nước: thời gian chiết với nhiệt độ 980C nhận khối lượng tinh dầu lớn từ mẫu nghiên cứu; + Phương pháp chiết dòng ngưng liên tục: thời gian chiết nhiệt độ 1000C nhận toàn diện thành phần hợp chất hoá học tinh dầu; Đã xác định thành phần hóa học có tinh dầu ba loài Bạch đàn: E camaldulensis E globulus trồng Xuân Mai, Chương Mỹ, Hà Nội E citriodora trồng Lục Lam, Bắc Giang + Loài E camaldulensis xác định có mặt 39 hợp chất hoá học, chất Eucalyptol (32,6%); + Loài E globulus xác định có mặt 50 hợp chất hoá học, chất α-pinene (27,3%); + Loài E citriodora xác định có mặt 35 hợp chất hoá học, chất Citrolelal (84,3 %) Đã sử dụng chương trình tính toán PASS để dự đoán hoạt tính sinh học số chất điển hình tinh dầu Bạch đàn Eucalyptol, αPinene , β–Caryophyllene, Limonene Các hoạt tính chất là: kháng nấm, kháng sinh, kháng vi khuẩn, kháng vi rút; ức chế men thể sinh vật, ức chế chlorophill thực vật; khả trị bệnh long đờm, trị rối loạn gan, viêm kết mạc, 73 Trên sở kết dự đoán hoạt tính sinh học chất có mặt tinh dầu Bạch đàn khảo sát thực tế nêu lên số ảnh hưởng xấu liên quan Bạch đàn với môi trường sinh thái khu vực trồng rừng Bạch đàn Với kết nghiên cứu đạt mở hướng nghiên cứu việc đánh giá ảnh hưởng hợp chất có mặt tự nhiên đến môi trường sinh thái; hướng nghiên cứu làm sở khoa học rút kết luận độc học môi trường hợp chất tự nhiên, tạo tiền đề cho việc lựa chọn chất có hoạt tính sinh học có nguồn gốc tự nhiên phục vụ nghiên cứu thử nghiệm thực thể sinh học cụ thể; Những kết nghiên cứu giúp tìm kiếm loại thuốc trừ sâu bệnh có nguồn gốc tự nhiên, thay loại thuốc hóa học tổng hợp vốn độc hại môi trường sinh thái Khuyến nghị - Cần có đánh giá thực trạng quy hoạch lại vùng trồng rừng Bạch đàn nước ta sở bảo đảm giảm thiểu tối đa nguy làm suy thoái môi trường đất tác động có hại đến động thực vật - Lựa chọn số hệ sinh thái rừng Bạch đàn điển hình để nghiên cứu tính đa dạng sinh học, từ có điều kiện đánh giá cách toàn diện tác động Bạch đàn đến môi trường sinh thái; - Cần tiếp tục nghiên cứu cấp cao thành phần hóa học tinh dầu Bạch đàn cấp tuổi, trồng địa phương khác mùa khác để tìm số mối tương quan chúng với chất lượng tinh dầu Bạch đàn Lựa chọn số chất điển hình tinh dầu Bạch đàn để thử nghiệm hoạt tính sinh học, từ lựa chọn loài Bạch đàn cho chất có hoạt tính sinh học tốt nhất, thân thiện với môi trường để gieo trồng diện rộng 74 - Cần tiếp tục nghiên cứu cách sâu rộng thành phần hóa học tinh dầu Bạch đàn cấp tuổi khác nhau, trồng địa phương khác mùa khác để tìm mối tương quan chúng với chất lượng tinh dầu Bạch đàn; - Lựa chọn số chất điển hình tinh dầu Bạch đàn để thử hoạt tính sinh học từ lựa chọn loài Bạch đàn cho chất có hoạt tính sinh học tốt nhất, thân thiện với môi trường để gieo trồng diện rộng 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngô Kim Chi (2000), Mô hình định lượng, phương pháp thống kê nghiên cứu tương quan cấu trúc – hoạt tính dẫn xuất Protoberberin, Luận án tiến sĩ hóa học, Viện hóa học, Việt Nam Đỗ Tất Lợi (2001), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học, Hà Nội Nguyễn Văn Minh (2010), “Các phương pháp sản xuất tinh dầu”, Bản tin khoa học công nghệ, Viện nghiên cứu dầu có dầu, (1), 23-30 Lã Đình Mỡi (2002), Tài nguyên thực vật có tinh dầu Việt Nam, tập II, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Đình Triệu (2006), Các phương pháp vật lý ứng dụng hóa học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Dairy R Batish, Harminder pal Singh, Ravinder Kumar Kohli, Shalinder Kaur (2008), “Eucalyptus essential oil as a natural pesticide”, Forest Ecology and Management, (256), 2166-2174 European commission (2009), “Eucalyptus essential oil as an alternative to chemistry pesticide”, Science for Environment policy, Special issue 13 Filimonov D A., Poroikov V V (2006), Prediction of biological activity spectra for organic compounds, Russian Chemical Journal, 50 (2), 66-75 H P Singh, D R Batish , N Setia R K Kohli (2005), “Herbicidal activity of volatile oils from Eucalyptus citriodora against Parthenium 10 hysterophorus”, Annals of Applied Biology, (146, issue 1), 89-94 LIU Yu-Qing1 and et (2010), “Toxicity of β-Caryophyllene from Vitex negundo 11 (Lamiales: Verbenaceae) to Aphis gossypii Glover (Homoptera: Aphididae) and its action mechanism”, CNKI journal National institute of materia medica Hanoi – Vietnam (2001), Selected medicinal plants in Vietnam, Vol I, Science and technology publishing 12 house, Hanoi Rab M A (1994), “Changes in physical properties of a soil associated 76 with logging of Eucalyptus regnans forest in sountheastern Australia”, 13 Forest Ecology and Management, (70), 215-229 Mouhssen Lahlou (2004), “Method to stuty the phytochemistry and 14 Bioactivity of Eucalyptus oil”, Phytotheapy reasearch, (18), 435-448 P A Morrow and Laurel R Fox (1980), “Effects of variation in Eucalyptus Essential Oil yeild on insect growth and garazing damage”, 15 Oecologia, (45), 209-219 Poroikov V V., Filimonov D A., Borodina Yu V., Lagunin A.A., Kos A (2000), “Robustness of biological activity spectra predicting by computer program PASS for non-congeneric sets of chemical 16 compounds”, J Chem Inform Comput Sci., 40 (6), 1349-1355 Soto M., Field J A., Lettinga G., Méndez R and Lema J M (1991), “Anaerobic biodegradability and toxicity of eucalyptus fiber board manufacturing wastewater”, Journal of Chemical Technology & 17 Biotechnology, (52), 163–176 Sukontason, Boonchu, Choochote (2004), “Effective of Eucalyptol on 18 house fly and blow fly”, Rev Inst Med Trop S Paulo, 46 (2), 97-101 Yang Y.C., Choi H C., (2004), “Ovicidal and adulticidal activity of Eucalyptus globulus leaf oil terpenoids against Pediculus humanus capitis”, Agric Food Chem, (52), 2507-2511 77 PHẦN PHỤ LỤC 78 PHỤ LỤC MỘT SỐ CHẤT CHÍNH TRONG TINH DẦU LÁ BẠCH ĐÀN TT Tên thông Công thức Tên quốc tế thường α -pinene phân tử C10H16 (1S,5S)-2,6,6-Trimethyl β-pinene bicyclo[3.1.1]hept-2-ene 6,6-dimethyl- 2-methylenebicyclo C10H16 Công thức cấu tạo CASS # 80-56-8 127-91-3 [3.1.1] heptane β -cymene (1S,5S)-2,6,6-Trimethyl C10 H14 123-35-3 bicyclo[3.1.1]hept-2-ene eucalyptol (1-8 cineole) 1,3,3-trimethyl- 2- C10H18O (E)-betaocimene (E)-3,7-Dimethyl-1,3,6-octatriene 470-82-6 oxabicyclo[2,2,2]octane C10 H16 79 3779-61-1 Linalool 3,7-dimethylocta-1,6-dien-3-ol C10H18O 78-70-6 citrolellal 3,7-dimethyloct-6-en-1-al C10 H18 O 470-82-6 isopulegol 5-methyl-2-prop-1-en-2ylcyclohexan-1-ol C10H18O Glyoxime glyoxal dioxime C2H4N2O2 557-30-2 10 β-citronellol β-Rhodinol, (S)-3,7-Dimethyl-6octen-1-ol C10 H18 O 7540-51-4 11 (-)-lavandulol C10 H18 O 498-16-8 12 β -caryophyllene C15 H24 87-44-5 2-isopropylpentyl-5-methyl-4hexen-1-ol 4,11,11-trimethyl-8-methylenebicyclo[7.2.0]undec-4-ene 80 50 100 Time 81 6.640 26 150 8.667 37 200 8.147 32 8.873 38 7.860 30 8.057 31 8.213 33 8.35035 34 8.427 8.533 36 6.897 27 7.130 28 7.260 29 6.030 25 5.063 19 250 4.510 14 4.647 4.743 15 16 4.837 17 4.980 18 5.160 20 5.367 21 5.483 22 5.613 23 5.730 24 3.777 11 3.967 12 4.183 13 3.343 10 2.930 2.597 7.890 31 8.2438.170 33 32 8.377 34 8.560 35 8.690 36 6.393 25 6.550 26 6.670 27 6.927 28 7.210 7.283 29 30 6.060 24 100 8.880 37 4.543 13 4.677 4.770 14 15 4.893 16 5.000 17 5.177 195.080 18 5.387 20 5.50322 21 5.580 5.750 23 4.003 11 4.223 12 3.380 10 2.960 2.620 2.043 1.387 1.657 Voltage 2.470 1.940 200 2.460 2.727 1.923 1.453 50 2.020 1.363 1.633 Voltage 1.463 2.743 PHỤ LỤC SẮC ĐỒ PHÂN TÍCH CÁC MẪU TINH DẦU LÁ BẠCH ĐÀN Ở CÁC THỜI GIAN CHIẾT KHÁC NHAU Sắc đồ mẫu tinh dầu loài E camaldulensis chiết thời gian [mV] D:\Nang\NCKH2010\EC-S2-11-8-L1 250 150 Time 10 10 12 [min.] Sắc đồ mẫu tinh dầu loài E camaldulensis chiết thời gian [mV] D:\Nang\NCKH2010\ES1-16.8L3 12 [min.] 50 3.950 100 Time 82 10 12.793 44 15.177 50 14.483 49 11.173 36 10 13.697 47 14.023 48 12.910 45 13.147 46 12.180 41 12.367 43 42 12.487 11.890 40 10.873 35 11.300 3837 11.413 11.570 39 10.720 34 13.814 13 14.124 14 11.856 12 10.634 11 9.182 9.469 10 7.857 8.210 8.140 8.528 8.627 8.7078.658 65 Voltage 8.848 150 10.447 33 9.693 29 10.003 30 31 10.123 10.187 32 250 8.880 25 50 9.213 26 9.357 27 9.497 28 8.033 21 8.130 22 200 8.453 2423 8.583 7.343 18 150 7.627 19 7.797 20 5.590 10 5.827 11 6.200 12 6.377 13 6.573 14 6.900 7.017 1516 7.180 17 4.490 4.663 4.767 5.007 5.103 2.637 1.447 1.647 Voltage PHỤ LỤC SẮC ĐỒ PHÂN TÍCH CÁC MẪU TINH DẦU RỄ BẠCH ĐÀN Ở CÁC THỜI GIAN CHIẾT KHÁC NHAU 1.Sắc đồ tinh dầu chiết từ mẫu rễ loài E camaldulensis thời gian [mV] D:\Nang\NCKH2010\Re-ECI-S1-L5 250 200 100 Time 12 14 [min.] Sắc đồ tinh dầu mẫu rễ loài E camaldulensis thời gian chiết giời [mV] D:\Nang\NCKH2010\Re-EC-S5-L1 15 [min.] PHỤ LỤC PHỔ MS CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TRONG TINH DẦU BẠCH ĐÀN A b u n d a n c e S c a n (2 9 m in ) : S T T D \ d a ta m s 3 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 m / z > Phổ m/z beta- β -caryophyllene A b u n d a n c e S c a n (2 m in ) : S T T D \ d a t a m s 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 3 0 0 1 9 0 0 0 9 0 5 0 0 0 0 0 0 0 1 0 m / z > Phổ m/z aromadendren 83 [...]... đàn trồng ở Miền Bắc Việt Nam; - Bước đầu xác định, đánh giá mối liên hệ của thành phần chất trong tinh dầu Bạch đàn với một số vấn đề sinh thái môi trường 2.2 Đối tượng và giới hạn nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận văn là tinh dầu trong lá của ba loài Bạch đàn: Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis); Bạch đàn xanh (Eucalyptus globulus) và Bạch đàn chanh (Eucalyptus citriodora) được trồng tại... 3 Bước đầu đánh giá một số ảnh hưởng của tinh dầu Bạch đàn đến môi trường sinh thái 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu Các tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu ở trong và ngoài nước được thu thập, chọn lọc và sử dụng để phân tích, đánh giá thực trạng trồng rừng Bạch đàn ở nước ta Các nghiên cứu về thành phần và đặc tính tinh dầu Bạch đàn trên thế giới cũng... giấy và xây dựng, cho nên việc nghiên cứu về loài cây này phần lớn tập trung vào quá trình trồng và chăm sóc Tuy nhiên bên cạnh giá trị về cung cấp gỗ thì tinh dầu trong lá của chúng còn có một số tính chất rất quý, đặc biệt là loài Bạch đàn chanh là loài có tinh dầu đáng quan tâm nhất trong chi Bạch đàn ở nước ta Tinh dầu của nó cũng đã được một số tác giả quan tâm và nghiên cứu Theo Lã Đình Mỡi, Bạch. .. trị các loài chấy rận hại da đầu [6] Hoạt tính trừ côn trùng của tinh dầu một số loài Bạch đàn được mô tả trong Bảng 3 [6] Bảng 3 Hoạt tính trừ côn trùng của tinh dầu một số loài Bạch đàn Loài Bạch đàn Sinh vật thử nghiệm Nguồn Xua đuổi muỗi vằn trưởng thành Erler et al (2006) Giết chết loài Callosobruchus, Negahban và Sitophilus E citriodora oryzae và Tribolium Moharramipour castaneum trưởng thành từ... Việt Nam Mỗi một loài Bạch đàn nghiên cứu ở một cấp tuổi và tại một thời điểm nhất định trong năm 2.3 Nội dung nghiên cứu Để thực hiện được các mục tiêu trên đề tài tiến hành nghiên cứu các nội dung sau: 1 Khảo sát các phương pháp tách chiết tinh dầu từ lá Bạch đàn; 2 Xác định và đánh giá các hoạt tính sinh học của các chất chính có trong tinh dầu các loài Bạch đàn nghiên cứu; 3 Bước đầu đánh giá một. .. viridis và Echinochloa crus-galli Cũng theo nhóm tác giả đã chứng minh tinh dầu đã bộc lộ những độc tính rất rõ ràng đối với một số loài và ảnh hưởng của tính độc đó rõ hơn đối với sự nảy mầm của các loài cây nhỏ như A viridis [6] 1.3 Tình hình nghiên cứu về tinh dầu Bạch đàn ở Việt Nam 13 Hiện nay ở nước ta cây Bạch đàn vẫn là loài cây được trồng chủ yếu để phủ xanh đất trống đồi núi trọc và để cung... - Dạng Bạch đàn chanh có các thành phần chính trong tinh dầu gồm citronellol (khoảng 50 %) và citronellal (1 – 14 %): loại citronellol và citronellal; 15 - Dạng Bạch đàn chanh mà thành phần chính trong tinh dầu chỉ gồm citronellal (20 – 50 %) và guaiol: loại citronellal và guaiol; - Dạng Bạch đàn chanh với các hydrocacbon là thành phần chủ yếu của tinh dầu: loại hydrocacbon Đối với loài Bạch đàn trắng,... và ngăn chặn bệnh 12 ở Mỹ đã đề nghị sử dụng tinh dầu Bạch đàn chanh trong đó có p-methane-3,8 diol có hoạt tính chống lại virus West Nile gây bệnh Neuological do muỗi 1.2.4 Hoạt tính trừ cỏ của tinh dầu Bạch đàn Theo Kohli và cộng sự (1998), Singh và cộng sự (2005), Batish và cộng sự (2007), Setia và cộng sự (2007) cho rằng tinh dầu của một số loài Bạch đàn có biểu hiện kháng lại các loài cỏ dại và. .. hợp của các hiệu ứng dược lý, sinh lý học và cơ chế hóa sinh của các tác động đặc biệt (đột biến, sinh ung thư, quái thai) có thể biểu lộ trong các tương tác với hệ sinh thái của chất BAS mô tả thuộc tính bên trong của chất phụ thuộc vào cấu trúc đặc biệt của nó Một chất có thể có rất nhiều các hoạt tính sinh học khác nhau Một số hoạt tính có thể được tìm thấy trong nghiên cứu lý thuyết, một số hoạt tính. .. luận rằng tinh dầu Bạch đàn đang hứa hẹn tốt cho công tác quản lý cỏ dại Tuy nhiên các tác giả lại chưa định lượng được những độc tính của nó đối với các loài thực vật liên đới và các vi sinh vật Theo Batish và cộng sự (2004) cho rằng việc xác định tác động của tinh dầu Bạch đàn tách chiết từ Bạch đàn chanh đối với một số loài cây trồng như Triticum aestivum, Zea mays, Raphanus sativus và các loài cỏ