NGHIÊN CƯÚ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT VÀ THỬ NGHIỆM HIỆU LỰC TRỪ SÂU TƠ CỦA HOẠT CHẤT ROTENONE TỪ CÂY CÓC KÈN (Derris trifoliata Lour)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CƯÚ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT VÀ THỬ NGHIỆM HIỆU LỰC TRỪ SÂU TƠ CỦA HOẠT C

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CƯÚ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT VÀ THỬ NGHIỆM HIỆU LỰC TRỪ SÂU TƠ CỦA

HOẠT CHẤT ROTENONE TỪ CÂY CÓC KÈN

(Derris trifoliata Lour)

Họ và tên sinh viên: TRẦN THỊ CẨM HÀ

Niên khoá: 2004 - 2008

Tháng 10/2008

NGHIÊN CƯÚ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT VÀ THỬ NGHIỆM HIỆU LỰC TRỪ SÂU TƠ CỦA

HOẠT CHẤT ROTENONE TỪ CÂY CÓC KÈN

(Derris trifoliata Lour)

Tác giả

TRẦN THỊ CẨM HÀ

Khoá luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư ngành Công nghệ hoá học

Giáo viên hướng dẫn:

Ts Phan Phước Hiền

Cử nhân: Đoàn Văn Mục Nhi

CẢM TẠ

Tôi xin chân thành cảm ơn và tri ân đến:

Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Ban Chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ hoá học

Quý thầy cô trong và ngoài khoa đã truyền đạt kiến thức trong những năm học vừa qua, đồng thời cũng giúp đỡ tận tình trong thời gian thực hiện đề tài

Đặc biệt xin gởi lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Phan Phước Hiền đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này

Xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Nhi và các anh chị Phòng hoá học của Công ty cổ phần giám định và khử trùng FCC và các anh chị ở phòng sinh học của Trung tâm nghiên cứu và phát triển nông dược Vipesco đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn chúng tôi thí nghiệm

Xin cảm ơn gia đình chú Ba Lệnh tại thị trấn Chơn Thành, huyện Chơn Thành, tỉnh bình Phước đã giúp đỡ chúng tôi trong việc thu mẫu

Lời cảm ơn sau cùng xin gởi đến gia đình và các bạn bè đã giúp đỡ, động viên trong suốt thời gian học tập cũng như thực hiện đề tài

Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế và thời gian thực hiện đề tài còn hạn chế nên chúng tôi không tránh được những sai sót Rất mong sự chỉ bảo, góp ý của quý thầy cô và các bạn

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh học, kỹ thuật chiết xuất và thử nghiệm hiệu lực trừ

sâu tơ của hoạt chất rotenone từ cây cóc kèn (Derris trifoliata Lour) được tiến hành tại

Công ty cổ phần giám định và khử trùng FCC và Trung tâm nghiên cứu và phát triển nông dược Vipesco, thời gian từ 01/05/2008 đến 01/10/2008 Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên

Kết quả thu được:

- Cây cóc kèn (Derris trifoliata Lour.) là một loại cây ưa ánh sáng, ưa ẩm, dễ

trồng, thường mọc thành bụi Cây có nhiều công dụng hữu ích cho con người

Là một loại cây có hoạt chất rotenone

- Hàm lượng rotenon trong rễ cây cóc kèn đạt 2% chất khô

- Hiệu lực đối với sâu tơ sau 24 giờ:

MỤC LỤC

Trang tựa i Cảm tạ ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách các chữ viết tắt vii

2.1.1 Mô tả 3 2.1.2 Phân bố 4 2.1.3 Thành phần hoá học 4

2.2.5 Mối liên hệ giữa cấu trúc và tác dụng sinh học của rotenone 11

2.4 Một số cây có chứa rotenoid trên giới và Việt Nam 13

2.4.2 Trong nước 13 2.5Một số hợp chất trao đổi thứ cấp thảo mộc khác dùng làm thuốc trừ sâu 13

2.6.3 Hình thái sâu tơ 16

3.2 Vật liệu, hóa chất, thiết bị 18

3.2.1 Vật liêu và yêu cầu 18

3.3.5.2 Cách thử trên sâu tơ 28

3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu thô của thí nghiệm 29

CHƯƠNG 4.KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 30

4.1 Kết quả khảo sát đặc điểm sinh học cây cóc kèn 30

4.1.2 Về điều kiện sinh trưởng, phát triển và bảo quản 33

4.4.2 Kết quả phân tích rotenon trong rễ cây cóc kèn 37

4.5 Kết quả thử hiệu lực của sâu tơ 38

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40

5.1 Kết luận 40 5.2 Đề nghị 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 3.1: Rễ cây cóc kèn (Derris trifoliata) 19

Hình 3.2 Bột rễ cây cóc kèn (Derris Trifoliata) 20

Hình 3.7: Màng lọc với lỗ lọc  = 0,45m 27

Hình 4.3: Cây cóc kèn 14 tháng tuổi 31

Hình 4.5: Rễ cây cóc kèn 14 tháng tuổi 32

Hình 4.6: Rễ cây cóc kèn 18 tháng tuổi sau khi thu hoạch 33

Hình 4.7: Lá non cây cóc kèn dùng để chữa bệnh 34

Hình 4.9: Sắc ký đồ của rotenon chuẩn 37

Sơ đồ: 2.1: Vòng đời sâu tơ 16

Sơ đồ 3.1: Các bước tiến hành xử lý mẫu 21

Sơ đồ 3.2: Các bước tiến hành phương pháp định lượng 25

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Công thức nguyên và một số đặc tính hoá lý của các rotenoid 6

Bảng4.1: Kết quả đo độ ẩm 35 Bảng 4.2: Hàm lượng rotenon trong mẫu 1 rễ cây cóc kèn 35

Bảng 4.3: Hàm lượng rotenon trong mẫu 2 rễ cây cóc kèn 35

Bảng 4.4: Hàm lượng rotenon trong mẫu 3 rễ cây cóc kèn 36

Bảng 4.5: Hàm lượng rotenon trong mẫu 3 rễ cây cóc kèn 37

Bảng 4.6: Kết quả đánh giá sự ổn định của hệ thống sắc ký trong phân tích

Bảng 4.7: Kết quả thử độ hiệu quả của dịch chiết sau 24giờ 38

Bảng 4.8: Kết quả thử độ hiệu quả của dịch chiết sau 48 giờ 39

- Để khắc phục tình trạng đó, trong thời gian gần đây các nhà khoa học đã nghiên cứu các biện pháp hạn chế sử dụng các loại thuốc hoá học và tăng cường sử dụng các biện pháp sinh học trong đó nghiên cứu sử dụng các hoạt chất thứ cấp từ thảo mộc có khả năng trừ sâu bệnh là một trong giải pháp quan trọng Trên thế giới, hàng chục ngàn loài thảo mộc có chứa các loại hoạt chất này đã được phát hiện , trong đó có đến trên 1.000 loài với trên 200 loài nước ta đã được các nhà khoa học nghiên cứu khá rõ [20] Các hoạt chất thứ cấp này có khả năng trừ sâu bệnh tương đương với các thuốc hoá

học mà hoạt chất rotenone trong cây Derris đã và sẽ có vai trò quan trọng

- Tính chất trừ sâu của hoạt chất rotenone từ rễ cây Derris đã được nhiều nước trên thế

giới từ Châu Á đến Châu Âu, Châu Mỹ đầu tư nghiên cứu và sử dụng có hiệu quả để diệt cá và trừ sâu hại cây trồng

- Ở Việt Nam, vào những năm 80, một số nghiên cứu bước đầu sử dụng Derris làm

thuốc trừ sâu ở phía Bắc có kết quả tốt Đến năm 1993 – 1994 ở phía Nam mới bắt đầu có những nghiên cứu về đặc điểm sinh hóa và các phương pháp chiết xuất phân

tích định tính định lượng, quy trình công nghệ chế biến các chế phẩm từ rễ cây Derris

Được sự phân công của Bộ môn Công nghệ Hóa Học, dưới sự hướng dẫn của

1.2 Mục đích đề tài

Khảo sát điều kiện sinh trưởng phát triển, kỹ thuật chiết xuất hoạt chất rotenone

từ rễ cây Derris trifoliata và thử nghiệm hiệu lực tác dụng của hoạt chất này trên sâu

tơ

1.3 Nội dung đề tài

- Khảo sát đặc điểm sinh học của cây Derris trifoliata Lour

- Chiết xuất kết tinh rotenone từ cây Derris trifoliata Lour

- Thử nghiệm hoạt tính của rotenone trên sâu tơ

1.4 Yêu cầu

- Thực hiện quy trình kỹ thuật chiết xuất và thử nghiệm hoạt tính của rotenon trên sâu

tơ

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về cây cóc kèn

Hình 2.1: Cây cóc kèn

Tên khoa học: Derris trifoliata Lour

Tên đồng nghĩa: Derris uliginosa Benth

Tên khác: Dây cóc, co kem (Thái), long kén

Họ: Đậu (Fabaceae)

Còn có tên là Silasila (Philippines), cóc kèn, cóc kèn nước (Việt Nam)

2.1.1 Mô tả

Theo [24], cây thường nhẵn mượt, cây bụi bò, có thể cao đến 8 m Lá kép, thường

có 3 - 5 (ít khi 7) lá chét xoan dài 5 - 10cm, rộng 2 - 4cm, chóp nhọn, gốc tròn, không

dẹt nhẵn, dài 3 – 4cm, rộng 2 – 2,8cm có màu xám, khi chín có màu vàng, có vân mạng, đầu có một vòi cong, chứa 1 hạt màu vàng hung, rất dẹt Ra hoa vào tháng 8 [24]

Hình 2.2: Hoa của cây cóc kèn Hình 2.3: Quả của cây cóc kèn 2.1.2 Phân bố

Theo [17], chi Derris Lour gồm các loài hầu hết là dây leo gỗ hoặc cây bụi, phân

bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới Đông Nam Á Một số loài có chất độc thường đựoc dùng làm thuốc diệt côn trùng hay duốc cá

Ở Việt Nam, chi này có 21 loài, trong đó cóc kèn được tìm thấy ở những bờ biển lầy lội, dọc theo các dòng suối chịu ảnh hưởng của thuỷ triều, hoặc dọc theo sông rạch nơi có nước mặn lợ… Cây mọc khá phổ biến ở Đông Châu Phi và Châu Á, qua Malaysia đến Australia, Indonesia và Philippines…

2.1.3 Thành phần hoá học

Theo Power, trong cây có chứa một lượng đáng kể tanin và chất màu đỏ Tanin chứa 9,3% trong vỏ Ngoài các chất nhựa và đường, thân chúng còn chứa một lượng các muối hữu cơ và nitrat kali đáng kể Cây có khà năng diệt cá là do có chứa một số các cấu tử trong nhựa hoà tan được trong chloroform không phải tanin mà chính là

rotenone.[24]

2.1.4 Độc tính

Rễ Derris chứa hoạt chất chính là rotenon, có tác dụng độc đặc biệt với cá và côn

trùng nên thường được nhân dân dùng để làm cho cá bị say để dễ bắt cá nên được dân

quen gọi là dây thuốc cá Cơ chế gây độc của rotenon qua khả năng ức chế sự oxy hoá, ngăn chận hoạt động của glutamate và pyruvate gây ngạt cho cá Trong cơ thể rotenon

nhanh chóng được chuyển hoá qua gan Ở ngoài trời rotenon có đặc điểm bị phân hủy

nhanh ngay khi tiếp xúc với ánh sáng và không khí.[24]

2.1.5 Tác dụng dược lý

Cây được dùng chữa sốt rét kinh niên, huyết ứ, đàm ngưng sinh ra thũng trướng, trị ho và kiết lỵ Lá có tác dụng cầm máu, lợi tiểu Quả chữa đau răng, bạch đới hạ Rễ dùng sát trùng vết thương và làm thuốc diệt ruồi

Rotenon có trong rễ là chất được dùng rộng rãi trong các sản phẩm gia dụng và

thuốc diệt sâu rầy Người ta giã nát hay băm nhỏ rễ sau đó ngâm vào nước ao, hồ, sông, suối để thuốc cá, cá bị ngộ độc sẽ nổi lên Ngoài ra, rễ còn được dùng để diệt sâu

bọ, côn trùng, trừ sâu dùng trong cây trồng nông nghiệp

Tại Mã lai rễ cây tươi là một loại độc dược được người ta dùng để tự tử.[24]

2.1.6 Cách dùng trong dân gian

Thường dùng dây sắc uống Lá dùng ngoài giã đắp Quả tán bột chữa đau răng, sắc uống thì chữa bạch đới hạ Bột rễ rang nóng tẩm rượu bọc vùng đau nhức của vết thương trầy sứt không chảy máu Bột rễ trộn với nước cơm dùng diệt ruồi muỗi Nhân dân dùng lá phơi khô đặt trong các chum vại và mảng trữ thóc để trừ mọt [24]

2.2 Hoạt chất Rotenon

2.2.1 Danh pháp và cấu trúc hoá học

Rotenon được E.Geoffroy tách chiết ra lần đầu tiên từ cây Derris năm 1892

Năm 1911, Lens phát hiện một tinh thể từ cây Derris Elliptica ở New Guinea gọi là

derrin Đến năm 1912, Nagai đã cô lập được nó từ cây Derris chinensis mà dân bản xứ gọi là roten và ông đặt tên là rotenon Mãi đến năm 1932 cấu trúc hoá học đầy đủ của rotenon mới được làm rõ [22]

a 12

12 11

10 9

O

C D

E

O 1

A

OCH 2 3 4

3 B

H2C

H3C

CH3

Hình 2.4: Công thức cấu tạo của rotenone

Danh pháp của rotenone là: 6a, 12a, 4’, 5’, -tetrahydro – 2,3 – dimethoxy – 5’ – isoprenyfurano – (3’, 2’, 8, 9) – 6H – rotenone – 12 – one [23]

Những tên thường dùng của rotenone: Theo BSI, ISO: derris (JMAF), nicouline

Nhiệt độ nóng chảy

Độ quay cực []D

Cấu trúc chính của mỗi rotenoid trên đều gồm một hệ thống bốn vòng chromanochromanone:

H

CH2 C

CH3O

OCH3

R

OH

R’ O

O

CH3

CH3 O

O

OCH3 H

HO

OO

2.2.3 Tính chất hoá học của rotenon

2.2.3.1 Phản ứng oxy hoá

Rotenon dễ dàng bị oxh hoá dưới ánh sáng Quá trình này sẽ tăng lên trong môi trường kiềm Rotenon bị khử hydro thành dehydrorotenone (C22H20O6) và rotenonon (C23H18O7) Dehydrorotenon rất dễ bị thuỷ phân trong alcoholic hydrocid kali thành acid derrisic (C23H24O8) Acid derrisic tiếp tục bị oxy hoá trong môi trường kiềm tạo thành acid derric (C12H14O7).[5]

2.2.3.2 Phản ứng với chất kiềm

Trong môi trường kiềm rotenon bị khử oxy thành derritol (C21H22O6) hay rotenol (C12H14O6) Trong alcoholic hydrocid kali rotenone bị phá huỷ thành phenolbenzofuramic, acid tubaic chất kiềm làm giảm khả năng quay cực và giảm hoạt tính của rotenone

- Rotenon phản ứng với acid đậm đặc tạo thành isorotenon

2.2.3.4 Phản ứng phân biệt Rotenone với deguelin

- Rotenon và deguelin khi bị oxy hóa dưới ánh sáng tạo thành dehydrorotenon và dehydrodeguelin Cho phản ứng với chất xúc tác palladium được dihydrodehydrorotenon bị hòa tan bởi kiềm, trong khi dehydrorotenon không bị biến đổi và hòa tan bởi kiềm

2.2.3.5 Phản ứng tạo phức

- Rotenon tạo phức với ion kim loại: Al3+, Fe3+, Mg2+, Pb2+, Zn2+, …, các phức này có

độ bền khác nhau trong HCl

- Rotenon phản ứng với FeCl3 tạo phức xanh (nâu, lá, đen)

- Rotenon phản ứng với dung dịch acetat chì tạo tủa màu vàng

2.2.4 Hoạt tính sinh học của Rotenone [13]

- Rotenon là tác nhân ức chế hệ thống các enzyme hô hấp giữa NAD+ (một coenzyme oxy hóa khử trong quá trình trao đổi chất) và coenzyme Q (một loại enzyme hô hấp có

nhiệm vụ chuyên chở các điện tử trong chuổi chuyền điện tử) làm cho hệ thống hô hấp

ngừng trệ

2.2.5 Mối liên hệ giữa cấu trúc và tác dụng sinh học của rotenone [13]

Người ta thấy độc tính của rotenoids liên quan đến chức ceton (-C=O) và hai nhóm metoxyl (-OCH3) Tất cả những sự thay đổi trong công thức rotenon đều dẫn đến

sự giảm độc tính

- Sự mở vòng của nhân pyron gây giảm hoạt tính (acid derrisic)

- Sự tham gia nối đôi vào nhân pyran kéo theo sự mất hoàn toàn độc tính (dehyrorotenon)

2.2.6 Sinh tổng hợp rotenone

Các nghiên cứu gần đây cho biết:

Dùng C14 nuôi dưỡng cây thuốc cá Derris Elliptica thì C14 có hầu hết ở C6 và nhóm metoxyl (-OCH3), 87% tính chất phóng xạ có ở C6a C6 của rotenon được cung cấp từ 0,47 đến 0,51 lần C14 so với nhóm metoxyl

Nghiên cứu về nguồn gốc carbon của vòng dihydroruan và C6 trong tổng hợp rotenon Acetate-2-C14, acid mevalonic-2-C14 lacton và methionine-metyl-C14 được

cung cấp cho cây Derris Sự phân phối của C14 trong rotenon được đánh dấu để theo dõi sự phân hủy Khi acid mevalonic-2-C14 lacton được phân phối trong rotenon, tính chất phóng xạ được tìm thấy ở những carbon C7’ và C8’ cho thấy các carbon này có nguồn gốc từ C2 của acid mevalonic-lacton Khoảng 80% hoạt tính phóng xạ từ methionine-metyl-C14 vào nhóm 2-metoxy nhưng hầu như không có hoạt tính phóng

xạ nào được tìm thấy từ acetate-2-C14 Methionine là phần đầu tiên hữu hiệu của nhóm metoxy Methionine cũng có thể là chất đầu tiên của C ở C6 Theo [13]

Dimethyl ally pyrophosphate bắt nguồn từ mevalonic lacton có thể kết hợp với vòng D trước khi hình thành vòng dihydrofuran (vòng E)

Rotenon, nhiệt độ nóng chảy 1980C, có được từ sự phối hợp của acid 2-C14 lacton được oxy hóa với ozone trong 15ml acid acetice, 1ml nước được thêm vào hỗp hợp phản ứng và dung dịch được chưng cất Sản phẩm chưng cất được thêm

mevalonic-Rotenone (530mg) có được từ methionine-metyl-C14 được phản ứng với 1200mg bột kẽm trong 15ml etanol sau đó xử lý với 5ml KOH 20%, acid hóa với acid HCl và chiết với NaOH Cuối cùng sẽ cho derritol, điểm nóng chảy 1600C và rotenol, điểm nóng chảy 117-1190C

Sinh tổng hợp retenoids: chứng minh sự di chuyển của 1-2 aryl và cấu trúc isoflavonoid của vòng A, C và D trong rotenon

Cây thuốc cá Derris Elliptica được nuôi dưỡng bằng phenylalanine-1-C14-2-C14

và -U-C14 Rotenon chiết xuất có hoạt tính phóng xạ cho thấy:

- 90% phenylalanine-1-C14 được đánh dấu ở vị trí C12

- 91% phenylalanine-2-C14 được đánh dấu ở vị trí C12a

phenylalanine-1-C14 được đánh dấu ở vị trí C12

Phenylalanine-U-C14 được đánh dấu ở acid risic và acid tubaic (những sản phẩm phân hủy của rotenone) theo tỷ lệ 8:1 Những phát hiện cho thấy rằng suốt quá trình hình thành rotenon trong tự nhiên, vòng thơm A được biến đổi từ 1,2 shift thành 12a-position trong rotenon (có nguồn gốc 2-position trong phenylalanine) Như vậy quá trình hình thành hệ thống A,C,D theo cấu trúc isoflavonoid được xây dựng theo nghiên cứu của Grishbach Một đề nghị trước đây liên quan đến sự di chuyển của nhóm benzoyl bị loại

2.3 Các nghiên cứu về hoạt chất rotenone

- Theo Fukami [23], trong nhiều thế kỷ, các thổ dân vùng Viễn Đông đã sử dụng rất nhiều loại nguyên liệu có nguồn gốc rất khác nhau để đánh bắt cá và săn bắn thú rừng Những cây này được gọi là “toeba” hay “tuba” ở vùng Malay và đã được xác định là

thuộc họ Leguminoseae Trong đó, giống Derris là cây có hiệu quả trừ sâu và diệt cá

mạnh nhất

- Từ lâu, cây Derris đã được sử dụng làm thuốc trừ sâu Đến đầu năm 1948, Oxley đưa

ra một loại rễ có tên “toba root” trừ được sâu cắn lá, và vào năm 1847 rễ này đã được người Trung Quốc sử dụng để chế biến thành thuốc trừ sâu Sau đó, năm 1932, Roak

đã xuất bản một bài viết đặc sắc về cây Derris và công dụng của nó trong suốt 84 năm

từ 1747 đến năm 1931 [23]

2.4 Một số cây có chứa rotenoid trên giới và Việt Nam

2.3.1 Nước ngoài [15], [16]

- Derris malaccensis (Benth), họ Fabaceae (cóc kèn Mã Lai), rễ chứa rotenon

- Longchocarpus nicou, họ Fabaceae (cube, nicou), có nguồn gốc ở Nam – Trung Mỹ,

là nguồn nguyên liệu chính để Hoa Kỳ chiết xuất rotenon

- Tephrosia, họ Fabaceae, trong rễ ngoài rotenon còn tìm thấy tephrosin,

dehydrodeguelin, allotephrosin và isodeguelin

2.3.2 Trong nước [15], [16]

- Derris trifoliata Lour, họ Fabaceae, còn có tên là Silasila (Philippines), cóc kèn, cóc

kèn nước (Việt Nam), rễ chứa rotenon

- Derris Indica, họ Fabaceae (nim, dây lim), rễ và hạt chứa Rotenon

- Derris brepvipes (Benth), họ Fabaceae (Baker, cóc kèn chân ngắn, tìm thấy ở Phú

Yên – Khánh Hòa, Việt Nam

- Derris Thyriflora (Benth) / Mellitelia thyriflora Benth, họ Fabaceae, xuất hiện ở rừng

còi bình nguyên

- Pachyrhizus erosus L, họ Fabaeae, còn có tên là cây củ sắn, củ đậu, sắn nước, hạt

chứa Rotenon

- Milletia ichthyochtona Drake, họ Fabaceae (cây hột mát, thàn mát), hạt chứa rotenon

- Antheroporum pierri Gagnep, họ Fabaceae (cây hạt mát, cây xa, thàn mát), lá chứa

rotenon

- Milletia sp, họ Fabaceae (cây cổ giải), vỏ thân chứa rotenon

2.5 Một số hợp chất trao đổi thứ cấp thảo mộc khác dùng làm thuốc trừ sâu [2], [12]

Ngoài rotenon ra, chúng ta biết rằng nguyên liệu để sản xuất thuốc trừ sâu thảo mộc có thể được sản xuất từ nhiều loại hoạt chất thứ cấp chiết xuất từ các loài thực vật khác Đó là:

2.6.1 Nhóm cúc – Pyrethrum

nhất hiện nay đang còn được sử dụng Bột hoa cúc này đã được sử dụng như một loại thuốc trừ chầy rận trong cuộc chiến tranh Napoleon từ những năm đầu thế kỷ 19

Cơ chế tác dụng: Pyrethrum là một chất độc thần kinh Chất độc thần kinh là loại

chất độc tác động lên quá trình chuyền các xung điện dọc theo trục dây thàn kinh, tác dụng mở rộng và kéo dài lên thân các tế bào neuron Pyrethrum cũng như DDT và một

số pyrethroids có hiệu lực trừ sâu mạnh hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp Chúng tác động lên cả hệ thống thần kinh ngoại vi và trung ương của sinh vật

Cơ chế tác dụng: Nicotine có tác dụng tương tự như acetylcholine (Ach) tại các

khớp nối của dây thần kinh cơ trong các loài động vật có vú Tạo ra sự co giật, rối loạn, rồi chết rất nhanh

Cơ chế tác dụng: Azadirachtin làm cho quá trình tăng trưởng không thể diễn ra

bình thường bằng cách ức chế sinh tổng hợp hoặc trao đổi chất hormon kích thích trưởng thành hay lột xác của sinh vật, hormon sâu non

2.6.4 Limonene

Đây là loại thuốc trừ sâu thảo mộc xuất hiện sau cùng Nó được chiết xuất từ vỏ của các loại cam, quýt có khả năng chống lại các laọi sâu bệnh ngoài da của các loại động vật nuôi trong gia đình bao gồm fleas, lice, mites, và ticks, và hoàn toàn không độc đối với động vật máu nóng

Cơ chế tác dụng: Cơ chế tác dụng của Limonene tương tự như pyrethrum Nó

tác động lên hệ thần kinh cảm quan của hệ thống thần kinh ngoại vi

2.7 Các đặc tính sinh học của sâu tơ [10], [27] [28]

(Nguồn [27])

Hình 2.12: Sâu tơ

- Tên khoa học: Plutella Xylostella Linnaeau (tên cũ Plutella maculipenis)

- Họ: Yponomeutidae (tên cũ: Plutellidae)

- Bộ: Lepidoptera

2.7.1 Phân bố

Sâu tơ là loài phân bố rất rộng, từ các nước ôn đới ở Châu Âu, Châu Mỹ, đến các nước nhiệt đới Ở nước ta, sâu tơ hại rau có ở tất cả mọi nơi trồng rau cải

2.7.2 Vòng đời sâu tơ

- Vòng đời sâu tơ từ 15 - 50 ngày

Sơ đồ: 2.1: Vòng đời sâu tơ 2.7.3 Hình thái sâu tơ

- Bướm: thân dài 6 – 7 mm, sải cánh rộng 12 – 15 mm, màu xám đen Cánh trước màu nâu xám, trên có nhiều chấm nhỏ màu nâu Từ chân cánh đến góc sau cánh trước có một dải màu trắng ở ngài đực và nâu vàng ở ngài cái; dải này hình nhấp nhô nên có cảm giác như chia làm 3 đoạn Khi đậu, cánh xếp xiên hình mái nhà, cuối cánh hơi cao lên, mép ngoài có lông dài

- Trứng: hình bầu dục, màu xanh nhạt, đường kính 0,3 – 0,5 mm

- Sâu non tuổi lớn: màu xanh nhạt, đẫy sức dài 9 – 10 mm Mỗi đốt đều có lông nhỏ Phía trước mép ngoài của phần gốc chân bụng có một u lông hình tròn, trên đó có 3 lông nhỏ Trên mảnh cứng của ngực trước có những chấm xếp thành hình chữ U

- Nhộng: màu vàng nhạt dài 5 – 6 mm, hai mát to rõ Kén rất mỏng, hình thoi, nên còn gọi là sâu kén mỏng

2.7.4 Đặc điểm sinh học, sinh thái

- Ban ngày, ngài sâu tơ thường ẩn náu ở dưới lá và những nơi kín đáo trong ruộng rau, khi bị khua động mới bay từng quãng ngắn Chiều tối ngài bay ra giao phối và đẻ trứng Ngài hoạt động nhiều nhất từ chập tối đến nửa đêm Sau khi vũ khí hóa, ngài có thể giao phối ngay, sau 1 – 2 ngày thì đẻ trứng, thường đẻ phân tán từng quả hoặc

thành cụm 3 – 5 quả ở mặt dưới lá, ở hai bên gân lá hoặc chỗ lõm trên lá, thường từ 10 – 155 quả Sâu non có 4 tuổi Sâu non sâu tơ thường ở mặt dưới lá (khoảng gần 90%), thích ăn lá non và lá bánh tẻ Khi bị khua động, sâu non nhanh nhẹn lẫn trốn hoặc dong tơ dệt mạng trên các lá, ngọn cây rau Khi đẫy sức, sâu non nhả tơ dệt kén ngay trên lá để hóa nhộng bên trong Đây là loài sâu có khả năng quen thuốc và chống thuốc rất cao

- Sâu có thể sinh trưởng phát dục và sinh sản trong khoảng nhiệt độ 10 – 400C Tuy vậy, nhiệt độ thích hợp nhất cho pha trứng và trưởng thành là 20 – 300C

- Nhiệt độ 20 – 300C vòng đời sâu tơ 21 – 30 ngày, ở nhiệt độ 15 – 200C vòng đời trên

40 ngày Trung bình thời gian trứng tồn tại là 2 – 5 ngày, sâu non 5 – 19 ngày, nhộng 3 – 8 ngày, trưởng thành 4 – 10 ngày

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm tiến hành

- Thời gian từ: 01/05/2008 đến 01/10/2008

- Địa điểm khảo sát và lấy mẫu cây cóc kèn (Derris trifoliata): tại thị trấn Chơn

Thành, huyện Chơn Thành, tỉnh Bình Phước

- Địa điểm tiến hành thí nghiệm:

+ Phòng hoá học của Công ty cổ phần giám định và khử trùng FCC, Đinh Tiên Hoàng, Quận 1, Tp.HCM

+Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm, số 2 Nguyễn Văn Thủ, Phường ĐaKao, Quận 1, Tp.HCM

+ Trung tâm nghiên cứu và phát triển nông dược Vipesco, 127 đường Lê Lợi, Quận

Gò Vấp, Tp.HCM

3.2 Vật liệu, hóa chất, thiết bị

3.2.1 Vật liệu và yêu cầu

 Cây cóc kèn và yêu cầu

- Rễ cây cóc kèn (Derris Trifoliata)

- Yêu cầu: Để nơi khô ráo và thoáng mát sau khi thu hoạch

Hình 3.1: Rễ cây cóc kèn (Derris trifoliata)

- Magnese Sulfat (MgSO4)

- Tetra Clorua Cacbon (CCl4)

3.3 Phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng dung môi hữu cơ để định lượng rotenone có trong rễ cây cóc kèn

- Phân tích rotenon bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp HPLC

- Thử nghiệm độ độc của dịch chiết

3.3.1 Phương pháp xử lý mẫu

Các mẫu tươi cần phân tích ngay sau khi thu hoạch được chặt nhỏ 1 – 2cm Sau đó, mẫu được sấy ở nhiệt độ 550C đến trọng lượng không đổi Mẫu khô được nghiền mịn thành bột

Hình 3.2: Bột rễ cây cóc kèn (Derris Trifoliata)

r = 40 - 45 vòng/ph

Bột mịn Máy nghiền búa

Máy sấy khay

Chặt nhỏ (1 – 2cm) Mẫu tươi

G2G1





Trong đó: G: trọng lượng của khay (g)

G1: trọng lượng của khay và mẫu trước khi sấy (g)