Nghiên cứu đa dạng thực vật ngập mặn, bán ngập mặn tại vịnh hạ long, tỉnh quảng ninh và xác định hoạt tính sinh học của loài mù u (calophyllum inophyllum) thu thập trên đảo

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Huyền NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG THỰC VẬT NGẬP MẶN, BÁN NGẬP MẶN TẠI VỊNH HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LỒI MÙ U (Calophyllum inophyllum) THU THẬP TRÊN ĐẢO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Huyền NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG THỰC VẬT NGẬP MẶN, BÁN NGẬP MẶN TẠI VỊNH HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LOÀI MÙ U (Calophyllum inophyllum) THU THẬP TRÊN ĐẢO Chuyên ngành: Thực vật học Mã số: 60420111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Thế Cường PGS TS Nguyễn Trung Thành Hà Nội - 2018 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thế Cường, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Em nhận hướng dẫn, đóng góp q giá bảo tận tình PGS TS Nguyễn Trung Thành suốt thời gian em học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Thạc sĩ Em xin gửi lời cảm ơn lòng biết ơn sâu sắc với giúp đỡ dìu dắt thầy Em xin trân trọng cảm ơn dìu dắt nhiệt tình, tận tụy thầy, Khoa Sinh học thầy, cô thuộc Bộ môn Thực vật học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN giảng dạy, giúp đỡ em suốt thời gian em học tập nghiên cứu môn khoa Cũng qua đây, em xin chân thành cảm ơn cán thuộc Viện Sinh thái Tài ngun Sinh vật, Viện Hóa Sinh biển, Phịng tiêu thực vật người giúp đỡ tạo điều kiện cho em trình thực luận văn Em xin gửi lời cảm ơn Đề tài Điều tra cấp Viện Hàn lâm KHCNVN (mã số: VAST.ĐTCB 01/16-17) tài trợ kinh phí thực phần nghiên cứu hợp chất hóa học Mù U Cuối cùng, em muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè bên cạnh em suốt thời gian qua Hà Nội, ngàytháng Học viên Nguyễn Thị Huyền BẢNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT CÓ TRONG LUẬN VĂN CCVN HN HNU H NMR, 13 C NMR, HSQC, HMBC IL–6 TĐCT MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN BẢNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT CĨ TRONG LUẬN VĂN MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………….1 Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan nghiên cứu đa dạng hệ thực vật giới 1.2 Tổng quan nghiên cứu đa dạng hệ thực vật Việt Nam .4 1.3 Tổng quan nghiên cứu thảm thực vật Việt Nam 1.4 Tổng quan Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 13 1.4.1 Điều kiện tự nhiên 13 1.4.2 Điều kiện kinh tế xã hội 14 1.4.3 Sơ lược tình hình nghiên cứu hệ thực vật Vịnh Hạ Long 19 1.5 Tổng quan nghiên cứu hợp chất có hoạt tính sinh học có ngập mặn bán ngập mặn giới 20 Chương ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 25 2.2 Nội dung nghiên cứu 25 2.3 Phương pháp nghiên cứu 26 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu ngoại nghiệp 26 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu nội nghiệp phần Sinh học .26 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu phịng thí nghiệm phần Hóa học 26 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 31 3.1 Tính đa dạng trạng thái thảm thực vật ngập mặn bán ngập mặn Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 31 3.1.1 Những đặc trưng khu hệ thực vật đảo Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 31 3.1.2 Hiện trạng phân bố thảm thực vật ngập mặn Vịnh Hạ Long 38 3.1 Các quần xã thảm thực vật ngập mặn 39 3.1.4 Điều kiện tự nhiên xã hội ảnh hưởng bất lợi đến môi trường sống thực vật ngập mặn bán ngập mặn Vịnh Hạ Long 40 3.2 Tính đa dạng lồi thực vật ngập mặn bán ngập mặn Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 43 3.3 Vai trò quần thể thảm thực vật ngập mặn Vịnh Hạ Long .53 3.4 Xử lí, phân lập xác định cơng thức hóa học chất có hoạt tính sinh học Mù U (Calophyllum inophyllum) 54 3.4.1 Đặc điểm hình thái sinh thái Mù U (Calophyllum inophyllum) 54 3.4.2 Xử lí mẫu tạo dịch chiết tổng Mù U (Calophyllum inophyllum) phịng thí nghiệm 55 3.4.3 Xác định cơng thức hóa học chất phân lập từ Mù U (Calophyllum inophyllum) 58 3.4.4 Thử hoạt tính chống viêm chất phân lập từ Mù U (Calophyllum inophyllum) 70 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Việt Nam quốc gia có hệ thực vật phong phú đa dạng, trung tâm đa dạng sinh vật có tính đa dạng sinh học cao giới Cùng với cơng trình mang tính chất chung đa dạng thực vật vùng lãnh thổ nước, nhiều cơng trình kết nghiên cứu đa dạng thực vật khu vực Khu bảo tồn (Vườn quốc gia, Khu bảo tồn thiên nhiên, ) nghiên cứu cơng bố Có thể kể đến đa dạng thực vật Vườn quốc gia Cúc Phương (Ninh Bình), Hồng Liên (Lào Cai), Cát Bà (Hải Phòng), Tam Đảo (Vĩnh Phúc), Pù Mát (Nghệ An), Phong Nha – Kẻ Bàng (Quảng Bình), Bạch Mã (Thừa Thiên-Huế), Côn Đảo (Bà Rịa – Vũng Tàu), Cát Tiên (Đồng Nai), Phú Quốc (Kiên Giang) Vịnh Hạ Long thuộc tỉnh Quảng Ninh vịnh nhỏ, phận vịnh Bắc Bộ, phía Đơng Bắc giáp vịnh Bái Tử Long (tỉnh Quảng Ninh); phía Tây Nam giáp quần đảo Cát Bà (Thành phố Hải Phịng); phía Tây Tây Bắc giáp đất liền; phía Đơng Nam phía Nam hướng vịnh Bắc Bộ Vịnh Hạ Long giới hạn diện tích khoảng 1.553 km² với 1.969 hịn đảo lớn nhỏ.Vịnh Hạ Long có khí hậu nhiệt đới gió mùa: nóng ẩm vào mùa hè, mát khơ vào mùa đơng; lượng mưa trung bình năm lên tới 1680 mm Với vị trí địa lý, đặc điểm khí hậu địa hình đặc biệt, tạo cho Hạ Long có hệ thực vật phong phú khác biệt Trong có rừng ngập mặn hệ sinh thái đặc sắc vùng ven biển Rừng ngập mặn nơi quần tụ vô số loài sinh vật, chứa đựng số loài quý hiến có giá trị nơi bảo tồn nguồn gen chịu đất ngập nước mặn vùng nhiệt đới gió mùa Tuy nhiên nay, chưa có đánh giá mang tính hệ thống đa dạng sinh học nói chung, đa dạng lồi thực vật bậc cao đảo thuộc Vịnh Hạ Long nói riêng, đặc biệt thảm thực vật ngập mặn bán ngập mặn Bên cạnh đó, khoảng vài thập niên trở lại đây, việc tìm kiếm hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học oxi hóa, kháng viêm, gây độc tế bào từ thực vật có thực vật ngập mặn số hướng Trong số thực vật ngập mặn, Mù u (Calophyllum inophyllum) khai thác lồi có chứa chất có hoạt tính sinh học Một hợp chất calocoumarin-A phân lập từ rễ Mù u (Calophyllum inophyllum) báo cáo tạp chí Cancer Letter (một tạp chí chuyên nghiên cứu ung thư) với khả ức chế virus Epstein-Barr (EBV) mà khơng có biểu gây độc Ngồi ra, cịn ức chế mạnh khối u chuột báo cáo chất dẫn đường tiềm lĩnh vực nghiên cứu tìm kiếm loại thuốc chống ung thư Tại Việt Nam, có nghiên cứu hợp chất có hoạt tính sinh học ngập mặn Trang (Kandelia candel) , Đước vòi (Rhizophora stylosa), chưa có báo cáo thử hoạt tính sinh học chất thuộc Mù U (Calophyllum inophyllum) Từ lí trên, chúng tơi lựa chọn đề tài Nghiên cứu đa dạng thực vật ngập mặn, bán ngập mặn Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh xác định hoạt tính sinh học lồi Mù U (Calophyllum inophyllum) thu thập đảo Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan nghiên cứu đa dạng hệ thực vật giới Đa dạng sinh học bảo tồn trở thành chiến lược, chương trình hành động quan trọng tồn giới Nhiều tổ chức quốc tế lớn đời để hướng dẫn, giúp đỡ tổ chức thực việc kiểm kê, đánh giá, bảo tồn phát triển đa dạng sinh vật phạm vi quốc gia, khu vực, châu lục tồn cầu Đó Hiệp hội quốc tế bảo vệ thiên nhiên (IUCN), Chương trình Mơi trường Liên hợp quốc (UNEP), Quỹ quốc tế bảo vệ thiên nhiên (WWF), Viện Tài nguyên Di truyền quốc tế (IPGRI), Để tránh phá huỷ tài nguyên trì sống cách bền vững trái đất, Hội nghị thượng đỉnh bàn môi trường đa dạng sinh vật tổ chức Rio de Janeiro (Brazil) tháng 6/1992 Tại Hội nghị này, 150 quốc gia ký vào Công ước Đa dạng sinh vật bảo vệ chúng Từ nhiều Hội thảo tổ chức nhiều sách dẫn đời Quỹ bảo vệ thiên nhiên giới (WWF) xuất sách tầm quan trọng đa dạng sinh vật; IUCN, UNEP WWF đưa chiến lược bảo tồn giới; IUCN WWF xuất Bảo tồn đa dạng sinh vật giới; IUCN UNEP xuất sách Chiến lược đa dạng sinh vật chương trình hành động; Tất cơng trình nhằm hướng dẫn đề xuất phương pháp để bảo tồn đa dạng sinh vật, làm tảng cho công tác bảo tồn phát triển tương lai Trung tâm giám sát bảo tồn giới (WCMC) (1992) cơng bố cơng trình đánh giá đa dạng sinh vật toàn cầu, cung cấp tư liệu đa dạng sinh vật nhóm sinh vật khác nhau, vùng khác toàn giới làm sở cho việc bảo tồn có hiệu Cùng với cơng trình đó, có hàng ngàn hội thảo quốc tế khác tổ chức nhằm thảo luận quan điểm, phương pháp, kết đạt khắp nơi toàn giới Nhiều tổ chức quốc tế khu vực tạo thành mạng lưới phục vụ cho việc đánh giá bảo tồn phát triển đa dạng sinh vật Cho đến nay, hầu hết khu vực, quốc gia hay vùng lãnh thổ giới nghiên cứu đánh giá hay có cơng trình đa dạng thực vật mức độ khác nhau, mức cao chuyên khảo (Monographia), sách Thực vật chí (Flora) hay mức độ thấp Danh lục thực vật (Checklist) công trình riêng lẻ khác Các cơng trình thực vật kinh điển thời kỳ phân loại tự nhiên kể đến như: Linnaeus (1375), Systema Naturae; Linnaeus (1737), Generale Plantarum; Linnaeus (1753), Species Plantarum; A L Jussieu (1789), Generale Plantarum secundum ordines Naturaees disposita; Alphonso de Candolle (1813), Theori elementarie de la botanique; Alphonso de Candolle (1816-1841), Prodromus Systematis Naturaeis regni Vegetabilis; Alphonso & Casimir de Candolle, Monographae Phanerogamarum; Bentham & Hooker (1862-1883), Generale Plantarum [34] Đến thời kỳ cơng trình nghiên cứu phân loại thực vật dựa chứng tiến hóa dựa học thuyết Darwin, tác giả đề cập nhiều nhà thực vật học người Đức Eichler Ông chia giới thực vật thành Thực vật không hạt (Cryptogramae) Thực vật có hạt (Phaerogramae) Nhóm thứ gồm Nấm, Tảo Rêu; nhóm thứ hai gồm thực vật Hạt trần thực vật Hạt kín (bao gồm thực vật Một mầm thực vật Hai mầm) Hiện nay, cơng trình nghiên cứu hệ thống học liên tục cải tiến cập nhật Những năm gần đây, hệ thống Rober Thorn (1968, 1976); Arthun Cronquist (1968); A L Takhtajan (1969, 1973, 1987, 1992, 2009) ngày hệ thống Angiosperm Phylogeny Group (APG) liên tục cập nhật Trong khu vực, hầu hết quốc gia vùng lãnh thổ hồn thiện cơng trình thực vật chí như: Auctor (1993), Flora of Australia; Chen S S & W Y Chua (eds.), (1959- 1987), Flora Reipublicae Popularis Sinicae; Wu Z Y & P H Raven (eds.), (1994-2000), Flora of China; Hooker, C B (ed.) (1876-1894), Flora of British India; Phengklai, C., Thawatchai S., Larsen K (eds.), (1993-2011), Flora of Thailand; C.G.G.J van Steenis (ed.) (1950s), Flora Malesiana; Auctor (2007), A Checklist of the Vascular Plants of Lao PDR….[40, 43, 49] 1.2 Tổng quan nghiên cứu đa dạng hệ thực vật Việt Nam Việt Nam quốc gia nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hệ thực vật phong phú đa dạng, trung tâm đa dạng sinh vật có tính đa dạng sinh học cao giới Theo tài liệu công bố gần đây, Việt Nam có khoảng 15.000 lồi thực vật, ngành Tảo có khoảng gần 2.200 lồi, ngành Rêu khoảng 480 lồi, ngành Khuyết Thơng lồi, ngành Thơng đất 55 lồi, ngành 39 Ken D Hill, Hiep T Nguyen & Phan K Loc, (2000), The genus Cycas (Cycadaceae) in Vietnam, The Botanical Review 70(2): 134-193 40 Komarov, V L (Redactor principal), (1934-1941), Flora URSS, 1-10 Leningrad 41 Kumar R., Chaturvedi A K., Shukla P K., and Lakshmi V., (2007), Antifungal activity in triterpene glycosides from the sea cucumber Actinopyga lecanora Biorg Med Chem Lett, 17(15), pp 4387-4391 42 Lecomte, H & Humbert & al (1907-1952), Flore Générale de l’Indo-Chine, 1-7, Paris 43 Phengklai, C., Thawatchai S., Larsen K (eds.), (1993-2011), Flora of Thailand, vol 2-12 Bangkok, Thailand 44 Pierre, J B L., (1879-1899), Flore Forestière de la Cochinchine, Paris 45 The Herb Society of America, (2005), The Use and Methods of Making a Herbarium/Plant Specimens: An HSA Guide 46 Y.-Z Li, Z.-L Li, S.-L Yin, G Shi, M.-S Liu, Y.-K Jing, H.-M Hua, (2010), Triterpenoids from Calophyllum inophyllum and their growth inhibitory effects on human leukemia HL-60 cells, Fitoterapia, 81, pp 586-589 47 Z.G Yang, K Matsuzaki, S Takamatsu, S Kitanaka, (2011), Inhibitory effects of constituents from Morus alba var multicaulison differentiation of 3t3-l1 cells and nitric oxide production in RAW264.7 cells, Molecules, 16, pp 6010-6022 48 Wim Giesen, Stephan Wulffraat, Max Zieren and Liesbeth Scholten, (2007), Mangrove Guidebook for Southeast Asia, Dharmasarn Co., Ltd 49 Wu Z Y & P H Raven (eds.), (1994-2000), Flora of China, 4-24 Science Press, Beijing/Missouri Botanical Garden Press St Louis 78 Website: http://coldb.mnhn.fr http://tropical.theferns.info www.biodiversitylibrary.org www.eFloras.org www.botanyvn.com www.redlist.org www.theplantlist.org www.tropicos.org 79 PHỤ LỤC: Hình số lồi thực vật ngập mặn bán ngập mặn đảo Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh Quần xã Đước (Rhizophora stylosa) – Vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza) – Trang (Kandelia candel) – hình Nguyễn Thế Cường Quần xã Mắm biển (Avicennia marima) – Sú (Aegiceras corniculatum) – hình Nguyễn Thế Cường -1- Acrostichum aureum L Canavalia lineata (Thunb.) DC – h ì n h N g u y ễ n T h ế C n g – hình Nguyễn Thế Cường Paliurus ramosissi mus (Lour.) Pluchea pteropoda Hemsl ex Forbes – hình Nguyễn Thế Cường – hình Nguyễn Thế Cường - Acanthus ilicifolius L Annona glabra L – hình Nguyễn Thị Huyền – hình Nguyễn Thị Huyền Cerbera manghas L – hình Nguyễn Thị Huyền W ed eli a bif lo (L ) D C – hình Nguyễn Thị Huyền Calophyllum inophyllum L – hình Nguyễn Thị Huyền -3 - Suaeda maritima (L.) Dumort Lumnitzera racemosa Willd – h ì n h – hình Nguyễn Thị Huyền N g u y ễ n T h ị H u y ề n omoea pescaprae I p (L.) R Br Excoecarria agallocha L - hình Nguyễn Thế Cường Sca (Gaerta.) evol Roxb a tacc ada - hình Nguyễn Thế Cường - hình Nguyễn Thế Cường Vitex rotundifolia L - hình Nguyễn Thế Cường - Hibiscus tiliaceus L Thespesia populnea Soland ex Corr - hình Nguyễn Thế Cường Pentacoelium bontioides - hình Nguyễn Thế Cường Sieb & Zucc Colubruia asiatica (L.) Brongn - hình Nguyễn Thế Cường - hình Nguyễn Thế Cường Bruguiera gymnorhiza (L.) Lam Aegiceras corniculatum (L.) Blanco - hình Nguyễn Thế Cường - hình Nguyễn Thế Cường -5- Kandelia candel (L.) Druce Rhizophora stylosa Griff h ì n h - hình Nguyễn Thế Cường N g u y ễ n T h ế C n g o b o v Planch onella ata (R Brown) Pierre Sonneratia caseolaris L - hình Nguyễn Thế Cường Her Dryan itie d litto rali s - hình Nguyễn Thế Cường - hình Nguyễn Thế Cường Avicenn (Forsk.) Vierh ia marina - hình Nguyễn Thế Cường -6- Clerodendrum inerme (L.) Gaertn Premna corymbosa Rottler & Willd hìn h Ng uy ễn Th ế Cư ờn g - hình Nguyễn Thế Cường Pan dan us odo rati ssi mus L - hình Nguyễn Thị Huyền Spini fex littor eus (Bur m.f.) Merr h ì n h Typha angustif olia L - hình Nguyễn Thế Cường N g u y ễ n T h ị H u y ề n -7- ... Mù U (Calophyllum inophyllum) Từ lí trên, lựa chọn đề tài Nghiên c? ?u đa dạng thực vật ngập mặn, bán ngập mặn Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh xác định hoạt tính sinh học loài Mù U (Calophyllum inophyllum). .. QUẢ NGHIÊN C? ?U 3.1 Tính đa dạng trạng thái thảm thực vật ngập mặn bán ngập mặn Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 3.1.1 Những đặc trưng khu hệ thực vật đảo Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh Hệ thực vật. ..ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Huyền NGHIÊN C? ?U ĐA DẠNG THỰC VẬT NGẬP MẶN, BÁN NGẬP MẶN TẠI VỊNH HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH