Nghiên Cứu Thành Phần Loài Và Xác Định Hàm Lượng Chất 20 Hydroxyecdysone 20 E Của Các Loài Cây Thuộc Họ Cúc Asteraceae Tại Vqg Tam Đảo Tỉnh Vĩnh Phúc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

ĐẶNG NGỌC HUYỀN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LOÀI VÀ XÁC ĐỊNH

HÀM LƢỢNG CHẤT 20-HYDROXYECDYSONE (20E)

CỦA CÁC LOÀI CÂY THUỘC HỌ CÚC (ASTERACEAE)

TẠI VQG TAM ĐẢO, TỈNH VĨNH PHÚC

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

MÃ NGÀNH: 8620211

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. PHÙNG THỊ TUYẾN

Hà Nội, 2019

i

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,

kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong

bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.

Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên

cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận

đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học.

Hà Nội, ngày..…tháng….năm 2019

Ngƣời cam đoan

Đặng Ngọc Huyền

ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn chỉ bảo tận

tình của giáo viên hƣớng dẫn TS. Phùng Thị Tuyến. Xin đƣợc bày tỏ lòng biết

ơn sâu sắc đến Cô.

Tôi xin đƣợc cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình, quý báu trong quá trình

phân tích mẫu của TS. Lê Xuân Đắc và TS. Vũ Thị Loan (Cán bộ nghiên

cứu Trung tâm nhiệt đới Việt - Nga).

Qua đây tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Sau đại

học, các thầy cô giáo Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, các cán bộ Vƣờn Quốc gia

Tam Đảo, cùng gia đình, bạn bè đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

này.

Tôi xin trân trọng cảm ơn.

Hà Nội, ngày..…tháng….năm 2019

Tác giả

Đặng Ngọc Huyền

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN.......................................................................................................i

LỜI CẢM ƠN............................................................................................................ii

MỤC LỤC................................................................................................................ iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................v

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ ...................................................................vi

MỞ ĐẦU....................................................................................................................1

Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.............................................4

1.1. Tổng quan về họ Cúc (Asteraceae)......................................................... 4

1.2. Nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống ......................................... 6

1.3. Đa dạng cấu trúc và chức năng của ecdysteroid ở thực vật.................... 8

1.4. Phân bố PEs trong thực vật................................................................... 10

1.5. Các tác dụng sinh học của PEs thực vật ............................................... 11

1.6. Đa dạng các loài thực vật có chứa PEs trên thế giới ............................ 15

1.7. Nghiên cứu về PEs ở Việt Nam............................................................. 16

Chƣơng 2 MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......19

2.1. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 19

2.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................. 19

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 20

2.3.1. Phương pháp kế thừa.............................................................. 20

2.3.2. Phương pháp điều tra thực địa............................................... 20

2.3.3. Phương pháp thu và xử lý mẫu............................................. 20

2.3.4. Phương pháp giám định mẫu thực vật ................................. 21

2.3.5. Định lượng hợp chất 20E bằng phương pháp sắc ký lỏng cao

áp....................................................................................................... 21

2.3.6. Phương pháp đánh giá đa dạng thành phần loài................... 22

2.3.7. Phương pháp bảo tồn và kỹ thuật gây trồng một số loài họ Cúc

........................................................................................................... 23

iv

2.4. Xử lý số liệu.......................................................................................... 23

Chƣơng 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHÊN

CỨU..........................................................................................................................24

3.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................. 24

3.1.1. Vị trí địa lý .............................................................................. 24

3.1.2. Lịch sử hình thành và quá trình phát triển............................. 24

3.1.3. Địa hình, khí hậu và thủy văn................................................. 27

3.2. Tài nguyên thiên nhiên.......................................................................... 31

3.3. Kinh tế - xã hội...................................................................................... 33

Chƣơng 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................36

4.1. Đa dạng về thành phần loài họ Cúc ...................................................... 36

4.1.1. Đa dạng thành phần loài trong họ ....................................... 36

4.1.2. Đánh giá sự phân bố loài trong chi........................................ 39

4.1.3. Đa dạng về dạng sống ............................................................ 41

4.1.4. Đa dạng về giá trị sử dụng ..................................................... 42

4.1.5. Phân bố các loài theo sinh cảnh............................................. 43

4.1.6. Các loài mới phân bố tại VQG Tam Đảo............................... 45

4.2. Hàm lƣợng 20E trong các loài cây họ Cúc tại khu vực nghiên cứu..... 48

4.3. Đề xuất biện pháp bảo tồn và kỹ thuật gây trồng một số loài thực vật họ

Cúc tại khu vực nghiên cứu ......................................................................... 54

4.3.1. Dương kỳ thảo (Achillea millefolium) .................................... 55

4.3.2. Mần tưới (Eupatorium fortunei)............................................. 56

KẾT LUẬN..............................................................................................................60

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................61

PHỤ LỤC

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT Từ viết tắt Nguyên nghĩa

1 20E 20-hydroxyecdysone

2 AND Cây làm thực phẩm

3 CAN Cây làm cảnh

4 Ch Cây chồi sát đất

5 ECs Ecdysteroids

6 Hm Cây chồi nửa ẩn

7 Hp Cây chồi trên đất thân thảo

8 HPLC High-performance liquid

chromatography - Sắc ký lỏng cao áp

9 KH Cây không xác đinh công dụng

10 LD50

Lethal dose 50% - liều gây chết

trung bình

11 Lp Cây dây leo

12 Na Cây chồi trên lùn

13 PEs Phytoecdysteroids

14 SB Spectrum Biology – Phổ dạng sống

15 Th Cây một năm

16 THU Cây làm thuốc

17 VQG Vƣờn quốc gia

18 VU Vulnerable - sẽ nguy cấp

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ

Bảng 1.1. Đa dạng sinh học các họ/loài thực vật chứa PEs trên thế giới ....... 15

Bảng 1.2. Một số họ thực vật có nhiều loài nhất chứa PEs trên thế giới........ 15

Bảng 4.1. Thành phần loài trong họCúc (Asteraceae) ở xã Đại Đình VQG Tam Đảo36

Bảng 4.2. Tỷ lệ các nhóm dạng sống cơ bản của họ Cúc ............................... 41

Bảng 4.3. Hàm lƣợng 20E của các loài thuộc họ Cúc tại khu vực nghiên cứu........... 48

Biểu đồ 4.1. Giá trị sử dụng của các loài thuộc họ Cúc.................................. 42

Biểu đồ 4.2. Hàm lƣợng 20E trong các bộ phận của phận của ba loài Bát tầy,

Cúc chuồn và Dạ hƣơng ngƣu......................................................................... 53

1

MỞ ĐẦU

Thực vật là nguồn cung cấp phong phú các hợp chất tự nhiên thƣờng

đƣợc sử dụng làm dƣợc phẩm hoặc phụ gia thực phẩm có giá trị trong đời

sống con ngƣời. Các hợp chất tự nhiên trong thực vật là các sản phẩm trao đổi

thứ cấp, thƣờng đƣợc tạo ra với một lƣợng rất nhỏ trong cây và còn nhiều

chức năng sinh lý chƣa đƣợc con ngƣời hiểu biết đầy đủ. Các hợp chất thứ

cấp là sản phẩm của các quá trình sinh lý, sinh hóa trong thực vật, tham gia

vào quá trình sinh trƣởng phát triển của thực vật hoặc phản ứng của thực vật

với môi trƣờng, bảo vệ chống lại vi sinh vật và động vật có hại. Những nghiên

cứu về các hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thực vật đã phát triển mạnh từ những

năm 1950, trong số các nhóm hợp chất tự nhiên từ thực vật đƣợc chú ý nhất là

nhóm ecdysteroids đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhà khoa học

(Dinan, 2001).

Ecdysteroids (ECs) là các hormone steroid đầu tiên đƣợc tìm thấy trong

giới động vật, đây là loại hormone đóng vai trò quan trọng tham gia vào quá

trình lột xác và biến thái ở côn trùng (Butenandt, 1954). Ở thực vật, ECs đƣợc

phát hiện từ năm 1960 cũng có cấu trúc tƣơng tự nhƣ ECs ở động vật.

Ecdysteroids đƣợc xác định trong khoảng 6% các loài thực vật và đƣợc gọi là

phytoecdysteroids (PEs) để phân biệt chúng với ECs có nguồn gốc từ động

vật. PEs là một nhóm các hợp chất hóa học đƣợc thực vật tổng hợp để chống

lại sự tấn công của côn trùng. Trong nhóm các hợp chất PEs thì hợp chất 20 -

hydroxyecdysone (20E) đƣợc nghiên cứu và ứng dụng khá phổ biến (Dinan,

2001; Dinan, 2005).

Các sản phẩm thƣơng mại có chứa PEs đƣợc sử dụng cho các vận động

viên để bổ sung vào chế độ ăn uống làm tăng sức mạnh và khối lƣợng cơ bắp,

tăng sức đề kháng, giảm mệt mỏi và để dễ dàng phục hồi. Một số nghiên cứu

đã công bố những tác dụng dƣợc lý của ECs ở động vật có vú, hầu hết trong