Đặt vấn đề Cây Hương nhu trắng (Ocimum gratissimum L.) là loại cây thân thảo có thể sống được trong nhiều năm, là loại cây mang những đặc điểm thực vật điển hình đại diện cho họ. Cây được biết đến như một loại cây dược liệu dùng để làm thuốc và là nguyên liệu dùng để chưng cất tinh dầu với hàm lượng eugenol cao. Các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng tinh dầu (EO) của bốn loài Ocimum được trồng ở Rwanda, tức là O. urticifolium, có hoạt tính kháng khuẩn (Janssen & cs.
Cây hương nhu trắng mọc hoang nhiều ở khắp nơi trong nước ta, nhiều nhất tại các tỉnh Quảng Ninh, Hà Giang, Tuyên Quang, Hải Dương, Hưng Yên. Còn được trồng ở Ấn Độ, Campuchia, Lào, Thái Lan, Philipin (Đỗ Tất Lợi, 2004). Ngoài ra một số nơi người ta có thể trồng các vườn hương nhu để làm thuốc. phân bố rộng rãi ở các vùng nhiệt đới và nhiệt độ ấm.
Cây thường được sử dụng trong y học dân gian để điều trị các bệnh khác nhau, chẳng hạn như nhiễm trùng đường hô hấp trên, tiêu chảy, nhức đầu, nhãn khoa, bệnh ngoài da, viêm phổi, và cũng được dùng để điều trị ho, sốt và viêm kết mạc. Trong những năm gần đây biến đổi khí hậu đã trở thành một hiểm họa ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp và an ninh lương thực thế giới. Nguyên nhân là do chính con người đang hàng ngày hủy hoại như nạn chặt phá rừng, đốt nương làm rẫy, vứt rác bừa bãi… Một trong những hiểm họa lớn nhất của biến đổi khí hậu là sự nóng lên của trái đất dẫn đến hạn hán trên phạm vi rộng. Hạn hán kéo dài nguồn nước tưới bị cạn kiệt dẫn tới sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng giảm thậm chí cây bị chết làm ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống của người dân.
Việt Nam là một trong số các quốc gia được đánh giá nằm trong trung tâm chịu ảnh hưởng nặng nề của hạn hán gây ra. Trong khi 1 đó chưa có nhiều công trình nghiên cứu cụ thể về ảnh hưởng của điều kiện hạn đến sinh trưởng, phát triển của cây hương nhu trắng. Để khai thác hiệu quả đất bị hạn và hạn chế ảnh hưởng của hạn tới năng suất cây trồng ngoài việc áp dụng các biện pháp canh tác hợp lý thì bên cạnh đó cần phải sử dụng các giống có khả năng chống chịu. Việc nghiên cứu khả năng chịu hạn của cây hương nhu trắng là rất cần thiết nhằm biết được khả năng thích ứng với điều kiện hạn của cây để phục vụ cho nghiên cứu và sản xuất.
Từ những thực tế trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Ảnh hưởng của hạn đến một số chỉ tiêu sinh trưởng và sinh lý của cây hương nhu trắng’’. Mục đích, yêu cầu 1. Mục đích Nghiên cứu ảnh hưởng của hạn đến một số chỉ tiêu sinh trưởng và sinh lý của cây hương nhu trắng từ đó đánh giá khả năng chịu hạn của cây. Yêu cầu - Đánh giá ảnh hưởng của hạn đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây hương nhu trắng.
- Đánh giá ảnh hưởng của hạn đến một số chỉ tiêu sinh lý của cây hương nhu trắng. 2 Phần II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Đặc điểm thực vật học cây hương nhu trắng Cây hương nhu trắng là loại cây thân thảo sống lâu năm, phân cành nhiều thành bụi có tên loài là Ocimum gratissimum L., tên tiếng Anh: shrubby basil; tên tiếng Pháp: basilic du Ceylon; tên tiếng Việt: Hương nhu trắng; tên gọi khác là: É trắng, hương nhu trắng lá to. Thân cây: Thân cây tròn hoặc hơi vuông hóa gỗ ở gốc, cao 1 – 1,5 m, toàn cây có lông màu trắng xanh và có mùi thơm dịu.
Thân có mấu thường phình to, khoảng cách giữa hai mấu 5 - 10 cm. Thân non màu xanh nhạt hoặc hơi tía, tiết diện vuông, thường có những sọc dọc nhỏ màu trắng xanh hoặc tía. Thân già màu nâu xám, gần gốc tiết diện gần tròn. Lá: Lá mọc đối, hình trứng thuôn dài từ 5 - 10 cm, rộng 3 – 6 cm, gốc thuôn bẹp, đầu nhọn dài, mép lá khía răng thô, có lông ở hai mặt.
Mặt trên xanh đậm hơn mặt dưới và có ít đốm tuyến hơn mặt dưới. Gân lá hình lông chim nổi rõ ở mặt dưới, 5 - 7 cặp gân phụ. Cuống lá màu xanh nhạt, nhiều lông, hình trụ hơi phẳng ở mặt trên, dài khoảng 2 - 5 cm, có hai đường màu xanh đậm dọc hai bên nối từ phiến lá. Hoa: Hoa hương nhu trắng thuộc hoa lưỡng tính, không đều, có cấu tạo công thức hoa K5C5A4G2 (5 đài, 5 tràng, 4 nhị, 2 lá noãn).
Cụm hoa mọc ở kẽ lá hoặc đầu cành thành chùm xim, chùm xim bó dài 10 - 20 cm ở ngọn cành; xim có 3 hoa (xim bó) mọc đối tạo thành vòng giả, khoảng cách giữa hai vòng giả 0,5 - 1,5 cm, các vòng giả tạo thành chùm. Lá bắc cho 3 hoa, màu xanh nhạt, hình mác hẹp hơi cong về một bên, kích thước 0,8 - 1,2 x 0,2 - 0,4 cm; không cuống, nhiều lông, rụng sớm. Hoa màu trắng xếp thành những vòng sít nhau trên cụm hoa, mỗi vòng có 5 - 6 hoa, cuống hoa phủ đầy lông, đài hoa dài 5 mm, có 3 lông, thùy trên hình tròn, dài hơn thùy dưới và thùy bên. Tràng hoa có cánh khía răng tròn ở mép; nhị 4 vượt ra ngoài tràng, chỉ nhị có lông ở gốc.
Thành phần hóa học của cây hương nhu trắng Phần trên mặt đất của hương nhu trắng chứa tinh dầu. Theo quy định của Dược điển Việt Nam II, tập 3, dược liệu phải chứa ít nhất 1% tinh dầu (đã trừ độ ẩm). Hàm lượng tinh dầu (so với dược liệu khô) cao nhất ở hoa 2,77%, sau đến lá 1,38% và bộ phận trên mặt đất 1,14%. Sau khi thu hái, hương nhu trắng cần được cất sớm.
Hàm lượng tinh dầu sẽ giảm theo thời gian bảo quản (giảm 5% sau 15 giờ, 14% sau 24 giờ, 25% sau 48 giờ và 51,5% sau 72 giờ, trong điều kiện nhiệt độ ngoài khí quyển là 29 – 31oC). Hàm lượng tinh dầu cũng giảm mạnh nếu nhiệt độ khí quyển tăng lên (giảm 5% ở 0O, 11,7% ở 15o, 16% ở 31o, 39,6% ở 37o và 56,4% sau 24 giờ bảo quản) Hàm lượng tinh dầu giảm có thể do sự có mặt của enzym có khả năng phân hủy tinh dầu trong cây sau khi thu hái. Trên thế giới, người ta phân loại hương nhu trắng thành nhiều nhóm hóa học: - Nhóm giàu eugenol (C10H22O2) + Trọng lượng phân tử: 164,20 g/mol. + Nhiệt độ nóng chảy: – 9oC.
+ Nhiệt độ sôi: 256oC. Là chất lỏng nhớt như dầu, màu vàng nhạt, trở thành nâu trong không khí, có mùi thơm. Tan trong etanol, clorofom và ete; rất ít tan trong nước. Ổn định trong điều kiện thường, nhạy cảm với ánh sáng.
- Nhóm giàu β – caryophyllen (39,5%) và germacren (29,9%) - Metyleugenol (C11H14O2) 4 + Trọng lượng phân tử: 178,23 g/mol + Nhiệt độ nóng chảy: – 4oC + Nhiệt độ sôi: 248oC. Là chất lỏng không màu hoặc vàng nhạt, hóa nâu trong không khí, có mùi thơm đặc trưng, không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ, ổn định trong điều kiện thường. Metyleugenol là một chất dẫn dụ côn trùng, đặc biệt là ruồi vàng xuất hiện ở những nơi khí hậu nhiệt đới. - Nhóm giàu thymol (C10H14O) + Phân tử gam: 150,22 g/mol.
+ Nhiệt độ nóng chảy: 49 – 51oC. + Nhiệt độ sôi: 232oC. Là tinh thể màu trắng, mùi thơm dễ chịu và có tính sát trùng mạnh. Thymol chỉ hơi hòa tan trong nước, nhưng tan tốt trong rượu và các dung môi hữu cơ khác.
Hàm lượng eugenol, có thể đạt 75 – 80%, từ nhiều mẫu tinh dầu thu thập được ở nhiều địa phương ở Việt Nam. Đáng chú ý là tinh dầu hương nhu chứa nhiều eugenol (74%); D- germacren (8,80%); cis β – ocimen (7%). Theo quy định của Dược điển Việt Nam II, tập 3, hàm lượng eugenol toàn phần phải đạt tối thiểu 60%. Tinh dầu chính của O.
gratissimum là eugenol (43,2%), 1,8-cineole (12,8%) và β-selinene (9,0%). Thành phần chính của các hợp chất trong các loại tinh dầu này là 25,0% hydrocacbon monoterpenes, 15,0% monoterpenes oxy hóa, 35,0% hydrocacbon sesquiterpenes, 7,5% thành phần oxy hóa khác (Nayive Pino Benitez et al. Theo tác giả LG Matasyoh & cs. (2007) nghiên cứu, dầu bay hơi được chưng cất bằng hydro từ lá của cây Ocimum gratissimum L.
(Lamiaceae) từ huyện Meru ở miền Đông Kenya được phân tích bằng phương pháp sắc ký khí- 5 khối phổ (GC-MS) được đánh giá về hoạt tính kháng khuẩn. Phần monoterpene này được đặc trưng bởi một tỷ lệ phần trăm eugenol cao (68,8%). Các monoterpen chính khác là metyl eugenol (13,21%), cis-ocimene (7,47%), trans- ocimene (0,94%), -pinene (1,10%) và long não (0,95%). Các sesquiterpenes có mặt với số lượng khá tốt là germacrene D(4,25%) và trans-caryophyllene (1,69%).
Các hoạt động kháng khuẩn của tinh dầu được đánh giá chống lại cả vi khuẩn Gram dương (Staphylococcus aureus, Bacillus spp.) và Gram âm (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosae, Salmonella typhi, Klebisiella pneumoniae, Proteus mirabilis) và một loại nấm gây bệnh Candida albicans. Dầu có hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm rõ rệt trên tất cả các vi khuẩn. Theo tác giả Ogendo & cs. (2008) đã nghiên cứu, tinh dầu Ocimum gratissimum L.
và các thành phần của nó là β - (Z) - ocimene và eugenol có tác dụng chống lại năm loài côn trùng gây hại tấn công các sản phẩm thực phẩm được lưu trữ đó là Sitophilus oryzae (L.), Tribolium castaneum (Herbst), Oryzaephilus surinamensis (L.), Rhyzopertha dominica (F) và Callosobruchus chinensis (L. Tính độc hại khi xông hơi của dầu và hai trong số các thành phần của nó được đánh giá ở bốn tỷ lệ (0, 1, 5 và 10 μL/L không khí) trong quá trình hun trùng trong không gian, trong khi tính đẩy lùi của dầu và eugenol trong axeton được đánh giá trong các thử nghiệm sinh học được lựa chọn ở năm tỷ lệ (0, 1. Ở 1 μL/L không khí, dầu gây ra tỷ lệ tử vong lần lượt là 98%, 99% và 100% đối với R. chinensis trong 24 giờ sau khi xử lý, trong khi eugenol đạt được 79%, 61% và 100%.
β - (Z) -ocimene tạo ra độc tính yếu hơn với tỷ lệ tử vong của R. chinensis lần lượt là 8%, 11% và 59%. Tất cả các côn trùng thử nghiệm đều có giá trị phần trăm khả năng xua đuổi (PR) nằm trong khoảng từ 37,5% đến 100% và 45% đến 100% đối với dầu và eugenol, tương ứng. chinensis cho thấy giá trị PR giảm phụ thuộc vào liều lượng trong xét nghiệm sinh học eugenol với tỷ lệ tử vong phụ thuộc vào liều 6 lượng tương ứng trên các loại ngũ cốc được xử lý.