Nghiên cứu hình thái, vi phẫu, bột dược liệu chi Tắc kè đá (Drynaria) ở Việt Nam

Luận văn phân tích đặc điểm hình thái, vi phẫu, bột dược liệu chi Tắc kè đá (Drynaria) tại Việt Nam, cung cấp cơ sở để nhận dạng các loài.

• Tác giả: Nguyễn Khương Duy
• Người hướng dẫn: Phạm Thanh Huyền
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Thực vật học
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm hình thái, vi phẫu và bột dược liệu của một số loài thuộc chi Tắc kè đá (Drynaria (Bory) J.) thuộc họ Dương xỉ (Polypodiaceae) ở Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ Khoa học
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Vị trí phân loại và đặc điểm chung của chi Tắc kè đá

Chi Tắc kè đá (Drynaria (Bory) J.) thuộc họ Dương xỉ (Polypodiaceae), là một nhóm dương xỉ phổ biến ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Chi này có vị trí phân loại rõ ràng trong hệ thống thực vật hiện đại, với những đặc điểm hình thái riêng biệt giúp phân biệt với các chi dương xỉ khác. Đặc điểm hình thái chung của chi Tắc kè đá bao gồm lá đơn hoặc phức tạp, có lá hứng mùn đặc biệt phục vụ chứa mùn và nước. Các loài trong chi này thường mọc trên đá hoặc trên thân cây, với hệ rễ khá phát triển. Lá có sắc tố xanh lục với kích thước và hình dạng đa dạng tùy theo từng loài cụ thể.

1.1. Phân bố địa lý và môi trường sống

Chi Tắc kè đá phân bố rộng rãi ở các khu vực nhiệt đới Châu Á, đặc biệt phổ biến ở Việt Nam, Thái Lan, Lào và các nước Đông Nam Á khác. Các loài này ưa thích môi trường ẩm ướt, sống chủ yếu trên đá và cây gỗ trong các khu rừng nguyên sinh. Chúng thích các vị trí có độ ẩm cao, nhiều ánh sáng gián tiếp và thường mọc ở độ cao từ mức nước biển đến 2000m.

1.2. Giá trị y học và ứng dụng

Tắc kè đá có giá trị dược liệu quan trọng trong y học cổ truyền Việt Nam và Trung Quốc. Các loài trong chi này được sử dụng để điều trị các bệnh về xương, khớp và chấn thương. Rễ và lá của Tắc kè đá chứa nhiều thành phần hóa học có tác dụng kháng viêm, giảm đau. Ngoài ra, chúng cũng được ứng dụng trong bột dược liệu để chế tạo các sản phẩm chăm sóc sức khỏe.

II. Đặc điểm hình thái của các loài Tắc kè đá

Đặc điểm hình thái của chi Tắc kè đá rất đa dạng và phức tạp, giúp phân biệt các loài khác nhau. Các loài như Drynaria fortunei (Cốt toái bổ), Drynaria propinqua (Ráng đuôi phụng ngắn) và Drynaria rigidula (Ráng đuôi phụng cứng) đều có những đặc điểm riêng về kích thước, hình dạng và cấu trúc lá. Lá hứng mùn có tác dụng chứa mùn và nước, là đặc điểm quan trọng giúp phân loại. Hình thái so sánh các loài cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong độ dài, độ rộng lá, số lượng thùy lá và phân bố các túi bào tử trên mặt dưới lá.

2.1. Cấu trúc lá và hệ thống rễ

Cấu trúc lá của Tắc kè đá gồm hai loại: lá hứng mùn và lá chứa bào tử. Lá hứng mùn thường có hình dạng phẳng, với mặt dưới bị ngập nước, giúp lưu trữ chất dinh dưỡng. Hệ rễ phát triển mạnh, với các rễ có màu đen sẫm, phân nhánh rất rậm, giúp cố định trên đá và cây gỗ. Các rễ này còn hỗ trợ hấp thụ nước và chất dinh dưỡng từ môi trường sống.

2.2. Túi bào tử và cơ cấu sinh sản

Túi bào tử (sorus) là đặc điểm quan trọng để phân loại các loài Tắc kè đá. Chúng phân bố trên mặt dưới lá, với vị trí, kích thước và hình dạng khác nhau giữa các loài. Cơ cấu sinh sản của Tắc kè đá dựa vào bào tử, không có hoa và hạt. Các bào tử có kích thước nhỏ, màu sắc vàng đến nâu, phát tán qua không khí để tái sinh thế hệ mới.

III. Đặc điểm vi phẫu của chi Tắc kè đá

Đặc điểm vi phẫu của chi Tắc kè đá rất phức tạp và có giá trị phân loại cao. Quan sát dưới kính hiển vi, ta có thể thấy cấu trúc mô của lá, gồm biểu bì ngoài, mô đồng hóa và mô vận chuyển. Vi phẫu học của các loài khác nhau cho thấy sự khác biệt rõ rệt về hình dạng tế bào biểu bì, số lượng và phân bố các lỗ khí (tracheal), cũng như cấu trúc của các sợi mạch. Các loài Drynaria fortunei, D. bonii, D. propinqua, D. quercifolia, D. rigidula và D. parishii đều có những đặc trưng vi phẫu riêng giúp xác định chính xác.

3.1. Cấu trúc biểu bì và lỗ khí

Biểu bì của Tắc kè đá gồm một hoặc nhiều lớp tế bào, với lỗ khí phân bố không đều. Hình dạng lỗ khí có thể là hình tròn, ô vuông hoặc không đều, tùy theo loài cụ thể. Tế bào biểu bì có khác nhau về hình dạng, kích thước, độ dày thành tế bào. Những đặc điểm này rất hữu ích trong phân loại vi phẫu và xác định các loài dễ nhầm lẫn.

3.2. Mô mạch máu và tổ chức trong lá

Hệ mạch máu của Tắc kè đá gồm các sợi mạch gỗ và mạch rây phân bố trong lá. Mô đồng hóa được chia thành các lớp khác nhau, giúp thực hiện quang hợp hiệu quả. Các sợi mạch gỗ có cấu trúc đặc biệt với thành tế bào dày, giúp cung cấp nước và chất dinh dưỡng cho toàn bộ lá. Cấu trúc mô vận chuyển khác nhau giữa các loài, là cơ sở cho việc phân biệt chúng.

IV. Ứng dụng bột dược liệu và phân loại các loài dễ nhầm lẫn

Bột dược liệu từ chi Tắc kè đá là sản phẩm quan trọng trong sản xuất dược phẩm và nutraceutical. Việc phân tích bột dược liệu dưới kính hiển vi cho phép xác định các loài dễ nhầm lẫn như Drynaria fortunei và Drynaria rigidula. Đặc điểm bột dược liệu bao gồm màu sắc, kích thước hạt, hình dạng các cấu trúc và vị trí phân bố các yếu tố đặc trưng. Việc xây dựng cơ sở dữ liệu về hình thái và vi phẫu giúp bảo đảm chất lượng sản phẩm dược liệu, tránh nhầm lẫn các loài gây ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị.

4.1. Phương pháp phân tích và định danh bột dược liệu

Phương pháp phân tích bột dược liệu sử dụng kính hiển vi quang học để quan sát các đặc điểm vi phẫu của bột. Việc chuẩn bị mẫu bao gồm xay nhuyễn, sàng lọc và nhuộm màu để làm rõ các cấu trúc. Định danh dựa trên sự xuất hiện của các yếu tố đặc trưng như hình dạng tế bào, túi chứa tinh thể, các sợi mạch. Phương pháp này nhanh chóng, hiệu quả và có chi phí thấp.

4.2. Tiêu chuẩn chất lượng và kiểm soát

Tiêu chuẩn chất lượng bột dược liệu Tắc kè đá được xây dựng dựa trên các loài chuẩn được xác định chính xác. Kiểm soát chất lượng bao gồm kiểm tra hình thái, vi phẫu và hóa học. Việc phân biệt các loài dễ nhầm lẫn rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả dược liệu và an toàn cho người sử dụng. Cơ sở dữ liệu chi tiết giúp ngành dược liệu và y tế có công cụ định danh nhanh, chính xác.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Chi Tắc kè đá (Drynaria (Bory) J.), hay còn gọi là Cốt toái bổ, thuộc họ Dương xỉ hay Ráng nhiều chân (Polypodiaceae). Ở Việt Nam, tuy là một chi nhỏ, nhưng chúng có mặt trong các hệ sinh thái rừng nguyên sinh, thứ sinh, thường thuộc thực vật “ngoại tầng”. Cho đến nay nhiều loài trong chi Tắc kè đá được sử dụng làm thuốc, đặc biệt có hai loài là Cốt toái bổ (Drynaria fortunei (G. ) và Tắc kè đá (Drynaria bonii H.Christ) đang bị khai thác trên thị trường.

Theo Nguyễn Tập, Cốt toái bổ (D. fortunei) và Tắc kè đá (D. bonii) đã bị khai thác liên tục nhiều năm, hiện đã trở nên hiếm gặp [16]. Mặt khác, do khả năng mọc cây con từ bào tử hạn chế, mức độ sinh trưởng và phát triển chậm, cùng việc bị khai thác ồ ạt bán sang Trung Quốc, nên dẫn đến sự suy giảm nghiêm trọng về quần thể.

Hiện tại, cây thuốc này đã bị suy giảm nhiều. Vì thế hai loài cây thuốc này đã được đưa vào Sách đỏ Việt Nam (1996), Danh lục đỏ cây thuốc Việt Nam (1996, 2001, 2006), Sách đỏ Việt Nam (2007), Danh lục đỏ Việt Nam (2007), Nghị định số 06/NĐ- CP (2019) và Nghị định số 84/NĐ-CP (2021) của chính phủ về việc cấm và hạn chế sử dụng động thực vật rừng vào mục đích thương mại (2019). Cho đến nay, không những hai loài trên mà hầu hết các loài khác trong chi Tắc kè đá đều bị khai thác dùng làm thuốc. Vì vậy, ngoài ý nghĩa về mặt khoa học, chi Tắc kè đá còn có giá trị rất lớn mặt giá trị sử dụng.

Để có thể nghiên cứu một cách toàn diện về phân loại chi Tắc kè đá – Drynaria (Bory) J. ở Việt Nam và góp phần cung cấp dữ liệu cho việc nhận biết, sử dụng các loài thuộc chi này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm hình thái, vi phẫu và bột dược liệu của một số loài thuộc chi Tắc kè đá (Drynaria (Bory) J.) thuộc họ Dương xỉ (Polypodiaceae) ở Việt Nam” với mục tiêu: - Xây dựng được dữ liệu về các đặc điểm hình thái của một số loài thuộc chi Drynaria tại Việt Nam và khóa phân loại của chi. - Xây dựng được dữ liệu về các đặc điểm vi phẫu và bột dược liệu của một số loài thuộc chi Drynaria tại Việt Nam giúp nhận biết được dược liệu của các loài phục vụ công tác kiểm định, xác định tính đúng của dược liệu. Tổng quan các nghiên cứu về chi Tắc kè đá (Drynaria (Bory) J.) trên thế giới 1.

Vị trí phân loại Người đầu tiên nghiên cứu về các loài Tắc kè đá trên thế giới là Borry Jean (1825). Ông đã đặt tên nhóm loài này là Drynaria và đặt vào vị trí phân chi của chi Polypodium (Polypodium subgen. Drynaria) thuộc họ Polypodiaceae. Phân chi Drynaria có loài chuẩn (typus species) là Polypodium quercifolium L.

mang các đặc điểm hình thái như: lá hứng mùn hình trứng, xẻ thùy sâu, mép nguyên; lá sinh sản hình lông chim, nhọn ở đầu; các ổ bào tử nằm rải rác dưới lá sinh sản. Trong đó, ông coi sự có mặt của hai loại lá: lá hứng mùn và lá sinh sản là đặc điểm đặc trưng để nhận biết phân chi này. Đối với các loài thực vật sống bì sinh (bám trên thân cây hoặc trên đá, việc tiếp nhận khoáng chất và dinh dưỡng bị hạn chế. Một số loài dương xỉ hình thành cấu trúc hứng mùn, cấu trúc này giống như chiếc “ổ” được tạo bởi một hoặc một số lá xếp trên một thân rễ leo bám.

Những lá này gần như không có cuống và phiến lá của chúng có phần gốc rộng ép vào thân của cây chủ. Ở một số nhóm dương xỉ, cấu trúc này được biệt hóa thành “lá hứng mùn” phân tách với các lá có chức năng sinh dưỡng và sinh sản (mang bào tử). Smith (1841) dựa vào một số đặc điểm của ổ bào tử (ổ bào tử tròn, sắp xếp thành một dải, xếp lộn xộn hoặc thành một đến hai hàng giữa gân cấp 2) để hợp 3 chi/phân chi: Drynaria Bory, Phymatodes J. thành một chi chung, gọi là chi Drynaria.

Nối tiếp quan điểm này, về sau Lin Youxing et al. trong họ Drynariaceae cùng với các chi khác như: Photinopteris, Aglaomorpha, Pseudodrynaria do chúng có cùng đặc điểm lá có vảy, lông tuyến và lông không phân nhánh, túi bào tử nhẵn hay có 2 lông tuyến. Tác giả đã công bố được 9 loài có ở khu vực nghiên cứu thuộc chi này là: Drynaria rigidula, Drynaria bonii, Drynaria roosii, Drynaria quericifolia, Drynaria parishii, Drynaria propinqua, Drynaria mollis, Drynaria sinica, Drynaria delavayi. Tagawa và Kiwatsuki (1989) [44] khi nghiên cứu các loài của Thái Lan trong công trình “Flora of Thailand” đã xếp chi Tắc kè đá – Drynaria (Bory) J.

về họ Polypodiaceae. Tác giả đã công bố trong khu vực nghiên cứu có 7 loài thuộc chi Tắc kè đá là: Drynaria sparsissora, Drynaria bonii, Drynaria quercifolia, Drynaria fortunei, Drynaria propinqua, Drynaria parishii, Drynaria rigidula. Cùng quan điểm này, khi nghiên cứu về các loài Dương xỉ trong phạm vi khu vực và thế giới, các nhà nghiên cứu khác như: Hennipman, E. Fernando et al.

Zhang và Gilbert M. thành họ riêng mà xếp vào họ Polypodiaceae. Chi có các đặc điểm đặc trưng như thân có dạng thân rễ, túi bào tử nhẵn nhưng đôi khi có lông tuyến, không có áo túi, bào tử hình cầu nhỏ. Nghiên cứu về sự tiến hóa lá hứng mùn của các loài dương xỉ thuộc nhóm drynaroid gồm Drynaria và Aglaomorpha, các tác giả Janssen & Schneider (2005) đã phân tích đặc điểm hình thái và trình tự của 4 vùng gen thuộc lục lạp (mã hóa và không mã hóa) gồm rbcL, rps4, trnL-F IGS, rps4- trnS IGS của 11 trong số 16 loài Drynaria và 13 trong số 15 loài Aglaomorpha đã được mô tả.

Các loài dương xỉ drynarioid được phân chia theo 6 dạng hình thái lá: Dạng 1 – Dimorphic – lưỡng hình với lá hứng mùn và lá sinh sản riêng ở hầu hết các loài thuộc chi Drynaria; Dạng 2 – lưỡng hình có lá sinh dưỡng và lá sinh sản riêng nhưng không có lá hứng mùn ở loài Aglaomorpha parkinsonii; Dạng 3 – Monomorphism – Đơn hình: Không phân thành lá sinh dưỡng và lá sinh sản, không có lá hứng mùn ở các loài D. sinica; Dạng 4 – Không phân thành lá sinh dưỡng và lá sinh sản, nhưng có cấu trúc hứng mùn ở gốc cuống lá ở loài A. heraclea, Dạng 5 – Lá phân chia thành 2 phần, phần sinh sản mang bào tử ở trên, phần không mang bào tử ở phía dưới, không có lá hứng mùn hay cấu trúc hứng mùn (A. hierorymi) và Dạng 6 – Lá phân chia thành 3 phần, phần mang bào tử ở trên, phần không mang và 3 cấu trúc hứng mùn ở gốc lá (A.

Các kiểu hình thái của các loài dương xỉ drynarioid) [32] Về hình thái, Janssen & Schneider (2005) chỉ ra rằng Drynaria là nhóm đơn ngành (monophyletic). Tuy nhiên kết quả phân tích trình tự 4 vùng gen thuộc lục lạp lại cho thấy Drynaria là nhóm cận ngành (paraphyletic) cùng với các taxon thuộc vùng Himalaya và nam Trung Quốc (là tổ tiên của Aglaomorpha) trong khi Aglaomorpha là nhóm đơn ngành. Các tác giả đề xuất hợp nhất hai chi này hai chi này thành 2 chi thuộc nhóm dương xỉ drynarioid. Xây dựng cây tiến hóa dựa trên lá hứng mùn của các loài dương xỉ drynarioid.

Tách tất cả các nhánh trong cây phát sinh chủng loại của nhóm drynarioid thành một chi riêng biệt, như vậy một số loài thuộc chi Drynaria sẽ gộp vào chi Aglaomorpha và phần còn lại của chi Drynaria sẽ tách thành 2 chi, trong đó 1 chi chưa có tên. Việc tách các nhánh thành chi riêng này dường như khó áp dụng cho các loài Christiopteris, các loài này vốn khác biệt so với các chi drynarioid còn lại do luôn có mặt của lá hứng mùn (trong khi một số loài Drynaria và Aglaomorpha không có lá hứng mùn). Một đặc điểm khác ngoài lá hứng mùn được sử dụng để nhận biết các loài drynarioid là tuyến mật, tuy nhiên các loài Christiopteris lại không có tuyến mật. Hợp nhất 2 chi Aglaomorpha và Drynaria vì vẫn có những loài trung gian giữa 2 chi này.

Aglaomorpha (1836) là tên gọi được công bố hợp pháp trước tên Drynaria (1841) tuy nhiên lịch sử hình thành tên Drynaria (là phân chi của chi Polypodium L., 1825) lâu đời hơn do vậy nên sau khi hợp nhất tên Aglaomorpha nên được loại bảy thay vì Drynaria. Tuy nhiên, khi Ủy ban Danh pháp về Thực vật có mạch tiến hành bỏ phiếu cho đề xuất, do lượng bầu chọn không đủ nên vấn đề này vẫn chưa được giải quyết. Các nghiên cứu hiện nay áp dụng một trong 5 hai hướng đặt tên này cho chi Drynaria (Bory) J. Đặc điểm hình thái chung của chi Tắc kè đá (Drynaria (Bory) J.) Căn cứ vào bảng mô tả gốc của chi Drynaria (Bory) J.

Borry Jean [49] và bản mô tả bổ sung của Huang Tseng-Chieng (1994) [31], chi Drynaria có những đặc điểm hình thái chung như sau: Cây nhiều năm, sống bám trên các cây khác hoặc trên đá hay trên mặt đất. Thân rễ bò kích thước ngắn hay dài thay đổi theo từng loài. Trên thân có vảy dày đặc, vảy dạng thuôn mũi giáo nhọn đầu, hình trứng thuôn nhọn đầu, hay dạng kim. Vảy thường có màu nâu đen.

[31] Lá thường có hai loại là lá hứng mùn và lá sinh sản, hiếm khi chỉ có một loại lá. Lá hứng mùn mọc sát thân rễ, không có cuống, chỉ có diệp lục khi non, có màu nâu khi trưởng thành, có các dạng như hình trứng – gần tròn, hình trứng, hình tim; mép lá thường xẻ thùy hoặc gần như nguyên; gốc lá có hình tròn hoặc hình tim; chóp lá thường nhọn hay tròn, hiếm khi có mũi nhọn kéo dài; có lông phủ toàn lá hoặc không lông; có gân lá rõ ràng. Lá sinh sản thường xanh, xẻ thùy nông hoặc sâu > ½ chiều rộng của lá, hiếm khi xẻ hoàn toàn đến gân, nhìn giống như thành lá riêng biệt; mép thùy lá uốn lượn dạng sóng hay xẻ răng cưa; có lông hoặc không lông. Cuống lá dài, nhiều khi lá có mép men xuống cuống tạo thành cánh.

[31] Ổ túi bào tử phân bố tại mặt dưới lá, xếp lộn xộn hoặc thành hàng dọc theo gân cấp 2 hoặc gân cấp 3; ổ túi bào tử thường hình tròn hay hình trứng, không có áo túi. Túi bào tử có cuống dài, hình cầu, hình trứng ngược hay cầu khuyết; vòng cơ chạy thẳng với cuống túi bào tử, liên tục hoặc không. Bào tử có hình cầu tròn hay hình trứng, màu vàng nhạt. Thành phần loài, phân bố của chi Tắc kè đá (Drynaria (Bory) J.) Chi Drynaria có khoảng 16 loài (khoảng 10 loài ở Đông Nam Á), phân bố chủ yếu ở vùng cận nhiệt đới và nhiệt đới [48].