Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về cây Chùm ngây 1. Sơ lược về cây Chùm ngây Cây Chùm ngây (Moringa oleifera Lam.) thuộc ngành ngọc lan Magnoliophyta, lớp ngọc lan Magnoliopsida, bộ Chùm ngây Moringales, họ Chùm ngây Moringaceae, chi Chùm ngây Moringa (Foidl, 2001). Chùm ngây là loài cây có sự phân bố địa lý rộng rãi nhất ở dãy núi Himalaya thuộc Ấn Độ, Pakistan, Bangladesh và Afghanistan.
Đây là loài cây sinh trưởng nhanh và được sử dụng bởi người La Mã cổ đại, người Hy Lạp và Ai Cập, là cây trồng quan trọng ở Ấn Độ, Ethiopia, Philippines, Sudan và đang phát triển tại miền Tây, Đông và Nam thuộc châu Phi, châu Á nhiệt đới, châu Mỹ Latin, vùng Caribbean, Florida và quần đảo thuộc Thái Bình Dương (Fahey, 2005). Chùm ngây được xem là cây dễ trồng, có thể trồng được từ hạt, hom cành, hom củ và trồng được quanh năm. Cây ưa đất ráo nước, nhiều cát, dù là đất xấu cũng dễ mọc, chịu được hạn, ưa nắng, ít bị sâu bệnh hại. Tuy nhiên, cây không chịu được úng ngập và dễ chết nếu không được thoát nước tốt.
Hệ thống rễ phát triển mạnh nếu được trồng từ hạt, phình to như củ màu trắng với rễ bên thưa. Nếu trồng bằng cách giâm cành, hệ thống rễ sẽ không phát triển như trồng bằng hạt. Cây bắt đầu cho quả từ thân, cành và nhánh sau 6 đến 8 tháng trồng (Brossa, 2008). Ở Việt Nam cây trổ hoa tập trung chủ yếu từ tháng 1 đến tháng 2 hàng năm.
Cây ra hoa rất sớm, thường ra ngay trong năm đầu tiên, khoảng 6 tháng sau khi trồng. Quả chín, hạt giống phát tán khắp nơi theo gió và nước, hoặc được mang đi bởi những loài động vật ăn hạt. Khả năng nảy mầm của hạt mới thu hoạch là 60 – 90%. Tuy nhiên, nếu lưu trữ hạt quá 2 tháng trong điều kiện thông thường thì khả năng nảy mầm sẽ giảm một 6 cách nghiêm trọng.
Tỉ lệ nảy mầm giảm dần từ 60%, 48% và 7,5% tương ứng với thời gian lưu trữ hạt là 1, 2 và 3 tháng (Rubeena, 1995). Cây trồng từ hạt, trong giai đoạn đầu cây con thường yếu nên cần được chăm sóc trong điều kiện bóng mát. Biện pháp giâm cành cũng có thể thực hiện, tuy nhiên hiệu quả không cao do hệ số nhân giống thấp, thường tiến hành giâm cành vào mùa mưa, khi điều kiện không khí đạt được độ ẩm thích hợp. Đặc điểm hình thái Chùm ngây (Moringa oleifera Lam.) thuộc nhóm cây thân gỗ, có thể mọc cao từ 5 đến 10 m, phân nhánh nhiều, thân có thiết diện tròn.
Thân non màu xanh có lông, thân già màu xám có nốt sần. Lá kép hình lông chim 3 lần lẻ, dài 30 – 60 cm, màu xanh mốc, mọc cách, có 5 – 7 cặp lá phụ bậc 1, 4 – 6 cặp lá phụ bậc 2, 6 – 9 cặp lá chét. Lá chét dài 12 – 20 mm hình trứng, mọc đối, mặt trên xanh hơn mặt dưới, gai nhỏ có lông ở chỗ phân nhánh, lá kép lông chim, gân lá hình lông chim, nổi rõ mặt dưới, cuống lá dài 18 – 25 cm. Cụm hoa dạng chùm sim mọc ở nách lá hay ngọn cành.
Hoa không đều lưỡng tính, màu trắng hơi vàng, mùi thơm, hình dạng giống hoa đậu, có cuống dài 1 – 2 cm, có lông tơ. Trục phát hoa màu xanh, có lông dài 10 – 15 cm. Lá bắc hình vảy nhỏ, có lông. Đài hoa 5, rời, đều, hơi cong hình lòng muỗng, màu trắng, dài 1 cm, rộng 0,4 cm.
Cánh hoa 5, rời, không đều, cánh hoa dạng thìa, màu trắng hơi vàng, phấn nằm ngoài, dài hơn nhị bất thụ và đối diện với cánh hoa, nhị bất thụ nằm xen kẽ cánh hoa. Chỉ nhị có kích thước to ở dưới, màu vàng, dài 0,6 – 1 cm, có lông. Bao phấn 2 ô, hình bầu dục, màu vàng, hướng trong. Bộ nhụy 3 lá noãn dính, tạo thành bầu trên 1 ô, mang nhiều noãn, đính noãn bên, có lông.
Vòi nhụy màu xanh, dài 1,8 cm, có nhiều lông. Đầu nhụy hình trụ, màu vàng, có lông (Trần Việt Hưng và Võ Duy Huấn, 2007). Cây cho nhiều lá vào cuối mùa khô và trổ hoa vào các tháng 1 – 2. Quả dạng nang treo, dài 25 – 30 cm, ngang 2 cm, có 3 cạnh, chỗ có hạt hơi gồ lên, dọc theo quả có khía rãnh, quả khô màu vàng xám.
Hạt màu đen, tròn có 3 cạnh, lớn cỡ hạt đậu Hà Lan (Võ Văn Chi, 1999). Giá trị sử dụng của cây Chùm ngây 1. Giá trị dinh dưỡng Hạt Chùm ngây chứa hàm lượng dầu tương đối lớn, được sử dụng trong nấu ăn, chế biến các món salad. Thành phần axít béo trong dung dịch và enzyme chiết xuất từ dầu hạt Chùm ngây tương ứng là 67,9% và 70,0% (Abdulkarim và ctv, 2005).
Do tỷ lệ các axít béo không no cao nên dầu hạt Chùm ngây được sử dụng để thay thế một số loại dầu có giá trị cho sức khoẻ con người như dầu oliu (Tsaknis và ctv, 2002). Toàn bộ hạt Chùm ngây được sử dụng để ăn xanh, rang thành bột, hấp trong trà và món cà ri (Fahey, 2005). Lá Chùm ngây là nguồn dinh dưỡng bổ sung các hợp chất hữu cơ tự nhiên tốt cho sức khoẻ con người, được sử dụng để điều trị bệnh theo nhiều cách khác nhau, được hai tổ chức thế giới WHO và FAO khuyến cáo sử dụng cho các bà mẹ thiếu sữa và trẻ em suy dinh dưỡng, và là giải pháp lương thực cho thế giới thứ ba (DanMalam và ctv, 2001; McBurney và ctv, 2004; Fahey, 2005). Lá Chùm ngây chứa nhiều chất dinh dưỡng, đặc biệt là các vitamin thiết yếu như vitamin A, C và E.
So sánh hàm lượng một số dinh dưỡng chính trong lá Chùm ngây với một số loại thực phẩm phổ biến cho thấy hàm lượng vitamin C nhiều hơn quả cam 7 lần; vitamin A nhiều hơn cà rốt 4 lần; canxi nhiều hơn sữa 4 lần; chất sắt nhiều hơn cải bó xôi 3 lần; chất đạm (protein) nhiều hơn 2 lần so với yaourt; kali nhiều 3 lần so với quả chuối (Donovan, 2007). Ngoài ra, trong lá Chùm ngây còn chứa hàm lượng cao carotenoid hoạt tính sinh học, tocopherols và vitamin C có giá trị trong việc duy trì cân bằng chế độ ăn uống và ngăn ngừa các gốc tự do – là nguyên nhân gây lên nhiều bệnh hiểm nghèo (Smolin và Grosvenor, 2007). Lá giàu provitamins, bao gồm cả axít ascorbic, carotennoids (Lako và ctv, 2007) và tocopherols (Gomez- Conrado và ctv, 2004; Sanchez-Machado và ctv, 2006). Các nghiên cứu dịch tễ học đã chứng minh rằng các loại rau quả giàu carotenoid có liên quan đến giảm nguy cơ ung thư, bệnh tim mạch, sự thoái hoá điểm vàng và sự hình thành đục thuỷ tinh thể (Lakshminarayan và ctv, 2005; Bowman và ctv, 1995; Krichevsky và ctv, 1999).
Ngoài các provitamins, lá Chùm ngây cũng được coi là nguồn giàu khoáng chất 8 (Gupta và ctv, 1989), polyphenol (Bennett và ctv, 2003), flavonoid (Lako và ctv, 2007; Siddhuraju và ctv, 2003), alkaloid và protein (Sarwatt và ctv, 2002; Soliva và ctv, 2005). Những chất dinh dưỡng thiết yếu có thể giúp làm giảm sự thiếu hụt dinh dưỡng và chống lại nhiều căn bệnh mãn tính. Giá trị y học, dược liệu Các bộ phận của cây như lá, rễ, hạt, vỏ cây, quả và hoa có những hoạt tính như kích thích hoạt động của tim và hệ tuần hoàn, hoạt tính chống u bướu, hạ nhiệt, chống kinh phong, chống sưng viêm, trị ung loét, chống co giật, lợi tiểu, hạ huyết áp, hạ cholesterol, chống oxy hóa, trị tiểu đường, bảo vệ gan, kháng sinh và chống nấm. Chùm ngây đã được dùng để trị nhiều bệnh trong y học dân gian tại nhiều nước trong vùng Nam Á (Fahey, 2005).
Sử dụng trong công nghiệp Hạt Chùm ngây chứa hàm lượng dầu cao, ngoài giá trị sử dụng như một loại dầu ăn, thì cũng được sử dụng khá rộng rãi trong nền công nghiệp sản xuất các thiết bị cần độ chính xác cao. Hàm lượng dầu trong hạt Chùm ngây chiếm khoảng 42%, có màu vàng, được sử dụng như một chất bôi trơn cho các máy móc thiết bị cần chính xác vì không gây ra hiện tượng ôi và bám dính (Ferrao và Ferrao, 1970; Ramachandran và ctv, 1980). Ngoài ra, dầu trong hạt Chùm ngây còn được biết đến với khả năng hấp thụ và giữ lại các chất dễ bay hơi, và do đó có giá trị trong ngành công nghiệp nước hoa để giữ ổn định mùi hương. Hàm lượng axít béo tự do thay đổi từ 0,5 – 3,0%, hàm lượng axít béo no chiếm 13%, axít béo không no chiếm 82%, đặc biệt có lượng axít oleic cao chiếm 40%.
Sử dụng lọc nước Hạt Chùm ngây có chứa từ 30 – 42% dầu và lượng protein rất cao. Một trong số những protein này (khoảng 1%) là cation hoạt động như chuỗi điện tử có phân tử lượng từ 7 – 17 KDalton. Các cation này có tác dụng trung hoà các chất keo trong nước bẩn bởi vì đa số các chất keo này mang điện tích âm. Do đó protein này có thể được sử dụng như một polypeptide tự nhiên không độc hại, làm kết tủa các ion kim loại và các chất hữu cơ trong quá trình lọc nước uống, làm sạch dầu thực vật hoặc 9 làm kết tủa cellulose trong sản xuất bia và nước trái cây.
Điều này hoàn toàn ngược lại với các chất kết tủa được sử dụng trong công nghiệp như nhôm có thể là chất độc hại đến sức khoẻ con người. Việc sử dụng chất lọc nước công nghiệp đòi hỏi người sử dụng phải có một trình độ hiểu biết nhất định, vừa đắt tiền lại không phù hợp với các nước kém phát triển (Vieira và ctv, 2010). Các đặc tính của các polypeptide tự nhiên được sản xuất từ hạt Chùm ngây đã được biết đến trong nhiều thập kỷ ở Trung Quốc và Ấn Độ. Được sử dụng hiệu quả ở Ai Cập và Sudan trong việc làm sạch nước sông Nile, làm sạch nước uống bằng cách loại bỏ vỏ hạt sau đó nghiền thành bột rồi cho vào nước khuấy đều trong 5 phút, sau 1 giờ nước được lọc qua tấm vải dệt sẽ thu nhận được nước tinh khiết.
Ngoài ra, có thể sử dụng túi vải dựng bột Chùm ngây treo lơ lửng trong nước, qua một đêm rồi gạn lấy nước tinh khiết. Sử dụng phương pháp này, có thể loại bỏ được trên 99% các tạp chất trong nước. Chỉ cần sử dụng 1 g bột Chùm ngây cho 1 lít nước hơi đục và 2 g cho 1 lít nước đục là có thể lọc được cơ bản các tạp chất (Amagloh và Benang, 2009). Theo Võ Hồng Thi và ctv (2012), sử dụng 5 g hạt Chùm ngây đã nghiền nhỏ cho 1 lít nước có độ đục 44 NTU đến 170 NTU.