Đặt vấn đề Gừng (Zingiber) có giá trị dược liệu và giá trị trong công nghệ thực phẩm. Theo y học cổ truyền gừng được sử dụng để trị bệnh đau đầu, buồn nôn, cảm lạnh, viêm khớp, thấp khớp, nhức mỏi cơ bắp [21], [23]. Trong công nghiệp thực phẩm, gừng được sử dụng để tạo hương vị trong sản xuất một số sản phẩm như: Bánh, kẹo, trà, mứt, nước giải khát…[20]. Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) là một loài trong chi Gừng (Zingiber) có giá trị lớn trong thực phẩm và dược liệu.
Trong các món ăn truyền thống dân tộc của đồng bào vùng núi phía bắc. Gừng Núi Đá là nguyên liệu làm lạp xườn và dùng để bảo quản một số sản phẩm từ thịt. Gừng Núi Đá dùng để làm thuốc chữa ho, cảm cúm, giảm đau, hạ sốt và đặc biệt có chứa hoạt chất zerumbon có tác dụng ngăn chặn các gốc tự do sinh ra do protein ở thời kỳ tiền nhiễm và ngăn chặn sự phát triển đột biến của tế bào ung thư. Do vậy số lượng quần thể loài này trong tự nhiên bị người dân khai thác tới mức hủy diệt nhằm thu lợi nhuận.
Trước tình hình đó năm 2005 cây Gừng Núi Đá được đưa vào danh mục nhóm cây thực phẩm quý hiếm cần được bảo tồn theo Quyết định số 80/2005/QĐ-BNV của Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn [19]. Gừng Núi Đá là cây có thân rễ nằm dưới đất. Phương pháp nhân giống cổ truyền chủ yếu là tách mầm củ để trồng. Nhân giống bằng phương pháp này cho hiệu quả thấp, cây dễ bị tấn công bởi những tác nhân bệnh như Pythium spp.
gây thối củ hay cây bị chết do quá trình sinh trưởng kéo dài [30]. Hiện nay chưa có báo cáo nào nói đến việc nhân giống Gừng Núi Đá bằng hạt. Phương pháp nhân giống bằng công nghệ tế bào thực vật đối với cây Gừng Núi Đá đã được nghiên cứu ở một số trung tâm, viện nghiên cứu và trường Đại học. Khẳng định cây Gừng Núi Đá có thể nhân giống bằng phương pháp in vitro.
Quy trình nhân giống đơn giản, hệ số nhân giống cao và không có sự thay đổi về hình thái, mùi vị lá ở cây so với cây mẹ ban đầu. n 2 Gừng Núi Đá là cây bản địa Việt Nam, các tiến hành nghiên cứu nhân giống trong nước còn ít và hạn chế do vậy việc nghiên cứu quy trình nhân giống nhằm nâng cao hệ số nhân chồi ở Gừng Núi Đá là cần thiết. Xuất phát từ tình hình thực tiễn đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu kỹ thuật nâng cao hệ số nhân giống cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) bằng công nghệ tế bào thực vật”. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1.
Mục tiêu đề tài Nghiên cứu thành công quy trình nâng cao hệ số nhân giống cây Gừng Núi Đá bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Yêu cầu đề tài - Xác định ảnh hưởng của thời gian khử trùng bằng dung dịch HgCl2 0,1% đến khả năng tạo vật liệu vô trùng cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe). - Xác định ảnh hưởng của GA3, Kinetin đến khả năng tái sinh chồi cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe). - Xác định được ảnh hưởng của BAP, Kinetin, NAA đến khả năng nhân nhanh chồi cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe).
- Xác định được ảnh hưởng của NAA, BAP đến khả năng ra rễ của cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe). - Xác định ảnh hưởng của một số giá thể (cát, mùn cưa, đất, đất + mùn cưa) đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây gừng núi đá giai đoạn sau nuôi cấy mô. Ý nghĩa của đề tài -Ý nghĩa trong khoa học: Quá trình nghiên cứu sẽ đánh giá được ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng đến khả năng tái sinh, nhân nhanh, ra rễ của cây Gừng Núi Đá và ảnh hưởng của một số giá thể đến khả năng sinh trưởng, phát triển của cây Gừng Núi Đá giai đoạn sau nuôi cấy mô. n 3 -Ý nghĩa trong thực tiễn: Kết quả nghiên cứu sẽ giúp xác định ảnh hưởng của một số yếu tố đến quy trình nhân giống cây Gừng Núi Đá bằng phương pháp in vitro, hoàn thiện quy trình nhân nhanh giống Gừng Núi Đá.
Góp phần nhân giống và bảo tồn cây Gừng Núi Đá - một trong những loại cây dược liệu địa phương có giá trị, tạo ra nguồn cây giống đồng đều với số lượng lớn, đảm bảo chất lượng cung cấp cho sản xuất và thị trường tiêu thụ. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về chi Gừng (Zingiber) 2. Nguồn gốc và phân loại 2.
Nguồn gốc Họ gừng (Zingiberraceae) phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở Nam và Đông Nam châu Á như Ấn Độ, Việt Nam, Thái Lan, Malaysia và Indonesia. Ở nước ta biết đến khoảng 20 chi và gần 100 loài [2], [12]. Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa xác định được chính xác trung tâm phát sinh của cây gừng [32]. Phân loại Theo Võ Văn Chi (2007) [3], trong sách tra cứu tên cây cỏ Việt Nam, chi Gừng được phân loại: Bảng 2.1: Bảng phân loại chi gừng theo Võ Văn Chi trong Sách tra cứu tên cây cỏ Việt Nam (2007) Giới (Regnum) Plantae Ngành (Phylum) Magnoliophyta Lớp (Class) Liliopsida Bộ (Ordo) (Zingiberales) Họ (Family) (Zingiberaceae) Chi (Genus) Zingiber Loài (Species) purpureum Roscoe Tên Việt Nam: Gừng Dại, Gừng Đá, Gừng Núi Đá Tên khoa học: Zingiber purpureum Roscoe Tên khác: Cây Ngải, Zơ Rơng, Gừng Gié, Gừng Tía Tên nước ngoài: Zingiber cassumunar Roxb.
Đặc điểm hình thái chung của các cây họ Gừng (Zingiberraceae) Các loài trong họ này là thực vật tự dưỡng hay biểu sinh. Thân rễ lớn, thường phân nhánh, chứa nhiều chất dự trữ. Lá có các bẹ dài ôm lấy nhau làm thành thân giả, cuống ngắn và phiến lớn, giữa cuống và bẹ lá có phần phụ gọi là lưỡi bẹ. Thân n 5 lá thường có mùi thơm.
Ở nhiều loài thân khí sinh chỉ xuất hiện khi cây ra hoa, mọc lên từ thân rễ, xuyên qua thân giả ra ngoài mang ở phần cuối 1 cụm hoa (chi Alpinia), nhưng có loài cụm hoa nằm ngay trên thân rễ ở sát mặt đất. Hoa không đều, đài hình ống, màu lục, tràng hình ống, phía trên chia 3 thùy, thùy giữa lớn hơn hai thùy bên. Chỉ có một nhị sinh sản (ở vòng trong) với 2 bao phấn lớn nứt phía trong. Một cánh môi hình bản lớn, màu sặc sỡ, do 3 nhị dính với nhau và biến đổi thành, nằm đối diện với nhị sinh sản.
Hai nhị còn lại biến thành hai nhị lép (vô sinh) nhỏ nằm 2 bên bao phấn (nhiều khi giảm chỉ còn lại những vảy nhỏ, hoặc mất hẳn). Bầu dưới có 3 ô, mỗi ô chứa nhiều noãn. Vòi nhụy chui qua khe hở giữa 2 bao phấn và thò ra ngoài. Quả nang, đôi khi là quả mọng.
Hạt có nội nhũ và cả ngoại nhũ. Mô của các loại cây trong họ này tiết ra tinh dầu có mùi đặc trưng [11]. Giới thiệu về cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) Gừng Núi Đá hay còn gọi là Gừng Tía, Gừng Dại (Zingiber purpureum Roscoe). Thân Là loài thân thảo (thân giả) cao 1,5 – 2m, có thân rễ (thân củ) mọc dưới đất, màu đỏ sẫm, không cay gắt và có mùi đặc trưng.
Lá Lá gần như không cuống, hình thuôn, dài nhọn, giáo gốc tròn, đầu thót nhọn, mặt trên nhẵn, mặt dưới có lông như bột, dài 20-40cm, rộng 2-3,5cm; lưỡi bẹ có dạng vảy mỏng, bẹ lá có khía, có lông [2]. Hoa Cán hoa có lông, đài trung bình 15-20cm, vẩy có lông ở gốc, hình giáo nhọn, không lợp lên nhau; cụm hoa hình thoi, dày hoa, dài khoảng 11cm, rộng 4-6cm; lá cánh hoa dày xếp lợp lên nhau, cánh hoa tạo thành một ống, mép lá màu tía, hoa mau tàn. Tràng hoa có ống không vượt quá các lá bắc; thùy hẹp dài. Bao phấn ngắn hơn cánh môi; trung đới dài và mềm yếu.
Cánh môi hình tròn, chẻ sâu, màu vàng nhạt, có thùy bên do nhị lép tạo thành. Quả nang tròn, cao 1,3cm. mùa hoa tháng 7-8, mùa quả tháng 9-10 [2]. Củ Có màu đỏ vàng gần giống màu củ cà rốt, nhân dân thường dùng củ làm gia vị và làm thuốc [2].
Phân bố Cây mọc ở ven đường, thung lũng nơi ẩm, trên núi đá, dưới tán rừng thưa. Phân bố chủ yếu ở Ấn Độ, Việt Nam, Thái Lan, Malaysia, Indonesia. Ở nước ta cây xuất hiện ở một số tỉnh như Lạng Sơn, Cao Bằng, Bắc Kạn, Hà Tây, Ninh Bình và một số tỉnh phía nam [3].1: Hình thái cây Gừng Núi Đá a - Cây; b - hoa; c - lá; d - củ (thân rễ) n 7 2. Thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng, kinh tế và y dược của gừng 2.
Thành phần hóa học Gừng chứa 2-3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các hợp chất hydrocacbon sesquiterpennic: β-zingberen (35%), ar-curcumenen (17%), β-farnesen (10%) và một lượng nhỏ các hợp chất alcohol monoterpenic như geraniol, linalol, borneol [1]. Nhựa dầu gừng chứa 20-25% tinh dầu và 20-30% các chất cay. Thành phần chủ yếu của các nhóm chất cay là shogaol và zingerol. Trong đó, zingerol chiếm tỉ lệ cao nhất [1].
Ngoài ra, tinh dầu gừng còn chứa α-camphen, β-phelandren, eucalyptol và các gingerol [1] 2. Giá trị dinh dưỡng Theo số liệu nghiên cứu của USDA (United States Department of Agriculture), trong củ gừng tươi có chứa khá nhiều chất dinh dưỡng khác nhau. Phân tích thành phần trong 100g phần củ ăn được có một số chất chính sau: Bảng 2. Thành phần trong 100 g phần củ ăn đƣợc của gừng Thành phần Hàm lƣợng Năng lƣợng 335 kcal Carbohydrate 71,62g; nước 9,94g; protein 8,98g; lipit Các chất dinh dƣỡng 4,24g; đường 3,39g.
K 1320mg, Mg 214mg, P 168mg, Ca 114mg, Na 27mg, Chất khoáng Fe 19,8mg. Niacin (B3) 9,62mg; C 0,7mg; B6 0,626mg, Riboflavin (B2) 0,17mg, Thiamine (B1) 0,046mg; ngoài ra còn một Vitamin số vitamin khác như A, K…Trong gừng không chứa cholesteron. Giá trị kinh tế Trước đây, Gừng Núi Đá chủ yếu được trồng ở hộ gia đình vùng núi để sử dụng tại chỗ hoặc trồng ở quy mô nhỏ để tiêu thụ trong nước. Những năm gần đây, Gừng Núi Đá đã trở thành cây có giá trị kinh tế khá cao.
Giá trị 1kg (bao gồm thân, củ lá) của Gừng Núi Đá thương phẩm đạt từ 500 000đ đến 1 000 000đ, đem lại thu nhập lớn cho người dân. Giá trị y học Gừng có chứa một số thành phần có tác dụng chữa bệnh như zingiberene giúp hỗ trợ tiêu hóa; gingerol và shogaol có tác dụng hạ nhiệt, chống co thắt dạ dày; cineol có tác dụng diệt nhiều loại vi khuẩn. Ngoài ra, tinh dầu của củ gừng còn có hoạt tính kháng một số loại vi sinh vật [5].