Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Việt Nam sở hữu ba phần tư diện tích là đồi núi, là nơi cư trú của 54 dân tộc với khoảng 24 triệu người thuộc các cộng đồng dân tộc thiểu số. Sự khác biệt về điều kiện tự nhiên, thổ nhưỡng, khí hậu kết hợp cùng tập quán văn hóa đã hình thành nên vốn tri thức dân gian phong phú về việc sử dụng các loài thực vật làm thuốc phòng và trị bệnh. Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 80% dân số toàn cầu vẫn dựa vào các nguồn dược liệu tự nhiên trong chăm sóc sức khỏe ban đầu. Tuy nhiên, trước áp lực thu hẹp diện tích rừng tự nhiên, hoạt động khai thác thương mại thiếu kiểm soát và sự mai một của các tri thức truyền miệng qua các thế hệ, nguồn tài nguyên cây thuốc cùng kinh nghiệm bản địa đang đứng trước nguy cơ suy thoái nghiêm trọng. Mặt khác, phần lớn bài thuốc dân gian chưa được kiểm chứng đầy đủ bằng thực nghiệm khoa học về hoạt tính sinh học.
Xã Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên nằm dưới chân dãy núi Tam Đảo, có tỷ lệ đồng bào dân tộc thiểu số chiếm 65% dân số (chủ yếu là dân tộc Dao, Sán Dìu, Tày, Nùng). Đây là khu vực có tính đa dạng sinh học cao cùng truyền thống sử dụng cây thuốc lâu đời. Khóa luận tốt nghiệp "Nghiên cứu tri thức bản địa sử dụng cây thuốc tại xã Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên" do sinh viên Lương Tuấn Tài thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ khoa học sau:
- Đánh giá tính đa dạng nguồn tài nguyên cây thuốc và kinh nghiệm sử dụng cây thuốc của cộng đồng dân tộc Dao và Sán Dìu tại xã Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
- Xác định các loài cây thuốc thuộc diện quý hiếm, cần được bảo tồn ở Việt Nam hiện diện tại khu vực nghiên cứu.
- Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của một số loài cây thuốc có giá trị cao được cộng đồng dân tộc bản địa sử dụng trong phòng và trị bệnh.
- Đối tượng nghiên cứu: Các loài thực vật làm thuốc và kinh nghiệm, tri thức bản địa sử dụng cây thuốc của cộng đồng dân tộc Dao và Sán Dìu tại xã Quân Chu.
- Phạm vi không gian: Điều tra thực địa tại xã Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên; thực nghiệm kiểm tra hoạt tính sinh học tại phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ sinh học – Trường Đại học Khoa học (Đại học Thái Nguyên).
- Phạm vi thời gian: Từ tháng 01/2020 đến tháng 05/2020.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận được xây dựng dựa trên cơ sở lý thuyết của thực vật học dân tộc (ethnobotany), phân loại học thực vật và bảo tồn đa dạng sinh học. Quá trình tra cứu, giám định danh tính phân loại học và thẩm định mức độ nguy cấp của các loài cây thuốc dựa trên các tài liệu chuẩn mực: Cây cỏ Việt Nam (Phạm Hoàng Hộ, 1999), Từ điển Cây thuốc Việt Nam (Võ Văn Chi, 2012), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam (Đỗ Tất Lợi, 2005), Danh lục các loài thực vật Việt Nam (2006), Sách đỏ Việt Nam – Phần Thực vật (Bộ Khoa học và Công nghệ, 2007), Cẩm nang cây thuốc cần được bảo vệ ở Việt Nam (Nguyễn Tập, 2007) và Nghị định số 06/2019/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm.
Tác giả đã triển khai kết hợp các phương pháp nghiên cứu chuyên ngành:
- Phương pháp kế thừa: Thu thập, phân tích các tài liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội của xã Quân Chu và các công trình nghiên cứu về thực vật dược liệu có liên quan.
- Phương pháp điều tra cộng đồng: Sử dụng mẫu phiếu điều tra cây thuốc và bài thuốc dân gian của Viện Dược liệu (1993). Tiến hành phỏng vấn sâu trực tiếp các thầy lang, bà mế và người dân có kinh nghiệm thuộc hai dân tộc Dao và Sán Dìu để ghi nhận tên địa phương, dạng sống, sinh cảnh, bộ phận sử dụng, cách chế biến và công dụng chữa trị. Quy trình định danh kết hợp giữa xác định sơ bộ tại thực địa và giám định mẫu vật chuẩn cùng chuyên gia thực vật học.
- Phương pháp thu thập và xử lý mẫu tiêu bản: Thực hiện theo quy chuẩn của Nguyễn Nghĩa Thìn (1997, 2007). Mỗi loài thu từ 3–10 mẫu kèm ghi chép etyket, xử lý ép thẳng trong giấy báo (khổ 28 x 42 cm), bảo quản bằng cồn trong túi nilon trước khi làm tiêu bản khô.
- Phương pháp đánh giá đa dạng tài nguyên: Phân tích theo khung chỉ tiêu của Nguyễn Nghĩa Thìn (1997), bao gồm: đa dạng bậc taxon (ngành, lớp, họ, chi, loài), đa dạng dạng sống (cây bụi, thân thảo, gỗ nhỏ, dây leo, gỗ trung bình), đa dạng nơi sống (vườn làng bản, rừng, đồi cây bụi, ven suối), bộ phận sử dụng và nhóm bệnh điều trị.
- Phương pháp đánh giá mức độ nguy cấp: Phân hạng theo Sách đỏ Việt Nam 2007, Danh lục đỏ cây thuốc Việt Nam 2006 và Nghị định 06/2019/NĐ-CP.
- Phương pháp thực nghiệm kháng khuẩn in vitro:
- Tạo cao chiết: Mẫu thực vật (Xạ đen, Khoan cân đằng) được sấy khô ở 90°C đến khối lượng không đổi, nghiền thành bột mịn. Chiết xuất bằng phương pháp ngâm nóng với dung môi methanol theo tỷ lệ 20 g/100 ml, lắc 200 vòng/phút ở các mốc thời gian 24h, 48h, 72h. Dịch lọc được cô đặc bằng máy cô quay chân không và bảo quản ở 4°C.
- Thử nghiệm vi sinh: Sử dụng phương pháp khuếch tán giếng thạch (đường kính giếng 6 mm) trên môi trường LB (thành phần: Peptone 10 g/l, Cao nấm men 5 g/l, NaCl 10 g/l, pH 7,0). Thử nghiệm trên 4 chủng vi khuẩn kiểm định ở mật độ $10^6$ tế bào/ml gồm vi khuẩn Gram dương (Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus) và vi khuẩn Gram âm (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa). Cao chiết pha ở hai nồng độ 10 g/100 ml và 5 g/100 ml (tra 100 μl/giếng), đối chứng dương là kháng sinh Kanamycin và Amikacin (5 mg/ml). Hoạt tính được xác định qua đường kính vòng kháng khuẩn $BK = D - d$ (mm).
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Trình bày tính cấp thiết của việc bảo tồn nguồn tài nguyên cây thuốc và tri thức y học dân gian tại Việt Nam trước thực trạng suy giảm diện tích rừng và nguy cơ mai một kinh nghiệm gia truyền. Xác lập hệ thống 3 mục tiêu nghiên cứu cụ thể, chỉ rõ ý nghĩa khoa học trong việc xác lập cơ sở dữ liệu thực vật dân tộc học và ý nghĩa thực tiễn trong việc cung cấp căn cứ bảo tồn nguồn gen dược liệu tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
Phần 2: Tổng quan về tài liệu
Hệ thống hóa toàn diện lịch sử nghiên cứu, sử dụng cây thuốc trên thế giới (Châu Á, Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Phi, Châu Úc) và Việt Nam qua các thời kỳ lịch sử (thời Hùng Vương, thời Lý - Trần với danh y Tuệ Tĩnh, thời Hậu Lê với Hải Thượng Lãn Ông Lê Hữu Trác, thời Nguyễn đến các công trình hiện đại của Đỗ Tất Lợi, Võ Văn Chi). Tổng quan điều kiện tự nhiên và kinh tế – xã hội của xã Quân Chu: diện tích đất tự nhiên 4.041,97 ha (đất lâm nghiệp chiếm 2.818,14 ha, tương đương 69,73%), địa hình chuyển tiếp từ chân núi Tam Đảo (độ cao trung bình 80 m), mạng lưới thủy văn gồm suối Đá Đen và suối Chiểm; dân số 4.596 nhân khẩu thuộc 6 dân tộc, trong đó đồng bào dân tộc thiểu số chiếm 65% với thế mạnh kinh tế nông lâm nghiệp.
Phần 3: Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Quy định chi tiết đối tượng khảo sát là nguồn cây thuốc và tri thức bản địa của hai cộng đồng dân tộc Dao và Sán Dìu. Chuẩn hóa quy trình 2 bước định danh loài, 3 bước thu hái và chế tác tiêu bản thực vật, 6 tiêu chí phân tích cấu trúc đa dạng sinh học và quy trình 4 bước thực nghiệm chiết xuất, thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch trong phòng thí nghiệm.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương này tập trung trình bày các phát hiện định lượng và thực nghiệm của đề tài qua các nội dung:
- Cấu trúc phân loại học: Ghi nhận 113 loài cây thuốc thuộc 106 chi và 65 họ của 2 ngành thực vật bậc cao có mạch. Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế tuyệt đối với 112 loài (99,12%), 105 chi (99,06%) và 64 họ (98,46%); ngành Thông (Pinophyta) chỉ có 1 loài (0,88%), 1 chi (0,94%) và 1 họ (1,54%). Trong ngành Ngọc lan, lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) chiếm 92 loài (82,14%), lớp Hành (Liliopsida) chiếm 20 loài (17,86%). Tỷ lệ giữa lớp Ngọc lan và lớp Hành về họ, chi, loài lần lượt là 3,27; 4,25 và 4,60.
- Phân bố họ và các họ đa dạng nhất: Có 42 họ chỉ có 1 loài (chiếm 64,62% tổng số họ); 14 họ có 2 loài (21,54%); 3 họ có 3 loài (4,62%); duy nhất họ Bồ công anh (Asteraceae) có 9 loài (chiếm 7,96% tổng số loài). 6 họ giàu loài nhất tại khu vực nghiên cứu gồm: Asteraceae (9 loài), Euphorbiaceae (6 loài), Verbenaceae (5 loài), Moraceae (5 loài), Rubiaceae (5 loài) và Acanthaceae (4 loài), chiếm tổng cộng 34 loài (30,09%) và 29 chi (27,36%).
- Dạng sống và sinh cảnh phân bố: Tỷ lệ dạng sống gồm cây bụi 44 loài (38,94%), thân thảo 36 loài (31,86%), gỗ nhỏ 20 loài (17,70%), dây leo 9 loài (7,96%) và gỗ trung bình 4 loài (4,54% / 3,54%). Về sinh cảnh, số lượng loài phân bố tại làng bản, vườn chiếm cao nhất với 88 loài (77,88%); tiếp đến là sinh cảnh rừng với 50 loài (44,25%); đồi cây bụi, trảng cỏ có 26 loài (23,01%); ven sông suối có 2 loài (1,77%).
- Cây thuốc diện bảo tồn: Phát hiện 4 loài dược liệu quý hiếm có nguy cơ bị đe dọa tại Việt Nam gồm: Lá khôi (Ardisia silvestris), Kim giao (Nageia fleuryi), Hoàng liên gai (Berberis julianae) và Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria).
- Vốn tri thức bản địa: Ghi nhận 11 bộ phận thực vật được sử dụng làm thuốc. Đồng bào dân tộc Dao sử dụng 88 loài, tập trung vào bộ phận cả cây (42,05%) và lá (38,64%). Đồng bào dân tộc Sán Dìu sử dụng 42 loài, tập trung vào lá (50,00%), cả cây (23,81%) và thân (23,81%). Khóa luận cũng phân tích các bài thuốc điều trị bệnh về xương khớp, tiêu hóa, gan mật và mô hình truyền thụ kinh nghiệm gia truyền.
- Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn: Cao chiết methanol từ cây Xạ đen và cây Khoan cân đằng thể hiện khả năng ức chế sinh trưởng rõ rệt đối với các chủng vi khuẩn Gram dương và Gram âm thử nghiệm, tạo cơ sở thực nghiệm khẳng định kinh nghiệm sử dụng dược liệu của người dân.
Phần 5: Kết luận, tồn tại và kiến nghị
Tổng kết các chỉ số về đa dạng thực vật học, danh lục loài quý hiếm và kết quả kiểm định kháng khuẩn; chỉ ra những hạn chế về mặt thời gian khảo sát và đề xuất các giải pháp bảo vệ, nhân giống bền vững các loài cây thuốc tại xã Quân Chu.
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đã định lượng hóa toàn diện cơ cấu phân loại học của nguồn tài nguyên cây thuốc tại địa bàn nghiên cứu qua các bảng tổng hợp số liệu sau:
| Bậc phân loại |
Ngành Thông (Pinophyta) |
Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) |
Tổng số |
| Số họ (Tỷ lệ %) |
1 (1,54%) |
64 (98,46%) |
65 (100%) |
| Số chi (Tỷ lệ %) |
1 (0,94%) |
105 (99,06%) |
106 (100%) |
| Số loài (Tỷ lệ %) |
1 (0,88%) |
112 (99,12%) |
113 (100%) |
Trong ngành Ngọc lan, cơ cấu giữa hai lớp thực vật có sự chênh lệch rõ rệt:
| Bậc phân loại |
Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) |
Lớp Hành (Liliopsida) |
Tỷ lệ Ngọc lan / Hành |
| Số họ (Tỷ lệ %) |
49 (76,56%) |
15 (23,44%) |
3,27 |
| Số chi (Tỷ lệ %) |
85 (80,95%) |
20 (19,05%) |
4,25 |
| Số loài (Tỷ lệ %) |
92 (82,14%) |
20 (17,86%) |
4,60 |
Đề tài đã xác lập danh lục 4 loài cây thuốc quý hiếm có tên trong các văn bản bảo tồn quốc gia:
| TT |
Tên phổ thông |
Tên khoa học |
Họ thực vật |
SĐVN 2007 |
NĐ 06/2019/NĐ-CP |
DLĐCT 2006 |
Công dụng ghi nhận tại địa phương |
| 1 |
Hoàng đằng |
Fibraurea tinctoria Lour. |
Tiết dê (Menispermaceae) |
- |
Nhóm IIA |
- |
Đau nhức xương khớp |
| 2 |
Lá khôi |
Ardisia silvestris Pitard |
Đơn nem (Myrsinaceae) |
VU |
- |
VU |
Đau dạ dày, viêm loét dạ dày |
| 3 |
Kim giao |
Nageia fleuryi (Hickel) de Laub. |
Thông tre (Podocarpaceae) |
VU |
- |
VU |
Giải độc gan |
| 4 |
Hoàng liên gai |
Berberis julianae Schneid. |
Hoàng liên gai (Berberidaceae) |
EN |
Nhóm IA |
EN |
Viêm họng, viêm xương khớp |
Đóng góp của khóa luận thể hiện ở ba khía cạnh:
- Đóng góp dữ liệu học thuật: Cung cấp danh lục chi tiết về 113 loài cây thuốc thuộc 106 chi, 65 họ cùng kinh nghiệm sử dụng của 2 cộng đồng dân tộc Dao và Sán Dìu tại vùng đệm Vườn quốc gia Tam Đảo thuộc địa phận Thái Nguyên.
- Đóng góp về bảo tồn: Phát hiện và lập hồ sơ hiện trạng của 4 loài thực vật dược liệu có nguy cơ tuyệt chủng (Berberis julianae, Fibraurea tinctoria, Ardisia silvestris, Nageia fleuryi), làm căn cứ xây dựng kế hoạch bảo tồn nguồn gen tại chỗ (in-situ) và nhân giống chuyển chỗ (ex-situ).
- Đóng góp thực nghiệm sinh học: Cung cấp bằng chứng thực nghiệm về hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết methanol từ cây Xạ đen (Ehretia asperula) và cây Khoan cân đằng, góp phần khoa học hóa các bài thuốc gia truyền.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Thời gian thực địa ngắn (5 tháng, từ tháng 1 đến tháng 5/2020) nên chưa bao quát hết biến động sinh trưởng theo mùa của các loài thảo mộc. Nghiên cứu mới chỉ tập trung khảo sát tri thức của 2 dân tộc (Dao và Sán Dìu) trong tổng số 6 dân tộc cùng sinh sống tại xã Quân Chu. Số lượng mẫu thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn còn hạn chế (mới thực hiện trên 2 loài là Xạ đen và Khoan cân đằng).
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Mở rộng điều tra tri thức bản địa ở các cộng đồng dân tộc còn lại (Tày, Nùng, Hoa) trên địa bàn.
- Mở rộng phạm vi thử nghiệm hoạt tính sinh học trên nhiều phân đoạn chiết khác nhau và đánh giá thêm các hoạt tính dược lý chuyên sâu (chống viêm, chống oxy hóa, độc tính tế bào).
- Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống và xây dựng mô hình bảo tồn, gây trồng phát triển nguồn gen cho 4 loài cây thuốc quý hiếm ghi nhận tại địa phương.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho:
- Sinh viên và học viên cao học: Thuộc các chuyên ngành Sinh thái học, Lâm nghiệp, Bảo tồn đa dạng sinh học, Thực vật học dân tộc và Dược liệu học; đặc biệt có giá trị trong việc tham khảo phương pháp điều tra thực vật dân tộc học kết hợp thực nghiệm sinh học in vitro.
- Cán bộ quản lý và nghiên cứu bảo tồn: Cán bộ kiểm lâm, ban quản lý rừng đặc dụng vùng Tam Đảo và các tổ chức phát triển nông thôn trong việc hoạch định chính sách bảo vệ nguồn gen cây thuốc và phát triển kinh tế dược liệu dưới tán rừng.
- Nội dung tham khảo nổi bật: Phương pháp phỏng vấn cộng đồng bằng phiếu điều tra chuẩn của Viện Dược liệu; bảng tra cứu tên khoa học, tên dân tộc, bộ phận dùng và bài thuốc dân gian; quy trình chiết xuất và kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch.
Câu hỏi thường gặp
1. Khóa luận ghi nhận được bao nhiêu loài cây thuốc và phân bố taxon như thế nào?
Nghiên cứu đã ghi nhận được 113 loài cây thuốc thuộc 106 chi, 65 họ của 2 ngành thực vật bậc cao có mạch. Trong đó, ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế với 112 loài (99,12%), 105 chi và 64 họ. Ngành Thông (Pinophyta) chỉ có 1 loài (0,88%), 1 chi và 1 họ.
2. Những họ thực vật nào có số lượng loài làm thuốc nhiều nhất tại xã Quân Chu?
6 họ đa dạng nhất gồm: Asteraceae (9 loài, chiếm 7,96%), Euphorbiaceae (6 loài, 5,31%), Verbenaceae (5 loài, 4,42%), Moraceae (5 loài, 4,42%), Rubiaceae (5 loài, 4,42%) và Acanthaceae (4 loài, 3,54%). Tổng cộng 6 họ này có 34 loài, chiếm 30,09% tổng số loài cây thuốc thu thập được.
3. Địa bàn nghiên cứu có những loài cây thuốc nào thuộc diện quý hiếm cần bảo tồn?
Có 4 loài nằm trong danh mục bảo tồn quốc gia: Hoàng liên gai (Berberis julianae Schneid. – cấp EN theo Sách đỏ Việt Nam 2007 và Nhóm IA Nghị định 06/2019/NĐ-CP), Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour. – Nhóm IIA Nghị định 06/2019/NĐ-CP), Lá khôi (Ardisia silvestris Pitard – cấp VU) và Kim giao (Nageia fleuryi (Hickel) de Laub. – cấp VU).
4. Tập quán sử dụng bộ phận làm thuốc giữa dân tộc Dao và Sán Dìu có điểm gì khác biệt?
Đồng bào dân tộc Dao sử dụng nhiều nhất là bộ phận cả cây (42,05% số loài của dân tộc Dao) và lá (38,64%). Trong khi đó, đồng bào dân tộc Sán Dìu sử dụng chủ yếu là bộ phận lá (50,00% số loài của dân tộc Sán Dìu), tiếp theo là cả cây (23,81%) và thân cây (23,81%).
5. Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn trong khóa luận được thực hiện trên các đối tượng nào và theo phương pháp gì?
Khóa luận sử dụng cao chiết methanol của cây Xạ đen và cây Khoan cân đằng (chiết ở tỷ lệ 20 g bột khô/100 ml dung môi, lắc 200 vòng/phút), thử nghiệm bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch (đường kính lỗ 6 mm) trên môi trường LB đối với 4 chủng vi khuẩn gồm Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli và Pseudomonas aeruginosa, có đối chứng dương là Kanamycin và Amikacin (5 mg/ml).
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Lương Tuấn Tài đã hệ thống hóa toàn diện thành phần loài và tri thức bản địa sử dụng 113 loài cây thuốc thuộc 106 chi, 65 họ của hai cộng đồng dân tộc Dao và Sán Dìu tại xã Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. Công trình đã xác định được 4 loài thực vật dược liệu quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng thuộc diện ưu tiên bảo vệ theo Sách đỏ Việt Nam và Nghị định 06/2019/NĐ-CP. Đồng thời, nghiên cứu đã bước đầu kiểm chứng thực nghiệm thành công hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết từ cây Xạ đen và Khoan cân đằng, cung cấp nguồn tư liệu khoa học chuẩn xác phục vụ công tác bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững tài nguyên dược liệu địa phương.