Luận Án Tiến Sĩ Sinh Học: Nghiên Cứu Bảo Tồn Và Sử Dụng Bền Vững Cây Thuốc Ở Na Hang

Luận án tiến sĩ sinh học nghiên cứu nguồn tài nguyên cây thuốc, đề xuất giải pháp bảo tồn và sử dụng bền vững tại khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang, Tuyên Quang.

• Tác giả: Nguyễn Thị Hải
• Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Huy Thái
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Thực vật học
• Đề tài: Nghiên cứu nguồn tài nguyên cây thuốc nhằm đề xuất giải pháp bảo tồn và sử dụng bền vững một số loài có giá trị ở Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của luận án
• 0.2. Mục tiêu của luận án
• 0.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• 0.4. Bố cục của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Khái quát tình hình nghiên cứu về tài nguyên cây thuốc trên thế giới
• 1.1.1. Lịch sử nghiên cứu tài nguyên cây thuốc trên thế giới
• 1.1.2. Đánh giá về giá trị sử dụng và giá trị kinh tế nguồn tài nguyên cây thuốc trên thế giới
• 1.1.2.1. Đánh giá về giá trị sử dụng nguồn tài nguyên cây thuốc
• 1.1.2.2. Đánh giá về giá trị kinh tế nguồn tài nguyên cây thuốc
• 1.1.3. Tình hình nghiên cứu về kinh nghiệm sử dụng cây thuốc của các dân tộc trên thế giới
• 1.2. Khái quát về tài nguyên cây thuốc ở Việt Nam
• 1.2.1. Lịch sử nghiên cứu tài nguyên cây thuốc ở Việt Nam
• 1.2.2. Khái quát giá trị sử dụng và giá trị kinh tế nguồn tài nguyên cây thuốc ở Việt Nam
• 1.2.3. Tình hình nghiên cứu kinh nghiệm sử dụng cây thuốc các dân tộc ở Việt Nam
• 1.3. Những nghiên cứu về Hệ thực vật và cây làm thuốc tại Na Hang
• 1.4. Vấn đề bảo tồn và nghiên cứu nhân giống tài nguyên cây thuốc
• 1.5. Cây thuốc và hoạt tính kháng ung thư từ cây thuốc
• 1.6. Điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang
• 1.6.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.6.2. Đặc điểm về kinh tế xã hội
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu, địa điểm và thời gian
• 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.2.1. Nghiên cứu nguồn tài nguyên cây thuốc tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang
• 2.2.2. Kết quả thử hoạt tính sinh học và phân tích cấu trúc hóa học
• 2.2.3. Các giải pháp bảo tồn, phát triển và sử dụng bền vững các loài cây thuốc có giá trị tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp kế thừa
• 2.3.2. Phương pháp thu thập, xử lí mẫu vật và định loại
• 2.3.3. Phương pháp đánh giá tính đa dạng nguồn tài nguyên cây thuốc
• 2.3.4. Phương pháp đánh giá về giá trị bảo tồn nguồn gen cây thuốc
• 2.3.5. Phương pháp xây dựng bản đồ phân bố của một số loài thực vật quý hiếm
• 2.3.6. Phương pháp nghiên cứu thực vật làm thuốc của các dân tộc
• 2.3.7. Phương pháp nhân giống một số cây thuốc chủ yếu
• 2.3.8. Thử hoạt tính sinh học in vitro (gây độc tế bào và hoạt tính ức chế α-glucosidase, α-amylase) của một số loài thông dụng và có triển vọng
• 2.3.9. Xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu nguồn tài nguyên cây thuốc tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang
• 3.1.1. Đa dạng nguồn tài nguyên cây thuốc tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.1.1. Đa dạng về các bậc taxon trong ngành
• 3.1.1.2. Đa dạng về bậc họ
• 3.1.1.3. Đa dạng về bậc chi
• 3.1.1.4. Nguồn gen cây thuốc quý hiếm cần được bảo vệ
• 3.1.1.5. Xây dựng bản đồ phân bố một số loài thực vật nguy cấp, quý hiếm
• 3.1.1.6. Đa dạng cây thuốc được sử dụng bởi hai dân tộc Tày và Dao tại khu BTTN Na Hang
• 3.1.1.6.1. Thành phần cây thuốc được sử dụng bởi hai dân tộc Tày và Dao tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.1.6.2. Bộ phận sử dụng cây thuốc của hai dân tộc Tày và Dao tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.1.6.3. Cách sử dụng cây thuốc của hai dân tộc Tày và Dao tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.1.6.4. Kinh nghiệm điều trị các nhóm bệnh của hai dân tộc Tày và Dao tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.2. Kết quả thử hoạt tính sinh học và phân tích cấu trúc hóa học
• 3.1.2.1. Sàng lọc hoạt tính sinh học
• 3.1.2.2. Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học mẫu TQ02 từ loài Ba bét quả nhỏ (Mallotus microcarpus Pax & K.)
• 3.1.2.3. Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học mẫu TQ13 từ loài Song môi tàu (Miliusa sinensis Fin.)
• 3.1.3. Các giải pháp bảo tồn, phát triển và sử dụng bền vững các loài cây thuốc có giá trị tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang
• 3.1.3.1. Các loài cây thuốc có triển vọng phát triển
• 3.1.3.2. Các tiêu chí lựa chọn các loài cây thuốc có triển vọng phát triển
• 3.1.3.3. Đề xuất một số loài cây thuốc có triển vọng cần nghiên cứu tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.3.4. Thăm dò khả năng nhân giống của hai loài cây thuốc có tiềm năng khai thác và sử dụng tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.3.4.1. Nhân giống loài Râu hùm (Tacca chantrieri Andre) tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.3.4.2. Nhân giống loài Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour.) tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.3.5. Đề xuất một số giải pháp nhằm bảo tồn và phát triển bền vững một số loài cây thuốc tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.3.6. Vấn đề bảo tồn nguồn tài nguyên cây thuốc của người dân tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang
• 3.1.3.7. Một số giải pháp nhằm bảo tồn và phát triển bền vững một số loài cây thuốc tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Tóm tắt

I. Bảo tồn cây thuốc

Bảo tồn cây thuốc là một trong những trọng tâm chính của nghiên cứu tại Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên Na Hang. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khu vực này có sự đa dạng sinh học cao với nhiều loài cây thuốc quý hiếm, trong đó có những loài được liệt kê trong Sách Đỏ Việt Nam. Việc bảo tồn các loài này không chỉ giúp duy trì nguồn gen quý mà còn góp phần bảo vệ biodiversity của khu vực. Các giải pháp bảo tồn được đề xuất bao gồm việc xây dựng bản đồ phân bố các loài thực vật quý hiếm, nghiên cứu nhân giống và phát triển các chính sách bảo tồn hiệu quả.

1.1. Đặc điểm cây thuốc

Nghiên cứu đã xác định được đặc điểm cây thuốc tại Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên Na Hang với sự đa dạng về họ, chi và loài. Các loài cây thuốc được phân bố chủ yếu trong các khu rừng ẩm nhiệt đới, đặc biệt là trên núi đá vôi. Một số loài có giá trị cao như Hoàng đằng và Râu hùm đã được nghiên cứu kỹ lưỡng về đặc điểm sinh học và khả năng nhân giống.

1.2. Giá trị cây thuốc

Giá trị cây thuốc tại khu bảo tồn không chỉ nằm ở khả năng chữa bệnh mà còn ở tiềm năng kinh tế. Nhiều loài cây thuốc được sử dụng trong y học cổ truyền của các dân tộc Tày và Dao. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các loài này có hoạt tính sinh học cao, đặc biệt là khả năng ức chế tế bào ung thư, mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phát triển các loại thuốc mới.

II. Sử dụng bền vững

Sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên cây thuốc là mục tiêu quan trọng của nghiên cứu. Việc khai thác quá mức và thiếu kế hoạch đã đẩy nhiều loài cây thuốc vào nguy cơ tuyệt chủng. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp như quản lý chặt chẽ việc khai thác, phát triển các mô hình trồng và nhân giống cây thuốc, đồng thời nâng cao nhận thức của cộng đồng về giá trị của tài nguyên thiên nhiên.

2.1. Phát triển bền vững

Phát triển bền vững các loài cây thuốc được thực hiện thông qua việc nghiên cứu nhân giống và trồng trọt. Các loài như Râu hùm và Hoàng đằng đã được thử nghiệm nhân giống thành công, mở ra tiềm năng phát triển kinh tế cho cộng đồng địa phương. Nghiên cứu cũng đề xuất việc kết hợp giữa bảo tồn và phát triển kinh tế để đảm bảo sự bền vững lâu dài.

2.2. Chính sách bảo tồn

Chính sách bảo tồn được đề xuất bao gồm việc xây dựng các quy định pháp lý chặt chẽ về khai thác và sử dụng cây thuốc. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hợp tác giữa các cơ quan quản lý, nhà khoa học và cộng đồng địa phương trong việc thực hiện các chính sách bảo tồn hiệu quả.

III. Nghiên cứu bảo tồn

Nghiên cứu bảo tồn tại Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên Na Hang đã đạt được nhiều kết quả quan trọng. Nghiên cứu đã xác định được sự đa dạng của các loài cây thuốc, đồng thời đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững. Các kết quả nghiên cứu không chỉ có giá trị khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn cao, góp phần vào việc bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế địa phương.

3.1. Khoa học cây thuốc

Khoa học cây thuốc đã được áp dụng để nghiên cứu các đặc điểm sinh học và hoạt tính dược lý của các loài cây thuốc. Nghiên cứu đã phân lập và xác định được các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, mở ra tiềm năng ứng dụng trong y học hiện đại.

3.2. Phát triển cộng đồng

Phát triển cộng đồng được thực hiện thông qua việc nâng cao nhận thức và năng lực của người dân địa phương trong việc bảo tồn và sử dụng bền vững các loài cây thuốc. Nghiên cứu cũng đề xuất việc phát triển các mô hình kinh tế dựa trên cây thuốc để tạo thu nhập bền vững cho cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Nghiên cứu tài nguyên thực vật nhiệt đới trên các hệ sinh thái núi đá vôi (karst ecosystem) đóng vai trò then chốt trong chiến lược bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển dược liệu toàn cầu. Khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Na Hang, tỉnh Tuyên Quang sở hữu diện tích rừng đặc dụng 21.238,7 ha, trong đó khoảng 68% là rừng ẩm nhiệt đới nguyên sinh hoặc ít bị tác động và 70% nằm trên địa hình núi đá vôi thuộc Vòng cung Lô - Gâm. Mặc dù các nghiên cứu sơ bộ trước đây của Mike Hill & Nevill Kemp (1996, 1997) hay Nguyễn Nghĩa Thìn và Đặng Quyết Chiến (2006) đã ghi nhận hệ thực vật Na Hang có 1.162 loài thuộc 604 chi, 159 họ, nhưng vẫn tồn tại khoảng trống nghiên cứu sâu sắc (research gap) về việc đánh giá tổng thể, hệ thống hóa nguồn tài nguyên cây thuốc, giải mã tri thức y học bản địa của cộng đồng dân tộc thiểu số và khảo sát hóa thực vật định hướng hoạt tính sinh học kết hợp thử nghiệm nhân giống bảo tồn.

Luận án tiến sĩ sinh học của nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Hải (2018), chuyên ngành Thực vật học (Mã số: 9.11) dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Trần Huy Thái và PGS.TS. Nguyễn Tiến Đạt tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã giải quyết trọn vẹn khoảng trống này thông qua cách tiếp cận liên ngành.

Hệ thống câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu được xác lập tường minh:

• Câu hỏi nghiên cứu 1 (Q1): Mức độ đa dạng taxon, dạng sống và giá trị bảo tồn nguồn gen của hệ cây thuốc tại Khu BTTN Na Hang phân bố như thế nào?
• Câu hỏi nghiên cứu 2 (Q2): Tri thức bản địa của hai dân tộc Tày và Dao trong việc sử dụng cây thuốc có những điểm tương đồng, dị biệt và giá trị điều trị thực chứng ra sao?
• Câu hỏi nghiên cứu 3 (Q3): Các loài cây thuốc tiềm năng tại địa phương (Mallotus microcarpus và Miliusa sinensis) chứa các hợp chất thứ cấp nào và có hoạt tính gây độc tế bào ung thư, ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase/$\alpha$-amylase ở mức độ nào?
• Câu hỏi nghiên cứu 4 (Q4): Quy trình kỹ thuật nhân giống hữu tính và vô tính nào tối ưu hóa tỷ lệ sinh trưởng của các loài nguy cấp, có giá trị cao như Râu hùm (Tacca chantrieri) và Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria)?

Giả thuyết khoa học tương ứng:

• Giả thuyết 1 (H1): Hệ cây thuốc Na Hang có tính đa dạng taxon cao, chịu sự chi phối sinh thái núi đá vôi nhiệt đới và chứa tỷ lệ đáng kể các loài nguy cấp cần bảo tồn ưu tiên.
• Giả thuyết 2 (H2): Tri thức y thực vật của người Tày và Dao phản ánh sự thích ứng sinh thái sâu sắc với sự tích lũy kinh nghiệm trị liệu phong phú trên các nhóm bệnh tiêu hóa, xương khớp và giải độc.
• Giả thuyết 3 (H3): Chiết xuất phân đoạn và hợp chất sạch từ Mallotus microcarpus và Miliusa sinensis thể hiện hoạt tính gây độc tế bào ung thư in vitro chọn lọc và ức chế enzyme chuyển hóa đường.
• Giả thuyết 4 (H4): Ứng dụng chất điều hòa sinh trưởng thực vật (auxin) ở nồng độ và thời vụ thích hợp sẽ phá vỡ giới hạn nhân giống sinh dưỡng, tạo tiền đề chuyển giao phát triển bền vững.

Khung lý thuyết của luận án được xây dựng dựa trên sự giao thoa giữa Thuyết sinh thái học bảo tồn (Conservation Biology Paradigm), Thuyết thực vật dân tộc học định lượng (Quantitative Ethnobotany) và Lý thuyết chuyển hóa thứ cấp trong hóa thực vật học (Plant Secondary Metabolite Theory). Phạm vi nghiên cứu bao quát toàn bộ 21.238,7 ha rừng đặc dụng Na Hang với 241 mẫu tiêu bản thu thập, 647 loài cây thuốc được giám định, đánh giá hoạt tính sinh học in vitro và khảo sát nhân giống thực nghiệm trong giai đoạn 2014–2016.

Literature Review và Positioning

Nghiên cứu tài nguyên cây thuốc và tri thức bản địa trên thế giới đã trải qua quá trình phát triển lâu dài từ các công trình cổ điển như Shennong Bencao Jing (Trung Quốc), hệ thống Ayurveda với tác phẩm của Charaka và Sushruta (Ấn Độ), đến các nghiên cứu hiện đại của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO, 1985) ghi nhận gần 20.000 loài thực vật làm thuốc. Trong thập niên gần đây, xu hướng nghiên cứu quốc tế chuyển dịch mạnh mẽ sang tích hợp giữa điều tra dân tộc thực vật học với phân lập hợp chất tự nhiên kháng ung thư và hạ đường huyết.

Các cuộc tranh luận học thuật lớn trong lĩnh vực này tập trung vào hai luồng quan điểm đối lập:

1. Trường phái bảo tồn nghiêm ngặt (Strict Preservationism): Nhấn mạnh việc khoanh nuôi tuyệt đối, cô lập vùng lõi vườn quốc gia và hạn chế tối đa sự can thiệp của con người nhằm duy trì tính toàn vẹn sinh thái tự nhiên.
2. Trường phái bảo tồn dựa vào cộng đồng và phát triển sinh kế (Community-based Sustainable Utilization): Khẳng định tri thức bản địa là nguồn lực bảo tồn vô giá; việc kết hợp khai thác hợp lý, nhân giống thương mại hóa và chia sẻ lợi ích kinh tế với cư dân bản địa mới là giải pháp duy trì tính bền vững lâu dài của nguồn gen (Frankel & Soulé, 1981).

Trong bức tranh tổng quan đó, các nghiên cứu quốc tế điển hình như công trình của Ayyanar & Ignacimuthu (2011) về dân tộc Kani tại dãy Western Ghats (Ấn Độ) hay khảo sát của Shrestha & Dhillion (2003) tại cộng đồng Tamang (Nepal) đã chứng minh vai trò quyết định của việc định lượng hóa tri thức bản địa. So sánh với các nghiên cứu này, luận án của Nguyễn Thị Hải không dừng lại ở mức mô tả định tính danh lục mà đã định vị nghiên cứu vào mắt xích giao thoa: từ phân loại học taxon, điều tra dân tộc học so sánh (Tày - Dao), trắc nghiệm hoạt tính sinh học phân tử hiện đại, đến thực nghiệm nhân giống nông - lâm học.

Tại Việt Nam, tiếp nối các công trình nền tảng của Đỗ Tất Lợi (1962–2000), Võ Văn Chi (2012), Viện Dược liệu (2016) và các nghiên cứu hóa thực vật của Châu Văn Minh và cộng sự (2004, 2005), luận án của Nguyễn Thị Hải đã lấp đầy khoảng trống dữ liệu cụ thể tại khu vực núi đá vôi Na Hang – nơi có mức độ đa dạng sinh học cao nhưng chịu áp lực suy thoái do khai thác tự nhiên thiếu kiểm soát.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng và kiểm chứng Thuyết thực vật dân tộc học định lượng (Quantitative Ethnobotanical Theory) của Phillips & Gentry (1993) và Thuyết chọn lọc hóa sinh sinh thái (Biochemical Ecological Selection Hypothesis) của Ehrlich & Raven. Nghiên cứu chứng minh rằng tri thức sử dụng cây thuốc của các dân tộc bản địa không phân bố ngẫu nhiên mà hội tụ cao độ vào các họ thực vật có hàm lượng hoạt chất thứ cấp đặc trưng (như Euphorbiaceae, Annonaceae, Menispermaceae).

Mô hình lý thuyết của luận án thiết lập 4 mệnh đề khoa học then chốt:

• Mệnh đề 1 ($P_1$): Đa dạng taxon của hệ cây thuốc tỷ lệ thuận với tính phân hóa sinh cảnh karst và cấu trúc đai cao địa hình.
• Mệnh đề 2 ($P_2$): Sự tương đồng và dị biệt trong kinh nghiệm sử dụng cây thuốc giữa các dân tộc cùng sinh cảnh chịu sự điều hòa bởi tập quán văn hóa và cơ cấu bệnh tật đặc thù của từng tộc người.
• Mệnh đề 3 ($P_3$): Các loài thực vật thuộc chi Mallotus và Miliusa phân bố trên núi đá vôi chứa các dẫn xuất hóa thực vật có khả năng ức chế chọn lọc các dòng tế bào ung thư người và enzyme tiêu hóa carbohydrate.
• Mệnh đề 4 ($P_4$): Khả năng tái sinh sinh dưỡng của các loài cây thuốc quý hiếm phụ thuộc có ý nghĩa thống kê vào loại mô phân sinh (hom thân, hom củ), nồng độ chất kích thích sinh trưởng ngoại sinh và tính chu kỳ mùa vụ.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp đa chiều 3 trụ cột: Hình thái học phân loại (Morphotaxonomy) – Dân tộc thực vật học (Ethnobotany) – Hóa sinh dược học (Phytochemical Bioassays) kết hợp giải pháp Nông sinh học bảo tồn (Conservation Agronomy). Phương pháp tiếp cận này khắc phục triệt để tính đơn lẻ của các nghiên cứu thực vật truyền thống, tạo thành chuỗi giá trị khép kín từ nghiên cứu cơ bản đến ứng dụng thực tiễn. Điều kiện biên (boundary conditions) của khung phân tích được xác lập trong giới hạn sinh thái rừng nhiệt đới gió mùa núi đá vôi vùng Đông Bắc Việt Nam, với cấu trúc thổ nhưỡng feralit biến tính trên nền đá mẹ vôi, granit và sa thạch.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Luận án áp dụng thế giới quan thực chứng hậu kỳ (post-positivism) kết hợp phương pháp hỗn hợp đa tầng (multi-level mixed methods design). Thiết kế nghiên cứu đan xen giữa khảo sát thực địa diện rộng, phỏng vấn sâu nhân học định lượng và thực nghiệm phòng thí nghiệm chuẩn hóa.

Địa bàn nghiên cứu tập trung tại 3 xã trọng điểm đại diện cho các vùng sinh thái và phân bố dân cư của Khu BTTN Na Hang: Thanh Tương, Sơn Phú và Khau Tinh. Đối tượng nghiên cứu là toàn bộ các loài cây thuốc mọc tự nhiên và cây thuốc được đồng bào dân tộc sử dụng.

Quy trình nghiên cứu rigorous

1. Phương pháp điều tra thực vật và thu mẫu: Thực hiện theo quy chuẩn của Nguyễn Nghĩa Thìn (1997, 2007) trên các tuyến điều tra thực địa có chiều rộng 10m, chiều dài trên 1km cắt qua các sinh cảnh: rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới núi đất, rừng trên núi đá vôi, rừng tái sinh và thung lũng ven suối. Tổng cộng 241 mẫu tiêu bản của 241 loài đại diện đã được thu thập, xử lý theo quy chuẩn kích thước 29 x 41 cm, bảo quản bằng cồn 50–55° và lưu giữ tại Phòng Tiêu bản thực vật (HN), Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật.
2. Phương pháp giám định tên khoa học: Sử dụng phương pháp hình thái so sánh kết hợp tra cứu các bộ Thực vật chí kinh điển (Flora of China, Cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ, Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ Thực vật Hạt kín ở Việt Nam của Nguyễn Tiến Bân).
3. Phương pháp nghiên cứu thực vật dân tộc học: Sử dụng phiếu điều tra bán cấu trúc phỏng vấn trực tiếp các lương y, già làng và người dân bản địa Tày, Dao theo hướng dẫn của WHO và Bộ Y tế.
4. Phương pháp GIS: Xây dựng bản đồ phân bố các loài thực vật nguy cấp quý hiếm trên nền bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000, hệ tọa độ quốc gia VN2000, tích hợp dữ liệu định vị GPS cầm tay ngoài thực địa.
5. Phương pháp hóa học và hoạt tính sinh học: Chiết xuất phân đoạn bằng dung môi có độ phân cực tăng dần (n-hexan, EtOAc, MeOH). Phân lập hợp chất sạch bằng sắc ký cột (silica gel, Sephadex LH-20, RP-18). Xác định cấu trúc hóa học bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$ đo trên máy Bruker AVANCE 500 MHz) kết hợp phổ khối (ESI-MS).
6. Phương pháp thử hoạt tính sinh học in vitro: Thử độc tính tế bào bằng phương pháp MTT trên 4 dòng tế bào ung thư người: KB (ung thư biểu mô), HepG2 (ung thư gan), LU (ung thư phổi), MCF-7 (ung thư vú). Thử hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase và $\alpha$-amylase theo quy trình chuẩn quốc tế.
7. Phương pháp nhân giống thực nghiệm: Thử nghiệm giâm hom (vô tính) và gieo hạt (hữu tính) với các tổ hợp xử lý chất điều hòa sinh trưởng: Indole-3-acetic acid (IAA), Indole-3-butyric acid (IBA), $\alpha$-Naphthaleneacetic acid ($\alpha$-NAA) ở các dải nồng độ khác nhau (50 ppm, 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm) và theo dõi động thái sinh trưởng qua các mốc thời gian 15, 30, 45, 60 ngày.

Data và phân tích

Dữ liệu thực địa và thực nghiệm được xử lý thống kê toán học sinh học bằng phần mềm Microsoft Excel và SPSS. Các chỉ số đa dạng taxon ($S/F$, $S/G$, $G/F$) được tính toán chi tiết. Độ tin cậy của các phép thử sinh học và số liệu nhân giống được đảm bảo qua 3 lần lặp lại độc lập ($n=3$), biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình $\pm$ độ lệch chuẩn ($\text{Mean} \pm \text{SD}$), đánh giá ý nghĩa thống kê ở mức $p < 0,05$. Giá trị $\text{IC}_{50}$ được tính toán bằng phần mềm TableCurve 2D.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

1. Xác lập danh lục đa dạng nguồn tài nguyên cây thuốc phong phú bậc nhất khu vực Đông Bắc: Luận án đã xác định được tại Khu BTTN Na Hang có 647 loài cây thuốc, thuộc 446 chi, 153 họ của 4 ngành Thực vật bậc cao có mạch. Trong đó:

   • Ngành Mộc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế tuyệt đối với 614 loài (94,90%), 422 chi (94,62%) và 138 họ (90,20%).
   • Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) chiếm 504 loài (77,90%), Lớp Hành (Liliopsida) chiếm 110 loài (17,00%).
   • Ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) có 24 loài (3,71%), ngành Thông đất (Lycopodiophyta) có 6 loài (0,93%) và ngành Thông (Pinophyta) có 3 loài (0,46%).
   • 10 họ giàu loài nhất gồm: Thầu dầu (Euphorbiaceae - 42 loài), Cà phê (Rubiaceae - 38 loài), Cúc (Asteraceae - 34 loài), Đậu (Fabaceae - 33 loài), Hoa môi (Lamiaceae - 24 loài), Trúc đào (Apocynaceae - 19 loài), Gừng (Zingiberaceae - 19 loài), Cỏ roi ngựa (Verbenaceae - 18 loài), Ráy (Araceae - 16 loài), Gai dầu (Cannabaceae - 15 loài).

2. Đánh giá hiện trạng nguồn gen cây thuốc quý hiếm và nguy cấp: Thống kê có 68 loài cây thuốc quý hiếm nằm trong các danh lục bảo tồn, bao gồm:

   • 39 loài ghi trong Sách Đỏ Việt Nam (2007) (như Hoàng đàn Cupressus torulosa, Bách xanh Calocedrus macrolepis, Nghiến Excentrodendron tonkinense, Thông tre Podocarpus neriifolius).
   • 28 loài trong Danh lục Đỏ Cây thuốc Việt Nam (2006).
   • 21 loài thuộc Nghị định 32/2006/NĐ-CP (Nhóm IIA).
   • 17 loài trong Danh lục Đỏ IUCN (2014). Luận án đã số hóa và xây dựng thành công Bản đồ phân bố không gian của các loài thực vật quý hiếm tại Na Hang trên hệ tọa độ VN2000.

3. Hệ thống hóa tri thức dân tộc thực vật học của người Tày và Dao: Ghi nhận 258 loài cây thuốc thuộc 198 chi, 98 họ được hai dân tộc sử dụng. Trong đó người Tày sử dụng 206 loài (chữa 14 nhóm bệnh chứng), người Dao sử dụng 183 loài. Dạng sống cây thảo chiếm tỷ lệ cao nhất (38,76%), tiếp đến là cây bụi (25,97%), dây leo (20,16%) và cây gỗ (15,12%). Bộ phận dùng chủ yếu là toàn cây (35,27%) và lá (27,52%).

4. Phát hiện hóa thực vật và hoạt tính sinh học đột phá:

   • Từ loài Ba bét quả nhỏ (Mallotus microcarpus Pax & K. Hoffm.), mẫu TQ02, đã phân lập và xác định cấu trúc của các hợp chất sạch thuộc khung triterpenoid và phenolic. Dịch chiết và các hợp chất thể hiện hoạt tính ức chế mạnh tế bào ung thư người (KB, HepG2, LU, MCF-7) với giá trị $\text{IC}_{50}$ thấp và ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase, $\alpha$-amylase.
   • Từ loài Song môi tàu (Miliusa sinensis Finet & Gagnep.), mẫu TQ13, đã phân lập thành công alcaloid liriodenine. Hợp chất này thể hiện độc tính tế bào vượt trội trên dòng tế bào ung thư biểu mô KB ($\text{IC}{50} = 2,30\ \mu\text{g/ml}$) và ung thư vú MCF-7 ($\text{IC}{50} = 2,89\ \mu\text{g/ml}$), đồng thời ức chế chọn lọc vi khuẩn Staphylococcus aureus ($\text{IC}{50} = 0,59\ \mu\text{g/ml}$) và Bacillus subtilis ($\text{IC}{50} = 0,68\ \mu\text{g/ml}$).

5. Xây dựng quy trình nhân giống chuẩn xác cho hai loài dược liệu mục tiêu:

   • Râu hùm (Tacca chantrieri André): Giâm hom củ xử lý bằng chất kích thích sinh trưởng $\alpha$-NAA hoặc IBA ở nồng độ 100–150 ppm vào vụ Xuân (tháng 2–3) cho tỷ lệ nảy chồi đạt trên 85% và tỷ lệ ra rễ đạt trên 80% sau 60 ngày. Hạt giống có tỷ lệ nảy mầm tự nhiên đạt 65–70% khi được xử lý ngâm nước ấm 40°C trong 6 giờ.
   • Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour.): Giâm hom thân bánh tẻ đoạn 15–20 cm có 2–3 mắt ngủ, xử lý IBA nồng độ 150 ppm cho tỷ lệ sống đạt 83,33%, số rễ trung bình đạt 6,8 rễ/hom và chiều dài rễ trung bình đạt 7,2 cm sau 60 ngày theo dõi.

Implications đa chiều

• Về mặt lý thuyết: Cung cấp cơ sở dữ liệu phân loại học và hóa sinh thực vật hoàn chỉnh cho các chi Mallotus và Miliusa tại Việt Nam, đóng góp dữ liệu cho kho tàng hóa sinh học quốc tế về hợp chất thứ cấp trên núi đá vôi.
• Về mặt phương pháp luận: Chuẩn hóa mô hình nghiên cứu kết hợp từ khảo sát thực địa, ứng dụng GIS định vị tọa độ nguồn gen, phân tích cấu trúc phổ NMR đến thử nghiệm nhân giống nông học in situ/ex situ.
• Về ứng dụng thực tiễn: Cung cấp danh mục 12 loài cây thuốc có triển vọng phát triển kinh tế cao (như Râu hùm, Hoàng đằng, Bình vôi, Hà thủ ô đỏ, Khôi nhung, Giảo cổ lam) để địa phương quy hoạch vùng trồng nguyên liệu đạt chuẩn GACP-WHO.
• Về chính sách: Cung cấp luận cứ khoa học trực tiếp cho Ban Quản lý Khu BTTN Na Hang và Sở Khoa học & Công nghệ tỉnh Tuyên Quang trong việc xây dựng phương án quản lý rừng bền vững, bảo tồn tri thức bản địa gắn liền với chương trình mục tiêu quốc gia xóa đói giảm nghèo.

Limitations và Future Research

Mặc dù đạt được nhiều kết quả xuất sắc, luận án vẫn tồn tại một số giới hạn khoa học khách quan:

1. Giới hạn không gian và mùa vụ: Việc thu mẫu thực địa trong 2 năm (2014–2016) chưa thể bao quát trọn vẹn toàn bộ các biến động sinh học theo chu kỳ thời tiết nhiều năm của các loài thực vật có mùa sinh trưởng ngắn hạn.
2. Giới hạn thử nghiệm sinh học: Các thử nghiệm hoạt tính sinh học mới dừng lại ở mức in vitro; chưa thực hiện các thử nghiệm in vivo trên mô hình động vật để đánh giá dược động học và độc tính trường diễn.
3. Giới hạn quy mô nhân giống: Thử nghiệm nhân giống loài Râu hùm và Hoàng đằng mới thực hiện ở quy mô vườn ươm thực nghiệm, chưa mở rộng ra mô hình sản xuất nông lâm kết hợp quy mô hàng hóa lớn.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Ứng dụng kỹ thuật chỉ thị phân tử (DNA barcoding) để định loại chính xác các taxon dưới loài và giám định nguồn gốc dược liệu thương phẩm.
• Nghiên cứu sâu cơ chế phân tử của dẫn xuất liriodenine từ Miliusa sinensis tác động lên chu trình tế bào và con đường tín hiệu apoptosis của tế bào ung thư.
• Xây dựng mô hình chuỗi giá trị dược liệu có sự tham gia của cộng đồng (Community-based value chain) cho 12 loài cây thuốc tiềm năng tại vùng đệm Khu BTTN Na Hang.

Tác động và ảnh hưởng

• Tác động học thuật: Công trình là tài liệu tham khảo chuẩn mực trong đào tạo sau đại học ngành Thực vật học, Dược liệu học và Sinh thái học bảo tồn tại Việt Nam; cung cấp dẫn liệu gốc cho việc biên soạn Sách Đỏ và Danh lục Đỏ các giai đoạn tiếp theo.
• Tác động công nghiệp dược: Mở ra nguồn nguyên liệu và hoạt chất tiềm năng cho các viện nghiên cứu, doanh nghiệp dược phẩm chiết xuất các hợp chất tinh khiết phục vụ nghiên cứu tiền lâm sàng thuốc kháng u và hỗ trợ điều trị đái tháo đường.
• Tác động chính sách: Định hình cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng gắn với bảo tồn cây dược liệu tại tỉnh Tuyên Quang và khu vực miền núi phía Bắc.
• Tác động xã hội: Nâng cao nhận thức bảo tồn của đồng bào Tày, Dao; chuyển đổi tập quán từ thu hái tận diệt sang gây trồng, bảo vệ vốn gen tự nhiên và nâng cao thu nhập bền vững.

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học: Tiếp cận phương pháp luận nghiên cứu đa ngành mẫu mực giữa phân loại học thực vật, dân tộc thực vật học và hóa thực vật.
• Các nhà khoa học thực vật & dược học: Thừa hưởng bộ dữ liệu hóa thực vật và tọa độ phân bố chính xác của 68 loài cây thuốc quý hiếm tại Na Hang.
• Doanh nghiệp và Hợp tác xã dược liệu: Sở hữu quy trình kỹ thuật nhân giống giâm hom Râu hùm và Hoàng đằng đã được kiểm chứng tỷ lệ sống cao.
• Cơ quan quản lý nhà nước & Ban quản lý khu bảo tồn: Có cơ sở dữ liệu định lượng để hoạch định chính sách phân vùng bảo vệ nghiêm ngặt và phát triển kinh tế lâm sản ngoài gỗ.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và nó mở rộng lý thuyết nào?
Trả lời: Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất là việc thiết lập Mô hình tích hợp Dân tộc thực vật học - Hóa sinh học bảo tồn (Integrated Ethno-Phytochemical Conservation Model) trên hệ sinh thái karst nhiệt đới. Luận án mở rộng trực tiếp Thuyết thực vật dân tộc học định lượng của Phillips & Gentry (1993) bằng cách chứng minh rằng các kinh nghiệm điều trị truyền thống của người Tày và Dao đối với các bệnh viêm nhiễm, u bướu có mối tương quan hóa sinh học xác thực thông qua việc phân lập thành công các hợp chất có hoạt tính độc tế bào cao (như liriodenine từ Miliusa sinensis) và các chất ức chế enzyme chuyển hóa từ Mallotus microcarpus.

2. Đổi mới phương pháp luận của luận án so với các nghiên cứu trước đây thể hiện như thế nào?
Trả lời: So với các công trình thực vật học thuần túy trước đây tại Na Hang (như Mike Hill & Nevill Kemp, 1996; Nguyễn Nghĩa Thìn, 2006 chỉ dừng lại ở thống kê danh lục), luận án đã tạo ra bước đột phá về phương pháp luận qua 3 điểm: (1) Kết hợp hệ thống định vị GPS và GIS trên hệ quy chiếu quốc gia VN2000 để lập bản đồ phân bố không gian cho các loài nguy cấp; (2) Sử dụng kỹ thuật cộng hưởng từ hạt nhân ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, ESI-MS) để giải mã cấu trúc hóa học phân tử kết hợp thử nghiệm MTT sàng lọc hoạt tính kháng ung thư; (3) Khép kín chu trình nghiên cứu bằng việc thiết kế thí nghiệm nhân giống nông học có đối chứng thống kê nghiêm ngặt.

3. Phát hiện bất ngờ nhất (counter-intuitive/surprising finding) từ số liệu thực nghiệm là gì?
Trả lời: Phát hiện bất ngờ nhất là hoạt tính sinh học cực mạnh của hợp chất alkaloid phân lập từ mẫu TQ13 loài Song môi tàu (Miliusa sinensis). Mặc dù loài này ít được y văn cổ truyền ghi nhận như một cây thuốc phổ biến so với các loài khác, nhưng hợp chất sạch liriodenine tách chiết từ nó lại thể hiện hoạt tính ức chế tế bào ung thư vú MCF-7 ($\text{IC}{50} = 2,89\ \mu\text{g/ml}$) và ung thư biểu mô KB ($\text{IC}{50} = 2,30\ \mu\text{g/ml}$) tương đương với một số chất đối chứng dương trong hóa trị liệu, đồng thời có hoạt tính kháng khuẩn Gram dương S. aureus rất mạnh ở nồng độ dưới $1\ \mu\text{g/ml}$.

4. Luận án có cung cấp quy trình nhân giống chuẩn xác có khả năng lặp lại (replication protocol) không?
Trả lời: Có. Luận án cung cấp chi tiết toàn bộ thông số thực nghiệm: (1) Với Râu hùm (Tacca chantrieri): Kích thước hom củ 2–3 cm, xử lý ngâm $\alpha$-NAA 100 ppm trong 30 phút, giá thể cát ẩm + đất mùn (1:1), giâm vào tháng 2 (vụ Xuân), độ ẩm 80–85%, che sáng 70%; (2) Với Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria): Hom thân bánh tẻ 15–20 cm, xử lý IBA 150 ppm, giâm ở nhiệt độ 22–26°C cho tỷ lệ ra rễ đạt 83,33%. Toàn bộ quy trình có thể chuyển giao và nhân rộng độc lập tại các trạm thực nghiệm giống lâm nghiệp.

5. Chương trình nghiên cứu 10 năm tiếp theo từ nền tảng luận án được định hình ra sao?
Trả lời: Chương trình 10 năm gồm 3 giai đoạn: (1) Giai đoạn 1 (Năm 1–3): Giải trình tự gen và xây dựng mã vạch DNA (DNA barcoding) cho toàn bộ 68 loài cây thuốc quý hiếm tại Na Hang; (2) Giai đoạn 2 (Năm 4–6): Thử nghiệm in vivo và nghiên cứu độc tính bán trường diễn, cơ chế dược lý phân tử của liriodenine và dịch chiết Mallotus microcarpus; (3) Giai đoạn 3 (Năm 7–10): Xây dựng vùng chuyên canh 100 ha dược liệu đạt chuẩn GACP-WHO tại Tuyên Quang, chuyển giao công nghệ chiết xuất bán công nghiệp cho các đơn vị sản xuất dược phẩm.

Kết luận

1. Đã điều tra, giám định và xác lập hệ thống dữ liệu toàn diện về 647 loài cây thuốc thuộc 446 chi, 153 họ của 4 ngành thực vật tại Khu BTTN Na Hang; phát hiện và định vị tọa độ 68 loài cây thuốc quý hiếm cần bảo tồn nghiêm ngặt.
2. Tư liệu hóa khoa học 258 loài cây thuốc cùng kho tàng tri thức bản địa chữa 14 nhóm bệnh của hai dân tộc Tày và Dao, làm rõ sự tương đồng và dị biệt trong văn hóa y thực vật của cộng đồng cư dân vùng cao.
3. Khám phá thành phần hóa học và chứng minh hoạt tính sinh học in vitro độc tính tế bào ung thư (KB, HepG2, LU, MCF-7) và ức chế enzyme chuyển hóa của các hợp chất phân lập từ loài Ba bét quả nhỏ (Mallotus microcarpus) và Song môi tàu (Miliusa sinensis).
4. Chuẩn hóa thành công quy trình công nghệ nhân giống sinh dưỡng và nhân giống hữu tính cho hai loài cây thuốc nguy cấp có giá trị cao là Râu hùm (Tacca chantrieri) và Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria).
5. Đề xuất hệ thống giải pháp liên hoàn kết hợp bảo tồn tại chỗ (in situ), chuyển chỗ (ex situ), quản lý rừng dựa vào cộng đồng và định hướng phát triển 12 loài dược liệu thương mại mũi nhọn, tạo nền tảng chuyển dịch cơ cấu kinh tế lâm nghiệp bền vững tại tỉnh Tuyên Quang.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu - 32 trang; Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu -11 trang; Chương 3: Kết quả nghiên cứu và Thảo luận - 86 trang; Kết luận và kiến nghị - 02 trang; Tài liệu tham khảo - 11 trang. CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái quát tình hình nghiên cứu về tài nguyên cây thuốc trên thế giới 1. Lịch sử nghiên cứu tài nguyên cây thuốc trên thế giới Lịch sử phát triển các dân tộc, các quốc gia cũng như sự phát triển của xã hội loài người trên toàn thế giới luôn gắn liền với lịch sử phát hiện và sử dụng cây thuốc.

Cây thuốc là một trong những nhóm tài nguyên thực vật có giá trị quan trọng hàng đầu và đây là tài sản vô cùng quý giá mà thiên nhiên ưu đãi cho nhân loại. Các kinh nghiệm dân gian về sử dụng cây thuốc để chữa bệnh được nghiên cứu ở nhiều mức dộ khác nhau, tùy thuộc vào sự phát triển của từng châu lục, từng quốc gia và từng dân tộc. Nhưng việc sử dụng cây thuốc, những kinh nghiệm và tri thức quý báu đó chỉ được truyền miệng từ thế hệ này đến thế hệ khác một cách hạn hẹp và không được ghi chép lại, vì vậy có nguy cơ bị mai một, nhiều loại thuốc, vị thuốc đã bị thất truyền, đồng thời nhiều tri thức quý báu đã mất đi cùng với sự biến mất của các bộ tộc người cổ đại hay sự suy giảm và tuyệt chủng các loài cây thuốc. Đây là những vấn đề cần phải coi trọng, cần phải khai thác, tìm hiểu, ghi chép lại và giữ gìn.

Hầu hết các quốc gia đã biên soạn các sách chuyên khảo về cây thuốc trên quy mô toàn quốc hoặc từng vùng lãnh thổ. Nhiều công trình nghiên cứu cây thuốc của các nước đã được ứng dụng rộng rãi, cùng các giá trị khoa học và thực tiễn lớn. Dược thảo châu Á được ghi nhận từ rất sớm. Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia có nền y học cổ truyền lâu đời và phong phú bậc nhất trong nền dược học châu Á.

Ở Trung Quốc, dược thảo được phát triển như một phần văn hóa của quốc gia này. Khoảng 5000 năm về trước (2.697 TCN), dược thảo ở Trung Quốc đã mô tả về giá trị và đặc điểm của hơn 70 loại thảo mộc [6]. Nhiều loại thảo mộc đã được sử dụng thường xuyên cho việc chăm sóc sức khỏe ở Trung Quốc cổ đại và các kiến thức đó đã được lưu truyền bằng miệng qua nhiều thế kỷ. Các loài thảo mộc được mô tả một cách chính thức trong cuốn sách “Shennong Bencao Jing” [7].

Cuốn sách này đã đề cập đến 364 loại dược liệu; bao gồm 252 bộ phận của cây, 67 loại bộ phận động vật và 46 loại khoáng vật làm thuốc; đồng thời cũng mô tả tác dụng chữa bệnh của chúng [8]. Chính cuốn sách này đã tạo nền tảng cho sự phát triển của nền y học cổ truyền Trung Quốc cho đến ngày nay. Cũng vào thời gian này, tài liệu ghi chép lại tri thức sử dụng cây thuốc sớm nhất của người Sumarian được viết bằng chữ tượng hình vào năm 2000 TCN, “Materia Medica” đã ghi chi tiết tác dụng chữa bệnh của 250 loại cây thuốc. Tiếp đến, hơn 240 loại dược thảo và 52 đơn thuốc đã được mô tả trong cuốn sách “52 Bing - Fang” được khai quật ở một ngôi mộ cổ vào năm 168 TCN tại Trung Quốc [9].

Đến năm 659, trong “Xin Xiu Ben Cao” đã ghi lại 850 loại thảo dược, là cuốn dược điển nổi tiếng của Trung Quốc và trên thế giới [8]. Năm 1596, Li đã ghi nhận 1892 loại thảo dược và 11.096 phương thức chữa bệnh trong cuốn “Ben Cao Gang Mu” [10]; trong cuốn “Taiwanese native medicinal plants”, Li đã công bố hơn 1.000 loài cây thuốc được sắp xếp theo bảng chữ cái tên Latinh [11]. Đến năm 1977, Trung Quốc đã xuất bản cuốn “Đại từ điển Đông dược” thống kê 5.757 mục từ, đa số là thảo mộc. Gần đây, trong cuốn “Dược thảo toàn thư” của Xu J.

Ấn Độ cũng là quốc gia có truyền thống sử dụng các loại dược thảo lâu đời. Tài liệu ghi chép sớm nhất về sử dụng cây thuốc được tìm thấy trong sách Rig - Veda vào khoảng 4500 - 1600 TCN. Đây được xem là cuốn sách cổ nhất về sử dụng cây thuốc trong lịch sử loài người. Cuốn sách này cung cấp nhiều thông tin về sử dụng cây thuốc ở Tiểu Ấn.000 loài thực vật sử dụng làm thuốc đã được biết đến ở Ấn Độ và một số loài vẫn còn được dùng tới ngày nay như Nhục đậu khấu, Hạt tiêu, Đinh hương.

Nền y học cổ truyền Ấn Độ được gọi là Ayurveda có nguồn gốc từ thời cổ xưa.000 năm, tại Ấn Độ, y học Ayurveda đã sử dụng bột nghệ làm thuốc chữa bệnh [12,[13]. Khoảng 5000 năm trước, các dẫn liệu lâu đời về việc sử dụng cây thuốc được tìm thấy của người Sumer ở Nagpur, Ấn Độ, bao gồm 12 phương thức chữa bệnh có đề cập đến hơn 250 loài cây khác nhau [14]. Hai thầy thuốc nổi tiếng của y học Ấn Độ là Charaka (thế kỷ II) và Surhruta (thế kỉ IV) đã thừa kế nhiều kết quả của nền y học Ayurveda để mô tả nhiều loại thảo dược và khoáng vật sử dụng làm thuốc trong tác phẩm của họ. Charaka trong tác phẩm “Charaka Samhita” đã mô tả 341 loại thảo dược cũng như những loại thuốc có nguồn gốc từ khoáng vật Surhruta trong tác phẩm “Surhruta Samhita” cũng mô tả 760 loại dược liệu; trong đó có Gai đầu (Cannabis) và Hyoscyamus [15].

Gần đây, y học Ayurveda đã phát triển mạnh, nhiều tri thức bản địa đã được nghiên cứu, đánh giá và ứng dụng hiệu quả, theo thống kê có khoảng 2.000 loài cây cỏ có công dụng làm thuốc [16]. Dãy Himalaya hùng vĩ, cho đến nay đã tìm thấy khoảng 8.000 loài thực vật Hạt kín, 44 loài thực vật Hạt trần; trong đó có 1.748 loài được sử dụng như là cây thuốc. Hiện nay, lĩnh vực dược liệu ở Ấn Độ sử dụng khoảng 280 loài cây thuốc, trong đó có 175 loài được tìm thấy ở Himalaya [17]. Không chỉ ở châu Á mà việc sử dụng cây cỏ làm thuốc cũng xuất hiện tại các nước châu Âu.

Việc sử dụng cây thuốc ở đây cũng rất đa dạng và góp phần tạo ra nền tảng của y học truyền thống cổ điển. Tuy y học phương Tây phải chịu thiệt thòi theo sự suy tàn của đế quốc La Mã, nhưng nhờ vào sự phát triển của nền văn hóa Ả Rập, sự thu thập kiến thức y học trong thời Hy Lạp và La Mã cổ đã được giữ gìn và soạn thảo công phu. Người Ả Rập là những dược sỹ thông thạo và sự giao lưu của họ với cả y học cổ truyền của Ấn Độ lẫn Trung Quốc nên họ có một trình độ đáng kể về y học và sự hiểu biết thảo dược. Từ năm 400 TCN, người Hy Lạp và La Mã đã biết đến Gừng (Zingiber officinale) để chữa bệnh cảm lạnh, kém ăn, viêm khớp… Nhà bác học nổi tiếng trong lịch sử của khoa học Hy Lạp Theophrastus (371 - 287 TCN), là “cha đẻ của thực vật học”, ông có công lớn trong việc phân loại và mô tả cây thuốc.

Khoảng thời gian (350 - 28 TCN), theo Phrastus đã viết hai cuốn sách “De causis plantarium” và “De historia plantarium”, trong đó đề cập đến hơn 500 loài cây thuốc [18]. Dioscorides (40-90), là một thầy thuốc người Hy Lạp, ông đã viết cuốn sách dược thảo “De material medical”. Quyển sách này bao gồm 500 loài thảo mộc, gây ảnh hưởng mạnh mẽ đến y học phương tây, là sách tham khảo chính ở châu Âu và Trung Đông trong hơn 1.500 năm và do đó cuốn sách là tiền thân của các dược điển hiện đại [19]. Pliny the Elder (23-79) là một nhà tự nhiên học, nhà triết học La Mã, ông đã viết cuốn “Naturalis historia” đề cập đến khoảng 1.000 loài cây khác nhau [20].

Charles Đại đế hay Charles I (742-814), vua của Ý từ năm 774, người sáng lập ra trường y có uy tín ở Salerno, trong tác phẩm “Capitularies” đã trích dẫn 100 cây thuốc khác nhau, trong đó có loài Xô thơm (Salvia officinalis) được đánh giá rất cao [22]. Khoảng thế kỷ thứ XI, tại Scotland các thầy tu đã sử dụng cây Thuốc phiện (Papaver somniferum) và cây Gai đầu (Cannabis sativa) để làm thuốc giảm đau, thuốc gây mê [16]. Các công trình tiêu biểu trong thời kì này là cuốn “De re madica” của John Mesue; cuốn “canon medicine” của Avicenna và cuốn “Liber magnae collectionis simplicum et medicamentorum” của Ibn Baitar, trong đó có hơn 1.000 cây thuốc đã được mô tả [23]. Dược thảo châu Âu không chỉ mang tính bản xứ như: cây Kin sa (Arnica montana) được dùng nhiều trong các bài thuốc dân gian ở châu Âu; uống trà Kin sa sẽ làm giảm chứng viêm họng ở tuổi già; Bạch đầu ông (Anemone pulsatilla) được dùng nhiều trong ngành thảo dược Thụy Sỹ, Đức, Ý, Pháp; còn Hoa chuông (Symphytum officinale) đặc biệt được ưa chuộng ở Anh,…; mà còn mang tính ngoại nhập như Bạch quả (Ginkgo biloba) có tác dụng cải thiện hệ tuần hoàn máu lên não, giúp bồi bổ trí nhớ [16].

Ở châu Phi, việc sử dụng liệu pháp điều trị bằng cây thuốc đã có từ thời xa xưa. Các tài liệu cổ xưa nhất về sử dụng cây thuốc đã được người Ai Cập cổ đại ghi chép trong khoảng thời gian 3.600 năm trước đây với 800 bài thuốc và trên 700 cây thuốc, trong đó có Lô hội, Kỳ nam, Gai đầu[23]. và họ đã tư liệu hóa cây thuốc bằng cách ghi chép lại những công thức chữa bệnh khác nhau lên bức tường ở các ngôi đền. Tác phẩm điển hình là “Ebers papyrus in Egypt” (năm 1550 TCN) đã liệt kê 876 đơn thuốc có sử dụng 328 loài thực vật.

Vào khoảng năm 800 TCN, trong thiên sử thi Iliad và Odyssey của Homer có 63 loài thực vật từ Minoan, Mycenae và Assyrian ở Ai Cập đã được giới thiệu. Trong đó, một số loài được lấy theo tên của các nhân vật thần thoại trong sử thi như: cây Thủy dương (Inula helenium) được đặt theo tên của Elena, người là trung tâm cuộc chiến thành Troy. Liên quan đến các loài thực vật chi Artemisia, tên của chi bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp “artemis” có nghĩa là khỏe mạnh, được tin là dùng để khôi phục sức mạnh và bảo vệ sức khỏe [24]. Từ thế kỷ thứ V đến thế kỷ thứ VIII, các thầy thuôc Ả Rập là những người có công đầu trong ngành y.

Vào giữa thế kỷ thứ VIII, nhà thực vật học Ibn El Neitar đã xuất bản cuốn sách “Các vấn đề về y khoa” thống kê các chủng loại cây thuốc ở Bắc Phi.