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 luận án

Công trình "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" do nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Hải thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Huy Thái và PGS.TS Nguyễn Tiến Đạt, bảo vệ năm 2018 tại Học viện Khoa học và Công nghệ thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Luận án thuộc chuyên ngành Thực vật học, mã số đào tạo 9.11, được trình bày trong 146 trang với cấu trúc cụ thể: phần Mở đầu (02 trang), 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), cùng phần Tài liệu tham khảo (11 trang).

Tính cấp thiết của luận án gắn liền với vị trí địa lý và thực trạng sinh thái của Khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Na Hang, địa bàn được thành lập theo Quyết định số 274/UB-QĐ ngày 9 tháng 5 năm 1994 của Ủy ban Nhân dân tỉnh Tuyên Quang. Khu bảo tồn có khoảng 68% diện tích là rừng ẩm nhiệt đới còn ở tình trạng nguyên sinh hoặc chịu tác động nhẹ từ con người, trong đó rừng trên núi đá vôi chiếm tới 70%, phần còn lại là thảm rừng thường xanh ở các vành đai thấp. Khu hệ thực vật Na Hang đã được ghi nhận có 1.162 loài thực vật bậc cao có mạch (Nguyễn Nghĩa Thìn và cộng sự, 2006), sở hữu nhiều loài cây quý hiếm ghi danh trong Sách Đỏ Việt Nam (2007) như Trai (Garcinia fragraeoides), Nghiến (Excentrodendron tonkinense), Lát hoa (Chukrasia tabularis), Đinh (Markhamia stipulata), Thông tre (Podocarpus neriifolius), Hoàng đàn (Cupressus torulosa).

Tuy nhiên, tài nguyên cây thuốc tại Na Hang đang đối mặt với hiện tượng suy thoái nghiêm trọng do tình trạng khai thác tự nhiên bừa bãi và tận thu thiếu quy hoạch. Đồng thời, nguồn tri thức bản địa tích lũy qua nhiều thế hệ của đồng bào dân tộc thiểu số Tày và Dao tại địa phương chưa được điều tra bài bản, dẫn đến nguy cơ mai một nhanh chóng trước quá trình biến đổi kinh tế - xã hội. Luận án nhận diện khoảng trống nghiên cứu cốt lõi: trước thời điểm nghiên cứu, chưa có công trình khoa học nào điều tra tổng thể, đánh giá hệ thống về thành phần loài cây thuốc, xây dựng bản đồ phân bố các loài nguy cấp, cũng như kết hợp phân tích hóa thực vật, sàng lọc hoạt tính sinh học và thực nghiệm nhân giống các loài tiềm năng phục vụ công tác bảo tồn, phát triển bền vững tại khu vực này.

Mục tiêu tổng quát của luận án là: Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng nguồn tài nguyên cây thuốc ở khu BTTN Na Hang, tỉnh Tuyên Quang, nhằm đề xuất giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững một số loài có triển vọng.

Các câu hỏi và nhiệm vụ nghiên cứu được văn bản cụ thể hóa thông qua ba nội dung chính:

1. Xác định thành phần loài, tính đa dạng taxon, dạng sống, tình trạng bảo tồn, lập bản đồ phân bố các loài cây thuốc nguy cấp và tư liệu hóa kinh nghiệm sử dụng cây thuốc của hai dân tộc Tày và Dao tại Na Hang.
2. Sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào và ức chế enzyme (α-glucosidase, α-amylase); phân lập các hợp chất sạch và xác định cấu trúc hóa học từ hai loài có triển vọng là Ba bét quả nhỏ (Mallotus microcarpus Pax & Hoffm.) và Song môi tàu (Miliusa sinensis Finet & Gagnep.).
3. Đánh giá thị trường, độ gặp và thực nghiệm thăm dò kỹ thuật nhân giống vô tính (giâm hom), nhân giống hữu tính (gieo hạt) cho hai loài Râu hùm (Tacca chantrieri Andre) và Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour.), từ đó đề xuất hệ thống giải pháp bảo tồn và sử dụng bền vững.

Đối tượng nghiên cứu là các loài thực vật làm thuốc tại khu BTTN Na Hang và vùng lân cận. Nghiên cứu tập trung thu thập mẫu tiêu bản của 241 loài trong danh lục tổng số 647 loài cây thuốc đã được xác định. Đối tượng nghiên cứu hóa thực vật và hoạt tính gồm mẫu TQ02 loài Ba bét quả nhỏ và mẫu TQ13 loài Song môi tàu; đối tượng nhân giống thực nghiệm gồm loài Râu hùm và Hoàng đằng.

Phạm vi nghiên cứu về không gian tập trung tại 3 xã thuộc vùng lõi và vùng đệm của khu bảo tồn: xã Thanh Tương (điểm Bản Bung, Nà Thôn), xã Sơn Phú (điểm Nà Cọ, Phia Trang) và xã Khau Tinh (điểm Khau Tinh, Tát Kẻ), thuộc huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang. Các phân tích tiêu bản thực hiện tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật; phân tích hóa học và hoạt tính sinh học thực hiện tại Viện Hóa sinh biển. Phạm vi thời gian khảo sát thực địa được triển khai từ năm 2014 đến năm 2016.

Thông số tổng quan	Dữ liệu ghi nhận trong văn bản
Tên 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
Tác giả & Người hướng dẫn	Tác giả: Nguyễn Thị Hải; Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Huy Thái, PGS.TS Nguyễn Tiến Đạt
Cơ sở đào tạo & Năm	Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam; Năm 2018
Chuyên ngành & Mã số	Thực vật học; Mã số: 9.11
Dung lượng toàn văn	146 trang (Mở đầu: 02 tr.; Chương 1: 32 tr.; Chương 2: 11 tr.; Chương 3: 86 tr.; Kết luận & Kiến nghị: 02 tr.; TLTK: 11 tr.)
Địa bàn nghiên cứu thực địa	Các xã Thanh Tương, Sơn Phú, Khau Tinh thuộc khu BTTN Na Hang, tỉnh Tuyên Quang
Mốc thời gian thực hiện	Giai đoạn 2014 – 2016

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án được chia tách thành các mảng nghiên cứu quốc tế, nghiên cứu tại Việt Nam và các công trình riêng tại địa bàn Na Hang:

Trên thế giới, tác giả điểm lại lịch sử sử dụng dược thảo từ các nền văn minh cổ đại: Trung Quốc với cuốn "Shennong Bencao Jing" mô tả 364 loại dược liệu (252 bộ phận thực vật, 67 động vật, 46 khoáng vật), "52 Bing - Fang" (năm 168 TCN) ghi chép 240 loại dược thảo và 52 đơn thuốc, "Xin Xiu Ben Cao" (năm 659) ghi nhận 850 loại thảo dược, "Ben Cao Gang Mu" của Li Shizhen (năm 1596) ghi nhận 1.892 loại thảo dược và 11.096 phương thuốc, cùng "Taiwanese native medicinal plants" của Li công bố hơn 1.000 loài. Tại Ấn Độ, y thư "Rig - Veda" (4500 – 1600 TCN) là tài liệu cổ nhất; y học truyền thống Ayurveda ghi nhận sử dụng củ nghệ từ 5.000 năm trước; tác phẩm "Charaka Samhita" của Charaka (thế kỷ II) mô tả 341 loại thảo dược; "Sushruta Samhita" của Sushruta (thế kỷ IV) mô tả 760 loại dược liệu bao gồm Cannabis và Hyoscyamus. Tại châu Âu, Theophrastus (371 – 287 TCN) viết "De causis plantarum" và "De historia plantarum" đề cập hơn 500 loài; Dioscorides (40 – 90) công bố "De materia medica" với 500 loài thảo mộc; Pliny the Elder (23 – 79) với "Naturalis historia" mô tả 1.000 loài; Charles Đại đế (742 – 814) trong "Capitularies" trích dẫn 100 cây thuốc gồm Xô thơm (Salvia officinalis); thế kỷ XI các thầy tu Scotland sử dụng Thuốc phiện (Papaver somniferum) và Gai đầu (Cannabis sativa). Tại châu Phi, tác phẩm "Ebers papyrus in Egypt" (năm 1550 TCN) ghi nhận 876 đơn thuốc từ 328 loài. Tại châu Mỹ, Martin de la Cruz viết cuốn "Badianus" (năm 1552) liệt kê 251 loài dược thảo Mexico.

Về thực vật dân tộc học quốc tế, luận án dẫn chứng các khảo sát cụ thể: cộng đồng Kani/Kanikaran ở Ấn Độ ghi nhận 54 loài thuộc 26 họ (nhiễm khuẩn da, rắn cắn, thấp khớp); cộng đồng Chhota Bhangal ở Tây Himalaya dùng 35 loài; Kancheepuram (Tamil Nadu) ghi nhận 85 loài thuộc 76 chi, 41 họ; đảo Jeju (Hàn Quốc) có 171 loài thuộc 141 chi, 68 họ; VQG Gayasan (Hàn Quốc) có 200 loài thuộc 168 chi, 87 họ; dân tộc Karen và Lawa (Thái Lan) dùng 365 loài thuộc 224 chi, 82 họ; Banda Daud Shah (Pakistan) có 58 loài; bộ tộc Tripura (Bangladesh) dùng 44 loài; Swat (Pakistan) ghi nhận 106 loài; người Tamang (Nepal) sử dụng 161 loài; người Di (Vân Nam, Trung Quốc) sử dụng 116 loài; Serra de São Mamede (Bồ Đào Nha) có 165 loài; khu vực Alps Empordaf (Catalonia) có 518 loài; Alpe Abania (Kosovo) có 98 loài; Bắc Peru có 510 loài; người Asháninka (Peru) dùng 402 loài; Mt. Nyiru (Kenya) có 448 loài; Babungo (Cameroon) dùng 107 loài.

Về hóa thực vật và hoạt tính sinh học từ cây thuốc: Viện Ung thư Hoa Kỳ (NCI) điều tra hơn 40.000 mẫu, phát hiện các hoạt chất kháng ung thư tiêu biểu như Taxol và Camptothecin. Năm 2003, Trung Quốc thử nghiệm pha 2 thuốc Kanglaite chiết từ Ý dĩ (Coix lacryma-jobi) điều trị ung thư phổi tại Mỹ. Tại Việt Nam, Ueda và cộng sự (2002) chứng minh dịch chiết 77 loài thực vật kháng ung thư nguyên bào sợi HT-1080, trong đó Bá bệnh (Eurycoma longifolia), Ổ kiến (Hydnophytum formicarum), Hà thủ ô trắng (Streptocaulon juventas) ức chế dòng 26-L5, ung thư phổi Lewis và A549. Nghiên cứu flavonoid từ nụ Vối (Cleistocalyx operculatus) cho giá trị IC50 từ 1,3 đến 27,7 µg/ml; cao chiết Xáo tam phân (Paramignya trimera) thể hiện độc tính tế bào trung bình trên 5 dòng ung thư; hợp chất Oleanane-triterpenoid từ Tam thất hoang (Panax stipuleanatus) ức chế tế bào HepG2 qua yếu tố NF-κB với IC50 từ 3,1 đến 18,9 µM; chiết xuất methanol cây Tô mộc (Caesalpinia sappan) ức chế dòng HeLa với IC50 đạt 26,5 ± 3,2 µg/ml. Pérez và cộng sự (2014) khảo sát 842 mẫu từ 398 loài tại Việt Nam, phát hiện hợp chất perviridisin từ Gội núi (Aglaia perviridis) và elaeocarpucin C từ Côm trung hoa (Elaeocarpus chinensis) kháng dòng HT-29 ở nồng độ 0,5 và 0,4 µM. Châu Văn Minh và cộng sự (2004, 2005) tách chiết hoạt chất malloapelta B từ Bùm bụp (Mallotus apelta) ức chế NF-κB. Nguyễn Thị Kim Thanh (2005) ghi nhận dịch chiết Ba bét quả nhỏ (Mallotus microcarpus) có hoạt tính trên HepG2, WI-38 và HeLa. Về Song môi tàu (Miliusa sinensis), dịch chiết ethyl acetate và hoạt chất liriodenin được ghi nhận ức chế vi khuẩn Staphylococcus aureus (IC50 = 0,59 µg/ml), Bacillus subtilis (IC50 = 0,68 µg/ml), cùng tế bào ung thư biểu mô KB (IC50 = 2,30 µg/ml) và ung thư vú MCF-7 (IC50 = 2,89 µg/ml).

Tại Việt Nam, lịch sử nghiên cứu ghi nhận Tuệ Tĩnh với "Nam dược thần hiệu" (496 vị thuốc, 241 vị từ thực vật, 3.873 bài thuốc) và "Hồng Nghĩa Giác Tư Y" (130 loài cây thuốc); Lê Hữu Trác với "Hải Thượng Y Tông Tâm Lĩnh" (28 tập, 66 quyển, thu thập 305 vị thuốc Nam, 2.854 phương thuốc); Crévost và Pétélot (1928 – 1935, 1952) với 1.842 vị thảo mộc Đông Dương; Đỗ Tất Lợi (1957, 1969, tái bản lần 9 năm 2000) với bộ sách "Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam" giới thiệu khoảng 800 cây và vị thuốc; Đỗ Huy Bích và Bùi Xuân Chương (1980) mô tả 519 loài; Võ Văn Chi với "Từ điển cây thuốc Việt Nam" (1997 mô tả 3.200 loài; 2012 mô tả 4.700 loài); Viện Dược liệu (2006) giới thiệu 1.165 loài; Viện Dược liệu (2016) công bố "Danh lục cây thuốc Việt Nam" gồm 5.117 loài. Về tri thức bản địa các dân tộc: dự án CREDEP (1993, 1997) khảo sát người Dao ở Ba Vì (579 loài, 125 bài thuốc), người Mường ở Cẩm Thủy (136 loài, 102 bài thuốc); Nguyễn Thị Phương Thảo và cộng sự điều tra tại Yên Tử (326 loài) và Mộc Châu (người Mường dùng 209 loài, người Dao dùng 176 loài); nghiên cứu dân tộc Thái ở Con Cuông (551 loài), Quỳ Hợp và Quế Phong (287 loài); người Cơ Tu (249 loài) và Vân Kiều (27 loài) tại Bạch Mã; Thông Nông - Cao Bằng (214 loài); Phong Nha - Kẻ Bàng (342 loài).

Tại Na Hang, các nghiên cứu trước đây gồm: Mike Hill và Neville Kemp (1996, 1997) ghi nhận Bản Bung có 607 loài (123 họ), Tát Kẻ có 918 loài (135 họ); Nguyễn Nghĩa Thìn và Đặng Quyết Chiến (2006) thống kê khu bảo tồn có 1.162 loài thuộc 604 chi, 159 họ, trong đó xác định 558 loài làm thuốc; Nguyễn Anh Tuấn và Trần Huy Thái (2012) khảo cứu chi Asarum, ghi nhận loài Asarum balansae tại Bản Bung và bổ sung loài Asarum yunnanense cho hệ thực vật Việt Nam; Phan Kế Lộc, Phạm Văn Thế, L. Averyanov và cộng sự (2013) đánh giá 189 loài, xác định 31 loài bị đe dọa (1 loài cực kỳ nguy cấp là Lan hài hằng; 12 loài nguy cấp gồm Nghiến, Trai, Đinh vàng, Thông hai lá đá vôi, 3 loài Lan kim tuyến, 3 loài Lan hài, Tỏi lào chuông, Thu hải đường Na Hang; 18 loài sắp bị tuyệt chủng), đồng thời phát hiện 3 loài chuẩn mới cho khoa học (Tuế lá dài, Tỏi lào chuông, Thu hải đường Na Hang).

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết: Kế thừa và mở rộng các công bố thực vật đơn thuần trước đó, luận án là công trình chuyên khảo đầu tiên tổng hợp toàn diện danh lục cây thuốc khu BTTN Na Hang lên 647 loài; cung cấp dữ liệu định lượng về tri thức y học bản địa của người Tày và Dao; xác định tọa độ GPS lập bản đồ phân bố các loài nguy cấp; thực hiện phân tích chuyên sâu cấu trúc hóa học, sàng lọc độc tính tế bào ung thư và ức chế enzyme tiểu đường từ hai loài dược liệu đặc thù (Mallotus microcarpus và Miliusa sinensis); kiểm chứng các thông số thực nghiệm nhân giống giâm hom và gieo hạt của Râu hùm và Hoàng đằng phục vụ công tác bảo tồn ex situ và in situ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp đa phương pháp liên ngành bao gồm phân loại học thực vật, thực vật dân tộc học, hóa sinh phân tích và nông học thực nghiệm:

1. Phương pháp kế thừa và điều tra điền dã thực vật học: Kế thừa tài liệu phân loại học chính thống (Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín, Cây cỏ Việt Nam, Danh lục thực vật Việt Nam, Từ điển cây thuốc Việt Nam, Sách Đỏ Việt Nam 2007). Thu mẫu theo phương pháp tuyến điều tra của Nguyễn Nghĩa Thìn (1997, 2007). Các tuyến rộng 10 m, dài trên 1 km, đi qua các dạng sinh cảnh: rừng quanh làng bản, ven suối, rừng tái sinh, rừng ẩm thường xanh núi đất, rừng núi đá, rừng tre nứa. Mỗi đối tượng thu thập 06 mẫu tiêu bản, kích thước tiêu bản chuẩn 29 x 41 cm, cố định tạm thời bằng cồn 50° – 55°, sau đó sấy/phơi khô và định loại bằng phương pháp hình thái so sánh. Đối với mẫu phân tích hóa học và hoạt tính sinh học, thu từ 10 – 15 kg mẫu tươi (tương đương 3 – 5 kg mẫu khô). Toàn bộ 241 mẫu tiêu bản nghiên cứu được lưu giữ tại Phòng Tiêu bản thực vật, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật.

2. Phương pháp đánh giá tính đa dạng và giá trị bảo tồn: Phân tích thành phần taxon (ngành, lớp, họ, chi, loài), tính toán chỉ số đa dạng họ (số loài trung bình/họ), chỉ số chi (số loài trung bình/chi, số chi trung bình/họ), xác định 10 họ và 10 chi giàu loài nhất theo phương pháp Nguyễn Nghĩa Thìn (1997). Phân loại dạng sống thực vật: dạng gỗ (gỗ lớn, gỗ vừa, gỗ nhỏ), dạng bụi (bụi, nửa bụi, bụi trườn), dạng thảo (thảo một năm, thảo nhiều năm), dạng leo (thảo leo, dây leo, gỗ leo). Đánh giá tình trạng bảo tồn nguồn gen theo bốn tiêu chuẩn pháp lý và khoa học: Nghị định 32/2006/NĐ-CP (nhóm IIA), Sách Đỏ Việt Nam (2007), Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam (2006), Danh lục Đỏ IUCN (2014) với các cấp đánh giá CR, EN, VU, NT, LC/LR.

3. Phương pháp định vị và xây dựng bản đồ phân bố: Sử dụng thiết bị GPS định vị tọa độ các điểm bắt gặp các loài thực vật nguy cấp, quý hiếm tại thực địa. Bản đồ nền địa lý khu BTTN Na Hang được xây dựng dựa trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 theo hệ tọa độ quốc gia VN2000. Dữ liệu không gian được xử lý, tích hợp qua phần mềm hệ thống thông tin địa lý (GIS).

4. Phương pháp nghiên cứu thực vật dân tộc học: Sử dụng phiếu điều tra phỏng vấn bán cấu trúc xây dựng theo Quy trình điều tra dược liệu (Bộ Y tế, 1973) và tài liệu nghiên cứu thuốc từ thảo dược của WHO (1985). Đối tượng phỏng vấn là các thầy lang, mế thuốc và người dân bản địa am hiểu cây thuốc thuộc hai dân tộc Tày và Dao tại các xã Thanh Tương, Sơn Phú, Khau Tinh. Tổng hợp bộ phận sử dụng, phương pháp chế biến và phân loại bệnh chứng theo tài liệu của Lê Trần Đức (1995) và Quyết định số 3465/QĐ-BYT ngày 08 tháng 7 năm 2016 của Bộ Y tế.

5. Phương pháp phân tích hóa thực vật và thử hoạt tính sinh học:

• Chiết xuất mẫu khô bằng dung môi hữu cơ, phân đoạn chiết bằng ethyl acetate (EtOAc), n-hexan; tách các phân đoạn bằng sắc ký cột chân không và sắc ký cột pha thường/pha đảo để thu nhận các hợp chất sạch.
• Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) và cacbon 13 (13C-NMR).
• Thử hoạt tính gây độc tế bào in vitro trên 4 dòng tế bào ung thư người: KB (Human epidermal carcinoma - ung thư biểu mô), LU (Human lung carcinoma - ung thư phổi), MCF-7 (Human breast carcinoma - ung thư vú), HepG2 (Hepatocellular carcinoma - ung thư gan). Tế bào được nuôi cấy trong môi trường DMEM hoặc RPMI 1640. Hoạt tính biểu thị qua giá trị IC50 (µM hoặc µg/ml).
• Thử hoạt tính ức chế enzyme in vitro liên quan đến chuyển hóa đường gồm α-glucosidase và α-amylase.

6. Phương pháp nhân giống thực nghiệm và lâm sinh:

• Nhân giống vô tính bằng giâm hom: Khảo sát ảnh hưởng của thời vụ (các mùa trong năm), loại hom giống (hom thân, hom thân củ) và nồng độ các chất kích thích sinh trưởng rễ nhóm auxin gồm Axit Indol - Axetic (IAA), Axit Indol - Butyric (IBA), Axit α-Napthalen Axetic (α-NAA). Các chỉ tiêu theo dõi gồm: tỷ lệ sống (%), tỷ lệ nảy chồi (%), tỷ lệ ra rễ (%), số rễ trung bình (rễ/hom), chiều dài rễ trung bình (cm) sau các mốc thời gian 15, 20, 30, 40, 45 và 60 ngày.
• Nhân giống hữu tính bằng hạt: Kiểm tra độ nảy mầm của hạt giống trên cát hoặc giấy thấm nước; theo dõi tỷ lệ nảy mầm (%), động thái sinh trưởng chiều cao cây mầm và sinh trưởng cây con tại giai đoạn vườn ươm.

Nhóm phương pháp	Công cụ / Tiêu chuẩn áp dụng	Mục tiêu xử lý dữ liệu
Tuyến điều tra thực vật	Tuyến rộng 10 m, dài > 1 km; thu 06 mẫu/loài (kích thước 29x41 cm)	Xác định danh lục 647 loài; lập bộ tiêu bản 241 mẫu cây thuốc
Phân loại & Đa dạng sinh học	Nguyễn Nghĩa Thìn (1997); khóa phân loại thực vật học	Đánh giá 4 ngành thực vật, xác định 10 họ và 10 chi giàu loài nhất
Đánh giá tình trạng bảo tồn	SĐVN (2007), NĐ 32/2006/NĐ-CP, DLĐCTVN (2006), IUCN (2014)	Xác lập danh mục các loài nguy cấp, quý hiếm cần ưu tiên bảo vệ
Bản đồ phân bố không gian	Bản đồ địa hình 1:50.000, GPS, hệ tọa độ VN2000, công nghệ GIS	Lập bản đồ phân bố tọa độ thực tế các loài cây thuốc quý hiếm
Dân tộc học cây thuốc	Phiếu phỏng vấn bán cấu trúc; Quyết định 3465/QĐ-BYT (2016)	Ghi nhận bộ phận dùng, cách chế biến, nhóm bệnh chữa trị của người Tày, Dao
Hóa thực vật & Hoạt tính	Sắc ký cột, phổ 1H-NMR, 13C-NMR; thử nghiệm in vitro trên KB, LU, MCF7, HepG2	Phân lập chất sạch, giải cấu trúc, xác định chỉ số IC50 và ức chế enzyme
Kỹ thuật nhân giống	Giâm hom thân/củ (IAA, IBA, α-NAA); gieo hạt theo dõi vườn ươm	Xác định thời vụ, nồng độ chất kích thích, tỷ lệ sống/nảy mầm cho Râu hùm, Hoàng đằng

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa toàn diện các vấn đề lý luận và thực tiễn liên quan đến đề tài. Phần tổng quan quốc tế trình bày lịch sử khai thác cây thuốc tại các trung tâm văn minh lớn, chỉ ra rằng có khoảng 70.000 loài thực vật được sử dụng trong dân gian trên phạm vi toàn cầu, riêng Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) thống kê gần 20.000 loài có ứng dụng y tế. Doanh số thương mại cây thuốc toàn cầu ước tính khoảng 16 tỷ Euro mỗi năm, tuy nhiên có đến 80% – 90% khối lượng dược liệu lưu thông bắt nguồn từ thu hái hoang dại, đe dọa trực tiếp sự tồn vong của khoảng 9.000 loài thực vật dược liệu. Tác giả tổng thuật hàng loạt nghiên cứu thực vật dân tộc học tại châu Á, châu Âu, châu Phi và châu Mỹ, nhấn mạnh vai trò của tri thức bản địa đối với phát triển dược phẩm hiện đại.

Phần tổng quan trong nước phác thảo tiến trình y học cổ truyền Việt Nam từ thời Tuệ Tĩnh, Lê Hữu Trác, qua thời kỳ Pháp thuộc đến các công trình hiện đại của Đỗ Tất Lợi, Võ Văn Chi và Danh lục cây thuốc Việt Nam (2016) ghi nhận 5.117 loài. Thị trường nội địa tiêu thụ khoảng 30.000 tấn dược liệu/năm (hơn 2/3 từ tự nhiên và trồng trọt trong nước), xuất khẩu đạt khoảng 15 triệu USD/năm, cả nước có 286 cơ sở sản xuất dược phẩm cung ứng 1.294 loại chế phẩm từ thực vật. Luận án điểm lại các khảo sát thực vật dân tộc học của các nhóm cư dân miền núi phía Bắc và Tây Nguyên; phân tích các kết quả nghiên cứu hệ thực vật Na Hang của Mike Hill & Kemp (1996, 1997), Nguyễn Nghĩa Thìn (2006), Nguyễn Anh Tuấn (2012) và Phan Kế Lộc (2013). Tiếp đó, chương 1 tổng quan cơ sở lý thuyết nhân giống giâm hom (các yếu tố nội sinh, ngoại sinh, vai trò của auxin trong hình thành rễ bất định từ tượng tầng mạch và libe), nhân giống bằng hạt (độ nảy mầm, trọng lượng 1.000 hạt), cùng các công trình sàng lọc hoạt chất kháng ung thư từ thực vật trong và ngoài nước. Cuối chương là phần tổng hợp điều kiện tự nhiên (địa hình Karst Lô - Gâm cao trung bình 400 m, 5 nhóm đất Feralit, mạng lưới sông Gâm và sông Năng) cùng đặc điểm kinh tế - xã hội (diện tích rừng đặc dụng 21.238,7 ha tại 4 xã và 1 thị trấn với 3.916 hộ dân, cơ cấu dân tộc gồm Tày, Kinh, Dao, H'mông) của huyện Na Hang.

Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm và các chuẩn mực phương pháp luận áp dụng. Về đối tượng, nghiên cứu định danh 647 loài cây thuốc, xây dựng bộ tiêu bản gồm 241 mẫu tế bào/mẫu vật cây thuốc thu thập tại địa phương; lựa chọn mẫu TQ02 loài Ba bét quả nhỏ và TQ13 loài Song môi tàu để phân tích hóa học và độc tính tế bào; chọn hai loài Râu hùm và Hoàng đằng để thực nghiệm nhân giống. Địa bàn khảo sát đi sâu vào 3 xã trọng điểm: Thanh Tương, Sơn Phú và Khau Tinh trong khoảng thời gian từ năm 2014 đến 2016.

Chương này trình bày chi tiết phương pháp kế thừa tư liệu phân loại học; kỹ thuật thu mẫu thực địa theo tuyến (rộng 10 m, dài > 1 km) và quy trình xử lý tiêu bản thực vật chuẩn (ép giấy, ngâm cồn 50° – 55°, phơi sấy, lưu tiêu bản tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật). Phương pháp đánh giá tính đa dạng thực vật áp dụng theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) ở các cấp độ ngành, lớp, họ, chi, loài, dạng sống và nhóm bệnh chứng (theo Lê Trần Đức 1995 và Quyết định 3465/QĐ-BYT). Phương pháp đánh giá cấp độ đe dọa dựa trên bốn văn bản quy chuẩn: Sách Đỏ Việt Nam 2007, Nghị định 32/2006/NĐ-CP, Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam 2006 và IUCN 2014. Trình bày quy trình định vị GPS và số hóa bản đồ phân bố tỷ lệ 1:50.000 trên nền VN2000 qua phần mềm GIS. Đồng thời, chương 2 thiết lập quy trình thực nghiệm hóa thực vật (chiết phân đoạn EtOAc, sắc ký cột, đo phổ 1H-NMR và 13C-NMR), quy trình thử nghiệm in vitro độc tế bào trên 4 dòng tế bào ung thư (KB, LU, MCF-7, HepG2), quy trình thử ức chế α-glucosidase và α-amylase, cùng thiết kế thí nghiệm nhân giống vô tính (giâm hom thân, hom củ có xử lý IAA, IBA, α-NAA ở các nồng độ) và nhân giống hữu tính (gieo hạt trong vườn ươm).

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 là phần thực nghiệm trọng tâm của luận án, được chia thành ba nhánh nội dung chính:

1. Đánh giá tài nguyên cây thuốc và tri thức bản địa tại Na Hang:

• Đa dạng taxon: Luận án đã thống kê và lập danh lục 647 loài cây thuốc thuộc 4 ngành thực vật bậc cao có mạch tại khu BTTN Na Hang. Trong đó, ngành Mộc lan (Magnoliophyta) giữ vị trí thống trị tuyệt đối về số lượng họ, chi và loài so với các ngành Dương xỉ (Pteridophyta), Thông đất (Lycopodiophyta) và Hạt trần (Gymnospermae). Tác giả thiết lập danh sách 10 họ đa dạng nhất (đứng đầu là các họ Thầu dầu Euphorbiaceae, Cúc Asteraceae, Cà phê Rubiaceae, Đậu Fabaceae...) cùng các chi giàu loài nhất.
• Đánh giá nguồn gen quý hiếm và không gian phân bố: Xác định danh mục các loài cây thuốc quý hiếm nằm trong các cấp độ bị đe dọa theo Sách Đỏ Việt Nam 2007, Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam 2006, Nghị định 32/2006/NĐ-CP và Danh lục Đỏ IUCN 2014. Bằng thiết bị định vị GPS và phần mềm GIS, luận án xây dựng bản đồ phân bố chính xác của các loài thực vật nguy cấp, quý hiếm trong ranh giới bảo tồn.
• Tri thức bản địa của người Tày và Dao: Luận án so sánh cơ cấu sử dụng cây thuốc giữa hai dân tộc. Về dạng sống, cây thân thảo và cây thân gỗ chiếm tỷ trọng lớn trong cơ cấu thu hái. Về bộ phận sử dụng, rễ/thân rễ/củ và lá là các bộ phận được dùng phổ biến nhất, tiếp đến là thân, vỏ thân, quả và hạt. Về cách chế biến, sắc uống, đắp ngoài, ngâm rượu và nấu nước tắm/xông là các hình thức chính. Về điều trị bệnh, các loài cây thuốc được dùng tập trung vào các nhóm bệnh phổ biến như: bệnh đường tiêu hóa, bệnh cơ - xương - khớp, bệnh ngoài da, chứng cảm mạo sốt, bệnh gan mật và chăm sóc phụ nữ sau sinh.

2. Hoạt tính sinh học và thành phần hóa học:

• Kết quả sàng lọc hoạt tính: Thử nghiệm sơ bộ hoạt tính gây độc tế bào in vitro trên 3 dòng KB, LU, MCF-7 và khả năng ức chế hai enzyme phân giải carbohydrate (α-glucosidase và α-amylase) trên các mẫu cây thuốc thu thập.
• Nghiên cứu mẫu TQ02 từ loài Ba bét quả nhỏ (Mallotus microcarpus): Tiến hành chiết xuất, phân đoạn và sử dụng sắc ký cột phân lập thành công các hợp chất sạch. Cấu trúc hóa học của các chất được giải mã chi tiết qua dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR. Các chất sạch sau phân lập được thử hoạt tính gây độc tế bào, xác định giá trị IC50 (µM) cụ thể trên các dòng tế bào ung thư thử nghiệm.
• Nghiên cứu mẫu TQ13 từ loài Song môi tàu (Miliusa sinensis): Tương tự, tác giả phân lập danh sách các hợp chất sạch, xác định cấu trúc phổ NMR và đo lường hoạt tính độc tế bào ung thư in vitro, cung cấp dẫn liệu thực nghiệm hóa sinh mới cho chi Miliusa.

3. Giải pháp bảo tồn, phát triển và thử nghiệm nhân giống:

• Đánh giá hiện trạng kinh tế: Khảo sát độ gặp ngoài tự nhiên, khả năng phát triển, mức độ khai thác, giá bán và thị trường thương mại của các loài cây thuốc tại huyện Na Hang; xây dựng hệ tiêu chí lựa chọn và đề xuất danh mục các loài cây thuốc có triển vọng phát triển dược liệu quy mô hàng hóa.
• Thực nghiệm nhân giống loài Râu hùm (Tacca chantrieri): Thí nghiệm giâm hom xác định ảnh hưởng của thời vụ và loại hom đến tỷ lệ nảy chồi, tỷ lệ ra rễ sau 60 ngày. Khảo sát ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng (IAA, IBA, α-NAA) ở các nồng độ khác nhau đến động thái nảy chồi và ra rễ của hom thân củ sau 15, 30, 45 và 60 ngày. Theo dõi tỷ lệ nảy mầm của hạt và các chỉ tiêu sinh trưởng của cây con mọc từ hạt trong vườn ươm.
• Thực nghiệm nhân giống loài Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria): Thí nghiệm giâm hom thân xác định ảnh hưởng của thời vụ và loại hom đến tỷ lệ sống, tỷ lệ nảy chồi sau 60 ngày. Đánh giá ảnh hưởng của các loại chất kích thích sinh trưởng (IAA, IBA, α-NAA) và nồng độ đến tỷ lệ ra rễ sau 20, 40, 60 ngày, cũng như số lượng rễ trung bình và chiều dài rễ trung bình sau 60 ngày. Khảo sát tỷ lệ nảy mầm của hạt và động thái sinh trưởng của cây con giai đoạn vườn ươm.
• Đề xuất giải pháp: Phân tích thực trạng bảo tồn tại cộng đồng địa phương, từ đó đề xuất hai nhóm giải pháp bảo tồn nguyên vị (in situ) tại các phân khu bảo vệ nghiêm ngặt gắn với tuần tra rừng, và giải pháp bảo tồn chuyển vị (ex situ) thông qua quy hoạch vùng trồng, phát triển vườn ươm giống, chuyển giao kỹ thuật nhân giống cho người dân nhằm giảm tải áp lực khai thác rừng tự nhiên.

Kết quả và những đóng góp mới

Các kết quả và đóng góp mới của luận án được văn bản khẳng định trên các khía cạnh lý luận khoa học và thực tiễn quản lý:

1. Đóng góp về mặt khoa học:

• Luận án là công trình chuyên khảo đầu tiên cung cấp bức tranh hoàn chỉnh, có hệ thống về tài nguyên cây thuốc tại khu BTTN Na Hang với danh lục xác định gồm 647 loài thuộc 4 ngành thực vật bậc cao có mạch (kèm 241 mẫu tiêu bản lưu trữ chuẩn).
• Xác lập cơ sở dữ liệu tọa độ không gian chính xác qua GPS và xây dựng thành công bản đồ phân bố các loài cây thuốc nguy cấp, quý hiếm trên địa bàn khu bảo tồn, hỗ trợ hiệu quả công tác quy hoạch phân khu sinh thái.
• Tư liệu hóa có hệ thống và so sánh định lượng vốn tri thức bản địa phong phú về sử dụng cây cỏ làm thuốc của hai cộng đồng dân tộc Tày và Dao, ghi nhận chi tiết về bộ phận dùng, dạng chế biến và các nhóm bệnh điều trị.
• Đóng góp dẫn liệu mới về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học: Phân lập các hợp chất sạch và giải mã cấu trúc phân tử bằng phổ 1H-NMR, 13C-NMR từ loài Ba bét quả nhỏ (Mallotus microcarpus, mẫu TQ02) và Song môi tàu (Miliusa sinensis, mẫu TQ13); định lượng tác dụng gây độc tế bào ung thư (KB, LU, MCF-7, HepG2) với giá trị IC50 cụ thể và hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase, α-amylase.

2. Đóng góp về mặt thực tiễn và giải pháp đề xuất:

• Cung cấp cơ sở khoa học tin cậy cho các cơ quan quản lý (Ban quản lý Khu BTTN Na Hang, Chi cục Kiểm lâm, Sở Khoa học và Công nghệ Tuyên Quang) trong công tác quy hoạch bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển kinh tế dược liệu địa phương.
• Cung cấp thông số kỹ thuật thực nghiệm hoàn chỉnh về quy trình nhân giống vô tính (xác định thời vụ, loại hom thích hợp, loại và nồng độ tối ưu của chất kích thích sinh trưởng IAA, IBA, α-NAA) và nhân giống hữu tính từ hạt cho hai loài cây thuốc có giá trị kinh tế, y học cao là Râu hùm (Tacca chantrieri) và Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria).
• Đề xuất hệ thống giải pháp đồng bộ kết hợp giữa bảo tồn nguyên vị (in situ), bảo tồn chuyển vị (ex situ), chính sách phát triển vùng trồng dược liệu bền vững gắn với sinh kế cộng đồng dân tộc thiểu số, tạo tiền đề định hướng nghiên cứu phát triển các chế phẩm sinh học điều trị bệnh từ nguồn dược liệu bản địa.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

• Địa bàn khảo sát thực địa mới tập trung điều tra chuyên sâu tại 3 xã trọng điểm là Thanh Tương, Sơn Phú và Khau Tinh, chưa thể phủ kín toàn bộ 21.238,7 ha diện tích tự nhiên của 4 xã và 1 thị trấn thuộc ranh giới quy hoạch khu bảo tồn.
• Phân tích cấu trúc hóa học và thử hoạt tính sinh học chuyên sâu mới thực hiện đại diện trên hai loài thực vật (Mallotus microcarpus và Miliusa sinensis), trong khi danh lục cây thuốc có giá trị và tiềm năng tại Na Hang còn nhiều đối tượng khác chưa được nghiên cứu chiết tách.
• Thử nghiệm nhân giống sinh học mới dừng lại ở quy mô thăm dò trên hai loài Râu hùm và Hoàng đằng trong phạm vi vườn ươm thực nghiệm, chưa tiến hành theo dõi sinh trưởng thương phẩm trên diện rộng ở các dạng lập địa khác nhau dưới tán rừng.

Hướng nghiên cứu tiếp:

• Mở rộng phạm vi điều tra thực vật học và thực vật dân tộc học sang các xã còn lại của khu bảo tồn như Côn Lôn và vùng lân cận thị trấn Na Hang để bổ sung danh lục tài nguyên cây thuốc.
• Mở rộng nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác dụng dược lý in vivo và độc tính bán trường diễn của các hợp chất tinh khiết đã phân lập từ Ba bét quả nhỏ và Song môi tàu.
• Triển khai trồng thử nghiệm mô hình bán tự nhiên dưới tán rừng đối với loài Râu hùm và Hoàng đằng dựa trên các kết quả nhân giống đã đạt được, nhằm hoàn thiện quy trình kỹ thuật gây trồng thương phẩm và chuyển giao công nghệ cho đồng bào địa phương.

Giá trị tham khảo

Luận án có giá trị tham khảo chuyên môn và thực tiễn cho nhiều nhóm đối tượng:

1. Đối với nhà nghiên cứu, nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên:

• Luận án là tài liệu tham khảo trong các chuyên ngành Thực vật học, Thực vật dân tộc học (Ethnobotany), Lâm học, Nông học, Dược liệu học và Hóa học các hợp chất thiên nhiên.
• Cung cấp khung phương pháp luận kết hợp chuẩn mực giữa điền dã thực vật học, điều tra tri thức dân tộc, ứng dụng GIS trong lập bản đồ bảo tồn, kết hợp phân tích phổ cấu trúc hóa học (1H-NMR, 13C-NMR), thử nghiệm in vitro độc tế bào và thiết kế thí nghiệm nông - lâm sinh.

2. Đối với các cơ quan quản lý và hoạch định chính sách:

• Cung cấp nguồn dữ liệu thực chứng cho Ban quản lý Khu BTTN Na Hang, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Tuyên Quang trong việc xây dựng phương án quản lý rừng đặc dụng bền vững.
• Hỗ trợ xây dựng các chính sách ưu tiên bảo tồn nguồn gen nguy cấp, đề án phát triển dược liệu dưới tán rừng gắn với chương trình xóa đói giảm nghèo và bảo tồn văn hóa y học dân gian của đồng bào dân tộc Tày, Dao.

3. Các phần đáng tham khảo nhất trong văn bản:

• Chương 2: Phương pháp kết hợp GIS và phiếu điều tra thực vật dân tộc học.
• Chương 3 (mục 3.2): Bảng dữ liệu phổ NMR và quy trình phân lập hợp chất sạch từ Mallotus microcarpus và Miliusa sinensis.
• Chương 3 (mục 3.3): Các bảng số liệu thực nghiệm chi tiết về nồng độ chất điều hòa sinh trưởng (IAA, IBA, α-NAA) và thời vụ giâm hom thân củ loài Râu hùm, hom thân loài Hoàng đằng.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã ghi nhận bao nhiêu loài cây thuốc tại Khu BTTN Na Hang và ngành thực vật nào chiếm ưu thế? Trả lời: Luận án đã xác định được 647 loài cây thuốc thuộc 4 ngành thực vật bậc cao có mạch tại khu BTTN Na Hang (thu thập 241 mẫu tiêu bản). Trong đó, ngành Mộc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế tuyệt đối về số lượng họ, chi và loài so với ba ngành còn lại là Dương xỉ (Pteridophyta), Thông đất (Lycopodiophyta) và Hạt trần (Gymnospermae).

2. Hai loài thực vật nào được luận án lựa chọn để nghiên cứu thành phần hóa học và thử hoạt tính sinh học in vitro? Trả lời: Hai loài được lựa chọn là Ba bét quả nhỏ (Mallotus microcarpus Pax & Hoffm. thuộc họ Thầu dầu Euphorbiaceae, ký hiệu mẫu TQ02) và Song môi tàu (Miliusa sinensis Finet & Gagnep. thuộc họ Na Annonaceae, ký hiệu mẫu TQ13). Tác giả đã chiết xuất phân đoạn, phân lập các hợp chất sạch, giải cấu trúc qua phổ 1H-NMR, 13C-NMR và kiểm tra độc tính tế bào ung thư (dòng KB, LU, MCF-7, HepG2) cùng khả năng ức chế enzyme α-glucosidase, α-amylase.

3. Hai loài thực vật nào được đưa vào thực nghiệm nhân giống và các phương pháp nhân giống nào đã được áp dụng? Trả lời: Hai loài được đưa vào thử nghiệm nhân giống là Râu hùm (Tacca chantrieri Andre) và Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour.). Luận án đã áp dụng phương pháp nhân giống vô tính bằng giâm hom (hom thân, hom củ xử lý các chất điều hòa sinh trưởng nhóm auxin gồm IAA, IBA, α-NAA ở các thang nồng độ và các thời vụ khác nhau) kết hợp với nhân giống hữu tính bằng hạt (theo dõi tỷ lệ nảy mầm và sinh trưởng trong vườn ươm).

4. Các văn bản quy chuẩn nào được tác giả sử dụng để đánh giá giá trị bảo tồn nguồn gen cây thuốc tại Na Hang? Trả lời: Luận án đánh giá tình trạng bảo tồn của các loài cây thuốc dựa trên bốn văn bản quy chuẩn gồm: Nghị định số 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ, Sách Đỏ Việt Nam (phần Thực vật, năm 2007), Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam (năm 2006) và Danh lục Đỏ các loài bị đe dọa của Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên (IUCN Red List, năm 2014).

5. Nghiên cứu thực vật dân tộc học trong luận án tập trung vào những cộng đồng dân tộc nào và tại các địa bàn cụ thể nào? Trả lời: Nghiên cứu tập trung điều tra tri thức sử dụng cây thuốc của hai dân tộc Tày và Dao tại ba xã thuộc khu BTTN Na Hang gồm: xã Thanh Tương (các điểm Bản Bung, Nà Thôn), xã Sơn Phú (các điểm Nà Cọ, Phia Trang) và xã Khau Tinh (các điểm Khau Tinh, Tát Kẻ).

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Thị Hải là công trình chuyên khảo thực vật học có hệ thống về tài nguyên cây thuốc tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang. Tác giả đã lập danh lục 647 loài cây thuốc, xây dựng bản đồ phân bố các loài nguy cấp bằng công nghệ GIS, đồng thời tư liệu hóa định lượng vốn tri thức y học bản địa của người Tày và Dao. Kết quả nghiên cứu đã phân lập, làm rõ cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học của các hợp chất từ Ba bét quả nhỏ và Song môi tàu, kết hợp xác lập các thông số kỹ thuật nhân giống giâm hom và gieo hạt cho Râu hùm và Hoàng đằng. Các dữ liệu này cung cấp luận cứ khoa học trực tiếp phục vụ công tác bảo tồn đa dạng sinh học và định hướng sử dụng bền vững nguồn tài nguyên dược liệu tại địa phương.

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.