CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1. Giới thiệu về cây Neem 1. Định danh Ngành: Angiospermatophyta (ngành thực vật hạt kín) Bộ: Rutales Họ: Meliaceae (Mahogany Family) Chi: Melieae Giống: Azadirachtia Tên gọi Azadirachta indica có từ tên của cây Neem trong tiếng Ba Tư Azadarakth- in - hindi, nghĩa là “Cây tự do của Ấn Độ”. Năm 1830, nhà thực vật học Pháp Antoine Laurent de Jussieu đặt tên cây Neem là Melia azadirachta, sau đó ông đổi thành Azadirachta indica A.
Trong tiếng Sanskrit cây Neem có tên là Aristha nghĩa là “Cây làm giảm bệnh tật”.[25] Trên thế giới tùy từng vùng mà cây Neem có tên gọi khác nhau. Ngay cả trong tiếng Anh cây Neem cũng đã có nhiều tên như Neem tree, Indian lilac tree, Paradise tree, White cedar,… nhưng “Neem tree” là tên gọi phổ biến hơn cả. Ở Việt Nam, cây Neem thường được gọi là xoan chịu hạn để phân biệt với cây xoan ta (Melia azedarach L. Đặc điểm hình thái Hình 1.
1: Bộ phận của cây Neem A.Nhánh thân Neem; B. Hạt Neem chín; D. Hạt Neem khô; E. Nhân hạt Neem.
Cây Neem thích hợp với thời tiết nóng (nhiệt độ có thể lên tới 50 oC), mọc tốt ở đất cát cố định, đất cát pha sét. Neem là cây xanh quanh năm, tán lá rộng, cao trung bình 13 - 20 m, cây trưởng thành cao đến 30 m, đường kính 2.5 m, nhánh cây to có thể vươn dài đến 10 m. Cây non Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai 4 Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu Luan van Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường mọc ở những vùng khô hạn có thể rụng lá trong một khoảng thời gian ngắn, lá non mọc lại trong khoảng tháng 3 - 4. Trường hợp cá biệt nếu phát triển trong điều kiện thuận lợi cây có thể cao 35 - 40 m, đường kính thân có thể đạt đến 3.
Rễ cây thường ăn rất sâu. Nguồn gốc và sự phân bố. Hiện nay, nguồn gốc của cây Neem vẫn chưa được xác định chính xác. Theo Gamble (1902) nguồn gốc cây Neem có từ những cánh rừng ở Karnatka (Nam Ấn Độ) hoặc vùng rừng khô hạn trong nội địa Myanmar.
Những nhà nghiên cứu khác lại có chung quan điểm là Neem bắt nguồn từ rừng ở các ngọn đồi Shivalik (chân phía Tây của dãy Himalayas) hoặc bờ biển phía Đông miền Nam Ấn Độ. Sự đa dạng về hình dạng của lá Neem và các đặc điểm hình thái khác đã dẫn đến thuyết của Schmutterer (1995): A. indica xuất phát từ thượng Myanmar, sau đó lan ra các cánh rừng Trung và Tây Á.[35] Do thích hợp với khí hậu nóng, Neem đã được di thực vào châu Phi từ những năm đầu thế kỷ 20. Ngày nay nó được trồng rộng rãi ở các nước như Senegal, Ghana, Sudan, Mali, Nigeria, … Trong thế kỷ 20 Neem cũng đã được di thực đến các nước Trung và Nam Mỹ, đặc biệt được trồng rất nhiều ở Haiti, Cộng hòa Dominica, Nicaragua.
Ở châu Á, Neem được trồng ở nhiều nơi như Bangladesh, Myanmar, Cambodia, Ấn Độ, Sri Lanka, Indonesia, Iran, Malaysia, Nepal, Pakistan, Thái Lan, Yemen, Trung Quốc. Tại Việt Nam, cây Neem được trồng từ 1981. Giá trị và công dụng Cây Neem được đánh giá cao nhờ các tính chất về sinh khối, dược lý và sát trùng. Hàng thế kỷ nay, người nông dân Ấn Độ đã dùng tất cả các bộ phận của cây như quả, lá, dầu, vỏ, gỗ làm thuốc chữa bệnh, thuốc trừ sâu, phân bón và gỗ.
Neem cũng có tác dụng cải tạo đất, phủ xanh đất trống và quan trọng nhất là làm trong lành môi trường.[25] Ngoài giá trị to lớn về môi trường, cây Neem còn có giá trị kinh tế cao. Dùng làm dược liệu Tính dược liệu của Neem được ứng dụng từ lâu và vẫn đang được thu hút nghiên cứu bởi các nhà khoa học trên thế giới. Nhiều báo cáo đã chứng minh rằng Neem có khả năng kháng viêm, kháng sinh, kháng khuẩn cực tốt.[37] Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai 5 Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu Luan van Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Bảng 1.1: Hoạt tính dược liệu các chất trong Neem STT Tên chất Nguồn Hoạt tính sinh học Chống viêm, chống viêm khớp, hạ sốt, giảm đường huyết, chống 1 Nimbidin Hạt, dầu viêm dạ dày, chất diệt tinh trùng, chống nấm, chống khuẩn, lợi tiểu. 2 Sodium nimbidate Hạt, dầu Chống viêm 3 Azadirachtin Hạt, dầu Chống vi khuẩn sốt rét 4 Nimbin Hạt, dầu Chất diệt tinh trùng 5 Nimbolide Hạt, dầu Chống sốt rét, chống vi khuẩn 6 Gedunin Hạt, dầu Chống sốt rét, chống nấm 7 Mahmoodin Hạt, dầu Chống vi khuẩn Gallic acid, (-) Chống viêm, điều hòa hệ miễn 8 epicatrchin và Vỏ cây dịch catechin Margolone, 9 margolonone và Vỏ cây Chống vi khuẩn isomargolonone Cyclic trisuphide và 10 Lá Chống nấm cyclic tetrasulphide Polysacchrides G1A, 11 Vỏ cây Chống ung thư G1B Polysacchrides G2A, 12 Vỏ cây Chống viêm G3A 13 NB-2-Peptidoglucan Vỏ cây Điều hòa hệ miễn dịch Ngoài những công dụng trên, vỏ cây Neem còn có công dụng cầm máu, bổ gan, trị đàm,… Neem còn được báo cáo chữa được stress và điều khiển tỷ lệ sinh đẻ,…Tại một số vùng Andhra Pradesh, nông dân thường cho gia súc ăn lá Neem sau khi sinh con để tăng sự tiết sữa.
Ngoài ra lá Neem còn có tác dụng phòng trị bệnh giun sán cho gia súc Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai 6 Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu Luan van Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường và kiểm soát nhiều loại tác nhân gây bệnh khác. Nhiều nơi còn dùng lá non làm rau ăn vừa bổ sung khoáng chất, vừa có thể phòng ngừa giun sán hoặc viêm nhiễm đường ruột. Ở Ấn Độ, dân gian thường lấy lá Neem để gần trẻ em giúp ngăn ngừa bệnh ho gà. Dùng trong mỹ phẩm Bởi hoạt tính kháng khuẩn tốt, có khả năng tiêu diệt các vi khuẩn trong tế bào gây mụn nên dầu Neem đang được ưa chuộng trong việc điều trị mụn như một liệu pháp tự nhiên.
Bằng cách phối dầu Neem vào nền mỹ phẩm hay sử dụng trực tiếp có khả năng điều trị mụn trứng cá, mụn nhọt. Nhờ hoạt tính này, dịch chiết lá Neem còn giảm lượng vi khuẩn, mảng bám men răng từ đó chống bị viêm răng nên có thể phối dịch chiết Neem vào kem đánh răng để sử dụng hằng ngày.[37] Ngoài ra, Neem còn được phối vào nhiều sản phẩm mỹ phẩm khác như dầu gội đầu, sữa tắm, xà phòng,… để tăng khả năng diệt khuẩn. Công dụng khác. Cùng với những hoạt tính sinh học trên, cây Neem còn có nhiều hữu ích khác như tạo bóng mát, tạo môi trường xanh trong lành, giúp bảo vệ đất, chống xói mòn, cát bay,…Gỗ Neem được dùng chế tạo hàng gia công mỹ nghệ có độ bền cao không bị mối mọt làm hư hại.
Ngoài ra, vỏ Neem chứa nhiều tannin phục vụ cho công nghệ thuộc da, công nghệ nhuộm, nhựa mủ làm kẹo gum,… 1. Các chất có hoạt tính sinh học trong cây Neem Từ trước đến nay, các nhà khoa học đã khảo sát tính sát trùng ở hơn 2000 loài cây, duy nhất cây Neem cho kết quả hứa hẹn. Điều này có được do các hoạt chất trong Neem không chỉ tác động hiệu quả lên côn trùng mà còn khá an toàn với con người và động vật máu nóng. Tính đến năm 2000 đã có hơn 100 hoạt chất có hoạt tính sinh học từ Neem đã xác định được công thức và cấu tạo.
Những hoạt chất này chủ yếu thuộc hai nhóm chính là isoprenoid và các hợp chất không phải isoprenoid. Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai 7 Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu Luan van Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Non-isoprenoid: Gồm protein, amino acid, carbohydrate, hợp chất của lưu huỳnh, hợp chất polyphenolic như flavonoid, glycoside của chúng, dihydrochalcone, coumarin, tannins, chất béo,… 1. Diterpenoid Trong các loại terpene thì tricyclic diterpene được tìm thấy nhiều nhất, đặc biệt là những chất có vòng C với nhóm chức của oxygen tại C-3 và C-7.2: Neem tricyclic diterpene Đa số các tricyclic diterpene trong Neem được báo cáo có hoạt tính sinh học cao: chống tế bào ung thư, kháng sinh và trừ sâu cao. Người ta đã tìm thấy khoảng 300 limonoid trong thực vật, 1/3 số đó có trong Azadirachta indica và Melia azedarach.
Nhóm triterpenoid này có thể phân thành 8 nhóm nhỏ: protomeliacin, limonoid với chuỗi bên xác định, azadirone và dẫn xuất, gedunin và dẫn xuất, vilasinin và 3 nhóm C- seco-meliacin là azadirachtin, nimbin, và salannin. Protomeliacin Chứa một chuỗi bên 8 carbon tại vị trí C - 17, còn được gọi là protolimonoid hay protomelicin hay meliane. Hợp chất đầu tiên melantriol được cô lập từ quả và dầu Neem. Nimbocinone, nimolinone, kulactone, limocinol và limocinone là những dẫn xuất của euphol/tirucallol.
Azadirachtol, azadirachnol, azaditol thuộc chuỗi apo. Các hợp chất limocin A và B là limocinin, đó là những tetranortriterpenoid có chuỗi bên tetrahydrofuran bán acetan. Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai 8 Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu Luan van Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường β Hình 1.3: Nhóm protomelicin Limonoid với 4 vòng nguyên và chuỗi bên γ- hydroxybutenolid Đặc điểm của nhóm này là có chuỗi bên γ - hydroxybutenolid tại vị trí của vòng furan và 4 vòng furan còn nguyên vẹn.4: Limonoid với 4 vòng nguyên và chuỗi bên γ – hydroxybutenolid Nhóm azadirone và các hợp chất tương tự Nhóm này bao gồm tất cả các hợp chất có khung triterpenoid nguyên, có cầu oxy tại vị trí C - 3 và C - 7. Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai 9 Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu Luan van Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Hình 1.5: Azadirone Gedunin và các dẫn xuất Hình 1.6: Gedunin và dẫn xuất Nhóm C- Secomeliacin Đây là một nhóm lớn chứa hầu hết các hợp chất quan trọng, chia làm 4 nhóm nhỏ hơn nữa là nimbin, salannin, C - Secomeliacin với chuỗi bên γ - hydroxybutenolid và azadirachtin.
• Nhóm salannin Hình 1.7: Salannin • Nhóm C- secomeliacin nimbin Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai 10 Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu Luan van Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Hình 1.