CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu chung về cây Ban Âu 1. Nguồn gốc và phân loại Cây Ban Âu có tên khoa học là Hypericum perforatum L. Thuộc họ ban (Hypericaceae), chi ban (Hypericum).
Chi Hypericum bao gồm 484 loài phân bố ở nhiều khu vực khác nhau trên thế giới, trong đó Thổ Nhĩ Kỳ được coi là nơi có nguồn gen Hypericum đa dạng nhất. Ban Âu còn được biết đến với một số tên khác như cỏ Tipton, cỏ Klamath, cỏ thánh John (St. Vào thế kỷ thứ 16, Paracelsus, người dẫn đường trong kỷ nguyên của y học vô cơ đã sử dụng Ban Âu để điều trị vết thương bên ngoài và làm dịu cơn đau. Nó được coi như một loài thảo mộc đặc biệt có những đặc điểm bí ẩn.
Line là người phát hiện và đặt tên cho cây là Hypericum perforatum L. nhưng cây thường được biết đến qua tên St John wort vì loại cây này nở hoa mầu vàng rất đẹp vào ngày kỷ niệm sinh nhật Thánh John the Baptist, 24 tháng 6 mỗi năm. Tên chi Hypericum được bắt nguồn từ một từ Hy Lạp - Hyper là ở trên và eikon là bức ảnh nói đến truyền thống sử dụng cây để phòng trừ quỷ dữ bằng cách treo cây trên một bức ảnh trong nhà trong ngày lễ Thánh John the Baptist [128]. Ban Âu là cây có nguồn gốc từ Châu Âu, cây phân bố địa lý tự nhiên theo nhiệt độ ở vùng cận nhiệt đới, cây xuất hiện trên khắp lục địa của Châu Âu, ngoại trừ vùng cực Bắc.
Ban Âu được tìm thấy ở nhiều môi trường sống khác nhau ở vùng ôn đới và trên núi cao ở vùng nhiệt đới, chỉ tránh những vùng cực kỳ khô cằn và mặn. Ban Âu đã theo chân những người định cư Châu Âu đến bất cứ nơi nào họ đã đi trên thế giới và du nhập vào Bắc và Nam Mỹ, Bắc Phi, Nam Phi, New Zealand và Úc, Quần đảo Canary, Madeira, Azores, Thổ Nhĩ Kỳ, Síp, Levant (các nước phía đông Địa Trung Hải) và tây Ả Rập Saudi đến tây bắc Ấn Độ (Uttar Pradesh), Turkmenistan, Tây Bắc Mông Cổ và Nhật Bản. Ở Trung Quốc, Ban Âu 7 được giới hạn ở phía tây bắc Tân Cương gần biên giới với Kazakhstan và Ban Âu được phân bố khắp hầu hết đất nước, từ phía đông Thanh Hải và Cam Túc, phía đông đến Hà Bắc, phía nam đến Giang Tây và phía Tây tới Vân Nam. Ban Âu đặc biệt phát triển mạnh ở những vùng đất hoang dã với mùa hè khô hạn, chúng xâm chiếm đồng cỏ, để lại cho cả khu vực một đám hoa vàng rực.
Sự gia tăng của Ban Âu đã làm cho loại cây này trở thành một vấn đề cỏ dại nghiêm trọng cần phải diệt trừ [39], [62], [71], [95], [99], [128]. Ban Âu được nhập nội vào Việt Nam từ năm 2006, khi mới nhập về gọi là Ban di thực hay Ban Âu. Cây đã được đánh giá thích nghi ở một số vùng sinh thái như Thanh Trì (Hà Nội), Tam Đảo (Vĩnh Phúc), Sa Pa (Lào Cai) [9]. Đặc điểm thực vật học Ban Âu là cây thân thảo, khi cây trưởng thành sẽ hóa gỗ ở gốc, sống một năm hoặc 2 - 3 năm, cao từ 0,3 m đến 1 m.
Thân cây thẳng, phân nhánh nhiều, từ một gốc có thể mọc ra nhiều thân. Thân có thể mọc lan trên mặt đất và phát sinh rễ ở vị trí tiếp xúc, thân màu lục sáng thường có màu hơi đỏ. Cây Ban Âu riêng lẻ có 1 hay rất nhiều rễ khí sinh gắn vào thành một hệ thống rễ cọc và các rễ bên. Rễ cọc của cây đâm sâu vào đất từ 0,4 m đến 0,6 m phụ thuộc vào thành phần đất và ẩm độ.
Rễ bên thường mọc ngang dưới mặt đất và có độ sâu từ 1 cm đến 8 cm. Vào mùa thu hoặc mùa xuân hay sau khi cây bị thương tổn, hệ thống rễ chùm sẽ phát sinh chồi để tạo thành thân mới. Nếu những rễ liên kết bị thối thì những thân này sẽ phát triển thành cây độc lập xung quanh cây mẹ với số lượng lớn. Cây Ban Âu có thể tái sinh bằng hạt và chồi mọc từ mầm trên rễ phụ [94], [102], [128].
Lá Ban Âu không có cuống, có hình thuôn, dài khoảng 2 - 3 cm, rộng 0,8 - 1,0 cm, lá mọc đối, phần gốc phiến lá ôm sát với thân hoặc cành trên cây. Lá có màu xanh lục hoặc xanh vàng có rải rác các chấm mờ bên trong làm cho chiếc lá trông như đục lỗ khi cầm lên ánh sáng, đây là những lỗ thủng tạo nên tên gọi loài của nó là "perforatum" [94], [102], [128]. 8 Hoa Ban Âu thường nở vào mùa hè, cây có nhiều hoa, mỗi thân có khoảng 25 - 100 hoa mọc thành chùm ở ngọn và đỉnh cành. Hoa có cuống ngắn, đường kính hoa khoảng 2 cm, có 5 cánh hoa màu vàng đến vàng cam tươi.
Các cánh hoa được tô điểm với các chấm đen xung quanh các cạnh. Đài hoa nhọn với những tuyến chấm nhỏ trong mô. Hoa có nhiều nhị tập hợp trên đế hoa trong 3 túi. Khi vò nát hoa tươi, chúng tiết ra một thứ nước màu đỏ như máu, có màu tím xanh trên ngón tay [94], [102], [128].
Quả dài từ 5 - 10 mm, quả nang chia làm 3 ngăn có nhiều hạt đính vào trục chính của quả. Khi quả chín, vỏ hạt có màu đỏ nhạt hay đỏ tía. Hạt tròn nhỏ dài 1 mm, màu nâu sẫm, có mùi nhựa như nhựa thông, trung bình 1 cây có khoảng 15.000 hạt và khối lượng 1000 hạt là 0,049 g, hạt Ban Âu có thể tồn tại đến 50 năm trong đất. Các nghiên cứu cho thấy hạt cần một chu kỳ ngủ nghỉ từ 3 đến 4 tháng sau khi thu hái mới nảy mầm, sau khi thu hoạch 12 tháng sẽ cho tỷ lệ nảy mầm tối đa.
Tuy nhiên sự ngủ nghỉ của hạt này có thể được rút ngắn bằng cách rửa nước, xử lý nhiệt, ánh sáng. Hạt giống Ban Âu sau 5 năm bảo quản có tỷ lệ nảy mầm 94 % và 50 % sau 16 năm bảo quản. Cây Ban Âu có thể tái sinh bằng hạt và chồi mọc từ mầm trên rễ phụ. Một số nghiên cứu chỉ ra rằng Ban Âu là cây sinh sản sinh dưỡng không bắt buộc.
Ở Châu Âu, 97 % sự tái sinh của cây là sinh sản sinh dưỡng. Cây có khả năng tự thụ và thụ phấn nhờ côn trùng [102]. Cây Ban Âu (H. perforatum) trồng tại Tân Lạc, Hòa Bình 1.
Yêu cầu sinh thái Cây Ban Âu thường được tìm thấy trong các khu rừng được khai thác quá mức và trên các cánh đồng bị bỏ hoang. Hạt nảy mầm vào mùa xuân ra hoa và kết hạt vào cuối mùa hè [69], [71]. Một số nghiên cứu trước đây tại Iran đã phát hiện ra rằng độ cao có ảnh hưởng đáng kể đến sự tăng trưởng và sự trao đổi chất thứ cấp của Ban Âu và hàm lượng flavonoid giảm khi độ cao tăng lên. Ngoài ra, lượng tannin, axit ascorbic và cartenoid khác nhau trong ở độ cao khác nhau.
Tuy nhiên, độ cao 1.250 mét so với mực nước biển và lượng mưa hơn 760 mm là điều kiện tốt nhất cho loài thực vật này trong môi trường sống tự nhiên, nhưng nó cũng có thể phát triển ở độ cao hơn.500 mét so với mực nước biển và lượng mưa dưới 500 mm làm giảm sự phát triển của cây con [49], [63]. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự tăng trưởng được đánh giá bằng cách cho cây con Ban Âu tiếp xúc với ba nhiệt độ khác nhau (15, 22 và 10 30°C). Kết quả cho thấy sinh khối các phần trên không cao hơn ở 15°C với mức tăng gấp 1,3 và 1,6 lần so với ở 22 và 30°C, phần lớn là do hàm lượng chất diệp lục, số thân và diện tích lá trên mỗi cây tăng nhiều hơn. Hàm lượng hypericin ở các phần trên mặt đất cao hơn 1,9 và 5,6 lần trên mỗi cây so với các phương pháp xử lý ở 22 và 30°C, và hàm lượng các hợp chất hoạt tính sinh học khác (flavonoid và phenolics) cũng như khả năng chống oxy hóa trong các phần trên mặt đất, trên trọng lượng khô và trên mỗi cây cũng cho thấy sự gia tăng đáng kể khi nhiệt độ giảm [109], [120].
Trồng cây ở nhiệt độ mát 15°C đánh giá cho thấy biểu hiện những thay đổi trong giải phẫu lá vĩ mô và vi mô bao gồm lá dày hơn, số lượng tế bào chế tiết, lục lạp, ty thể, hạt tinh bột, grana thylakoid, hạt ưa thẩm thấu và giọt bán cầu tăng lên [108]. Ngoài ra khi kết hợp giữa tia bức xạ UV-B và nhiệt độ thấp cũng làm tăng hàm lượng hypericin của Ban Âu [111]. Ban Âu phát triển phổ biến ở nơi thoát nước tốt, đất có kết cấu thô, phát triển kém dưới điều kiện ẩm ướt. Nói chung, cây trồng đòi hỏi nhiều hơn nước (760 - 1016 mm) ở những khu vực có mưa mùa đông và ít hơn (250 - 300 mm) ở những khu vực có tuyết mùa đông.
Ban Âu đã được phát hiện là sinh trưởng tốt như nhau trong đất có axit và đất đá vôi. Rễ cây có nấm rễ nội sinh, làm cho cây chịu được điều kiện môi trường khắc nghiệt hơn [102]. Ban Âu yêu cầu ánh nắng đầy đủ hoặc một phần bóng râm. Nó có thể nhân giống bằng hạt, hoặc nhân giống vô tính bằng giâm cành.
Mùa hè ẩm ướt có lợi cho việc tái sinh. Khi nào độ ẩm của đất tăng vào mùa thu hoặc mùa đông, những thân cây có lá dày, không ra hoa sẽ mọc dọc theo mặt đất [102]. Cây con năm đầu không ra hoa hoặc hạt. Cây con nhỏ và có xu hướng phát triển chậm.
Khi gặp điều kiện thuận lợi, có thể có sự gia tăng về mật độ cây và mầm mới sẽ tạo thảm dày đặc xung quanh gốc của cây bố mẹ [102]. Công dụng Trong nhiều thế kỷ, người châu Âu đã sử dụng Ban Âu để điều trị một số bệnh như lo lắng, cảm lạnh, trầm cảm, sa dạ con, trĩ, co thắt cơ tử cung trong thời kỳ kinh nguyệt, nhiễm trùng da và vết thương. Trên thực tế, từ lâu đời con người đã biết sử dụng loại thảo dược nảy để chữa tụ máu, bỏng, vết thương và kích ứng da, đến từ nhà thảo mộc học người Hy Lạp của thế kỷ 1 trước công nguyên, Dioscorides, sinh viên người La Mã ở thế kỷ 1 trước công nguyên, Plenius và bác sĩ Hy Lạp của thế kỷ thứ 5 trước Công nguyên, cha đẻ của Y học, Hippocrates [33], [37], [60], [82], [88].