Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu • Về cơ sở sinh học Công việc nghiên cứu đối với bất kỳ loài cây rừng nào chúng ta cũng cần phải nắm rõ đặc điểm sinh học của từng loài. Việc hiểu rõ hơn về đặc tính sinh học của loài giúp chúng ta có những biện pháp tác động phù hợp, sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên một cách hợp lý và bảo vệ hệ động thực vật quý hiếm, ngăn ngừa suy thoái của các loài nhất là các loài động vật, thực vật quý, hiếm, ngăn ngừa ô nhiễm môi trường,. là cơ sở khoa học xây dựng mối quan hệ giữa con người và thế giới tự nhiên được tốt hơn.
• Về cơ sở bảo tồn Biến đổi khí hậu, chặt phá rừng làm cho nhiều loài động, thực vật đứng trước nguy cơ tuyệt chủng chính vì vậy công tác bảo tồn loài, bảo tồn đa dạng sinh học ngày càng được quan tâm và chú trọng. Để có thể bảo vệ và phát triển tốt các loài động vật thực quý hiếm Chính phủ đã ban hành Nghị định số 06/2019/NĐ-CP ngày 22/01/2019 quy định về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm và thực thi Công ước về buôn bán quốc tế các loài động vật, thực vật hoang dã nguy cấp loài cây Hoàng đằng nằm trong nhóm IIA. Nghị định 160/2013/NĐ-CP ngày 12/11/2013 quy định về Tiêu chí xác định loài và chế độ quản lý loài thuộc danh mục loài nguy cấp, quý, hiếm được ưu tiên bảo vệ. Tiêu chí xác định các loài cần được ưu tiên ảo vệ gồm có 2 tiêu chí.
+ Số lượng cá thể còn ít hoặc đang bị đe dọa tuyệt chủng + Là loài đặc hữu hoặc có một trong các giá trị đặc biệt về khoa học, y tế, kinh tế, sinh thái, cảnh quan, môi trường và văn hóa-lịch sử. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour và Fibraurea recisa Pierre) thuộc họ Tiết dê (Menispermaceae), bộ Mao lương (Ranunculales). Thành phần hóa học: Hoạt chất trong Hoàng đằng là Alkaloid mà chất chính là Palmatin 1-3,5% và một ít jatrorrhizin, columbamin và berberin theo Gao-Xiong Rao et al (2009).
Theo hệ thống phân loại thực vật APG II (Angiosperm Phulogeny Group II) năm 2003 Họ Tiết dê (Menispermaceae) có 75 chi, 450 loài. Trong đó có chi Hoàng đằng (Fibraurea) là chi gồm 5 loài dây leo, chủ yếu phân bố ở vùng nhiệt đới châu Á. Loài Fibraurea elliptica phân bố tại bán đảo Luzon Phillipines, loài Fibraurea laxa phân bố tại Indonesia, loài Fibraurea recisa phân bố tại các tỉnh Nam Bộ của Việt Nam, loài Fibraurea trotteri phân bố tại Ấn Độ, loài Fibraurea tinctoria Lour phân bố tại Việt Nam, Lào, Campuchia. Hoàng Đằng là cây dây leo bằng thân quấn, dài tới 10m, vỏ ngoài của thân già nứt nẻ và gỗ có màu vàng.
Thân non nhẵn, màu lục, ít phân nhánh. Lá mọc so le, hình trái xoan hoặc thuôn, dài 9- 18cm, rộng 3-7cm, gốc bằng hoặc hơi tròn, đầu có mũi nhọn, hai mặt nhẵn, mặt trên màu lục sẫm bóng, mặt dưới nhạt, 3 gân chính rõ; cuống lá dài 5-14cm, phình ở hai đầu. Hoa đơn tính khác gốc, cụm hoa chum mọc ra ở phần thân già đã rụng lá. Hoa nhỏ màu vàng chanh, có 6 lá đài, cánh hoa 3 rộng và mỏng hơn lá đài, hoa đực có 6 nhị, chỉ nhị dài hơn bao phấn, hoa cái nhị lép hoặc không rõ, bầu hình trứng.
Quả hạch hình xoan hay trứng thuôn, khi chín màu vàng, mùi hơi khó chịu. Hạt 1 hình vuông dẹt, Hoàng Đằng ra hoa vào tháng 4-5, quả chín vào tháng 11-12. Cây có khả năng tái sinh bằng hạt và chồi sau khi khai thác. 5 Tính chất chung của Alkaloid theo Gao-Xiong Rao et al (2009).
- Mùi vị: Đa số Alkaloid không có mùi có vị đắng và có một số ít có vị cay như capsa, icin, piperidin, Palmatin… - Màu sắc: Hầu hết các Alkaloid đều không màu, trừ một số ít Alkaloid có màu vàng như berberin, Plamatin. Cần lợi dụng tính chất này trong chiết xuất và phân lập khi nghiên cứu về các thành phần hóa học của cây Hoàng Đằng bằng phương pháp phân tích quang phổ cho thấy các Alkaloid mới từ cây Hoàng đằng đã được xác định là 1,2-methylenedioxy-8-hydroxy-6a (R)- aporphine. Thân của cây Hoàng đằng là một loại thảo dược chống nấm hiệu quả. Hoàng đằng có tên trong phân những cây thuốc và vị thuốc chữa lỵ, trực trùng.
Trong Hoàng đằng chủ yếu là Palmatin với tỷ lệ 1-3,5%. Ngoài ra còn có một ít jatrorrhizin, columbamin Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Laur và Fibraurea recisa Pierre) thuộc họ tiết dê (Menispermaceae), bộ Mao lương (Ranunculales). Thành phần hóa học: Hoạt chất trong Hoàng đằng là Alkloid mà chất chính là Palmatin 1 – 3,5% và một ít jatrorrhizin, columbamin và berberin theo Gao-Xiong Rao ct al (2009) Nghiên cứu tác dụng chữa bệnh của từng loài cây thuốc và bản chất hoá học của dược liệu được quan tâm trên quy mô rộng lớn. Nhiều nghiên cứu đã khẳng định hầu hết các cây cỏ đều có tính kháng sinh là một trong những yếu tố miễn dịch tự nhiên.
Tác dụng kháng khuẩn là do các hợp chất tự nhiên hay gặp: Sulfua, saponin (Allium odium); becberin (Coptis chinensis Franch. Mỗi loài cây với từng công năng, tác dụng, ở mỗi địa phương lại được sử dụng riêng theo một bản sắc dân tộc. Ở Trung Quốc, ngoài nền y học cổ truyền chính thống của người hán (Trung y), các cộng đồng không phải người hán, với dân số khoảng 100 triệu người, cũng có các nền y học riêng của mình, gọi là y học dân tộc cổ truyền (Traiditional Ethno-medicine) sử dụng khoảng 8000 loài cây cỏ làm thuốc. 6 Trong đó, có 5 nền y học chính là nền y học cổ truyền Tây Tạng (sử dụng 3.294 loài), Mông Cổ (1.430 loài), Ugur, Thái (800 loài) Theo A.
Islam, (1991), ở Bangladesh có một số cây thuốc quý như Tylophora indica (dùng làm thuốc chữa hen), trước kia dễ tìm kiếm, nay đã trở nên hiếm hoi. Akerele, (1991), là loài Ba gạc – Rauvolfia serpentina vốn mọc tự nhiên khá phổ biến ở Ấn Độ, Srilanca, Bangladesh, Thái Lan,… mỗi năm khai thác được khoảng 1.000 tấn nguyên liệu xuất sang thị trường Âu – Mỹ, làm thuốc chữa cao huyết áp (riêng Ấn Độ chiếm 40 – 50%). Song, do bị khai thác liên tục nhiều năm đã làm cho cây thuốc này mau cạn kiệt. Theo He Shan An và Cheng Zhong Ming, (1985), ở Trung Quốc vốn có một số loài Dioscorea japonica, trữ lượng khá lớn, trong thập kỷ 50, đã từng khai thác tới 30.000 tấn, hiện đã bị giảm sút nhiều, có loài thậm chí phải trồng và duy trì loài giống.
Một vài loài cây thuốc quý như Fritillaria cirrhosa (làm thuốc ho) phân bố phổ biến ở vùng Tây – Bắc tỉnh Tứ Xuyên nay chỉ còn sót lại ở 1 – 2 điểm, với số lượng cá thể rất ít. Hoặc loài Iphigenia indica có tác dụng chữa ung thư, chỉ phân bố rất hẹp ở vùng Lijang và Dali tỉnh Vân Nam, do bị tìm kiếm khai thác gay gắt, hiện có thể đã bị tuyệt chủng. Một số loại cây thuốc quý khác như Paris polyphylla, Gastrodia elata, Nervilia fordii,…cũng là những ví dụ điển hình. Sara Oldfield, tổng thư ký của Tổ chức bảo tồn các vườn bách thảo quốc tế, nhận xét “Sự biến mất của các cây thuốc là một thảm họa thực sự”.
Phần lớn dân số thế giới, trong đó có 80% người Châu Phi, hoàn toàn phụ thuộc vào dược thảo để chữa bệnh.Theo một báo cáo của tổ chức bảo tồn quốc tế Plantlife, trên khắp thế giới có khoảng 50.000 loại cây có thể dùng làm thuốc, nhưng xấp xỉ 15.000 trong số đó đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng. Tình trạng thiếu dược thảo đã xảy ra ở Trung Quốc, Ấn Độ, Kenya, Nepal, Tanzania và Uganda. 7 Tuy nhiên giá trị và lợi nhuận mà cây thuốc đem lại rất lớn. Ở Mỹ mỗi năm lợi nhuận thu được từ cây thuốc khoảng 1,5 tỷ USD.
Ở Trung Quốc, chỉ riêng việc xuất khẩu cao đơn hoàn tán cũng cho doanh thu khoảng 2 tỷ USD/ năm. Hiện nay, phong trào dùng cây thuốc để phòng và chữa bệnh trên thế giới đã đặt ra một vấn đề cần lưu ý: 2/3 trong số 50.000 loài cây thuốc được sử dụng, khai thác từ các cây hoang dại sẵn có nhưng không được trồng lại để bổ sung. Theo một nghiên cứu của nhà thực vật học người Anh là Alan Hamilton, thành viên của Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên (viết tắt là WWF), có từ 4.000 loài cây cỏ dùng làm thuốc có nguy cơ bị tiệt chủng. Nguyên nhân không phải hoàn toàn do sự phát triển của Y học cổ truyền mà theo tác giả là do thị trường dược thảo ở Châu Âu và Bắc Mỹ tăng trưởng 10% mỗi năm, trong vòng 10 năm nay.
Trên quy mô toàn cầu, doanh số mua bán cây thuốc hàng năm ước tính lên tới 16 tỷ Euro. Nhân giống bằng hom (Cutting propagation): Là một phương pháp nhân giống sinh dưỡng với hom là một đoạn thân, cành, rễ được đặt trong điều kiện môi trường thích hợp sẽ phát triển chồi bất định và mọc thành cây độc lập. Đây là một hình thức nhân giống sinh dưỡng, dựa trên khả năng sinh sản sinh dưỡng của cây, trên cơ sở phân bào nguyên nhiễm. Tế bào mẹ sinh ra tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giống hệt mình.
Do vậy sinh sản sinh dưỡng duy trì được các đặc tính di truyền của cơ thể mẹ và ổn định qua nhiều thế hệ. Phương pháp này được áp dụng để duy trì các dòng vô tính để tăng số lượng các cá thể cây hiếm hay duy trì các genotyp quan trọng của cây mẹ , nhân giống bằng hom đã được các nhà làm vườn và trồng cây cảnh ở các nơi khác nhau trên thế giới sử dụng từ lâu đời và áp dụng trong sản xuất lâm nghiệp cách đây hàng trăm năm, được nghiên cứu ở các nước trên thế giới như Liên Xô (cũ), Trung Quốc, Thuỵ Điển, Australia, Pháp, Ấn Độ, Malaysia, Indonesia, Nhật Bản, Công Gô,… đặc biệt từ khi con người tổng hợp được các chất điều hoà sinh trưởng nhân tạo. Ở Liên Xô (cũ) việc nhân giống bằng hom đã được tiến hành trên 50 8 năm trước, đã thí nghiệm nhân giống 260.000 hom của 240 loài cây thuộc 55 họ. Trong đó, có 47 loài lá kim, 113 loài lá rộng cho các loài cây rừng, cây làm cảnh, làm thuốc, cây công nghiệp và cây ăn quả.
Tại Thụy Điển, hàng năm công ty Hylles hog sản xuất khoảng 4.000 cây hom Vân sam. Năm 1993 vườn ươm Toolara tại bang Quensland (Australia), sản xuất 700.000 cây hom Thông lai. Nhật Bản hàng năm sản xuất 49 triệu hom cây Lãnh sam.