MỞ ĐẦU Họ Ngọc lan (Magnoliaceae) cùng với họ Na là 2 họ cổ xưa nhất của các loài cây có hoa hạt kín. Trải qua lịch sử tiến hóa cùng với quá trình định danh bằng công nghệ giải trình tự gen DNA, họ Ngọc lan đến nay đã được chính thức được công nhận bao gồm bốn chi là chi Mộc lan (Magnolia), chi Giổi (Michelia), chi Talauma và chi Dugandiodendron. Các loài trong chi Mộc Lan (Magnolia) và chi Giổi (Michelia) đều có giá trị về nghiên cứu tiến hóa thực vật, nhiều loài cho gỗ tốt, được sử dụng làm thuốc và cho tinh dầu, hương liệu, nhiều loài là nguồn gen quí hiếm cần được nghiên cứu bảo vệ. Trong y học dân gian, nhiều loài trong họ Ngọc lan cũng được sử dụng để chữa bệnh hiệu quả.
Bên cạnh đó, tiềm năng về hoạt tính sinh học của các loài trong họ Ngọc lan rất phong phú và đa dạng. Việt Nam là quốc gia có khí hậu nóng ẩm, rừng mưa nhiệt đới, mưa thường xanh, địa hình rừng núi hiểm trở, núi đá cao, diện tích núi đá vôi khá lớn tạo điều kiện thuận lợi cho các loài thuộc họ Ngọc lan phát triển. Theo thống kê, ở Việt Nam hiện nay có khoảng 60 loài thuộc họ Ngọc lan, trong đó có 59 loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia), và một loài duy nhất thuộc chi Giổi (Michelia). Tuy nhiên, những nghiên cứu trong nước về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài trong hai chi này còn rất hạn chế, hầu như chỉ có một số nghiên cứu về tinh dầu.
Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học ba loài: Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri), Giổi đá (Magnolia insignis) và Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba) thuộc họ Ngọc lan (Magnoliacae) ở Việt Nam” nhằm thực hiện mục tiêu: 1. Chiết xuất, phân lập các chất từ loài Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri (Dandy) V.Kumar), loài Giổi đá (Magnolia insignis Wall.) và loài Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba DC.) trong hai chi Mộc lan và chi Giổi. Xác định cấu trúc hóa học của các chất sạch phân lập được. Nghiên cứu thành phần tinh dầu lá và cành của loài Ngọc lan hoa trắng (Michela alba).
Đánh giá hoạt tính sinh học của các cặn chiết và các chất sạch phân lập được. TỔNG QUAN 1. Giới thiệu chung về họ Ngọc lan (Magnoliaceae) Họ Ngọc lan (Magnoliaceae) là một trong những nhóm thực vật có hoa sớm nhất và đóng vai trò then chốt trong việc hình thành các khái niệm về hoa trong ngành thực vật Hạt kín (Angiospermae). Không giống như phần lớn thực vật hạt kín, các bộ phận của hoa sắp xếp thành vòng, các loài trong họ Magnoliaceae có nhị và nhụy hoa sắp xếp thành hình xoắn ốc trên đế hoa hình nón.
Cấu trúc hoa như vậy cũng được tìm thấy trong các thực vật cổ hóa thạch và người ta tin rằng nó là cơ sở nguyên thủy cho các loài thực vật hạt kín. Hiện nay, họ Ngọc lan có khoảng 314 loài, phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và ôn đới của Đông Nam Châu Á (4/5), phần còn lại thuộc về Châu Mỹ La tinh (1/5) [1]. Họ Ngọc lan (Magnoliaceae) là một trong những họ thực vật đang được quan tâm bảo tồn trên thế giới. Theo The Red list of Magnoliaceae (2016), trên thế giới hiện có 37 loài ở mức Rất nguy cấp (CR), 84 loài ở mức Nguy cấp (EN), và 26 loài ở mức Sẽ nguy cấp (VU), chiếm 46.82% trên tổng số 314 loài thuộc họ Ngọc lan [2].
Các loài trong họ Ngọc lan có tán lá đẹp, hoa có kích thước lớn, đa dạng về màu sắc, gỗ thơm và mịn, hạt của nhiều loài được sử dụng làm gia vị và làm thuốc, có giá trị cao để lấy gỗ, trồng làm cây cảnh và cho tinh dầu [3]. Với các tính chất quan trọng trên, họ Ngọc lan đã và đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu trong các lĩnh vực như hình thái, tế bào, cổ sinh học phân tử, cảnh quan, hàng mỹ nghệ, làm thuốc, gia vị, ngành công nghiệp nước hoa và y dược. Lịch sử phân loại họ Ngọc lan (Magnoliaceae) ❖ Trên thế giới Các nhà phân loại học từ lâu đã tranh luận về việc phân loại các loài thuộc họ Ngọc lan (Magnoliaceae), còn được gọi là phân họ Magnolioideae. Dandy ở Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Anh đã mã hóa hệ thống Magnolioideae thành 4 chi chính là Magnolia, Manglietia, Michelia và Talauma, cùng với 5 chi nhỏ: Aromadendron, Kmeria, Pachylarnax, Alcimandra và Elmerrillia [4].
Năm 1974, hệ thống Magnolioideae của Dandy đã dần dần được phát triển thành 11 chi, trong đó Magnolia là chi lớn nhất. Năm 1984, nhà phân loại thực vật học, Law Yu-Wu đã thực hiện các sửa đổi nhỏ vào hệ thống của Dandy nhằm hoàn thiện hơn hệ thống phân loại học họ Magnoliaceae [4, 5]. Năm 1985, sau một nghiên cứu sâu rộng, Hans P. Nooteboom đã gộp chi Talauma và 4 chi nhỏ vào chi Magnolia và gộp 2 chi phụ khác vào chi Michelia.
Do đó, trong khoảng thời gian còn lại của thế kỷ XX, hệ thống mới của Nooteboom dành cho Magnoliaceae 3 chỉ bao gồm 6 chi: Magnolia, Manglietia, Michelia, Elmerrillia, Kmeria và Pachylarnax [6]. Sự xuất hiện của trình tự DNA vào đầu những năm 1990 đã nhanh chóng cung cấp một công cụ mới và chính xác hơn trong đánh giá phân loại hệ thống thực vật. Theo trang The plant list - là trang website về thực vật được thế giới công nhận và tra cứu tham khảo thì họ Ngọc lan (Magnoliaceae) vẫn bao gồm 4 chi: Magnolia, Michelia, Talauma và Dugandiodendron. Trong đó, chi Magnolia là chi lớn nhất, ba chi còn lại là Michelia, Talauma và Dugandiodendron mỗi chi chỉ có một loài duy nhất [7].
❖ Ở Việt Nam Những nghiên cứu đầu tiên về họ Ngọc lan (Magnoliaceae) ở Việt Nam được công bố trong tập 1 của bộ thực vật chí đại cương Đông Dương do M. Lecomte làm chủ biên xuất bản năm 1907. Gagnepain đã mô tả 15 loài thuộc 7 chi trong họ Ngọc lan có mặt ở Đông Dương, trong đó có một số loài thu mẫu tại Việt Nam. Năm 1918, Chevalier bổ sung vào họ Ngọc lan ở Việt Nam 2 loài mới là Talauma gioi và Michelia tonkinensis, đồng thời tái khẳng định sự phân bố của bốn loài đã được mô tả là Michelia figo, Michelia baviensis, Michelia champaca, Michelia baillonii ở Việt Nam [8, 9].
Năm 1999, theo Phạm Hoàng Hộ trong Cây cỏ Việt Nam, họ Magnoliaceae hay còn gọi là họ Dạ hợp gồm 8 chi và 50 loài [2]. Đến năm 2003, trong danh mục các loài thực vật Việt Nam (Nguyễn Tiến Bân chủ biên), họ Ngọc lan được bổ sung thêm 1 chi Alcimandra và một loài mới là Manglietia hainanensis Dandy, đồng thời chuyển đổi danh pháp của một số loài [1]. Do đó, thời điểm năm 2003 họ Ngọc lan ở Việt Nam có 9 chi, 46 loài, trong đó có 8 loài được đưa vào sách đỏ Việt Nam vào năm 2007 [10]. Năm 2011, Vũ Quang Nam xác nhận thêm 17 loài thuộc họ Ngọc lan phân bố ở Việt Nam, trong đó có 5 loài mới lần đầu tiên được mô tả và bổ sung vào danh mục của họ này, 12 loài lần đầu tiên được xác nhận có mặt trong hệ thực vật Việt Nam.
Như vậy, ở Việt Nam họ Magnoliaceae có tổng số 55 loài thuộc 11 chi [11, 12]. Năm 2015, Từ Bảo Ngân và cộng sự ghi nhận thêm 5 loài mới bổ sung cho hệ thực vật Việt Nam, bao gồm: Magnolia grandis, Magnolia hongheensis, Magnolia hookeri var. longirostrara, Michelia coriacea và Woonyoungia septentrionalis, nâng số loài trong họ Ngọc lan (Magnoliaceae) của Việt Nam lên 60 loài [13, 14]. Hiện nay, theo website The plant list, ở Việt Nam họ Magnoliaecea bao gồm 2 chi, trong đó chi Michelia chỉ có một loài duy nhất là Michelia alba và 59 loài còn lại thuộc chi Magnolia.
Tổng quan về chi Mộc lan (Magnolia) 1. Đặc điểm thực vật của các loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia) Chi Mộc lan có tên khoa học là Magnolia (đặt theo tên của nhà thực vật học người Pháp Pierre Magnol), thuộc họ Ngọc lan (Magnoliaceae) là một chi thực vật cổ đã tiến hóa. Các mẫu hóa thạch của Magnolia acuminata được xác định có niên đại khoảng 20 triệu năm và một số hóa thạch của các loài thực vật thuộc chi Mộc lan được xác định niên đại 95 triệu năm [1, 15]. Về đặc điểm thực vật, chi Mộc lan được đặc trưng bởi các đặc điểm nguyên thủy như bao hoa chưa phân hóa hay phân hóa chưa rõ ràng, nhị và nhụy hoa nhiều, cánh hoa sắp xếp thành hình xoắn ốc tạo nên hoa có hình nón thuôn dài.
Chúng có dạng thân gỗ hoặc bụi, thường xanh, có tán lá đẹp, hoa có kích cỡ lớn, đa dạng về màu sắc, hương rất thơm, gỗ thơm và mịn, hạt nhiều loài có thể dùng làm gia vị và làm thuốc. Các loài thuộc chi Mộc lan phân bố rời rạc, với trung tâm chính là Đông Á, Đông Nam Á và các vùng tập trung nhỏ hơn là Đông Bắc Mỹ, Trung Mỹ, vùng Caribe và một số loài ở Nam Mỹ [3, 16]. Ứng dụng trong dân gian của các loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia) Các loài trong chi Mộc lan (Magnolia) thường có hoa đẹp, được dùng trồng làm cảnh trong sân vườn, công viên và các công trình cảnh quan khác. Một số loài đôi khi còn được coi là đối tượng để trồng lại rừng trên các vùng đồi núi trọc như M.
champaca ở Java - Indonesia hoặc trồng ven đường giao thông. Đặc biệt, nhiều loài Magnolia ở châu Á được sử dụng trong y học cổ truyền như Magnolia obovata ở Nhật Bản (còn được gọi là Wakoboku) được sử dụng để điều trị bệnh tiêu chảy, đầy hơi, vô kinh, viêm mủ, dạ dày. Magnolia grandiflora là một loại cây phổ biến được sử dụng trong y học cổ truyền Mexico hay Magnolia rostrata ở Trung Quốc… Vỏ của các loài này là thành phần chính trong nhiều công thức thuốc cổ truyển điều trị tức ngực, làm thuốc lợi tiểu và chống ho như “Saiboku-to”, “Xiao Zhengqi Tang, “Maziren Wan” [15]. Vỏ cây Mộc lan (Magnolia officinalis) là một loại thuốc truyền thống của Trung Quốc, tên là houpu đã được sử dụng hàng ngàn năm để điều trị “ứ đọng khí”, hen suyễn, các bệnh về tiêu hóa và rối loạn cảm xúc như căng thẳng, lo âu.
Hoa loài này cũng được dùng để điều trị ung thư vú. Nụ hoa loài Magnolia salicifolia Maxim. được sử dụng trong nhiều loại thuốc truyền thống của người Campuchia và Trung Quốc để điều trị dị ứng. Vỏ rễ của loài Magnolia acuminata L., một cây rừng bản địa cao ở phía Đông và Nam Hoa Kỳ được dùng trong điều trị bệnh sốt rét và thấp khớp [16, 17,18].
Ở Việt Nam, nhiều loài trong chi Mộc lan đã được dùng để ướp trà hoặc làm thuốc chữa bệnh.