Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan chung về cây cà gai leo Solanum hainanense Hance. Đặc điểm thực vật học Cây cà gai leo Solanum hainanense Hance. là cây thân nhỏ sống nhiều năm, thân hoá gỗ ở gốc, nhẵn, phân cành nhiều, cành non toả rộng, phủ lông hình sao và rất nhiều gai cong màu vàng.
Lá mọc so le, hình bầu dục hay thuôn, gốc tròn hoặc hình nêm, đầu tù, phiến lá có thuỳ nông không đều, mặt trên sẫm, mặt dưới phủ đầy lông tơ màu trắng, hai mặt đều có gai ở gân thân chính nhất là mặt trên, cuống lá cũng có gai. Hoa bốn cánh màu trắng hoặc phớt tím, mọc thành xim 2 – 5 hoa ở kẽ lá, đài có lông, xẻ thành 4 thuỳ tam giác nhọn, không gai, tràng có 4 thuỳ hình trái xoan nhọn, nhị 4 nhị vàng, chỉ nhị phình ở gốc. Quả mọng hình cầu nhẵn, có cuống dài, khi chín có màu đỏ, đường kính 5 – 7mm, hạt hình thận màu vàng. Mùa hoa tháng 4 – 6; mùa quả tháng 7 – 9 [35].
Theo trang Flora of China, cây cà gai leo (Solanum procumbens Loureiro) bụi mọc thẳng hoặc thân, cao 1-2 m, phân nhánh nhiều, có lông vũ, tổng thể có lông hình sao. Thân và cành nhỏ, có nhiều gai mọc cách nhau 2-4 × 1,5-4 mm. Cuống lá 0,5-1,5 cm; phiến lá hình trứng hình trứng thuôn dài, 1,5-6,5 × 1-3,5 cm, phía trên có phiến lá hình sao thưa, hình nón dày đặc ở mặt sau, có gai ở cả hai mặt, gốc hình nón hoặc tròn, mép thường chia thùy 5 khía, hiếm khi toàn bộ, đỉnh tù. Cụm hoa ở đầu tận cùng, hiếm khi xuất hiện ngoài nách, một số hoa dạng bọ cạp.
Hoa 4 cánh; cuống 4-12 mm. Đài hoa hình chén, 3-4 mm; các thùy phân chia, không bằng nhau, 1-2 mm, hình sao có hình tròn ở mặt trụ. Tràng hoa trắng, hơi đỏ nhạt, hoặc tím nhạt, cao 1 centimet; thùy hình mũi mác, 4-7 mm, có lông hình sao ở mặt ngoài. Cuống quả 1-2 cm.
Quả đỏ bóng, hình cầu, 7-9 mm. Hạt màu vàng nhạt, kích thước 3 x 2 mm. Cây mọc trong rừng, bụi rậm 4 có độ cao từ 300-1200 m. Quảng Đông, Quảng Tây (Hepu Xian), Hải Nam, Lào, Việt Nam [39].
Một số hình ảnh về cây cà gai leo Solanum hainanense Hance tại Việt Nam 5 Hình 1. Một số hình ảnh về mẫu giống cà gai leo Solanum hainanense Hance tại Trung Quốc (Nguồn: [44],[45]) 1. Phân bố thực vật và yêu cầu sinh thái Cà gai leo là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể hơi chịu bóng, thường mọc tập trung lẫn trong các lùm bụi thưa ở bờ rào, bãi hoang. Phân bố chủ yếu ở vùng đồng bằng và trung du, vùng phân bố tương đối phong phú bao gồm các tỉnh ven biển từ Hải Phòng đến bình Thuận.
Cây mọc ở chỗ có nhiều ánh sáng, sinh trưởng phát triển tốt, ra hoa quả nhiều. cà gai leo sống được trên nhiều loại đất, pH từ 4 đến 7; sinh trưởng mạnh trong mùa xuân hè; ra hoa quả hàng năm, nhân giống tự nhiên chủ yếu từ hạt. Ngoài ra, sau khi bị chặt, phần thân cành và gốc còn lại đều có khả năng tái sinh cây chồi khỏe. Cà gai leo có thể tái sinh bằng hạt hoặc từ thân cành và gốc còn lại sau khi chặt cành đi.
Loài cà gai leo được J. de Loureiro định loại đầu tiên vào năm 1790 với tên khoa học là Solanum procumbens Lour. Sau đó, khi nghiên cứu các mẫu thu được ở Hải Nam - Trung Quốc, H., (1868) lại ghi nhận là 6 Solanum hainanense Hance. Trên thực tế, cả 2 tên khoa học này đều cùng chỉ một loài cà gai leo đã biết hiện nay.
Trên thế giới cà gai leo chỉ thấy ở vùng nhiệt đới Châu Á, từ đảo Hải Nam, tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc, xuống đến Việt Nam, Campuchia và Thái Lan. Ở Việt Nam, cà gai leo phân bố rải rác từ vùng đồng bằng ven biển đến trung du và vùng núi thấp. Tuy nhiên, vùng phân bố tương đối tập trung nằm ở các tỉnh phía Bắc từ Hải Phòng đến Thái Bình, Hải Dương, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc đến Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh [35]. Thành phần hoá học và công dụng Toàn cây, nhất là rễ, chứa saponin steroid và các alcaloid solasodin, solasodinon; còn có diosgenin và các flavonoid.
Các chất đã phân lập được ở cà gai leo như sau: H H H 24 Cholesterol (C27H46O) Nhiệt độ nóng chảy: 1490 []D - 39 ( MeOH ) HO CH 3 H H -Sitosterol (C29H50O) Nhiệt độ nóng chảy: 1400 []D -36 ( Clor. ) HO H 24 Lanosterol (C30H50O) Nhiệt độ nóng chảy: 1390 []D +60,0 ( Clor. ) HO 7 H 24 Dihydrolanosterol (C30H52O) HO Solasodenon C27H46O2 (22 R,25 R-Spirosol-4-en-3- O ol) HO Nhiệt độ nóng chảy: 1530 []D +28,8 ( EtOH ) H Solasodin (C27H43NO2 ) NH (22R-(25r)-5-22-N- spirosolan-3-ol ) H O H H Nhiệt độ nóng chảy: 200-2010 H H HO []D -98 (MeOH) Công dụng: cà gai leo được coi là có tác dụng chống viêm, chống dị ứng và chống xơ hóa, thường dùng làm thuốc chữa phong thấp, đau răng, rắn cắn, dị ứng, cảm cúm, ho gà, trị mụn nhọt và lở. Dạng dùng là nước sắc 16 - 20g rễ/ngày hoặc 30- 40 g thân lá/ngày.
Rễ dùng điều trị ngộ độc rượu, lậu, phong thấp, chảy máu chân răng…. Tổng quan điều kiện tự nhiên của vùng triển khai thí nghiệm 1. Điều kiện khí hậu tại huyện Ngọc Lặc, Thanh Hóa Ngọc Lặc là huyện miền núi, với khí hậu nhiệt đới, nền nhiệt độ cao, biên độ nhiệt ngày lớn so với các tỉnh miền Bắc. Mưa nhiều, rét sớm, chịu tác động của gió bão theo mùa.
Điều kiện thời tiết khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa nóng ẩm, nhiệt độ cao, trung bình năm ở khoảng 24,50C, mùa Đông nhiệt độ thấp dưới 180C, sau đó tăng dần và ở mức cao vào tháng 5, tháng 6 8 (30,7- 30,90C), tổng tích ôn 1 năm từ 7. Chế độ mưa: Mùa mưa ở Ngọc Lặc bắt đầu từ cuối tháng 4 đầu tháng 5 thường có mưa tiểu mãn và kết thúc vào tháng 10, lượng mưa mùa này chiếm khoảng 80% lượng mưa cả năm, cuối tháng 10 đầu tháng 11 trở đi lượng mưa giảm dần. Chế độ ẩm: Độ ẩm không khí trung bình đạt 86%, tháng có độ ẩm không khí thấp nhất là tháng 3 (89%), tháng 1 thời kỳ này thường có nhiều đợt không khí lạnh kéo dài, trời nắng quang mây hoặc ít mây. Những tháng cuối mùa đông (cuối tháng 2) nhờ có mưa phùn, trời nhiều mây, âm u, ánh sáng ít nên khá ẩm ướt, độ ẩm trung bình đạt 78 - 88 %, thời kỳ này trời âm u, thiếu ánh sáng, mưa phùn kéo dài nhiều ngày.
Những tháng đầu mùa hè do ảnh hưởng của gió Tây khô nóng, ẩm độ không khí giảm đi rõ rệt, gây ra hạn hán. Do ảnh hưởng của hoàn lưu, nên hướng gió cũng thay đổi theo mùa, mùa đông hướng gió chủ yếu là gió Bắc và Đông Bắc, mùa hè gió Đông Nam và Tây Nam. Tốc độ gió trung bình trong năm khoảng 1,3- 2 m/s và giảm dần từ biển vào đất liền. Phần lớn do bão, lốc gây nên và chỉ xảy ra trong thời gian ngắn, song gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng và phát triển của các loại cây trồng.
Điều kiện thổ nhưỡng tại huyện Ngọc Lặc, Thanh Hóa Đất đai của huyện Ngọc Lặc gồm các loại đất phù sa, đất glay và đất đỏ đều là những loại đất thích hợp cho cà gai leo sinh trưởng và phát triển. Chất lượng đất tại xã Ngọc Sơn, huyện Ngọc Lặc đã được phân tích và đánh giá trong Báo cáo kết quả dự “Ứng dụng khoa học công nghệ sản xuất thử nghiệm dược liệu cà gai leo (Solanum hainanense Hance.) đạt năng suất, chất lượng, hiệu quả cao theo hướng GACP tại Thanh Hóa.” thực hiện năm 2019, do ThS. Lê Hùng Tiến tại Trung tâm Nghiên cứu dược liệu Bắc Trung Bộ thực hiện [30]. Chất lượng đất vùng triển khai thí nghiệm Mẫu đất Giá trị giới hạn Chỉ tiêu Mẫu 1 Mẫu 2 theo Quyết định số Hàm lượng chất dinh dưỡng trong đất 34/2004/QĐ-BKHCN pH 6,71 6,65 OM (%) 1,97 1,87 2,27 N(%) 0,123 0,104 0,177 P2O5ts (%) 0,207 0,209 0,15 P2O5dt (mg/100g) 54,36 53,71 K2Ots(%) 0,146 0,137 0,15 K2Odt (mg/100g) 18,97 18,28 Hàm lượng kim loại nặng trong đất theo QCVN 03: 2015/BTNMT As (ppm) 8,40 8,39 15 Zn (ppm) 76,35 76,01 200 Pb (ppm) 58,35 57,26 70 Cu (ppm) 50,35 49,92 100 Cd (ppm) 0,258 0,212 1,5 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong đất (µg/kg) Dalapon KPH KPH Diazinon KPH KPH Dimethoate KPH KPH Methamidophos KPH KPH Lindane KPH KPH DDT KPH KPH 2,4-D KPH KPH fenobacarb KPH KPH Độ pH đất từ 6,65 – 6,71; hàm lượng các bon hữu cơ tổng số (OM); hàm lượng Nitơ tổng số, phốt pho tổng số và phốt pho dễ tiêu; hàm lượng kali tổng số và kali dễ tiêu đều đạt ngưỡng giới hạn theo Quyết định số 34/2004/QĐ-BKHCN.
Hàm lượng kim loại nặng Asen, Kẽm, Chì, Đồng, Cadimi tồn dư trong đất ở cả 2 mẫu đất tại xã Ngọc Sơn, huyện Ngọc Lặc đều nằm trong giới hạn cho phép so với quy chuẩn Việt Nam - QCVN 03: 10 2015/BTNMT. Kết quả phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong 2 mẫu đất tại xã Ngọc Sơn đều không phát hiện hàm lượng dư lượng thuốc bảo vệ thực vật. Từ những đánh giá về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và phân tích chất lượng đất như trên, Ngọc Lặc có nhiều tiềm năng thế mạnh để phát triển nhiều loại cây trồng, hình thành các vùng chuyên canh cây lương thực, thực phẩm, cây dược liệu theo hướng sản xuất hàng hoá, phục vụ thị trường nội địa và xuất khẩu [30]. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng, sản xuất và tiêu thụ dược liệu trên thế giới và ở Việt Nam 1.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ dược liệu trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ dược liệu trên thế giới Theo báo cáo của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), có khoảng 80% dân số ở các nước đang phát triển (chiếm khoảng 3,5 - 4 tỷ người trên thế giới) có nhu cầu chăm sóc sức khỏe ban đầu bằng nền y học cổ truyền. Thị trường chung về tiêu thụ dược liệu là rất lớn, trong đó, thị trường Mỹ, châu Âu và châu Á chiếm ưu thế. Ở Mỹ, 25% các đơn thuốc pha chế tại cửa hàng sử dụng hoạt chất từ cây cỏ.
Trung Quốc hàng năm sử dụng khoảng 700.000 tấn dược liệu sản xuất khoảng 6266 mặt hàng mang lại doanh thu hơn 17 tỷ USD. Ở Ấn Độ, giá trị buôn bán dược liệu đạt hơn 8 tỷ Rupi/năm, cung cấp 12% nhu cầu thế giới [3]. Thị trường thuốc từ thảo mộc chiếm 10% toàn bộ thị trường dược phẩm và gần 1/3 thị trường thuốc.