CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu chung về cây chùm ngây 1. Nguồn gốc, đặc điểm sinh thái cây chùm ngây Cây Chùm ngây hay còn gọi là cây chùm ngây cải ngựa, cây dùi trống, cây dầu bel có tên khoa học là Moringa oleifera Lam (Foidl, 2001) [27], nằm trong hệ thống phân loại như sau: Giới thực vật (Kingdom) : Plantae Ngành Ngọc lan (Division) : Magnoliophyta Lớp Ngọc Lan (Class) : Magnoliopsida Bộ Cải (Ordo) : Brassicales Họ Chùm ngây (Familia) : Moringaceae Chi Chùm ngây (Genus) : Moringa Loài (Species) : Moringa oleifera Lam Hình 1.1: Cây chùm ngây Chùm ngây là loại cây có sự phân bố địa lý rộng rãi nhất ở dãy núi Himalya thuộc Ấn Độ, Pakistan, Bangladesh và Afghanistan. Đây là loại cây 4 sinh trưởng nhanh và được sử dụng bởi người La Mã cổ đại, người Hy Lạp và Ai Cập, là cây trồng quan trọng ở Ấn Độ, Ethiopia, Philippines, Sudan và đang phát triển tại miền Tây, Đông và nam thuộc châu Phi, châu Á nhiệt đới, châu Mỹ Latin, vùng Caribean, Florida và quần đảo thuộc Thái Bình Dương (Jed W.
Chùm ngây được xem là cây dễ trồng, có thể trồng được từ hạt, hom cành, hom củ và trồng được quanh năm. Cây chùm ngây phát triển tốt nhất ở vùng nhiệt đới bán khô hạn, đây là cây chịu hạn, có thể phát triển tại những nơi có lượng mưa từ 250 - 1500 mm mỗi năm. Chùm ngây ưa đất ráo nước, nhiều cát, dù là đất xấu cũng dễ mọc, chịu được hạn, ưa nắng, ít bị sâu bệnh hại; thích hợp với những vùng có độ cao dưới 600 m, cây chùm ngây cũng có thể phát triển ở độ cao 1200 m. Khoảng nhiệt độ tối ưu cho cây chùm ngây là 25 - 35 oC, ở nhiệt độ 48 oC cây có thể chịu đựng được được một khoảng thời gian.
Tuy nhiên, cây không chịu được úng ngập và dễ chết nếu không được thoát nước tốt. Hệ thống rễ phát triển mạnh nếu được trồng từ hạt, phình to như củ màu trắng với rễ bên thưa. Nếu trồng bằng cách giâm cành, hệ thống rễ sẽ không phát triển như trồng bằng hạt. Cây bắt đầu cho quả từ thân, cành và nhánh sau từ 6 đến 8 tháng trồng.
Ở Việt Nam cây trổ hoa tập trung chủ yếu từ tháng 1 đến tháng 2 hàng năm. Cây ra hoa rất sớm, thường ra ngay trong năm đầu tiên, khoảng 6 tháng sau khi trồng. Quả chín, hạt giống phát tán khắp nơi theo gió và nước, hoặc được mang đi bởi những loài động vật ăn hạt. Khả năng nảy mầm của hạt chùm ngây mới thu hoạch là khá cao 60 - 90 %.
Tuy nhiên, nếu lưu trữ hạt quả khoảng 2 tháng trong điều kiện thông thường thì khả năng nảy mầm sẽ giảm xuống một cách nghiêm trọng. Tỉ lệ nảy mầm giảm dần từ 60 %, 48 % và 7,5 % tương ứng với thời gian lưu trữ hạt là 1, 2 và 3 tháng (Rubeena, 1995) [42]. 5 Cây trồng từ hạt, trong giai đoạn cây con thường yếu nên cần được chăm sóc trong điều kiện bóng mát. Biện pháp giâm cành có thể thực hiện, tuy nhiên hiệu quả không cao do hệ số nhân giống thấp, thường tiến hành giâm cành vào mùa mưa, khi điều kiện không khí đạt được độ ẩm thích hợp.
Đặc điểm sinh học, hình thái của cây chùm ngây Chùm ngây (Moringa oleifera Lam) thuộc nhóm cây thân gỗ, có thể mọc cao từ 5 đến 10m, phân nhánh nhiều, thân có thiết diện tròn. Thân non màu xanh có lông, thân già màu xám có nốt sần. Lá kép hình lông chim 3 lần lẻ, dài 30 – 60cm, màu xanh mốc, mọc cánh, có 5 - 7 cặp lá phụ bậc 1, 4 - 6 cặp lá phụ bậc 2, 6 - 9 cặp lá chét. Lá chét dài 12 - 20 mm hình trứng, mọc đối, mặt trên xanh hơn mặt dưới, gai nhỏ có lông ở chỗ phân nhánh, lá kép lông chim, gân lá hình lông chim, nổi rõ mặt dưới, cuống lá dài 18 - 25 cm.
Cụm hoa dạng chùm sim mọc ở nách lá hay ngọn cành. Hoa không đều lưỡng tính, màu trắng hơi vàng, mùi thơm, hình dạng giống hoa đậu, có cuống dài 1 - 2 cm, có lông tơ. Trục phát hoa màu xanh, có lông dài 10 - 15 cm. Lá bắc hình vảy nhỏ, có lông.
Đài hoa 5, rơi, đều, hơi cong hình lòng muỗng, màu trắng hơi vàng, phấn nằm ngoài, dài hơn nhị bất thụ và đối diện với cánh hoa, nhị bất thụ nằm xen kẽ cánh hoa. Chỉ nhị có kích thước to ở dưới, màu vàng, dài 0,6 - 1 cm, có lông. Bao phấn 2 ô, hình bầu dục, màu vàng hướng trong. Bộ nhụy 3 lá noãn dính, tạo thành bầu trên 1 ô, mang nhiều noãn, đính noãn bên, có lông.
Vòi nhụy màu xanh, dài 1,8 cm, có nhiều lông. Đầu nhụy hình trụ, màu vàng, có lông (Trần Việt Hưng và Võ Duy Huấn, 2007) [43]. Cây cho nhiều lá vào cuối mùa khô và trổ hoa vào các tháng 1 - 2. Quả dạng nang treo, dài 25 - 30 cm, ngang 2 cm, có 3 cạnh, chỗ có hạt hơi gồ lên, dọc theo quả có khía rãnh, quả khô màu vàng xám.
Hạt màu đen, tròn có 3 cạnh, lớn cỡ hạt đậu Hà Lan (Võ Văn Chi, 1999) [1]. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cây chùm ngây 1. Thành phần hóa học của cây chùm ngây Các bộ phận của cây chùm ngây chứa nhiều khoáng chất quan trọng, giàu chất đạm, vitamin, beta-caroten, axit amin và nhiều phức chất phenol. Cây chùm ngây cung cấp một hỗn hợp gồm nhiều hợp chất quý hiếm như zeatin, quercetin, alpha-sitosterol, axit caffeoylquinic và kaempferol.
Vỏ rễ chứa 2 alcaloit là Moringin và Moringinin; Moringin tương đồng với Benzylanin cũng có trong vỏ thân; trong vỏ thân còn có Beta-sitosterol. Toàn cây chứa một lacton gọi là Pterygospermin, một chất kháng khuẩn có tác dụng đối với vi khuẩn gram (+) và gram (-) và cả vi khuẩn ưa axít. Hoa chứa bazơ vô định hình. Hạt chứa 33-38 % dầu không màu, vị dịu, lâu hỏng, dùng ăn được và dùng trong hương liệu để định hương một số hoa.
Trong hạt chứa Glucosinolates (như trong rễ): có thể lên đến 9 % sau khi hạt đã được khử chất béo. Các axít loại phenol carboxylic như 1-beta-D- glucosyl-2, 6-dimethyl benzoate. Dầu béo (20 - 50 %): phần chính gồm các axít béo như axít oleic (60 - 70 %), axít palmitic (3 - 12 %), axít stearic (3 - 12 %) và các axít béo khác như axít behenic, eicosanoic và axít lignoceric… Trong lá chứa: Các hợp chất loại flanonoids và phenolic như kaempferol 3-O-alpha-rhamnoside, kaempferol, axít syringic, axít galli, rutin, quercetin 3-O-beta-glucoside. Các flavonol glycosides được xác định đều thuộc nhóm kaempferide nối kết với các rhamnoside hay glucoside.
Một số các hợp chất, các chất gây đột biến gen đã được tìm thấy trong hạt chùm ngây rang chín: Các chất quan trọng nhất được xác định là 4 (alpha Lrhamnosyloxy) phenylacetonitrile; 4-hydroxyphenylacetonitrile và 4- hydroxyphenyl - acetamide. Giá trị dinh dưỡng của cây chùm ngây Lá chùm ngây là nguồn dinh dưỡng bổ sung các hợp chất hữu cơ tự nhiên tốt cho sức khỏe con người, được sử dụng để điều trị bệnh theo nhiều cách khác nhau, được hai tổ chức WHO (tổ chức y tế thế giới) và FAO (tổ chức lương thực và nông nghiệp liên hợp quốc) khuyến cáo sử dụng cho các bà mẹ thiếu sữa và trẻ suy dinh dưỡng và là giải pháp lương thực cho thế giới thứ ba. Lá chùm ngây chứa nhiều chất dinh dưỡng, đặc biệt là các vitamin thiết yếu như vatamin A, C và E. So sánh hàm lượng một số dinh dưỡng chính trong lá chùm ngây với một số loại thực phẩm phố biến cho thấy hàm lượng vitamin C nhiều hơn quả cam 7 lần; vitamin A nhiều hơn cà rốt 4 lần; canxi nhiều hơn sữa 4 lần; chất sắt nhiều hơn cải bó xôi 3 lần; chất đạm (protein) nhiều hơn 2 lần so với yaourt; kali nhiều 3 lần so với quả chuối (Donovan, 2007) [40].
Lá chùm ngây có tỷ lệ protein cao nhất (CP dao động trong khoảng 30,91 - 35,11), với các protein trong lá chùm ngây có thể so sánh với chất lượng protein từ đậu nành, các nhà khoa học thực phẩm từng cho rằng chỉ có đậu nành mới có lượng protein tương đương với thịt, sữa và trứng và bây giờ đã có thêm lá chùm ngây. Một số nghiên cứu thậm chí xem xét cho rằng protein từ lá chùm ngây tốt hơn so với protein đậu nành vì nó không gây dị ứng, protein được tiêu hóa thành các axit amin. Lá chùm ngây chứa khoảng 18 loại trong số 20 axit amin cần thiết của cơ thể con người bao gồm tất cả 8 axit amin thiết yếu được tìm thấy trong các sản phẩm thịt. Cơ thể con người và động vật không thể tự sản xuất 8 axit amin thiết yếu này và phải có được nhờ thông qua các thực phẩm chúng ta ăn hàng ngày, lá chùm ngây là một trong số rất ít có chứa tất cả 8 axit amin này.
Những chất dinh dưỡng thiết yếu có trong các bộ phận của cây chùm ngây có thể giúp làm giảm sự thiếu hụt dinh dưỡng và chống lại nhiều căn bệnh mạn tính. 8 Hạt chùm ngây chứa hàm lượng dầu tương đối lớn, được sử dụng trong nấu ăn, chế biến các món salad. Thành phần axit béo trong dung dịch và enzyme chiết xuất từ dầu hạt chùm ngây tương ứng là 67,9 % và 70,0 % (Abdulkarim và cs, 2005) [26]. Do tỷ lệ các axit béo không no cao nên dầu hạt chùm ngây được sử dụng để thay thế một số loại dầu có giá trị cho sức khỏe con người như dầu oliu.
Toàn bộ hạt chùm ngây được sử dụng để ăn xanh, rang thành bột, hấp trong trà và món cà ri (Jed W. Ngoài ra, trong lá chùm ngây còn chứa hàm lượng cao carotenoid hoạt tính sinh học, tocopherols và vitamin C có giá trị trong việc duy trì cân bằng chế độ ăn, uống và ngăn ngừa các gốc tự do - là nguyên nhân gây lên nhiều bệnh hiểm nghèo (Smolin và Grosvenor, 2007) [37]. Lá giàu provitamins, bao gồm cả axít ascorbic, carotennoids và tocopherols (Lako và cs, 2007) [31]. Các nghiên cứu dịch tễ học đã chứng minh rằng các loại rau quá giàu carotenoid có liên quan đến giảm nguy cơ ung thư, bệnh tim mạch, sự thoái hoá điểm vàng và sự hình thành đục thuỷ tinh thể.
Ngoài các provitamins, lá chùm ngây cũng được coi là nguồn giàu khoáng chất, polyphenol, flavonoid, alkaloid và protein (Lako và cs, 2007) [31]. * Giá trị sử dụng của chùm ngây Chùm ngây được xem là một cây đa dụng, rất hữu ích tại những quốc gia nghèo, vì vậy nó được nghiên cứu rất nhiều về trồng trọt, thu hái; cũng như nghiên cứu về các hoạt tính y dược học, giá trị dinh dưỡng.