Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu đa dạng loài và thành phần hóa học tinh dầu một số loài thuộc họ Sim (Myrtaceae juss. 1789) ở tỉnh Hà Tĩnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:252

Thêm vào BST

Báo xấu

41
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Sinh học "Nghiên cứu đa dạng loài và thành phần hóa học tinh dầu một số loài thuộc họ Sim (Myrtaceae juss. 1789) ở tỉnh Hà Tĩnh" trình bày các nội dung chính sau: Đánh giá được tính đa dạng về thành phần loài và đặc điểm sinh học, thành phần hóa học và thử hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu một số loài trong họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu đa dạng loài và thành phần hóa học tinh dầu một số loài thuộc họ Sim (Myrtaceae juss. 1789) ở tỉnh Hà Tĩnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN HẬU KHANH NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG LOÀI VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC TINH DẦU MỘT SỐ LOÀI THUỘC HỌ SIM (MYRTACEAE JUSS. 1789) Ở TỈNH HÀ TĨNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Nghệ An, tháng 6/2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN HẬU KHANH NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG LOÀI VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC TINH DẦU MỘT SỐ LOÀI THUỘC HỌ SIM (MYRTACEAE JUSS. 1789) Ở TỈNH HÀ TĨNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Chuyên ngành: Thực vật học Mã số: 9420111 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Phạm Hồng Ban 2. PGS.TS. Trần Minh Hợi Nghệ An, tháng 6/2022
LỜI CẢM ƠN Luận án được viết và hoàn thiện tại Trường Đại học Vinh. Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy PGS.TS. Phạm Hồng Ban – Khoa Sinh học – Trường Sư phạm - Trường Đại học Vinh và thầy PGS.TS. Trần Minh Hợi - Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu tham khảo và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Xin chân thành cảm ơn TS. Võ Quang Trung - Trường Đại học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch, các thầy cô Phòng phân tích hóa học và Phòng sinh học thực nghiệm - Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Nhân dịp này, tôi xin gửi lời cảm ơn đến Sở Khoa học và Công nghệ Hà Tĩnh, các thầy cô Khoa Sinh học – Trường Sư phạm và Phòng Đào tạo Sau Đại học - Trường Đại học Vinh, Vườn Quốc gia Vũ Quang - Hà Tĩnh, Khu BTTN Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh, các bạn đồng nghiệp, gia đình và người thân đã hỗ trợ, động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này. Một lần nữa, với tình cảm chân thành và sự trân trọng sâu sắc nhất, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quý báu đó! Nghệ An, ngày 20 tháng 6 năm 2022 NCS. Trần Hậu Khanh
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu này là của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nghệ An, ngày 20 tháng 6 năm 2022 Tác giả luận án Trần Hậu Khanh
MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................................ 1 2. Mục tiêu ...................................................................................................................... 1 2.1. Mục tiêu chung ........................................................................................................ 1 2.2. Mục tiêu cụ thể ......................................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án .................................................................. 2 3.1. Ý nghĩa khoa học ...................................................................................................... 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................................... 2 4. Đóng góp mới của Luận án ......................................................................................... 2 5. Bố cục của luận án ....................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 4 1.1. Tình hình nghiên cứu họ Sim (Myrtaceae) ............................................................. 4 1.1.1. Trên thế giới ......................................................................................................... 4 1.1.2. Ở Việt Nam ........................................................................................................... 6 1.1.3. Ở Hà Tĩnh ............................................................................................................. 7 1.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học tinh dầu họ Sim (Myrtaceae) .......................... 8 1.2.1. Trên thế giới ......................................................................................................... 8 1.2.2. Ở Việt Nam ......................................................................................................... 10 1.2.3. Ở Hà Tĩnh ............................................................................................................ 11 1.3. Tinh dầu ................................................................................................................. 11 1.3.1. Khái niệm về tinh dầu ......................................................................................... 11 1.3.2. Trạng thái tinh dầu trong tự nhiên ...................................................................... 14 1.4. Giá trị sử dụng của các loài trong họ Sim (Myrtaceae) ......................................... 14 1.5. Đặc điểm sinh học của các loài trong họ Sim (Myrtaceae) ................................... 16 1.5.1. Đặc điểm hình thái của các loài trong họ Sim (Myrtaceae) ............................... 16 1.5.2. Đặc điểm sinh thái, mùa hoa, mùa quả của các loài trong họ Sim (Myrtaceae)............. 17 1.6. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội ở khu vực nghiên cứu .................................. 18 1.6.1. Điều kiện tự nhiên .............................................................................................. 18
1.6.2. Các nguồn tài nguyên ......................................................................................... 19 1.6.3. Điều kiện kinh tế và xã hội ................................................................................. 19 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 21 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 21 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 21 2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 21 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu thực vật ...................................................................... 21 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu ...................................... 25 2.3.3. Phương pháp thử hoạt tính sinh học ................................................................... 26 2.3.4. Phương pháp xử lí số liệu ................................................................................... 27 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 28 3.1. Đa dạng họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh ........................................................ 28 3.2. Các loài trong họ Sim (Myrtaceae) được bổ sung thêm vùng phân bố ở Hà Tĩnh ........... 30 3.3. Đa dạng về dạng thân ............................................................................................. 34 3.4. Đa dạng về giá trị sử dụng ..................................................................................... 35 3.5. Đặc điểm của các loài trong họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh ......................... 38 3.5.1. Chi Chổi xuể (Baeckea L. 1753.) ....................................................................... 38 3.5.2. Chi Tràm bông đỏ (Callistemon R. Br. 1814) .................................................... 39 3.5.3. Chi Trâm vối (Cleistocalyx Blume, 1826) .......................................................... 40 3.5.4. Chi Thập tử (Decaspermum Forst. & Forst. f. 1776) .......................................... 42 3.5.5. Chi Bạch đàn (Eucalyptus L’Her. 1789) ............................................................. 44 3.5.6. Chi Trâm sơ ri (Eugenia L. 1753.) ...................................................................... 53 3.5.7. Chi Feijoa (Feijoa O.Berg. 1895.) ...................................................................... 54 3.5.8. Chi Tràm (Melaleuca L. 1767) ............................................................................ 55 3.5.9. Chi Myrciaria (Myrciaria O.Berg 1856) ............................................................. 57 3.5.10. Chi Ổi (Psidium L. 1753) .................................................................................. 57 3.5.11. Chi Sim rừng (Rhodamnia Jack, 1882) ............................................................. 59 3.5.12. Chi Sim (Rhodomyrtus (DC.) Reichb. 1841) .................................................... 60 3.5.13. Chi Trâm (Syzygium Gaertn. 1788) ................................................................... 61 3.6. Thành phần hóa học trong tinh dầu của một số loài thuộc họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh
Hà Tĩnh ......................................................................................................................... 79 3.6.1. Chi Trâm vối (Cleistocalyx Blume 1826) .......................................................... 80 3.6.2. Chi Thập tử (Decaspermum Forst. & Forst. f. 1776) ......................................... 84 3.6.3. Chi Tràm (Melaleuca L. 1767) ........................................................................... 86 3.6.4. Chi Sim rừng (Rhodamnia Jack 1882) ............................................................... 88 3.6.5. Chi Trâm (Syzygium Gaertn. 1788) .................................................................... 90 3.7. Bước đầu thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của tinh dầu lá một số loài trong họ Sim (Myrtaceae) ....................................................................................................104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................107 1. Kết luận ...................................................................................................................107 2. Kiến nghị ................................................................................................................108 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ....................................................................................................................... 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................110 PHỤ LỤC ........................................................................................................................
DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1. Số chi và số loài thực vật họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh 28 Bảng 3.2. So sánh số loài trong các chi được nghiên cứu ở Hà Tĩnh với số 29 loài hiện đã biết ở Việt Nam Bảng 3.3. Số chi và số loài thực vật họ Sim (Myrtaceae) được bổ sung thêm 31 vùng phân bố ở Hà Tĩnh Bảng 3.4. Dạng thân của các loài thuộc họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh 34 Bảng 3.5. Giá trị sử dụng của các loài thực vật trong họ Sim (Myrtaceae) ở Hà Tĩnh 35 Bảng 3.6. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá loài Trâm vối lá đen 80 (Cleistocalyx nigrans) Bảng 3.7. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá loài Trâm gân mạng 82 (Cleistocalyx retinervius) Bảng 3.8. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá, hoa và quả loài Thập tử 84 hoa nhỏ (Decaspermum parviflorum) Bảng 3.9. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá loài Tràm gió (Melaleuca 86 quinquenervia) Bảng 3.10. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá loài Sim rừng lớn 88 (Rhodamnia dumetorum) Bảng 3.11. Các thành phần hóa học chính trong tinh dầu lá của một số loài 89 thuộc chi Rhodamnia đã được nghiên cứu Bảng 3.12. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá loài Đinh hương (Syzygium 90 aromaticum) Bảng 3.13. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá loài Trâm bullock 92 (Syzygium bullockii) Bảng 3.14. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá loài Trâm hance (Syzygium 94 hancei) Bảng 3.15. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá loài Trâm hoa dài 96 (Syzygium lineatum) Bảng 3.16. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá loài Trâm quả trắng 98
(Syzygium tsoongii) Bảng 3.17. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá loài Trâm tích lan 100 (Syzygium zeylanicum) Bảng 3.18. Các thành phần hóa học chính trong tinh dầu lá của một số loài 103 thuộc chi Syzygium đã được nghiên cứu Bảng 3.19. Kết quả xác định MIC và IC50 của mẫu tinh dầu lá 104
DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1. Bản đồ hiện trạng rừng và sử dụng đất ở tỉnh Hà Tĩnh 20 Hình 3.1. Phân bố của các loài họ Sim (Myrtaceae) ở Hà Tĩnh trước khi 31 thực hiện đề tài nghiên cứu Hình 3.2. Phân bố của các loài họ Sim (Myrtaceae) ở Hà Tĩnh sau khi thực 33 hiện đề tài nghiên cứu Hình 3.3. Tỉ lệ nhóm các dạng thân của các loài trong họ Sim (Myrtaceae) 35 ở Hà Tĩnh Hình 3.4. Giá trị sử dụng của các loài thực vật trong họ Sim (Myrtaceae) ở 38 Hà Tĩnh
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT A. Ký hiệu các chữ viết tắt ANQ: Cây cho quả ăn được BTĐDSH: Bảo tồn đa dạng sinh học BTTN: Bảo tồn thiên nhiên BUI: Cây bụi CAN: Cây làm cảnh CS: Cộng sự CTD: Cây tinh dầu ĐHV: Đại học Vinh FIPI: Viện Điều tra, Quy hoạch rừng GC-FID: Sắc ký khí – Detecteur FID GC-MS: Sắc ký khí – Khối phổ GDP: Tổng sản phẩm trong nước GOL: Cây gỗ lớn GON: Cây gỗ nhỏ GOT: Cây gỗ trung bình GRDP: Tổng sản phẩm trên địa bàn HLTD: Hàm lượng tinh dầu IC50: Nồng độ ức chế 50% LGO: Cây lấy gỗ MIC: Nồng độ ức chế tối thiểu RI: Chỉ số lưu giữ TAN: Cây cho tanin, thuốc nhuộm THU: Cây làm thuốc TP: Thành phố VQG: Vườn Quốc gia WWF: Qũy quốc tế Bảo vệ thiên nhiên
#: Cây có công dụng khác như làm củi, làm chổi, v.v B. Ký hiệu các phòng tiêu bản A: Arizona State University Vascular Plant Herbarium. B: Bundaberg Botanic Gardens. C: Flora of Santa Clara Country, California. D: Indiana University Herbarium, Deam Herbarium. E: Herbarium of C. C. OGLE. K: The Herbarium and Library, Royal Botanic Gardens, Kew. M: Botanical Museum of Melbourne. NY: The New York Botanical Garden, USA. P: Museum National d’Histoire Naturelle, Paris, France. PT: Museum of New Zealand Te Papa Tongarewa. SF: University of South Florida Herbarium. T: Herbarium of Northern Territory. C. Ký hiệu, chữ viết tắt và các thuật ngữ latin trong phân loại thực vật !: Ký hiệu phòng tiêu bản bảo quản mẫu vật photo: Tiêu bản đã quan sát qua ảnh sine coll. = sine nomine collectionis: không có người thu mẫu sine num. = sine numero: không có số hiệu typus = mẫu, mẫu danh pháp; holotypus = mẫu chính thức; isotypus = đồng mẫu (bản thứ hai của mẫu chính thức); lectotypus = mẫu thay thế; neotypus = mẫu tạm thời; syntypus = đẳng mẫu (một trong các mẫu vật đồng thời được nêu ra làm mẫu); syntypi = nhiều đẳng mẫu.
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới khí hậu gió mùa, nắng nhiều, mưa nhiều, độ ẩm cao là những nhân tố thuận lợi đối với sự tồn tại và phát triển của nhiều loài thực vật nhiệt đới [7]. Trong hệ thực vật Việt Nam, nhóm các cây có tinh dầu rất phong phú và đa dạng. Đến nay đã thống kê được khoảng 657 loài (chiếm 6,3% tổng số loài hiện đã biết ở Việt Nam) thuộc 357 chi (chiếm 15,8%) và 114 họ (chiếm 37,8%) [31]. Hà Tĩnh có khu hệ thực vật khá phong phú và đa dạng, có thảm thực vật rừng kín thường xanh nhiệt đới mưa mùa, tồn tại ở độ cao dưới 700 m và rừng kín thường xanh á nhiệt đới núi thấp từ 700 - 1.800 m [42]. Họ Sim (Myrtaceae Juss. 1789) là một trong những họ lớn của ngành Ngọc lan (Magnoliophyta), trên thế giới có 5.950 loài thuộc 132 chi, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới, đặc biệt ở khu vực Đông Nam Á và Brazil [59], [73]. Ở Việt Nam đã ghi nhận 15 chi với 107 loài và thứ [14]. Đây là một trong những họ cho nhiều giá trị sử dụng khác nhau (cho gỗ, làm thuốc, cho tinh dầu, làm cảnh, làm thức ăn,…) và đã được người dân sử dụng trong đời sống hàng ngày, cho nhiều triển vọng ứng dụng trong ngành dược, có ý nghĩa rất lớn cả về mặt sinh thái và kinh tế. Mặc dù có nhiều giá trị và lợi ích to lớn kể trên nhưng họ Sim (Myrtaceae) ở Hà Tĩnh vẫn chưa được nghiên cứu về đa dạng loài cũng như thành phần hóa học trong tinh dầu và hoạt tính của chúng. Vì vậy, tác giả đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đa dạng loài và thành phần hóa học tinh dầu một số loài thuộc họ Sim (Myrtaceae Juss. 1789) ở tỉnh Hà Tĩnh”, góp phần đánh giá tính đa dạng loài, thành phần hóa học tinh dầu và hoạt tính sinh học của một số loài trong họ, ứng dụng nhiều hơn nữa vào thực tế đời sống, giúp chính quyền địa phương có cơ sở trong công tác bảo tồn, khai thác hợp lí, phát triển xanh và bền vững. 2. Mục tiêu 2.1. Mục tiêu chung Đánh giá được tính đa dạng về thành phần loài và đặc điểm sinh học, thành phần hóa học và thử hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu một số loài trong họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh.
2 2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá tính đa dạng về thành phần loài và đặc điểm sinh học của các loài trong họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh - Phân tích thành phần hóa học trong tinh dầu lá, hoa, quả của một số loài thuộc họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh. - Thử hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu lá của một số loài trong họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 3.1. Ý nghĩa khoa học Đây là công trình đầu tiên nghiên cứu tương đối đầy đủ về đặc điểm sinh học các loài trong họ Sim (Myrtaceae), đồng thời nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học tinh dầu của một số loài thuộc họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh. Công trình này đã cung cấp những dẫn liệu mới về giá trị sử dụng và đa dạng họ Sim ở Hà Tĩnh. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài cung cấp những dẫn liệu khoa học có ý nghĩa đối với công tác bảo tồn, khai thác hợp lý và hiệu quả nguồn tài nguyên thực vật chứa tinh dầu thuộc họ Sim, phục vụ phát triển kinh tế và xã hội ở tỉnh Hà Tĩnh. 4. Đóng góp mới của luận án - Lần đầu tiên cung cấp các dẫn liệu tương đối đầy đủ và có hệ thống về các loài thực vật họ Sim (Myrtaceae) ở tỉnh Hà Tĩnh, bao gồm 63 loài thuộc 13 chi. Bổ sung thêm vùng phân bố tại Hà Tĩnh cho 38 loài thuộc 09 chi của họ Sim (Myrtaceae). Ghi nhận chi Feijoa với loài Feijoa sellowiana (O.Berg.) O.Berg và chi Myrciaria với loài Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg có phân bố ở Việt Nam - Cung cấp dẫn liệu về hàm lượng, thành phần hóa học trong tinh dầu lá của 11 loài thuộc 05 chi, tinh dầu hoa và tinh dầu quả của 01 loài. Lần đầu tiên cung cấp dẫn liệu về tinh dầu lá của 09 loài thuộc họ Sim (Myrtaceae): Trâm vối lá đen (Cleistocalyx nigrans (Gagnep.) Merr. & Perry), Trâm gân mạng (Cleistocalyx retinervius Merr. & Perry), Thập tử hoa nhỏ (Decaspermum parviflorum (Lamk.) J. Scott), Sim rừng lớn (Rhodamnia dumetorum (Poir.) Merr. & Perry), Trâm bullock (Syzygium bullockii (Hance) Merry & Perry), Trâm hance (Syzygium hancei Merr.& Perry), Trâm hoa dài (Syzygium lineatum (DC.) Merr. & Perry), Trâm quả trắng (Syzygium tsoongii (Merr.) Merr. & Perry) và Trâm tích lan
3 (Syzygium zeylanicum (L.) DC.. Lần đầu tiên cung cấp dẫn liệu về tinh dầu hoa và tinh dầu quả của 01 loài thuộc họ Sim (Myrtaceae): Thập tử hoa nhỏ (Decaspermum parviflorum (Lamk.) J. Scott). - Đã xác định được hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu lá loài Trâm quả trắng, loài Trâm bullock và loài Trâm tích lan. Tinh dầu lá của cả 3 loài trên đều có khả năng kháng các chủng vi khuẩn Gram (+) gồm: Enterococus faecalis, Staphylococcus aureus và Bacillus cereus. Bên cạnh đó, tinh dầu lá loài Trâm bullock và loài Trâm quả trắng còn có khả năng kháng chủng Nấm men Candida albicans. Đặc biệt, tinh dầu lá loài Trâm bullock ngoài những khả năng trên còn có khả năng kháng thêm chủng Escherichia coli (Gram (-)) và đạt giá trị MIC = 128 g/mL (IC50 = 46,67 g/mL). 5. Bố cục của luận án Luận án bao gồm 120 trang: Mở đầu: 3 trang (trang 01- 03). Chương 1 - Tổng quan tài liệu: 17 trang (trang 04 - 20). Chương 2 - Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu: 7 trang (trang 21 - 27). Chương 3 - Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 79 trang (trang 28 - 106). Kết luận và kiến nghị: 2 trang (trang 17 - 108). Danh mục các công trình công bố của tác giả liên quan đến luận án: 01 trang (trang 109). Tài liệu tham khảo: 11 trang (trang 110 - 120). Phụ lục 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8: 120 trang.
4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình nghiên cứu họ Sim (Myrtaceae) 1.1.1. Trên thế giới Họ Sim được nghiên cứu từ giữa thế kỷ XVIII. Năm 1753, nhà thực vật học C. Linnaeus đã thống kê họ Sim có 3 chi với 13 loài, trong đó chi Psidium có 1 loài, Eugenia 5 loài và Myrtus 7 loài [142]. Năm 1789, A. Jussieu đã đặt tên họ Sim là Myrtaceae với typus là Myrta L. [135], về sau các chi trong họ này đã có nhiều thay đổi, đặc biệt chi Eugenia L. được tác giả Gaertner (1732 - 1791) chuyển đa số thành chi Syzygium, ông cho rằng Eugenia đặc trưng cho vùng phân bố châu Mỹ với đặc điểm cánh đài không dựng đứng cao trên bầu và quả buông thõng xuống, có múi, hạt không dính liền vào nội quả bì. Trong khi đó, các loài phân bố ở các châu lục còn lại được xếp vào chi mới là Syzygium Gaertn. [141]. Sau này, Blume (1826) cũng tách từ chi Eugenia ra khỏi Syzygium để xây dựng 1 chi mới là Cleistocalyx Blume với lý do cánh đài dính nhau từ trong nụ và rơi trọn, hạt dính vào nội quả bì. Trong khi đó chi Syzygium có cánh đài rời nhau hay chỉ dính nhau ở gốc, dựng trên noãn sào và luôn còn lại trên quả chín, hạt dính vào nội quả bì [139]. Blume cũng đã chia họ Sim thành 11 chi với 53 loài [139]. Các thay đổi này không được cập nhật trong các Bộ thực vật chí của các nước châu Á nhiệt đới. Theo tác giả A. Takhtajan (2009), họ Sim bao gồm 2 phân họ là Psiloxyloideae và Myrtoideae, trong đó Psiloxyloideae là những loài có lá mọc xen kẽ, có khoang tiết nhưng không chứa tinh dầu, phân họ Psiloxyloideae có 2 chi, còn phân họ Myrtoideae là những loài có lá mọc đối hoặc sắp xếp theo hình xoắn ốc, trong khoang tiết có chứa tinh dầu và có 127 chi, trong đó chi Alphanomyrtus nằm trong chi Syzygium và chi Monimiastrum nằm trong chi Eugenia [119]. Theo J. Chen & L. A. Craven (2007), họ Sim trên thế giới có khoảng 130 chi và 4.500 đến 5.000 loài [57]. Gần đây, tác giả P. G. Wilson (2011) cho rằng họ Sim bao gồm Psiloxylaceae và Heteropyxidaceae, tổng cộng có khoảng 142 chi và trên 5.500 loài [129]. Họ Sim ở vùng châu Mỹ nhiệt đới gồm 50 chi và 2.500 loài [125]. Bên cạnh đó, tác giả P. G. Wilson & cs đã thống kê được 133 chi và 3.800 loài, các loài chủ yếu tập trung ở châu Úc, Đông Nam châu Á và vùng Nhiệt đới đến Nam ôn đới, còn có một số ít ở châu Phi [99]. Năm 1942, tác giả E. D. Merrill & L. M. Perry đã xây dựng khóa
5 định loại họ Sim ở vùng New Guinea cho 6 chi và 139 loài [92]. H. Humbert trong cuốn “Flore de Madagascar et des Comores”, Vol. 152, đã xây dựng khóa định loại cho 3 chi và 58 loài thuộc vùng Madagascar và Comores [137]. Chi Syzygium được ghi nhận 80 loài ở Ja Va, 105 loài ở Sulawesi và 65 loài ở Moluccas [140]. Tác giả F. Gagnepain trong Bộ thực vật chí đại cương Đông dương, tập 2 (1908) đã chia họ Sim thành 11 chi và 80 loài. Ông cũng sử dụng chi Eugenia L. cho tất cả các loài thuộc chi Syzygium và chi Cleistocalyx, đồng thời còn xếp cả các chi Careya Roxb. và chi Barringtonia Forster thuộc họ Lecythidaceae cùng chi Suringaria Pierre [136], với cách sắp xếp này đã không được R. K. Brummitt (1992) công nhận [54]. Ngoài các công trình nghiên cứu tổng thể về họ Sim (Myrtaceae) trên toàn thế giới, còn có nhiều công trình nghiên cứu riêng lẻ cho từng taxon hoặc từng nhóm taxon hay các công trình thực vật chí của các nước, cụ thể: G. J. H. Amshoff & G. G. Anymomin (1966) đã xây dựng khóa định loại cho thực vật chí Gabon gồm 5 chi và 24 loài [134]. Bộ thực vật chí Ấn Độ “Flora of British India” (1879) do J. D. Hooker chủ biên, tác giả J. F. Duthie vẫn sử dụng chi Eugenia cho toàn bộ chi Syzygium và Cleistocalyx, đồng thời chia họ này làm 3 Tông, phân biệt bằng quả nang và quả thịt, bên cạnh đó ông đã xây dựng khóa định loại cho 12 chi với 158 loài [77]. Ở Srilanka, họ Sim được ghi nhận 8 chi và 88 loài [49]. Ở Trung Quốc, tác giả J. Chen & L. A. Craven (2007) đã xây dựng khóa định loại cho 10 chi và 121 loài thuộc họ Sim [57]. Lào ghi nhận 14 chi và 118 loài [91]. Thái Lan có 14 chi và 204 loài [56]. Campuchia đã ghi nhận 27 loài thuộc chi Syzygium [130]. Malaysia đã ghi nhận 12 chi với 241 loài [123]. Sumatra ghi nhận 8 chi, 55 loài, Borneo 4 chi, 29 loài [140]. Ở Úc đã ghi nhận 75 chi và 1.500 loài, trong đó có 55 loài đặc hữu [58]. Ở quần đảo Fiji, tác giả Smith đã xây dựng khóa định loại cho 14 chi với 70 loài và 5 thứ [58]. Năm 2010, tác giả Neil Snow & L. A. Craven đã công bố thêm 5 loài mới từ New Guinea [95]. Từ năm 2008 - 2016, họ Sim trên thế gới đã được thống kê và công bố gồm 132 chi và 5.950 loài [59], [73]. Năm 2017, nhóm tác giả gồm Fabian Brambach, W. B. James và Heike Culmsee đã công bố 5 loài mới từ đảo Sulawesi, Indonesia [69]. Năm 2018, tác giả T. Shuichiro và cs đã công bố thêm 5 loài mới thuộc chi Syzygium từ Đông Dương và Thái Lan [111]. Như vậy, họ Sim hiện tại có thể có trên 5.960 loài. Ngoài ra, còn có nhiều công trình nghiên cứu về họ Sim ở nhiều khu vực khác trên toàn thế giới.
6 1.1.2. Ở Việt Nam Tác giả J. Loureiro người Pháp, là người đầu tiên nghiên cứu về họ Sim ở Việt Nam. Ông đã mô tả 03 chi với 15 loài thuộc họ Sim trong cuốn “FIora Cochinchinensis” (1788) [144]. H. Lecomte (1908 - 1921) đã mô tả 11 chi với 80 loài phân bố ở Đông Dương, trong đó đã ghi nhận 10 chi và 58 loài phân bố ở Việt Nam [136]. Tiếp theo công trình nghiên cứu của H. Lecomte là công trình “Cây cỏ miền nam Việt Nam” của tác giả Phạm Hoàng Hộ xuất bản năm 1960. Ông đã thống kê và mô tả 10 chi với 28 loài và 1 thứ [16]. Năm 1965, tác giả Pócs Tamás trong công trình “Analyse aire-géographique et écologique de la flore du Vietnam Nord” đã ghi nhận 7 chi và 28 loài thuộc họ Sim ở Việt Nam [138]. Tác giả Lê Khã Kế & cs (1969) đã xây dựng khóa định loại họ Sim ở Việt Nam cho 9 chi với 15 loài [20]. Năm 1993, tác giả Phạm Hoàng Hộ đã cho xuất bản tác phẩm “Cây cỏ Việt Nam” tại Canada trên cơ sở kế thừa công trình “Cây cỏ miền nam Việt Nam”, tác giả đã xây dựng khóa định loại cho họ Sim ở Việt Nam với 14 chi và 101 loài và thứ, tác phẩm này được tái bản lần 1 năm 1999 và lần 2 năm 2003 [17]. Năm 2003, trong cuốn “Danh lục các loài thực vật Việt Nam do tác giả Nguyễn Kim Đào đã mô tả 15 chi với 107 loài và thứ [14]. Ngoài những công trình đã được công bố theo dạng khóa định loại, dạng danh lục, dạng sách tra cứu, các loài thực vật thuộc họ Sim còn được công bố theo hướng các loài có giá trị như: Giá trị làm thuốc, giá trị làm cây cảnh, giá trị trong xây dựng,… Điển hình là công trình do Trần Đình Lý và cs biên soạn năm 1993 “1.900 loài cây có ích ở Việt Nam”, đã ghi nhận họ Sim có 10 chi và 31 loài [29]. Năm 1997, lương y Lê Trần Đức đã giới thiệu và mô tả 5 chi với 9 loài được sử dụng làm thuốc [15]. Năm 1999, Đỗ Tất Lợi đã thống kê và mô tả chi tiết 11 loài thuộc 9 chi được sử dụng làm thuốc trị bệnh [27]. Trong cuốn “Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam”, tác giả Đỗ Huy Bích & cs (2004) đã giới thiệu 9 chi và 30 loài [3]. Công trình của Võ Văn Chi (2012) đã mô tả 11 chi và 32 loài được sử dụng làm thuốc [8]. Gần đây nhất có công trình của Viện Dược Liệu (2016) đã lập danh lục và mô tả 10 chi với 27 loài thuộc họ Sim được sử dụng làm thuốc ở Việt Nam [43]. Ngoài ra, họ Sim còn được công bố trong các công trình nghiên cứu về tính đa dạng của hệ thực vật ở các khu vực khác nhau trong cả nước, đặc biệt là các công trình nghiên cứu đa dạng hệ thực vật ở các VQG và khu BTTN. Năm 1978, Thái Văn Trừng đã ghi nhận một số loài họ Sim trong cuốn “Thảm thực vật rừng Việt Nam” [41]. Năm 1999, tác giả Lê Trần
7 Chấn & cs trong tác phẩm “Một số đặc điểm cơ bản của hệ thực vật Việt Nam” đã ghi nhận 14 chi và 94 loài [7]. Năm 2000, trong cuốn sách “Tên cây rừng Việt Nam” do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn biên soạn đã thống kê họ Sim có 9 chi với 59 loài [4]. Năm 1996, tác giả Phùng Ngọc Lan và cs đã nghiên cứu “Tính đa dạng thực vật ở vườn Quốc gia Cúc Phương” và đã ghi nhận họ Sim có 5 chi với 22 loài [21]. Phạm Hồng Ban (2000) khi “Nghiên cứu tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái sau nương rẫy ở vùng Tây Nam Nghệ An” đã ghi nhận 7 loài thuộc họ Sim [2]. Lê Mạnh Thạnh, Nguyễn Nghĩa Thìn, Mai Văn Phô (2003) khi nghiên cứu “Đa dạng sinh học hệ nấm và thực vật ở Vườn Quốc gia Bạch Mã, tỉnh Thừa Thiên Huế" đã ghi nhận 8 chi với 26 loài [36]. Nguyễn Thị Yến (2015), “Nghiên cứu tính đa dạng thực vật trong các hệ sinh thái rừng ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ làm cơ sở cho công tác quy hoạch và bảo tồn” đã lập danh lục ghi nhận 9 loài thuộc 5 chi của họ Sim [44]. Năm 2016, nhóm tác giả Đậu Bá Thìn, Đỗ Ngọc Đài, Phạm Hồng Ban trong cuốn “Đa dạng hệ thực vật bậc cao có mạch ở khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Luông, Thanh Hóa” đã thống kê họ Sim gồm 4 chi với 10 loài [40]. Nguyễn Thanh Nhàn (2017), khi “Nghiên cứu tính đa dạng thực vật bậc cao có mạch tại Vườn Quốc gia Pù Mát - Nghệ An, nguyên nhân gây suy giảm và các giải pháp bảo tồn bền vững” đã ghi nhận 25 loài thuộc chi Syzygium [34]. Năm 2019, Đỗ Công Ba đã ghi nhận 5 chi với 9 loài thuộc họ Sim ở Khu di tích lịch sử Tân Trào, tỉnh Tuyên Quang [1]. Năm 2020, tác giả Nguyễn Danh Hùng khi nghiên cứu đa dạng thực vật bậc cao có mạch và đề xuất các giải pháp bảo tồn ở Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Hoạt, tỉnh Nghệ An đã ghi nhận 18 loài thuộc chi Syzygium [19],…. 1.1.3. Ở Hà Tĩnh Giai đoạn từ năm 1993 - 1998, Viện điều tra quy hoạch rừng (FIPI), Cục Kiểm lâm và tổ chức WWF đã khảo sát, điều tra về thực vật ở Vườn Quốc gia Vũ Quang, Hà Tĩnh và đã công bố 5 chi với 17 loài thuộc họ Sim [107], [131]. Lê Trọng Trải và cs (1996) đã công bố 6 loài thuộc 5 chi ở Khu BTTN Kẻ Gỗ, tỉnh Hà Tĩnh [88]. Gần đây nhất (năm 2020), tác giả Lê Duy Linh trong luận án tiến sĩ “Nghiên cứu thành phần loài thực vật có chứa tinh dầu ở VQG Vũ Quang, tỉnh Hà Tĩnh” đã thống kế họ Sim gồm 5 chi với 14 loài [23]. Như vậy, ta thấy họ Sim ở tỉnh Hà Tĩnh chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ về thành phần loài và đặc điểm sinh học của chúng, hiện nay chỉ có các công trình nghiên cứu mang tính đa dạng chung được công bố rải rác.
8 1.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học tinh dầu họ Sim (Myrtaceae) 1.2.1. Trên thế giới Đa số các loài trong họ Sim (Myrtaceae) đều có hương thơm và chứa tinh dầu, tuy nhiên ở mỗi loài khác nhau có hàm lượng và thành phần hóa học khác nhau. Một số loài có thành phần chủ yếu của tinh dầu là linalool, safrol,...[86]. Công trình của E. Guenther (1948) trong cuốn “The Essential Oils”, tác giả đã mô tả đặc điểm sinh học và cách sử dụng của một số tinh dầu thực vật thuộc họ Sim [74]. Năm 1955, tác giả W. Boyle đã công bố kết quả nghiên cứu việc sử dụng thực vật chứa tinh dầu và các loại gia vị trong bảo quản thực phẩm, trong đó có tinh dầu của các loài trong họ Sim [52]. Tác giả B. M. Lawrence, trong các công trình “Essential oils” (1992-1994) [83], công trình “Progress in essential oils” (1995 - 1997) [84] và công trình “Progress in essential oils” (2001) [85] đã thống kê trên 1.000 loài thực vật chứa tinh dầu trên thế giới, trong đó có các loài thực vật thuộc chi Eugenia, chi Eucalyptus, chi Melaleuca,… của họ Sim. M. A. Sukari & cs (1992) đã ghi nhận tinh dầu loài Eugenia caryophyllus có Eugenol chiếm 80,4% [116]. Năm 1992, tác giả I. A. Southwell trong công trình “Eucalyptus leaf oils: Use, chemistry, distillation and marketing” đã thống kê tinh dầu của 12 loài thuộc chi Eucalyptus có tiềm năng thương mại và thống kê thành phần hóa học chính trong tinh dầu của 523 loài trong họ Sim [114]. Năm 1997, J. B. Joseph & cs đã công bố tinh dầu lá của 17 loài thuộc chi Rhodamnia ở Úc [79]. nhóm tác giả L. P. A. Oyen và N. X. Dung khi nghiên cứu thực vật chứa tinh dầu ở Đông Nam Á trong công trình “Essential oil plants in South - East Asia”, các tác giả đã phân tích thành phần hoá học tinh dầu của 2 loài thuộc chi Melaleuca [98]. V. K. Raina & cs (2001) đã công bố thành phần tinh dầu lá của loài Syzygium aromaticum ở Ấn Độ với thành phần Eugenol chiếm 94,4% [101]. Năm 2009, tác giả N .B. Z. Siti đã công bố thành phần hóa học tinh dầu lá của 8 loài thuộc chi Eugenia từ Malaysia, thành phần chính của Eugenia. sp. A là α-curcumene (47,19%), Eugenia sp. B là β-caryophyllene (15,46%), Eugenia sp. C là methyl laurate (12,71%), trong khi đó thành phần chính của Eugenia sp. D và Syzygium polyanthum là isobornyl propionate với 6,02% và 28,75%. Syzygium aquaticum có citronellyl isobutyrate (14,24%), E. christmannii có geranyl acetone (13,71%), Eugenia stipulata có dimethyl pyrazine (91,26%) [113]. M. N. I. Bhuiyan & cs (2010) đã công bố thành phần chính trong tinh dầu lá loài Đinh hương ở Băng la đét là Eugenol (74,3%), tinh dầu trọng nụ chứa eugenol (49,7%) và