BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
TRẦN VĂN TIẾN
Tên luận án:
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN, PHÂN BỐ CÁC LOÀI NƯA
(AMORPHOPHALLUS SPP.) CỦ CÓ GLUCOMANNAN VÀ CHỌN
LOÀI CÓ TRIỂN VỌNG PHÁT TRIỂN TRỒNG Ở MỘT SỐ TỈNH
MIỀN NÚI PHÍA BẮC VIỆT NAM
Chuyên ngành: Thực vật học
Mã số: 62 42 01 11
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Hà Nội - 2017
Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn
lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Người hướng dẫn khoa học 1: TS. Nguyễn Văn Dư
Người hướng dẫn khoa học 2: PGS. TS. Hà Văn Huân
Phản biện 1: …............................................................................................
Phản biện 2: …............................................................................................
Phản biện 3: …............................................................................................
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học viện,
họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam vào hồi … giờ ..’, ngày … tháng … năm 201….
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Một số loài trong chi Nưa Amorphophallus, thuộc họ Ráy (Araceae) củ có
chứa glucomannan, một loại đường phân tử lớn có cấu trúc mạch đã và đang được
trồng ở nhiều nước trên thế giới như Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ, v.v. để lấy củ
làm nguyên liệu chế biến thực phẩm và thực phẩm chức năng. Theo Chua M.,
Baldwin TC., Hocking TJ., Chan K. (2010) thì củ một số loài Nưa chứa
glucomannan, một loại đường polysaccharide tan trong nước. Các sản phẩm chứa
glucomamnan trong củ Nưa, có tác dụng điều chỉnh nồng độ đường, làm giảm tỷ lệ
mỡ trong máu, làm giảm sự thèm ăn ở người béo phì.
Ở Việt Nam, củ cây Nưa đã được sử dụng làm thức ăn truyền thống từ lâu đời
của người dân tộc ở một số tỉnh miền núi phía Bắc. Tuy nhiên, củ Nưa chỉ được khai
thác sử dụng trong phạm vi hẹp ở một số địa phương với các món ăn được chế biến
giống như đậu phụ gọi là món Mò gỉ (tiếng Nùng) hay Cò ký thơ (tiếng Mông), mỳ,
bánh rán,.v.v. (Nguyễn Văn Dư, 2012). Các nghiên cứu về cây Nưa ở Việt Nam đã
chỉ ra được một số loài Nưa có hàm lượng glucomannan, đặc điểm phân bố và đã có
những nghiên cứu bước đầu về nhân giống và trồng các loài Nưa này.
Bên cạnh đó, theo số liệu của Tổng cục thống kê năm 2016, các tỉnh miền núi phía
Bắc Việt Nam với địa hình là đồi núi, người dân thu nhập bình quân đầu người thấp với
337,2 nghìn đồng/tháng. Do thu nhập của người dân thấp nên tỷ lệ hộ đói nghèo rất cao là
41,42%, nhiều hộ thiếu ăn 2 - 6 tháng/năm. Vì vậy, để đưa cây Nưa trở thành cây nông
nghiệp phát triển kinh tế miền núi phía Bắc Việt Nam, việc nghiên cứu sâu hơn về loài
Nưa có giá trị kinh tế và các biện pháp nghiên cứu nhân giống và trồng là hết sức cần thiết
Xuất phát từ những lý do trên, tác giả chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu
thành phần, phân bố các loài Nưa (Amorphophallus spp.) củ có glucomannan, lựa
chọn loài có triển vọng phát triển trồng ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam”
làm đề tài nghiên cứu luận án của mình.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
- Đánh giá được thành phần và phân bố các loài Nưa (Amorphophallus spp.) củ
có glucomannan ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam;
- Lựa chọn được loài nưa có glucomannan cao và triển vọng phát triển trồng để
nhân giống, trồng ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam;
- Nhân giống và trồng thử nghiệm loài Nưa có triển vọng phát triển ở một số
tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam.
3. Nội dung nghiên cứu chính của luận án
- Điều tra đánh giá thành phần loài, phân bố và tri thức bản địa các loài Nưa củ
có glucomannan ở miền núi phía Bắc Việt Nam.
- Nghiên cứu về đặc điểm hình thái, sinh trưởng phát triển và lựa chọn loài Nưa
có hàm lượng glucomannan cao, triển vọng phát triển ở một số tỉnh miền núi phía Bắc
Việt Nam.
- Nghiên cứu một số kỹ thuật nhân giống loài Nưa có hàm lượng glucomannan
cao và triển vọng phát triển ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam.
- Nghiên cứu trồng, phát triển của Nưa konjac ở một số tỉnh miền núi phía Bắc
Việt Nam.
2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- Ý nghĩa khoa học: Kết quả của luận án góp phần bổ sung và hoàn chỉnh kiến
thức về các loài Nưa (Amorphophalluss spp.) thuộc chi (Amorphophalluss) ở Việt
Nam. Bên cạnh đó kết quả luận án còn nhằm phục vụ cho các nghiên cứu chuyên
ngành sâu hơn trên các lĩnh vực khác nhau của loài Nưa.
- Ý nghĩa thực tiễn: Là cơ sở khoa học cho việc phát triển một số giống Nưa
có hàm lượng glucomannan cao ở Việt Nam, phục vụ sản xuất thực phẩm chức năng
và một số ngành khác.
5. Bố cục của luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục luận án
cấu trúc gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu - 25 trang, Chương
2: Đối tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu - 22 trang, Chương 3: Kết quả quả
nghiên cứu và thảo luận - 70 trang.
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình nghiên cứu về chi Nƣa
1.1.1. Vị trí và phân loại của chi Nưa
Theo từ điển cây thuốc Việt Nam của Võ Văn Chi (2012), phân loại của chi Nưa
trong giới thực vật như sau: Chi Nưa (Amorphophallus) thuộc họ Ráy (Araceae), tên gọi
khác là Khoai Nưa, Khoai ngái, Tò ngủ (Tày), Mò gỉ (Nùng), Cò kí thơ (H'mông).
1.1.2. Đặc điểm hình thái của chi Nưa
Các loài trong chi Nưa là cây thảo, thân củ, chiều cao từ 10 cm (A. pulsilus) tới
hàng mét (A. titanum) (Mayo, 1997; Bown, 2000).
Củ của cây Nưa có nhiều hình dạng khác nhau, từ thuôn dài, hình củ cải, hình cầu
hay hình đầu, không hiếm loài có thân củ phần trên gần hình cầu nhưng phần dưới lại
phân nhánh.
Rễ cây Nưa là dạng rễ chùm, thường tập trung ở phần đỉnh của củ, xuất phát
ngay dưới chồi đỉnh. Rễ thường mập, dài tới 15 cm.
Lá cây Nưa thường đơn độc, ít khi có 2-3 lá cùng với nhau; cuống lá thường mập,
màu xanh, có đốm trắng, hoặc màu nâu có đốm trắng, hoặc có nhiều chấm đen, ngoài
nhẵn, ít khi có gai mềm, ngoài bao bọc bởi lá vảy ở phần gốc lúc non. Phiến lá đơn,
thường xẻ 3 thùy lớn, các thùy lớn lại xẻ thứ cấp 2 đến nhiều lần thành các phiến dạng
lá “chét” hình lông chim.
Hoa của Nưa là cụm hoa dạng bông mo, lưỡng tính, đơn độc; mo và bông nạc đa
dạng về hình dạng và kích thước.
1.1.3. Đặc điểm về thành phần và phân bố các loài Nưa
1.1.3.1. Đặc điểm thành phần loài Nưa
Trên thế giới chi Nưa có khoảng 200 loài phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới
thuộc Châu Phi và Châu Á (Hetterscheid và Ittenbach, 1996; Sedayu, 2010). Ở Việt
Nam số loài của chi này lên tới 25 loài, trong đó theo Nguyễn Văn Dư và cộng sự có
5 loài củ có chứa glucomannan.
1.1.3.2. Đặc điểm phân bố các loài Nưa
Các loài trong chi Nưa phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới thuộc Châu Phi và
Châu Á. Chúng là các loài thực vật đặc hữu của các vùng rừng mưa nhiệt đới của Đông
Nam Á. Nhiệt độ trung bình cả năm thích hợp nhất cho các loài Nưa vào khoảng 24oC
3
(Hetterscheid, 1994; Mayo, 1997; Liu, 2004). Ở Việt Nam với 25 loài Nưa phân bố
trong phạm vi cả Nước trong đó có 8 loài phân bố ở các tỉnh miền núi phía Bắc Việt
Nam, 17 loài còn lại phân bố đa dạng theo nhiều điều kiện sinh thái khác nhau từ Bắc
vào Nam của Việt Nam.
1.1.4. Đặc điểm sinh thái và sinh trưởng phát triển của loài Nưa củ có
glucomannan
Đặc điểm sinh thái
Các loài Nưa sinh trưởng tốt trong môi trường bóng râm với đất thoát nước
nhanh và giàu mùn khoáng có độ pH từ 6,5 đến 7,5. Đặc biệt đối với các loài Nưa có
hàm lượng glucomannan cao cần điều kiện tránh ánh sáng trực tiếp thấp và nhiệt độ
thích hợp từ 20-250C.
Đặc điểm sinh trưởng và phát triển
Liu & cs (1998) khi nghiên cứu về sinh trưởng và phát triển của một số loài
Nưa ở Trung Quốc đã chỉ ra các điều kiện sinh thái của Nưa. Theo nhóm nghiên cứu,
Nưa không phải là cây đòi hỏi nhiều nước, không chịu được ngập úng. Về nhiệt độ,
Nưa là cây ưa ấm, có khả năng chịu biến thiên nhiệt độ từ 5 - 430C, nhiệt độ tối thích
là 20 - 250C, khi nhiệt độ xuống dưới 00C và lên trên 480C cây sẽ chết sau 5 ngày.
Cây Nưa sinh trưởng và phát triển theo mùa, chúng thường rụng lá vào mùa đông hay
mùa khô.
1.1.5. Giá trị và tình hình sử dụng các loài Nưa
Các loài Nưa thuộc chi Amorphophallus từ lâu đã được sử dụng tại các vùng nhiệt
đới và cân nhiệt châu Á như một nguồn thức ăn và một loại thuốc y học cổ truyền (Liu,
1998). Một trong những loài được biết đến nhiều nhất là cây Amorphophalus konjac
được trồng tại Trung Quốc từ hơn 2000 năm về trước (Liu, 1998; Long, 1998). Phần củ
của loài này được dùng làm thuốc đông y để chữa hen suyễn, ho, chứng thoát vị, đau
ngực, bỏng và rối loạn về da (Niwa, 2000; Xu, 2001).
Gần đây, bột Nưa được chú ý bởi công dụng tiềm năng của nó như một chất xơ
thực phẩm. Các chất sơ thực phẩm này, sẽ kháng lại các enzim tiêu hóa, giúp chúng ta
no lâu hơn (McCleary, 2003). Phân tử có hoạt tính sinh học chủ yếu trong củ konjac là
sợi hòa tan, nó cơ bản bao gồm polysaccharide không chứa xenluloza và glucomannan
(Takigami, 2000; Edison, 2010; Parry, 2010).
Ở Việt Nam, củ Nưa được sử dụng làm thức ăn truyền thống từ lâu đời. Tuy
nhiên, thức ăn từ củ Nưa chỉ được sử dụng trong phạm vi hẹp ở từng địa phương
bởi các dân tộc miền núi hoặc chỉ sử dụng khi đói (nạn đói), chưa được sử dụng
như là thức ăn phổ biến. Theo các nghiên cứu điều tra thực vật dân tộc học của
Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật về cây Nưa ở Huế thì cây Nưa được trồng ở
Quảng Thọ, Quảng Điền từ hàng trăm năm trước và đã trở thành món ăn quen
thuộc. “Chột Nưa” trong bài thơ “Con cá chột Nưa” của nhà thơ Tố Hữu chính là
phần cuống lá vẫn được dân địa phương sử dụng như là một loại rau đặc sản (N.V.
Dư, 2012).
1.2. Khái quát nghiên cứu về glucomannan trong củ Nƣa
1.2.1. Giới thiệu về glucomannan trong củ Nưa
Glucomannan là một polysacarit mạch thẳng, khối lượng phân tử khoảng 200 ÷ 2000
Kda, tan trong nước gồm các mắt xích D-mannose và D-glucose liên kết với nhau bằng
liên kết β-(1→ 4) glucozit.