Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu định loại họ Tiết dê (Menispermaceae Juss.) tại VQG Ba Vì, tìm kiếm hoạt chất sinh học của loài Stephania rotunda Lour.

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

27
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu đã kế thừa các tài liệu đã có về điều tra thực địa, định loại được các loài trong họ Tiết dê (Menispermaceae) ở VQG Ba Vì; xác định hoạt chất sinh học của loài Stephania rotunda Lour. trong họ Tiết dê (Menispermaceae) tại Vườn Quốc Gia Ba Vì.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu định loại họ Tiết dê (Menispermaceae Juss.) tại VQG Ba Vì, tìm kiếm hoạt chất sinh học của loài Stephania rotunda Lour.

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT NGUYỄN THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU ĐỊNH LOẠI HỌ TIẾT DÊ TẠI VƯỜN QUỐC GIA BA VÌ, TÌM KIẾM HOẠT CHẤT SINH HỌC CỦA LOÀI STEPHANIA ROTUNDA LOUR LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NĂM 2017 2
MỞ ĐẦU Việt Nam được xem là một trong 16 nước có tính đa dạng sinh học nhất trên thế giới, có diện tích rừng tự nhiên khá lớn trong vùng Đông Nam Á, hệ sinh thái rừng phong phú và đa dạng. Trong những năm gần đây, diện tích rừng tự nhiên bị suy giảm mạnh chủ yếu do việc khai thác rừng, cùng với biến đổi khí hậu và xây dựng các công trình thủy điện và các khai thác bất hợp pháp, vì vậy làm giảm độ đa dạng sinh học. Họ Tiết dê (Menispermaceae Juss.) là một họ đa dạng về các hợp chất sinh học, chúng có chứa các hợp chất bisbenzylisoquinoline alkaloids. Các loài trong họ Tiết dê (Menispermaceae) có giá trị sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Họ này có khoảng 70 chi và 520 loài phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, một số loài có phân bố ở độ cao lên đến 2100 m như loài Cyclea fansipanensis. Nằm trong hệ thống các Vườn Quốc gia (VQG) của Việt Nam, VQG Ba Vì có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với sự sống còn của cộng đồng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học và bảo vệ môi trường sinh thái. VQG Ba Vì là địa danh nổi tiếng thuộc Thành phố Hà Nội nhờ sự đa dạng của hệ sinh thái, có phong cảnh đẹp, khí hậu mát mẻ. VQG này nằm trong dãy núi cao chạy dọc theo hướng Đông Bắc - Tây Nam với đỉnh Vua cao 1.296 m, đỉnh Tản Viên cao 1.227 m, đỉnh Ngọc Hoa cao 1.131 m với diện tích 10.814,6 ha chứa đựng những giá trị thiên nhiên rất phong phú. Theo điều tra nghiên cứu đa dạng của VQG Ba Vì có khoảng gần 1300 loài động thực vật. Với các thảm thực vật xanh bốn mùa tươi tốt, là nơi tạo điều kiện sinh tồn cho khu hệ động vật hoang dã. Tuy nhiên, thực tế nguồn tài nguyên rừng ở đây đang bị tác động mạnh bởi sức ép dân sinh, kinh tế của dân cư quanh vùng. Chính vì vậy, công tác bảo tồn tính đa dạng sinh học, bảo vệ vốn gen quí cũng như các nguồn tài nguyên thiên nhiên khác được Thành phố Hà Nội rất quan tâm. Trong những năm gần đây, VQG Ba Vì đã có một số cuộc điều tra, đánh giá tài nguyên cây thuốc và đa dạng sinh học, bước đầu cũng đã đánh giá 3
được giá trị, tiềm năng và ý nghĩa của một vườn quốc gia với khoảng 200 loài cây dược liệu, nhiều loài quý như Bách xanh, Thông, Dẻ, Lát hoa... Ở Việt Nam, họ Tiết dê (Menispermaceae) là họ có số lượng chi, loài ở mức trung bình nhưng hầu hết các loài trong họ Menispermaceae đều có giá trị lớn về dược liệu, gần như tất cả các loài trong họ đều chứa các hợp chất alkaloid quan trọng. Rất nhiều loài trong họ đã được sử dụng rộng rãi trong các bài thuốc dân gian như: Stephania rotunda, Coscinium fenestratum...Chi Stephania là chi được Loureiro mô tả từ năm 1753 với 2 loài là Stephania rotunda và Stephania longa lần đầu tiên chúng được phát hiện ở Việt Nam. Stephania rotunda là một loài có hoạt tính dược liệu quý và đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về loài dược liệu này. Tuy nhiên, một số nội dung quan trọng chưa được thực hiện một cách có hệ thống, chưa có công trình nào nghiên cứu từng họ và tìm kiếm tổng hợp các hợp chất có hoạt chất sinh học của họ này ở VQG Ba Vì. Vì lý do đó, tác giả thực hiện đề tài: "Nghiên cứu định loại họ Tiết dê (Menispermaceae Juss.) tại VQG Ba Vì, tìm kiếm hoạt chất sinh học của loài Stephania rotunda Lour.". 4
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Các công trình nghiên cứu và hệ thống phân loại họ Tiết dê (Menispermaceae Juss.). 1.1.1. Trên thế giới Họ Tiết dê (Menispermaceae Juss.) là một họ đa dạng về các hợp chất sinh học chúng có chứa các hợp chất bisbenzylisoquinoline alkaloids. Các loài trong họ Tiết dê (Menispermaceae) có giá trị sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Họ này có khoảng 70 chi và 520 loài phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới [51, 58]. Ở Việt Nam, theo Vũ Tiến Chính, 2014, họ này có 19 chi và khoảng 55 loài và 2 thứ (varieties) phân bố rải rác khắp cả nước [58]. Tuy ít loài nhưng họ Tiết dê lại rất đa dạng về mặt hình thái và khá phức tạp về mặt phân loại học. Chính sự phức tạp này mà cho đến nay vẫn còn nhiều quan điểm khác nhau về sự phân chia và sắp xếp các taxon của họ này ở Việt Nam. Trước khi họ Tiết dê được công bố, có một số tác giả đã công bố một số chi mà sau này được xếp vào họ Tiết dê như: Linaeus (1753) [68] công bố chi Cissampelos, Menispermum. Mãi đến năm 1789, họ Tiết dê mới chính thức được A. Jussieu đặt tên với tên gọi Menispermaceae Juss., lấy từ tên chi Menispermum L. làm type [33]. Từ đây, họ Tiết dê mới chính thức được coi là một taxon bậc họ riêng biệt. Người đầu tiên phân chia hệ thống của họ Tiết dê là De Candolle (1824), tác giả dựa vào những đặc điểm của hoa đực và số lượng lá noãn của hoa cái để thành lập hệ thống này cùng 3 tông với 12 chi khoảng 80 loài. Hooker & Thomson (1855) [39] khi nghiên cứu họ Tiết dê ở Ấn Độ đã xây dựng hệ thống họ này khác nhiều so với hệ thống của Miers (1851) [48] trước đó. Tác giả dựa vào đặc điểm của cơ quan sinh dưỡng, sự phân cành của thân cây, 5
hạt, lá mầm... để xây dựng hệ thống. Trong hệ thống này, tác giả đã chia họ Tiết dê thành 5 tông (Coscinieae, Tinosporeae, Pachygoneae, Cocculeae và Cissampelydeae). Miers (1864) [49] đã công bố thêm một số chi và đưa tổng số chi lên 36 chi và 7 tông là Heteroclineae, Pachygoneae, Tiliacoreae, Platygoneae, Hypserpeae, Leptogoneae và Anomospemeae. Về cơ bản, hệ thống phân loại vẫn được giữ nguyên giống với hệ thống của ông năm 1851 [48]. Tuy nhiên, có một sự thay đổi là chi Hypserpa Miers, mới được công bố và được tách thành một tông riêng Hypserpeae, chi này mang những đặc điểm phôi nhũ đơn giản, đài xếp lợp không đối xứng. Tuy đã có sự nghiên cứu lại nhưng hệ thống này vẫn còn đơn giản, các chi và loài đại diện còn ít nên không có độ chính xác. Khác với các hệ thống của các tác giả nghiên cứu trước, Diels (1910) [34] đã dựa theo nền tảng của các hệ thống trước đó để thiết lập hệ thống của họ Tiết dê và tác giả sắp xếp họ Tiết dê vào trong bộ Mao lương (Ranunculales) và chia bộ Mao lương thành phân bộ Mao lương (Ranunculineae) với các họ Ranunculaceae, Berberidaceae, Sargentodoxaceae, Lardizabalaceae, Menispermaceae. Trong bộ này, họ Tiết dê được coi là tiến hóa cao hơn cả, chúng thể hiện ở chỗ: từ thân gỗ thành thân leo nhỏ và thân củ, số lượng lá noãn tiêu giảm, đài hợp... các đặc điểm này thể hiện sự tiến hóa và thích nghi với điều kiện khô hạn của họ Tiết dê. Theo tác giả, các chi của các tông Hyspereae, Leptogoneae, Platygoneae chuyển sang tông Menispermeae, tông Heteroclineae chuyển sang 2 tông Tinosporeae và Fibraureae, tông Pachygoneae chuyển sang 3 tông Hyperbaeneae và Menispermeae, Tiliacoreae. Trong hệ thống phân loại họ Tiết dê, 54 chi thuộc 8 tông: Tinosporeae, Anomospermeae, Menispermeae, Tiliacoreae, Hyperbaeneae, Peniantheae, Fibraureae, Cocculineae và tông Menispermeae gồm 3 phân tông Menisperminae, Cissampelinae, Stephaniinae. Trong tông Menispermeae, căn cứ vào những đặc điểm như sự tiến hóa của thân, lá, vòng đài, vòng cánh hoa và số lá noãn, tác giả đã chia tông này thành 3 phân 6
tông. Các taxon có đặc điểm: bộ nhụy gồm 1-3 lá noãn, số nhị nhiều, thân cây to, thì được xếp vào phân tông Menisperminae (Cocculinae); chi nào có bộ nhụy gồm 1 lá noãn, có 1 vòng đài và thân rút ngắn lại thành củ thì xếp vào phân tông Stephaniinae; phân tông Cissampelinae gồm các chi có các đặc điểm là thân cây leo, bộ nhụy gồm 1-3 lá noãn. Công trình của Diels (1910) [34] đã đưa lại nhiều hiểu biết về họ Tiết dê trên thế giới nên đã tồn tại trong thời gian dài. Kessler (1993) [43] đã dựa vào nền tảng hệ thống của Miers (1851, 1864) [48, 49], Diels (1910) [34] và Hooker & Thomson (1855) [39] để xây dựng hệ thống riêng cho họ Tiết dê. Tuy nhiên ông không đồng tình với quan điểm của Diels (1910) [34] phân chia tông Menispermeae thành các phân tông, mà ông chia trực tiếp đến tông rồi chia đến các chi. Ở đây tác giả sắp xếp 71 chi của họ Tiết dê vào 5 tông là Pachygoneae Miers, Anomospermeae Miers, Tinosporeae Hooker & Thomson, Fibraureae Diels, Menispermeae Diels. Trong hệ thống này tác giả đã căn cứ vào đặc điểm ít biến đổi như sự phân biệt của đài và cánh hoa, số vòng đài, tiêu giảm cánh hoa, số lá noãn, có nội nhũ hay không có nội nhũ và đặc điểm của lá mầm để làm cơ sở cho việc xây dựng hệ thống của mình. Tác giả đã nhập tông Triclisieae vào tông Anmospermeae; nhập hai tông là Hyperbaeneae và Peniantheae vào tông Pachygoneae * Một số nước lân cận với Việt Nam, cũng có một số công trình nghiên cứu họ Tiết dê như: Hook. f. et Thomson (1872) [40], khi nghiên cứu họ Tiết dê ở Ấn Độ tác giả không theo quan điểm của mình năm 1855 mà theo quan điểm của Bentham et Hook. f. (1862) [31]. Theo tác giả, họ Tiết dê ở Ấn Độ có 19 chi với 35 loài được sắp xếp trong 4 tông Tinosporeae, Pachygoneae, Cocculeae và Cissampelideae. Tuy nhiên hệ thống này áp dụng trong công trình đơn giản và mang tính thống kê, chưa thể hiện được mối quan hệ phát sinh chủng loại, sự phân biệt giữa các taxon 7
vẫn mang tính liệt kê, phân biệt các đặc điểm, không lập khóa lưỡng phân, không trích dẫn tài liệu tham khảo, do vậy khó khăn cho người nghiên cứu tiếp theo. Backer & Bakhuizen (1963) [29] nghiên cứu đa dng họ Tiết dê ở đảo Java đã mô tả 16 chi và 25 loài. Các chi và loài chỉ được viết theo khóa định loại, tác giả không mô tả chi tiết. Huang, Shing- Fan & Hang, Tseng- Chieng (1996) [41] nghiên cứu họ Tiết dê ở Đài Loan đã mô tả 6 chi và 12 loài. Các chi và loài được mô tả đầy đủ về danh pháp, tài liệu công bố, mẫu nghiên cứu, một số loài có hình vẽ minh họa. Forman (1991) [35] nghiên cứu họ Tiết dê ở Thái Lan đã công bố 22 chi và 65 loài thuộc họ Tiết dê. Các chi và loài được mô tả đầy đủ về danh pháp, mẫu type, sinh học, sinh thái, trích dẫn tài liệu nghiên cứu, mẫu nghiên cứu, một số loài đã có hình vẽ minh họa. Lo (1996) [67] nghiên cứu họ Tiết dê ở Trung Quốc đã công bố 19 chi và 81 loài thuộc họ Tiết dê. Tác giả đã sắp xếp các taxon của họ Tiết dê trong 5 tông Tiliacoreae Mies, Coscinieae Hook. f. ex Thoms., Fibraureeae Diels, Tinosporeae Hook. f. ex Thoms., Menispermeae. Cùng rất nhiều các tác giả nghiên cứu phân loại họ Tiết dê cũng như nghiên cứu về hóa thạch, hạt phấn đặc biệt với các nghiên cứu về tiến hóa và các nghiên cứu về dược liệu và rất nhiều những ứng dụng khác... 1.1.2. Ở Việt Nam Người đầu tiên nghiên cứu họ Tiết dê ở Việt Nam phải kể đến Pierre, năm 1883 [66] tác giả đã mô tả chi tiết các loài trong chi Fibraurea, Coscinium và Anamirta ở Nam Bộ. Tuy nhiên loài Anamirta loureiri Pierre nay đã trở thành tên đồng nghĩa của loài Anamirta cocculus (L.) Wight & Arn cùng các hình vẽ minh họa. 8
Năm 1908 [65], khi nghiên cứu họ Tiết dê ở Đông Dương, Gagnepain đã mô tả họ và lập khóa định loại 16 chi, với 29 loài, một số loài nay đã trở thành tên đồng nghĩa của các loài khác. Công trình dựa trên hệ thống của Bentham & Hooker (1862) [31]. Tuy công trình đã công bố cách đây hơn 100 năm và có những hạn chế, nhưng đến nay nó vẫn là công trình Thực vật chí duy nhất dùng để tra cứu, định loại họ Tiết dê ở Đông Dương và ở Việt Nam. Công trình của người Việt Nam đáng chú ý nhất là của Phạm Hoàng Hộ (1970) [16] trong “Cây cỏ miền Nam Việt Nam”. Ông đã lập khóa phân loại các chi và mô tả ngắn gọn các loài, với hình vẽ đơn giản của 13 chi và 17 loài. Phạm Hoàng Hộ (1991) [16, 17] đã bổ sung một số chi và loài cùng hình vẽ, phân bố, đưa tổng số chi và loài của họ Tiết dê ở Việt Nam lên tới 18 chi với 42 loài. Tuy nhiên đã có những chi nay đã trở thành tên đồng nghĩa của chi khác, như chi Cebatha nay đã trở thành tên đồng nghĩa của chi Cocculus, tác giả đã lập khóa định loại các chi, loài, không thống nhất. Năm 1999 [18], trong “Cây cỏ Việt Nam” được tái bản, nhưng tác giả đã sửa chữa và bổ sung chi Hypserpa. Trong công trình này, tác giả đã mô tả 19 chi và 44 loài. Song nhìn chung các công trình của Phạm Hoàng Hộ (1970, 1991, 1999) [16, 17, 18] còn mang tính chất thống kê thành phần chi, loài, không mô tả đặc điểm chi, hình vẽ đơn giản và mô tả sơ sài, về mặt danh pháp có nhiều sai sót. Tuy nhiên đây là tài liệu có giá trị giúp cho ta có những nhận biết bước đầu về các loài thực vật thông qua mô tả với hình vẽ đơn giản. Ngoài những công trình mang tính chất phân loại đã trình bày ở trên, ở Việt Nam còn có một số các công trình mang tính chất tổng hợp hay viết dưới dạng giáo trình phân loại, công bố các loài bổ sung, quan hệ của các chi, đề cập đến giá trị làm thuốc của các cây trong họ Tiết dê. Nguyễn Tiến Bân (1997) [1] trong “Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín ở Việt Nam” đã mô tả các đặc điểm nhận biết cơ bản của họ Tiết 9
dê và nêu tên các chi thuộc họ này. Năm 2003 [2], tác giả đã công bố danh lục các loài thuộc họ Tiết dê có ở Việt Nam với 17 chi và 50 loài; kèm nhiều thông tin (tên loài, năm công bố, tài liệu công bố, tên Việt Nam, synonym, phân bố, dạng sống và sinh thái của các loài, công dụng) và chỉnh lý danh pháp theo luật danh pháp quốc tế. Công trình này được thống kê một cách tương đối đầy đủ các chi họ Tiết dê, là tài liệu rất quan trọng cho những người nghiên cứu họ này ở Việt Nam. Bảng 1.1: Số chi và loài trong họ Menispermaceae theo Phạm Hoàng Hộ 1999 và Nguyễn Tiến Bân 2003 (Vũ Tiến Chính 2014). Chi Phạm Hoàng Hộ Nguyễn Tiến Bân (1999) (2003) Anamirta Colebr. 1 loài 1 loài Arcangelisia Becc. 1 loài 1 loài Cissampelos L. 1 loài và 1 var. 1 loài và 1 var. Species Species Cocculus DC. 3 loài 4 loài Coscinium Colebr. 2 loài 2 loài Cebatha Forsk. 1 loài 0 Cyclea Arn. ex Wight. 7 loài 8 loài Diploclisia Miers. 1 loài 1 loài Hypserpa Miers 1 loài 0 Fibraurea Lour. 2 loài 2 loài Limacia Lour. 1 loài 1 loài 10
Pachygone Miers 2 loài 3 loài Parabaena Miers 1 loài 1 loài Pericampylus Miers 1 loài 1 loài Pycnarrhena Miers 2 loài 2 loài Stephania Lour. 7 loài 13 loài Tiliacora Colebr. 2 loài 3 loài Tinomiscium Miers ex 1 loài 1 loài Hook. f. Thoms. Tổng 37 loài và 1 thứ 50 loài và 1 thứ Vũ Tiến Chính et al. 2004, 2005, 2006, 2014, 2016 [12, 13, 14, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61] đã công bố năm loài bổ sung cho hệ thực vật Việt Nam cùng 1 loài mới cho khoa học. 1.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học các loài trong họ Tiết dê (Menispermaceae). Hầu hết các loài trong họ Tiết dê (Menispermaceae) đều có chứa các hợp chất sinh học (alkaloid), song hàm lượng và thành phần hóa học của các loài trong họ thường khác nhau. Một số loài thì thành phần chủ yếu là benzylisoquinoline... Lớp chất alkaloid được tách từ vỏ rễ loài A. villosa 11
Hình 1.1: Một số alkaloid được tách từ rễ cây A. villosa Các alkaloid này có tác dụng chống ký sinh trùng sốt rét, kháng khuẩn, kháng nấm và độc tế bào trên mô hình thử in vitro [32]. Chi Stephania Lour. với 60 loài phân bố ở các vùng nhiệt đới và các nước Châu Á. Chi này có khoảng hơn 50 alkaloids, rất nhiều loài có giá trị dược liệu như Stephaia rotunda Lour. và có các hoạt chất chống các bệnh khác nhau như kháng ung thư, kháng một số loại vi rút. ► Hoạt tính chống sốt rét Các alkaloid 5, 19, 20, 21, 22, 23, 24 được cho là thể hiện hoạt tính chống sốt rét trong đó hợp chất 22 có hoạt tính tốt nhất trên dòng Leishmani donovani amastigotes với giá trị IC50 = 36.1 µM. (Camacho et al. 2000). 12
Hình 1.2: Các alkaloid được tách từ họ Tiết dê Dịch chiết nước của lá cây S.albyssinica Walp cũng có hoạt tính chống sốt rét với khoảng IC50 > 30 µg/mL. (Muregi et al. 2004) ► Hoạt tính kháng vi sinh vật Theo Semwal và Rawat (2009) cùng với Semwal et al. (2009) báo cáo thì cây S.glabra (Roxb) Miers có thể hiện hoạt tính kháng vi sinh vật, trong đó dịch chiết etanol cho kết quả giá trị MIC trong khoảng 50 – 100 µg/mL. Dịch chiết methanol phần rễ của cây S. japonica (Thunb) Miers cũng được công bố là có hoạt tính kháng vi sinh vật (Hullati và Sharada, 2007) Ngoài ra, Yang et al. 2010 a,b cũng cho biết cây S. succifera H. S. Lo and Y. Tsoong thể hiện hoạt tính kháng vi sinh vật. ► Hoạt tính kháng vi rút Hoạt tính kháng virut được ghi nhận trong dịch chiết phần thân và phân đoạn alkaloid của dịch chiết trên từ cây S. cepharantha Hayata (Nawawi et al. 2001; Liu et al. 2004; Zhang ► Hoạt tính chống ung thư Các cây S. hernandifolia (Wild.) Walp (Kupchan et al.1968), S. venosa (Blume) Spreng (Moongkarndi et al. 2004), S. cepharantha Hayata (Nakaoji et al. 1997), S. tetrandra S. Moore (Chor et al. 2005), S. pierrei Diels (Likhiwitayawuid 13
et al. 1993 a,b; Angerhofer et al. 1999), S. succifera H. S. Lo and Y. Tsoong (Yang et al. 2010 a,b) được công bố là thể hiện hoạt tính chống ung thư theo cơ chế chống tăng sinh (anti-proliferative). Alkaloid aporphine từ cây S. venosa (Blume) Spreng thể hiện hoạt tính tốt nhất trên dòng ung thư SKOV3 ở người với giá trị ED50 = 6µg/mL. Ngoài ra, bốn alkaloid từ cây S. cepharantha Hayata cũng cho hoạt tính chống ung thư với giá trị ED50 từ 0.01 – 0.1µg/mL. Một hợp chất khác là 2-N-methyltelobine từ cây S. errecta Craib cũng được cho là có hoạt tính kháng ung thư trên các dòng tế bào ung thư KB and P-388 với giá trị ED50 tương ứng là 3.6 và 0.8 µg/mL. ► Các hoạt tính khác Theo Ellenbroek và cộng sự, một số hợp chất phân lập từ cây S. intermedia H.S Lo cho thấy tác dụng chống loạn thần kinh. Trong nghiên cứu của Das năm 2004, các dịch chiết etanol thân rễ khô của cây S. glabra (Roxb.) Miers được cho biết là có hoạt tính chống ký sinh trùng rõ rệt (Das et al. 2004). Trong năm 1997, tác dụng đảo ngược quá trình kháng đa thuốc của một số alkaloid từ cây S. japonica (Thunb) Miers cũng được phát hiện bởi Hall và Chang. Ngoài ra, hoạt tính kháng viêm của dịch chiết methanol của cây S. tetrandra S. Moore cũng đã được công bố (Kang et al . 1996). Trong cùng thời gian, các tác dụng điều hòa miễn dịch, chẹn kênh Ca2+, giãn mạch và tác dụng tăng huyết áp từ cây này cũng được xác định. Gần đây, Semwal, Tsutsumi và đồng nghiệp còn cho rằng các loài S. glabra (Roxb.) Miers, S. tetrandra S. Moore và S. hernandifolia cũng thể hiện tác dụng chống tăng đường huyết và chúng được coi là những dược liệu rất tiềm năng. Năm 2000, Nguyễn Tiến Vững đã phân lập và xác định được 9 alkaloid trong một số loài thuộc chi Stephania Lour., hầu hết các alkaloid này đều có hoạt tính sinh học [26]. 14
Nguyễn Minh Chính (2001) đã nghiên cứu chiết xuất và tinh chế rotundin từ củ Bình vôi và điều chế rotundin sulfat làm cơ sở bào chế thuốc tiêm [11]. Việc nghiên cứu về phân loại họ Tiết dê đã được tranh luận trong một thời gian dài, bởi hình thái không những khác nhau giữa các loài mà ngay trong một loài cũng biến đổi rất lớn. Trong nghiên cứu phân loại quá trình tiến hóa được thể hiện qua các bộ phận và đặc điểm hình thái do đó quá trình sinh tổng hợp các chất cũng có những biến đổi nhất định và các loài ở họ này ở Việt Nam có rất nhiều khả năng cho các hoạt chất sinh học quý. Như vậy, các công trình nghiên cứu đã công bố về thành hóa học gần đây còn có thử hoạt tính sinh học của một số loài như Stephania rotunda... Đây là hướng tìm kiếm nguồn nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác đang được quan tâm. 1.3. Đặc điểm điều kiện tự nhiên VQG Ba Vì 1.3.1.Vị trí địa lý hành chính Vườn quốc gia Ba Vì được thành lập theo quyết định số 17/CT của Chủ tịch Hội đồng Bộ trưởng (nay là Thủ tướng chính phủ nước Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam), ngày 16 tháng 1 năm 1991. Với tổng diện tích 10.814,6 ha, nằm trong vùng có tọa độ địa lý là: 20°55' ÷ 21°07' vĩ độ Bắc và 105°16' ÷ 105°25' kinh độ Đông. Bao gồm 3 phân khu: Đó là phân khu bảo vệ nghiêm ngặt trên cốt 400 và phân khu phục hồi sinh thái dưới cốt 400, phân khu dịch vụ hành chính. Vùng đệm: Vùng đệm Vườn quốc gia Ba Vì có diện tích trên 35.000 ha thuộc địa phận 16 xã miền núi thuộc huyện Ba Vì, Thạch Thất, Quốc Oai của TP Hà Nội và Lương Sơn và Kỳ Sơn của tỉnh Hòa Bình. - Phía Bắc giáp các xã Ba Trại, Ba Vì, Tản Lĩnh thuộc huyện Ba Vì – TP Hà Nội. 15
- Phía Nam giáp các xã Phúc Tiến, Dân Hòa thuộc huyện Kỳ Sơn, xã Lâm Sơn thuộc huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình. - Phía Đông giáp các xã Vân Hòa, Yên Bài thuộc huyện Ba Vì, xã Yên Quang thuộc huyện Lương Sơn, các xã Yên Bình, Yên Trung, Tiến Xuân thuộc huyện Thạch Thất, xã Đông Xuân thuộc huyện Quốc Oai, Thành phố Hà Nội. - Phía Tây giáp các xã Khánh Thượng, Minh Quang huyện Ba Vì, Hà Nội, và xã Phú Minh huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình. Hình 1.3: Bản đồ ranh giới hành chính VQG Ba Vì 1.3.2. Địa hình địa thế Ba Vì là vùng núi trung bình và núi thấp, đồi núi tiếp giáp với vùng bán sơn địa, vùng này trông như một dải núi nổi lên giữa đồng bằng chỉ cách hợp lưu Sông Đà và Sông Hồng 20Km về phía Nam. Trong Vườn quốc gia Ba Vì có một số đỉnh núi có độ cao trên 1000m như Đỉnh Vua (1296m), đỉnh Tản Viên (1227m), đỉnh Ngọc Hoa (1131m), đỉnh Viên 16
Nam (1081m) và một số đỉnh thấp hơn như đỉnh Hang Hùm (776m), đỉnh Gia Dê (714m)… Dãy núi Ba Vì gồm hai dải dông chính. Dải dông thứ nhất chạy theo hướng Đông – Tây từ suối Ổi đến cầu Lặt qua đỉnh Tản Viên và đỉnh Hang Hùm dài 9km. Dải dông thứ 2 chạy theo hướng Tây – Bắc – Đông – Nam từ Yên Sơn qua đỉnh Tản Viên đến núi Quýt dài 11km, sau đó dảy này chạy tiếp sang Viên Nam tới dốc Kẽm (Hòa Bình). Ba Vì là một vùng núi có độ dốc khá lớn, sườn phía Tây đổ xuống sông Đà, dốc hơn so với sườn Tây Bắc và Đông Nam, độ dốc trung bình khu vực là 250, càng lên cao độ dốc càng tăng, từ độ cao 400m trở lên, độ dốc trung bình là 35 0, và có vách đá lộ, nên việc đi lại trong Vườn là không thuận lợi. 1.3.3. Khí hậu, thủy văn * Khí hậu Đặc điểm chung của Ba Vì bị chi phối bởi các yếu tố vĩ độ Bắc, cơ chế gió mùa, sự phối hợp giữa gió mùa và vĩ độ tạo nên khí hậu nhiệt đới ẩm với mùa đông lạnh và khô. Nhiệt độ bình quân năm trong khu vực là 23,40C. Ở vùng thấp, nhiệt độ tối thấp xuống tới 2,70C; nhiệt độ tối cao lên tới 420C. Ở độ cao 400m nhiệt độ trung bình năm 20,60C; Từ độ cao 1000m trở lên nhiệt độ chỉ còn 16 0C. Nhiệt độ thấp tuyệt đối có thể xuống 0,20 C. Nhiệt độ cao tuyệt đối 33,10C. Lượng mưa trung bình năm 2.500mm, phân bố không đều trong năm, tập trung nhiều vào tháng 7, tháng 8. Độ ẩm không khí 86,1%. Vùng thấp thường khô hanh vào tháng 12, tháng 1. Từ độ cao 400m trở lên không có mùa khô. Mùa đông có gió Bắc với tần suất >40%. Mùa Hạ có gió Đông Nam với tần suất 25% và hướng Tây Nam. Với đặc điểm này, đây là nơi nghỉ mát lý tưởng và khu du lịch giàu tiềm năng nhưng chưa được khai thác. 17
* Thủy văn. Hệ thống sông suối trong khu vực chủ yếu bắt nguồn từ thượng nguồn núi Ba Vì và núi Viên Nam. Các suối lớn và dòng nhánh chảy theo hướng Bắc, Đông Bắc và đều phụ lưu của sông Hồng. Ở phía Tây của khu vực, các suối ngắn và dốc hơn so với các suối ở phía Bắc và phía Đông, đều là phụ lưu của sông Đà. Các suối này thường gây lũ và mùa mưa. Về mùa khô các suối nhỏ thường cạn kiệt. Các suối chính trong khu vực gồm có: Suối Cái, suối Mít, suối Ninh, suối Yên Cư, suối Bơn… Sông Đà chảy ở phía Nam núi Ba Vì, sông rộng cùng với hệ suối khá dày như suối Ổi, suối Ca, suối Mít, suối Xoan… thường xuyên cung cấp nước cho sản xuất và sinh hoạt của người dân vùng đệm. Bên cạnh còn có các hồ chứa nước nhân tạo như hồ suối Hai, hồ Đồng Mô, hồ Hóoc cua và các hồ chứa nước khác vừa có nhiệm vụ dự trữ nước cung cấp cho hàng chục ngàn ha đất sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt cho dân. Đồng thời, tạo nên không gian thắng cảnh tuyệt đẹp, phục vụ nhu cầu nghỉ ngơi vãn cảnh cho du khách. Nguồn nước ngầm trong khu vực tương đối dồi dào, ở sườn Đông cũng dồi dào hơn bên sườn Tây do lượng mưa lớn hon và địa hình đỡ dốc hơn. 1.3.4. Địa chất đất đai Các loại đất chính trong khu vực gồm các loại đất phát sinh trên các loại đá khác nhau - Đất feralit màu vàng trên đá cát kết, bột kết và đá phiến - Đất bận màu nâu đỏ trên đá phun trào - Đất phù sa không được bồi - Đất phù sa loang lổ màu đỏ vàng - Đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ 18
- Đất lầy 1.3.5. Khu hệ thực vật rừng VQG Ba Vì có hệ thực vật khá phong phú và đa dạng. Theo danh mục thực vật đã được thu thập mẫu và kết quả điều tra bổ sung gần nhất có 1201 loài thực vật bậc cao, thuộc 649 chi, 160 họ. Các cây quý hiếm có 18 loài: Bách xanh, Thông tre, Sến mật, Giổi lá bạc, Chè sim, Sồi đỏ, Nhội, Giẻ gai, Lim sẹt, Sồi phẳng, Trường mật, Trường vân,... Cây đa dụng có 2 loài là Trám và Sến. Có 3 kiểu phân bố rừng là: rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, rừng kín thường xanh mưa ẩm cận nhiệt đới và rừng hỗn hợp lá rộng - lá kim cận nhiệt đới. 19
CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu Bao gồm tất cả các loài thuộc họ Tiết dê (Menispermaceae) có phân bố tại Vườn Quốc gia Ba Vì. Nghiên cứu một số chất của loài Stephania rotunda Lour. trong họ Tiết dê (Menispermaceae) tại Vườn Quốc gia Ba Vì. 2.2. Mục tiêu nghiên cứu Kế thừa các tài liệu đã có. Điều tra thực địa, định loại được các loài trong họ Tiết dê (Menispermaceae) ở VQG Ba Vì. Xác định hoạt chất sinh học của loài Stephania rotunda Lour. trong họ Tiết dê (Menispermaceae) tại Vườn Quốc Gia Ba Vì. 2.3. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu định loại loài và phân bố của họ Tiết dê (Menispermaceae) Vườn Quốc gia Ba Vì. Xác định hàm lượng, thành phần một số hoạt chất của loài Stephania rotunda Lour. có phân bố tại Vườn Quốc gia Ba Vì. 2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu định loại thực vật Nghiên cứu định loại loài trong họ Menispermaceae theo phương pháp truyền thống. 20
Mẫu vật được nghiên cứu từ thực địa và ở các phòng tiêu bản thực vật Bảo tàng thiên nhiên Việt Nam (VNMN), Đại học Khoa học Tự nhiên (HNU), Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật (HN),... Để xác định tên khoa học, đã sử dụng các tài liệu chính sau: Nguyễn Tiến Bân (Chủ biên, 2003), Danh lục các loài thực vật Việt Nam, tập 2, Nxb Nông nghiệp; Vũ Tiến Chính (2014), Nghiên cứu phân loại họ Tiết dê (Menispermaceae) ở Việt Nam. 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học 2.4.2.1. Thu mẫu và tìm kiếm hợp chất Hóa học Mẫu nguyên liệu để nghiên cứu (lá, cành, củ) (5kg) được thu lúc trời khô ráo, phơi khô, sau đó xay nhỏ và ngâm dich chiết Methanol... 2.4.2.2. Phương pháp định lượng hoạt chất Định lượng bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng và HPLC. 2.4.2.3. Phương pháp phân tích thành phần hoá học Xác định thành phần hóa học bằng phương pháp sắc ký khí (GC); sắc ký khí - khối phổ liên hợp (GC/MS) và cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). Xác định các hợp chất bằng thư viện phổ Wiley, NIST, FLAVOR và chỉ số thời gian lưu Kovats Index, trong một số trường hợp thì so sánh với chất chuẩn. Việc xác nhận các cấu tử được thực hiện bằng cách so sánh các dữ kiện phổ MS của chúng với phổ chuẩn đã được công bố có trong thư viện Willey/Chemstation HP, NIS, … 2.5. Các bước tiến hành nghiên cứu - Tập hợp, phân tích các tài liệu về phân loại họ Tiết dê trên thế giới và Việt Nam. - Nghiên cứu, phân tích, định loại các mẫu vật hiện có đại diện cho các chi ở VQG Ba Vì, bằng phương pháp hình thái so sánh, lựa chọn các đặc điểm hình thái 21