BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HOÀNG VĂN CHÍNH
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ NGUỒN TÀI NGUYÊN THỰC VẬT CÓ
TINH DẦU Ở VƯỜN QUỐC GIA BẾN EN, TỈNH THANH HÓA, ĐỀ
XUẤT CÁC BIỆN PHÁP BẢO TỒN VÀ KHAI THÁC HỢP LÝ
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Chuyên ngành: Thực vật học
Mã số: 9.42.01.11
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Trần Minh Hợi
2. TS. Đỗ Ngọc Đài
HÀ NỘI – 2019
Luận án 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: PGS. TS. Trần Minh Hợi
Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Đỗ Ngọc Đài
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 2019.
Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia Việt Nam,
Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Nằm ở Khu vực nhiệt đới gió mùa, lại rất đa dạng về địa hình, kiểu
đất, cảnh quan, có đặc trưng khí hậu khác nhau giữa các miền, đặc điểm đó
là cơ sở rất thuận lợi để giới sinh vật phát triển đa dạng về thành phần loài,
phong phú về số lượng, Việt Nam được xếp hạng thứ 16 trên thế giới về sự
đa dạng tài nguyên sinh vật. Trong “Thực vật chí đại cương Đông Dương”
và các tập bổ sung tiếp theo đã mô tả và ghi nhận có khoảng trên 240 họ với
khoảng trên 7.000 loài thực vật bậc cao có mạch. Những năm gần đây, nhiều
nhà thực vật đã dự đoán con số đó có thể lên tới 15.000 loài. Hiện nay đã
thống kê được khoảng 13.000 loài thực vật bậc cao có mạch, trong đó có
khoảng 660 loài thực vật có tinh dầu (chiếm khoảng 6,3% tổng số loài đã
biết) là những cây cho tinh dầu. Các loài thực vật chứa tinh dầu đã biết thuộc
về 357 chi (chiếm khoảng 15,8% tổng số chi) và 114 họ thực vật có mạch
(chiếm khoảng 37,8% số họ) trong Hệ thực vật Việt Nam. Các họ giàu chi
và loài chứa tinh dầu là: Cúc (Asteraceae), Gừng (Zingiberaceae), Cam
(Rutaceae), Bạc hà (Lamiaceae), Long não (Lauraceae), Hoa tán (Apiaceae),
Sim (Myrtaceae)….
Xã hội ngày càng phát triển nhu cầu tìm hiểu và sử dụng các hợp chất
có nguồn gốc thiên nhiên càng lớn. Trong số các nhóm thực vật thì nhóm
cây chứa tinh dầu chiếm vị trí quan trọng. Đây là nguồn nguyên liệu thiết
yếu của nhiều ngành công nghiệp như mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm...
Vườn Quốc gia (VQG) Bến En nằm ở phía Tây Bắc huyện Như Thanh,
cách thành phố Thanh Hoá khoảng 46 km về phía Tây nam có toạ độ địa lý
từ 19028’ đến 19039’ độ vĩ Bắc; 105020’ đến 105035’ kinh độ Đông. Tổng
diện tích tự nhiên của Vườn là 16.634 ha, gồm 16 tiểu khu, hồ sông Mực và
khu núi Đá Hải Vân, Sông Chàng.
VQG Bến En bao gồm các kiểu địa hình đồi, núi, sông, hồ xen kẽ nhau.
Trung tâm là hồ sông Mực với hệ thống các đảo nổi còn rừng bao phủ và
nhiều chi nhánh lan toả được bao bọc bởi các kiểu địa hình núi đá xen kẽ
núi đất. Đỉnh núi cao nhất là Núi Đàm cao 497m. Các đỉnh núi khác còn lại
cao từ 300-350m, độ dốc trung bình từ 250-300 có nơi dốc trên 350. Kiểu
địa hình này khá hiểm trở, độ dốc lớn, bên trong là các dãy núi đá vôi có
nhiều hang động và rừng bao phủ. Tại Vườn Quốc gia Bến En có nhiều loài
cây cho tinh dầu quý như Re hương (Cinnamomum parthenoxylon Meisn.),
Vù hương (C. balansae H. Lecomte), Quế thanh (C. loureiroi (L.) Presl), Sả
(Citronella spp.), Lá khôi (Ardisia silvestris Pitard), Thanh hao hoa vàng
(Artemisia annua L.), Húng chanh (Plectranthus aromaticum Benth.)...
2
Hiện nay, đã có một số công trình nghiên cứu về hệ thực vật ở đây của Đỗ
Ngọc Đài và cs (2007), Hoàng Văn Sâm và cs (2008), VQG Bến En (2013).
Về cây tinh dầu, chi co môt sô nghiên cư
u đơn le vê thanh phân hoa hoc va
kha năng khang khuân ơ môt sô loai cua cac tac gia như Đỗ Ngọc Đài,
Nguyễn Anh Dũng, Ngô Xuân Lương... Như vậy, các tác giả chỉ công bố ở
những khía cạnh khác nhau còn nghiên cứu chuyên sâu thì chưa có công
trình nào nghiên cứu đầy đủ về nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu ở đây.
Chính vì vậy, nghiên cứu sinh lựa chọn đề tài “Nghiên cứu, đánh giá nguồn
tài nguyên thực vật có tinh dầu ở Vườn Quốc gia Bến En, tỉnh Thanh
Hóa, đề xuất các biện pháp bảo tồn và khai thác hợp lý” vừa có ý nghĩa
khoa học vừa có ý nghĩa thực tiễn.
2. Mục tiêu của đề tài
- Đề tài nghiên cứu nhằm đánh giá về tính đa dạng và giá trị sử dụng
của các loài thực vật chứa tinh dầu tại Vườn Quốc gia (VQG) Bến En, tỉnh
Thanh Hóa.
- Xác định được hàm lượng và thành phần tinh dầu của một số loài
thực vật.
- Xác định được hoạt tính kháng muỗi và kháng vi sinh vật kiểm định
của tinh dầu loài Gừng gió (Zingiber zerumbet (L.) Smith).
- Đề xuất được các biện pháp bảo tồn và khai thác hợp lý các loài cây
có tinh dầu ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học
+ Bổ sung dẫn liệu mới, tương đối đầy đủ về đa dạng thực vật có tinh
dầu ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa.
+ Cung cấp dẫn liệu mới về hàm lượng, thành phần hóa học tinh dầu
ở các bộ phận lá, thân, rễ, vỏ, quả của 33 mẫu thuộc 19 loài. Trong đó lần
đầu tiên cung cấp những dẫn liệu về tinh dầu của 6 loài.
- Cung cấp dẫn liệu mới về hoa
t tinh kháng muỗi và kháng vi sinh vật
kiểm định của tinh dầu ở thân rễ Gừng gió (Zingiber zerumbet (L.) Smith).
- Ý nghĩa về thực tiễn
+ Trên cơ sở luận cứ khoa học thu được, cũng như kêt qua đề xuất các
giải pháp bảo tồn và khai thác hợp lí cua luâ
n an se giúp các nhà quản lý xây
dựng chiến lược bảo tồn cac loài thực vật co tinh dầu tại VQG Bến En.
+ Danh luc cac loai cây tinh dầu co giá trị sử dụng se hô trơ cho viê
c
đi
nh hương quan ly, khai thác hợp lý va phat triên bên vưng trong tương lai.
3
4. Bố cục của luận án
Luận án gồm 168 trang; ngoài phần Mở đầu; Kết luận và kiến nghị;
Tài liệu tham khảo; Phụ lục; Luận án gồm các chương sau:
Chương 1. Tổng quan tài liệu: 30 trang
Chương 2. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu: 7 trang
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và Thảo luận: 102 trang
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Vài nét chung về tinh dầu
1.1.1. Khái niệm cây tinh dầu
Cây tinh dầu là những cây có chứa cấu trúc chuyên biệt làm nhiệm vụ
tiết và tích lũy tinh dầu.
1.1.2. Tính chất và thành phần hóa học của tinh dầu
Tinh dầu là những hỗn hợp của các hợp chất hữu cơ, có cấu tạo phân
tử phức tạp, không tan trong nước, dễ bay hơi và có mùi thơm đặc trưng.
1.1.3. Trạng thái tự nhiên và phân bố
- Trong cây tinh dầu ở trạng thái tiềm tàng hay tự do, có thể có mặt ở
tất cả các bộ phận hoặc chỉ tập trung ở một hay một vài bộ phận.
- Về phân bố, tinh dầu có trong toàn bộ giới thực vật nhưng đặc biệt
có mặt nhiều trong một số họ.
1.1.4. Giá trị sử dụng, tầm quan trọng của tinh dầu và nguyên liệu chứa
tinh dầu
Từ lâu đời, con ngươi đã sử dụng tinh dâu trong đời sống hằng ngày
cũng như các ngành công nghiệp dược phẩm, chế biến thực phẩm, hoá mỹ
phẩm… Nhiêu loai thưc vâ
t chư
a tinh dâu đa trơ thanh cây trông phô biên.
1.2. Nghiên cứu về thực vật chứa tinh dầu trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Nghiên cứu về các loài thực vật chứa tinh dầu trên thế giới
Cho tới nay chưa có đủ tài liệu để hình dung ra lịch sử của lĩnh vực
nghiên cứu cây tinh dầu thế giới. Tài liệu về cây tinh dầu sớm nhất hiện có
được là cuốn “Những cây làm thuốc” được tìm thấy ở Nhật Bản, viết năm
890. Trong tài liệu này đã thống kê gần 100 loài cây tinh dầu, đồng thời mô
tả phương thức chế biến và sử dụng chúng.
Nghiên cứu cây tinh dầu và tinh dầu đặc biệt thu hút các nhà khoa học
từ đầu thế kỷ XX; những công trình đáng lưu ý là tài liệu do Charabot và
các học trò của ông công bố vào năm 1903, 1904, 1907. Vào thời gian sau
này các công trình nghiên cứu tăng lên rất nhanh và thuộc nhiều lĩnh vực.