Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học: 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

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