Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu một số bộ phận cây giổi xanh (michelia mediocris dandy) ở tỉnh quảng bình

Lời Cảm Ơn
Được sự phân công của khoa Khoa học Tự nhiên trường Đại
học Quảng Bình và sự đồng ý của cô giáo hướng dẫn Thạc sỹ Lý
Thị Thu Hoài, em đã thực hiện khóa luận: "Nghiên cứu thành
phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu một số bộ
phận cây Giổi Xanh (Michelia mediocris Dandy) ở tỉnh
Quảng Bình”.
Để hoàn thành khóa luận này, em xin chân thành cảm ơn
quý thầy cô giáo đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy trong suốt
quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện ở Trường Đại học
Quảng Bình nhất là những thầy cô giáo ở tổ bộ môn Hóa, khoa
Khoa học Tự nhiên. Đặc biệt, em chân thành cảm ơn cô giáo
hướng dẫn Thạc sỹ Lý Thị Thu Hoài đã tận tình, chu đáo hướng
dẫn em thực hiện khóa luận này. Mặc dù đã có nhiều cố gắng
để thực hiện khóa luận một cách hoàn chỉnh nhất song do điều
kiện thực tế cũng như còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm
nên bản thân em có thể có những sai sót nhất định mà bản
thân chưa thấy được. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý
kiến của quý thầy, cô giáo và các bạn để đề tài được hoàn chỉnh
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Quảng Bình, ngày 21 tháng 5 năm 2018
Tác giả


Phạm Mỹ
Chinh

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong bài khóa luận này là hoàn
toàn trung thực. Đây là công trình nghiên cứu của chính em thực hiện dưới sự hướng

dẫn của ThS. Lý Thị Thu Hoài.
Chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về nội dung khoa học của công trình
này.
Quảng Bình, ngày 21 tháng 5 năm 2018
Tác giả

Phạm Mỹ Chinh


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề ....................................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................................2
4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................2
5. Cấu trúc khóa luận .......................................................................................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ................................................................ 4
1.1. Giới thiệu về họ Ngọc lan.........................................................................................4
1.2. Giới thiệu về chi Ngọc lan (Michelia) ......................................................................5
1.2.1. Đặc điểm thực vật ..................................................................................................5
1.2.2. Lịch sử và phân loại chi Ngọc lan ( Michelia) ......................................................6
1.2.3. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học các loài thuộc chi Ngọc Lan
(Michelia) ........................................................................................................................8
1.3. Giới thiệu về cây Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy) .......................................9
1.3.1. Nghiên cứu về thực vật học ...................................................................................9
1.3.1.1. Đặc điểm hình thái.............................................................................................. 9
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học......................................................10
1.4. Giới thiệu về tinh dầu .............................................................................................10
1.4.1. Khái niệm về tinh dầu..........................................................................................10
1.4.2. Trạng thái tự nhiên và phân bố của tinh dầu .......................................................11

1.4.3. Tính chất vật lý của tinh dầu ...............................................................................11
1.4.4. Thành phần hóa học trong tinh dầu .....................................................................12
1.4.5. Vai trò của tinh dầu trong đời sống thực vật .......................................................13
1.4.6. Sinh tổng hợp tinh dầu trong cơ thể thực vật ......................................................16
1.5. Các phương pháp chiết xuất tinh dầu ....................................................................20
1.5.1. Các phương pháp chưng cất ................................................................................20
1.5.2. Phương pháp chiết (Extration) ............................................................................27


1.5.3. Phương pháp ướp (Enfleurage) ...........................................................................28
1.5.4. Phương pháp ngâm (Hot Maceration) ................................................................ 28
1.5.5. Phương pháp ép (Expression hay Cold Pressing) ...............................................28
1.6. Các phương pháp phân tích sắc kí ..........................................................................29
1.6.1. Sơ lược về sắc ký .................................................................................................29
1.6.2. Sắc kí khí ghép khối phổ (GC/MS) ....................................................................29
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC
NGHIỆM ...................................................................................................................... 31
2.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................................31
2.2. Thu và xử lý mẫu ....................................................................................................32
2.3. Hóa chất, dụng cụ nghiên cứu ................................................................................32
2.3.1. Hóa chất ...............................................................................................................32
2.3.2. Dụng cụ................................................................................................................32
2.4. Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm ..............................................................33
2.4.1. Quy trình nghiên cứu ...........................................................................................33
2.4.2. Chưng cất tinh dầu bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước ..................................33
2.4.3. Xác định độ ẩm ....................................................................................................35
2.4.4. Khảo sát hàm lượng tinh dầu theo thời gian khi chưng cất với nước .................36
2.4.5. Khảo sát hàm lượng tinh dầu với nồng độ muối NaCl đem chưng cất ...............36
2.4.6. Xác định thành phần hóa học của tinh dầu ..........................................................36
2.4.7. Xác định hoạt tính sinh học của tinh dầu ............................................................36

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 40
3.1. Độ ẩm lá cây Giổi xanh lâu năm ............................................................................40
3.2. Khảo sát điều kiện chưng cất tối ưu tinh dầu .........................................................40
3.2.1. Khảo sát hàm lượng tinh dầu cây Giổi xanh lâu năm thu được theo thời gian
chưng cất........................................................................................................................40
3.2.2. Khảo sát hàm lượng tinh dầu cây Giổi xanh lâu năm khi chưng cất với dung dịch
NaCl ............................................................................................................................... 41
3.3. Hàm lượng tinh dầu ................................................................................................ 41
3.3.1. Hàm lượng tinh dầu lá và cành cây Giổi xanh lâu năm ......................................41
3.3.2. Hàm lượng tinh dầu lá và cành cây Giổi xanh non .............................................42
3.4. Thành phần hóa học tinh dầu lá cây Giổi xanh non ...............................................43
3.5. Hoạt tính sinh học ...................................................................................................52
3.5.1. Hoạt tính sinh học tinh dầu lá cây Giổi xanh non ...............................................52
3.5.2. Hoạt tính sinh học của tinh dầu cành cây Giổi xanh lâu năm .............................53
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 56
1. Kết luận......................................................................................................................56


2. Kiến nghị ...................................................................................................................56


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát độ ẩm của mẫu lá cây Giổi xanh lâu năm ......................... 40
Bảng 3.2. Thể tích tinh dầu lá Giổi xanh lâu năm thu được theo thời gian .................. 40
Bảng 3.3. Thể tích tinh dầu cây Giổi xanh thu được thu được...................................... 41
Bảng 3.4. Thành phần hóa học của tinh dầu lá cây Giổi xanh non thu hái ...................44
ở khu vực TP. Đồng Hới, Quảng Bình. .........................................................................44
Bảng 3.5. Bảng so sánh thành phần hóa học của các hợp chất có hàm lượng cao giữa lá
Giổi xanh ở TP.Đồng Hới và TP.Vinh ..........................................................................47
Bảng 3.6. Hoạt tính kháng sinh của tinh dầu lá Giổi xanh non ..................................... 53

Bảng 3.7. Hoạt tính gây độc tế bào của tinh dầu lá Giổi xanh non ............................... 53
Bảng 3.8. Hoạt tính kháng sinh của tinh dầu cành Giổi xanh lâu năm ......................... 54
Bảng 3.9. Hoạt tính gây độc tế bào của tinh dầu cành Giổi xanh lâu năm ................... 54
Bảng 3.10. Hoạt tính chống oxi hóa DPPH của tinh dầu cành Giổi xanh lâu năm ...... 54


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.2. Chưng cất thường và chiết 2 lớp chất lỏng.................................................... 21
Hình 1.3. Chưng cất phân đoạn ..................................................................................... 22
Hình 1.4. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước trong phòng thí nghiệm.................... 23
Hình 2.1. Giổi xanh lâu năm thu hái ở vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng ............. 31
Hình 2.2. Giổi xanh non thu hái ở khu vực Đồng Hới .................................................. 32
Hình 2.3. Mẫu lá được xử lý sơ bộ ................................................................................ 34
Hình 2.4. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước cây Giổi xanh ................................... 34
trong phòng thí nghiệm với bình cầu............................................................................. 34
Hình 2.5. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước cây Giổi xanh ................................... 35
trong phòng thí nghiệm với nồi áp suất ......................................................................... 35
Hình 3.1. Mẫu tinh dầu cây Giổi xanh lâu năm thu được sau khi chưng cất ................ 42
Hình 3.2. Mẫu tinh dầu cây Giổi xanh non thu được sau khi chưng cất ....................... 42
Hình 3.3. Sắc ký đồ GC/MS mẫu tinh dầu lá cây Giổi xanh non...................................43
Hình 3.4. Phổ MS và công thức của β-Pinene (15,86%) ...............................................49
Hình 3.5. Phổ MS và công thức của Caryophyllene oxide (9,43%) .............................49
Hình 3.6. Phổ MS và công thức của α-Pinene (4,92%).................................................50
Hình 3.7. Phổ MS và công thức của β-Caryophylene (4,40%) .....................................50
Hình 3.8. Phổ MS và công thức của Cadinene D (3,89%) ............................................51
Hình 3.9. Phổ MS và công thức của Humulene Epoxide II (3,06%) ............................51
Hình 3.10. Vạch phổ MS của các chất chưa định danh có hàm lượng cao ...................52


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ACT

Độ hấp thu quang học của mẫu trắng không chứa dịch chiết

ASP

Độ hấp thu quang học của mẫu có chứa dịch chiết

B. subtilis

Bacillus subtils

C. albicam

Candida albican

CGX-01

Mẫu 1 của cành Giổi xanh

DMEM

Dulbecco's Modified Eagle's Medium

DMSO

Dimethyl sulfoxit

DPPH

1,1- dipheny-2-picrylhydrazyl

Es. Coli

Escherichia coli

GC – MS

Sắc kí khí ghép khối phổ

Hep-G2

Tế bào ung thư gan

IC50

Nồng độ của mẫu mà tại đó nó có thể ức chế 50% gốc tự
do

KB

Tế bào ung thư biểu mô

L. fermentum

Lactobacillus fermentum

MBC

Minimum bactericidal concentration – nồng độ tối thiểu

diệt khuẩn

MHA

Mueller - Hinton Agar

MHB

Mueller - Hinton Broth

MIC

Minimum inhibitor concentration nồng độ tối thiểu ức chế

P. aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa

SA

Sabourand - 4% dextrose Agar

S. aureus

Staphylococcus aureus

SDB

Sabourand - 2% dextrose broth

S. enterica

Salmonella enterica

TSA

Tryptic Soy Agar

TSB

Tryptic Soy Broth


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Việt Nam là một nước có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa nên được thiên nhiên ưu
đãi cho hệ thực vật vô cùng phong phú và đa dạng, trong đó phải kể đến tài nguyên
cây thuốc. Từ xưa đến nay, những cây thuốc dân gian đóng vai trò hết sức quan trọng
trong đời sống hằng ngày của con người. Theo các số liệu thống kê mới nhất thảm
thực vật Việt Nam có trên 12000 loài, trong số đó có trên 3200 loài thực vật được sử
dụng làm thuốc trong y học dân gian.
Ngày nay các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học được phân lập từ cây cỏ đã
được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp cũng như nông nghiệp, chúng được dùng
để sản xuất thuốc chưa bệnh, làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và
mỹ phẩm.... Các số liệu gần đây cho thấy rằng, có khoảng 60% dược phẩm được dùng
chữa bệnh hiện nay đều có nguồn gốc từ thiên nhiên.
Cây Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy) thuộc họ Mộc lan (Magnoliaceae),
chi Ngọc lan (Michelia) là một trong những vị thuốc được được nhiều người biết đến
từ lâu. Quả cây Giổi xanh có vị cay, tính mát, có mùi thơm dễ chịu ngoài tác dụng làm
thuốc chứa đau bụng, ăn uống không tiêu, ho khan ở người già, xoa bóp khi đau nhức,

thấp khớp còn được sử dụng để làm da vị trong các bữa ăn. Ngoài ra, vỏ cây Giổi xanh
cũng được sử dụng để làm thuốc chữa sốt... Việc tận dụng cây Giổi xanh, một nguồn
nguyên liệu rẻ tiền để tạo ra các loại tinh dầu làm dược phẩm vừa tiện dụng, lại vừa có
thể kế thừa và phát huy tiềm năng y học cổ truyền, góp phần bảo vệ sức khỏe cho
người dân.
Mặc dù có nhiều tác dụng như vậy, nhưng các công trình nghiên cứu về cây Giổi
xanh ở Việt Nam cũng như trên thế giới vẫn còn rất ít và chưa thực sự đầy đủ như
công trình của ông Nguyễn Công Dũng vào năm 1997. Vì vậy, chúng tôi chọn đề tài
"Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu một số bộ
phận cây Giổi Xanh (Michelia mediocris Dandy) ở tỉnh Quảng Bình” nhằm mục
đích khảo sát về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của tinh dầu cây Giổi
xanh để đề xuất hướng nghiên cứu và ứng dụng, góp phần làm tăng thêm sự hiểu biết
về nguồn thực vật làm thuốc phong phú và quý giá của Việt Nam.

1


2. Mục đích nghiên cứu
- Xác định hàm lượng tinh dầu từ một số bộ phận cây Giổi xanh.
- Tìm hiểu phương pháp phân tích thành phần hóa học và hoạt tính sinh học trong
tinh dầu cây Giổi xanh.
- Xác định và đánh giá được thành phần hóa học của tinh dầu các bộ phận cây
Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy).
- Đánh giá được hoạt tính sinh học của tinh dầu các bộ phận cây Giổi xanh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Tinh dầu một số bộ phận cây Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy) ở Vườn
Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng và khu vực Đồng Hới.
- Dịch chiết của các bộ phận như lá, cành... của cây Giổi xanh (Michelia
mediocris Dandy) lấy ở Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng và khu vực Đồng Hới.
- Địa điểm thực hiện chiết xuất tinh dầu tại phòng thực hành hóa học, Trường

Đại học Quảng Bình.
- Địa điểm xác định mẫu: Phòng phân tích hóa học của Viện hóa học các hợp
chất thiên nhiên, số 18 Hoàng Quốc Việt, Nghĩa Đô, Cầu Giấy, Hà Nội.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết: Phương pháp nhiên cứu các hợp chất tự nhiên, tổng quan
các tài liệu về cây Giổi xanh, thành phần hóa học, đặc tính sinh học, công dụng của
tinh dầu các bộ phận cây Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy).
- Thực nghiệm:
+ Thu tinh dầu: Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
+ Xác định thành phần hóa học: Các phương pháp phổ GC/MS.
+ Thử hoạt tính sinh học: kháng khuẩn, kháng nấm, hoạt tính chống oxy hóa
DPPH, hoạt tính gây độc tế bào.
5. Cấu trúc khóa luận
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn khóa luận
2


2. Mục đích nghiên cứu
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4. Các phương pháp nghiên cứu
5. Cấu trúc khóa luận
NỘI DUNG
Chương 1. Tổng quan
Chương 2. Những nghiên cứu thực nghiệm
Chương 3. Kết quả và thảo luận
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO

3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Giới thiệu về họ Ngọc lan
Họ Ngọc lan (danh pháp khoa học: Magnoliaceae) là một họ thực vật có hoa
thuộc bộ Mộc lan (Magnoliales). Nó bao gồm 2 phân họ: Magnolioideae, trong
đó Magnolia (mộc lan) là chi được biết đến nhiều nhất và Liriodendroidae, một phân
họ đơn ngành, chứa chi Liriodendron (cây tulip/cây hoàng dương hoặc cây áo cộc)
[23].
Họ Magnoliaceae là một họ cổ; các hóa thạch thực vật được xác định thuộc về
họ Magnoliaceae có niên đại tới 80 - 95 triệu năm. Các đặc điểm nguyên thủy của họ
Ngọc lan là các hoa lớn, hình dáng tựa như đài hoa và thiếu các đặc điểm của cánh
hoa hay đài hoa thực thụ. Các bộ phận lớn không chuyên biệt của hoa, tương tự như
cánh hoa, được gọi trong tiếng Anh là tepal.
Không giống như phần lớn thực vật hạt kín mà các bộ phận có hoa của chúng sắp
xếp thành vòng, các loài trong họ Magnoliaceae có nhị và nhụy hoa sắp xếp thành
hình xoắn ốc trên đế hoa hình nón. Sự phân bổ như thế cũng được tìm thấy trong các
thực vật cổ hóa thạch và người ta tin rằng nó là cơ sở hay nguyên thủy cho các loài
thực vật hạt kín. Hoa của chúng cũng không có sự phân biệt rõ ràng giữa lá
đài và cánh hoa như phần lớn các loài thực vật có hoa tiến hóa muộn hơn; bộ phận "hai
mục đích" này xuất hiện ở cả hai vị trí được biết đến như là một phần của bao hoa.
Họ này theo truyền thống được công nhận có khoảng 225 loài trong 7 chi, mặc
dù một số hệ thống phân loại đưa toàn bộ phân họ Magnoioideae vào trong
chi Magnolia. Họ này phổ biến ở miền đông Bắc Mỹ, México, Trung Mỹ, Tây Ấn, khu
vực nhiệt đới Nam Mỹ, đông và nam Ấn Độ, Sri Lanka, Đông Dương, Malesia, Trung
Quốc, Triều Tiên và Nhật Bản.
Họ Magnoliaceae phần lớn có hoa lưỡng tính (ngoại trừ Kmeria và một số
loài Magnolia đoạn Gynopodium) trên đế hoa đối xứng và thuôn dài. Lá đơn mọc so
le, đôi khi xẻ thùy. Cụm hoa đơn độc, hoa sặc sỡ với các lá đài và cánh hoa không thể
phân biệt, có mùi thơm. Các lá đài này nằm trong khoảng từ 6 tới nhiều, nhị hoa nhiều

với các chỉ nhị ngắn, phân dị kém từ bao phấn. Lá noãn thường là nhiều, phân biệt
nằm trên đế hoa thuôn dài. Quả là dạng quả hợp từ các quả đại thông thường bị ép gần
4


khi chúng chín và mở dọc theo bề mặt xa trục. Hạt có vỏ dày cùi thịt và màu từ đỏ tới
da cam (trừ Liriodendron). Hoa của Magnoliaceae thụ phấn nhờ bọ cánh cứng, ngoại
trừ Liriodendron nhờ ong. Các lá noãn của hoa chi Magnolia đặc biệt dày để tránh tổn
thương do bọ cánh cứng khi chúng đậu, bò và kiếm ăn trên đó. Hạt của Magnolioideae
phát tán nhờ chim trong khi hạt của chi Liriodendron phát tán nhờ gió.
Do xuất hiện sớm nên sự phân bố địa lý của họ Magnoliaceae trở thành rời rạc
hay phân mảng do kết quả của các sự kiện địa chất lớn như các thời kỳ băng hà, trôi
dạt lục địa và kiến tạo sơn. Kiểu phân bố này đã cô lập một số loài trong khi giữ cho
một số loài chỉ ở gần nhau. Các loài còn sinh tồn của Magnoliaceae phân bố rộng khắp
trong vùng ôn đới và nhiệt đới châu Á, từ Himalaya tới Nhật Bản và đông nam qua
Malaysia tới New Guinea. châu Á là nơi có khoảng 2/3 số loài trong họ Magnoliaceae,
phần còn lại trải rộng khắp châu Mỹ với các loài ôn đới phân bố từ miền nam Hoa Kỳ
và các loài nhiệt đới trải rộng từ Brasil tới Tây Ấn [14].
Phân họ Magnolioideae được phân loại theo hai tông [6]:
- Tông Magnolieae
+ Kmeria: 5 loài (có thể gộp trong chi Magnolia nghĩa rộng)
+ Magnolia (gồm Alcimandra, Aromadendron, Dugandiodendron,
Manglietiastrum, Parakmeria, Talauma): Theo nghĩa hẹp có 128 loài. Nếu coi là chi
theo nghĩa rộng sẽ chứa 218 loài.
+ Manglietia: 29 loài (có thể gộp trong chi Magnolia nghĩa rộng)
+ Pachylarnax: 2 loài (có thể gộp trong chi Magnolia nghĩa rộng)
- Tông Michelieae
+ Elmerrillia: 4 loài (có thể gộp trong chi Magnolia nghĩa rộng)
+ Michelia (gồm cả Paramichelia, Tsoongiodendron): 49 loài (có thể gộp trong
chi Magnolia nghĩa rộng) [23]

1.2. Giới thiệu về chi Ngọc lan (Michelia)
1.2.1. Đặc điểm thực vật
Chi Ngọc lan hay chi Giổi (Michelia) là một chi thực vật có hoa thuộc về họ Mộc
lan (Magnoliaceae). Chi này có khoảng 50 loài cây thân gỗ và cây bụi thường xanh, có
5


nguồn gốc ở miền nhiệt đới và cận nhiệt đới của Nam Á và Đông Nam Á (miền Ấn Độ
- Mã Lai), bao gồm cả miền nam Trung Quốc.
Lá, hoa và hình dáng của chi Michelia là tương tự như chi Magnolia (mộc lan),
nhưng hoa của chi Michelia nói chung mọc thành cụm giữa các nách lá, hơn là mọc
đơn ở đầu cành như của chi Magnolia.
Một vài loài cây thân gỗ lớn là các nguồn cung cấp gỗ có giá trị quan trọng
mang tính địa phương. Một số loài, bao gồm hoàng ngọc lan (M. champaca) và M.
doltsopa được trồng để lấy hoa, cả để làm cây cảnh cũng như lấy hoa thuần túy. Hoa
hoàng ngọc lan cũng được sử dụng để sản xuất tinh dầu trong công nghiệp sản
xuất nước hoa. Một số loài đã được đưa vào các khu vực ngoài miền Ấn Độ - Mã Lai
để trồng trong vườn hoặc trên đường, bao gồm M. figo, M. doltsopa và M. champaca.
Tên khoa học của chi này được đặt theo tên của một nhà thực vật học người Firenze,
Italy là Pietro Antonio Micheli (1679 - 1737) [6].
1.2.2. Lịch sử và phân loại chi Ngọc lan ( Michelia)
Joannis De Loureiro, một nhà truyền giáo và nhà tự nhiên học Bồ Đào Nha, là
người đầu tiên công bố các loài thuộc họ Ngọc lan ở Việt Nam. Trong công trình Flora
cochichinensis I (1790) ông đã mô tả 4 loài thuộc hai chi Liriodendron và Michelia.
Tiếp đó, trong tập 1 của bộ thực vật chí đại cương Đông Dương (Flore
Gesesneerale de L’Indo - Chine) do M. H. Lecomte làm chủ biên xuất bản năm 1907,
Finet A. Eva F. Gagnepain đã mô tả họ Ngọc lan (Magnoliaceae) của Đông Dương
với 7 chi, 15 loài, một số loài thu mẫu tại Việt Nam, trong đó chi Michelia gồm 4 loài:
Michelia FigoSpreng (mẫu thu ở Nam Định), Michelia baviensisFinet et Gagnepain
(mẫu thu ở Ba Vì), Michelia Champaca (mẫu thu ở Hà Nội), Michelia baillonii

(Pierre) Finet et Gagn (mẫu thu ở campuchia).
Chevalier bổ sung vào họ Ngọc lan ở Việt Nam 2 loài mới là Talauma gioi và
Michelia tonkinensis, đồng thời tái khẳng định sự phân bố của bốn loài đã được mô tả
là Michelia figo, Michelia baviensis, Michelia champaca, Michelia baillonii ở Việt
Nam.

6


Dandy đã mô tả nhiều loài mới từ Châu Á, trong đó có 18 loài từ Việt Nam, đặc
biệt trong đó có 11 loài thuộc chi Michelia là: Michelia aenea, Michelia balansae,
Michelia chapensis, Michelia constricta, Michelia ribunda var, Tonkinensis,
M.Fulgens, M.Hypolampra, M.Masticata, M.Mediocris, M.Subulifera, M.tignifera.
Tiếp đó, Gagnepain (1938,1939) mô tả hai loài mới, manglietia blaoensisvaf
Michelia braianensis, đưa tổng số loài Ngọc lan cho hệ thực vật Việt Nam đến năm
1939 là 39 loài và 3 chi, trong đó có 22 loài, 2 kết hợp, và 3 chi mới được mô tả.
Đến năm 2003, trong danh mục các loài thực vật Việt Nam (Nguyễn Tiến Bân
chủ biên) họ Ngọc lan được bổ sung thêm 1 chi Alcimandra và một loài mới là
Manglietia Hainanensis Dandy, 1930 đồng thời có một số chuyển đổi về danh pháp
của các loài. Như vậy tổng cộng tại Việt Nam, họ Magnoliaceae có 9 chi, 46 loài, với
chi Michelia có 18 loài và một thứ [1].
Hiện nay, tại Việt Nam có 22 loài thuộc chi Michelia đã được công nhận:
1. Michelia x alba Candolle
2. Michelia baillonii (Pierre) Finet & Gagnep
3. Michelia balansae (A. DC) Dandy
4. Michelia braianensis Gagnep.
5. Michelia champaca
5.1. Michelia champaca var. Champaca
5.2. Michelia champaca (L.) var. Pubinervia (Blume) Miquel
6. Michelia chapaensis Dandy

7. Michelia citrata (Noot. & Chalermglin) Q. N Vu and N. H Xia
8. Michelia figo (Lour) Spreng.
9. Michelia flaviflora Y. W. Law & Y. F. Wu
10. Michelia foribunda Finet & Gagnep.
11. Michelia foveolata Merr. Ex Dandy
12. Michelia fulva HungT. Chang & B. L. Chen

7


13. Micheliatonkinensis A. Chev
14. Michelia lacei W. W. Smith
15. Michelia macclurei Dandy
16. Michelia mannii King.
17. Michelia martinii
18. Michelia masticata Dandy
19. Michelia mediocris Dandy
20. Michelia odora (Chun) Noot. &B.L. Chen
21. Michelia velutina DC.
22. Michelia xianianhei Q. N. Vu[4]
1.2.3. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học các loài thuộc chi Ngọc
Lan (Michelia)
Theo Li và cộng sự (2000), đã xác định khoảng 49 - 66 loại hợp chất hóa học
chính, chiếm tới 92,57% - 98,79% trong tinh dầu một số loài Ngọc lan đã được xác
định, khẳng định chất lượng tinh dầu làm nước hoa ngọt ngào, mạnh và giữ được mùi
lâu [16].
Bằng phương pháp sắc ký khí - khối phổ (GC/MS) đã tách và xác định được 27
hợp chất từ tinh dầu lá của loài Giổi chanh, chiếm 92,89% tổng khối lượng tinh dầu.
Trong bảng 1 cho thấy, các thành phần có tỷ lệ lớn trong tinh dầu từ lá của loài Giổi
chanh như sau: Linalool (11,79%), Citronellal (11,51%), α-Citral (13,51%), β-Citral

(10,91%), β-Citronellol (9,36%), α-Pinene (6,18%), L-4-terpineneol (4,9 %), 1,3,6Octatriene, 3,7-dimethyl (4,38%), Eugenol (4,01%).
Các thành phần có hàm lượng giảm dần từ 3,03% đến 0,24% là L-β-Pinene, 2Methyl-2-hepten-6-one, Myrcene, α-Terpinen, o-Cymene, D-Limonene, transOcimene, Isopulegol, Nerol, Lemonol, Methyl citronellate, Citronellic acid, Neric
acid, Caryophyllen <b>, Alloaromadendrene [1].
Thành phần hóa học tinh dầu được lấy từ hoa của cây Ngọc lan trắng (Michelia
Alba) được phân tích bằng GC-MS (sắc kí khí phối khổ). Kết quả cho thấy linalool là
thành phần chính của các tinh dầu, còn lại chủ yếu là indole và rượu phenylethyl [5].
8


Bằng phương pháp chiết xuất CO2 siêu tới hạn người ta xác định được tinh dầu
từ hoa của Ngọc lan tây gồm: Linalool (15.0 – 25.0%); Caryophyllene (6.0 – 11.0%);
Benzyl acetate (1.0 – 17.9%) [21].
1.3. Giới thiệu về cây Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy)
1.3.1. Nghiên cứu về thực vật học
1.3.1.1. Đặc điểm hình thái
Cây gỗ lớn, thường xanh, cao 25 - 35m, đường kính ngang ngực đạt 80 - 100cm.
Thân thẳng, tròn đều, phân cành cao. Cành non có lông, có lỗ bì trắng và có sẹo vòng.
Vỏ xám, nhẵn, bong nhẹ. Thịt vỏ màu vàng nâu, mềm, dầy, có mùi thơm nhẹ. Lá đơn
hình bầu dục dài, mọc cách, nhẵn, đầu có mũi ngắn, màu xanh nhạt, bóng, dài 8 15cm, rộng 3 - 5cm. Gân bên 10 - 16 đôi. Lá kèm có lông mặt ngoài.
Hoa đơn độc mọc đầu cành, cuống có lông, cánh hoa màu trắng. Quả kép dài 6 10cm, gồm nhiều hạt hình trứng thuôn hay cầu dẹt, hạt màu đỏ [20].

Hình 1.1. Hình ảnh cây Giổi xanh lâu năm
1.3.1.2. Đặc tính sinh thái
Cây phân bố ở các vùng đồi núi có độ cao dưới 700m so với mực nước biển
trong các rừng lá rộng thường xanh. Chúng phân bố rải rác từ Lào Cai, Yên Bái, Phú
Thọ, Nghệ An cho tới Tây Nguyên. Giổi xanh ưa đất sâu ẩm, tốt, thoát nước. Nó mọc
trên nhiều loại đất feralit phát triển trên gnai, micasit, phiến thạch sét, phiến thạch
mica, macma axit. Chúng thường sống hỗn loại với các loài như Lim xẹt, Ràng ràng
mít, Re, Ngát (ở miền Bắc) hoặc với Xoay, Thông nàng, Trám, Vạng, Giẻ (ở Tây
Nguyên). Cây ưa sáng, sinh trưởng tương đối nhanh, tái sinh hạt tốt. Cây non chịu

9


bóng nhẹ. Mùa ra hoa tháng 3 - 4, quả chín tháng 9-10. Một kg hạt có 4500-5000 hạt.
Hạt tốt, gieo đúng kỹ thuật có thể tạo được trên 2500 cây/1kg [20].
1.3.1.3. Tác dụng sinh học
Người ta thu hái và dùng làm thuốc gồm thân rễ, rễ và phần thân trên mặt đất, cắt
và thái thành từng đoạn dài 10 - 20cm, đường kính l - 3cm. Thường dược liệu bao gồm
khoảng 63% thân rễ, 22% rễ và 15% thân trên măt đất. Thuốc vị nhạt, sau hơi hắc [7].
Cây Giổi xanh được dùng làm thuốc chữa đau bụng, ăn uống không tiêu, ho khan
ở người lâu năm, xoa bóp khi đau nhức, thấp khớp còn được sử dụng để làm da vị
trong các bữa ăn.
Ngoài ra, vỏ cây Giổi xanh cũng được sử dụng để làm thuốc chữa sốt....[10].
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học
Năm 1997, Nguyễn Xuân Dũng và cộng sự Essent. Oil. Es. 9. 119 - 12I,
JanlFeb, 1997) đã nghiên cứu thành phần hoá học của một số bộ phận trong cây Giổi
(lá, thân, vỏ, thịt và nhân quả) đã thu được như sau:
Thành phần thịt quả và hạt chứa chủ yếu safrol (70,2% và 72,9%) và metyl
eugenol (24,2% và 18,5%). Camphor (23.2%) là thành phần chủ yếu cùa tinh dầu trích
ra từ thân cây. Tinh dầu trích ra từ vỏ thân chứa 15,7% camphor, 14,3% safro, 15,6%
p-caryophyllen và 13,7% elemicin. Tinh dầu cất từ lá có 10,9% p-caryophyllen và
46,3% elemicin [4], [19].
1.4. Giới thiệu về tinh dầu
1.4.1. Khái niệm về tinh dầu
Tinh dầu là những chất thơm hay chất mùi có trong một số bộ phận của cây cỏ
(hạt, rễ, củ, vỏ cây, hoa, lá, quả, dầu, nhựa cây…) hay động vật (túi tinh dầu). Hệ thực
vật có tinh dầu khoảng 3000 loài, trong đó có 150 - 200 loài có ý nghĩa công nghiệp.
Hàm lượng tinh dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, di truyền, đất trồng,
phân bón, thời tiết, ánh sáng, thời điểm thu hoạch.
Đa số thành phần chính của các loại tinh dầu đều là các hợp chất terpenoid.

10


Theo Charabot cho rằng: Tinh dầu đóng vai trò như một chất dự trữ trong cây, nó
có khả năng vận chuyển đến các phần khác nhau của cây, tinh dầu được sử dụng như
một nguồn năng lượng hay tạo thành các sản phẩm mới có cấu trúc gần với nó [11].
Các thành phần trong tinh dầu là các hợp chất terpenoid nên chúng dễ bị thủy
phân (nhất là ở nhiệt độ cao) và bị phân hủy bởi ánh sáng thành các hợp chất khác. Vì
vậy, người ta thường bảo quản tinh dầu trong những lọ sẫm màu, có miệng nhỏ và đậy
nút kỹ [9].
1.4.2. Trạng thái tự nhiên và phân bố của tinh dầu
Trong tự nhiên, tinh dầu ở trạng thái tiềm tàng hoặc tự do, tinh dầu ở trạng thái
tiềm tàng vốn không phải là thành phần bình thường trong cây, mà nó chỉ có ở một số
bộ phận. Thí dụ: tinh dầu hạt mơ, hạt đào (anđehit) xuất hiện trong tá dụng của một
chất men gọi là emulsin trên một heterozit gọi là amygdalin.
Tinh dầu ở trạng thái tự do trong cây có thể được tạo thành và tập trung ở những
tế bào trông giống như những tế bào khác của cây hoặc lớn hơn (họ long não). Nhưng
thường tinh dầu ở trạng thái tự do được tập trung ở những cơ quan bài tiết của những
cây thuộc họ hoa môi.
Về mặt phân bố, tinh dầu có nhiều trong các cây và một số động vật. Ở cây hay
ở trong cơ thể động vật tinh dầu nằm ở một số bộ phận nhất định. Có ở cánh hoa (hoa
hồng, hoa bưởi, hoa nhài). Ở vỏ quả (bưởi, cam quýt…), gỗ (bạch đàn), rễ (nghệ), lá
(lá vối, trám , trầu, giổi xanh…), nhựa (thông, cao su…), hạt.
Tỉ lệ tinh dầu trong thực vật không cao lắm, có những tinh dầu chứa rất thấp như
hoa hồng 0,03%, cũng như có loại chứa rất nhiều tinh dầu như nụ cây đinh lăng 23%.
Trong cùng một loại cây, thành phần tinh dầu ở những bộ phận khác nhau và tùy
thuộc vào điều kiện sinh sống, cách thu hái, mùa mà thành phần tinh dầu thay đổi.
Trong những vùng khí hậu nhiệt đới hàm lượng tinh dầu cao hơn những vùng khác
[18].

1.4.3. Tính chất vật lý của tinh dầu
- Điều kiện thường tinh dầu ở trạng thái lỏng, có một số tinh dầu có một phần
lỏng và một phần đặc (tinh dầu bạc hà, tinh dầu long não…) có mùi thơm đặc trưng, ít

11


khi có màu hoặc có màu vàng nhạt (ngoại trừ tinh dầu quế có màu nâu cánh gián,
những tinh dầu chứa azulen có màu xanh, tinh dầu thanh dương bầu có màu đỏ sẫm).
- Tỉ trọng thấp hơn nước (tinh dầu quế nặng hơn nước). Có chỉ số phức xạ và
thương có năng suất quay cực.
- Về nhiệt độ sôi: Vì tinh dầu là một hỗn hợp nên không có nhiệt độ sôi, chỉ số
khúc xạ, chỉ số quay cực nhất định. Nhưng chỉ thay đổi trong một giới hạn nhất định
tùy thuộc vào từng loại tinh dầu cụ thể. Có thể chưng cất phân đoạn để tách riêng các
thành phần khác nhau trong tinh dầu.
- Tinh dầu cháy với ngọn lửa sáng nhiều mụi, tinh dầu là chất dễ bay hơi, tinh
dầu ít tan trong nước nhưng làm cho nước có mùi thơm, tan nhiều trong các dung môi
hưu cơ như: cồn, ete, CCl4, cho nên người ta có thể dùng dung môi hữu cơ để chiết
một số tinh dầu thực vật [18].
1.4.4. Thành phần hóa học trong tinh dầu
Tinh dầu là hỗn hợp những chất hữu cơ phức tạp được sinh ra trong quá trình
phát triển của thực vật, động vật. Một số tinh dầu chỉ có một hoạt chất như: tinh dầu
mơ, hạt đào, hạt cải. Nhưng phần lớn tinh dầu là hỗn hợp của nhiều hoạt chất với
những tỉ lệ thay đổi, thành phần quan trọng nhất (về phương diện thơm) có khi chỉ ở
một tỉ lệ thấp.
Thành phần hóa học trong tinh dầu bao gồm: những hiđrocacbon, rượu tự do hay
ở dạng este, phenol, anđehit, xeton, các axit ở dạng este, hợp chất chưa nitơ, hợp chất
chưa lưu huỳnh, hợp chất chưa halogen. Các hiđro béo thường xuất hiện ít, phần nhiều
là những hiđrocacbon thơm hoặc nhóm hiđrocacbon tecpenic.
Sau đây là một số hợp chất hữu cơ chính thường gặp trong tinh dầu:

- Hiđrocacbon: hiđrocacbon tecpenic (laoij này chiếm ưu thế nhất), limonen, αpinen, camphen, caryophylen, sylvesten, humulen, facnesen, gecmacren.
- Hiđrocacbon no: heptan, parafin
- Rượu: metylic, etylic, xitronelol, xinamic, geraniol, nerol, linalol, bocneol,
tecpineol, mentol, santalol, xineol, farnesol, herolidol…
- Phenol và ete phenolic: anetol, eugenol, safrol…
12


- Andehit: Andehit benzoic, andehit xinamic, Andehit salixilic, xitral,
xitronellal…
- Xeton: meton, campho, thuyon, β-ionon, β-damacon…
- Axit (dưới dạng este): axit axetic, butylic, valerialic, benzoic, xinamic, salixilic,
fomic…
- Những hợp chất dưới dạng nitơ, lưu huỳnh, halogen: Các tinh dầu chưa lưu
huỳnh có trong họ cây chữ thập (cruciferac) có một số cấu trúc đặc biệt gọi là senerol
tức là este của axit izosunfoxianic.
- Cumarin: beegrapten, ombelliferon.
Từ thành phần hóa học của tinh dầu ta thấy trong các thành phần trên thường este
chiếm tỉ tệ cao nhất, rồi đến các rượu, anđêhit và các hơp chất khác. Tinh dầu để lâu bị
oxi hóa thành nhựa và axit. Những thành phần khác nhau có thể cho mùi giống nhau.
Vì vậy ngươi ta có thể chế các chất hóa học thay tinh dầu thiên nhiên hiếm có hoặc
khó chiết xuất [18].
Các thành phần trong tinh dầu là các hợp chất terpenoid nên chúng dễ bị thủy
phân (nhất là ở nhiệt độ cao) và bị phân hủy bởi ánh sáng thành các hợp chất khác. Vì
vậy, người ta thường bảo quản tinh dầu trong những lọ sẫm màu, có miệng nhỏ và đậy
nút kỹ [9].
Do các chất cấu tạo trong tinh dầu mà nó dễ bị sức nóng và hơi nước làm thay
đổi thành phần hóa học dẫn đến thay đổi mùi [18]
1.4.5. Vai trò của tinh dầu trong đời sống thực vật
Vấn đề về vai trò của tinh dầu trong đời sống của cây đã được đề cập tới trong rất

nhiều công trình nghiên cứu. Theo quan niệm được trình bày trong các công trình khác
nhau, vai trò của tinh dầu được quy tụ trong các nội dung sau đây (Ph. X. Tanaxienco,
1985):
- Bảo vệ cây khỏi các tác động của sâu bệnh.
- Che phủ các vết thương ở cây gỗ.
- Ngăn chặn các bệnh do nấm.

13


- Biến đổi sức căng bề mặt của nước trong cây, thúc đẩy sự vận chuyển nước,
tăng hiệu quả của các phản ứng enzym.
Khi nghiên cứu vấn đề này, Charabot cho rằng tinh dầu đóng vai trò như các chất
dự trữ trong cây, nó có khả năng vận chuyển đến các phần khác nhau của cây, tại đây
tinh dầu được sử dụng như một nguồn năng lượng hay tạo thành các sản phẩm mới có
cấu trúc gần với nó.
Theo quan điểm của Tschirch (1925) trong đời sống của cây, tinh dầu giữ vai trò
quan trọng (tuy nhiên, theo tác giả chưa thể biết rõ đó là vai trò gì) và vì vậy không
nên xếp tinh dầu vào nhóm các chất tiết một cách tuyệt đối. Khác với Charabot,
Tschirch cho rằng đôi khi tinh dầu được “lưu giữ lại” trong các bể chứa tinh dầu và
không tham gia vào các phản ứng tiếp theo.
Phân tích các giả thuyết về vai trò của tinh dầu trong đời sống thực vật, Coxtrisep
X. P. (1937) cho rằng tinh dầu có thể được xếp vào 2 nhóm chức năng:
- Nhóm các tinh dầu có chức năng sinh lý được cây sử dụng trong quá trình sinh
trưởng.
- Nhóm các tinh dầu không có chức năng sinh lý, không được cây sử dụng, chúng
đơn thuần chỉ là các chất tiết của cơ thể và được tích lũy trong các bể chứa tinh dầu.
Như vậy, theo quan điểm này, các thành phần của tinh dầu được tích lũy trong
tuyến tiết không có vai trò sinh lý trong hoạt động sống của cây. Trong khi đó theo
quan điểm thông thường, tinh dầu thực vật chính là sản phẩm của quá trình tổng hợp

và tích lũy do các cơ quan tiết đảm nhiệm.
Những năm sau này, khi dùng carbon đánh dấu để nghiên cứu quá trình chuyển
hóa tinh dầu trong cơ thể sống, Mutxtiatse (1985) đã chứng minh rằng, các thành phần
tinh dầu được tích lũy trong tuyến tiết không phải là các chất tiết cố định mà còn tham
gia tích cực vào quá trình trao đổi chất của cây; do vậy thành phần hóa học của tinh
dầu ở trong cây luôn luôn được đổi mới.
Những năm gần đây, vai trò sinh lý của tinh dầu trong đời sống thực vật được
thống nhất trong hầu hết các tài liệu đã công bố. Tuy nhiên, chức năng cụ thể của từng
hợp chất còn phải được nghiên cứu sâu hơn.

14


Qua các bằng chứng thực nghiệm, có thể khẳng định chắc chắn rằng, nhiều thành
phần hóa học của tinh dầu, ví dụ một số acid có phân tử lượng thấp, rượu, các aldehid
mạch vòng… là những nguyên liệu khởi đầu để tổng hợp hàng loạt các chất có hoạt
tính sinh học. Trong thành phần của tinh dầu, có thể gặp hàng loạt các chất khởi
nguyên nói trên: các acid hữu cơ thường gặp gồm: acid acetic, acid valerianic, acid
isovalerianic…, và các rượu tương ứng với chúng; ngoài ra còn thường gặp các
aldehid, các ester, một số terpenoid như geraniol, linalool, pharnesol, nerolydol… Đó
là những hợp chất liên quan tới nhiều kiểu cấu trúc hóa học khác nhau và tham gia vào
các hệ thống đồng hóa khác nhau. Trong thành phần tinh dầu còn thường thấy các hợp
chất có nhân thơm như aneton, pheniletilnol, benzaldehid, vanilin, thậm chí cả các hợp
chất có chứa nitơ và lưu huỳnh. Vì vậy không thể lý giải vai trò của tinh dầu một các
chung chung hoặc nhìn nhận vấn đề chỉ trong một vài giả thuyết cụ thể nào đó. Để
đánh giá chính xác vai trò của tinh dầu trong hoạt động sống ở cây, cần phải tiến hành
nghiên cứu từng thành phần riêng lẻ của tinh dầu hoặc các hợp chất có cấu trúc gần
nhau.
Hiện nay, các bằng chứng xác đáng chủ yếu tập trung vào sự tham gia của các
thành phần tinh dầu trong quá trình trao đổi chất, có nghĩa là tinh dầu tham gia vào các

quá trình sinh lý hóa bên trong tế bào. Và nhiều kết quả nghiên cứu gần đây đã chứng
minh rằng, một số dạng terpenoid của tinh dầu như các geraniol, linalool, farnesol…
thường có mặt trong hầu hết các cơ thể sống ở tất cả các mức độ tiến hóa khác nhau, từ
các vi sinh vật, các loài thực vật bậc thấp, thực vật bậc cao, đến cả động vật cũng như
con người. Các terpen được hình thành từ 2,3 hoặc nhiều phân tử isopren (C5H6) và
isopren lại là một trong những hợp chất cơ sở để tạo thành các carotenoid, các steroid
và cao su. Các kết quả nghiên cứu tiếp theo đã xác nhận rằng, quá trình sinh tổng hợp
trong mọi cơ thể thực vật đều bắt nguồn từ hợp chất ban đầu là acid acetic qua các sản
phẩm trung gian là acid mevalonic, isopentenil pirophosphat đến geranil và farnesil
phosphat. Bằng thực nghiệm, người ta đã chứng minh được các chuỗi carbon trong các
phân tử geraniol, linalool, farnesol và nerolidol là những sản phẩm trung gian chủ yếu
trong quá trình sinh tổng hợp các terpenoid có hoạt tính sinh học như các phyton,
hocmon steroid, acid mật, các vitamin D, vitamin K, vitamin E, các carotenoid, các
chất kích thích sinh trưởng thuộc nhóm giberilin… Một số hợp chất thường gặp trong

15


thành phần của tinh dầu như linalool, farnesol, nerolidol… luôn có mặt trong hầu hết
các hoạt động sống của cây.
Người ta cũng đã chứng minh được rằng, trong cơ quan tiết của cây cao su Heven
brasiliensis (Willd. Ex. A. Juss.) Mull.-Arg.), cùng với các phân tử cao su còn có acid
nucleic, các hệ men…, một hỗn hợp của nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học cùng
tham gia duy trì các quá trình trao đổi chất. Tinh dầu không chỉ được tích lũy ở các cơ
quan tiết riêng biệt mà còn gặp trong các tế bào sống ở nhiều cơ quan khác nhau của
thực vật: trong cánh hoa, đài hoa, trong rễ, trong thân, trong quả…). Trong cơ thể thực
vật, tinh dầu thường là một hỗn hợp có thành phần cấu tạo phức tạp, chúng thường
gồm rất nhiều hợp chất ở dạng tự do hoặc liên kết. Ví dụ, bằng cách sử dụng nguyên tử
carbon đánh dấu trong thử nghiệm trên cây cà rốt Dacus carota L, chúng ta có thể nhận
thấy có sự chuyển hóa của geraniol vào citral và citral lại được chuyển vào geraniol.

Chúng ta cũng có thể nhận thấy rằng, trong tinh dầu, các hợp chất có chứa nhóm
rượu bậc I, bậc II luôn có mặt cùng với các hợp chất carbonil tương ứng. Các geraniolcitral, citronellol-citronellal, carvol-carvon; rượu và các chất tương ứng này (các ceton,
aldehid) luôn thay đổi trong quá trình phát triển cá thể ở cây: giảm ceton thì tăng rượu
hoặc ngược lại, nhưng tổng rượu và ceton luôn ổn định. Như vậy giữa rượu và ceton
hoặc aldehid tương ứng luôn tồn tại một cân bằng động, mà cân bằng này có quan hệ
chặt chẽ với quá trình phát triển cá thể của cây cũng như các yếu tố ngoại cảnh theo
những quy luật nhất định [8].
1.4.6. Sinh tổng hợp tinh dầu trong cơ thể thực vật
Tinh dầu được loài người khai thác và sử dụng từ rất sớm, những nghiên cứu về
thành phần hóa học của tinh dầu được các nhà nghiên cứu tập trung nghiên cứu ngay
từ thế kỷ XVIII - XIX; nhưng cơ chế của sự tổng hợp chúng trong cây mới chỉ được
quan tâm vào những năm đầu của thế kỷ XX.
Vào đầu thế kỷ XX, hầu hết các nhà nghiên cứu quan niệm rằng, tinh dầu là sản
phẩm được hình thành trong quá trình trao đổi chất, nhưng nó không có vai trò trong
quá trình chuyển hóa mà tồn tại như một dạng chất tiết, trong một số ít trường hợp
được sử dụng như một nguồn năng lượng dự trữ cho quá trình nở hoa và chín của quả.
Vấn đề đầu tiên được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm là xác định vai trò của các
cơ quan tham gia vào quá trình tổng hợp tinh dầu. Khi nghiên cứu sự thay đổi hàm
16


lượng và thành phần tinh dầu ở các cơ quan trong quá trình phát sinh cá thể của thực
vật, Charabot nhận thấy rằng tinh dầu được tích lũy trong lá và tăng lên theo mức độ
phát triển của nụ. Khi quả xanh, tinh dầu chủ yếu tập trung ở vỏ quả, nhưng vào giai
đoạn quả chín, tinh dầu có trong phần thịt quả với khối lượng đáng kể. Chúng ta có thể
đưa ra một số giả thuyết rằng, trong cơ thể cây, tinh dầu được tổng hợp ở những phần
xanh và được chuyển dần vào quả, từ đây chúng được sử dụng như một nguồn năng
lượng dự trữ.
Những năm sau này, với sự phát triển của tế bào học và kỹ thuật nuôi cấy mô đã
góp phần từng bước làm sáng tỏ quá trình tổng hợp tinh dầu trong cây. Khi nghiên cứu

thành phần hóa học của các loại mô trong cơ thể, người ta nhận thấy sự có mặt của
một số thành phần của tinh dầu ở tất cả các phần của cơ thể, không chỉ có ở thực vật
mà còn có ở động vật. Phát hiện này dẫn tới quan niệm cho rằng sự tổng hợp tinh dầu
là đặc trưng cho tất cả mọi cơ thể sống, và cây tinh dầu chỉ khác với cây không có tinh
dầu ở chỗ trong cơ thể chứa một khối lượng tinh dầu đủ lớn có thể thu được bằng các
phương pháp khác nhau, ngược lại những cây không thu được tinh dầu từ nó (mặc dù
có tinh dầu trong cơ thể) được coi là không thuộc nhóm các cây chứa tinh dầu. Quan
điểm nêu trên đã phủ nhận sự tồn tại của cấu trúc tiết – một kiểu cấu trúc phân hóa đặc
trưng cho các loài cây tinh dầu.
Các nghiên cứu mô tách rời của cây tinh dầu trong môi trường nhân tạo đã có vai
trò rất lớn làm sáng tỏ quá trình sinh tổng hợp trong tế bào thực vật. Trong các thí
nghiệm nuôi cấy mô sẹo (callus) ở một số cây tinh dầu: Mentha piperita, Panax
genseng, Anethum sp, Myrtus communis…, người ta đã thu được tinh dầu từ các
nghiên cứu này không giống như tinh dầu đã tách chiết từ các cây nguyên vẹn. Những
kết quả thu được trong tổ hợp gen ở các quá trình tổng hợp trong cơ thể sống là cơ sở
để đi tới thống nhất nhận định rằng sinh tổng hợp tinh dầu là khả năng tiềm tàng của
tất cả các tế bào ở cây tinh dầu. Tuy nhiên quá trình hoạt hóa các tổ hợp gen nói trên
cần có những điều kiện nhất định mà đến nay chưa hoàn toàn sáng tỏ.
Ví dụ: trong môi trường nuôi cấy mô bạc hà (Mentha piperita), người ta thấy
vắng mặt hợp chất mentol – sản phẩm được coi là cuối cùng của quá trình tổng hợp
tinh dầu ở bạc hà. Hiện tượng trên được khắc phục khi bổ sung vào môi trường nuôi
cấy các mảnh của biểu bì lá. Như vậy, vai trò của tế bào biểu bì trong quá trình sinh

17