THỬ NGHIỆM TẠO BỘT GIÀU AZADIRACHTIN TỪ NHÂN HẠT CÂY NEEM (Azadirachta indica A.Juss) VÀ ỨNG DỤNG LÀM THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHIỆM TẠO BỘT GIÀU AZADIRACHTIN
TỪ NHÂN HẠT CÂY NEEM (Azadirachta indica A.Juss)
VÀ ỨNG DỤNG LÀM THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

Họ và tên sinh viên: NGÔ ĐÌNH LUẬN
Ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Niên khóa: 2004-2008

Tháng 10/2008


THỬ NGHIỆM TẠO BỘT GIÀU AZADIRACHTIN TỪ NHÂN
HẠT CÂY NEEM (Azadirachta indica A.Juss) VÀ ỨNG DỤNG
LÀM THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

Tác giả

NGÔ ĐÌNH LUẬN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành
Công nghệ hóa học

Giáo viên hướng dẫn:
Tiến sĩ Vũ Văn Độ
Tiến sĩ Phan Phước Hiền

Tháng 10 năm 2008

 

i


LỜI CẢM ƠN

Đề tài “Thử nghiệm tạo bột giàu azadirachtin từ nhân hạt cây Neem
(Azadirachta indica A. Juss) và ứng dụng làm thuốc bảo vệ thực vật” từ khi bắt đầu
tiến hành đến lúc hoàn tất đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của rất nhiều người.
Em xin bày tỏ lòng tri ân đến TS. Trương Vĩnh và quí thầy cô Bộ môn Công
nghệ hóa học cũng như trường ĐH Nông lâm. Những tri thức em học được từ thầy cô
là hành trang vô giá cho em vào đời.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng dẫn, TS. Vũ Văn Độ và
TS. Phan Phước Hiền. Các thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy và tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho em hoàn thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn CN. Đỗ Thị Tuyến, CN. Nguyễn Thị Như Quỳnh
và các thầy cô, anh chị trong viện Sinh học nhiệt đới đã giúp đỡ, góp ý trong thời gian
em thực hiện đề tài.
Xin được gửi lời cảm ơn đến các anh chị phòng Sinh học - Trung tâm nghiên
cứu và phát triển nông dược, công ty Vipesco đã nhiệt tình hỗ trợ, chỉ bảo trong quá
trình thử sâu.
Em rất cảm ơn anh Nguyễn Thanh Điền. Dù công việc bận rộn, nhưng với kinh
nghiệm của người đi trước, anh đã trực tiếp thực hiện và cho em nhiều lời khuyên quý
báu trong việc phân tích HPLC.
Cảm ơn các bạn DH04HH. Được quen biết và học tập cùng các bạn trong 4
năm qua là điều rất may mắn đối với tôi.
Cuối cùng, không có lời nói nào có thể bày tỏ được tình cảm của con dành cho

Ba Má và gia đình. Mọi người đã luôn ở bên con, động viên, giúp đỡ, chia sẻ vui
buồn nhờ đó mà con mới có được ngày hôm nay. Cảm ơn mọi người.
Ngô Đình Luận
 

ii


TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “Thử nghiệm tạo bột giàu azadirachtin từ nhân hạt cây
Neem (Azadirachta indica A. Juss) và ứng dụng làm thuốc bảo vệ thực vật” được tiến
hành từ 20/03/2008 đến 03/10/2008 tại Viện Sinh học nhiệt đới, TP. Hồ Chí Minh.
Đề tài nghiên cứu về quá trình tách chiết azadirachtin từ bánh dầu Neem, từ đó tiến
hành tạo chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật từ cao chiết giàu azadirachtin, dầu Neem và
các phụ gia thích hợp. Thí nghiệm thử hoạt lực thuốc trên sâu tơ (Plutella
xylostella)trong phòng thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại.
Kết quả thu được xử lý trên phần mềm Excel 2007.
Kết quả cho thấy: từ 1,5 kg bánh dầu tiến hành chiết azadirachtin bằng dung
môi ethanol 96o thu được 17,5 g cao chứa 3956,925 mg azadirachtin, tỉ lệ
azadirachtin trong cao đạt 22,611 %. Chế phẩm tạo ra từ cao chiết, dầu Neem và phụ
gia có chứa 2000 ppm azadirachtin. Thử nghiệm sử dụng edenol D81 làm chất bảo
quản chế phẩm. Hàm lượng azadirachtin trong thuốc đã bảo quản gia tốc ở điều kiện
54 ± 2 oC: sau 7 ngày bảo quản gia tốc (tương đương 1 năm ở điều kiện thường) còn
1831,17 ppm (89,04 %), sau 14 ngày còn 1654,25 ppm (80,44 %). Chế phẩm ở nồng
độ 6 ‰ diệt sâu tốt nhất và có ý nghĩa kinh tế nhất, gây chết 80 % sâu tơ sau 72 giờ.

 

iii

MỤC LỤC

Trang
Trang tựa ................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ............................................................................................................... ii
Tóm tắt .................................................................................................................... iii
Mục lục.................................................................................................................... iv
Danh mục các chữ viết tắt....................................................................................... ix
Danh mục các hình....................................................................................................x
Danh mục các bảng ................................................................................................ xii
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU...........................................................................................1
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN...................................................................................3
2.1. Giới thiệu về cây Neem......................................................................................3
2.1.1. Phân loại..........................................................................................................3
2.1.2. Đặc điểm thực vật học.....................................................................................4
2.1.3. Nguồn gốc và phân bố ....................................................................................5
2.1.4. Công dụng của cây Neem ...............................................................................6
2.2. Quá trình nghiên cứu về cây Neem....................................................................8
2.2.1. Sơ lược tình hình nghiên cứu về cây Neem trên thế giới................................8
2.2.2. Sơ lược tình hình nghiên cứu và ứng dụng cây Neem ở Việt Nam ............. 10
2.3. Các chất có hoạt tính sinh học trong cây Neem.............................................. 13

 

iv


2.3.1. Isoprenoid và các chất không phải isoprenoid ............................................. 13

2.3.1.1. Diterpenoid................................................................................................ 13
2.3.1.2. Triterpenoid............................................................................................... 14
2.3.2. Tác động của các chất có trong cây Neem đối với các loài dịch hại ........... 20
2.3.2.1. Phương thức tác động ............................................................................... 20
2.3.2.2. Đối tượng tác động.................................................................................... 22
2.4. Giới thiệu về sâu tơ Plutella xylostella Linnaeus ........................................... 24
2.4.1. Đặc điểm hình thái sinh học......................................................................... 24
2.4.2. Tập quán sinh sống và cách gây hại............................................................. 25
2.4.3. Biện pháp phòng trị...................................................................................... 25
2.4.4. Quy trình nuôi sâu tơ trong phòng thí nghiệm của Trung tâm nghiên cứu và
phát triển nông dược, công ty Vipesco .................................................................. 25
2.5. Cơ sở hóa học thuốc bảo vệ thực vật và công nghệ sản xuất thuốc bảo vệ
thực vật................................................................................................................... 26
2.5.1. Thành phần thuốc bảo vệ thực vật ............................................................... 26
2.5.1.1. Hoạt chất ................................................................................................... 26
2.5.1.2. Chất mang ................................................................................................. 26
2.5.1.3. Chất hoạt động bề mặt .............................................................................. 27
2.5.1.4. Các chất phù trợ ........................................................................................ 29
2.5.2. Các dạng thuốc bảo vệ thực vật ................................................................... 31
2.5.2.1. Thuốc dạng hạt.......................................................................................... 31
2.5.2.2. Thuốc dạng bột thấm nước ....................................................................... 31
 

v


2.5.2.3. Thuốc phun bột ......................................................................................... 32
2.5.2.4. Thuốc dạng bột tan.................................................................................... 32
2.5.2.5. Thuốc dạng bột mịn .................................................................................. 32
2.5.2.6. Thuốc dạng dung dịch đậm đặc ................................................................ 32

2.5.2.7. Thuốc sữa .................................................................................................. 32
2.5.3. Phân loại thuốc bảo vệ thực vật ................................................................... 33
2.5.3.1. Theo con đường tác động.......................................................................... 33
2.5.3.2. Theo phương pháp xử lý ........................................................................... 33
2.5.3.3. Theo nguồn gốc hóa học ........................................................................... 33
2.5.4. Công nghệ sản xuất thuốc bảo vệ thực vật................................................... 35
2.5.5. Một số chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật từ cây Neem ................................. 35
CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP................................................ 37
3.1. Bố trí thí nghiệm ............................................................................................. 37
3.1.1. Địa điểm ....................................................................................................... 37
3.1.2. Thời gian ...................................................................................................... 37
3.2. Vật liệu, hóa chất và thiết bị ........................................................................... 37
3.2.1. Vật liệu ......................................................................................................... 37
3.2.2. Hóa chất ....................................................................................................... 38
3.2.3. Dụng cụ và thiết bị ....................................................................................... 38
3.3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 38
3.3.1. Thu nhận dầu Neem và bánh dầu Neem ...................................................... 38
3.3.2. Ly trích bánh dầu Neem để tạo cao chiết giàu azadirachtin ........................ 39
 

vi


3.3.3. Định lượng azadirachtin trong cao chiết và các chế phẩm thuốc bảo vệ thực
vật........................................................................................................................... 40
3.3.4. Phối trộn dầu Neem, cao chiết và các phụ gia khác để tạo chế phẩm thuốc
bảo vệ thực vật ....................................................................................................... 40
3.3.5. Xác định tính chất hóa lý và hóa học của chế phẩm.................................... 41
3.3.5.1. Tỉ trọng...................................................................................................... 41
3.3.5.2. Độ nhớt...................................................................................................... 42

3.3.5.3. pH dung dịch 5 % của chế phẩm............................................................... 43
3.3.5.4. Độ tự nhũ................................................................................................... 43
3.3.5.5. Độ bền nhũ tương...................................................................................... 44
3.3.5.6. Độ tái nhũ.................................................................................................. 44
3.3.5.7. Độ bền bảo quản theo phương pháp gia tốc.............................................. 44
3.3.6. Xác định hoạt lực của chế phẩm trong phòng thí nghiệm ........................... 45
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 47
4.1. Kết quả thu nhận dầu Neem, bánh dầu Neem từ nhân hạt Neem ................... 47
4.2. Kết quả chiết xuất azadirachtin từ bánh dầu Neem ........................................ 48
4.3. Tạo chế phẩm Hazal 2000 EC......................................................................... 52
4.3.1. Thành phần của chế phẩm............................................................................ 52
4.3.1.1. Hoạt chất chính ......................................................................................... 54
4.3.1.2. Chất tác động phối hợp ............................................................................. 54
4.3.1.3. Chất nhũ hóa ............................................................................................. 54
4.3.1.4. Dung môi................................................................................................... 54
 

vii


4.3.2. Các chỉ số lý hóa của chế phẩm ................................................................... 55
4.3.2.1. Xác định độ tự nhũ.................................................................................... 55
4.3.2.2. Xác định độ bền nhũ tương và độ tái nhũ ................................................. 56
4.3.3. Độ bền bảo quản theo phương pháp gia tốc................................................. 56
4.3.3.1. Các chỉ số lý hóa ....................................................................................... 56
4.3.3.2. Hàm lượng hoạt chất ................................................................................. 57
4.4. Xác định hoạt lực của Hazal 2000 EC trên sâu tơ (Plutella xylostella) trong
phòng thí nghiệm.................................................................................................... 60
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ........................................................... 64
5.1. Kết luận ........................................................................................................... 64

5.2. Đề nghị ............................................................................................................ 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

 

viii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

A.

Azadirachta

ARN

acid ribonucleic

CIPAC

Collaborative International Pesticides Analytical Council

EC

Emulsifiable Concentrate

EtOAc

 

ethyl acetate

EtOH

ethanol

FAO

Food and Agriculture Organization

HPLC

High Pressure Liquid Chromatography

MeOH

methanol

PABA

para – aminobenzoic acid

PVC

poly vinyl clorua

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCN

Tiêu chuẩn ngành

WHO

World Health Organization

ix


DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang
Hình 1.1. Cành, lá và quả Neem

7

Hình 1.2. Hoa Neem

7

Hình 1.3. Quả Neem

7

Hình 1.4. Hạt Neem

7

Hình 2.1. Các hợp chất nhóm phenolic diterpenoid

13

Hình 2.2. Nhóm protomelicin

14

Hình 2.3. Limonoid với 4 vòng nguyên và chuỗi bên γ- hydroxybutenolid

15

Hình 2.4. Azadirone

15

Hình 2.5. Gedunin và dẫn xuất

16

Hình 2.6. Salannin

16

Hình 2.7. Nimbin

17

Hình 2.8. Azadirachtin A

17

Hình 2.9. Thành trùng và ấu trùng sâu tơ

24

Hình 3.1. Nhân hạt Neem

39

Hình 3.2. Bánh dầu Neem

39

Hình 3.3. Máy ép KOMET

46

Hình 3.4. Máy khuấy

46

Hình 3.5. Máy cô quay chân không

46

 

x

Hình 3.6. Tủ sấy chân không

46

Hình 3.6. Tủ ấm

46

Hình 3.7. Máy HPLC

46

Hình 4.1. Sơ đồ chiết bánh dầu Neem

49

Hình 4.2. Cao chiết bánh dầu Neem

51

Hình 4.3. Dầu Neem

51

Hình 4.4. Phối trộn tạo thuốc

52

Hình 4.5. Chế phẩm Hazal 2000 EC

52

Hình 4.6. Quy trình tạo chế phẩm Hazal 2000 EC

53

Hình 4.7. Độ tự nhũ của Hazal

55

Hình 4.8. Độ bền nhũ tương

55

Hình 4.9. Sắc ký đồ của chất chuẩn

59

Hình 4.10. Sắc ký đồ của mẫu L bq2

59

Hình 4.11. Sắc ký đồ của mẫu L bq4

59

Hình 4.12. Tỉ lệ sâu chết sau 72 giờ xử lý bằng Hazal

61

Hình 4.13. Mẫu xử lý Vibamec 0,75‰ (trái) và Hazal 10‰ (phải) sau 24 giờ

62

Hình 4.14. Mẫu xử lý Hazal 10‰ sau 72 giờ

62

Hình 4.15. Mẫu xử lý Hazal 8‰ sau 72 giờ

62

Hình 4.16. Sâu chết khi xử lý Hazal 6‰ sau 72 giờ

62

Hình 4.17. Tỉ lệ gây chết của L bq3, L bq4

63

 

xi


DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1. Hàm lượng các hoạt chất trong Neem

12

Bảng 2.2. Azadirachtin và các đồng phân

18

Bảng 2.3. Biến động hàm lượng azadirachtin trong hạt theo vùng địa lý

19

Bảng 2.4. Số loài có đáp ứng với Neem đã nghiên cứu

23

Bảng 2.5. Các thương phẩm thuốc trừ sâu từ Neem đang lưu hành trên thị trường Việt
Nam

36

Bảng 3.1. Thành phần phối trộn để tạo chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật

41

Bảng 4.1. Kết quả thu nhận dầu và bánh dầu bằng máy KOMET

47

Bảng 4.2. Các chỉ số lý hóa của chế phẩm

56

Bảng 4.3. Các chỉ số lý hóa của chế phẩm trước và sau bảo quản gia tốc

57

Bảng 4.4. Hàm lượng azadirachtin trong thuốc trước và sau bảo quản gia tốc

58

Bảng 4.5. Tỉ lệ gây chết sâu tơ của Hazal 2000 EC

61

 

xii


Chương 1
MỞ ĐẦU

1.1 . Đặt vấn đề
Hiện nay, dân số thế giới vẫn gia tăng với tốc độ nhanh kéo theo thiếu hụt
lương thực. Để giải quyết vấn đề này, ngoài các biện pháp như sử dụng các giống cây
trồng mới, phân bón thì việc sử dụng thuốc hóa học bảo vệ thực vật đã và đang mang
lại hiệu quả kinh tế to lớn trong sản xuất nông nghiệp và có xu hướng ngày càng tăng.
Tuy nhiên nó đã gây ra những tác hại nghiêm trọng tới sức khỏe con người và hệ sinh
thái môi trường trong khi ngày nay nhu cầu bảo vệ môi trường được đưa lên hàng đầu

trong công tác bảo vệ thực vật. Để khắc phục tình trạng đó, trong thời gian gần đây
xuất hiện xu hướng nghiên cứu các biện pháp hạn chế sử dụng thuốc hóa học bằng
tăng cường các biện pháp thân thiện với môi trường hơn trong đó có việc sử dụng các
chất thứ cấp làm phương tiện phòng trừ sâu bệnh.
Cây Neem (Azadirachta indica A.Juss) từ lâu đã được biết đến như là một loài
cây có chứa nhiều hoạt chất thứ cấp có khả năng phòng trừ sâu bệnh rất hiệu quả. Từ
những năm 1960, các nhà khoa học đã li trích được một số hoạt chất limonoid từ cành,
lá, hạt neem có tác dụng gây ngán ăn và xua đuổi côn trùng rất hiệu quả. Các limonoid
chỉ chứa các nguyên tố C, H, O, N, không chứa những nhóm gây độc tồn lưu như Cl,
P và các nhóm gây độc khác nên không hại đối với người và gia súc, gia cầm, không
làm ô nhiễm môi trường và không có dư lượng độc trong rau quả như các loại thuốc
trừ sâu hóa học tổng hợp khác [9, 16, 17].
Ở Việt Nam, từ năm 1981 cây Neem đã được du nhập từ Senegal và trồng ở
vùng Ninh Thuận, Bình Thuận, hiện nay diện tích lên đến hơn 10000 hecta. Những


nghiên cứu bước đầu cho thấy cây Neem phát triển tốt, phù hợp với điều kiện khí hậu
khô hạn trên nền đất cát ven biển nghèo dinh dưỡng ở hai vùng này, hạt chứa hàm
lượng các hoạt chất khá cao và là nguồn cung cấp nguyên liệu ổn định để sản xuất các
loại thuốc bảo vệ thực vật ở quy mô công nghiệp.
Được sự phân công của bộ môn Công nghệ hóa học, dưới sự hướng dẫn của
TS. Vũ Văn Độ, TS. Phan Phước Hiền, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Thử nghiệm tạo
bột giàu azadirachtin từ nhân hạt cây Neem (Azadirachta indica A.Juss) và ứng dụng
làm thuốc bảo vệ thực vật” với mục tiêu khảo sát việc ly trích hoạt chất và sản xuất
thuốc bảo vệ thực vật từ bánh dầu Neem.
1.2. Mục đích đề tài
1. Điều chế bột giàu azadirachtin từ nhân hạt neem và nghiên cứu dùng một số
chất bảo quản bột giàu azadirachtin.
2. Ứng dụng làm sản phẩm thuốc bảo vệ thực vật từ bột giàu azadirachtin.
3. Thử nghiệm hiệu lực, tác dụng của chế phẩm bảo vệ thực vật trên sâu tơ

(Plutella xylostella) ở quy mô phòng thí nghiệm.
1.3. Nội dung và yêu cầu của đề tài
1. Thu nhận bánh dầu Neem từ nhân hạt và chiết xuất azadirachtin trong bánh dầu
bằng dung môi hữu cơ thích hợp.
2. Phối trộn bột giàu azadirachtin, dầu Neem với chất tác động phối hợp và các
phụ gia để tạo chế phẩm trừ sâu có hoạt tính cao và bền với môi trường.
3. Thử nghiệm hoạt lực của chế phẩm trên sâu tơ (Plutella xylostella) trong phòng
thí nghiệm.

 

2


Chương 2
TỔNG QUAN

2.1. Giới thiệu về cây Neem
2.1.1. Phân loại
Ngành: Angiospermatophyta (ngành thực vật hạt kín)
Lớp: Dicotyledoneae (lớp hai lá mầm)
Lớp phụ: Archichlamydeae (lớp phụ nguyên hoa bì)
Nhóm: Dialypetalae (nhóm cánh phân)
Bộ: Rutales (bộ cam)
Bộ phụ: Rutineae
Họ: Meliaceae
Họ phụ: Meliodene
Nòi: Melieae
Chi: Azadirachta
Loài: Azadirachta indica

Tên gọi Azadirachta indica có từ tên của cây Neem trong tiếng Ba Tư
Azadarakth- in- hindi, nghĩa là “Cây tự do của Ấn Độ”. Năm 1830, nhà thực vật học
Pháp Antoine Laurent de Jussieu đặt tên cây Neem là Melia azadirachta, sau đó ông

 

3


đổi thành Azadirachta indica A. Juss. Trong tiếng Sanskrit cây Neem có tên là Aristha
nghĩa là “Cây làm giảm bệnh tật” [29].
Trên thế giới tùy từng vùng mà cây Neem có tên gọi khác nhau. Ngay cả trong
tiếng Anh cây Neem cũng đã có nhiều tên như Neem tree, Indian lilac tree, Paradise
tree, White cedar, … nhưng “Neem tree” là tên gọi phổ biến hơn cả. Ở Việt Nam, cây
Neem thường được gọi là xoan chịu hạn để phân biệt với cây xoan ta (Melia
azedarach L.) [5].
Schmutterer (1995) đã xác định được hai loài Azadirachta. khác, A. excelsa và
A. siamensis. A. excelsa (Jack) Jacobs (A. integrifoliola Merr.) cũng được gọi là
marrango hay cây Neem Philippines. A. excelsa phân biệt với A. indica nhờ phiến lá
mỏng, cụm hoa dài hơn lá nhiều và hoa dài hơn. Trong khi A. indica phát triển mạnh
ở vùng khô hạn thì A. excelsa lại thích hợp với vùng đất thấp có gió mùa và lượng
mưa lớn hơn. A. siamensis Val. còn có tên khác là Neem Thái Lan. Ban đầu, nó được
định danh là A.indica var. siamensis nhưng Schmutterer đã xác định nó là một loài
riêng biệt. Ở một số vùng, A. excelsa và A. siamensis phân bố hỗn tạp với nhau. Loài
Neem đen ở Thái Lan có thể là một loài đột biến của Neem Thái hoặc lai giữa Neem
Thái và Neem Ấn Độ [39].
2.1.2. Đặc điểm thực vật học
Cây Neem thích hợp với thời tiết nóng (nhiệt độ có thể lên tới 50oC), mọc tốt ở
đất cát cố định, đất cát pha sét.
Neem là cây xanh quanh năm, tán lá rộng, cao trung bình 13 - 20 mét, cây

trưởng thành cao đến 30 mét, đường kính 2,5 mét, nhánh cây to có thể vươn dài đến
10 mét. Cây non mọc ở những vùng khô hạn có thể rụng lá trong một khoảng thời
gian ngắn, lá non mọc lại trong khoảng tháng 3 - 4. Trường hợp cá biệt nếu phát triển
trong điều kiện thuận lợi cây có thể cao 35 - 40 mét, đường kính thân có thể đạt đến
3,5 mét. Rễ cây thường ăn rất sâu.
Lá: Lá kép lông chim một lần, dài khoảng 20 - 38 cm, mọc nhiều phía đầu
nhánh, so le, dạng mác, xẻ răng cưa sâu và sắc cạnh, nhẵn cả trên hai bề mặt, cân đối
hai bên, nhọn, cuống rất ngắn.
 

4


Hoa: Hoa mọc thành từng chùm ở nách lá, hoa lưỡng tính, mầu trắng, cuống
ngắn, có 5 cánh. Đài hoa có phủ lớp lông mịn bên ngoài. Nhị dạng ống mang bao
phấn, ở bên trong chứa hai lá noãn, bầu noãn có ba ô đặt trên đĩa tuyến mật, hoa có
mùi thơm giống mùi mật ong.
Quả và hạt: Cây neem bắt đầu ra quả sau 3 - 5 năm và cho năng suất cao, ổn
định sau 10 năm, trung bình một cây trưởng thành cho 30 - 50 kg quả/năm. Quả có
hình bầu dục, trơn láng, dạng quả hạch dài khoảng 2 cm. Khi quả chín có mầu vàng
hoặc mầu vàng xanh, thịt quả ngọt. Quả phát triển và chín trong khoảng 1 - 2 tháng,
thu hoạch tốt nhất lúc quả chín vàng, nên hái trực tiếp từ cây vì hạt thường giảm chất
lượng khi rụng xuống đất. Hạt gồm vỏ cứng và nhân, có 1 - 3 nhân trong một hạt.
Nhân hạt chứa nhiều hợp chất có khả năng phòng trừ dịch hại, trong đó có khoảng
45 % dầu.
Ở Ấn Độ, cây ra hoa tháng 3 - 5, quả chín tháng 5 - 8, năng suất 5 - 10 tấn
quả/ha với mật độ 100 - 200 cây/hecta. Tại Việt Nam quả chín từ tháng 6 đến tháng 8,
có thể trồng 50 - 200 cây/hecta. Tuổi thọ trung bình của cây có thể đến 200 năm [5].
2.1.3. Nguồn gốc và phân bố
Hiện nay, nguồn gốc của cây Neem vẫn chưa được xác định chính xác. Theo

Gamble (1902) nguồn gốc cây Neem có từ những cánh rừng ở Karnatka (Nam Ấn Độ)
hoặc vùng rừng khô hạn trong nội địa Myanmar. Những nhà nghiên cứu khác lại có
chung quan điểm là Neem bắt nguồn từ rừng ở các ngọn đồi Shivalik (chân phía Tây
của dãy Himalayas) hoặc bờ biển phía Đông miền Nam Ấn Độ. Sự đa dạng về hình
dạng của lá Neem và các đặc điểm hình thái khác đã dẫn đến thuyết của Schmutterer
(1995): A. indica xuất phát từ thượng Myanmar, sau đó lan ra các cánh rừng Trung và
Tây Á [39].
Do thích hợp với khí hậu nóng, Neem đã được di thực vào châu Phi từ những
năm đầu thế kỷ 20. Ngày nay nó được trồng rộng rãi ở các nước như Senegal, Ghana,
Sudan, Mali, Nigeria, … Trong thế kỷ 20 Neem cũng đã được di thực đến các nước
Trung và Nam Mỹ, đặc biệt được trồng rất nhiều ở Haiti, Cộng hòa Dominica,
Nicaragua. Ở châu Á, Neem được trồng ở nhiều nơi như Bangladesh, Myanmar,

 

5


Cambodia, Ấn Độ, Sri Lanka, Indonesia, Iran, Malaysia, Nepal, Pakistan, Thái Lan,
Yemen, Trung Quốc. Tại Việt Nam, cây Neem được trồng từ 1981 [5].
2.1.4. Công dụng của cây Neem
Cây Neem được đánh giá cao nhờ các tính chất về sinh khối, dược lý và sát
trùng. Hàng thế kỷ nay, người nông dân Ấn Độ đã dùng tất cả các bộ phận của cây
như quả, lá, dầu, vỏ, gỗ làm thuốc chữa bệnh, thuốc trừ sâu, phân bón và gỗ. Neem
cũng có tác dụng cải tạo đất, phủ xanh đất trống và quan trọng nhất là làm trong lành
môi trường [29]. Ngoài giá trị to lớn về môi trường, cây Neem còn có giá trị kinh tế
cao.
Rễ: Dịch chiết từ rễ sử dụng làm thuốc trị bệnh ngoài da, suy nhược cơ thể.
Lá: Lá Neem chứa nhiều hợp chất như nimbin, nimbinene, nimbadiol,
nimbolide, … có tác dụng phòng trị bệnh giun sán cho người và gia súc. Tại một số

vùng ở Ấn Độ, nông dân thường cho gia súc ăn lá Neem để gia tăng sự tiết sữa. Nhiều
nơi còn dùng lá Neem làm rau ăn vừa bổ sung khoáng chất vừa có thể phòng giun sán,
viêm nhiễm đường ruột. Ở Ấn Độ, việc uống nước sắc lá neem thường xuyên có tác
dụng phòng chống bệnh sốt rét là căn bệnh hiểm nghèo rất phổ biến ở đây. Lá giã đắp
trị nhọt, nước sắc lá trị loét và eczema. Ngoài ra lá Neem có thể trị bệnh tiểu đường,
rắn cắn [1]. Lá Neem có thể sản xuất phân bón hữu cơ vì hàm lượng đạm trong lá
Neem lên tới 8%. Phân hữu cơ từ lá Neem sẽ là loại phân tốt cho cây tiêu, sầu riêng…
các cây thường bị các loại tuyến trùng hại rễ trong đất tấn công.
Quả: Quả Neem khi chín có vị ngọt, có thể ăn hoặc dùng trong công nghệ lên
men. Quả Neem dùng làm thuốc tẩy giun, thuốc giảm đau, thuốc trị bệnh đường tiết
niệu, bệnh trĩ. Quả khô ngâm nước có thể trị được một số bệnh ngoài da. Nước quả
tươi phun lên cây có thể xua đuổi nhiều loài côn trùng. Tại Nicaragua nông dân hòa
80 g bột quả Neem vào trong 1 lít nước, để thấm trong vòng 12 tiếng, sau đó lọc bã ra
và xịt đồng ruộng với nước ngâm [25].
Nhân hạt: Nhân hạt chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học có thể dùng làm
thuốc giảm đau, thuốc sát trùng, thuốc ngừa thai. Trong nhân hạt có nhiều dầu có thể
sử dụng trong công nghiệp sản xuất mỹ phẩm, chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu, …
 

6


Bánh dầu Neem: Chứa khoảng 1,0 - 1,4 % hợp chất lưu huỳnh, 1,5 - 2,5 %
nitơ, 0,7 – 1,2 % P2O5, 1,2 – 1,5 % K2O. Bánh dầu dùng làm phân hữu cơ rất tốt, vừa
cung cấp dinh dưỡng cho cây vừa diệt được các loài tuyến trùng, kiến, mối trong đất.
Vỏ cây: Vỏ thân cạo bỏ vỏ đen ở ngoài rồi bóc lấy lớp vỏ lụa trắng của thân,
cành to. Bóc lấy vỏ rễ. Vỏ thu được đem phơi hay sấy khô, khi dùng đem sao cho hơi
vàng, hết mùi hăng. Vỏ cây làm thuốc chữa đau răng, sốt rét, vàng da. Cành non dùng
để chải răng khi có viêm mủ lợi [1]. Do có chứa nhiều nimbin, nimbidin, nimbinin nên
vỏ cây cũng dùng để điều chế thuốc bảo vệ thực vật.

Gỗ: Gỗ cây Neem bóng, có vân tương đối đẹp, kháng nấm và mối mọt tốt nên
dùng trong xây dựng, trang trí nội thất rất tốt. Gỗ Neem còn có thể làm chất đốt. Ở
Nigeria, người ta đã thu được 169 m3 gỗ trên 1 hecta cây Neem sau 8 năm trồng [30].

Hình 1.1. Cành, lá và quả Neem

Hình 1.2. Hoa Neem

Hình 1.3. Quả Neem

 

Hình 1.4. Hạt Neem

7


2.2. Quá trình nghiên cứu về cây Neem
2.2.1. Sơ lược tình hình nghiên cứu về cây Neem trên thế giới
Theo C. Devakumar và Sukh Dev (1996) và thống kê của hiệp hội Neem thì
thành phần hóa học của cây Neem được các nhà hóa dược Ấn Độ khảo sát từ 1880.
Họ đã cô lập được một số acid từ dầu Neem và gọi là margosic acid. 1928, báo cáo
đầu tiên về Neem được ghi nhận. Tuy nhiên những nghiên cứu chính thức về thành
phần hóa học của cây Neem thực sự bắt đầu từ 1942 với báo cáo tách chiết được
nimbin, nimbidin, nimbinin từ cây Neem của Siddiqui. Năm 1963, các nhà khoa học
đã dùng phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân xác định được cấu trúc các hoạt chất
trong Neem. Những kết quả này đã mở đầu cho hàng loạt nghiên cứu tiếp theo về tính
chất hóa học cây Neem.
Năm 1959, nhà côn trùng học người Đức Heinrich Schmutterer chứng kiến
dịch châu chấu ở Sudan, ông quan sát thấy Neem là cây duy nhất không bị châu chấu

tấn công. Từ đó ông bắt đầu quan tâm nghiên cứu những hoạt chất trong cây Neem.
Đến năm 1962, Schmutterer và các nhà khoa học Ấn Độ đã chứng minh rằng dịch
chiết từ lá Neem có khả năng xua đuổi châu chấu và dịch chiết từ hạt có hiệu lực hơn
so với dịch chiết từ lá [30].
Năm 1967, D. Lavie đã tách được melantriol từ quả Neem.
Năm 1968, E. D. Morgan và J. H. Butterworth đã cô lập từ Neem hoạt chất
azadirachtin có tác dụng gây ngán ăn và ức chế sinh trưởng mạnh đối với loài châu
chấu sa mạc Schistocerca gregaria.
Tiếp theo đó là hàng loạt nghiên cứu của Siddiqui, Jacobson, Kraus, Saxena và
các nhà khoa học trên thế giới về đặc điểm phân loại, hình thái, sinh trưởng và phát
triển, các hoạt chất trong Neem, …
Năm 1971, nhóm nghiên cứu C. R. Mitra, H. S. Garg và G. N. Paney đã cô lập
và xác định được hai hợp chất mới trong Neem là nimbidic acid và nimbidinin.
Trong năm 1980, hội thảo quốc tế về cây Neem được tổ chức ở Rottach- Egern
(Đức), lần 2 năm 1983 tổ chức ở Rauischholzhausen (Đức). Sau đó lần lượt là các
năm 1986, 1987, 1992, 1993, 1994, 1996, 1999 tại các nước Pakistan, Kenya, Mỹ, Ấn
 

8


Độ, Philippines, Úc và Anh. Qua những hội thảo này, các nhà khoa học đã khẳng định
giá trị của cây Neem trong lĩnh vực bảo vệ thực vật, diệt trừ sâu mọt, nấm mốc [11;
16].
Tính đến 1984, K. Narasimha Rao và B. S. Parmar đã thống kê được 32 hoạt
chất thuộc nhóm triterpenoid trong Neem đã xác định được tên gọi và công thức cấu
tạo.
Năm 1987, P. L. Majumer và cộng sự tìm ra một hoạt chất mới có hoạt tính
sinh học thuộc nhóm diterpenoid và đặt tên là nimbidiol. R. Banerjil tìm ra hoạt chất
24- methylenelophenol trong lõi gỗ cây Neem.

Năm 1988, S. Mark Lee và cộng sự xác định thêm một hoạt chất mới thuộc
nhóm tetranortriterpenoid là 7- deacetyl- 17β- hydroxyazadiradione cũng có khả năng
ức chế sự sinh trưởng của côn trùng rất mạnh. Bina S. Siddiqui và cộng sự đã xác định
thêm hai hoạt chất mới thuộc nhóm diterpenoid là nimbione và nimbinone.
Năm 1991, cũng nhóm nghiên cứu của Siddiqui công bố đã tìm thêm 5
terpenoid khác từ vỏ tươi của quả Neem là limocinol, limocinone, limocin A, limocin
B và limocinin.
Năm 1992, nhóm nghiên cứu gồm Bina S. Siddiqui, Ghiasuddin, Shakeen Faizi
và Salimuzzaman Siddiqui tìm thêm 3 hoạt chất nữa thuộc phân nhóm triterpenoid.
Năm 1998, Narajan Ramiju và cộng sự xác định được 11- epi- azadirachtin D
từ cây Neem.
Năm 2000, nhóm nghiên cứu của Siddiqui xác định thêm hai triterpenoid mới
từ quả Neem là meliacinin và azadironic acid.
Theo tạp chí Angewandte Chemie, trong năm 2007, nhóm nghiên cứu trường
Đại học Cambridge đứng đầu là Steven V. Ley lần đầu tiên đã tổng hợp được
azadirachtin. Thành công của Ley có thể cho phép phát triển các dẫn xuất đơn giản
của azadirachtin một cách ổn định và đưa đến những loại thuốc trừ sâu thân thiện với
môi trường trong tương lai không xa.

 

9


Như vậy, tính đến năm 2000 đã có hơn 100 hoạt chất có hoạt tính sinh học từ
Neem đã xác định được công thức và cấu tạo. Những hợp chất này chủ yếu thuộc hai
nhóm chính là isoprenoid và các hợp chất không phải isoprenoid [11; 16].
Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ Neem cũng rất phát triển. Từ những năm
1980 đã có một số patent sản xuất các sản phẩm từ Neem đã được đăng ký ở Mỹ, Nhật
và các nước châu Âu. Tính đến 2005 số lượng patent sản xuất các sản phẩm từ Neem

chính thức đăng ký ở Mỹ là 54, ở Nhật là 35, Úc 23, Ấn Độ 14. Tính từ 1995 đến nay
Ấn Độ có tới 53 quy trình sản xuất các sản phẩm từ Neem nữa xin đăng ký cấp phép
nhưng chưa được phê duyệt. Trong các patent trên có tới 63 % là các phát minh về
quy trình sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, 13 % chăm sóc sức khỏe, 5 % thuốc thú y,
5 % công nghiệp, 6 % mỹ phẩm, còn lại là lĩnh vực khác. Chế phẩm Margosan- O của
công ty W. R. Grace (Mỹ) là sản phẩm thuốc trừ sâu từ Neem đầu tiên.
2.2.2. Sơ lược tình hình nghiên cứu và ứng dụng cây Neem ở Việt Nam
Tháng 2/1981, giáo sư Lâm Công Định sau khi dự hội thảo lâm nghiệp tại
Senegal đã mang một số hạt giống Neem về trồng tại Bình Thuận. Ông đặt tên Việt là
“xoan chịu hạn” để phân biệt với cây xoan ta [5]. Sau đó một số giống xoan chịu hạn
khác đã được nhập từ Ấn Độ. Bước đầu các giống này được trồng ở Ninh Thuận, Bình
Thuận, đến nay đã phát triển được hơn 10000 hecta.
Việc nghiên cứu hoạt chất tách chiết từ cây Neem và cây xoan ta cũng đã được
nghiên cứu tại một số cơ sở tại Hà Nội (PGS. TS Nguyễn Đăng Diệp, PGS. TSKH
Nguyễn Nghĩa Thìn, Đại học quốc gia Hà Nội và TS Nguyễn Trường Thành, Viện bảo
vệ thực vật Hà Nội). Theo đánh giá chung, thuốc trừ sâu từ Neem tuy không mạnh
bằng thuốc trừ sâu hóa học nhưng có phổ tác động rộng, thời gian tác động chậm đặc
trưng cho thuốc trừ sâu sinh học. Các nghiên cứu bị hạn chế do nguồn nguyên liệu ít,
số lượng không đáng kể, cây Neem tỏ ra không thích hợp với các tỉnh phía Bắc.
Năm 1991, giáo sư Lâm Công Định đã viết một cuốn sách nói về loài cây xoan
chịu hạn Azadirachta indica A. Juss nhập nội vào Việt Nam và công bố những nghiên
cứu về điều kiện khí hậu, canh tác để phát triển loài cây này trên vùng đất cát nóng
Tuy Phong, Bình Thuận [6].

 

10


Từ năm 1999 đến nay đã có khá nhiều công trình nghiên cứu trong nước về cây

Neem.
Năm 1999, Nguyễn Thị Phương Thảo và cộng sự nghiên cứu ảnh hưởng của
dầu Neem lên sự ký sinh của bọ hà (Cylas formicarius F.) trưởng thành trong củ khoai
lang (Ipomoea batatas L.) cho kết quả khá tốt [18].
Năm 2001, Dương Anh Tuấn và cộng sự đã tiến hành phân lập azadirachtin từ
hạt Neem trồng tại Việt Nam, đạt độ tinh sạch 92 % và đã tiến hành thử nghiệm, đánh
giá tác động gây ngán ăn của azadirachtin lên sâu khoang hại rau (Spodoptera litura)
[22; 23]. Kết quả cho thấy azadirachtin trong Neem trồng tại Việt Nam có hoạt tính
gây ngán ăn khá mạnh với chỉ số gây ngán ăn đạt 71,54 % và 87,00 % tương ứng với
hai liều thử nghiệm là 7,89 mg/cm2 và 15,60 mg/cm2. Nhóm nghiên cứu cũng đã thử
nghiệm xác định hoạt tính của chế phẩm HBVTV1 có thành phần chính là dịch chiết
từ hạt Neem trên sâu hại rau ở nồng độ 1,5 %. Kết quả cho thấy hoạt lực của
HBVTV1 đạt đến 81,25 % đối với sâu bướm trắng, 81,3 % với sâu tơ, 83,77 % với
sâu khoang và 81,25 % đối với bọ nhảy [22].
Năm 2004, Vũ Đăng Khánh và cộng sự đã khảo sát hoạt tính kháng nấm của
dầu Neem và hoạt chất chiết xuất từ hạt Neem lên nấm gây bệnh cây Fusarium
oxysporum. Kết quả cho thấy dầu Neem và dịch chiết bằng ethanol, methanol của hạt
Neem ức chế rõ rệt lên sự sinh trưởng của Fusarium oxysporum ở nồng độ trên 4000
ppm. Kết quả cũng cho thấy nếu chỉ sử dụng đơn lẻ azadirachtin hay bất cứ hoạt chất
nào từ cây Neem trong công tác bảo vệ thực vật sẽ không có ý nghĩa mà cần có sự
phối trộn sử dụng, kết hợp tác động giữa chúng với nhau [11].
Vũ Văn Độ và cộng sự trong năm 2004 cũng đã tách chiết và tinh sạch
azadirachtin từ nhân hạt Neem trồng tại Việt Nam, sử dụng dung môi chiết là ethanol
và methanol. Kết quả đã thu được 600 mg azadirachtin đạt độ tinh sạch 95 % từ 1 kg
hạt Neem [7].
Lê Thị Thanh Phượng đã khảo sát ảnh hưởng xua đuổi và gây chết ngài gạo
của dầu Neem và dịch chiết từ Neem, kết quả cho thấy dầu Neem và dịch chiết từ
Neem trồng tại Việt Nam ảnh hưởng xua đuổi, gây biến thái và gây chết rất mạnh đối
với ngài gạo [15].
 

11


Vũ Văn Độ và cộng sự tiến hành khảo sát hàm lượng 3 hoạt chất chính là
azadirachtin, salannin, nimbin trong dầu Neem và hạt Neem trồng tại Việt Nam.
Nhóm tác giả đã xác định khả năng thu dầu Neem bằng phương pháp ép nguội hạt
Neem đạt khoảng 29,68 – 39,40 % so với khối lượng hạt [8]. Hàm lượng 3 hoạt chất
chính azadirachtin, salannin, nimbin trong dầu Neem và bánh dầu được trình bày
trong bảng:

Bảng 2.1. Hàm lượng các hoạt chất trong Neem
Hàm lượng (%)

Hoạt chất

Trong dầu Neem

Trong bánh dầu Neem

Azadirachtin

0,055

0,350

Salannin

0,073

0,058

Nimbin

0,019

0,012

Nghiên cứu cũng cho thấy hàm lượng các hoạt chất trong lá Neem trồng tại
Việt Nam biến động theo thời gian, hàm lượng thường cao vào mùa khô.
Trần Kim Quy và cộng sự (2005) tiến hành xây dựng quy trình trích ly
limonoid bằng dung môi hữu cơ từ lá, hạt, dầu Neem và xác định hàm lượng tổng các
chất có quan hệ với azadirachtin A. Kết quả xác định được hàm lượng azadirachtin A
trong lá Neem khô là 0,25 %, trong hạt khô là 1,5 %, trong bột bánh dầu là 0,2 % [16].
Từ những nghiên cứu trên có thể thấy là cây Neem đã phát triển khá phù hợp
với điều kiện khí hậu khô hạn của hai tỉnh Bình Thuận và Ninh Thuận. Diện tích rừng
Neem ở hai khu vực này khá lớn (trên 10000 ha), hàm lượng hoạt chất trong cây cao,
có tác dụng ức chế sự sinh trưởng, phát triển, gây ngán ăn và tiêu diệt các loài dịch hại
mạnh. Đây sẽ là nguồn cung cấp nguyên liệu tốt, ổn định cho ngành công nghiệp
thuốc bảo vệ thực vật. Trong điều kiện các công ty sản xuất thuốc bảo vệ thực vật
trong nước vẫn phải nhập hoạt chất từ nước ngoài, cần phải đẩy mạnh nghiên cứu tách
chiết tinh sạch hoạt chất từ thảo mộc, đặc biệt là từ cây Neem.

 

12