Nghiên cứu chiết tách cao neem từ lá của cây neem ấn độ bằng các hệ dung môi khác nhau và bước đầu nghiên cứu ứng dụng trong dược – mỹ phẩm – thuốc bảo vệ thực vật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU

BÁO CÁO
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH CAO NEEM TỪ LÁ CÂY NEEM
ẤN ĐỘ BẰNG CÁC HỆ DUNG MÔI KHÁC NHAU VÀ BƯỚC
ĐẦU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRONG THUỐC BẢO VỆ
THỰC VẬT

Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai
Hướng dẫn khoa học: TS. Tống Thị Minh Thu


Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2019
MỤC LỤC
DANH MỤC VIẾT TẮT.................................................................................................................. i
DANH MỤC BẢNG.......................................................................................................................... ii
DANH MỤC HÌNH......................................................................................................................... iii
DANH MỤC SƠ ĐỒ........................................................................................................................ iv
LỜI MỞ ĐẦU..........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT.........................................................................4

1.1. Giới thiệu về cây Neem............................................................................. 4
1.1.1. Định danh............................................................................................. 4
1.1.2. Đặc điểm hình thái............................................................................... 4
1.1.3. Nguồn gốc và sự phân bố..................................................................... 5
1.1.4. Giá trị và công dụng............................................................................. 5
1.2. Các chất có hoạt tính sinh học trong cây Neem...................................... 7
1.2.1. Diterpenoid........................................................................................... 8

1.2.2. Triterpenoid (limonvgoid).................................................................... 8
1.3. Tác động của các hoạt chất trong cây Neem đối với các loài dịch hại ....
11
1.4. Cơ sở hóa học thuốc bảo vệ thực vật và công nghệ sản xuất thuốc bảo
vệ thực vật................................................................................................. 12
1.4.1. Hoạt chất............................................................................................ 12
1.4.2. Chất mang.......................................................................................... 12
1.4.3. Chất hoạt động bề mặt........................................................................ 12
1.4.4. Các chất phù trợ................................................................................. 13
1.4.5. Các dạng thuốc bảo vệ thực vật.......................................................... 13
1.4.6. Phân loại thuốc bảo vệ thực vật.......................................................... 14
1.5. Công trình nghiên cứu, phương pháp chiết tách và phối phẩm..........15
1.5.1. Trên thế giới....................................................................................... 15
1.5.2. Trong nước......................................................................................... 17
1.6. Phương pháp thử hoạt tính khuẩn........................................................ 18
1.6.1. Staphylococcus aureus (Gr +)............................................................ 18
1.6.2. Pseudomonas aeruginosa (Gr -)......................................................... 21


1.7. Một số phương pháp chiết cao Neem.................................................... 23
1.7.1. Các phương pháp truyền thống.......................................................... 23
1.7.2. Các phương pháp hiện đại.................................................................. 24
[21]

1.8. Hoạt tính kháng oxi hóa của cao Neem
........................................... 25
1.9. Một số phương pháp định tính, định lượng cao Neem.........................25
1.9.1. Phương pháp định tính bằng các phản ứng và thuốc thử....................25
1.9.2. Phương pháp phân tích trọng lượng................................................... 28
1.9.3. Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS)...........................29

1.9.4. Phương pháp sắc ký lỏng ghép đầu dò khối phổ (LC – MS)..............30
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM...........................................................................................32

2.1. Địa điểm và nguyên vật liệu.................................................................... 32
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu.......................................................................... 32
2.1.2. Đối tượng nghiên cứu......................................................................... 32
2.1.3. Dụng cụ - thiết bị và hóa chất............................................................. 32
2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................ 33
2.2.1. Lý thuyết............................................................................................ 34
2.2.2. Thực nghiệm...................................................................................... 34
2.2.3. Quy trình chiết tách dịch chiết lá Neem............................................. 34
2.3. Mô hình chiết tách thực nghiệm tại phòng thí nghiệm........................37
2.3.1. Ngâm dầm.......................................................................................... 37
2.3.2. Soxhlet............................................................................................... 37
2.4. Phương pháp cô quay chân không tuần hoàn......................................37
2.5. Xác định thành phần hóa học từ cao lá Neem bằng phương pháp
GC/MS, LC/MS........................................................................................ 38
2.6. Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình chiết........................38
2.6.1. Xác định ảnh hưởng của thời gian chiết............................................. 38
2.6.2. Xác định ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu..........................39
2.7. Định tính một số hợp chất có trong lá Neem........................................39
2.7.1. Định tính Flavonoid........................................................................... 39
2.7.2. Định tính Alkaloid.............................................................................. 39
2.7.3. Định tính saponin............................................................................... 40
2.7.4. Định tính Cacbonhyđrat..................................................................... 40


2.7.5. Định tính Steroid – triterpenoid.......................................................... 40
2.8. Đánh giá khả năng kháng khuẩn của cao chiết lá Neem.....................41
2.9. Xác định hoạt tính kháng oxi hóa của cao Neem.................................. 43

2.10. Cách pha thuốc trừ sâu........................................................................ 44
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................................45

3.1. Kết quả khối lượng cao Nem khi chiết bằng các hệ dung môi khác nhau.

45
3.1.1. Cao Neem được chiết bằng dung môi Hexan.....................................45
3.1.2. Cao Neem được chiết bằng dung môi Chloroform.............................46
o

3.1.3. Cao Neem được chiết bằng dung môi Ethanol 96 ............................. 47
3.1.4. Cao Neem được chiết bằng dung môi Methanol................................ 47
3.1.5. Cao Neem được chiết bằng dung môi Ethyl acetat............................. 48
3.1.6. Cao Neem được chiết bằng dung môi Nước....................................49
3.1.7.So sánh khối lượng cao Neem khi chiết với các hệ dung môi khác nhau
50
3.2. Kết quả định tính các nhóm chất có trong cao Neem........................... 51
3.2.1. Cao Neem được chiết bằng dung môi Hexan.....................................51
3.2.2. Cao Neem được chiết bằng dung môi Chloroform.............................52
o

3.2.3. Cao Neem được chiết bằng dung môi Ethanol 96 ............................. 53
3.2.4. Cao Neem được chiết bằng dung môi Methanol................................ 54
3.2.5. Cao Neem được chiết bằng dung môi Ethyl Axetat............................ 55
3.2.6. Nước.................................................................................................. 55
3.3. Hoạt tính chống oxi hóa của cao Neem................................................. 57
3.4. Kết quả kháng khuẩn của cao Neem..................................................... 58
3.4.1. Cao Neem được chiết bằng dung môi Hexan..................................... 58
3.4.2. Cao Neem được chiết bằng dung môi Chloroform.............................60
o

3.4.3. Cao Neem được chiết bằng dung môi Ethanol 96 ............................. 62
3.4.4. Cao Neem được chiết bằng dung môi Methanol................................ 64
3.4.5. Cao Neem được chiết bằng dung môi Ethyl acetate...........................66
3.4.6. Cao Neem được chiết bằng dung môi Nước....................................69
3.5. Thành phần hóa học có trong cao chiết................................................. 70
3.5.1. Xác định thành phần hóa học có trong cao lá Neem chiết với n – hexan


70
o

3.5.2. Xác định thành phần hóa học có trong cao chiết Ethanol 96 ............73
3.5.3. Xác định thành phần hóa học có trong cao lá Neem chiết với Methanol
76
3.6. Kết quả thử nghiệm trên sâu................................................................. 78
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................79

4.1. Kết luận................................................................................................... 79
4.2. Kiến nghị................................................................................................. 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................81


DANH MỤC VIẾT TẮT
Am: thuốc kháng sinh Amipicillin
DK: Đường kính
DMSO: Dimethyl sulfoxide - Hợp chất hữu cơ lưu huỳnh với công thức (CH 3)2SO
DNA: Acid deoxyribonucleic - Phân tử mang thông tin di truyền mã hóa cho hoạt động
sinh trưởng, phát triển, chuyên hóa chức năng và sinh sản của các sinh vật và nhiều
loài virus

MHA: Mueller Hinton Agar - Môi trường thạch Mueller Hinton
MYP Mannitol Egg Yolk Polymixin NB: Nutrient Agar
PDA: Potato Dextrose Agar Môi trường dinh dưỡng PDA
rpm: tốc độ vòng/ phút
RNA: Acid ribonucleic
Te: thuốc kháng sinh Tetracycline
TSB: Tryptone Soy Broth - Môi trường dinh dưỡng TSB
TT: Thuốc thử

i


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Hoạt tính dược liệu các chất trong Neem..................................................... 6
Bảng 1.2: Các thương phẩm thuốc trừ sâu từ Neem đang lưu hành trên thị trường Việt
Nam............................................................................................................................. 14
Bảng 2.1: Độ phân cực và nhiệt độ sôi của các hệ dung môi khác nhau.................................. 47

Bảng 3. 1: Khối lượng cao Neem khi chiết tách với Hexan bằng 2 phương pháp khác
nhau............................................................................................................................. 45
Bảng 3.2: Khối lượng cao Neem khi chiết tách với Chloroform bằng 2 phương pháp
khác nhau.................................................................................................................... 46
o

Bảng 3.3: Khối lượng cao Neem khi chiết tách với Ethanol 96 bằng 2 phương pháp
khác nhau.................................................................................................................... 47
Bảng 3.4: Khối lượng cao Neem khi chiết tách với Methanol bằng 2 phương pháp khác

nhau............................................................................................................................. 48
Bảng 3.5: Khối lượng cao Neem khi chiết tách với Ethyl acetat bằng 2 phương pháp

khác nhau.................................................................................................................... 49
Bảng 3.6: Khối lượng cao Neem khi chiết tách với Nước bằng 2 phương pháp khác nhau

49
Bảng 3.7: Khối lượng cao Neem khi chiết tách với các hệ dung môi khác nhau........50
Bảng 3.8: Kết quả định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Hexan .. 51
Bảng 3.9: Kết quả định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Chloroform

52
Bảng 3.10: Kết quả định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Ethanol
o

96 ............................................................................................................................... 53
Bảng 3.11: Kết quả định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Methanol
54
Bảng 3.12: Kết quả định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Ethyl
acetate.......................................................................................................................... 55
Bảng 3.13: Kết quả định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Nước . 55

Bảng 3.14: Định tính các nhóm chất trong cao Neem khi chiết với 6 dung môi khác
nhau............................................................................................................................. 56
Bảng 3.15: Mật độ quang của đường chuẩn axit galic................................................ 57
ii


Bảng 3.16: Kết quả hoạt tính chống oxi hóa của cao Neem........................................ 57
Bảng 3.17: Đuờng kính vòng kháng khuẩn của cao Neem với dung môi Hexan (mm)
59
Bảng 3.18: Đuờng kính vòng kháng khuẩn của cao Neem với dung môi Chloroform
(mm)............................................................................................................................ 61

o

Bảng 3.19: đuờng kính vòng kháng khuẩn của cao Neem với dung môi Ethanol 96
(mm)............................................................................................................................ 63
Bảng 3.20: Đuờng kính vòng kháng khuẩn của cao Neem với dung môi Methanol (mm)

65
Bảng 3.21: Đuờng kính vòng kháng khuẩn của cao Neem với dung môi Ethyl acetate
(mm)............................................................................................................................ 67
Bảng 3.22: Đường kính vòng kháng khuẩn của cao Neem với dung môi Nước (mm) 69

Bảng 3.23: bảng định danh một số cấu tử trong cao chiết n – Hexan từ lá Neem.......71
o

Bảng 3.24: Bảng định danh một số cấu tử trong cao chiết Ethanol 96 từ lá Neem....74
o

Bảng 3.25: Bảng định danh một số cấu tử trong cao chiết Ethanol 96 từ lá Neem....77

ii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Bộ phận của cây Neem................................................................................. 4
Hình 1.2: Neem tricyclic diterpene............................................................................... 8
Hình 1.3: Nhóm protomelicin....................................................................................... 9
Hình 1.4: Limonoid với 4 vòng nguyên và chuỗi bên γ – hydroxybutenolid................9
Hình 1.5: Azadirone................................................................................................... 10
Hình 1.6: Gedunin và dẫn xuất................................................................................... 10
Hình 1.7: Salannin...................................................................................................... 10

Hình 1.8: Nimbin........................................................................................................ 11
Hình 1.9: Azadirachtin A............................................................................................ 11
Hình 1.10: Vi khuẩn Staphylococus trên kính hiển vi................................................. 20
Hình 1.11: Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa trên kính hiển vi............................22
Hình 2.1: Lá Neem tươi.............................................................................................. 32
Hình 2.2: Lá Neem khô.............................................................................................. 37
Hình 2.3: Mô hình ngâm dầm..................................................................................... 37
Hình 2.4: Mô hình chiết tách tại phòng thí nghiệm.................................................... 37
Hình 2.5: Thiết bị cô quay chân không tuần hoàn...................................................... 38
Hình 2.6. Mô tả vòng kháng khuẩn............................................................................. 43
Hình 3.1: Biểu đồ khối lượng cao Neem khi chiết tách với Hexan bằng 2 phương pháp
khác nhau.................................................................................................................... 45
Hình 3.2: Biểu đồ khối lượng cao Neem khi chiết tách với Chloroform bằng 2 phương
pháp khác nhau............................................................................................................ 46
o

Hình 3.3: Biểu đồ khối lượng cao Neem khi chiết tách với Ethanol 96 bằng 2 phương
pháp khác nhau............................................................................................................ 47
Hình 3.4: Biểu đồ khối lượng cao Neem khi chiết tách với Methanol bằng 2 phương
pháp khác nhau............................................................................................................ 48
Hình 3.5: Biểu đồ khối lượng cao Neem khi chiết tách với Ethyl acetat bằng 2 phương
pháp khác nhau............................................................................................................ 49
Hình 3.6: Biểu đồ khối lượng cao Neem khi chiết tách với Nước bằng 2 phương pháp
khác nhau.................................................................................................................... 50
iii


Hình 3.7: Định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Hexan..............52
Hình 3.8: Định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Chloroform......53
o

Hình 3.9: Định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Ethanol 96 ......53
Hình 3.10: Định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Methanol.......54
Hình 3.11: Định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Ethyl acetate .. 55

Hình 3.12: Định tính các nhóm chất có trong cao Neem khi chiết với Nước..............56
Hình 3.13: Biểu đồ phương trình đường chuẩn Acid gallic........................................ 57
Hình 3.14: Biểu đồ thể hiện hoạt tính chống oxi hóa của cao Neem..........................58
Hình 3.15: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem ngâm với Hexan
60
Hình 3.16: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem chiết với Hexan
60
Hình 3.17: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem ngâm với
Chloroform.................................................................................................................. 62
Hình 3.18: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem chiết với
Chloroform.................................................................................................................. 62
Hình 3.19: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem ngâm với Ethanol
o

96 ............................................................................................................................... 64
Hình 3.20: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem chiết với Ethanol
o

96 ............................................................................................................................... 64
Hình 3.21: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem ngâm với
Methanol..................................................................................................................... 66
Hình 3.22: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem chiết với
Methanol..................................................................................................................... 66
Hình 3.23: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem ngâm với Ethyl
acetate.......................................................................................................................... 68

Hình 3.24: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem chiết với Ethyl
acetate.......................................................................................................................... 68
Hình 3.25: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem ngâm với Nước
Chiết 6 giờ.................................................................................................................. 70
Hình 3.26: Khả năng kháng S. aureus và P.aeruginosa của cao Neem chiết với Nước
70
iii


Hình 3.27: sắc ký đồ GC – MS của cao chiết n – Hexan từ lá Neem..........................71
o

Hình 3.28: Sắc ký đồ GC – MS của cao chiết Ethanol 96 từ lá Neem.......................74
Hình 3.29: Sắc ký đồ LC – MS của cao chiết Methanol từ lá Neem...........................77
Hình 3.30. Lá cải nhúng thuốc.................................................................................... 78
Hình 3.31. Phun trực tiếp............................................................................................ 78

iii


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1: Quy trình chiết cao từ lá Neem bằng phương pháp ngâm dầm...............................35

Sơ đồ 2.2: Quy trình chiết cao từ lá Neem bằng Soxhlet............................................ 36

iv


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nông nghiệp là ngành chiếm tỷ trọng lớn đối với nền kinh tế nước ta. Nền sản
xuất nông nghiệp ở nước ta đang đối đầu với những thách thức và áp lực từ bên trong
lẫn bên ngoài. Nông nghiệp Việt Nam muốn phát triển bền vững, cần phải có những
thay đổi trong cả tư duy lẫn hành động. Hiện nay, nền nông nghiệp phát triển theo
chiều rộng là chính, năng suất thấp, hiệu quả kém. Nguyên nhân là do sự lạc hậu, thiếu
sự chuyên môn hóa trong quá trình canh tác và sản xuất dẫn đến những sản phẩm kém
chất lượng, làm giảm sự cạnh tranh trên thị trường quốc tế. Trên thực tế, nền nông
nghiệp nước ta phải đối mặt với nhiều loài sâu, bọ hại cây trồng nên việc sử dụng
thuốc bảo vệ thực vật là không thể tránh khỏi. Theo thống kê của tổ chức lương thực
thế giới (FAO) cho thấy: các loại cây trồng trên đồng ruộng đang phải chống đỡ với
hơn 100.000 loài sâu hại khác nhau, 10.000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài tuyến
trùng và 600 loài virus gây bệnh. Lượng lương thực bị mất do vấn nạn này ngày càng
tăng lên. Để khắc phục tình trạng trên, con người đã tích cực tìm kiếm các biện pháp
phòng chống các tác nhân gây hại, nhiều biện pháp khác nhau đã được sử dụng, trong
đó thuốc trừ sâu hóa học được sử dụng nhiều nhất. Chúng đóng vai trò quan trọng
trong hệ thống canh tác nông nghiệp trong một thời gian dài và mang lại hiệu quả cao
với phạm vi sử dụng rộng lớn. Có thể nói, không một biện pháp nào bảo vệ mùa màng
tốt hơn thuốc trừ sâu hóa học cả về mặt qui mô lẫn hiệu quả.
Tuy nhiên, các biện pháp hóa học ngày càng bộc lộ những khuyết điểm của nó.
Do dư lượng thải ra môi trường ngày càng lớn nên nó đang gây vấn nạn đến môi
trường, đầu độc con người, gây mất cân bằng hệ sinh thái. Điều nghiêm trọng hơn là
do tình trạng sử dụng quá liều lượng, không đúng thời gian sử dụng thuốc và thời gian
thu hoạch đã tạo nên dư lượng thuốc không cho phép trong hoa màu và nông sản.
Những thông tin như bị ép giá, bị trả lại hàng, không loạt qua được khâu kiểm định
nghiêm ngặt khi nhập khẩu vào các nước tiên tiến đã quá quen thuộc trên các mặt báo.

Đây cũng là nguyên nhân gây nhiễm độc cho khoảng 1,5 triệu người mỗi năm trên
toàn thế giới, trong đó có 25 nghìn người bị tử vong (WHO-1998).
Trước thực trạng này, các nhà nông học đã nghiên cứu và đưa ra những phương
pháp mới trong phòng trừ và tiêu diệt các loài sâu bọ hại cây trồng. Một trong những

Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

1

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

hướng nghiên cứu triển vọng là kiểm soát sinh học như: nghiên cứu sử dụng nấm, vi
khuẩn, ký sinh thiên địch, các hợp chất thứ cấp từ thảo mộc,….Những chế phẩm sinh
học này đang rất được quan tâm, bởi chúng ít làm ảnh hưởng đến các sinh vật sống
khác, dễ phân hủy, không làm độc cho nông phẩm và dễ sử dụng.
Cây Neem (Azadirachta indica A.Juss) là một trong những loài thảo mộc có đặc
tính kháng sâu bọ đang được sử dụng và nghiên cứu ở nước ta và nhiều nước khác.
Nhằm tìm phương pháp tối ưu hóa trong việc sử dụng cây Neem trong quá trình phòng
trừ và tiêu diệt sâu bọ nên chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu chiết tách cao Neem
từ lá của cây Neem Ấn Độ bằng các hệ dung môi khác nhau và bước đầu nghiên cứu
ứng dụng trong Dược – Mỹ Phẩm – Thuốc bảo vệ thực vật”.
1. Mục đích nghiên cứu
-

Xây dựng quy trình chiết tách các hợp chất hóa học trong lá Neem.

-

Xác định tính chất và cấu trúc của các hợp chất hóa học trong lá Neem.

-

Thử hoạt tính sinh học có trong lá Neem và bước đầu nghiên cứu ứng dụng trong
Dược – Mỹ Phẩm – Thuốc bảo vệ thực vật.

-

Xác định hoạt tính kháng khuẩn của cao Neem theo phương pháp xác định đường
kính vòng vô khuẩn.

-

Xác định lực chống oxy hóa tổng (Total Antioxydant Capacity) theo mô hình
phospho molybdenum.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

-

Nguyên liệu sử dụng để chiết tách cao trong nghiên cứu này là lá Neem Ấn Độ
được mua tại Công ty thảo dược An Quốc Thái, phường 11, quận Tân Bình, Thành
phố Hồ Chí Minh.Lá Neem được trồng tại tỉnh Ninh Thuận.

-

Phòng thí nghiệm Trườg Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu (cơ sở 3), 951 Bình Giã,
phường Rạch Dừa, thành phố Vũng Tàu, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
Kết quả của luận án tạo ra bộ dữ liệu khoa học tương đối toàn diện về hàm lượng

các hợp chất có hoạt tính sinh học cao (định tính, định lượng) cũng như hoạt tính sinh học
(khả năng kháng oxi hóa, kháng khuẩn, trừ sâu). Các dữ liệu khoa học này là nguồn tư
liệu hữu ích cho công tác đào tạo, nghiên cứu về cây Neem ở Việt Nam.

Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

2

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

Ý nghĩa thực tiễn
Luận án góp phần nâng cao giá trị của cây Neem ở nước ta, đồng thời góp phần
cải thiện đời sống người nông dân.
Sản phẩm của luận án chiết tách cao Neem tạo ra các sản phẩm thuốc bảo vệ thực

vật.
4. Cấu trúc bài báo cáo gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan lý thuyết

Chương 2: Thực nghiệm Chương 3:
Kết quả và thảo luận Chương 4: Kết
luận và kiến nghị

Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

3

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Giới thiệu về cây Neem
1.1.1. Định danh
Ngành: Angiospermatophyta (ngành thực vật hạt kín)
Bộ: Rutales
Họ: Meliaceae (Mahogany Family)
Chi: Melieae
Giống: Azadirachtia
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
đổi thành Azadirachta indica A. Juss. Trong tiếng Sanskrit cây Neem có tên là Aristha
nghĩa là “Cây làm giảm bệnh tật”.

[25]

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
[7]

L.).
1.1.2. Đặc điểm hình thái

Hình 1. 1: Bộ phận của cây Neem
A.Nhánh thân Neem; B. Lá Neem; C. Hạt Neem chín; D. Hạt Neem khô; E. Nhân hạt Neem.
o

Cây Neem thích hợp với thời tiết nóng (nhiệt độ có thể lên tới 50 C), 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 m, cây trưởng
thành cao đến 30 m, đường kính 2.5 m, nhánh cây to có thể vươn dài đến 10 m. Cây non
Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

4

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

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 m, đường kính thân có thể đạt đến 3.5 m. Rễ cây
thường ăn rất sâu.
1.1.3. Nguồn gốc và sự 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.

[35]

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,
Cambodia, Ấn Độ, Sri Lanka, Indonesia, Iran, Malaysia, Nepal, Pakistan, Thái Lan,
Yemen, Trung Quốc. Tại Việt Nam, cây Neem được trồng từ 1981.

[7]

1.1.4. Giá trị và công dụng
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.
[25]

Ngoài giá trị to lớn về môi trường, cây Neem còn có giá trị kinh tế cao.

1.1.4.1. Dùng làm dược liệu
Tính dược liệu của Neem được ứng dụng từ lâu và vẫn đang được thu hút nghiên
cứu bởi các nhà khoa học trên thế giới. Nhiều báo cáo đã chứng minh rằng Neem có
khả năng kháng viêm, kháng sinh, kháng khuẩn cực tốt.

Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

Thu

5

[37]

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

Bảng 1.1: Hoạt tính dược liệu các chất trong Neem
STT
1

Tên chất
Nimbidin

Nguồn

Hoạt tính sinh học

Hạt, dầu

Chống viêm, chống viêm khớp, hạ
sốt, giảm đường huyết, chống
viêm dạ dày, chất diệt tinh trùng,
chống nấm, chống khuẩn, lợi tiểu.

2

Sodium nimbidate

Hạt, dầu

Chống viêm

3

Azadirachtin

Hạt, dầu

Chống vi khuẩn sốt rét

4

Nimbin

Hạt, dầu

Chất diệt tinh trùng

5

Nimbolide

Hạt, dầu

Chống sốt rét, chống vi khuẩn

6

Gedunin

Hạt, dầu

Chống sốt rét, chống nấm

7

Mahmoodin

Hạt, dầu

Chống vi khuẩn

8

Gallic acid, (-)
epicatrchin và

Vỏ cây

Chống viêm, điều hòa hệ miễn

catechin
9

Margolone,
margolonone và

dịch

Vỏ cây

Chống vi khuẩn

isomargolonone
10

Cyclic trisuphide và
cyclic tetrasulphide

Lá

Chống nấm

11

Polysacchrides G1A,
G1B

Vỏ cây

Chống ung thư

12

Polysacchrides G2A,
G3A

Vỏ cây

Chống viêm

13

NB-2-Peptidoglucan

Vỏ cây

Điều hòa hệ miễn dịch

Ngoài những công dụng trên, vỏ cây Neem còn có công dụng cầm máu, bổ gan, trị

đàm,… Neem còn được báo cáo chữa được stress và điều khiển tỷ lệ sinh đẻ,…Tại một số
vùng Andhra Pradesh, nông dân thường cho gia súc ăn lá Neem sau khi sinh con để tăng
sự tiết sữa. Ngoài ra lá Neem còn có tác dụng phòng trị bệnh giun sán cho gia súc

Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

6

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

và kiểm soát nhiều loại tác nhân gây bệnh khác. Nhiều nơi còn dùng lá non làm rau ăn
vừa bổ sung khoáng chất, vừa có thể phòng ngừa giun sán hoặc viêm nhiễm đường
ruột. Ở Ấn Độ, dân gian thường lấy lá Neem để gần trẻ em giúp ngăn ngừa bệnh ho gà.
1.1.4.2. Dùng trong mỹ phẩm
Bởi hoạt tính kháng khuẩn tốt, có khả năng tiêu diệt các vi khuẩn trong tế bào
gây mụn nên dầu Neem đang được ưa chuộng trong việc điều trị mụn như một liệu
pháp tự nhiên. Bằng cách phối dầu Neem vào nền mỹ phẩm hay sử dụng trực tiếp có
khả năng điều trị mụn trứng cá, mụn nhọt.
Nhờ hoạt tính này, dịch chiết lá Neem còn giảm lượng vi khuẩn, mảng bám men
răng từ đó chống bị viêm răng nên có thể phối dịch chiết Neem vào kem đánh răng để
sử dụng hằng ngày.

[37]

Ngoài ra, Neem còn được phối vào nhiều sản phẩm mỹ phẩm

khác như dầu gội đầu, sữa tắm, xà phòng,… để tăng khả năng diệt khuẩn.
1.1.4.3. Công dụng khác.
Cùng với những hoạt tính sinh học trên, cây Neem còn có nhiều hữu ích khác
như tạo bóng mát, tạo môi trường xanh trong lành, giúp bảo vệ đất, chống xói mòn, cát
bay,…Gỗ Neem được dùng chế tạo hàng gia công mỹ nghệ có độ bền cao không bị
mối mọt làm hư hại. Ngoài ra, vỏ Neem chứa nhiều tannin phục vụ cho công nghệ
thuộc da, công nghệ nhuộm, nhựa mủ làm kẹo gum,…
1.2. Các chất có hoạt tính sinh học trong cây Neem
Từ trước đến nay, các nhà khoa học đã khảo sát tính sát trùng ở hơn 2000 loài cây,
duy nhất cây Neem cho kết quả hứa hẹn. Điều này có được do các hoạt chất trong
Neem không chỉ tác động hiệu quả lên côn trùng mà còn khá an toàn với con người và
động vật máu nóng. 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 hoạt chất này chủ yếu thuộc
hai nhóm chính là isoprenoid và các hợp chất không phải isoprenoid.

[35]

Có thể chia

chúng thành 2 nhóm:
Isoprenoid (terpen): Gồm diterpenoid và triterpenoid như là các protomeliacin,
limonoid, azadirone và dẫn xuất của chúng, gedunin và dẫn xuất của chúng, các hợp
chất dạng vilasinin và C-secomeliacin (nimbin, salanin và azadirachtin).

Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

7

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

Non-isoprenoid: Gồm protein, amino acid, carbohydrate, hợp chất của lưu
huỳnh, hợp chất polyphenolic như flavonoid, glycoside của chúng, dihydrochalcone,
coumarin, tannins, chất béo,…
1.2.1. Diterpenoid
Trong các loại terpene thì tricyclic diterpene được tìm thấy nhiều nhất, đặc biệt là
những chất có vòng C với nhóm chức của oxygen tại C-3 và C-7.

Hình 1.2: Neem tricyclic diterpene
Đa số các tricyclic diterpene trong Neem được báo cáo có hoạt tính sinh học cao:
chống tế bào ung thư, kháng sinh và trừ sâu cao.
1.2.2. Triterpenoid (limonvgoid)

[26]

Đây là những chất đắng trong Neem, thuộc dạng tetranortriterpenoid có khung
apo-euphol (hoặc apo-tirucallol). Người ta đã tìm thấy khoảng 300 limonoid trong thực
vật, 1/3 số đó có trong Azadirachta indica và Melia azedarach. Nhóm triterpenoid này
có thể phân thành 8 nhóm nhỏ: protomeliacin, limonoid với chuỗi bên xác định,
azadirone và dẫn xuất, gedunin và dẫn xuất, vilasinin và 3 nhóm C- seco-meliacin là
azadirachtin, nimbin, và salannin.
Protomeliacin
Chứa một chuỗi bên 8 carbon tại vị trí C - 17, còn được gọi là protolimonoid hay

protomelicin hay meliane. Hợp chất đầu tiên melantriol được cô lập từ quả và dầu
Neem. Nimbocinone, nimolinone, kulactone, limocinol và limocinone là những dẫn
xuất của euphol/tirucallol. Azadirachtol, azadirachnol, azaditol thuộc chuỗi apo. Các
hợp chất limocin A và B là limocinin, đó là những tetranortriterpenoid có chuỗi bên
tetrahydrofuran bán acetan.

Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

8

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

β

Hình 1.3: Nhóm protomelicin
Limonoid với 4 vòng nguyên và chuỗi bên γ- hydroxybutenolid
Đặc điểm của nhóm này là có chuỗi bên γ - hydroxybutenolid tại vị trí của vòng
furan và 4 vòng furan còn nguyên vẹn.

Hình 1.4: Limonoid với 4 vòng nguyên và chuỗi bên γ – hydroxybutenolid
Nhóm azadirone và các hợp chất tương tự
Nhóm này bao gồm tất cả các hợp chất có khung triterpenoid nguyên, có cầu oxy
tại vị trí C - 3 và C - 7.
Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

9

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

Hình 1.5: Azadirone
Gedunin và các dẫn xuất

Hình 1.6: Gedunin và dẫn
xuất Nhóm C- Secomeliacin
Đây là một nhóm lớn chứa hầu hết các hợp chất quan trọng, chia làm 4 nhóm nhỏ
hơn nữa là nimbin, salannin, C - Secomeliacin với chuỗi bên γ - hydroxybutenolid và
azadirachtin.
• Nhóm salannin

Hình 1.7: Salannin
• Nhóm C- secomeliacin nimbin

Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

10

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu

Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

Hình 1.8: Nimbin
• Nhóm azadirachtin
Đây là nhóm chính có hoạt tính gây ngán ăn cho côn trùng. Morgan và
Butterworth cô lập được azadirachtin năm 1968. Các đồng phân khác sau đó được xác
định bởi Siddiqui, Kraus, Ley và cộng sự.

Hình 1.9: Azadirachtin A
Ngoài ra trong cây Neem còn chứa các hoạt chất không phải isoprenoid như các
hợp chất polyphenolic (flavonoid, flavonoglycoside, dihydrochalcon, tannin,
coumarin), các hợp chất carbohydrat và protein, các hợp chất sulfur dễ bay hơi cũng
có hoạt tính mạnh đối với côn trùng.
1.3. Tác động của các hoạt chất trong cây Neem đối với các loài dịch hại
Các hoạt chất trong Neem tác động đến nhiều loài dịch hại theo những phương
thức sau:
Gây ngán ăn: Đây là tác dụng điển hình nhất của các hoạt chất trong Neem. Các
hoạt chất trong Neem thường làm sâu giảm ăn hoặc nhịn ăn đến chết. Saxena (1986)
nhận thấy rằng mùi vị của dầu Neem ở nồng độ 6%, 12% làm loài N. viresen bỏ ăn
ngay lập tức. Thí nghiệm với dịch chiết Neem chứa azadirachtin cũng làm cho N.
viresen bỏ ăn và chuyển sang tăng cường các hoạt động khác. Khả năng gây ngán ăn
của Neem liên quan đến một thụ quan gây ức chế quá trình hấp thụ thức ăn. Tác dụng
gây ngán ăn của Neem tùy thuộc vào giống và tuổi sâu bọ.

[9; 13; 39]

Xua đuổi: Theo Saxena (1995), tác động xua đuổi côn trùng của Neem là do sự
có mặt của các hợp chất chứa lưu huỳnh dễ bay hơi trong Neem. Dầu Neem và dịch
chiết từ Neem gây xua đuổi côn trùng rất mạnh trong khi azadirachtin tinh khiết lại
không có tác động này.

[13]

Diệt côn trùng: Hoạt chất trong Neem có tác dụng làm chết côn trùng qua đường
tiếp xúc và đường miệng. Tuy tác động diệt côn trùng của các chất trong Neem không

Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

11

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu


Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKTHH

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

[16]

mạnh và nhanh như các thuốc hóa học khác nhưng có tác dụng kéo dài.
Ức chế sự sinh trưởng và gây biến thái: Biểu hiện của tác động này là làm cho
côn trùng giảm kích thước và trọng lượng, kéo dài thời gian phát triển hoặc không phát
triển được. 1984, Heyde và cộng sự nhận thấy khi phun dịch chiết từ Neem ở nồng độ
500 ppm lên trùng non rầy xanh (Cicadellidae) thì chỉ có khoảng 10% - 28% trùng non
chuyển sang giai đoạn trưởng thành được, nếu ở nồng độ cao hơn thì tất cả các trùng

non này đều chết trước khi chuyển sang giai đoạn trưởng thành

[39]

.

Ảnh hưởng khả năng giao phối: Các hợp chất trong Neem làm ảnh hưởng đến
quá trình sản xuất ra hormon giới tính, dẫn dụ, từ đó ảnh hưởng đến quá trình ghép đôi
giao phối của côn trùng. Saxena (1995) nhận thấy dầu Neem ở nồng độ 1, 2, 5 μg
khiến N. lugens cái sản xuất ra tín hiệu sai lạc làm cho con đực không nhận ra nó vì
vậy không ghép đôi giao phối được.

[39]

Ảnh hưởng đến khả năng đẻ trứng và làm thối trứng: Các hoạt chất trong Neem
tác động lên hệ nội tiết của côn trùng làm phân hủy các tế bào nuôi dưỡng phôi tạo tế bào
trứng làm côn trùng không đẻ trứng hoặc khả năng đẻ trứng giảm. Larew và Knodel
-

Montz khi phun 0,4% dịch chiết nhân hạt Neem lên Trialeurodes vaporamorum thấy

số lượng trứng giảm đi một phần tư.

[13; 39]

1.4. Cơ sở hóa học thuốc bảo vệ thực vật và công nghệ sản xuất thuốc bảo vệ thực
vật
Thuốc bảo vệ thực vật là những hợp chất độc có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp
[9; 10; 17]

hóa học được dùng để phòng trừ sâu bệnh, cỏ dại, chuột, nấm bệnh v.v… hại cây trồng.

.Thuốc bảo vệ thực vật thường gồm những thành phần sau:
1.4.1. Hoạt chất
Hoạt chất là những chất có tác dụng diệt dịch hại. Hoạt chất, còn gọi là sản phẩm
kĩ thuật có nhiều dạng như dạng bột, kết tinh, lỏng nhão, khí, có các hàm lượng và độ
tinh khiết khác nhau tùy thuộc vào công nghệ sản xuất.

[9; 12; 14]

1.4.2. Chất mang
Chất mang hay chất làm loãng là những chất ở dạng rắn hoặc lỏng, có tác dụng
làm loãng hoạt chất nhưng không làm giảm hoạt tính sinh học của hoạt chất, tạo dạng
thuốc an toàn và tiện lợi trong sử dụng.
1.4.3. Chất hoạt động bề mặt


Chủ nhiệm: Phạm Thị Kim Hai

12

Hướng dẫn khoa học: ThS Tống Thị Minh Thu