(Luận án tiến sĩ) nghiên cứu đa dạng loài và thành phần hóa học tinh dầu của một số loài trong các chi hồng bì (clausena), ba chạc (euodia), cơm rượu (glycosmis), muồng truổng (zanthoxylum) thuộc họ cam (rutaceae) ở nghệ an

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
----------

HOÀNG DANH TRUNG

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG LOÀI VÀ THÀNH PHẦN
HÓA HỌC TINH DẦU CỦA MỘT SỐ LOÀI TRONG CÁC
CHI HỒNG BÌ (CLAUSENA), BA CHẠC (EUODIA), CƠM
RƯỢU (GLYCOSMIS), MUỒNG TRUỔNG (ZANTHOXYLUM)
THUỘC HỌ CAM (RUTACEAE) Ở NGHỆ AN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Nghệ An, tháng 7/2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
----------

HOÀNG DANH TRUNG

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG LOÀI VÀ THÀNH PHẦN
HÓA HỌC TINH DẦU CỦA MỘT SỐ LOÀI TRONG CÁC
CHI HỒNG BÌ (CLAUSENA), BA CHẠC (EUODIA), CƠM
RƯỢU (GLYCOSMIS), MUỒNG TRUỔNG (ZANTHOXYLUM)
THUỘC HỌ CAM (RUTACEAE) Ở NGHỆ AN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Chuyên ngành: Thực vật học

Mã số: 62.42.01.11

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Phạm Hồng Ban
2. PGS. TS. Trần Minh Hợi

Nghệ An, tháng 7/2018


LỜI CẢM ƠN
Luận án được hoàn thành tại khoa Sinh học, trường Đại học Vinh. Để hoàn
thành luận án, ngoài sự nỗ lực của bản thân, Tôi còn được sự giúp đỡ, chỉ bảo
tận tình của PGS. TS. Phạm Hồng Ban - khoa Sinh học, trường Đại học Vinh và
PGS. TS. Trần Minh Hợi - Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam là những người thầy đã tận tình hướng dẫn,
tạo mọi điều kiện tốt nhất trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Anh Dũng - Khoa Sinh học, GS. TS.
Trần Đình Thắng - Khoa Hóa học, Trường Đại học Vinh; TS. Đỗ Ngọc Đài Trường Đại học Kinh tế Nghệ An, đã giúp đỡ trong quá trình thực hiện Luận án.
Tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn TS. Isiaka A. Ogunwande (Đại học Lagos State,
Nigeria) đã giúp phân tích, đánh giá kết quả một số mẫu tinh dầu.
Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu Trường THPT
Quế Phong, Sở GD-ĐT Nghệ An, các thầy cô Ban Chủ nhiệm Khoa, Bộ môn
Thực vật, Phòng Đào tạo Sau Đại học, các bạn Cao học Khóa 19, 20, 21, 22
ngành Thực vật học, Viện Sư phạm Tự nhiên, trường Đại học Vinh; Ban Giám
đốc, cán bộ phòng nghiên cứu khoa học Vườn Quốc gia Pù Mát; các Khu BTTN
Pù Huống, Pù Hoạt và các trạm Kiểm lâm cũng như các BQL rừng phòng hộ Kỳ
Sơn, Tương Dương, Anh Sơn, Quỳ Châu,…; các bạn đồng nghiệp, gia đình và
người thân đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này.
Nghệ An, ngày 25 tháng 05 năm 2018
Tác giả

Hoàng Danh Trung


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác./.
Nghệ An, ngày 25 tháng 05 năm 2018
Ký tên

Hoàng Danh Trung


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU.............................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................. 1
2. Mục tiêu ........................................... 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ..................... 2
4. Đóng góp mới của Luận án .............................. 2
5. Bố cục của luận án .................................... 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................... 4
1.1. Tình hình nghiên cứu họ Cam (Rutaceae) ..................... 4
1.1.1. Trên thế giới ...................................... 4
1.1.2. Ở Việt Nam ...................................... 6
1.1.3. Ở Nghệ An....................................... 8
1.2. Tinh dầu và đặc tính của tinh dầu .......................... 8
1.2.1. Khái niệm chung về cây tinh dầu ........................ 8
1.2.2. Khái niệm về tinh dầu ............................... 9
1.2.3. Phân bố cây tinh dầu trong hệ thực vật Việt Nam ............. 11

1.3. Giá trị sử dụng của tinh dầu các loài trong họ Cam (Rutaceae) ....... 12
1.4. Nghiên cứu về thành phần hóa học tinh dầu họ Cam (Rutaceae) .... 15
1.4.1. Trên thế giới..................................... 15
1.4.2. Ở Việt Nam ..................................... 19
1.4.3. Ở Nghệ An...................................... 21
1.5. Điều kiện tự nhiên và xã hội ở khu vực nghiên cứu ............. 22
1.5.1. Điều kiện tự nhiên ................................. 22
1.5.2. Các nguồn tài nguyên ............................... 24
1.5.3. Điều kiện kinh tế, xã hội ............................. 26
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 27
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................ 27


2.2. Nội dung nghiên cứu ................................ 27
2.3. Phương pháp nghiên cứu .............................. 27
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu thực vật ....................... 27
2.3.2. Phương pháp xây dựng bản đồ phân bố của các loài............................30
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu tinh dầu ....................... 29
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................... 34
3.1.Đa dạng thành phần loài trong các chi Hồng bì (Clausena), Ba chạc (Euodia),
Cơm rượu (Glycosmis) và Muồng truổng (Zanthoxylum) ở Nghệ An ..... 34
3.1.1. Danh lục thành phần loài ............................ 34
3.1.2. Đa dạng về dạng thân ............................... 37
3.1.3. Bổ sung vùng phân bố cho các loài trong các chi Hồng bì (Clausena), Ba
chạc (Euodia), Cơm rượu (Glycosmis) và Muồng truổng (Zanthoxylum) .. 38
3.1.4. Giá trị sử dụng của các loài trong các chi Hồng bì (Claussena), Ba chạc
(Euodia), Cơm rượu (Glycosmis) và Muồng truổng (Zanthoxylum) ở Nghệ An41
3.1.5. Đặc điểm sinh học của các chi và các loài trong chi Hồng bì (Clausena), Ba
chạc (Euodia), Cơm rượu (Glycosmis) và Muồng truổng (Zanthoxylum) ở Nghệ An
................................................. 43

3.2. Thành phần hóa học tinh dầu một số loài thuộc các chi Hồng bì (Clausena) Ba
chạc (Euodia), Cơm rượu (Glycosmis) và Muồng truổng (Zanthoxylum) ở Nghệ
An ............................................... 85
3.2.1. Chi Hồng bì (Clausena) ............................. 85
3.2.2. Chi Ba chạc (Euodia) ............................... 96
3.2.3. Chi Cơm rượu (Glycosmis) .......................... 106
3.2.4. Chi Muồng truổng (Zanthoxylum) ...................... 111
3.3. Kết quả thử hoạt tính sinh học tinh dầu của loài Euodia lepta..........130
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................129
1. Kết luận ......................................... 129
2. Kiến nghị ........................................ 130
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN


QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ....................................................................................................131
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 3.1.

Danh lục các loài trong chi Ba chạc (Euodia), Cơm rượu
(Glycosmis),

Hồng

bì

(Clausena)

và

Muồng

truổng

34

(Zanthoxylum) thuộc họ Cam (Rutaceeae) phân bố ở Nghệ An
Bảng 3.2.

So sánh số loài được nghiên cứu ở Nghệ An với số loài ở Việt
Nam

Bảng 3.3.

36

Dạng thân của các loài chi Ba chạc (Euodia), Cơm rượu
(Glycosmis),

Hồng

bì

(Clausena)

và

Muồng

truổng

37

(Zanthoxylum) thuộc họ Cam (Rutaceeae) phân bố ở Nghệ An
Bảng 3.4.

Bổ sung vùng phân bố các loài trong các chi được nghiên cứu
cho Nghệ An

Bảng 3.5.

Giá trị sử dụng của các loài trong 4 chi thuộc họ Cam ở Nghệ An

Bảng 3.6.

Thành phần hóa học tinh dầu loài Hồng bì rừng (Clausena
anisata)

Bảng 3.7.

Thành phần hóa học tinh dầu loài Hồng bì dại (Clausena
dimidiana)

Bảng 3.8.

Thành phần hóa học tinh dầu loài Mắc mật (Clausena indica)

Bảng 3.9.

Thành phần hóa học tinh dầu chính của loài Mắc mật

(Clausena indica) phân bố ở các vùng khác nhau của Việt Nam

39
41
85

87
89

90

và trên thế giới
Bảng 3.10. Thành phần hóa học tinh dầu lá loài Hồng bì dại (Clausena
excavata)
Bảng 3.11. Thành phần chính của tinh dầu của loài Hồng bì dại (Clausena
excavata) ở Việt Nam và trên thế giới
Bảng 3.12. Thành phần hóa học tinh dầu lá loài Hồng bì engler (Clausena
engleri)
Bảng 3.13. Thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác nhau

91

92

93
94


của một số loài thuộc chi Hồng bì (Clausena) ở Nghệ An
Bảng 3.14. Thành phần hóa học tinh dầu loài Dầu dấu lá hẹp (Euodia

calophylla)
Bảng 3.15. Thành phần hóa học tinh dầu loài Bac chạc (Euodia lepta)
Bảng 3.16. Thành phần hóa học tinh dầu loài Dầu dấu lá đơn (Euodia
simplifolia)
Bảng 3.17. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác
nhau của một số loài thuộc chi Dấu dầu (Euodia) ở Nghệ An
Bảng 3.18. Thành phần hóa học tinh dầu loài Cơm rượu lá mập (Glycosmis
crassifolia)
Bảng 3.19. Thành phần hóa học tinh dầu loài Cơm nguội đá (Glycosmis
mauritiana)
Bảng 3.20. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác nhau
của một số loài thuộc chi Cơm rượu (Glycosmis) ở Nghệ An
Bảng 3.21. Thành phần hóa học tinh dầu loài Muồng truổng (Zanthoxylum
avicennae)
Bảng 3.22. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Hoàng mộc sai
(Zanthoxylum laetum)
Bảng 3.23. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Hoàng mộc nhiều gai
(Zanthoxylum myriacanthum)
Bảng 3.24. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Sưng (Zanthoxylum
nitidum)
Bảng 3.25. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Hoàng mộc phi
(Zanthoxylum ovadifolium)
Bảng 3.26. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Sẻn hôi (Zanthoxylum
rhetsa)

96
99
102

104

105

107

109

110

113

115

118

121

122

Bảng 3.27. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác
nhau của một số loài thuộc chi Muồng truổng (Zanthoxylum) ở
Nghệ An

124


Bảng 3.28. Hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu lá và quả
Bảng 3.29. Thử nghiệm hoạt tính gây độc và ức chế sự tăng sinh tế bào
ung thư
Bảng 3.30. Thử nghiệm hoạt tính chống ôxy hoá trên hệ DPPHn của tinh dầu

Ba chạc

126
126

127


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1.

So sánh tỷ lệ % số loài trong 4 chi nghiên cứu với Việt Nam

Hình 3.2.

Tỷ lệ các nhóm dạng thân của 4 chi được nghiên cứu trong
họ Cam (Rutaceae) ở Nghệ An

Hình 3.3.

Giá trị sử dụng của các loài thuộc 4 chi được nghiên cứu ở
Nghệ An

37
39

45

Hình 3.4.

Clausena anisata (Willd.) Hook. f. ex Benth.

48

Hình 3.5.

Clausena dimidiana Tanaka

49

Hình 3.6. Clausena engleri Tanaka

50

Hình 3.7.

Clausena excavata Burm.f.

52

Hình 3.8.

Clausena harmandiana (Pierre) Pierre ex Guillaum.

54

Hình 3.9.

Clausena indica (Dalz.) Oliv.

55

Hình 3.10. Clausena lenis Drake

56

Hình 3.11. Clausena lansium (Lour.) Skeels

58

Hình 3.12. Euodia calophylla Guillaum.

60

Hình 3.13. Euodia lepta (Spreng.) Merr.

61

Hình 3.14. Euodia oreophila Guillaum.

62

Hình 3.15. Euodia pasteuriana A. Chev. ex Guillaum.

63

Hình 3.16. Euodia simplicifolia Ridley

65

Hình 3.17. Glycosmis crassifolia Ridl.

66

Hình 3.18

67

Glycosmis craibii Tanaka

Hình 3.19. Glycosmis gracilis B.C. Stone

68

Hình 3.20. Glycosmis ovoidea Pierre

70

Hình 3.21. Glycosmis lanceolata (Blume) Spreng. ex Teijsm & Binn.

71

Hình 3.22. Glycosmis mauritiana Ridl.

72

Hình 3.23. Glycosmis nana Tanaka

73

Hình 3.24. Glycosmis parviflora (Sims) Kurz

74

Hình 3.25. Glycosmis pentaphylla (Retz) Correa

75


Hình 3.26. Glycosmis petelotii Guillaum.

77

Hình 3.27. Zanthoxylum acanthopodium DC.

78

Hình 3.28. Zanthoxylum armatum DC.

80

Hình 3.29. Zanthoxylum avicennae (Lamk.) DC.

81

Hình 3.30. Zanthoxylum laetum Drake

83

Hình 3.31. Zanthoxylum myriacanthum Wall. ex Hook.f.

84

Hình 3.32. Zanthoxylum nitium (Roxb.) DC.

86

Hình 3.33. Zanthoxylum ovadifolium Wight

87

Hình 3.34. Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC.

88


DANH MỤC CÁC ẢNH
Tra
ng
Ảnh 3.1. Clausena anisata (Willd.) Hook. f. ex Benth.

48

Ảnh 3.2.

Clausena dimidiana Tanaka

49

Ảnh 3.3.

Clausena engleri Tanaka

50

Ảnh 3.4.

Clausena excavata Burm.f.

52

Ảnh 3.5.

Clausena harmandiana (Pierre) Pierre ex Guillaum.

54

Ảnh 3.6.

Clausena indica (Dalz.) Oliv.

55

Ảnh 3.7.

Clausena lenis Drake

56

Ảnh 3.8.

Clausena lansium (Lour.) Skeels

58

Ảnh 3.9.

Euodia calophylla Guillaum.

60

Ảnh 3.10. Euodia lepta (Spreng.) Merr.

61

Ảnh 3.11. Euodia oreophila Guillaum.

62

Ảnh 3.12. Euodia pasteuriana A. Chev. ex Guillaum.

63

Ảnh 3.13. Euodia simplicifolia Ridley

65

Ảnh 3.14. Glycosmis crassifolia Ridl.

66

Ảnh 3.15. Glycosmis craibii Tanaka

67

Ảnh 3.16. Glycosmis gracilis B.C. Stone

68

Ảnh 3.17. Glycosmis ovoidea Pierre

70

Ảnh 3.18. Glycosmis lanceolata (Blume) Spreng. ex Teijsm & Binn.

71

Ảnh 3.19. Glycosmis mauritiana Ridl.

72

Ảnh 3.20. Glycosmis nana Tanaka

73

Ảnh 3.21. Glycosmis parviflora (Sims) Kurz

74

Ảnh 3.22. Glycosmis pentaphylla (Retz) Correa

75

Ảnh 3.23. Glycosmis petelotii Guillaum.

77

Ảnh 3.24. Zanthoxylum acanthopodium DC.

78

Ảnh 3.25. Zanthoxylum armatum DC.

80

Ảnh 3.26. Zanthoxylum avicennae (Lamk.) DC.

81

Ảnh 3.27. Zanthoxylum laetum Drake

83


Ảnh 3.28. Zanthoxylum myriacanthum Wall. ex Hook.f.

84

Ảnh 3.29. Zanthoxylum nitium (Roxb.) DC.

86

Ảnh 3.30. Zanthoxylum ovalifolium Wight

87

Ảnh 3.30. Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC.

88


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ĂNĐ:

Cây ăn được

BTTN:

Bảo tồn thiên nhiên

BUI:

Cây bụi

CTD:

Cây tinh dầu

CGV:

Cây gia vị

GOL:

Gỗ lớn

GON:

Gỗ nhỏ

GLT:

Thân leo

THU:

Cây làm thuốc

VQG:

Vườn Quốc gia


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam là một quốc gia có diện tích trải dài dọc theo bờ biển, lãnh hải
rộng lớn trong đó vùng trung du, miền núi chiếm hơn ¾ diện tích, với nhiều
vùng địa lý và khí hậu khác nhau nên nước ta có tính đa dạng sinh học rất cao.

Mặt khác Việt nam lại nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa do đó rất thuận lợi
cho hệ thực vật sinh trưởng và phát triển.
Trong số các nhóm cây tài nguyên thực vật thì nhóm cây chứa tinh dầu
chiếm vị trí quan trọng. Đây là nguồn nguyên liệu thiết yếu của nhiều ngành công
nghiệp như mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm...[87]. Chính vì vậy, trong những
năm gần đây nhóm cây cho tinh dầu đã và đang được quan tâm nghiên cứu.
Trong hệ thực vật nước ta, nhóm các cây có tinh dầu rất phong phú và đa dạng.
Đến nay đã thống kê được khoảng 657 loài thuộc 357 chi và 114 họ (chiếm
khoảng 6,3% tổng số loài; 15,8% tổng số chi và 37,8% số họ) trong đó phải kể
đến các cây có ý nghĩa kinh tế thuộc các họ như họ Gừng (Zingiberaceae), họ
Long não (Lauraceae), họ Hoa môi (Lamiaceae), họ Cam (Rutaceae) [26]. Trong
họ Cam (Rutaceae) thì hầu hết các chi, các loài và các bộ phận trong loài đều có
khả năng tích luỹ tinh dầu.
Nghệ An là tỉnh nằm trong khu vực Bắc Trung Bộ, có diện tích lớn nhất cả
nước với tổng diện tích tự nhiên khoảng 16.648729 ha, trải dài trên địa hình miền
núi, trung du, đồng bằng, ven biển. Nghệ An được đánh giá là tỉnh có khu hệ thực
vật khá phong phú và đa dạng. Hiện nay, công tác điều tra, đánh giá tính đa dạng hệ
thực vật đã và đang được tiến hành ở nhiều khu vực khác nhau như: Pù Mát, Pù
Huống, Pù Hoạt,...[28]. Trong đó, 4 chi: Hồng bì (Clausena), Ba chạc (Euodia),
Cơm rượu (Glycosmis), Muồng truổng (Zanthoxylum) thuộc họ Cam (Rutaceae) là
những chi khá đa dạng về thành phần loài, nhiều loài thuộc các chi này được sử dụng
nhiều trong dân gian. Tuy nhiên, nghiên cứu chuyên sâu về các loài thuộc 4 chi nói
trên đang còn ít và chưa xứng với tiềm năng sẵn có ở đây. Việc nghiên cứu chuyên
sâu về nhóm tài nguyên này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất quan trọng, góp


2
phần cung cấp đầy đủ dữ liệu khoa học của học Cam ở Nghệ An nói riêng và ở Việt
Nam nó chung, là cơ sở cho việc hoạch định phát triển kinh tế xã hội ở địa phương.
Vì lý do trên, tác giả chọn đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu đa dạng loài và thành

phần hóa học tinh dầu của một số loài trong các chi: Hồng bì (Clausena), Ba
chạc (Euodia), Cơm rượu (Glycosmis), Muồng truổng (Zanthoxylum) thuộc họ
Cam (Rutaceae) ở Nghệ An”.
2. Mục tiêu
Đánh giá tính đa dạng về thành phần loài, thành phần hóa học tinh dầu của
một số loài thuộc các chi Hồng bì (Clausena), Ba chạc (Euodia), Cơm rượu
(Glycosmis), Muồng truổng (Zanthoxylum) để góp phần điều tra, tìm kiếm các
dữ liệu nguồn tài nguyên về thành phần loài, tinh dầu của các chi được nghiên
cứu.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- Ý nghĩa khoa học:
Đây là công trình đầu tiên nghiên cứu tương đối đầy đủ về đặc điểm sinh
học, hóa học tinh dầu các chi Hồng bì (Clausena), Ba chạc (Euodia), Cơm
rượu (Glycosmis), muồng truổng (Zanthoxylum) thuộc họ Cam ở Nghệ An.
Công trình này đã cung cấp những dẫn liệu mới về đa dạng thực vật chứa tinh
dầu ở Nghệ An.
- Ý nghĩa thực tiễn:
Đề tài cung cấp những dẫn liệu khoa học có ý nghĩa đối với công tác bảo
tồn, khai thác hợp lý, hiệu quả nguồn tài nguyên thực vật chứa tinh dầu thuộc
họ Cam, phục vụ phát triển kinh tế, xã hội ở Nghệ An.
4. Đóng góp mới của Luận án
- Lần đầu tiên cung cấp các dẫn liệu tương đối đầy đủ và có hệ thống về các
loài thực vật thuộc 4 chi Hồng bì (Clausena), Ba chạc (Euodia), Cơm rượu
(Glycosmis), Muồng truổng (Zanthoxylum) ở Nghệ An.
- Ghi nhận mới vùng phân bố 8 loài (Clausena dimidiana, Clausena lenis,
Euodia oreophilla, Glycosmis ovoidea, Glycosmis nana, Zanthoxylum armatum,
Zanthoxylum rhetsa, Zanthoxylum ovalifolium); đồng thời đã lập bản đồ phân bố


3

31 loài thuộc 4 chi nghiên cứu cho Nghệ An.
- Cung cấp dẫn liệu về hàm lượng, thành phần hóa học tinh dầu ở lá, thân,
rễ, vỏ, quả của 15 loài trong 4 chi nghiên cứu; trong đó lần đầu tiên cung cấp
dẫn liệu về tinh dầu của 06 loài là Glycomis craccifolia, G. mauritiana,
Euodia simlifolia, Zanthoxylum ovadifolium, Z. lateum, Clausena engler.
5. Bố cục của luận án
Luận án bao gồm 162 trang:
Mở đầu: 3 trang;
Chương 1 - Tổng quan tài liệu: 24 trang;
Chương 2 - Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu: 7 trang;
Chương 3 - Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 94 trang;
Kết luận và kiến nghị: 2 trang.
Danh mục các công trình công bố của tác giả liên quan đến luận án; Tài
liệu tham khảo; Phụ lục 1, 2.


4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nghiên cứu họ Cam (Rutaceae)
1.1.1. Trên thế giới
Họ Cam được nghiên cứu từ thời Linnaeus (1753) với 7 chi và 19 loài
[128]. Năm 1789, A. Jussieu đã đặt tên cho họ Cam là Rutaceae với typus là
Ruta L. [69]. Công trình nghiên cứu tương đối toàn diện và có hệ thống về họ
Cam cuối thế kỷ 19 phải kể đến A. Engler (1896) [61]. Tác giả là người đầu tiên
nghiên cứu khá kỹ về các đặc điểm từ hình thái ngoài của cơ quan sinh dưỡng và
cơ quan sinh sản, đến số lượng nhiễm sắc thể, phân bố địa lý, cổ sinh vật, mối
quan hệ thân cận giữa các taxon trong họ Cam. Tác giả cũng là người đầu tiên
định hướng cho việc sử dụng tổng hợp các đặc điểm trong phân loại họ Cam, điều

đó cho phép phân định giữa các taxon có căn cứ vững chắc hơn. Vì vậy, sau này
nhiều công trình nghiên cứu về họ Cam đều dựa trên nền tảng hệ thống của A.
Engler, sử dụng các đặc điểm mà ông đã lựa chọn, như công trình của W. T.
Swingle & P. C. Reece (1967) [101]. Trong công trình, tác giả sắp xếp 12 họ thực
vật có hoa vào bộ Cam, trong đó có 4 họ có đại diện ở Việt Nam gồm: họ Cam
(Rutaceae), họ Xoài (Anacardiaceae), họ Thanh thất (Simaroubaceae) và họ Xoan
(Meliaceae). Với những nhóm đặc điểm được sử dụng như: tính đối xứng của
hoa, tính chất rời hay dính nhau của bộ nhị và bộ nhụy, sự có mặt của tuyến nhựa
trong vỏ thân hay tế bào tiết trong vỏ và ruột…để sắp xếp vị trí cho các taxon.
Riêng họ Cam, tác giả đã chia thành 6 phân họ (subfamily), 10 tông (tribus) và 25
phân tông (subtribus), khoảng 150 chi và gần 1.600 loài trên toàn thế giới.
Theo A.Takhtajan (1973) cho rằng Simaroubaceae gần gũi với Rutaceae
và Simaroubaceae được coi là nhóm nguyên thủy trong bộ Cam (Rutales). Mặt
khác, năm 1987, A.Takhtajan khắc phục được những điểm còn chưa hợp lý của
hệ thống A. Engler, với bổ sung của W. T. Swingle và P. C. Reece (1967) và các
công trình nghiên cứu trước đó, A.Takhtajan xếp bộ Cam gồm 10 họ, trong đó
có 3 họ có đại diện ở Việt Nam (gồm: họ Cam (Rutaceae), họ Xoan (Meliaceae)


5
và họ Thanh thất (Simaroubaceae); ông cũng chia thành 2 bộ, tách họ Cam
thuộc cùng một nhóm với họ Thanh thất (Simaroubaceae) và họ Xoan
(Meliaceae) thuộc phân bộ còn lại. Đối với họ Cam (Rutaceae), ông chia thành 7
phân họ [103].
Bên cạnh các công trình nghiên cứu tổng thể các taxon trong họ Cam
(Rutaceae) trên toàn thế giới còn có các công trình nghiên cứu riêng mỗi taxon,
nhóm taxon hay các công trình Thực vật chí các nước. Một số công trình thực vật
chí đáng chú ý: J. D. Hooker (1875) đã chia họ Cam (Rutaceae) ở Ấn Độ và các
vùng lân cận thành 4 tông: Ruteae, Zanthoxyleae, Toddalieae, Auratieae. Tác
giả đã mô tả 23 chi và 78 loài của vùng này [64]. Đây là những dẫn liệu phong

phú góp phần xây dựng hệ thống phân loại họ Cam của G. Bentham. Tuy nhiên,
một số đặc điểm mà tác giả lựa chọn để phân biệt các chi không thể hiện tính đối
lập rõ ràng, ví dụ khi phân biệt 2 chi Ruta và Peganum: đặc điểm “tràng 4-5”
đều xuất hiện ở cả hai nhóm để phân biệt 2 chi. Guillaumin (1912) đã lập khóa
và mô tả 18 chi, 63 loài ở Đông Dương [125]. C. A. Backer & R. C. Bakhuizen
(1965) đã công bố trong thực vật chí Java (Flora of Java) viết dưới dạng khóa
định loại các chi và các loài, không có mô tả chi tiết và không có hình vẽ minh
họa, danh pháp các taxon không được trích dẫn đầy đủ, thiếu tài liệu công bố và
mẫu nghiên cứu) [42]. B. C. Stone (1972) đã công bố kết quả nghiên cứu về họ
Cam trong Thực vật chí Malaysia, gồm 3 họ, 4 tông đã được lập khóa định loại,
các taxon được xếp theo Reece (1967), so với các công trình Thực vật chí khác,
tác giả có chỉ rõ quan điểm kế thừa hệ thống phân loại của tác giả đáng tin cậy,
vì vậy các taxon được sắp xếp vào các nhóm phân loại thích hợp. Các thông tin
về loài như danh pháp, mô tả, phân bố đã được công bố tương đối đầy đủ, tuy
nhiên hình vẽ minh họa còn ít, chưa có mẫu nghiên cứu [100].
C. Chang và cộng sự (1993) đã biên soạn họ Cam trong Thực vật chí Đài
Loan, tác giả không phân chia thành phân họ hay tông mà chỉ lập khóa định loại,
mô tả 13 chi và 31 loài, trong đó các chi và loài được mô tả đầy đủ về danh
pháp, tài liệu công bố, mẫu nghiên cứu, một số loài có hình ảnh minh họa đầy đủ
[49]. C. C. Huang (1997) đã biên soạn họ Cam trong Thực vật chí Trung Quốc


6
với 4 phân họ, 28 chi và 134 loài, mặc dù công trình có nêu số lượng tông nhưng
tên của taxon phân loại bậc phân họ không được nhắc đến trong khóa định loại
và mô tả, phần mô tả các loài chưa có mẫu nghiên cứu [10]. Tuy vậy, đây là
cuốn sách thực vật chí có giá trị khoa học lớn, là tài liệu tham khảo quan trọng
cho những ai nghiên cứu về Rutaceae sau này. Ngoài ra, còn có nhiều công trình
nghiên cứu về họ Cam ở Thái Lan, Lào, Myanma,...
1.1.2. Ở Việt Nam

Người đầu tiên nghiên cứu họ Cam ở Việt Nam là Loureiro (1790). Tác giả
đã mô tả 6 chi và 12 loài có ở Việt Nam [127]. Năm 1912, A. Guillaumin đã mô
tả 18 chi và 63 loài ở Đông Dương trong đó có 53 loài phân bố ở Việt Nam [125].
Đến năm 1970, Lê Khả Kế và cộng sự đã xây dựng khóa định loại của 12
chi và mô tả 31 loài có ở Việt Nam [19]. Nguyễn Tiến Bân (1997) trong công
trình “Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín ở Việt Nam” đã mô
tả đặc điểm chính của họ và lập khóa định loại của 28 chi thuộc họ Cam ở Việt
Nam [2]. Sau này, nghiên cứu về họ Cam ở Việt Nam phải kể đến công trình
nghiên cứu của Phạm Hoàng Hộ, trong bộ “Cây cỏ Việt Nam” được tái bản năm
2003, tác giả đã xây dựng khóa định loại cho 22 chi và mô tả sơ lược 117 loài
[13], [14]. Trần Kim Liên (2003) trong công trình “Danh lục các loài thực vật
Việt Nam” thống kê và cập nhập danh pháp hiện nay của 27 chi và 128 loài
trong họ Cam có ở Việt Nam. Đây là công trình khái quát cơ bản về họ Cam ở
Việt Nam [22].
Những công trình đề cập đến giá trị sử dụng của họ Cam như: Trần Đình
Lý (1993) trong công trình “1900 loài cây có ích ở Việt Nam” đã thống kê 35
loài có ích thuộc họ Cam [25]. Đỗ Tất Lợi (1999) trong công trình “Những cây
thuốc và vị thuốc Việt Nam” đã mô tả chi tiết 18 loài được sử dụng làm thuốc ở
Việt Nam [24]. Đặc biệt công trình “Từ điển cây thuốc Việt Nam” (2012) của Võ
Văn Chi đã đề cập đến 61 loài thuộc họ Cam được sử dụng làm thuốc [8]. Gần
đây nhất, năm 2012, Bùi Thu Hà với công trình “Nghiên cứu phân loại họ Cam
(Rutaceae Juss.) ở Việt Nam” tác giả đã mô tả, vẽ hình chi tiết và đưa ra khóa
phân loại các chi và loài cho họ Cam, đồng thời đã công bố ở Việt Nam có 107


7
loài, 1 phân loài và 3 thứ thuộc 26 chi, 5 tông và 3 phân họ [10].
Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (1984) trong Danh lục thực vật Tây Nguyên
đã thống kê được 45 loài và 13 chi thuộc họ Cam [3]. Sau này, Phùng Ngọc Lan
và cộng sự (1996) khi nghiên cứu hệ thực vật Cúc Phương đã công bố 30 loài và

9 chi thuộc họ Cam [21]. Năm 1997, Phan Kế Lộc và cộng sự (1997) đã công bố
loài 27 và 10 chi của họ Cam ở khu vực Sông Đà [23]. Lê Trần Chấn và cs
(1999) đã thống kê trong hệ thực vật Việt Nam có 120 loài thuộc 21 chi thuộc họ
Cam [7]. Nguyễn Nghĩa Thìn và cộng sự (1998) công bố loài 28 và 11 chi thuộc
họ Cam ở VQG Hoàng Liên [38]. Trong cuốn Đa dạng hệ Nấm và thực vật
VQG Bạch Mã đã thống kê 16 loài và 10 chi thuộc họ Cam [37]. Nguyễn Nghĩa
Thìn và cộng sự (2004) công bố 51 loài và 12 chi thuộc họ Cam ở VQG Pù Mát
[36]. Trần Minh Hợi và cs (2008) đã nghi nhận họ Cam ở VQG Xuân Sơn có 9
chi và 20 loài thuộc họ Cam [15]. Lê Thị Hương và cộng sự (2012) đã công bố
24 loài và 13 chi thuộc họ Cam phân bố ở Pù Hoạt [18]. Gần đây, Đậu Bá Thìn
và cs (2016) ghi nhận ở Khu BTTN Pù Luông có 20 loài thuộc 10 chi của họ
Cam [34].
Nghiên cứu về họ Cam ở Việt Nam ngoài một số công trình của Phạm
Hoàng Hộ (1993, 2000), Trần Kim Liên (2003) còn có một số công trình thống
kê mang tính chất của vùng, miền, VQG, KBTTN. Gần đây nhất là công trình
của Bùi Thu Hà (2012), được xem hoàn chỉnh nhất đến thời điểm hiện tại. Trong
đó, chi Hồng bì (Clausena) có khoảng 30 loài phân bố ở châu Á, châu Phi, châu
Úc. Việt Nam hiện gặp 10 loài; chi Ba chạc (Euodia), còn gọi là Dấu dầu, Thôi
chanh: Có khoảng 120 loài phân bố ở vùng Ấn Độ-Mã Lai đến Bắc Trung Quốc
và châu Úc. Ở Việt Nam gặp 6 loài phân bố rộng ở các khu vực trong cả nước;
chi Cơm rượu (Glycosmis) có 50 loài, ở Việt Nam mới gặp 19 loài. Chi Muồng
truổng (Zanthoxylum), còn gọi là Hạt sẻn, Hoàng mộc: Có khoảng 250 loài phân
bố ở châu Á, châu Phi, Ôxtrâylia, Bắc Mỹ trong vùng nhiệt đới và á nhiệt đới,
một số ít ở ôn đới. Đây là công trình nghiên cứu đầy đủ nhất về 4 chi của họ
Cam (Rutaceae) ở Việt Nam. Tuy nhiên, trong công trình này, tác giả chỉ đề cập
đến một số địa điểm thu mẫu cụ thể, chưa mang tính chất của toàn vùng. Vì vậy,


8
cần có những nghiên cứu đầy đủ hơn nữa để đánh giá toàn diện các loài và tiềm

năng ứng dụng của chúng trong tương lai.
Như vậy, trên thế giới và ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu
về họ Cam (Rutaceae), tuy nhiên đây là một họ thực vật rất có giá trị về mặt
kinh tế, cung cấp nhiều nguồn gen có giá trị về mặt y dược, hoá mỹ phẩm, thực
phẩm… Vì vậy, việc thống kê một cách đầy đủ, cập nhật thành phần loài của họ
này là một công việc hết sức cần thiết và quan trọng.
1.1.3. Ở Nghệ An
Nghiên cứu về họ Cam ở Nghệ An chưa có công trình nào mang tính hệ
thống mà chỉ có các công trình thống kê riêng lẻ về họ này điển hình như Phạm
Hồng Ban (2001) khi nghiên cứu hệ sinh thái sau nương rẫy ở vùng Tây Nam
Nghệ An đã xác định được 12 loài 6 chi [1]. Trong cuốn Đa dạng thực vật VQG
Pù Mát của các tác giả Nguyễn Nghĩa Thìn và Nguyễn Thanh Nhàn (2004) đã
thống kê được 12 chi và 51 loài [36]. Ở Pù Hoạt, Lê Thị Hương và Đỗ Ngọc Đài
(2012) đã thống kê được 6 chi và 21 loài [18]. Hồ Thị Hải (2015), khi nghiên
cứu họ Cam ở Lục Dạ và Châu Khê thuộc vùng đệm VQG Pù Mát đã xác định
được 35 loài thuộc 13 chi [12]. Gần đây, trong quá trình điều tra về các loài thực
vật có tinh dầu ở VQG Pù Mát thì Nguyễn Viết Hùng (2017) đã thống kê được
13 chi, 31 loài [17]. Cũng năm này, Nguyễn Thanh Nhàn đã công bố ở VQG Pù
Mát có 12 chi và 53 loài [27].
Như vậy, các công trình nghiên cứu về họ Cam cũng như bốn chi của các
loài trong họ Cam ở Nghệ An chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ về thành
phần loài mà chỉ công bố rải rác trong các công trình nghiên cứu mang tính đa
dạng chung.
1.2. Tinh dầu và đặc tính của tinh dầu
1.2.1. Khái niệm chung về cây tinh dầu
Những năm trước đây người chưa đưa ra được định nghĩa chính xác về cây
tinh dầu. Khi phát hiện ra một số hợp chất của tinh dầu có trong cơ thể mọi sinh
vật (axít mật của động vật, caroten trong hầu hết thực vật…), người ta cho rằng
không có ranh giới rõ ràng giữa cây tinh dầu và các cây khác. Từ quan điểm này

9
Nicolaev (1968) đưa ra định nghĩa: “Cây tinh dầu là những cây khác biệt với
các cây khác ở chỗ có thể thu được tinh dầu từ nó” [26].
Sau này, khi nghiên cứu cấu trúc và hoạt động chức năng các cơ quan tiết,
người ta đã thấy rõ sự khác biệt về bản chất của cây tinh dầu. Có thể định nghĩa:
cây tinh dầu là những cây có chứa các cấu trúc chuyên biệt làm nhiệm vụ tiết và
tích luỹ tinh dầu.
1.2.2. Khái niệm về tinh dầu
Theo dược điển Pháp (1965) thì tinh dầu là các sản phẩm nhìn chung có
thành phần khá phức tạp, bao gồm các chất dễ bay hơi có chứa trong thực vật, và
có khả năng thay đổi nhiều hay ít trong quá trình chế biến.
Tiêu chuẩn Pháp (1987), đưa ra định nghĩa về tinh dầu như sau: Sản phẩm
thu được từ nguyên liệu có nguồn gốc thực vật, bằng cách cất kéo hơi nước hoặc
bằng các phương pháp cơ học đối với vỏ trái cây thuộc chi Citrus, tinh dầu được
tách ra khỏi nước bằng các phương pháp vật lý”. Định nghĩa này có hạn chế là
loại trừ các sản phẩm thu được bằng cách chiết xuất với dung môi cũng như các
sản phẩm thu được nhờ các phương pháp khác.
Tinh dầu được hiểu là những hỗn hợp của hợp chất hữu cơ, có cấu tạo phân
tử phức tạp và khác nhau về các đặc tính lý học cũng như hóa học. Tinh dầu có
một số đặc tính sau:
- Tất cả tinh dầu đều là hợp chất lỏng, sánh, có hoạt tính quang học, gây
hiện tượng quay cực của ánh sáng.
- Đa số tinh dầu có tỷ trọng nhỏ hơn nước (d<1), một số có tỷ trọng lớn hơn
nước (d>1), không tan hoặc rất ít tan trong nước, nhưng lại tan trong các dung
môi hữu cơ.
- Có mùi thơm do thành phần tinh dầu có các cấu tử dạng tự do.
- Tinh dầu có khả năng bay hơi.
Căn cứ vào cấu tạo phân tử hóa học của tinh dầu được sắp xếp vào 4 nhóm
chủ yếu sau [87]:

- Các hợp chất aliphatic.
- Các terpen và những dẫn xuất của chúng.


10
- Các dẫn xuất benzen.
- Các thành phần khác.
* Các hợp chất aliphatic
Các hợp chất aliphatic là những chất hữu cơ acyclic. Chuỗi nguyên tử
cacbon có thể mạch nhánh, thẳng và một số liên kết giữa các nguyên tử cacbon
có thể không no. Các hydrocarbon aliphatic thường có nhiều trong hoa quả, song
chỉ góp phần nhỏ vào mùi vị của chúng. Mùi thơm nhẹ của hầu hết các alcohol
aliphatic cũng giữ vai trò đáng kể và là bộ phận cấu thành trong các cấu trúc
thơm. Các aldehyd alphatic là những thành phần quan trọng trong các loại
hương liệu và nước hoa. Các ceton aliphatic thường gặp trong tự nhiên, đây là
những hợp chất tạo nên hương vị của thực phẩm. Ngoài ra các este alphatic
thường được sử dụng trong công nghệ thực phẩm.
* Các terpen và dẫn xuất của chúng
Đây là nhóm lớn, thường gặp trong các loài thực vật. Các terpen được cấu
tạo từ isopren (C5H8)n với n = 2 (monoterpen), n=3 (sesquiterpen) ...
- Các hydrocarbon terpen góp phần tạo nên một phần của mùi vị tinh dầu,
nhưng các dẫn xuất oxy hóa của chúng lại là những hợp chất thơm rất quan
trọng.
- Các monoterpen (C10H16) có thể không vòng như geraniol, 1 vòng như
limonen, 2 vòng hoặc 3 vòng như cyclofenchen và tricyclen. Các monoterpen
acyclic thường có các liên kết không bền, do chúng có cấu trúc không bão hòa.
Các monoterpen acyclic ít tham gia thành phần của mùi hoặc sản phẩm mang
hương vị ở thực phẩm song chúng lại được sử dụng làm nguyên liệu cho quá
trình sinh tổng hợp hoặc tổng hợp hóa học để tạo thành các hương liệu có giá trị
trong thực phẩm và mỹ phẩm như: -terpinen, limonen, -terpinen,...

- Trong số các terpen bicyclic thì -pinen, -pinen là là những hợp chất
có giá trị cao trong công nghệ hương liệu.
- Sesquiterpen là những hợp chất được hình thành từ 3 đơn vị isopren và
có công thức cấu tạo chung với 15 nguyên tử carbon. Tuy vậy, hiện vẫn còn
nhiều hợp chất sesquiterpen chưa thể khái quát hóa được về cấu trúc phân tử.


11
Nhiều sesquiterpen là bicyclic có 2 vòng C6 hoặc 1 vòng C6 và 1 vòng C5. Các
hợp chất sesquiterpen luôn thường gặp cùng với monoterpen trong thành phần
của nhiều loài thực vật. Trong tinh dầu, các sesquiterpen luôn là những thành
phần quan trọng, song chúng lại có nhiệt độ sôi cao (nhiệt độ sôi thường trên
200oC) do đó thường không thu được hoặc chỉ thu được rất ít.
Các hợp chất chứa oxy của các monoterpen và các sesquiterpen thường có
giá trị hơn các hydrocarbon terpen. Sự kết hợp của các thành phần chứa oxy thường
tạo thành mùi thơm đặc trưng của nhiều loại tinh dầu. Các alcohol, aldehyd, ether,
ceton và este là những nhóm chức quan trọng của các thành phần chứa oxy.
Các alcohol monoterpen acyclic và những alcohol sesquiterpen thường
góp phần tạo nên mùi đặc trưng và thường có thành phần đáng kể trong nhiều
loại tinh dầu.
Este của các alcohol terpen và các axít béo thấp, đặc biệt là các acetat là
những chất thơm quan trọng trong công nghệ chế biến thực phẩm và hóa mỹ
phẩm. Các este của alcohol terpen cyclic như α-terpinyl acetat, methyl acetat,
bornyl acetat và một số alcohol sesquiterpen như guaiyl acetat, cedryl acetat,...
là những hợp chất thơm có giá trị sử dụng cao trong công nghệ hương liệu.
* Các dẫn xuất benzen
Các dẫn xuất của benzen hoặc các benzoid là những hợp chất có chứa 1
vòng benzen đặc trưng và thường được biểu thị như 1 vòng C6 có 3 nối đôi luân
phiên với các nối đơn giữa các nguyên tử carbon. Đây là nhóm hợp chất khá đa
dạng và được dùng nhiều trong công nghệ thực phẩm và hóa mỹ phẩm dưới dạng

tổng hợp hay tự nhiên. Các este của các alcohol thơm và các axít aliphatic có mùi
thơm đặc trưng nên được sử dụng trong công nghệ thực phẩm và mỹ phẩm.
* Các thành phần khác
Một vài hợp chất chứa nitrogen có những tính chất khá đặc trưng, tuy chỉ
với hàm lượng rất nhỏ, thường nhỏ hơn 0,1%, nhưng lại có tác dụng nâng cao
hương vị hấp dẫn của nhiều loại tinh dầu ngay cả ở dạng thô.
1.2.3. Phân bố cây tinh dầu trong hệ thực vật Việt Nam
Khi nghiên cứu thành phần các loài cây tinh dầu ở các khu vực khác nhau