Chiết xuất, khảo sát một số chỉ tiêu sinh hoá và đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm phối trộn giữa dịch chiết từ nhân hạt xoan chịu hạn (Azadirachtin indica A.Juss) trồng tại việt nam và cypermethr

1
Phần 1.
MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề
Nông nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế nước ta. Trong sản
xuất nông nghiệp, người nông dân gặp rất nhiều khó khăn, trong đó khó khăn lớn nhất
là phòng trừ và tiêu diệt các loại sâu hại cây trồng. Theo thống kê của tổ chức lương
nông thế giới (FAO) cho thấy: các loại cây trồng trên đồng ruộng hiện nay 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. Hằng năm có khoảng 20% sản lượng
lương thực thực phẩm trên thế giới bị mất trắng (Trần thị Thanh, 2003). 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 có biện pháp sử
dụng thuốc trừ sâu hóa học, chúng đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống canh tác
nông nghiệp trong một thời gian dài và mang lại hiệu quả cao ở phạm vi sử dụng rộng
lớn. Có thể nói, không một biện pháp bảo vệ mùa màng nào hiệu quả hơn biện pháp
hóa học về mặt qui mô và hiệu quả.
Nhưng các biện pháp hóa học đã bộc lộ ngày càng nhiều những khuyết điểm
của nó, sau khi dùng chất diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu hóa học, môi trường bị ô nhiễm,
con người bị ngộ độc và cả khu hệ sinh vật đi kèm cũng bị ảnh hưởng làm mất cân
bằng sinh thái. Điều nghiêm trọng hơn là tình trạng gia tăng liều lượng và thời gian
phun thuốc hóa học chống sâu bệnh đã tạo nên dư lượng thuốc không cho phép trên
rau màu và lương thực, là nguyên nhân gây nhiễm độc cho khoảng 1,5 triệu người mỗi
năm trên toàn thế giới, trong đó có khoảng 25 nghìn người bị tử vong (WHO, 1998).
Trước thực trạng này, các nhà khoa học nông nghiệp đã nghiên cứu và đưa ra
phương pháp mới trong phòng trừ và tiêu diệt các loài sâu hại cây trồng. Một trong
những phương pháp đó là kiểm soát sinh học: nghiên cứu sử dụng nấm, vi khuẩn,
virus, ký sinh thiên địch, các hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thảo mộc…có khả năng
phòng trừ, tiêu diệt sâu hại cây trồng hiệu quả và an toàn.
Do đó, các chế phẩm phòng trừ sâu hại cây trồng có nguồn gốc sinh học rất

được quan tâm, bởi chúng ít ảnh hưởng đến sinh vật sống, dễ phân hủy, không làm
2
độc nông phẩm và tiện sử dụng. Trong đó, có các chế phẩm từ cây neem (cây xoan
chịu hạn).
Cây xoan chịu hạn (Azadirachta Indica A.Juss) là một trong những loài thảo
mộc có đặc tính kháng sâu bệnh đang được nghiên cứu và sử dụng ngày càng nhiều ở
nước ta và một số nước trên thế giới do chúng có khả năng phòng trừ hơn 400 loại
dịch hại. Cây xoan chịu hạn có nguồn gốc từ Ấn Độ, du nhập vào nước ta cách đây
gần 30 năm và được trồng nhiều ở các tỉnh miền trung. Hiện nay rừng neem tại Ninh
Thuận và Bình Thuận vẫn không ngừng phát triển với diện tích hơn 1.000 ha, đây là
nguồn nguyên liệu quan trọng, bước đầu tạo ra các sản phẩm phòng trừ sâu hại cây
trồng.
Với mục đích bước đầu thăm dò khả năng phòng trị côn trùng của cây xoan
chịu hạn trồng tại Việt nam, chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá ảnh hƣởng của chế
phẩm phối trộn giữa dịch chiết từ nhân hạt xoan chịu hạn (Azadirachta indica
A.Juss) trồng tại Việt Nam và Cypermethrine đối với sâu xanh (Heliothis
armigera)”.
1.2 Mục đích, yêu cầu
- Khảo sát các chỉ tiêu sinh hóa của nhân hạt xoan chịu hạn trồng tại Việt Nam.
- Chiết xuất hoạt chất sinh học từ nhân hạt xoan chịu hạn và định lượng một số
hoạt chất trong sản phẩm chiết xuất thô từ nhân hạt xoan chịu hạn bằng sắc ký lỏng
cao áp (HPLC).
- Khảo sát hiệu quả gây chết của chế phẩm phối trộn giữa dịch chiết từ nhân hạt
xoan chịu hạn và Cypermethrine đối với sâu xanh (Heliothis armigera).
- Xác định LC
50
của chế phẩm đối với sâu xanh.
1.3 Giới hạn đề tài
Azadirachtin - hợp chất phòng trị côn trùng chính của cây xoan chịu hạn, tập
trung nhiều trong nhân hạt (Dennis, 1992), và sâu xanh (Heliothis armigera) là một

trong những loài sâu hại phổ biến, khó phòng trừ nhất hiện nay, nên đề tài chỉ đánh giá
hiệu quả gây chết của chế phẩm phối trộn từ dịch chiết từ nhân hạt xoan chịu hạn đối
với sâu xanh, và xác định LC
50
của chế phẩm đối với sâu xanh.
Đề tài được thực hiện tại Phòng Các chất có Hoạt tính sinh học; Tổ Công nghệ
sinh học Động vật, Viện Sinh học Nhiệt đới.
3
Phần 2.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về cây xoan chịu hạn
2.1.1 Phân loại [29; 4; 12]
- Nghành : Angiospermatophyta (nghành thực vật hạt kín)
- Lớp : Dicotyledoneae (lớp hai lá nầm)
- Lớp phụ : Archichlamydeae (lớp phụ nguyên hoa bì)
- Nhóm : Dialypetalae (nhóm cánh phân)
- Bộ : Rutales (bộ cam)
- Bộ phụ : Rutinae
- Họ : Meliaceae (họ xoan)
- Họ phụ : Melioideae
- Tộc (chi): Melieae
- Giống : Azadirachta
- Loài : indica A. Juss
2.1.2 Đặc điểm hình thái của cây xoan chịu hạn [36]
Xoan chịu hạn là loại cây thường xanh, tán lá rộng, chiều cao trung bình từ 13
đến 20 m, cây trưởng thành có thể cao 30 mét, chu vi 2,5 m. Nhánh cây trải rộng có
thể vươn dài đến 10 m. Vào những mùa khô hạn, lá cây vẫn xanh tươi ngoại trừ bị
rụng vào mùa thu.
- Đặc điểm của lá: Lá có dạng xẻ, lá kép lông chim lẻ, dài 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. Lá thường xanh tốt quanh năm, không
có thời kỳ rụng lá.
- Kiểu phát hoa: Hoa mọc ở nách lá, thường mọc thành cụm, hoa có 5 cánh,
cuống hoa ngắn, có màu trắng và mùi dễ chịu. Hoa lưỡng tính, có dạng mác nhỏ, lá
bắc rụng sớm. Đài hoa có phủ lớp lông mịn bên ngoài, có 5 thùy ở phần nửa thấp, các
thùy xếp lớp dạng trứng hoặc tròn, có lông mịn nhỏ. Hoa có 5 cánh tràng, mọc xếp
lớp, có dạng trứng ngược hoặc dạng thuôn, có lớp lông mịn phủ bên ngoài. Ở nước ta,
cây thường ra hoa từ tháng 3 đến tháng 5.
4
- Vỏ cây: Cây có vỏ dày trung bình, có các mấu nhỏ phân tán giữa các rãnh dọc
và các rãnh nghiêng nhăn nheo, vỏ có màu xám đậm bên ngoài và màu đỏ lợt bên
trong. Vỏ cây thay đổi về hình dạng và độ dày tùy theo tuổi của cây cũng như theo
điều kiện môi trường và khí hậu. Vỏ của các nhánh nhỏ có màu xanh lợt, mềm và trơn,
đôi khi có các vân dọc màu xanh. Độ dày của vỏ từ 1,25 đến 2,5 cm. Vỏ ngoài nhám,
có nhiều vết nứt. Khi cắt ngang thân cây, quan sát thấy vỏ có ba vùng: vùng ngoại biên
hẹp, có màu tía; vùng giữa có màu trắng; vùng trong cùng khá dày, chứa các sợi libe
thứ cấp, có màu trắng vàng. Vỏ cây có mùi giống mùi tỏi và hơi đắng.
- Rễ và gỗ cây: Hệ thống rễ gồm rễ cọc ngắn và nhiều rễ bên mọc ngang khá
dài. Cấu trúc bên trong và hình dạng bên ngoài của rễ thường giống nhau ở tất cả các
loại rễ. Tuy nhiên, độ dày và mức độ cứng của phần vỏ bên ngoài cũng như kết cấu
của gỗ thay đổi tương ứng theo tuổi của rễ và thành phần của đất. Bề mặt rễ phủ nhiều
bì khổng dạng thuôn hẹp, sắp xếp gần nhau theo chiều dọc và ngang. Gỗ cây có màu
vàng hoặc vàng xám. Lõi gỗ có màu nâu đỏ. Gỗ bóng, cứng, thường nặng, có nhiều
vân gỗ xen nhau.
- Quả và hạt: Cây bắt đầu ra quả sau khi trồng từ 3 đến 5 năm, cho năng suất
cao và ổn định sau 5 đến 10 năm, trung bình một cây trưởng thành cho từ 30 đến 50 kg
quả/ năm. Quả có hình bầu dục, da trơn láng, dài từ 1 – 2 cm, khi chín có màu vàng
hay vàng xanh, thịt quả ngọt. Quả phát triển và chín trong vòng 1 đến 2 tháng, quả
được thu hoạch tốt nhất vào lúc quả chuyển sang màu vàng nhạt hay vàng xanh, tốt

nhất nên thu hái trực tiếp từ cây vì hạt thường giảm chất lượng khi quả rụng xuống đất.
Hạt gồm vỏ và nhân hạt, một hạt có từ 1 đến 3 nhân. Nhân hạt chứa nhiều hợp chất có
khả năng phòng trị nhiều loài dịch hại, đặc biệt là azadirachtin. Theo Siddiqui và ctc
(1993), thì thành phần dầu chiếm từ 35 – 45% trọng lượng nhân hạt. Ở nước ta, thông
thường quả chín từ tháng 6 đến tháng 8. Mỗi hecta có thể trồng từ 50 – 200 cây, cho
sản lượng từ 5.000 – 10.000 kg/ năm.
2.1.3 Nguồn gốc và sự phân bố của cây xoan chịu hạn
Xoan chịu hạn được xem là có nguồn gốc ở vùng Assam và Burma. Tuy nhiên,
nguồn gốc chính xác của nó vẫn chưa được biết, một số người cho rằng xoan chịu hạn
sống tự nhiên ở vùng tiểu lục địa Ấn Độ; những người khác lại cho rằng nó thuộc vùng
khô hạn trên toàn khu vực Nam Á, Đông Nam Á bao gồm Sri Lanka, Thái Lan,
Malaysia và Indonesia [33; 36].
5
Xoan chịu hạn được di thực vào Châu Phi từ những năm đầu của thế kỷ 20.
Ngày nay, nó được trồng rộng rãi ở ít nhất 30 quốc gia, đặc biệt ở vùng dọc theo khu
vực vành đai phía nam sa mạc Sahara. Trong thế kỷ 20, xoan chịu hạn cũng đã được di
thực đến Fiji, Mauritius và nhiều quốc gia thuộc Trung, Nam Mỹ [33; 36].
Xoan chịu hạn được di thực vào Việt Nam năm 1981 do GS. Lâm Công Định,
một nhà lâm học Việt Nam. Nhân dịp tham dự hội thảo quốc tế lâm nghiệp về “Vai trò
của rừng trong sự phát triển của cộng đồng nông thôn” tại Senegal, Châu Phi, ông đã
đem hạt giống xoan chịu hạn về trồng tại vùng đất Phan Thiết, sau đó cho nhân rộng ra
và trồng tại Ninh Thuận, Bình Thuận. Ông cũng là người đặt tên cho loài cây này là
cây xoan chịu hạn (Azadirachta indica A.Juss) để phân biệt với xoan địa phương
(Melia azedarach) được trồng phổ biến ở nước ta [5].
2.1.4 Điều kiện thích nghi và tăng trƣởng [18]
Xoan chịu hạn là loài thực vật có phổ thích nghi rộng và chịu được điều kiện
khắc nghiệt tốt hơn nhiều loài cây khác. Cây vẫn có thể phát triển mạnh trên những
vùng đất khô hạn, nghèo chất dinh dưỡng, đất có độ mặn trung bình hoặc kiềm nặng.
Cây cũng có thể sống sót trên đất có pH thấp, do trong lá xoan chịu hạn có hàm lượng
chất khoáng khá cao, có tác dụng giảm độ acid trong đất.

Cây xoan chịu hạn thích nghi tốt ở những vùng nhiệt đới khô nóng với nhiệt độ
có thể cao hơn 45
0
C và lượng mưa trung bình khoảng 400 – 1500 mm/ năm. Mức độ
tăng trưởng của cây cũng tùy thuộc vào chất lượng đất, cây thường phát triển nhanh
trong 5 năm đầu, có thể đạt chiều cao 4 m sau 5 năm và 10 m sau 25 năm trồng.
2.1.5 Nhân giống [33; 36]
Xoan chịu hạn dễ được nhân giống bằng cả sinh sản hữu tính lẫn vô tính. Cây
có thể được trồng từ hạt, từ cây giống con, cây non, từ chồi rễ mút hoặc nuôi cấy mô.
Tuy nhiên, hiện nay cây thường được trồng từ hạt. Do tỷ lệ nảy mầm của hạt rất biến
động (15% đối với hạt dự trử và 85% đối với hạt tươi), nên nhiều chuyên gia khuyến
cáo gieo hạt sớm trong vườn ươm. Hạt cần ngâm trong nước lạnh 24 giờ và cắt đầu vỏ
hạt để tăng khả năng nảy mầm. Gieo hạt trên những luống cát mịn ở độ sâu 2,5 cm và
cách nhau 2 – 5 cm. Hạt thường nảy mầm từ 1 – 2 tuần.
Nhiều tác giả cho rằng hạt không tồn tại được lâu, chỉ sau 2 – 6 tháng bảo quản
hạt sẽ không thể nảy nầm được. Tuy nhiên, một số nghiên cứu gần đây ở Pháp cho
6
thấy, hạt được bảo quản mà không bị hư vỏ quả trong (nội quả bì) có khả năng nảy
mầm đến 45% sau 5 năm bảo quản.
2.1.6 Công dụng [18; 33; 36; 50]
Xoan chịu hạn có rất nhiều công dụng trong nông nghiệp và công nghiệp. Tại
nhiều nước trên thế giới, cây xoan chịu hạn không những mang lại hiệu quả đáng kể về
kinh tế với nhiều sản phẩm đa dạng mà nó còn giải quyết được một số vấn đề về môi
sinh. Tại Ấn Độ, cây xoan chịu hạn từ lâu đã được xem là một tài sản qúi giá do tính
đa dụng và khả năng thích nghi rộng của nó. Đây là một trong số ít những loài thực vật
mà tất cả các bộ phận của nó đều mang lại những lợi ích thiết thực cho con người.
Lá: xoan chịu hạn là loại cây có tán lá rộng, xum xuê, lá có lượng đạm,
khoáng, caroten tương đối cao nên có thể được sử dụng làm thức ăn cho gia súc.Tại
một số vùng Andhra Pradesh, nông dân thường cho gia súc ăn lá xoan chịu hạn sau khi
sinh con để gia tăng sự tiết sữa, ngoài ra, lá còn có tác dụng phòng trị bệnh giun sán

cho gian súc 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 xoan chịu hạn để gần trẻ em giúp
ngăn ngừa bệnh ho gà. Lá xoan chịu hạn cũng được sử dụng trong bảo quản nông sản
với liều lượng 2 – 5 kg lá xoan chịu hạn/100 kg nông sản (Srivastav và cộng sự, 1998).
Thân: thân cây xoan chịu hạn thường được dùng làm gỗ, rất được ưa
chuận trong xây dựng hoặc trang trí nội thất do có đặc tính kháng mối mọt, màu sắc
đẹp và dễ gia công. Ngoài ra, do có tán lá rộng và luôn xanh tốt nên cây xoan chịu hạn
còn được xem là một loại cây che mát có giá trị, góp phần phục hồi và ngăn ngừa tình
trạng sa mạc hóa đất đai. Quần thể xoan chịu hạn lớn có thể tạo một bầu không khí
trong lành bởi tán cây rộng và hiệu suất quang hợp cao. Do vậy, rừng xoan chịu hạn có
thể làm dịu đi một số vấn đề về môi trường, đặc biệt là sự ấm lên của trái đất. Tuy
nhiên, ở nhiều nước tiềm năng của nó chưa được sử dụng một cách triệt để.
Rễ: dịch chiết từ rễ cây xoan chịu hạn được dùng làm thuốc cổ truyền trị
bệnh ngoài da, suy nhược cơ thể do có chứa nhiều đường, nhựa, protein, tryptophan.
Bộ rễ phát triển khỏe, giúp hạn chế xói mòn đất và góp phần cùng với lá rụng phục hồi
dinh dưỡng cho tầng đất canh tác.
Vỏ cây: chất nhựa trong, có màu hổ phách trích từ vỏ cây xoan chịu hạn
có thể dùng làm thuốc bổ hoặc thuốc trị bệnh vàng da khi phối hợp với một số thảo
7
dược khác. Dịch chiết từ vỏ cây có thể chữa đau răng, bệng sốt rét, bệnh da liễu hoặc
dùng để nhuộm lụa. Do vỏ và rễ cây đều có chứa nimbin và nimbidin nên dịch chiết từ
hai bộ phận này cũng có hoạt tính kháng nấm, kháng dị ứng hoặc trị bệnh ngoài da.
Quả: thịt quả giàu carbohydrat, khi chín có vị ngọt, có thể ăn được hoặc
sử dụng trong công nghệ lên men. Thịt quả cũng là cơ chất triển vọng để tạo khí
methane. Thịt quả cũng được dùng làm thuốc tẩy giun, thuốc giảm đau, thuốc bổ. Quả
khô ngâm nước có thể trị được một số bệnh ngoài da. Nước thịt quả khô khi phun lên
cây có thể xua đuổi nhiều loài côn trùng, đặc biệt hữu hiệu đối với châu chấu.
Hạt: hạt xoan chịu hạn chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học như
azadirachtin, meliantriol, salanin,...trong đó quan trọng nhất là azadirachtin.

Azadirachtin là hoạt chất chính có tác dụng phòng trị nhiều loại côn trùng thuộc các
bộ, họ khác nhau. Dịch chiết từ hạt được dùng để sản xuất thuốc trừ sâu, thuốc giảm
đau, thuốc sát trùng và cả thuốc ngừa thai. Ngoài ra, dầu hạt xoan chịu hạn còn được
dùng trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, xà phòng và nhiều lĩnh vực khác.
Bánh dầu neem: là sản phẩm phụ có giá trị của công nghiệp ép dầu.
Bánh dầu chứa khoảng 1,07 – 1,36 % lưu huỳnh, 2 – 3 % nitơ. Với 2 – 3% đạm; 1%
lân; 1,4 % kali trong thành phần, bánh dầu neem là nguồn nguyên liệu tốt sản xuất
phân hữu cơ nhằm cung cấp dinh dưỡng cho cây, duy trì và cải thiện độ phì của đất,
giải quyết được vấn đề chất thải của ngành công nghiệp ép dầu (Lâm Công Định,
1985; 1991; 1998 và Lim, 1994).
Khi nói về giá trị của xoan chịu hạn, Dennis (1992) đã khẳng định: “neem là
loài cây có thể giải quyết nhiều vấn đề của toàn cầu”.
2.2 Tình hình nghiên cứu về cây xoan chịu hạn
2.2.1 Trên thế giới
Cây xoan chịu hạn đã được trồng phổ biến ở Ấn Độ và Burma như một loại cây
thuốc có giá trị và cho đến nay, Ấn Độ vẫn là nước trồng xoan chịu hạn lớn nhất thế
giới. Tại đây, cây xoan chịu hạn được trồng khắp nơi và được xem như là loài cây tiêu
biểu của quốc gia. Hơn 14 triệu cây xoan chịu hạn cho 418.633 tấn hạt/ năm đã đem
lại nguồn lợi hàng năm khoảng 1 vạn tấn dầu và 4 vạn tấn bánh dầu (Gupta và Sharma,
1998).
Cuối những năm 1920, các nhà khoa học Ấn Độ đã có những nghiên cứu đầu
tiên về cây xoan chịu hạn nhưng kết quả của họ chưa được đánh giá cao [33].
8
Năm 1959, nhà côn trùng học người Đức Heinrich Schmutterer chứng kiến nạn
dịch châu chấu ở Sudan, ông quan sát thấy xoan chịu hạn là cây duy nhất không bị
châu chấu tấn công. Từ đó ông bắt đầu quan tâm nghiên cứu các hoạt chất trong cây
xoan chịu hạn [33].
Năm 1962, Heinrich Schmutterer và các nhà khoa học Ấn Độ đã chứng minh
rằng dịch chiết từ xoan chịu hạn có khả năng xua đuổi được châu chấu và dịch chiết từ
hạt có hiệu lực hơn so với dịch chiếc từ lá xoan chịu hạn [33].

Năm 1971, lần đầu tiên Morgan và cộng sự đã cô lập và xác định được hợp chất
azadirachtin, hợp chất gây ngán ăn mạnh nhất đối với côn trùng từ hạt xoan chịu hạn
[30].
Từ năm 1971 đến 1992, đã có nhiều công trình nghiên cứu về hóa học của xoan
chịu hạn; về đặc điểm sinh thái của xoan chịu hạn; về vấn đề chiết xuất hoạt chất sinh
học từ xoan chịu hạn; về phương thức hoạt động của azadirachtin lên côn trùng; về
tính gây ngán ăn của dịch chiết từ xoan chịu hạn đối với côn trùng; về ảnh hưởng của
dịch chiết từ xoan chịu hạn lên nhện, tuyến trùng, giun tròn và lên nấm, .v.v. Các
nghiên cứu này được báo cáo và trình bày trong 3 cuộc hội thảo quốc tế về xoan chịu
hạn tổ chức ở Đức và Kenya; 2 hội thảo ở Mỹ; tạp chí “Neem Newletter” ở Ấn Độ, .v.
v. Cụ thể là:
- Năm 1980, hội thảo quốc tế về cây xoan chịu hạn được tổ chức tại Rottach –
Egern, Đức.
- Năm 1983, hội thỏa quốc tế về cây xoan chịu hạn được tổ chức tại
Rauischholzhausen, Đức.
- Năm 1984, các nhà khoa học Ấn Độ cho ra đời tập chí “Neem Newletter”,
cung cấp các ấn phẩm miễn phí về việc nghiên cứu và sử dụng cây xoan chịu hạn.
- Năm 1986, hội thảo quốc tế về cây xoan chịu hạn được tổ chức tại Nairobi,
Kenya.
- Năm 1989, Bộ Nông nghiệp Mỹ xuất bản một thư mục với chủ đề “Cây
Neem: Tác nhân ức chế sự sinh trưởng và gây ngán ăn ở côn trùng”.
- Năm 1990, Mỹ tổ chức hội thảo quốc gia về xoan chịu hạn lần thứ nhất và
năm 1991, Mỹ tổ chưc hội thảo quốc gia về xoan chịu hạn lần thứ hai [33].
Giai đoạn từ 1992 đến nay, các nhà khoa học trên thế giới tiếp tục tổ chức
những hội thảo quốc tế về cây xoan chịu hạn (lần thứ 4 ở Ấn Độ vào năm 1993, và lần
9
thứ 5 ở trường Đại học Queensland Gatton College, Úc) và nhiều công trình nghiên
cứu tổng thể cũng như các nghiên cứu có tính chuyên sâu về cây xoan chịu hạn như:
Nghiên cứu về quá trình ra hoa, ra hạt của cây; nghiên cứu những biện pháp cải tiến di
truyền ở xoan chịu hạn, kỹ thuật tạo dòng và các kỹ thuật công nghệ sinh học để thu

hiệu suất cao về xoan chịu hạn; chuẩn hóa kỹ thuật nhân giống; nghiên cứu về những
ứng dụng của xoan chịu hạn trong Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Y - Dược; nghiên cứu
chiến lược sản xuất và quản lý cây xoan chịu hạn .v.v. [31; 32; 33; 36; 37].
2.2.2 Ở Việt Nam
Năm 1981 GS. Lâm Công Định đã tiến hành những khảo nghiệm trồng thử cây
xoan chịu hạn giống Senegal ở Bình Thuận. Bước đầu cho thấy cây xoan chịu hạn
thích nghi tốt đối với vùng đất khô cằn này [5].
Bên cạnh đó, vịêc nghiên cứu hoạt chất tách chiết từ cây xoan chịu hạn và cây
xoan ta cũng đã được nghiên cứu tại một số cơ sở nghiên cứu ở Hà Nội (công trình
nghiên cứu của 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 thảo mộc từ xoan chịu hạn 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 này còn bị hạn chế do nguồn nguyên liệu
ít, không đáng kể về mặt số lượng, hơn nữa cây xoan chịu hạn tỏ ra không thích hợp
đối với các tỉnh phía Bắc (không ra hoa, phát triển chậm …) [24].
Từ đầu những năm 1990, việc trồng xoan chịu hạn đã được đẩy mạnh ở 2 tỉnh
khô hạn nhất của nước ta là Bình Thuận và đặc biệt là Ninh Thuận. Tỉnh Ninh Thuận
tiến hành trồng thử xoan chịu hạn giống Senegal và Ấn Độ trên vùng đất cát hoang,
chạy dọc theo biển có khí hậu rất khắc nghiệt, lượng mưa trung bình hằng năm nhỏ và
chỉ tập trung trong 2 – 3 tháng. Hiện đã trồng được 380 ha trong đó có 70 ha xoan chịu
hạn thuần loại. Một số diện tích trồng từ năm 1996 (7 ha) đã cho hoa và trái. Điều này
chứng tỏ cây xoan chịu hạn thích hợp với vùng đất khô cằn này và việc trông xoan
chịu hạn trước mắt là phục vụ cho mục đích phủ xanh đất trống, cải tạo môi trường
sống và đồng thời tạo nguồn nghiên liệu có giá trị phục vụ cho nhiều mục đích sử
dụng [24].
Năm 1991, Giáo sư Lâm Công Định đã viết một cuốn sách nói về loài cây xoan
chịu hạn (Azadirachtin indica A.Juss) được nhập nội vào Việt Nam và công bố những
10
nghiên cứu về điều kiện khí hậu, canh tác để phát triển loài cây này trên vùng đất cát

nóng Tuy Phong thuộc tỉnh Bình Thuận [5].
Năm 1999 – 2000, Viện Sinh học Nhiệt đới Thành phố Hồ Chí Minh đã tiến
hành thử nghiệm dầu xoan Ấn Độ lên sự phát triển bọ hà khoai lang và nghiên cứu ảnh
hưởng của dầu xoan chịu hạn lên sự ký sinh của bọ hà khoai lang, kết quả cho thấy dầu
xoan chịu hạn có hiệu lực phòng trừ bọ hà khoai lang [18], có tác dụng làm giảm sự ký
sinh, sự sinh sản của bọ hà đối với khoai lang ngay từ tuần đầu tiên và có tác dụng xua
đuổi bọ hà đến ký sinh [19]. Bên cạnh đó, Viện cũng đã hoàn thành qui trình nhân
giống cây xoan chịu hạn bằng nuôi cấy mô [19].
Năm 2001, Dương Anh Tuấn và cộng sự bước đầu nghiên cứu thành công việc
chiết tách và tinh sạch Azadirachtin từ nhân hạt xoan chịu hạn trồng tại Việt Nam và
thử nghiệm hoạt tính gây ngán ăn trên sâu khoang [26].
Năm 2001, Nguyễn Thị Minh Hà đã khảo sát thành phần hóa học của hạt và lá
xoan chịu hạn thu hái từ các cây xoan chịu hạn trồng tại Việt Nam; chiết xuất thô hoạt
chất sinh học từ nhân hạt xoan chịu hạn và thử tác dụng kháng nấm Fusarium
oxysporum, Alternaria sp. của sản phẩm chiết xuất thô này [9].
Năm 2001, Nguyễn Thị Thủy đã khảo sát hoạt tính ức chế sinh trưởng rầy nâu
và ngài gạo của sản phẩm chiết xuất từ nhân hạt xoan chịu hạn [25].
Năm 2003, Vũ Văn Độ, Nguyễn Tiến Thắng đã chiết xuất, tinh sạch và xác
định được hàm lượng azadirachtin và salanin trong nhân hạt xoan chịu hạn.
Năm 2003, Trần Thị Hồng Anh đã khảo sát hoạt tính ức chế sâu hại của sản
phẩm chiếc xuất từ xoan chịu hạn [1].
Năm 2003, Vũ Đăng Khánh đã khảo sát hoạt tính kháng một số loài nấm gây
bệnh và nấm Aspergillus flavus sinh độc tố Aflatoxin của sản phẩm chiết xuất từ xoan
chịu hạn trồng tại Việt Nam [12].
Năm 2004, Lê Thị Thanh Phượng đã chiết xuất được các hoạt chất sinh học từ
nhân hạt Neem (Azadirachta indica A.Juss) và khoả sát tác động của chúng đối với
ngài gạo (Corcyra cephadonica St.) [18].
Năm 2005, Vũ Văn Độ, Vũ Đănh Khánh và Nguyễn Tiến Thắng đã đánh giá
được độ độc của chế phẩm phối trộn giữa dầu neem và Bt (Baccillus thuringiensis) đối
với sâu xanh (Heliothis armigara ), sâu tơ (Plutella xylostella) [6 ].

11
Năm 2001, Viện Sinh học Nhiệt đới được Nhà nước giao thực hiện đề tài cấp
nhà nước theo Nghị định thư giữa Việt Nam và Ấn Độ về “Nghiên cứu và sử dụng cây
xoan chịu hạn (Azadirachtin indica A.Juss) trồng tại Việt Nam”. Kết quả: Đã xây dựng
được bản đồ trồng xoan chịu hạn tại Ninh Thuận, nghiên cứu và hoàn thiện qui trình
nhân giống cây xoan chịu hạn và đã tiến hành trồng thử nghiệm xoan chịu hạn cấy mô
tại Ninh Phước, Ninh Thuận; xây dựng qui trình chiết xuất thô hoạt chất sinh học từ
nhân hạt, qui trình chiết tách và tinh sạch azadirachtin, salanin; xác định hàm lượng
azdirachtin, salanin và mimbin bằng kỹ thuật HPLC, khảo sát ảnh hưởng của sản phẩm
chiết xuất lên sự sinh trưởng của một số loại nấm gây bệnh và rầy nâu hại lúa [22; 24].
2.3 Các hoạt chất phòng trị côn trùng trích từ cây xoan chịu hạn
2.3.1 Các hoạt chất có trong xoan chịu hạn
Trong cây xoan chịu hạn, trên 300 hợp chất tự nhiên đã được phân lập và mô tả.
Tanin có nhiều trong vỏ cây (14%), lá cây ngoài các limonoid còn chứa tinh dầu và
alkaloid. Theo Mitra (1963), lá cây chứa alkaloid “Parisian”, xoan chịu hạn tự bảo vệ
nó khỏi nhiều loại côn trùng gây hại do nó chứa nhiều thành phần có hoạt tính kháng
côn trùng. Xoan chịu hạn chứa hỗn hợp của 3 đến 4 hợp chất chính và khoảng hơn 20
các hợp chất phụ khác, các hợp chất phụ này có tác động theo phương cách này hay
phương cách khác. Các hợp chất chính thuộc về nhóm các hợp chất tự nhiên
triterpenoid; chuyên biêt hơn, đó là các limonoid (tetranotriterpenoid) [33].
Cho đến nay, 9 limonoid trong xoan chịu hạn đã được chứng minh là có khả
năng ngăn cản sự phát triển của côn trùng, đặc biệt là những côn trùng gây dịch bệnh
cho nông nghiệp và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Nhiều limonoid mới vẫn
đang tiếp tục được phát hiện trong cây, các limonoid như azadirachtin, salannin,
meliantriol, nimbin, nimbidin được xem là thành phần hoạt chất chính trong xoan chịu
hạn. [33; 36]
2.3.2 Dầu xoan chịu hạn
Theo Tewari (1992), nhân hạt xoan chịu hạn có chứa khoảng 40,0 – 48,9% dầu,
dầu xoan chịu hạn có màu vàng nâu, mùi tỏi. Theo Ketkar (1976), nhân hạt xoan chịu
hạn khi được chiết xuất bằng phương pháp ép thu được từ 30 – 40% dầu. Cặn dầu có

thể được chiết xuất bằng một số dung môi khác. Theo Anon (1985), dầu xoan chịu hạn
có thể được tách chiết bằng cách đun sôi nhân hạt xoan chịu hạn đã được xay nhỏ
trong nước.
12
Một số đặc tính lý hoá của dầu xoan chịu hạn được trình bày ở Bảng 2.1
Bảng 2.1: Một số đặc tính lý hóa của dầu xoan chịu hạn [36]
Chỉ số khúc xạ ở 40
o
1,4617 – 1,4627
Tỷ trọng ở 30
o
0,9087 – 0,9189
Độ chuẩn 35,8
Chỉ số iod 68,0 – 75,8
Chỉ số xà phòng hóa 193 – 204
% chất khô không bị xà phòng hóa 0,8 – 2,4
Thành phần chính Acid oleic

2.3.3 Azadirachtin và các limonoid khác
2.3.3.1 Azadirachtin
Azadirachtin là hợp chất chính trong xoan chịu hạn, có công thức phân tử là
C
35
H
44
O
16
, nhiệt độ nóng chảy 154 – 158
o
C, có hoạt tính kháng côn trùng mạnh nhất,

đặc biệt là tác động xua đuổi và ức chế sinh trưởng mạnh.
Azadirachtin có cấu trúc tương tự như hormone “ecdysone”, hormone này có
tác dụng kiểm soát tiến trình biến đổi nội hóa học của côn trùng khi côn trùng chuyển
từ dạng ấu trùng sang dạng nhộng để sang dạng trưởng thành. Azadirachtin được xem
như chất ngăn cản sự tổng hợp các hormone cần thiết cho cở thể côn trùng, do đó phá
vỡ chu kỳ sống của côn trùng.
Azadirachtin tập trung nhiếu nhất trong nhân hạt xoan chịu hạn. Trung bình 1
gram nhân hạt chứa từ 2 đến 4 mg azadirachtin, đặc biệt ở Senegal, 1g nhân hạt có thể
chứa đến 9 mg azadirachtin [33].
Hàm lượng azadirachtin trong nhân hạt xoan chịu hạn cũng biến động tùy thuộc
vào nguồn gốc, xuất xứ, điều kiện khí hậu ở nhiều vùng khác nhau, trong mỗi cây
cũng có sự biến động về hàm lượng azadirachtin (Bảng 2.2), (Ermel và cộng sự, 1987;
Singh, 1987) [36].





13
Bảng 2.2: Sự biến động hàm lƣợng azadirachtin trong mẫu hạt từ nhiều nơi
khác nhau [36; 37].
Xuất xứ
Hàm lượng azadirachtin
( % trọng lượng khô)
Theo tác giả
Sri Lanka 0,2 – 0,65 Eeswara (1996)
Ấn Độ 0,2 – 0,75 Anon (1985)
Nicaragoa và Indonesia 0,48 Tewari (1992)
Togo, Burma, Mauritius 0,3 – 0,39 Anon (1985)
Sudan 0,19 Tewari (1992)

Senegal 0,33 Ermel (1995)
Kenya, Nigeria, Ghana 0,10 – 0,35 Morgan (1982)
Hàm lượng azadirachtin cũng phụ thuộc vào tời điểm thu hái, quả xoan chịu
hạn thu hoạch tốt nhất khi nó chuyển sang màu vàng hay vàng xanh, lúc này hàm
lượng azadirachtin cao nhất. không nên để quả quá chín và rụng vì hạt thường bị giảm
chất lượng khi bị rơi xuống đất [33; 36].
O
O
H
OH
H
3
CO O
O
H
O
OH
3
C
O
H
3
C
O
CH
3
O
H
H
H

3
CO
O
OH
CH
3
HO
O
CH
3

Hình 2.1: Công thức cấu tạo của Azadirachtin [36]
2.3.3.2 Meliantriol
Meliantriol là một hợp chất thuộc triterpenoid alcohol, là tác nhân gây ngán ăn
mạnh đối với côn trùng ngay cả khi xử lý với nồng độ rất thấp. Nhiều loại côn trùng đã
không dám ăn trong khoảng 2 – 6 tuần sau khi tiếp xúc với chế phẩm từ xoan chịu hạn
(hình 2.4) [36].
14

Hình 2.2: Công thức cấu tạo của meliantriol [42]
2.3.3.3 Salannin
Salannin cũng có hoạt tính gây ngán ăn mạnh và là chất chống lại sự lột xác của
côn trùng. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng chất này tác động mạnh lên sự lột xác của
con bọ cánh cứng trên dưa chuột – Acalymma vitta và bọ cánh cứng Nhật Bản –
Popillia japonica. Trong hạt, hàm lượng salannin thường từ 15 – 1247 g/ g nhân hạt
xoan chịu hạn (Eeswara và cộng sự, 1996), (hình 2.5) [36].

Hình 2.3: Công thức cấu tạo của Salannin [42]
2.3.3.4 Nimbin và Nimbidin
Hai chất này được xem là có hoạt tính kháng virus mạnh. Chúng tỏ ra có hiệu

quả đối với virus gây bệnh trên cây cà chua, bệnh đậu mùa và bệnh trên gia cầm.
Eeswara và cộng sự (1996) báo cáo rằng nimbidin có trong hạt xoan chịu hạn từ 9 đến
619 g/ g nhân hạt (hình 2.6) [36].
15
Nimbidin là thành phần chủ yếu gây ra vị đắng của dịch chiết từ hạt xoan chịu
hạn với cồn. Nimbidin chiếm khoảng 2% trong nhân hạt xoan chịu hạn [33].


Hình 2.4: (a) Công thức cấu tạo của Nimbin [36]
(b) Công thức cấu tạo của Nimbidin [42]
2.3.3.5 Các chất khác
Những chất có bản chất limonoid mới được tìm thấy sau này:
Diacetylazadirachtin được chiết từ quả tươi, hiệu lực tương tự azadirachtin. Hai chất
tương tự salannin là 3 – diacetylsalannin và salannol gây ra sự ngán ăn ở côn trùng.
2.4 Phƣơng thức tác động và phổ tác động của các hoạt chất trong xoan chịu hạn
2.4.1 Đối với côn trùng
2.4.1.1 Phƣơng thức tác động [23]
Azadirachtin và các hoạt chất sinh học khác ở cây xoan chịu hạn có hình dạng
và cấu trúc tương tự nhiều loại hormone quan trọng trong cơ thể côn trùng, nên chúng
dễ dàng xâm nhập và dần dần ức chế hệ nội tiết, gây ra những rối loạn về hormone ở
côn trùng (Parma, 1987; Murray và ctv, 1997). Các hoạt chất này thường tác động lên
côn trùng theo các phương thức chủ yếu sau đây:
Gây ngán ăn: Là một trong những phương thức tác động đặc trưng của các hoạt
chất trong cây xoan chịu hạn đối với côn trùng, trong đó azadirachtin là hoạt chất gây
ngán ăn mạnh nhất đối với nhiều loại côn trùng. Salannin và meliantriol cũng có khả
năng này.
Dịch chiết từ hạt xoan chịu hạn chiết xuất trong nước ở nồng độ 0,5 – 1,0% gây
ngán ăn hiệu quả đối với Spodoptera litura F. trên đồng ruộng thuốc lá mà không ảnh
hưởng xấu lên chất lượng thuốc lá (Johshi và ctv, 1984).
(a) (b)

16
Xua đuổi: Các chất xua đuổi dễ bay hơi nên có khả năng tác động đến côn trùng
từ xa thông qua cơ quan thụ cảm hóa học khứu giác, gây bất lợi trong đời sống sinh
học của côn trùng, khiến chúng di chuyển ra xa vùng gây nhiễm. (Lê Trường và
Nguyễn Trần Oánh, 1975)
Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiều loại côn trùng dễ dàng bị xua đuổi
bởi các hoạt chất trích từ cây xoan chịu hạn, nhất là châu chấu và các loại bọ rầy. Năm
1980, ngoài việc chứng minh hoạt chất gây ngán ăn, Saxena và ctv cũng đã theo dõi
tác động xua đuổi của dầu xoan chịu hạn đối với rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.).
Khả năng diệt côn trùng: Các hoạt chất từ xoan chịu hạn ở nồng độ thích hợp có
khả năng diệt côn trùng (đặc biệt là ấu trùng muỗi, ruồi đục quả, bọ rầy) ở các tỷ lệ
khác nhau, tuy nhiên hiệu lực cần có thời gian nhất định chứ không nhanh và mạnh
như thuốc trừ sâu hóa học tổng hợp.
Ảnh hưởng đến phát triển và biến thái: Theo Koul (1984), tác động của xoan
chịu hạn đối sự phát triển và biến thái của côn trùng thường biểu hiện qua các biến đổi
như: giảm kích thước, giảm trọng lượng, kéo dài thời gian phát triển, tạo ra những
trưởng thành dị dạng như cụt râu, cụt cánh hoặc râu, cánh, chân bị biến dạng.
Làm giảm sức sinh sản và gây vô sinh: Các hoạt chất sinh học từ cây xoan chịu
hạn có khả năng ức chế sinh sản của nhiều loại côn trùng như ngăn chặn sự đẻ trứng
và làm trứng không nở.
Ngoài ra, các hoạt chất từ cây xoan chịu hạn còn tác động lên côn trùng theo
phương thức khác như làm giảm khả năng nuốt thức ăn, hoặc ức chế sự hình thành
kitin (polyacetyl glycoamine), thành phần cơ bản nhất của vỏ côn trùng, làm côn trùng
không lột xác được.
2.4.1.2 Phổ tác động [23]
Có khoảng 200 loài côn trùng thuộc nhiều bộ khác nhau chịu tác động của hoạt
chất chiết xuất từ xoan chịu hạn, chủ yếu ở các bộ sau:
- Bộ cánh thẳng (Orthoptera): phương thức tác động chủ yếu là gây ngán ăn.
- Bộ cánh cứng (Coleoptera): ngoài hiệu quả gây ngán ăn, còn có thể giết chết
ấu trùng khi tiếp xúc với nguồn thuốc.

- Bộ cánh đều (Homoptera) và bộ cánh vảy (Lepidoptera): Hiệu quả gây ngán
ăn, ức chế tăng trưởng, quá trình lột xác; biến thái và sinh sản của chúng bị rối loạn.
- Bộ hai cánh (Diptera): tác động lên nhiều loài ruồi quả, ruồi nhà, muỗi,…
17
- Bộ cánh nửa (Heteroptera): bị tác động bởi cơ chế ngán ăn, ức chế phát triển
và biến thái làm cho quần thể côn trùng dần dần bị suy thoái.
- Bộ cánh tơ (Thysanoptera): phương thức tác động chủ yếu là ức chế phát triển
và sinh sản của đối tượng.
2.4.2 Đối với vi nấm [23]
Dầu xoan chịu hạn có thể ức chế hoàn toàn Aspergillus niger, Fusarium
monoliforme, Macrophomina phaseolina và Drechslera rostrata (Anon, 1986). Dịch
chiết từ lá xoan chịu hạn cũng có khả năng ức chế phát triển và sự nảy mầm bào tử của
nấm Fusarium equiseti, Fusarium semitectum và giảm mức độ bệnh ở củ khoai tây gây
ra bởi hai loại nấm Aspergillus flavus và Aspergillus niger.
Dịch chiết từ lá xoan chịu hạn cũng có hiệu quả ức chế đối với nấm gây bệnh
cháy lá ở lúa (Pyricularia oryzae), (Rajeswari và Mariappan, 1993). Dịch chiết từ lá
xoan chịu hạn có tác dụng ức chế sự sinh tổng hợp độc tố của hai loại nấm A. flavus và
A. parasiticus (Hampden và ctv, 1993).
2.4.3 Đối với tuyến trùng [23]
Dịch chiết từ lá, hoa, quả và vỏ cây xoan chịu hạn có độc tính cao đối với nhiều
loại tuyến trùng như: Helicotylenchus indicus Siddiqui, Hoplolaimus indicus Sher và
Tylenchus filiformis, Tylenchorchynchus brasscae Siddiqui, Rotylenchus reniformis và
Meloidogyne incognita Chitwood (Siddiqui và Alam, 1985). Nimbin và một số hợp
chất thuộc nhóm limonoid khác có khả năng ức chế giai đoạn trưởng thành, làm rối
loạn chu kỳ sống và có thể gây chết cho đối tượng (Vijayalakshmi và ctv, 1985).
2.5 Một số công trình nghiên cứu về tác động của dịch chiết từ xoan chịu hạn lên
sâu bọ
Phần này trình bày một số kết quả nghiên cứu đã công bố liên quan đến tính
kháng sâu hại của các sản phẩm chiết xuất từ xoan chịu hạn, làm cơ sở cho việc thực
hiện đề tài này.

Nhóm tác giả Dương Anh Tuấn và cộng sự thuộc Viện Hóa Học – Trung Tâm
Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia đã phân lập hoạt chất azadirachtin từ hạt
cây xoan chịu hạn trồng tại Ninh Thuận. Kết quả cho thấy hoạt chất azadirachtin phân
lập có độ sạch 92%, hiệu suất chiết tách là 0,054%. Thử nghiệm trên sâu khoang hại
rau Spodoptera litura cho thấy azadirachtin có hoạt tính gây ngán ăn khá cao, chỉ số
18
gây ngán ăn trung bình đạt 71,54% ở liều lượng 7,89 mg/cm
2
và chỉ số ngán ăn trung
bình đạt 87 ở liều lượng 15,6 mg/cm
2
[8].
Những thí nghiệm ở phòng thí nghiệm và nhà kính cho thấy dịch chiết từ nhân
hạt xoan chịu hạn (NSKE’s) làm giảm đáng kể khả năng đẻ của Leptinotarsa
decemlineata trong suốt thời kỳ sinh sản (khoảng 3 tháng). Sau khi phun lên lá khoai
tây bằng dịch chiết AZT – VR – K (Feulrhake, 1984) 2,5ml/l nước hoặc dịch chiết từ
nước, con cái ăn lá đã xử lý thuốc đẻ rất ít trứng, một số con hoàn toàn không đẻ.
Trong khi đó, 20 con đối chứng (không ăn lá đã xử lý thuốc) thì sinh sản bình thường.
Vậy ta có thể điển khiển bằng cách phun NSKE’s vào ruộng khoai tây tại thời điểm bắt
đầu của thời kỳ đẻ trứng, vào mùa xuân [46].
Nguyễn Thị Phương Thảo, Nguyễn Thị Quỳnh, Nguyễn Tiến Thắng và Akiko
Hirano bước đầu 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.) đã kết luận: dầu
neem bắt đầu tác dụng với Bọ Hà ở tuần thứ 2 sau xử lý và hiệu quả càng rỏ rệt ở tuần
thứ 3 và tuần thứ 4 sau xử lý. Ở nồng độ 200 ppm, tác dụng của dầu neem đối với Bọ
Hà là rỏ rệt nhất. Dầu neem làm giảm sự ký sinh, sự sinh sản của Bọ Hà đối với khoai
lang ngay từ tuần đầu tiên và có tác dụng xua đuổi Bọ Hà đến ký sinh [21].
Nhóm tác giả Vũ Văn Độ, Vũ Đăng Khánh và Nguyễn Tiến Thắng thuộc Viện
Sinh học Nhiệt đới – Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia đã đánh
giá được hiệu quả gây chết của chế phẩm phối trộn giữa dầu neem và Bt (Bacillus

thuringiensis) đối với sâu xanh (Heliothis armigera) và sâu tơ (Plutella xylostella).
Kết quả nghiên cứu cho thấy: chế phẩm phối trộn giữa dầu neem và Bt gây chết sâu
xanh và sâu tơ mạnh hơn so với chế phẩm chỉ chứa dầu neem hoặc chỉ chứa Bt. Hiệu
quả gây chết mạnh nhất và rõ ràng nhất ở nồng độ 32% dầu neem và 10% hoặc 15%
Bt [6].
Theo S. Singh và R. P. Singh, dịch chiết xuất từ nhân hạt xoan chịu hạn và
Azadirachtin làm cản trở khả năng đẻ trứng của Bactrocera cucurbitae và Bactrocera
dorsalis. Azadirachtin và năm loại dịch chiết từ nhân hạt xoan chịu hạn gồm: dịch
chiết trong nước, dịch chiết trong ethanol, dịch chiết trong hexane, dịch chiết trong
ethanol được loại dầu bằng n – hexane, và dịch chiết trong acetone của bột nhân hạt
neem đã loại dầu được dùng để thử nghiệm sự tác động của chúng lên sự đẻ trứng.
Dưới điều kiện thử nghiệm có chọn lọc, tất cả dịch chiết trừ dịch chiết trong nước đều
19
ngăn cản đáng kể sự đẻ trứng của Bactrocera cucurbitae tại nồng độ 1,25% trở lên.
Dịch chiết từ nước chỉ tác động ở nồng độ 5% trở lên. Đối với Bactrocera dorsalis,
dịch chiết trong ethanol và trong acetone tác động ở nồng độ 1,25% trở lên, dịch chiết
trong nước và trong ethanol được loại dầu bằng n – hexane chỉ tác động từ 5% trở lên
và dịch chiết trong n- hexane chỉ tác động từ tại nồng độ 20% [47].
2.6 Chiết xuất, phối chế và sử dụng các sản phẩm chiết xuất từ xoan chịu hạn
2.6.1 Chiết xuất hoạt chất từ xoan chịu hạn
Mặc dù các hoạt chất sinh học được tìm thấy ở hầu hết các bộ phận cây xoan
chịu hạn nhưng các hoạt chất sinh học trong nhân hạt chiếm đa số và dễ thu nhận nhất.
Người ta có thể thu nhận hoạt chất sinh học bằng cách chiết xuất với các loại dung môi
khác nhau. Các chất có hoạt tính sinh học hòa tan kém trong nước nhưng lại hòa tan
gần như hoàn toàn trong dung môi hữu cơ: alcohol, ketone hoặc ether. Việc chiết xuất
khá đơn giản, người ta có thể áp dụng phương pháp truyền thống như ngâm, ngấm kiệt
và khuấy trộn hoặc phương pháp hiện nay nhờ sử dụng máy ép lạnh.
Phương pháp ngâm: Ngâm là phương pháp cho nguyên liệu đã nghiền
nhỏ đến độ mịn thích hợp, sau đó cho tiếp xúc với dung môi trong một một thời gian
nhất định. sau một thời gian ngâm, gạn lấy dịch chiết và dịch ép, sau đó để lắng, lọc

lấy dịch trong [8].
Phương pháp ngấm kiệt: Ngấm kiệt là phương pháp chiết xuất hoạt chất
bằng cách cho dung môi chảy qua rất chậm khối nguyên liệu đựng trong một dụng cụ
đặc biệt gọi là bình ngấm kiệt, trong quá trình chiết xuất không cần khuấy trộn, có
nhiều cách ngấm kiệt khác nhau như: ngấm kiệt phân đoạn (tái ngấm kiệt), ngấm kiệt
ngược dòng (gián đoạn và liên tục), ngấm kiệt dưới tác dụng của áp suất, …[9]
Ép dầu: Ấn Độ và một số nước thường dùng công nghệ ép dầu từ nhân
hạt xoan chịu hạn, dầu ép có màu nâu sẩm, vị đắng và có mùi tỏi do có các hợp chất
lưu huỳnh có trong hạt. Phần bã sau khi ép có thể được chiết tiếp bằng các dung môi
khác nhau để tận thu hoạt chất hoặc sử dụng làm phân bón. Các dịch chiết thường
được pha chế thành các chế phẩm dạng hạt, bột phun, bột hòa nước hoặc dạng nhũ, có
bổ sung các chất phụ gia để hạn chế sự phân hủy hoạt chất do điều kiện ngoại cảnh
nhằm tăng hoạt lực và dễ dàng đáp ứng cho nhiều đối tượng dịch hại, cây trồng khác
nhau. Hiệu quả phòng trị côn trùng có thể tăng lên từ 10 – 20 lần nếu phối hợp dịch
20
chiết hạt xoan chịu hạn với pyrethrin. Dầu hạt neem hòa với acid humic sẽ tăng tác
dụng lưu dẫn khi phun lên lá hoặc tưới gốc [8].
Các dung môi chiết xuất phổ biến nhất là:
2.6.1.1 Chiết xuất bằng nƣớc
Kỹ thuật đơn giản và được sử dụng phổ biến nhất là xay, nghiền nguyên liệu
đến độ mịn thích hợp và chiết xuất hoạt chất sinh học trong nước. Thông thường người
ta cho nguyên liệu đã xay mịn vào trong một túi vải và ngâm chìm trong một chậu
nước. Ngâm có thể được tiến hành một lần với toàn bộ dung môi hoặc ngâm phân
đoạn, ngâm phân đoạn nghĩa là chia quá trình ngâm ra nhiều lần, mỗi lần ngâm dùng
một phần của toàn lượng dung môi, người ta có thể tiến hành ngâm phân đoạn một lần
hoặc nhiều lần [8].
Dịch chiết thu được có thể sử dụng trực tiếp trên đồng ruộng mà không cần bổ
sung thêm phụ gia. Tuy nhiên, có thể lọc dịch chiết và phối chế nó dưới dạng nhũ
tương để dễ sử dụng hơn. Cách chiết xuất này thích hợp ở các vùng đồng quê hoặc ở
các nước nông nghiệp chưa phát triển. Người ta thường chiết xuất bằng nước khoảng

20 – 30 kg hạt xoan chịu hạn để phun trên một hécta [33]. Theo GS. Govindachari và
cộng sự (1999) thì dịch chiết từ nhân hạt xoan chịu hạn trong nước chứa các chất có
hoạt tính sinh học tương tự như các dịch chiết trong alcohol, nhưng hàm lượng ít hơn
[35].
2.6.1.2 Chiết xuất bằng hexane
Bột nguyên liệu được ngâm trong dung môi hexane, thu được dầu xoan chịu
hạn. Dầu xoan chịu hạn không được xem là thuốc diệt sâu hại mạnh. Tuy nhiên, những
kết quả nghiên cứu cho thấy trong một số trường hợp dầu xoan chịu hạn vẫn được sử
dụng để diệt trứng của nhiều loại côn trùng, ấu trùng của muỗi và một số sâu hại trong
đó có rầy xanh đuôi đen, .v.v. là những đối tượng khó kiểm soát bằng các biện pháp
khác. Cặn còn lại sau khi chiết xuất bằng hexane chứa nhiều thành phần limonoid
chính và việc chiết xuất tiếp cặn chiết đó bằng nước hoặc cồn sẽ cho sản phẩm chiết
chứa hàm lượng limonoid cao, sạch, không chứa dầu [33].
2.6.1.3 Chiết xuất bằng pentane
Dịch chiết nhân hạt xoan chịu hạn trong pentane có tác dụng phòng trừ ve, rệp
và nhện. Thành phần có hoạt tính sinh học trong dịch chiết này không phải là
azadirachtin.
21
2.6.1.4 Chiết xuất bằng cồn
Chiết xuất nhân hạt xoan chịu hạn trong cồn là biện pháp thu nhận các sản
phẩm dùng làm thuốc trừ sâu hại ở dạng cô đặc. Các hợp chất limonoid hòa tan tốt
trong dung môi cồn. Bột nhân hạt xoan chịu hạn đem ngâm trong trong ethanol hoặc
methanol, thu được dịch chiết xuất chứa hàm lượng hoạt chất sinh học từ 0,2 – 6,2 %.
Dịch chiết nhân hạt xoan chịu hạn trong nước có tác dụng diệt sâu hại không cao là do
các hoạt chất sinh học của xoan chịu hạn không tan tốt trong nước. Còn dịch chiết của
nhân hạt xoan chịu hạn trong cồn chứa các chất có hoạt tính sinh học cao hơn khoảng
50 lần so với dịch chiết trong nước [33].
2.6.2 Phối chế sản phẩm chiết xuất từ xoan chịu hạn
Dạng thuốc trừ sâu hại từ xoan chịu hạn đơn giản nhất là dạng dịch chiết thô
nhưng để gia tăng hoạt lực người ta thường phối chế sản phẩm chiết xuất thô với một

số hoạt chất khác.
Phối chế là việc chuyển dịch chiết xuất thô của xoan chịu hạn thành các dạng
hạt, cám, dạng bột ẩm hoặc dạng cô đặc nhũ hóa (emulsifiable concentrate) để tăng
hiệu quả sử dụng. Trong thực tế, dịch chiết của nhân hạt xoan chịu hạn trong nước có
thể phối chế với xà bông để dễ sử dụng với các bệnh ngoài da [31]. Phối chế liên quan
đến việc bổ sung phụ gia vào dịch chiết xoan chịu hạn và đôi khi làm thay đổi cấu trúc
hóa học của hoạt chất sinh học từ xoan chịu hạn. Phối chế nhằm làm gia tăng sự ổn
định của chế phẩm, làm cho nó dễ sử dụng, dễ bảo quản hoặc thích hợp cho qui mô
sản xuất lớn. Việc phối chế cũng nhằm làm giảm độc tính của chế phẩm đối với thực
vật (đối với những loài mẫn cảm). Nhóm các chất phụ gia thường được sử dụng là
những chất ức chế sự phân hủy do tia UV như dầu mè, leucithin và para –
aminobenzoic acid và chất chống oxi hóa [33].
Việc phối chế dịch chiết từ xoan chịu hạn với phụ gia có thể làm tăng khả năng
tác dụng của nó lên từ 10 đến 20 lần. Người ta còn sử dụng dịch chiết từ xoan chịu hạn
kết hợp với các thuốc diệt côn trùng tổng hợp nhằm làm gia tăng hoạt lực của nó, đặc
biệt là để ức chế sự phục hồi quần thể sâu hại. Thí dụ, hiệu quả của dịch chiết từ xoan
chịu hạn được tăng cường bằng việc phối chế với vi khuẩn diệt côn trùng Bacillus
thuringiensis (Bt) tạo ra một loại thuốc diệt sâu hại đa tác dụng. [33].
Đối với nấm gây bệnh cây, việc phối chế dầu xoan chịu hạn với chất nhủ hóa
như acetic acid, citric acid làm tăng hiệu quả ức chế Sarocladium oryzea gây bệnh thối
22
vỏ lúa và nấm Helminthosporium oryzea, Pyricularia oryzea gây bệnh mất màu ở lúa
trong điều kiện in vitro và làm tăng năng suất lúa ở các lô thí nghiệm trên đồng ruộng.
Hiệu quả này được duy trì sau 9 tháng bảo quản [41; 44].
2.6.3 Sử dụng sản phẩm chiết xuất từ xoan chịu hạn
Có thể sử dụng sản phẩm chiết xuất từ xoan chịu hạn bằng nhiều hình thức khác
nhau: ở dạng dịch phun, dạng bột, dạng tẩm hoặc pha loãng với nước tưới cây. Ngoài
ra, có thể sử dụng sản phẩm chiết xuất từ xoan chịu hạn thông qua việc tiêm trực tiếp
vào cây hoặc sử dụng cục bộ chế phẩm dạng bụi mịn hoặc dạng phun. Hoặc có thể cho
chế phẩm vào mồi để thu hút côn trùng [33].

2.6.4 Ƣu điểm của các dịch chiết từ xoan chịu hạn
So với thuốc trừ sâu tổng hợp, ưu điểm của thuốc trừ sâu gốc thảo mộc là khả
năng làm chậm sự phát triển tính kháng ở tác nhân gây dịch hại. Trong số các thuốc
gốc thảo mộc đã phổ biến, dịch chiết từ cây xoan chịu hạn phong phú hơn cả về thành
phần hoạt chất. Pyrethrin (sản phẩm chiết xuất từ cây hoa cúc Chrysanthemum
cinerariaefolium) chỉ chứa 4 loại este và Rotenone (sản phẩm chiết xuất từ cây thuốc
lá Derris spp. và Lonchocarpus spp.) chỉ chứa khoảng 6 loại isoflavonoid có hoạt tính
diệt côn trùng. Còn ở cây xoan chịu hạn, riêng nhóm azadirachtin đã gồm khoảng 9
loại đồng dạng khác nhau, trong đó nhóm azadarachtin được cho là có hoạt tính kháng
côn trùng mạng nhất. Ngoài ra, chưa kể các loại limonoid khác cũng có hoạt tính cao
như salanin, meliantriol có mặt trong vỏ và lá xoan chịu hạn.
Hoạt lực của các dịch chiết từ xoan chịu hạn được tạo thành từ sự phối hợp
tương tác phức tạp của nhiều thành phần hoạt tính, nhờ đó làm giảm tính kháng của
các loài dịch hại và sự nhạy cảm về tập tính (Isman, 1997). Thí nghiệm chọn lọc trong
điều kiện phòng thí nghiệm trên loài rệp Myzus persicae nhận thấy rằng: khi xử lý
azadirachtin tinh sạch lên cây thì tính kháng của loài rệp này tăng lên 9 lần sau 40 thế
hệ, nhưng xử lý bằng dịch chiết hạt xoan chịu hạn (chứa hàm lượng azadirachtin tương
đương) thì không làm xuất hiện tính kháng của M. persicae sau chừng ấy thế hệ. Có
thể chính sự đa dạng về thành phần hoạt chất của dịch chiết hạt xoan chịu hạn đã làm
phân tán tiến trình chọn lọc thích nghi của đối tượng dịch hại, nhờ đó làm chậm sự
phát triển tính kháng của chúng. Tuy nhiên, cũng như bao nhiêu thuốc thảo mộc khác,
các sản phẩm chiết xuất từ xoan chịu hạn dễ bị phân hủy về mặt sinh học, không bền
23
vững trong môi trường tự nhiên do dễ bị oxy hóa, không làm hại thiên địch và không
gây độc hại đối với người [18].
2.6.5 Một số sản phẩm thƣơng mại của xoan chịu hạn
Trên thị trường hiện nay có bán một số sản phẩm thương mại có nguồn gốc từ
xoan chịu hạn, được dùng để kiểm soát côn trùng gây hại. Một số sản phẩm của Mỹ
(Margosan-O) [40]; của Đức (NeemAzal – F, NeemAzal T/S) [34; 38] đã được thử
nghiệm nghiêm ngặt, được chuẩn hóa và khảo sát độc tính. Một số sản phẩm thương

mại có nguồn gốc từ xoan chịu hạn được trình bày trong Bảng 2.3
Bảng 2.3: Một số sản phẩm thƣơng mại có nguồn gốc từ xoan chịu hạn [36]
Quốc gia Tên thương mại Thành phần
Việt Nam TP – Kim Thiên
Dịch thảo mộc neem (Azadirachtins) và chất hữu cơ
Etofenprox
Ấn Độ
Repelin
Wellgro
Neemguard
Neemmark
Neem 2100
Neemrich I
Neemrich II, III
Xoan chịu hạn, karanja, quả na và dầu caster
Dạng chế phẩm rắn
Sản phẩm chiết xuất từ xoan chịu hạn
Azadirachtin EC
Dịch huyền phù nhân hạt xoan chịu hạn trong nước
Dạng cô đặc nhủ hóa
Dạng cô đặc nhủ hoá
Mỹ Margosan – O
Sản phẩm chiết xuất từ xoan chịu hạn trong ethanol
chứa 3000 ppm azadirachtin
Thái Lan


Instar
Neemix

Jarvan
Advantage
Xoan chịu hạn Thái Lan, cây sả chanh, cây riềng nếp
Xoan chịu hạn Thái Lan, và các thực vật khác dùng
trong y học
Dầu xoan chịu hạn Thái Lan
Xoan chịu hạn Thái Lan
Đức
NeemAzal – F

NeemAzal T/S
Dạng cô đặc hòa tan trong nước, chứa 50.000 ppm
azadirachtin
Dạng cô đặc hòa tan trong nước, chứa 10.000 ppm
azadirachtin

24


Hình 2.5: Cây Neem Hình 2.6: Rừng Neem Ninh Thuận



Hình 2.7: Nuôi cấy mô cây Neem Hình 2.8: Hạt và nhân hạt neem
25
2.7 Giới thiệu về Cypermethrin [2; 11]
Cypermethrin là một trong hơn 30 hợp chất pyrethroit được sử dụng để phòng
trừ côn trùng và nhện hại thực vật.
2.7.1 Pyrethroit [11]
Từ xa xưa con người đã dùng bột của hai loài hoa cúc để trừ khử côn trùng và

nhện hại hoa màu. Đó là hoa cúc Chrysanthemum cinerariaefolium và C. roseum, hai
loài cúc này có chứa 6 este của acid xiclopropan – cacboxylic rất độc đối với côn trùng
và nhện hại là pyrethrin I, cinerin I, jasmolin I (có tên chung là chrysanthemat) và
pyrethrin II, cinerin II, jasmolin II (có tên chung là pyrethrat).
Trong hoa cúc trừ sâu (khô), các este pyrethrin chiếm tới 73 % và được chế
biến thành dạng bột 45 – 55 % (Mỹ) hoặc 25 % (Châu Âu) có trộn lẫn với chất tăng
hiệu lực PBO (piperonyl butoxit) và được sử dụng để phòng trừ côn trùng trong y tế,
thú y, trừ sâu mọt hại kho và phun trừ sâu cho cây trồng . Dưới tác dụng của ánh sáng,
các este pyrethrin bị phân giải và mất hiệu lực rất nhanh chóng.
Pyrethrin thuộc nhóm độc III, LD
50
qua miệng từ 273 – 2370 mg/kg, LD
50
qua
da là 1500 mg/kg, thuốc rất độc đối với cá, độc nhưng có tác dụng xua đuổi đối với
ong mật.
Dựa trên những nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc của các este xiclopropan –
cacboxylic tự nhiên, đặc biệt là cấu trúc hóa học của pyrethrin, các nhà hóa học đã
tổng hợp bằng con đường hóa học ra nhiều dẫn xuất pyrethrin có ưu điểm hơn các este
pyrethrin tự nhiên. Những dẫn xuất đó gọi chung là pyrethroit. Hiện nay có trên 30
hợp chất pyrethroit được sử dụng để trừ côn trùng và nhện hại thực vật, nhiều nhất là
Acrinathrin, Alphamethrin, Cyfluthrin, Cyhalothrin, Cypermethrin, Fenvalerat, …
Nhóm thuốc pyrethroit có những đặc điểm sau:
- Lượng hoạt chất sử dụng trên đơn vị diện tích thấp, có khi chỉ từ 8 – 10 g/ha
nên làm giảm đáng kể lượng chất độc rải trên môi trường sinh thái.
- Có tác dụng chọn lọc cao, ít độc hại hơn đối với thiên địch có ích, trừ được
chủng sâu kháng thuốc lân, clo và cacbomat, tuy nhiên hiện tượng sâu chống
pyrethroit cũng xảy ra.
- Pyrethroit hòa tan nhanh chóng trong lipid và lipoprotein nên tác dụng tiếp
xúc mạnh, nhưng cho đến nay chưa có loại thuốc pyrethroit nội hấp và gây tác dụng