Nghiên cứu chiết tách azadirachtin từ hạt neem bằng phương pháp chiết với dung môi hữu cơ để ứng dụng làm thuốc trừ sâu sinh học

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA HỌC

LÊ THỊ ANH KHUYÊN

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH AZADIRACHTIN TỪ HẠT NEEM
BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT VỚI DUNG MÔI HỮU CƠ ĐỂ
ỨNG DỤNG LÀM THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HÓA HỌC

Đà Nẵng, 2017


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA HỌC

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH AZADIRACHTIN TỪ HẠT NEEM
BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT VỚI DUNG MÔI HỮU CƠ ĐỂ
ỨNG DỤNG LÀM THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HĨA HỌC

Khóa học: 2013 - 2017

Sinh viên thực hiện
Lớp

: Lê Thị Anh Khuyên
: 13CHP

Giáo viên hƣớng dẫn : PGS.TS. Nguyễn Bá Trung

Đà Nẵng, 2017


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐHSP
KHOA HÓA

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Lê Thị Anh Khuyên
Lớp: 13CHP
1. Tên đề tài: Nghiên cứu chiết tách azadirachtin từ hạt neem bằng phương pháp
chiết với dung môi hữu cơ để ứng dụng làm thuốc trừ sâu sinh học
2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị
2.1. Thiết bị
Cột sắc ký

: Thermo - Acclaim C18 (4,6mm x 150 mm, 3µm)

Cân phân tích; Bể siêu âm; Máy cơ quay chân không;.
2.2. Dụng cụ

Một số dụng cụ thủy tinh như cốc, đũa, lọ và một số dụng cụ khác.
2.3 Hóa chất, nguyên liệu
Hạt neem phơi khô;
Azadirachtin chuẩn (95%)
Hexan, Metanol
Tetraclorua cacbon
Sodium chloride
Ethyl acetate
Acetonitril
3. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu quy trình chiếc tách azadirachtin
Xây dựng quy trình xác định hàm lượng bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng
cao và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của azadirachtin.


4. Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Bá Trung
5. Ngày giao đề tài: ngày 01 tháng 07 năm 2016
6. Ngày hoàn thành: ngày 15 tháng 04 năm 2017

Chủ nhiệm Khoa
(Ký và ghi rõ họ, tên)

Giáo viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ, tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày 28 tháng 04 năm 2017

Kết quả điểm đánh giá:
Ngày … tháng … năm …
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ, tên)


LỜI CẢM ƠN
Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến
Thầy Nguyễn Bá Trung - người thầy đầy tâm huyết đã trực tiếp truyền thụ cho em
những kiến thức quý báu từ những ngày đầu làm quen với đề tài nghiên cứu cho đến
khi hoàn thành luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn Thầy.
Em xin chân thành cảm các thầy cô giảng dạy các bộ môn và thầy cô cơng
tác tại phịng thí nghiệm khoa Hóa- trường Đại học Sư Phạm- Đại học Đà Nẵng đã
dạy dỗ, tạo mọi điều kiện cho em được làm việc tốt tại phòng thí nghiệm.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo chủ nhiệm Đinh Văn Tạc và tập thể
sinh viên lớp 13CHP đã tận tình giúp đỡ, động viên em trong suốt thời gian tiến
hành khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình đã ủng hộ rất lớn về mặt tinh thần cho em
trong thời gian học tập tại giảng đường đại học và trong thời gian em làm khóa luận
tốt nghiệp.
Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2017
Sinh viên

Lê Thị Anh Khuyên


MỤC LỤC
1. Lý do chọn đề tài ...............................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...........................................................................................3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................3
3.1. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................3
3.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................3
4. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết .....................................................................3

5. Phương pháp thực nghiệm ..................................................................................3
6.

t c

n

n .................................................................................................3

HƯƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................5
1.1.

THUỐC TRỪ SÂU ............................................................................................5

1.1.1.

Khái niệm ................................................................................................5

1.1.2.

Phân loại..................................................................................................5

1.2. THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC ..............................................................................6
1.3. THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC CÓ NGUỒN GỐC TỪ NEEM .................................9
1.3.1. Neem ..........................................................................................................9
1.3.2. Vai trò của cây neem ................................................................................13
1.3.3. Các ứng ụng khác của neem .....................................................................14
1.3.4. Các thành phần chính chiết su t từ cây neem .........................................15
1.3.5. Thuốc trừ sâu sinh học từ ch t azadirachtin chiết xu t từ nhân hạt neem.
............................................................................................................................17

HƯƠNG 2 ................................................................................................................19
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN ỨU ......................................................19
2.1. NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT ..........................................................................19
2.1.1. Nguyên liệu ...............................................................................................19
2.1.2. Hóa ch t....................................................................................................19
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN ỨU .........................................................................20
2.2.1. Chiết tách azadirachtin .............................................................................20
2.2.2. Phân tích azadirachtin bằng phương pháp sắc kí lỏng cao áp .................21
2.2.3. Định ượng azadirachtin bằng phương pháp phân tích sắc kí lỏng cao áp
............................................................................................................................28


2.2.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng của độ bền azadirachtin ........................29
2.2.4.4.Đánh giá hoạt tính tiêu diệt sâu của azadirachtin .................................30
HƯƠNG 3 ................................................................................................................31
3.1 Â
NG U
NH PHÂN
H
I
H IN NG PHƯƠNG PHÁP
PHÂN TÍCH HPLC ....................................................................................................31
3.1.1. Tối ư hóa q á t ình .................................................................................31
3.1.2. Xây dựng đường chuẩn ............................................................................32
3.2. CHIẾT TÁCH AZADIRACHTIN TRONG NHÂN HẠT NEEM .................................34
3.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ BỀN CỦA AZADIRACHTIN .......................36
3.3.1. Ảnh hưởng của

ng

i .........................................................................36

3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ...........................................................................38
3.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ ...........................................................................39
3.4. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG IỆT SÂU BỌ ...............................................................41
3.4.1. Sâu lông ....................................................................................................41
3.4.2. Đánh giá khả n ng của azadirachtin trên sâu lông ..................................44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..........................................................................................47
1. Kết lu n ..............................................................................................................47
2. Kiến nghị ............................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................48


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2. 1. Danh sách các hóa chất được sử dụng để định lượng Azadirachtin bằng
phương pháp HPLC ..................................................................................................20
Bảng 2. 2. So sánh sắc ký pha thường và pha đảo....................................................24
Bảng 2. 4. Tính chất một số pha động ......................................................................25
Bảng 3. 1. Kết quả phân tích hàm lượng azadirachtin thực hiện theo quy trình chiết
bằng dung mơi hữu cơ ...............................................................................................35
Bảng 3. 2. Phần trăm hao hụt của mẫu azadirachtin trong các dung môi theo thời
gian ở nhiệt độ phòng................................................................................................37
Bảng 3. 3. Phần trăm hao hụt của mẫu azadirachtin theo thời gian ở các nhiệt độ 38
Bảng 3. 4. Phần trăm hao hụt của mẫu azadirachtin trong dung môi methanol theo
thời gian ở nhiệt độ phòng ........................................................................................40
Bảng 3. 6. Thống kê thời gian gây chết 50% và 100% của các mẫu azadirachtin ở
các nồng độ thử nghiệm ............................................................................................45


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1. 1. Cây neem ..................................................................................................10
Hình 1. 2. Hạt neem khô và hạt neem khi được tách vỏ ...........................................11
Hình 1. 3. Hoa và quả neem ......................................................................................11
Hình 1. 4. Sự biến đổi của thuốc trừ sâu trong đất...................................................13
Hình 2. 1. Các thiết bị trong hệ thống HPLC ...........................................................22
Hình 2. 2. Thời gian lưu ............................................................................................26
Hình 2. 3. Hình ảnh peak ..........................................................................................28
Hình 3. 1. Sắc kí đồ HPLC của mẫu azadirachtin chuẩn 100 ppm ..........................32
Hình 3. 2 . Đường chuẩn mô tả sự phụ thuộc nồng độ của azadirachtin và diện tích
peak sắc ký ................................................................................................................33
Hình 3. 3. Sắc kí đồ HPLC của mẫu azadirachtin 100 ppm chiết tách bằng dung môi
hữu cơ trong hệ dung môi pha động là Acetonitrile : H3PO4 0,1% ........................36
Hình 3. 4. Phần trăm hao hụt của mẫu azadirachtin trong các dung môi theo thời
gian ở nhiệt độ phịng ................................................................................................37
Hình 3. 5. Phần trăm hao hụt của mẫu azadirachtin theo thời gian ở các nhiệt độ
khác nhau...................................................................................................................39
Hình 3. 6. Phần trăm hao hụt của mẫu azadirachtin trong dung mơi methanol theo
thời gian ở nhiệt độ phịng ........................................................................................40
Hình 3. 7. Đặc điểm, hình thái của sâu lơng ............................................................41
Hình 3. 8. Biểu hiện sau say thuốc và chết của sâu khi được xử lý với azadirachtin
...................................................................................................................................44
Hình 3. 9. Sự phụ thuộc của thời gian gây chết 50% và 100% vào nồng độ của mẫu
azadirachtin thử nghiệm ...........................................................................................45


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong nền kinh tế quốc dân vai trị của ngành nơng nghiệp vơ cùng quan trong.
Ngành nông nghiệp là một trong những ngành kinh tế quan trọng và phức tạp. Nó
khơng chỉ là một ngành kinh tế đơn thuần mà còn là hệ thống sinh học – kỹ thuật, bởi

vì một mặt cơ sở để phát triển nông nghiệp là việc sử dụng tiềm năng sinh học – cây
trồng, vật ni.Ngành Nơng nghiệp có rất nhiều vai trị quan trọng như:
-

Ngành nơng nghiệp cung cấp lương thực thực phẩm cho nhu cầu xã hội

-

Cung cấp yếu tố đầu vào cho phát triển công nghiệp và khu vực đô thị

-

Làm thị trường tiêu thụ của công nghiệp và dịch vụ

-

Nông nghiệp tham gia vào xuất khẩu

-

Nơng nghiệp có vai trị quan trọng trong bảo vệ mơi trường

Trong đó, vai trị đầu tiên cũng là vai trị chủ yếu cũng là quan trọng nhất. Vì vậy
nơng nghiệp càng ngày càng phát triển về cả loại hình cũng như phương thức sản xuất.
Xã hội càng phát triển, đời sống của con người ngày càng được nâng cao thì nhu cầu
của con người về lương thực, thực phẩm cũng ngày càng tăng cả về số lượng, chất
lượng và chủng loại.Thực tiễn lịch sử các nước trên thế giới đã chứng minh, chỉ có thể
phát triển kinh tế một cách nhanh chóng, chừng nào quốc gia đó đã có an ninh lương
thực.
Trong thời đại ngày nay, vấn đề an toàn thực phẩm đang là một vấn đề rất cần

được quan tâm. Trên các phương tiện thông tin đại chúng hằng ngày chúng ta luôn
thấy các tin tức bị ngộ độc thực phẩm, ảnh hưởng do các dư lượng thuốc trừ sâu tích
lũy trong cơ thể trong một thời gian dài… Ảnh hưởng của các hóa chất BVTV ai cũng
biết nhưng do tính chất đặc trưng là tiêu diệt sâu hại nhanh, có thể nâng cao năng suất,
làm cho thực phẩm nhìn “ngon mắt” hơn vì vậy các nhà vườn, người làm nơng nghiệp
ln sử dụng hóa chất BVTV, thuốc kích thích tăng trưởng…Một hậu quả tất yếu
khơng thể tránh được là gây ô nhiễm nguồn nước và đất, để lại dư lượng trên nông sản,
gây độc cho người và nhiều lồi động vật máu nóng, gây mất cân bằng sinh thái, xuất
hiện các lồi dịch hại mới, tạo tính chống thuốc của dịch hại và làm đảo lộn các mối


quan hệ phong phú giữa các loài sinh vật trong hệ sinh thái, gây bùng phát và tái phát
dịch, dẫn đến hiệu lực phòng trừ của thuốc bị giảm sút hoặc mất hẳn.
Vì vậy ngày càng có nhiều xu hướng phát triển thực phẩm an tồn, các hình
thức trồng rau hữu cơ với việc thay thế thuốc trừ sâu hóa học bằng thuốc trừ sâu sinh
học, bao gồm một loạt các thuốc trừ sâu vi sinh các loại thuốc trừ sâu thảo mộc, các
loại chế phẩm chiết xuất từ tự nhiên.
Ưu điểm nổi bật nhất của thuốc trừ sâu sinh học là ít độc với người và mơi
trường, bảo vệ được sự cân bằng sinh học trong tự nhiên (cân bằng giữa thiên địch và
sâu hại) nên ít gây tình trạng bùng phát sâu hại trở lại, mau phân hủy trong tự nhiên
nên thời gian cách ly ngắn, thích hợp sử dụng cho các nơng sản u cầu có độ sạch cao
như các loại rau, chè… Tuy vậy, sự bảo quản và khả năng hỗn hợp của các thuốc sinh
học thường yêu cầu điều kiện cũng chặt chẽ hơn. Nhưng so với các ưu điểm to lớn thì
các nhược điểm trên đây của thuốc sinh học là rất nhỏ và hồn tồn có thể khắc phục
được.
Theo báo cáo kết quả nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước, có rất
nhiều thành phần hoạt chất trong cây neem, tuy nhiên chỉ có vài hoạt chất là có tác
dụng trừ sâu như: Azadirachtin từ A – L, Salannin, Nimbin, Nimbidin, Meliantriol …,
trong đó nhiều nhất là azadirachtin. Azadirachtin có khả năng tiêu diệt nhiều loại côn
trùng bọ trĩ/lúa, chè; sâu cuốn lá/lúa, nhện đỏ/chè, rầy xanh/chè, bọ xít muỗi/chè, bọ

nhảy/bắp cải, sâu xanh bướm trắng/bắp cải … bằng cách gây ngán ăn của côn trùng,
ngăn cản lột xác, làm trứng khơng nở [3].
Do việc thu hái bảo quản khó khăn, gia thành đắt, nên trong một thời gian dài
các thuốc trừ sâu sinh học đã bị lấn át bởi các thuốc trừ sâu hóa học. Tuy nhiên đời
sống ngày càng nâng cao nên yêu cầu của con người với thực phẩm khơng chỉ dừng lại
ở lượng mà cịn ở chất ở sự an tồn. Vì vậy sự phát triển các loại rau hữu cơ và các
loại thuốc trừ sâu sinh học là một hướng đi bền vững có tiềm năng vì vậy tơi chọn đề
tài: “Nghiên cứu chiết tách azadirachtin từ hạt neem bằng phương pháp chiết với
dung môi hữu cơ để ứng dụng làm thuốc trừ sâu sinh học”.


2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng quy trình chiết tách có hiệu quả azadirachtin từ nhân của hạt neem,
đánh giá độ bền của azadirachtin để từ đó ứng dụng làm thuốc trừ sâu sinh học cho cây
trồng.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Chiết tách azadirachtin có trong hạt neem.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu, khảo sát các quy trình, điều kiện để trích ly azadirachtin từ nhân hạt
neem ở quy mơ phịng thí nghiệm.
- Đánh giá khả năng tiêu diệt sâu bọ của chế phẩm azadirachtin.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết
- Thu thập các tài liệu, thông tin liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài để đánh
giá tổng quan tình hình nghiên cứu neem trong nước và trên thế giới, từ đó xây dựng ý
tưởng cho nghiên cứu;
- Phân tích những tài liệu đã cơng bố trong và ngồi nước để xây dựng nội dung và
phương pháp nghiên cứu.
5. Phƣơng pháp thực nghiệm
- Chiết lỏng-lỏng ở nhiệt độ thường: sử dụng để trích ly azadirachtin từ nhân hạt neem

với các hệ dung mơi khác nhau.
- Phân tích sắc kí lỏng cao áp HPLC để định tính cũng như định lượng azadirachtin có
trong mẫu.
- Phương pháp xử lý thống kê để đánh giá hiệu quả tiêu diệt côn trùng của chế phẩm
azadirachtin.
6. Cấu trúc luận v n
MỞ ĐẦU


Chương 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
Chương 2: THỰC NGHIỆM
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

THUỐC TRỪ SÂU

1.1.1. Khái niệm
Thuốc trừ sâu là một loại chất được sử dụng để chống côn trùng. Chúng bao
gồm các thuốc diệt trứng và thuốc diệt ấu trùng để diệt trứng và ấu trùng của côn
trùng. Các loại thuốc trừ sâu được sử dụng trong nông nghiệp, y tế, cơng nghiệp và gia
đình [10].
Thuốc trừ sâu hiện tại được sử dụng nhiều nhất là các loại thuốc trừ sâu có
nguồn gốc từ việc tổng hơp hóa học. Vì vậy nó có thể làm thay đổi lớn các hệ sinh
thái; nhiều loại thuốc trừ sâu độc hại với con người; và các loại khác tích tụ trong các
chuỗi thức ăn.
1.1.2. Phân loại

Căn cứ theo nguồn gốc hóa học của thuốc trừ sâu, người ta chia ra làm các
nhóm như sau:
Thuốc trừ sâu Clo hữu cơ: Trong cơng thức hóa học của thuốc có chứa nguyên
tố Clo và C, H, O… Thuốc này thường gây độc mãn tính, thuốc lưu tồn lâu trong mơi
trường, gây nên tích lũy sinh học mạnh và dễ dàng gây hiện tượng ung thư. Thuốc
thuộc thế hệ rất xưa, hầu hết đã bị cấm sử dụng.
Thuốc trừ sâu Lân hữu cơ: Dẫn xuất từ acid phosphoric, trong cơng thức có
chứa ngun tố Phospho và C, H, O… tác động thần kinh, gây hiện tượng ngộ độc cấp
tính rất mạnh mẽ, dễ dàng gây tử vong khi nhiễm thuốc với một liều lượng nhỏ. Diệt
sâu hại và thiên địch rất mạnh.
Thuốc trừ sâu Carbamat: dẫn xuất từ acidcarbamic trong cơng thức có chứa N,
C, H, O… tác động thần kinh. Thuốc thuộc nhóm này cũng gây độc cấp tính nhưng ít
độc với thiên địch hơn, diệt trừ sâu hại có tính chun biệt.
Thuốc trừ sâu nhóm Cúc tổng hợp: Dẫn xuất từ nguồn gốc thực vật của cây họ
Cúc, trong cơng thức có chứa chất Pyrethrin gây độc cho cơn trùng. Thuốc này ít gây


độc cấp tính, phân hủy nhanh trong mơi trường, dễ chịu tác động của ánh sáng và nhiệt
độ. Tuy nhiên, nếu áp dụng lâu và liên tục trên đồng ruộng dễ gây tính kháng của cơn
trùng.
1.2. THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC
1.2.1. Định nghĩa và phân loại
Thuốc trừ sâu sinh học bao gồm gồm các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học.
Trong thuốc có các thành phần có thể giệt sâu bọ như: các vi sinh vật (vi khuẩn, nấm,
virus) và các chất do vi sinh vật tiết ra (đó thường là các kháng chất), các chất có trong
cây cỏ.
Dựa vào các đặc điểm trên, thuốc trừ sâu sinh học có thể chia thành hai nhóm
chính bao gồm:
 Nhóm thuốc vi sinh: Thành phần giết sâu là các vi sinh vật như vi khuẩn,
nấm, virus

 Nhóm thuốc thảo mộc: Thành phần giết sau là các chất độc có trong cây cỏ
hoặc dầu thực vật.
1.2.2. Đặc điểm chung của thuốc trừ sâu sinh học
Trong sản xuất nông nghiệp, muốn đạt năng xuất cây trồng cao, ngoài những
biện pháp: chọn giống tốt, làm đất kỹ, bón phân đầy đủ, kịp thời vui xới cây
trồng…Cịn phải có biện pháp bảo vệ cây trồng và phòng trừ tốt những loại sâu bệnh
phá hoại mùa màng.
Để phịng trừ sâu bệnh có hiệu quả, ngồi biện pháp canh tác, ngoài cách bắt
giết sâu…Việc dùng thuốc trừ sâu bệnh đóng một vai trị quan trọng và ngày càng
được mở rộng ở miền Bắc nước ta. Thuốc trừ sâu có rất nhiều loại: thuốc trừ sâu vơ cơ
(chế biến từ những chất vô cơ từ quặng đá sẵn có trong thiên nhiên), thuốc trừ sâu tổng
hợp hữu cơ, thuốc trừ sâu thảo mộc (chế biến từ các loại cây có chất độc)….Một trong
những loại thuốc trừ sâu được con người sử dụng sớm nhất là thuốc trừ sâu sinh học(
Gồm thuốc trừ sâu thảo mộc và thuốc trừ sâu vi sinh).


1.2.2.1. Đặc điểm chung của thuốc trừ sâu vi sinh
Thuốc trừ sâu vi sinh là những chế phẩm sinh học được sản xuất ra từ các chủng vi
sinh vật được nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng khác nhau theo phương pháp thủ
công, bán thủ công hoặc phương pháp lên men cơng nghiệp để tạo ra những chết phẩm
có chất lượng cao có khả năng phịng trừ được các loại sâu hại cây trồng nông, lâm
nghiệp.
 Ưu điểm:
- Không độc hại cho người và gia súc, ko nhiễm bẩn môi trường sống, ko ơ nhiễm mơi
trường.
- Chưa tạo nên tính kháng thuốc của sâu hại
- Không ảnh hưởng đến chất lượng, phẩm chất nông sản, không ảnh hưởng đến đất
trồng, khơng khí trong mơi trường (do khơng để lại dư lượng)
- Không làm mất đi những nguồn tài nguyên sinh vật có ích như các loại ký sinh thiên
dịch và những vi sinh vật có lợi với con người

- Nếu sử dụng hợp lý, đúng phương pháp, đúng kỹ thuật trong điều kiện nhiệt độ thích
hợp sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao
- Hiệu quả thuốc vi sinh thường kéo dài vì chún ko chỉ tiêu diệt trực tiếp lứa sâu đang
phá hoại mà chúng cịn có thể lan truyền cho thế hệ tiếp theo.
 Nhược điểm
- Tác động của thuốc trừ sâu vi sinh chậm nên hiệu quả chậm bởi vì thuốc trừ sâu vi
sinh thường có q trình gây bệnh và nhiễm bệnh khi vào cơ thể sâu thì thời gian ủ
bệnh phải mất 1-3 ngày.
- Hiệu quả của thuốc ban đầu không cao.
- Phổ tác dụng của thuốc hẹp.
- Một vài loại thuốc trừ sâu vi sinh bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết nếu như phun
không đúng kỹ thuật, phun trong điều kiện không thích hợp sẽ khó đạt hiệu quả.
- Thuốc vi sinh có cơng nghệ sản xuất phức tạp thủ cơng nên giá thành cao nên giá
thành cao ở Việt Nam.


1.2.2.2. Đặc điểm chung của thuốc trừ sâu thảo mộc
Trên 2000 lồi câykhác nhau có thể sử dụng làm thuốc trừ sâu. Một số loại có
hiệu lực trừ sâu cao như cúc trừ sâu (Chrysanthemum cine – rariaefolium), cây Ruốc
cá (Derriselleptica)…Chẳng những đã được khai thác, tận dụng mà còn được trồng để
sản xuất theo quy mô rộng lớn. Nhật Bản hàng năm vẫn trồng và xuất khẩu một lượng
cúc trừ sâu quan trọng. Nga, Trung Quốc, Philippin…Đã phát triển trồngnhững cây
như Derris, Anabasin aphylla,…chế biến thành thuốc trừ sâu để phụcvụ cho nhu cầu
của nông nghiệp và xuất khẩu ra nước ngồi.
Nước ta là một nước nhiệt đới, có nhiều loại cây chứa chất độc sẵn có trong thiên
nhiên, dùng làm thuốc trừ sâu tốt. Nông dân cả nước ta đã có kinh nghiệm dùng các
loại “lá say, lá đắng” vãi suống ruộng để trừ sâu, làm bả giết chuột, dùng tắm cho trâu
bò trừ ve, trừ giận…Ngay trong thời kỳ pháp thuộc, Nơng dân Nam bộ đã có kinh
nghệm trồng cây “Ruốc cá” (Derris.sp.) ở xung quanh hàng rào để lấy rễ cây làm
thuốc trừ sâu hại rau. Cây bách bộ (Stemona tuberosa) cũng đã dược chế biến dùng để

trừ sâu ở Nam bộ.
Hiện nay trong thực tế sản xuất, nhiều địa phương như Thái nguyên, Vĩnh linh,
Quảng bình, Hồ bình…Đã dùng nhiều loại cây có chất độc chế thành thuốc trừ sâu,
trừ chuột và đã thu được kết quả tốt đẹp. Nhưng nhìn chung việc sử dụng thuốc trừ sâu
bằng thảo mộc vẫn chưa được coi trọng đúng mức. Việc sử dụng thuốc trừ sâu bằng
thảo mộc ở nước ta cần được đẩy mạnh không phải đơn thuần vì lý do ta cịn thiếu
nhiều thuốc trừ sâu bằng các hố chất. Ngay các nước đã có nền cơng nghiệp hố chất
phát triển như Nga, Mỹ, Anh, Nhật Bản…Tuy hàng năm sản xuất ra một khối lượng
lớn nhiều loại thuốc trừ sâu bằng các hoạt chất vừa thoả mãn đầy đủ nhu cầu trong
nước, vừa xuất khẩu ra nước ngoài, nhưng thuốc trừ sâu bằng thảo mộc vẫn được coi
trọng. Ở Nga người ta vẫn sử dụng thuốc trừ sâu bằng loại cây Anabasin, ở Mỹ vẫn
dùng trừ sâu bằng loại cây Ryani, những năm gần đây diện tích trồng cúc trừ sâu ở một
số nước có tăng nhưng vẫn không đủ để cung cấp cho nhu cầu trừ sâu trong nông
nghiệp và trong ý tế. Trong những năm của phong trào nhảy vọt ở Trung quốc, thuốc
trừ sâu bằng thảo mộc đã được đề cao và được sử dụng rất rộng rãi, thu được kinh
nghiệm phong phú. Nông dân Trung quốc đã phát hiện hàng trăm loại cây sẵn có ở địa
phương, Chế biến bằng những phương pháp đơn giản, dùng làm thuốc trừ sâu rất công


hiệu, do đó đã dập tắt kịp thời những nạn sâu hại quan trọng, không cho chúng lan tràn
phá hại mùa màng.
Như vậy rõ ràng là sau chiến tranh thế giới lần thứ hai, tuy thuốc trừ sâu từ các
hoá chất có phát triển mạnh mẽ, dần chiếm vai trị chủ chốt trong các hoá chất để bảo
vệ cây trồng, nhưng trong một số trường hợp nhất định nó vẫn chưa thay thế được
thuốc trừ sâu bằng thảo mộc. Tại nhiều nước trên thế giới, thuốc trừ sâu bằng thảo mộc
vẫn có một vị trí nhất định trong các loại thuốc trừ sâu và được sử dụng song song với
các thuốc trừ sâu khác. Sở dĩ có hiện tượng trên đây là do thuốc trừ sâu bằng thảo mộc
có một số ưu điểm nổi bật, hơn hẳn một số loại thuốc trừ sâu chế biến từ các loại hoá
chất[1].
1.3. THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC CÓ NGUỒN GỐC TỪ NEEM

1.3.1. Neem
1.3.1.1. Giới thiệu về neem
1.3.1.1.1. Nguồn gốc và tên gọi
Neem hay còn gọi Azadirachtind Dirakht (tiếng Ba Tư), DogonYaro (tiếng
Nigeria), Margosa, Neeb (tiếng Ả Rập), Nimtree, Nimba (tiếng Phạn), Vepu, Vempu,
Vepa (Telugu), Bevu Kannada, Veppam (Tamil), ở Đông Phi, cây này được gọi là
Mwarobaini (Kiswahili), có nghĩa là cây 40;
Ở Việt Nam, cây neem cịn có các tên gọi khác là sầu đông, xoan sầu đâu, xoan
ăn gỏi, xoan trắng, xoan chịu hạn, xoan Ấn Độ. Đây là một trong hai loài thuộc chi
Azadirachtindirachta, và sống ở các quốc gia như Bangladesh, Ấn Độ, Myanma, và
Pakistan, tại các khu vực nhiệt đới và bán nhiệt đới.
Cây neem có tên khoa học là Azadirachtindirachta indica. thuộc:
Bộ: Rutales
Bộ phụ: Rutineae
Họ: Meliaceae
Họ phụ: Melioideae
Tộc: Melieae
Chi: Azadirachtindirachta
Loài: Indica
Thuộc phân bộ: Rutinae


1.3.1.1.2. Đặc điểm thực vật học
Cây Neem cây thân gỗ, lớn nhanh, có thể đạt chiều cao 15-20 m. Cây thường
xanh tốt, nhưng gặp khi hạn hán thì cây có thể rụng hết lá. Nhánh cây tỏa rộng có tán
rậm hơi trịn, hoặc ơ van và có thể đạt đường kính 15-20 m. (hình 1.1)

Hình 1. 1. Cây neem

Lá: chùm lá hình lơng chim đối diện, dài từ 20-40 cm, trung bình có từ 20-31

lá, có màu từ xanh nhạt đến xanh đậm với chiều dài mỗi lá từ 3-8 cm. Cuống lá ngắn.
Hoa: màu trắng và thơm, hoa được bố trí nách lá, rủ xuống, dài được tới 25 cm.
Hoa lưỡng tính và hoa đực tồn tại trên cùng một cây.
Quả: Quả có hình elip, nhẵn, dài 2,4-2,8 cm và rộng 1,0-1,5 cm. Trước khi
trưởng thành, quả có màu xanh lá cây, sau đó chuyển sang màu vàng khi chín. Hạt
được bao bọc bởi lớp vỏ hơi cứng, bên trong vỏ là nhân màu trắng được bao bọc bởi
lớp vỏ lụa có màu nâu đỏ. Vỏ hạt dài 0,9-2,2 cm, rộng 0,5-0,8 cm; hạt nhân của nó dài
0,8-1,0 cm và rộng 0,4-0,5 cm.
Cây bắt đầu đơm hoa, kết trái sớm là 2 năm, thông thường sau 3 đến 5 năm và
đạt đến sản xuất tối đa của nó ở tuổi 10 năm. Năng suất thu hoạch quả phụ thuộc nhiều
vào thổ nhưỡng và điều kiện chăm sóc, trung bình khoảng 25 – 30 kg hạt khô cho mỗi
cây trưởng thành.
.


Hình 1. 2. Hạt neem khơ và hạt neem khi được tách vỏ

1.3.1.1.3. Điều kiện sinh trƣởng và phát triển
Theo HDRA (1992); Schmutterer (1996) Neem là cây chịu hạn tốt. Lượng mưa
trung bình thích hợp cho neem là 400-1200 mm. Cây có thể sống nhưng phát triển
chậm ở những nơi có lượng mưa thấp khoảng 130 mm hoặc cao khoảng 2500 mm.
Neem phù hợp để trồng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nơi mà nhiệt độ
trung bình hàng năm dao động từ 21 đến 32°C, thích nghi tốt ở các vùng đất đồi ở độ
cao lên 700-800 m. pH của đất thuận lợi để cây sinh trưởng và phát triển tốt nằm trong
khoảng 6,2 – 7. [15]
Neem chịu được độ cao 700-1000m so với mực nước biển. Nhiều nghiên cứu
cho thấy ở nơi độ cao lớn hơn 1000m mà nhiệt độ thấp làm cho cây tăng trưởng chậm
và sản lượng trái thấp. Độ cao thích hợp nhất cho cây là 1500 m so với mực nước biển.

Hình 1. 3. Hoa và quả neem

Neem sống tốt trên đất sét, đất có độ mặn cao hoặc đất có độ kiềm cao ( pH =
8,5). Neem thích nghi với pH từ 6,2 đến 7,0 ngưỡng chịu đựng là 5,9 và 10. Tuy, cây
neem không phát triển được ở vùng ngập úng. Neem vốn nổi tiếng là lồi cây chịu
được khí hậu khắc nghiệt như nắng nóng, đất thiếu nước, khơ cằn, nghèo dinh dưỡng,


nơi mà các loại cây khác hầu như không thể sống nổi. Bên cạnh những yếu tố trên thì
nhân tố ánh sáng cũng đóng một vai trị quan trọng. Cây trưởng thành cần nhiều ánh
sáng cho sự hình thành hoa và trái, đồng thời neem cần khoảng cách đáng kể giữa các
cây khoảng cách phù hợp là khoảng 3m.
Cây cho quả sau 3-5 năm tuổi và cho năng suất cao nhất ở 10 năm tuổi. Sau ba
tháng trổ hoa thì quả sẽ chin. Thông thường một cây trưởng thành cho 37-55kg quả
mỗi năm và khoảng 25kg hạt/năm. Ở những nơi có điều kiện thuận lợi như Kenya thì
năng suất hạt có thể cao hơn, đặc biệt thu được 100kg hạt/ cây. Cây tăng trưởng nhanh
nên có thể lấy gỗ sau 5-7 năm. Năng suất cao nhất ở miền nam Nigeria cho khoảng
169m3 gỗ sau tám năm trồng.
Theo GSTS. Lâm Công Định (1981,1991 và 1998), tại Việt Nam cây neem có
thể trồng bằng phương pháp gieo hạt trực tiếp hay trồng bầu, tỷ lệ sống khoảng 90%.
Mùa ra hoa là từ tháng 1-4, kết quả từ tháng 4-6, có đợt vào cuối tháng 7.
1.3.1.1.4. Tình hình và kỹ thuật nhân giống
Xoan chịu hạn dễ được nhân giống bằng cả sinh sản hữu tính lẫn vơ tính. Cây
được trồng từ hạt, từ cây giống con, cây non, từ chồi rễ mút hoặc nuôi cấy mô.
Tuy nhiêm, hiện nay cây thường được trồng từ hạt. Do tỷ lệ nảy mầm của hạt
rất cao ( 15% đối với hạt dự trữ và 85% đối với hạt tươi), nên nhiều chuyên gia khuyến
cáo nên sớm trồng 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.
Hạt thường nảy mầm từ 1 – 2 tuần.
Nhiều tác giả cho rặng hạt không tồn tại được lâu, chỉ sau 2-6 tháng bảo quản

thì không thể nảy mầm được. Tuy nhiên, một số nghiên cứu gần đây ở Pháp cho thấy,
hạt nếu được bảo quản mà không bị hư vỏ quả trong ( nội bì) có khả năng nảy mầm
đến 45% sau 5 năm bảo quản.


1.3.2. Vai trị của cây neem
1.3.2.1. Đối với mơi trƣờng sống
Việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trong thời gian dài đã để lại nhiều
hậu quả nghiêm trọng đối với con người mà mơi trường sống[8].

Hình 1. 4. Sự biến đổi của thuốc trừ sâu trong đất

Qua những chu trình trên cho thấy con người là điểm cuối cùng của tất cả sự ô
nhiễ, chất độc của thuốc. Do đó, việc tìm những loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn
gốc sinh học phân hủy tốt khơng tồn dư trong môi trường là một vấn đề cấp bách hiện
nay. Neem là một đáp án cho bài toán này, với những hoạt chất sinh học hiệu quả, có
khả năng tự phân hủy sinh học tốt, khơng có tác dụng phụ, cũng như tồn dư trong sản
phẩm thu hoạch, không độc cho người và động vật. Với những điều đó neem là một
ứng viên sáng giá cho sự thân thiện với mơi trường, an tồn hiệu quả cho nơng nghiệp.
Theo Dennis (1992), neem là một loại cây hiệu quả cho việc tái tạo rừng phòng
hộ, cân bằng oxygen, hay trồng ở những vùng có tháng hè nắng nóng. Trong mùa hè
nắng nóng ở Ấn Độ, nhiệt độ dưới vườn neem thấp hơn nhiệt độ bên ngoài khoảng
100C.
1.3.2.2. Qản lý dịch hại
Neem cùng với những loại hoạt chất sinh học từ lâu đã thu hút sự quan tâm của
nhiều nước trên thế giới. Ngày nay dần dần những sản phẩm của neem được sử dụng
rộng rãi trong trồng trọt, bảo quản lương thực, hạt giống sau thu hoạch. Với nhiều hợp


chất có hoạt tính sinh học đặc biệt là các terpenoid có ở những phần khác nhau của

cây, neem trở thành một công cụ hữu hiệu chống lại các loại dịch hại.
1.3.3. Các ứng ụng khác của neem
Ngoài nguồn nguyên liệu q đối với nơng nghiệp, neem cịn là một dược phẩm
hiệu quả cho sức khỏe con người. “cây tuyệt vời”, “làng dược phẩm” là những từ
người Ấn Độ ca tụng tác dụng kỳ diệu của neem. Hơn 5000 năm trước, người Ấn Độ
đã biết sử dụng neem để chữa những căn bệnh thông thường như mụn nhọt, vết
thương, viêm da, dạ dày… Tất cả các thành phần của cây đều được sử dụng từ lá, vỏ,
thân, trái, dịch chiết, dầu cho đến rễ (Dennis, 1992).
Sau đây là một số bệnh có thể chữa trị bằng neem ở Ấn Độ và trên thế giới:
- Bệnh sốt rét: đây là một căn bệnh nguy hiểm ở vùng nhiệt đới, nhờ hoạt chất gedunin
là một limonoid hiệu quả như quinine. Thường dịch chiết từ lá và hạt hiệu quả như
quinine. Thường dịch chietes từ lá và hạt hiệu quả nhất đối với Plasmodium
falciparum – ký sinh trùng sốt rét.
- Bệnh về dạ dày: neem là một loại thảo dược giúp cho hệ thống tiêu hóa khỏe mạnh,
bảo vệ dạ dày, loại bỏ độc tốt và vi khuẩn, giảm rối loạn tiêu hóa.
- Bệnh về da: những hợp chất gedunin, nimbinol có tính kháng khuẩn, hạn chế được
các loại nấm Cadida, Trchophyton. Do khơng gây tác dụng phụ nên rất an tồn khi sử
dụng trên da.
- Viêm khớp: hoạt chất từ lá neem là giảm đau bằng cách tác động lên prostaglandin,
đồng thời các polysaccharide làm giảm viêm và sung của bệnh viêm khớp.
- Ung thư: neem bước đầu được thử trên nhiều dạng ung thư khác nhau thu được kết
quả rất khả quan. Các nhà khoa học ở Ấn Độ, Châu Âu, Nhật Bản thấy rằng
polysaccharide và liminoid ở vỏ lá, dầu lá từ hạt làm giảm bướu và tế bào ung thư.
Neem cịn được báo cáo có tác dụng lên một số bệnh mãn tính như: Bệnh
AISD, bệnh đái tháo đường, bệnh tim, hiệu quả trong việc chống viêm nhiễm.
Ngoài ra neem cịn có tác dụng điều khiển tỷ lệ sinh, chăm sóc răng miệng,
giảm stress. Theo Eppler, (1996), sản phẩm của neem hiện đang được nghiên cứu trên


một số bệnh liên quan đến lây nhiễm virus truyền bệnh cho người và động vật chứng

tỏ tiềm năng của neem trong lĩnh vực dược phẩm là rất lớn.
Ngoài ứng dụng trong dược phẩm, ngày nay neem còn được ứng dụng trong
lâm nghiệp. Dầu neem kết hợp với chất lòng từ vỏ hạt điều dùng để bảo vệ cây gỗ khỏi
sự tấn công của các sinh vật phá hoại ảnh hưởng đến sản lượng và chất lượng gỗ(
Venmalar. D and Nagaveni. H.C, 2005).
1.3.4. Các thành phần chính chiết suất từ cây neem
1.3.4.1.Các thành phần hóa học chính có trong cây neem
Như đã trình bày trên, các bộ phận chính lá, hoa, hạt của neem đều có giá trị
kinh tế cao do chúng chứa nhiều hợp chất hóa học có hoạt tính sinh học quý giá, cụ thể
sau :
Lá cây Neem có chứa Quercetin (flavonoid) và nimbosterol (β- sitosterol) cũng
như liminoids (Nimbin và các dẫn xuất của nó). Quercetin (một flavonoid
polyphenolic) được biết là có đặc tính kháng khuẩn và kháng nấm. Điều này cho thấy,
lá Neem có thể dùng để chữa bệnh về da như viêm loét và ghẻ. Limonoids như
nimocinolide và isonimocinolide ảnh hưởng đến khả năng sinh sản ở ruồi nhà (Musca
domestica) với liều khác nhau từ 100 tới 500 ppm. Họ cũng cho thấy trong lá Neem có
tính chất gây đột biến trong muỗi (Aedes aegypti).
Tinh dầu trong hoa neem gồm các dẫn xuất sesquiterpene và có chứa
nimbosterol và flavonoids như kaempferol, melicitrin ... Hoa cũng mang lại một chất
sáp bao gồm một số axit béo như Behenic (0,7%), arachidic (0,7%), stearic (8,2%),
palmitic (13,6%), oleic (6,5%) và linoleic (8,0%). Phấn hoa của cây neem có chứa một
số axit amin như acid glumatic, tyrosine, arginine, methionion, phenylalanine,
histidine, acid arminocaprylic và isoleucine.
Trong nhân hạt neem có chứa glycerides như các hạt có dầu khác, tương ứng
với thành phần axit oleic (50-60%), acid palmitic (13-15%), axit stearic (14-19%), acid
linoleic (8-16%) và axit arachidic (1-3%)[23]. Dầu ép hạt neem có màu nâu vàng, dầu
khơng khơ, hương vị cay và mùi khó chịu. Ngoài ra, trong nhân hạt neem chứa một
lượng đáng kể các chất gây đắng như azadirachtin, azadirachtindiradione, fraxinellone,
Nimbin, salannin, salannol, vepinin, vilasinin … Trong số đó, azadirachtin đã chứng

minh có hiệu quả trong tiêu diệt cơn trùng và được sử dụng như là một loại thuốc trừ
sâu sinh học hiệu quả đối với khoảng 300 lồi cơn trùng và được báo cáo là không độc
hại cho con người [9] [5] Azadirachtin có mặt trong tất cả các bộ phận của cây, nhưng
nồng độ cao nhất của nó là trong hạt của cây đã trưởng thành (0,2-0,6%).
1.3.4.2.Azadirachtin
Azadirachtin có cơng thức phân tử C35H44O16 , dạng tinh thể rắn, nóng chảy
1600C. Là một chất hữu cơ phân cực. Azadirachtin có khả năng hòa tan trong nước
0,26g/l, tan rất nhanh trong etanol, dietyl ete, axeton và chloroform, không tan trong nhexane. Azadirachtin có mùi tỏi, bền trong bóng tối ở nhiệt độ thường, dễ bị phân hủy
ở nhiệt độ cao trong dung dịch có mơi trường kiềm và axít. [7] [6]
Butterworth và Morgan là người đầu tiên phân lập azadirachtin từ hạt Neem
vào năm 1968 và thiết lập công thức phân tử chính xác của azadirachtin là C35H44O16.
Đến năm 1971, họ đã phát triển một phương pháp đơn giản để cô lập azadirachtin
bằng bằng sắc ký bản mỏng. Nhưng mãi đến năm 1975, cấu trúc của nó mới được mơ
tả đầu tiên bởi nhóm nghiên cứu Nakanishi thơng qua phương pháp phân tích NMR.
Cấu trúc ban đầu đưa ra vẫn cịn một vài sai sót, sau đó bằng kĩ thuật nhiễu xại tia X,
Ley, Kraus, Nakanishi đã đưa ra cấu trúc chính xác của azadirachtin.[16][17]
Cơng thức cấu tạo và tên hóa học theo IUPAC như sau:

(2aR,3S,4S,4aR,5S,7aS,8S,10R,10aS,10bR)-10-acetoxy-3,5-dihydroxy4[(1aR,2S,3aS,6aS,7S,7aS)-6a-hydroxy-7a-methyl-3a,6a,7,7a-tetrahydro-2,7methanofuro [2,3-b]oxireno[e]oxepin-1a(2H)-yl]-4-methyl-8-{[(2E)-2-methylbut-2enoyl]oxy}octahydro-1H-naphtho[1,8a-c;4,5 b’c’]difuran-5,10a(8H)-dicarboxylate
Azadirachtin thuộc nhóm limonid hiện diện trong nhân của hạt cây neem; là
một tetranortriterpenoid oxy hóa cao với nhiều nhóm chức oxy hóa, bao gồm enol