Nghiên cứu đặc điểm thực vật thành phần hóa học cây gừng đá Bắc Kạn

Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.....................................................................................3
1. TỔNG QUAN VỀ HỌ GỪNG (ZINGIBERACEAE)....................................3
1.1. Vị trí phân loại họ Gừng (Zingiberaceae) ........................................................................... 3
1.2. Đặc điểm thực vật họ Gừng (Zingiberaceae) ...................................................................... 3
1.3. Phân bố họ Gừng (Zingiberaceae) ...................................................................................... 5
2. TỔNG QUAN VỀ CHI GỪNG (ZINGIBER) .................................................6
2.1. Đặc điểm thực vật và phân bố chi Gừng (Zingiber)............................................................ 6
2.2. Đặc điểm một số loài thuộc chi Gừng (Zingiber) ............................................................... 6
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU.........................................................................................................14
1. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ...............................14
1.1. Nguyên liệu nghiên cứu .....................................................................................................14
1.2. Phương tiện nghiên cứu .....................................................................................................14
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................15
2.1. Nghiên cứu về mặt cảm quan.............................................................................................15
2.2. Nghiên cứu về mặt hiển vi .................................................................................................15
2.3. Nghiên cứu về mặt hóa học................................................................................................16
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................20
1. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT .....................................................20
2. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HIỂN VI...........................................................21
2.1. Đặc điểm vi phẫu lá...........................................................................................................21
2.2. Đặc điểm vi phẫu thân rễ ...................................................................................................21
2.3. Đặc điểm bột thân rễ ..........................................................................................................26
3. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC.................................................27
3.1. Định tính sơ bộ các nhóm chất có trong thân rễ Gừng đá bằng phản ứng hóa học............27
3.2. Xác định hàm lượng tinh dầu trong dược liệu khô tuyệt đối..............................................35
3.3. Định tính dịch chiết toàn phần của thân rễ Gừng đá bằng sắc ký lớp mỏng......................36
3.4. Phân tích thành phần tinh dầu ............................................................................................40
4. BÀN LUẬN.......................................................................................................44
4.1. Về phương pháp nghiên cứu ..............................................................................................44
4.2. Về kết quả nghiên cứu........................................................................................................44
KẾT LUẬN ..............................................................................................................46
ĐỀ XUẤT.................................................................................................................47
ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam là quốc gia nằm ở vùng nhiệt đới, có nhiều điều kiện cho các sinh
vật phát triển, tạo ra sự phong phú của nhiều loài động thực vật và nhiều hệ sinh
thái khác nhau.
Trong bộ Gừng (Zingiberales), họ Gừng (Zingiberaceae) là họ có số lượng
loài nhiều nhất [18]. Đây là một họ có nhiều thay mặt có giá trị làm thuốc chữa
bệnh, nhiều loài được sử dụng làm gia vị, làm cảnh …
Theo trung tâm dữ liệu thực vật Việt Nam [18], ở nước ta, họ Gừng có 20
chi, với gần 100 loài, được trồng khắp các địa phương. Các thầy thuốc y học cổ
truyền và dân gian từ lâu vẫn sử dụng Gừng như một vị thuốc rất tốt chữa các bệnh
như cảm mạo, nôn, đầy bụng, đi ngoài lỏng, chân tay lạnh tê bì… Đây là nguồn
dược liệu có giá trị trong y học, đặc biệt là y học dân gian, đồng thời là nguồn
nguyên liệu chứa tinh dầu có giá trị trong công nghiệp hương liệu.
Ở tỉnh Bắc Kạn, có một loại Gừng mà người dân vẫn gọi là “Gừng đá”, phát
triển rất tốt trên vùng đất đồi, đất xen đá. Những diện tích đất tưởng chừng không
thể canh tác được vì có độ dốc cao, độ phì nhiêu thấp, tỷ lệ đá trắng nhiều hơn đất
trồng đang được người dân ở đây khai thác để nâng cao thu nhập, góp phần xóa đói,
giảm nghèo.
Nằm trong nhóm đề tài cấp thiết của địa phương, Sở Khoa học Công nghệ
Bắc Kạn đã phối hợp cùng Viện Di truyền nông nghiệp tiến hành nghiên cứu cây
“Gừng đá”, triển khai chương trình trồng trọt và phát triển giống Gừng này.
Tham gia vào chương trình trên, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm thực vật,
thành phần hóa học của cây “Gừng đá” Bắc Kạn” được thực hiện với mục tiêu:
Tạo cơ sở dữ liệu về thực vật, hiển vi, hóa học nhằm từng bước xây dựng các
chỉ tiêu kiểm nghiệm dược liệu, nâng cao giá trị sử dụng của loại Gừng này.
Để thực hiện những mục tiêu trên, đề tài được tiến hành với những nội dung
sau:
- Xác định đặc điểm hình thái, định danh tên khoa học, đặc điểm vi phẫu lá
và thân rễ, đặc điểm bột thân rễ của mẫu nghiên cứu.
- Định tính sơ bộ các nhóm chất hữu cơ trong thân rễ “Gừng đá” thông
qua các phản ứng hóa học và sắc ký lớp mỏng.
- Cất tinh dầu thân rễ “Gừng đá”, xác định hàm lượng tinh dầu trong mẫu
khô tuyệt đối.
- Tiến hành sắc ký khí khối phổ, xác định các thành phần và hàm lượng
của chúng trong tinh dầu thân rễ cây “Gừng đá”.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1. TỔNG QUAN VỀ HỌ GỪNG (ZINGIBERACEAE)
1.1. Vị trí phân loại họ Gừng (Zingiberaceae)
Theo Thực vật học [11], Thực vật dược [14], vị trí phân loại của họ Gừng
(Zingiberaceae) trong giới thực vật như sau:
Giới Thực vật (Plante)
Phân giới Thực vật có hệ mạch (Tratreobionta-Vascular plants)
Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta)
Lớp Hành (Liliopsida)
Phân lớp Gừng (Zingiberidae)
Bộ Gừng (Zingiberales)
1.2. Đặc điểm thực vật họ Gừng (Zingiberaceae)
Cây cỏ, sống lâu năm. Thân rễ khỏe, có khi phồng lên như củ. Thân khí sinh
không có hay có và mọc rất cao, do các bẹ lá ôm nhau tạo thành. Thân cao 1-3m,
đôi khi cao tới 4-5m, không phân nhánh. Cây thường có mùi thơm hay mùi hắc như
một số loài trong chi Zingiber [11], [14], [20], [22].
Lá: Lá đơn, mọc cách, các lá xếp thành 2 hàng, thường hướng lên trên, đôi
khi nằm ngang gần như song song với mặt đất; có khi lá chỉ là bẹ lá dạng vảy. Lá
gồm các phần là: bẹ lá, cuống lá, lưỡi lá và phiến lá. Bẹ lá có thể nguyên tạo thành
một ống xẻ theo một đường dọc đối diện với phiến. Ở nhiều cây, các bẹ lá xếp khít
nhau thành một thân giả khí sinh. Cuống lá không có hay có, ngắn hay dài (có thể
dài tới 25cm), hình lòng máng nông hay sâu. Lưỡi lá (thìa lìa): là phần giữa bẹ lá
và cuống lá, từ bẹ lá kéo dài lên. Lưỡi dày hay mỏng dạng màng, đầu nguyên hay xẻ
2, cụt ngang, dài 1-2mm tới vài cm. Phiến lá hình mác, hình trứng hẹp, bầu dục, ít
khi gần tròn; gốc phiến nhọn, hình nêm hay gần tròn; đầu phiến thường nhọn, đôi
khi thót nhỏ thành dạng đuôi, hiếm khi tròn. Thông thường phiến lá màu xanh,
nhưng ở một vài loài trong một số chi, mặt trên lá có đốm trắng loang lổ
(Stahlianthus) hay dọc gân chính mặt trên nâu đỏ (Curcuma) hay mặt dưới nâu đỏ
(Distichochlamys, Stahlianthus, Zingiber) [11], [20], [22].
Cụm hoa: gié hay chùm ở chót thân (Globba, Alpinia) hay mọc từ gốc trên
một trục phát hoa riêng biệt (Zingiber) với nhiều lá bắc úp vào nhau và có màu,
hình trụ hay hình thoi, đôi khi hình cầu, từ thưa đến dày đặc, ít hay nhiều hoa. Đôi
khi cụm lá bắc con mọc ở nách lá bắc và sau đó là một cụm hoa dày đặc, lộn xộn,
có khi chụm hay bông. Cụm hoa thường không phân nhánh, trừ một số ít loài trong
các chi Globba, Alpinia, Elettaria, Elettariopsis [14], [20], [22].
Lá bắc: thường có dạng vảy, hình bầu dục, hình mác hay mác thuôn, bao lấy
lá bắc con và hoa, đôi khi lá bắc bao lấy truyền thể (Bulbil). Các lá bắc dính với
nhau ở nửa dưới làm thành dạng túi (Curcuma), hay thành dạng chuông
(Stahlianthus), hay xếp lợp lên nhau. Ở một vài chi, những lá bắc ở phía dưới của
cụm hoa là những lá bắc bất thụ (không chứa hoa), thường có mầu sắc, hay những
lá bắc này phát triển rất to bao lấy cả cụm hoa khi non gọi là lá bắc tổng bao (nhưng
thường sớm rụng). Đôi khi lá bắc không có hay sớm rụng [22].
Lá bắc con: Nằm trong lá bắc và đính gần sát gốc lá bắc, bao lấy hoa. Lá bắc
con dạng vảy hay dạng ống, có gốc dính sát với bầu. Đôi khi lá bắc con không có
hay sớm rụng [22].
Hoa: Hoa lưỡng tính, mẫu 3, bầu hạ, đối xứng hai bên, có mầu sắc, kích
thước trung bình hay lớn. Các hoa đính trên cụm hoa dày đặc hay thưa thớt, hoa
đơn độc hay vài hoa trong một cụm nhỏ (Cincinnus) đính vào trục cụm hoa [20],
[22]. Hoa gồm các bộ phận:
+ Đài: Có các lá đài dính với nhau ở phần dưới thành hình ống, mỏng, chia
thùy về một phía, đôi khi giống hình mo cau. Phần trên chia 2-3 thùy ngắn hay dài
giống dạng răng, hay xẻ chữ V [20], [22].
+ Tràng: Dính với nhau ở phần dưới thành hình ống, phần trên chia 3 thùy,
thùy lưng thường to hơn 2 thùy bên, phía đầu lõm ít nhiều dạng mũ [20], [22].
+ Bộ nhị: Chỉ có một nhị sinh sản duy nhất, ở phía trong thùy lưng của
tràng, gồm có chỉ nhị dạng bản mỏng hay dày, phía trên đính hai bao phấn hướng
trong, mở bằng khe dài dọc theo ô bao phấn. Bao phấn có hay không có phần phụ
của trung đới, nếu có thì kéo dài lên phía trên tạo thành mào, không bao lấy vòi
nhụy, xẻ thùy hay nguyên, hay bao lấy vòi nhụy kéo dài (Zingiber), hay kéo dài ở
2 phía cạnh ngoài hai bao phấn thành dạng cánh (Globba). Đôi khi bao phấn không
có phần phụ nhưng ở gốc mỗi bao phấn kéo dài xuống phía dưới tạo thành cựa
(Curcuma). Bầu dưới, ban đầu 3 ô, khi trưởng thành 1 ô hay 3 ô; mỗi ô có nhiều
noãn; đính noãn trung trụ hay đính noãn bên. Cánh môi đối diện với nhị, do 3 nhị
bất thụ dính lại với nhau biến thành, thường to, có màu sặc sỡ. Hai nhị lép còn lại
nằm ở hai bên gốc cánh môi, dạng cánh tràng không dính với cánh môi
(Hedychium), hay dính với cánh môi ở phía dưới (Zingiber), hay tiêu giảm thành
dạng răng, dạng vảy hay tiêu giảm hoàn toàn [11], [14], [20], [22].
+ Bộ nhụy: Bộ nhụy hợp nguyên lá noãn (Syncarpous) hay hợp bên lá noãn
(Paracarpous). Một vòi nhụy mảnh, nằm dọc theo rãnh phía trong chỉ nhị, qua khe
giữa 2 bao phấn; núm nhụy nhô lên phía trên đầu 2 bao phấn, trừ ở chi Zingiber; vòi
nhụy kéo dài vượt quá đầu 2 bao phấn và được phần phụ trung đới của bao phấn
kéo dài bao lấy. Ngoài 1 nhụy hữu thụ duy nhất, còn có các vòi nhụy lép đính trên
đỉnh bầu, hình dùi hay bản ngắn. Bầu hình cầu, bầu dục, hình trụ hay đôi khi hình
phễu. Bầu 3 ô hay 1 ô, noãn đảo, nhiều, đính noãn trụ giữa hay đính noãn bên [11],
[14], [20], [22].
Quả: Quả nang chẻ ô, đôi khi quả mọng, quả nạc, thường hình cầu, bầu dục,
đường kính từ 0,2cm đến 2 – 3 (4)cm, đôi khi quả có ngấn giữa (Alpinia galangal
Willd.), hay có dạng quả giác (quả cải) (Siliquamomum tonkinense Baill.), hay quả
có gờ nổi theo chiều dọc (Elettaria, Elettariopsis). Vỏ quả có lông hay không, có
gai mềm, gai phân nhánh hay không, hay vỏ quả có cánh dạng quả khế. Hạt có cả
nội nhũ và ngoại nhũ. Trong nhiều trường hợp có áo hạt [11], [14], [22].
1.3. Phân bố họ Gừng (Zingiberaceae)
Trên thế giới, họ Gừng có 45 chi với khoảng 1300 loài; ở nhiệt đới và cận
nhiệt đới, chủ yếu ở Đông Nam Á, ít ở châu Mỹ và châu Phi [2], [20].
Ở Việt Nam, họ Gừng có 17 – 20 chi: Achasma, Alpinia (Languas,
Catimbium auct.), Amomum, Boesenbergia, Caulokaempferia, Cautleya,
Cenolophon, Curcuma, Elettaria, Elettariopsis, Etlingera, Gagnepainia,
Geostachys, Globba, Hedychium, Kaempferia, Phaeomaria, Siliquamomum,
Stahlianthus, Zingiber, với khoảng 136-145 loài [2], [14], [22].
2. TỔNG QUAN VỀ CHI GỪNG (ZINGIBER)
2.1. Đặc điểm thực vật và phân bố chi Gừng (Zingiber)
Cây thảo cao đến 2-3m. Thân rễ phân nhánh, có củ. Thân giả, mọc thẳng
đứng. Lá mọc thành 2 dãy song song, gốc lá phồng lên, hình nêm. Cụm hoa hình
nón hẹp, mọc từ thân rễ sát mặt đất hay trên ngọn thân có lá. Đài dính nhau thành
ống, chia thùy về một phía, trên chia 3 răng. Tràng hoa hình ống, mỏng, tràng giữa
màu trắng hay màu kem, thường lớn hơn 2 thùy bên. Các nhị lép ở bên gắn với cánh
môi tạo thành cánh môi 3 thùy; thùy giữa rộng đầu hay chẻ ở đỉnh. Chỉ nhị ngắn,
được bao bọc bởi phần phụ dài của vòi nhụy. Bầu 3 ô, mỗi ô nhiều noãn. Đính noãn
trung trụ. Vòi nhụy mảnh, kéo dài phía sau bao phấn; đầu nhụy không mở rộng.
Quả nang chẻ ô hay nứt hỗn hợp. Hạt màu đen, bao bọc bởi áo hạt; áo hạt màu
trắng, mép xẻ thùy bất thường. Đặc điểm dễ nhận biết nhất là 2 mép phần tiếp nối
giữa cuống lá và bẹ lá giống như khuỷu (đầu gối); phần phụ của trung đới kéo dài
và cong ở đầu, bao lấy vòi nhụy. Toàn cây thường có mùi hắc [20], [22].
Phân bố: Chi Zingiber trên thế giới có khoảng 150 loài, chủ yếu phân bố ở
vùng Châu Á nóng ẩm [20], [22]. Ở Châu Á có khoảng 45 loài, trong đó Việt Nam
14 – 17 loài [22].
2.2. Đặc điểm một số loài thuộc chi Gừng (Zingiber)
2.2.1. Zingiber officinale Roscoe – Gừng
Đặc điểm thực vật
Cây thảo, sống lâu năm, cao 40 – 80cm. Thân rễ nạc, mọc bò ngang, phân
nhiều nhánh. Lá mọc so le thành hai dãy, hình mác thuôn, thắt lại ở gốc, đầu nhọn,
dài 15 – 20cm, rộng 2cm, không cuống, có bẹ nhẵn, lưỡi bẹ nhỏ dạng màng, hai mặt
nhẵn, mặt trên màu lục sẫm bóng, mặt dưới nhạt [3], [9], [12], [15], [16].
Cụm hoa dài 5cm, mọc từ gốc trên một cán dài khoảng 20cm do nhiều vảy
lợp hình thành, những vảy phía dưới ngắn, càng lên trên càng dài và rộng hơn; lá
bắc hình trái xoan, màu lục nhạt, mép viền vàng; đài có 3 răng ngắn; tràng có ống
dài gấp đôi đài, 3 thùy bằng nhau, hẹp và nhọn; 1 nhị. Nhị lép không có hay tạo
thành thùy bên của cánh môi, cánh môi màu vàng, có viền tía ở mép, dài 2cm, rộng
1,5cm, chia thành 3 thùy tròn, các thùy bên ngắn và hẹp hơn; bầu nhẵn [3], [9],
[12], [15], [16].
Quả nang (rất ít gặp) [3].
Phân bố, sinh thái
Cây Gừng được trồng ở nhiều nước trong vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, từ
Đông Á đến Đông Nam Á và Nam Á. Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản là những nước
trồng nhiều Gừng nhất thế giới. Ở Việt Nam cây được trồng ở khắp các địa phương,
từ vùng núi cao đến đồng bằng và ngoài các hải đảo [3], [9], [12], [22].
Gừng trồng trong nhân dân hiên nay cũng có nhiều giống. Loại “Gừng trâu”
có thân to, củ to thường để làm mứt, có nhiều ở các vùng núi thấp, như Cao Bằng,
Lạng Sơn, Thái Nguyên, Bắc Cạn, Tuyên Quang… Loại “Gừng gié” có thân và củ
đều nhỏ, nhưng rất thơm. Loài này cũng gồm 2 giống. Giống củ nhỏ có màu hồng
tía ở phần củ non, thường được đồng bào dân tộc trồng ở vùng cao, như ở các huyện
phía bắc tỉnh Hà Giang, Sìn Hồ (Lai Châu), Sa Pa, Bát Xát (Lào Cai)… Theo nhân
dân địa phương, giống Gừng này chịu được khí hậu lạnh kéo dài trong mùa đông.
Cây trồng trên nương ít cần chăm sóc. Còn giống Gừng củ nhỏ màu vàng ngà, được
trồng phổ biến ở các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ và ở phía nam [3].
Như vậy, đặc điểm sinh thái riêng của các giống Gừng tùy thuộc vào điều
kiện vùng trồng. Đặc điểm chung nhất của chúng là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể
hơi chịu bóng (Gừng trâu). Cây trồng thường có hoa ở năm thứ hai. Chưa thấy cây
có quả và hạt. Gừng trồng sau một năm nếu không thu hoạch sẽ có hiện tượng tàn
lụi (phần trên mât đất) qua đông. Thời gian sinh trưởng mạnh của cây trùng với mùa
hè – thu nóng và ẩm [3].
Thành phần hóa học
Thân rễ Gừng chứa 2 – 3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các hợp chất
hydrocarbon sesquiterpenic: β – zingiberen (35%), ar – curcumenen (17%), β –
farnesen (10%) và một lượng nhỏ các hợp chất alcol monoterpenic như geraniol,
linalol, borneol [3], [9], [12], [16].
Nhựa dầu Gừng chứa 20 – 25% tinh dầu và 20 – 30% các chất cay. Thành
phần chủ yếu của nhóm chất cay là zingeron, shogaol và zingerol, trong đó gingerol
chiếm tỷ lệ cao nhất. Đó là một chất lỏng, màu vàng, tan trong cồn 50o, ether,
chloroform, benzene, tan vừa trong ether dầu hỏa nóng [3], [9], [12], [16].
Ngoài ra, trong tình dầu Gừng còn chứa α – camphen, β – phelandren,
eucalyptol và các gingerol [3], [12].


Xem link download tại Blog Kết nối!
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©