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

HOÀNG DANH TRUNG

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

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Nghệ An, tháng 7/2018


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

HOÀNG DANH TRUNG

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

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

Hoàng Danh Trung


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

Hoàng Danh Trung


MỤC LỤC

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

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


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

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

Hồng

bì

(Clausena)

và



37

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

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

Bảng 3.5.

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

Bảng 3.6.

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

Bảng 3.7.

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

Bảng 3.8.

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

Bảng 3.9.

Thành phần hóa học tinh dầu chính của loài Mắc mật

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

96
99
102

104

Ba chạc

126
126

127


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1.

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

Hình 3.2.

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

Hình 3.3.

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

37
39

45

Hình 3.4.


55

Hình 3.10. Clausena lenis Drake

56

Hình 3.11. Clausena lansium (Lour.) Skeels

58

Hình 3.12. Euodia calophylla Guillaum.

60

Hình 3.13. Euodia lepta (Spreng.) Merr.

61

Hình 3.14. Euodia oreophila Guillaum.

62

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

63

Hình 3.16. Euodia simplicifolia Ridley

65


Hình 3.24. Glycosmis parviflora (Sims) Kurz

74

Hình 3.25. Glycosmis pentaphylla (Retz) Correa

75


Hình 3.26. Glycosmis petelotii Guillaum.

77

Hình 3.27. Zanthoxylum acanthopodium DC.

78

Hình 3.28. Zanthoxylum armatum DC.

80

Hình 3.29. Zanthoxylum avicennae (Lamk.) DC.

81

Hình 3.30. Zanthoxylum laetum Drake

83


Ảnh 3.3.

Clausena engleri Tanaka

50

Ảnh 3.4.

Clausena excavata Burm.f.

52

Ảnh 3.5.

Clausena harmandiana (Pierre) Pierre ex Guillaum.

54

Ảnh 3.6.

Clausena indica (Dalz.) Oliv.

55

Ảnh 3.7.

Clausena lenis Drake

56


66

Ảnh 3.15. Glycosmis craibii Tanaka

67

Ảnh 3.16. Glycosmis gracilis B.C. Stone

68

Ảnh 3.17. Glycosmis ovoidea Pierre

70

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

71

Ảnh 3.19. Glycosmis mauritiana Ridl.

72

Ảnh 3.20. Glycosmis nana Tanaka

73

Ảnh 3.21. Glycosmis parviflora (Sims) Kurz

74



86

Ảnh 3.30. Zanthoxylum ovalifolium Wight

87

Ảnh 3.30. Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC.

88


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ĂNĐ:

Cây ăn được

BTTN:

Bảo tồn thiên nhiên

BUI:

Cây bụi

CTD:

Cây tinh dầu

CGV:

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


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

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


4

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

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


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

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


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


9
Nicolaev (1968) đưa ra định nghĩa: “Cây tinh dầu là những cây khác biệt với
các cây khác ở chỗ có thể thu được tinh dầu từ nó” [26].
Sau này, khi nghiên cứu cấu trúc và hoạt động chức năng các cơ quan tiết,
người ta đã thấy rõ sự khác biệt về bản chất của cây tinh dầu. Có thể định nghĩa:
cây tinh dầu là những cây có chứa các cấu trúc chuyên biệt làm nhiệm vụ tiết và
tích luỹ tinh dầu.
1.2.2. Khái niệm về tinh dầu
Theo dược điển Pháp (1965) thì tinh dầu là các sản phẩm nhìn chung có
thành phần khá phức tạp, bao gồm các chất dễ bay hơi có chứa trong thực vật, và
có khả năng thay đổi nhiều hay ít trong quá trình chế biến.
Tiêu chuẩn Pháp (1987), đưa ra định nghĩa về tinh dầu như sau: Sản phẩm
thu được từ nguyên liệu có nguồn gốc thực vật, bằng cách cất kéo hơi nước hoặc
bằng các phương pháp cơ học đối với vỏ trái cây thuộc chi Citrus, tinh dầu được
tách ra khỏi nước bằng các phương pháp vật lý”. Định nghĩa này có hạn chế là
loại trừ các sản phẩm thu được bằng cách chiết xuất với dung môi cũng như các
sản phẩm thu được nhờ các phương pháp khác.
Tinh dầu được hiểu là những hỗn hợp của hợp chất hữu cơ, có cấu tạo phân
tử phức tạp và khác nhau về các đặc tính lý học cũng như hóa học. Tinh dầu có
một số đặc tính sau:
- Tất cả tinh dầu đều là hợp chất lỏng, sánh, có hoạt tính quang học, gây
hiện tượng quay cực của ánh sáng.
- Đa số tinh dầu có tỷ trọng nhỏ hơn nước (d1), không tan hoặc rất ít tan trong nước, nhưng lại tan trong các dung
môi hữu cơ.
- Có mùi thơm do thành phần tinh dầu có các cấu tử dạng tự do.
- Tinh dầu có khả năng bay hơi.
Căn cứ vào cấu tạo phân tử hóa học của tinh dầu được sắp xếp vào 4 nhóm
chủ yếu sau [87]:

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


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