BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

LÊ DUY LINH

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LOÀI THỰC VẬT CÓ
CHỨA TINH DẦU Ở VƯỜN QUỐC GIA VŨ QUANG,
TỈNH HÀ TĨNH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

VINH, 04/2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

LÊ DUY LINH

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LOÀI THỰC VẬT CÓ
CHỨA TINH DẦU Ở VƯỜN QUỐC GIA VŨ QUANG,
TỈNH HÀ TĨNH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Chuyên ngành: Thực vật học
Mã số: 9420111

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

VINH, 04/2020

Lê Duy Linh


LỜI CAM ĐOAN
Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu trong luận án là
trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác.
Các trích dẫn trong luận án đã chỉ rõ nguồn gốc.
Nghệ An, ngày tháng 04 năm 2020
Người cam đoan

NCS. Lê Duy Linh


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.......................................................................2
4. Điểm mới luận án..........................................................................................3
5. Bố cục luận án...............................................................................................3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................4
1.1. Một số khái niệm về cây có tinh dầu và tinh dầu.......................................4
1.1.1. Khái niệm chung về cây có tinh dầu.......................................................4
1.1.2. Khái niệm về tinh dầu............................................................................. 4
1.2. Nghiên cứu về các loài thực vật có tinh dầu..............................................7
1.2.1. Nghiên cứu về các loài thực vật có tinh dầu trên thế giới.......................7
1.2.2. Nghiên cứu về các loài thực vật có tinh dầu ở Việt Nam......................13
1.3. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của VQG Vũ Quang........................24
1.3.1. Điều kiện tự nhiên.................................................................................24
1.3.2. Khí hậu, thủy văn..................................................................................26

3.1.9. Mô tả một số đặc điểm nhận biết của các loài được phân tích tinh dầu
.........................................................................................................................61
3.2. Thành phần hóa học tinh dầu các loài được phân tích ở VQG Vũ Quang
.........................................................................................................................84
3.2.1. Họ Long não (Lauraceae)..................................................................... 84
3.2.2. Họ Ngọc lan (Magnoliaceae).............................................................. 103
3.2.3. Họ Gừng (Zingiberaceae)................................................................... 105
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................... 125
1. Kết luận.....................................................................................................125
2. Kiến nghị...................................................................................................126
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN.............................................................................. 127
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................129
PHỤ LỤC 1. DANH LỤC CÁC LOÀI THỰC VẬT CÓ TINH DẦU Ở
VQG VŨ QUANG
PHỤ LỤC 2. SẮC KÝ ĐỒ CỦA CÁC LOÀI ĐƯỢC PHÂN TÍCH TINH
DẦU
PHỤ LỤC 3. MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ ĐIỀU TRA THỰC ĐỊA VÀ CÁC
LOÀI THỰC VẬT CÓ TINH DẦU Ở VQG VŨ QUANG
BẢN ĐỒ THẢM THỰC VẬT CÓ TINH DẦU Ở VQG VŨ QUANG,


TỈNH HÀ TĨNH


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 3.1. Phân bố các taxon có tinh dầu trong các ngành của hệ thực vật Vũ
Quang..............................................................................................................39
Bảng 3.2. Tỷ lệ của hai lớp trong ngành Ngọc lan (Magnoliophyta).............40



Bảng 3.21. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác nhau
của một số loài thuộc họ Long não (Lauraceae) ở VQG Vũ Quang.............102
Bảng 3.22. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Vàng tâm (Manglietia
dandyi).......................................................................................................... 103
Bảng 3.23. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Sẹ (Alpinia globosa)......106
Bảng 3.24. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Riềng quảng tây.............107
Bảng 3.25. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Riềng meng hai (Alpinia
mienghaiensis).............................................................................................. 110
Bảng 3.26. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Riềng pinna (Alpinia
pinnanensis)..................................................................................................113
Bảng 3.27. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Sa nhân lông hung
(Amomum velutinum).................................................................................... 116
Bảng 3.28. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Tiểu đậu ba thùy
(Elettariopsis triloba)....................................................................................118
Bảng 3.29. Thành phần hoá học của tinh dầu loài Gừng lá sáng bóng
(Zingiber nitens)............................................................................................120
Bảng 3.30. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác nhau
của một số loài thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) ở VQG Vũ Quang.............122


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1. Phân bố các taxon có tinh dầu trong các ngành của Hệ thực vật
VQG Vũ Quang...............................................................................................40
Hình 3.2. Tỷ lệ % các loài thực vật có tinh dầu trong ngành Ngọc lan ở Vũ
Quang..............................................................................................................41
Hình 3.3. Tỷ lệ của cây tinh dầu Vũ Quang so với Pù Mát............................ 46
Hình 3.4. Tỷ lệ % cây tinh dầu ở VQG Vũ Quang so với Việt Nam..............48

Ảnh 3.22. Hoa om nhỏ (Limnophila rugosa (Roxb.) Merr.)...........................61
Ảnh 3.23. Ô phát (Cinnamomum sericans Hance)......................................... 62
Ảnh 3.24. Bời lời lá thuôn (Litsea elongata (Wall. ex Nees) Hook.f.)...........63
Ảnh 3.25. Bời lời phiến lá thon (Litsea lancilimba Merr.)............................. 65
Ảnh 3.26. Bời lời biến thiên (Litsea variabilis Hemsl.)................................. 66
Ảnh 3.27. Kháo vàng thơm (Machilus bonii Lecomte).................................. 67


Ảnh 3.28. Kháo nhậm (Machilus odoratissima Nees)....................................68
Ảnh 3.29. Nô vàng (Neolitsea aurata (Hayata) Koidz.),................................70
Ảnh 3.30. Nô bui san (Neolitsea buisanensis Yam. & Kam.).........................71
Ảnh 3.31. Sụ trắng lá to (Phoebe tavoyana (Meisn.) Hook. f.)...................... 73
Ảnh 3.32. Vàng tâm (Manglietia dandyi (Gagnep.) Dandy).......................... 74
Ảnh 3.33. Sẹ (Alpinia globosa (Lour.) Horan)............................................... 75
Ảnh 3.34. Riềng quảng tây (Alpinia kwangsiensis T.L.Wu & S. J. Chen)......77
Ảnh 3.35. Riềng meng hai (Alpinia menghaiensis S.Q. Tong & Y.M. Xia) .. 78

Ảnh 3.36. Riềng pinna (Alpinia pinnanensis T. L. Wu & S. J. Chen)............80
Ảnh 3.37. Sa nhân lông hung (Amomum velutinum X.E. Ye, Skornick N.H. Xia). 81

Ảnh 3.38. Tiểu đậu ba thùy (Elettariopsis triloba (Gagnep.) Loes.)..............83
Ảnh 3.39. Gừng lá sáng bóng (Zingiber nitens M.F. Newman)......................84


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
VQG:

Vườn Quốc gia

BTTN:

rộng trong nhiều họ. Đây là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, nhất là các
hợp chất hóa học, nhằm phát huy thế mạnh để bảo vệ nguồn gen cũng như các
hợp chất hóa học. Nhiều loài cây tinh dầu ở Việt Nam có thể sử dụng với
nhiều mục đích khác nhau như: cho gỗ, làm cảnh, cho dầu, cây ăn được, cây
dược liệu như: Đương quy (Angelica sinensis (Oliv.) Diels) có củ dùng làm
thuốc, lá thu tinh dầu; Hoàng lan (Cananga odorata) được dùng làm cảnh,
bóng mát, hoa cho tinh dầu,...
1


Trong số các nhóm tài nguyên thực vật thì cây tinh dầu có một vị trí đang
được quan tâm nghiên cứu và sản xuất ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt
nguồn tài nguyên này rất giàu có ở các nước vùng nhiệt đới. Tinh dầu có
nguồn gốc thiên nhiên của nhiều loài đã và đang được các nhà khoa học, nhà
sản xuất thực phẩm ở các nước tiên tiến quan tâm, nghiên cứu và ứng dụng
vào sản xuất bởi đa số chúng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao có
khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nấm, là vị thuốc kích thích tiêu
hóa và được sử dụng như là một phụ gia chính trong chế biến thực phẩm bởi
nó có mùi vị hấp dẫn, an toàn và còn có thể ức chế tiêu diệt các vi sinh vật
gây bệnh,...
VQG Vũ Quang được thành lập theo Quyết định số 102/2002/QĐ-TTg
ngày 30 tháng 7 năm 2002 của Thủ tướng Chính phủ, với tổng diện tích
khoảng 54.000 ha, trong đó có 76% diện tích rừng tự nhiên với 5 kiểu rừng
chính được phân chia theo các đai cao khác nhau. Nơi đây là nơi sinh trưởng
của nhiều loài cây gỗ quý: Cẩm lai, Lát hoa, Lim, Giổi, Trầm hương,…và
nhiều cây dược liệu quý. Tại VQG Vũ Quang đã có một số công trình nghiên
cứu về Đa dạng thực vật bậc cao có mạch nhưng còn thiếu vắng những nghiên
cứu chuyên sâu về tài nguyên thực vật [38]. Trong lúc đó khả năng tiềm tàng
của tài nguyên cây có tinh dầu ở VQG Vũ Quang rất phong phú. Chính vì vậy,
tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần loài thực vật có chứa tinh dầu ở

Chương 3: Kết quả nghiên cứu (86 trang); Kết luận và kiến nghị (2 trang);
Danh mục công trình công bố liên quan đến luận án (2 trang); Tài liệu tham
khảo (14 trang) và phần phụ lục (gồm 3 phụ lục, 114 ảnh).

3


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Một số khái niệm về cây có tinh dầu và tinh dầu
1.1.1. Khái niệm chung về cây có tinh dầu
Theo Nicolaev (1968): “Cây có tinh dầu là những cây khác biệt với các
cây khác ở chỗ có thể thu được tinh dầu từ nó” [45].
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. Từ đó 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".
1.1.2. 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 [47].
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: [47]

dầu, nhưng các dẫn xuất oxy hóa của chúng lại là những hợp chất thơm rất
quan trọng.
- Các monotecpen (C10H16) có thể mạch thẳng như geraniol, 1 vòng như
limonen, 2 vòng hoặc 3 vòng như cyclofenchen và tricyclen. Các monoterpen
acyclic thường có các liên kết không bền, do chúng có cấu trúc không bão hòa.
Các monoterpen acyclic ít tham gia thành phần của mùi hoặc sản phẩm mang
hương vị ở thực phẩm, song chúng lại được sử dụng làm nguyên liệu cho quá
trình sinh tổng hợp hoặc tổng hợp hóa học để tạo thành các hương

5


liệu có giá trị trong thực phẩm và mỹ phẩm như: α-terpinen, limonen, γ terpinen,...
- Trong số các tecpen bicyclic thì α-pinen, β-pinen là những hợp chất
có giá trị cao trong công nghệ hương liệu.
- Sesquitecpen là những hợp chất được hình thành từ 3 đơn vị isopren
và có công thức cấu tạo chung với 15 nguyên tử cacbon. Tuy vậy, hiện vẫn
còn nhiều hợp chất sesquiterpen chưa thể xác định được về cấu trúc phân tử.
Nhiều sesquiterpen là bicyclic có 2 vòng C6 hoặc 1 vòng C6 và 1 vòng C5.
Các hợp chất sesquiterpen cùng với monoterpen thường gặp 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 monotecpen và các sesquitecpen thường
có giá trị hơn các hydrocacbon tecpen. 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

Tuy vậy, các tài liệu khảo cổ thu được cho thấy từ năm 450 trước Công
Nguyên người Ai Cập cổ đại đã thông thạo phương pháp chưng cất tinh dầu
bằng hơi nước. Vào những năm 60 của thế kỷ này khi khai quật các ngôi mộ
thời tiền Hán ở Trung Quốc (100 năm trước Công nguyên), người ta đã xác
định được thành phần các chất ướp xác có hỗn hợp nhiều loại tinh dầu, trong
đó chắc chắn có tinh dầu thông và bạc hà. Như vậy, rõ ràng loài người đã có
kiến thức về tinh dầu và phương thức sử dụng chúng cách đây không ít hơn
2.500 năm [48].
Các công trình nghiên cứu về cây có tinh dầu và tinh dầu bắt đầu xuất
hiện nhiều từ thế kỷ XVI. Thời gian này đã xuất hiện những đồn điền sản xuất
cây có tinh dầu ở ngoại ô Luân Đôn và các tỉnh lân cận (Anh). Chứng tỏ
người Anh đã có hiểu biết về sinh lý học của một số loài cây có tinh dầu quan
trọng [48].
7


Những nghiên cứu về cây có tinh dầu và tinh dầu đã thu hút nhiều nhà
khoa học từ khoảng đầu thế kỷ XX. Đáng lưu ý trong số đó là tài liệu do
Charabot và các học trò của ông công bố vào năm 1903, 1904, 1907. Sau này
các công trình nghiên cứu tăng lên rất nhanh và thuộc nhiều lĩnh vực [44].
Với lịch sử phát triển hàng ngàn năm, tinh dầu được mệnh danh là báu
vật của thiên nhiên, là tủ thuốc của tự nhiên được phát triển thành phương
pháp trị liệu, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp trên toàn thế giới. Giữa thế kỉ XIX,
tinh dầu được tập trung nghiên cứu và trở thành một phương pháp trị liệu tổng
thể và phổ cập tại nhiều nước như: Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Anh,
Pháp, Mỹ, Hà Lan,…
Đến nay, trên 3.000 loài thuộc 120 họ thực vật bậc cao có mạch chứa
tinh dầu đã được biết. Nhu cầu về tinh dầu trong các ngành công nghiệp dược
phẩm, thực phẩm, hoá mỹ phẩm và trong cuộc sống hàng ngày đã tăng lên
nhanh chóng. Trong những năm 60 của thế kỷ trước, khối lượng tinh dầu được

dưới 25% số loài thực vật bậc cao có mạch đã biết ở Châu Á.
Trong các họ có số lượng lớn các loài cho tinh dầu thì họ Long não
(Lauraceae), Ngọc lan (Magnoliaceae) và họ Gừng (Zingiberaceae) là các họ
có số lượng lớn các loài có giá trị, được sử dụng nhiều trong đời sống. Chình
vì thế trong nghiên cứu này tác giả lựa chọn các loài trong 3 họ này để tiến
hành nghiên cứu, đánh giá thành phần hóa học tinh dầu
1.2.1.1. Họ Long não (Lauraceae)
Các loài thực vật trong họ Long não được tập trung nghiên cứu về
thành phần hóa học tinh dầu thuộc các chi chính như Quế (Cinnamomum),
Màng tang (Litsea), Sụ (Phoebe),… với các công trình điển hình là ở loài
Long não (Cinnamomum camphora) chứa một lượng đáng kể tinh dầu ở trong
tất cả các bộ phận của cây 1-3% trong gỗ; 0,5-2,5% trong lá và 0,4-15% trong
hoa, quả. Thành phần trong tinh dầu là hợp chất chính camphor chiếm 4850%. Nhưng trong tự nhiên, do ảnh hưởng của nguồn gen di truyền, cũng như
do tác động của các yếu tố sinh thái nên cả về các đặc điểm sinh học cũng như
các hợp chất hóa học ở trong chúng thường rất đa dạng. Dựa vào các thành
phần hóa học chủ yếu trong tinh dầu, người ta đã xác định được nhiều kiểu
9


hóa học (chemotype) khác nhau trong loài Long não (C. camphora) [101].
Chỉ ở Việt Nam và Trung Quốc, hiện đã phân biệt được 7 kiểu hóa học
(chemotype): camphor typ, borneol typ, α-phellandren typ, iso-nerolidol typ,
linalool typ, cineol typ và safrol typ [16], [135].
Tinh dầu từ vỏ Quế thanh (C. cassia) chứa tới 70-95% (E)cinnamaldehyd [130]. Hàm lượng tinh dầu trong vỏ Quế trèn (C. burmannii)
phân bố ở Đông Nam Á tương đối cao (1-4%). Tinh dầu không màu hoặc
vàng nâu nhạt, thành phần chủ yếu của tinh dầu ngoài cinnamaldehyd còn có
1,8-cineol, α-terpineol và camphor, không có eugenol. Theo phân tích của X.
D. Ji et al (1991) thì thành phần hóa học trong tinh dầu vỏ Quế trèn (C.
burmannii) sinh trưởng tại Inđônêxia gồm các hợp chất chủ yếu sau: 1,8cineol (51,4%), α-terpineol (12,5%), camphor (9,0%), terpinen-4-ol (8,5%).
Cùng ở loài Quế trèn (C. burmannii) tại Inđônêxia, tinh dầu cất từ lá lại có

D (6,1%) và globulol (5,9%) [103]. Gần đây, từ tinh dầu loài Neolitsea
kedahense phân bố ở Malaysia thì trong cành chủ yếu là δ-cadinen (17,4%),
1-epi-cubenol (11,8%), cyperotundon (9,0%), cis-cadin-4-en-7-ol (7,7%), τcadinol

(7,1%)

và

α-cadinol

(7,1%).

β-caryophyllen

(18,9%),

bicyclogermacren (18,6%) và trans-muurola-4(14),5-dien (9,8%) là các hợp
chính trong lá [102].
Thành phần chính trong tinh dầu của loài Phoebe zhennan phân bố ở
Trung Quốc ở vỏ là calaren (21,3%), δ-cadinen (21,2%), β-eudesmol (9,6%).
Ở lá được đặc trưng bởi các hợp chất δ-cadinen (16,2%), borneol (6,2%), αeudesmol (6,1%) [115]. Từ tinh dầu lá loài Phoebe formosana với các hợp
chất chủ yếu là α-humulen (16,8%), τ-cadinol (8,9%), α-pinen (8,4%), αcadinol (8,1%), β-caryophyllen (8,0%), β-phellandren (6,0%) và β-eudesmol
(5,8%) [120].
1.2.1.2. Họ Ngọc lan (Magnoliaceae)
Cho đến nay đã có một số công trình khoa học, công bố thành phần hóa
học tinh dầu của các loài trong chi Magnolia như: Theo Oyen L.P.A., Nguyen
11