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
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
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.
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.
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
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 ].
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,
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
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)
- 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.
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
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
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
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
Copyright: Tài liệu đại học ©