Tiến Sĩ Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, phân bố và thành phần hóa học tinh dầu của các loài trong họ Hồ

LỜI CẢM ƠN

Luận án được hoàn thành tại Học viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất những người thầy
PGS. TS. Trần Minh Hợi - Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn
Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và GS. TS. Trần Đình Thắng - Viện
công nghệ Hóa, Sinh và Môi Trường trường Đại học Vinh đã tận tình hướng
dẫn, tạo mọi điều kiện tốt nhất trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Đỗ Ngọc Đài, Trường Đại học Kinh tế
Nghệ An, PGS. TS. Trần Huy Thái, PGS. TS. Nguyễn Khắc Khôi - Viện Sinh
thái và Tài nguyên Sinh vật đã giúp đỡ trong quá trình thực hiện Luận án; bày tỏ
lòng biết ơn TS. Isiaka A. Ogunwande, trường Đại học Lagos State, Nigeria.
Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, Phòng Đào
tạo Sau đại học Học viện Khoa học và Công nghệ, Ban lãnh đạo, các thầy cô, cán
bộ, nhân viên Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn Lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam; Ban Giám hiệu trường Đại học Y khoa Vinh, Phòng Thí
nghiệm Trung Tâm trường Đại học Vinh; các Vườn Quốc gia: Bến En, Pù Mát,
Vũ Quang, Phong Nha - Kẻ Bàng, Bạch Mã và các khu Bảo tồn Thiên nhiên:
Xuân Liên, Pù Huống, Pù Luông, Pù Hoạt, Kẻ Gỗ; các bạn đồng nghiệp, gia đình
và người thân đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận án.

Hà Nội, ngày 15 tháng 04 năm 2017
Tác giả



Lê Đông Hiếu





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.
Mọi sự giúp đỡ đã có lời cám ơn
Các trích dẫn trong luận án đã chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 15 tháng 04 năm 2017
Tác giả



Lê Đông Hiếu




MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1
1. Lý do chọn đề tài . 1
2. Mục tiêu . 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Nghiên cứu thực vật họ Hồ tiêu (Piperaceae) .3
1.1.1. Trên thế giới 3
1.1.2. Ở Việt Nam . 4
1.2. Giá trị sử dụng của các loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) . 5
1.3. Tinh dầu 8
1.3.1. Khái niệm chung về cây tinh dầu 8
1.3.2. Khái niệm về tinh dầu . 8
1.3.3. Phân bố cây tinh dầu trong hệ thực vật Việt Nam 11
1.4. Nghiên cứu về thành phần hóa học tinh dầu họ Hồ tiêu (Piperaceae) . 12
1.4.1. Trên thế giới 12
1.4.2. Ở Việt Nam . 18
1.5. Điều kiện tự nhiên xã hội ở Bắc Trung Bộ 20
1.5.1. Vị trí địa lý 20
1.5.2. Địa hình, địa mạo . 20
1.5.3. Đặc điểm khí hậu . 21
1.5.4. Đặc điểm kinh tế xã hội 21
1.5.5. Đặc điểm hệ thực vật . 22
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 24
2.2. Nội dung nghiên cứu 24
2.3. Phương pháp nghiên cứu 24
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu sinh học 24


2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu 26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29
3.1. Đặc điểm sinh học của các loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) . 29
3.1.1. Đặc điểm hình thái của các loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) 29
3.1.2. Đặc điểm sinh thái, mùa hoa, mùa quả của các loài trong họ Hồ tiêu
(Piperaceae) 30
3.1.3. Đa dạng họ Hồ tiêu (Piperaceae) ở Bắc Trung Bộ . 30
3.1.4. Các loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) được ghi nhận thêm vùng phân bố
cho khu Hệ Thực vật Bắc Trung Bộ 33
3.1.5. Đa dạng về giá trị sử dụng 37
3.1.6. Đặc điểm của các loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) ở Bắc Trung Bộ 38
3.2. Thành phần hóa học tinh dầu của một số loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae)
ở Bắc Trung Bộ . 76
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 120
1. Kết luận . 120
2. Kiến nghị . 121
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO .
PHỤ LỤC .

















DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 3.1.
Danh lục thành phần loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) ở Bắc
Trung Bộ
31
Bảng 3.2.
So sánh số loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) ở Bắc Trung
Bộ với tổng số loài đã biết ở Việt Nam
32
Bảng 3.3.
Các loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) được ghi nhận vùng
phân bố cho Khu Hệ thực vật Bắc Trung Bộ
33
Bảng 3.4.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu lá gai (Piper
boehmeriifolium)
77
Bảng 3.5.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu thân ngắn (Piper
brevicaule)
79
Bảng 3.6.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu cam bốt (Piper
cambodianum)
82
Bảng 3.7. Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu chó (Piper cf. caninum) 84
Bảng 3.8.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu lá hoa mập (Piper
carnibracteum) .
87
Bảng 3.9.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu châu đốc (Piper
chaudocanum) .
89
Bảng 3.10.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu gié trần (Piper
gymnostachyum)
91
Bảng 3.11.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu hải nam (Piper
hainanense)
94
Bảng 3.12.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu harmand (Piper
harmandii)
96
Bảng 3.13. Thành phần hóa học tinh dầu loàiTiêu lá tím (Piper longum) 97
Bảng 3.14.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu maclure (Piper cf.
maclurei)
100
Bảng 3.15. Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu to (Piper majusculum) 101


Bảng 3.16.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu biến thể (Piper
mutabile)
103
Bảng 3.17.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu gié thòng (Piper
pendulispicum) .
105
Bảng 3.18. Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu pierre (Piper pierrei) 108
Bảng 3.19.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu sóng có lông (Piper
pubicatulum) .
110
Bảng 3.20.
Thành phần hóa học tinh dầu loài Tiêu dội (Piper
retrofractum)
112
Bảng 3.21. Thành phần hóa học tinh dầu loài Lốt (Piper sarmentosum) 114
Bảng 3.22.
Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác
nhau của một số loài thuộc họ Hồ tiêu (Piperaceae) ở Bắc
Trung Bộ .
115




DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1.
Bản đồ các VQG, khu BTTN, khu Bảo tồn loài, khu Bảo tồn
Cảnh quan ở Bắc Trung Bộ
23
Hình 3.1. Peperomia parcicilia C.DC. . 39
Hình 3.2. Peperomia pellucida (L.) Kunth. . 40
Hình 3.3. Piper albispicum C. DC. 42
Hình 3.4. Piper arboricola C. DC. 43
Hình 3.5. Piper baccatum Blume 44
Hình 3.6. Piper bavinum C. DC. 45
Hình 3.7. Piper betle L. . 46
Hình 3.8. Piper boehmeriifolium Wall. ex Miq. . 48
Hình 3.9. Piper bonii C. DC. . 50
Hình 3.10. Piper brevicaule C. DC. . 51
Hình 3.11. Pipercambodianum C.DC. . 52
Hình 3.12. Piper cf. caninum Blume 53
Hình 3.13. Piper carnibracteum C.DC. 54
Hình 3.14. Piper chaudocanum C. DC. 55
Hình 3.15. Piper cubeba L. f. 56
Hình 3.16. Piper griffithii C. DC. 57
Hình 3.17. Piper gymnostachyum C. DC. . 58
Hình 2.18. Piper hainanense Hemsl. 59
Hình 3.19. Piper harmandii C. DC. . 60
Hình 3.20. Piper laosanum C. DC. 62
Hình 3.21. Piper lolot C. DC. 63
Hình 3.22. Piper longum L. 65
Hình 3.23. Piper cf. maclurei Merr. 66
Hình 3.24. Piper majusculum Blume . 67
Hình 3.25. Piper mutabile C. DC. . 68


Hình 3.26. Piper nigrum L. 69
Hình 3.27. Piper pendulispicum C. DC. 70
Hình 3.28. Piper pierrei C. DC. 71
Hình 3.29. Piper pubicatulum C. DC. 72
Hình 3.30. Piper retrofractum Yahl 73
Hình 3.31. Piper sarmentosum Roxb. 74
Hình 3.32. Piper saxicola C. DC. . 75
Hình 3.33. Zippelia begoniaefolia Blume ex Schult. & Schult. f. . 76




DANH MỤC CÁC ẢNH
Trang
Ảnh 3.1. Peperomia parcicilia C.DC. 39
Ảnh 3.2. Peperomia pellucida (L.) Kunth. . 40
Ảnh 3.3. Piper acre Blume 41
Ảnh 3.4. Piper albispicum C. DC. 42
Ảnh 3.5. Piper arboricola C. DC. 43
Ảnh 3.6. Piper baccatum Blume 44
Ảnh 3.7. Piper bavinum C. DC. 45
Ảnh 3.8. Piper betle L. . 46
Ảnh 3.9. Piper boehmeriifolium Wall. ex Miq. 48
Ảnh 3.10. Piper boehmeriifolium Wall. ex Miq. var. tonkinense C. DC. 49
Ảnh 3.11. Piper bonii C. DC. . 50
Ảnh 3.12. Piper brevicaule C. DC. 51
Ảnh 3.13. Piper cambodianum C. DC. 52
Ảnh 3.14. Piper cf. caninum Blume 53
Ảnh 3.15. Piper carnibracteum C. DC. 54
Ảnh 3.16. Piper chaudocanum C. DC. 55
Ảnh 3.17. Piper cubeba L. f. 56
Ảnh 3.18. Piper griffithii C. DC. 57
Ảnh 3.19. Piper gymnostachyum C. DC. . 58
Ảnh 3.20. Piper hainanense Hemsl. 59
Ảnh 3.21. Piper harmandii C. DC. 60
Ảnh 3.22. Piper hymenophyllum Miq. 61
Ảnh 3.23. Piper laosanum C. DC. . 62
Ảnh 3.24. Piper lolot C. DC. . 63
Ảnh 3.25. Piper longum L. 65
Ảnh 3.26. Piper cf. maclurei Merr. 66
Ảnh 3.27. Piper majusculum Blume 67


Ảnh 3.28. Piper mutabile C. DC. 68
Ảnh 3.29. Piper nigrum L. 69
Ảnh 3.30. Piper pendulispicum C. DC. 70
Ảnh 3.31. Piper pierrei C. DC. 71
Ảnh 3.32. Piper pubicatulum C. DC. . 72
Ảnh 3.33. Piper retrofractum Yahl . 73
Ảnh 3.34. Piper sarmentosum Roxb. . 74
Ảnh 3.35. Piper saxicola C. DC. 75
Ảnh 3.36. Zippelia begoniaefolia Blume ex Schult. & Schult. f. 76




DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ĂNĐ: Cây ăn được
BTTN: Bảo tồn Thiên nhiên
CTD: Cây tinh dầu
GV: Cây gia vị
L: Thân leo
Th: Thân thảo
THU: Cây là thuốc
VQG: Vườn Quốc gia







1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong hệ thực vật Việt Nam, 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). Họ Hồ
tiêu (Piperaceae) có 4 chi, 50 loài (chi Lepianthes – Lân hoa có 01 loài:
Lepianthes umbellatum; chi Peperomia – Càng cua có 06 loài; chi Piper – Hồ
tiêu có 42 loài; chi Zippelia có 01 loài) [10]; thường là dây leo với lá đơn (mọc
cách hay mọc đối, ít khi mọc vòng) phần lớn có gân vòng cung. Hoa tạo thành
vòng nạc dày đặc (đôi khi có dạng như đuôi sóc); không có cánh hoa; bao phấn
ngoại hướng và lá bắc rất nhỏ. Tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới, đặc biệt là
vùng Đông Nam Á và nhiệt đới châu Mỹ. Xu hướng hiện nay của các nhà khoa
học trên thế giới đang tập trung nghiên cứu không chỉ về mặt hình thái mà đặc
biệt là các hợp chất hóa học có ở trong họ này nhằm ứng dụng trong y dược học.
Kinh nghiệm dân gian cho thấy có nhiều loài trong họ Hồ tiêu
(Piperaceae) được đồng bào các dân tộc sử dụng các bộ phận khác nhau để làm
thuốc, làm rau ăn, .[6]. Do vậy, nghiên cứu họ Hồ tiêu (Piperaceae) để có cơ sở
khoa học nhằm khai thác và sử dụng bền vững nguồn tài nguyên thực vật đã và
đang là mối quan tâm lớn của nhân loại. Trong số các nhóm tài nguyên thực vật
thì nhóm cây chứa tinh dầu chiếm vị trí rất quan trọng. Đây là nguồn nguyên
liệu thiết yếu cho nhiều ngành công nghiệp như mỹ phẩm, thực phẩm và dược
phẩm . Hiện nay, hầu hết các loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) đều có khả
năng sinh tổng hợp và tích luỹ các hợp chất tự nhiên, đặc biệt là tinh dầu.
Bắc Trung Bộ là một trong những trung tâm đa dạng sinh học không chỉ ở
Việt Nam mà còn của thế giới [32]. Nơi đây, có thể còn nhiều loài động, thực vật
mới; trong đó, họ Hồ tiêu (Piperaceae) có thể tiềm ẩn nhiều loài mới và là nguồn tài
nguyên vô cùng phong phú và đa dạng.
Những kết quả điều tra, nghiên cứu, thu thập các dữ liệu về các đặc điểm
hình thái, sinh học, sinh thái, hóa học nhằm đánh giá đầy đủ tiềm năng về nguồn 2

tài nguyên đa dạng của họ Hồ tiêu (Piperaceae) là lý do mà tác giả luận án đã
chọn đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, phân bố và thành phần
hoá học tinh dầu của các loài trong họ Hồ tiêu (Piperaceae) ở Bắc Trung Bộ.
2. Mục tiêu
Đánh giá được tính đa dạng thành phần loài, một số đặc điểm sinh học,
phân bố và thành phần hóa học trong tinh dầu của một số loài trong họ Hồ tiêu
(Piperaceae) ở Bắc Trung Bộ.