Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu nguồn tài nguyên cây thuốc nhằm đề xuất giải pháp bảo tồn và sử dụng bền vững một số loài có giá trị ở khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang

Chia sẻ: Lê Thị Hồng Nhung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:279

Thêm vào BST

Báo xấu

66
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án gồm 146 trang: Mở đầu - 02 trang; Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu - 32 trang; Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu -11 trang; Chương 3: Kết quả nghiên cứu và Thảo luận - 86 trang; Kết luận và kiến nghị - 02 trang; Tài liệu tham khảo - 11 trang. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu nguồn tài nguyên cây thuốc nhằm đề xuất giải pháp bảo tồn và sử dụng bền vững một số loài có giá trị ở khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN THỊ HẢI NGHIÊN CỨU NGUỒN TÀI NGUYÊN CÂY THUỐC NHẰM ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO TỒN VÀ SỬ DỤNG BỀN VỮNG MỘT SỐ LOÀI CÓ GIÁ TRỊ Ở KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN NA HANG, TỈNH TUYÊN QUANG LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC HÀ NỘI – 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN THỊ HẢI NGHIÊN CỨU NGUỒN TÀI NGUYÊN CÂY THUỐC NHẰM ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO TỒN VÀ SỬ DỤNG BỀN VỮNG MỘT SỐ LOÀI CÓ GIÁ TRỊ Ở KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN NA HANG, TỈNH TUYÊN QUANG Chuyên ngành: Thực vật học Mã số: 9.42.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Trần Huy Thái 2. PGS.TS. Nguyễn Tiến Đạt HÀ NỘI – 2018
LỜI CẢM ƠN Luận án đã được hoàn thành tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và sự kính trọng nhất tới PGS.TS Trần Huy Thái và PGS.TS Nguyễn Tiến Đạt - những người thầy đã tận tâm hướng dẫn khoa học, động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Ban lãnh đạo Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, phòng Thực vật, phòng Tài nguyên thực vật, bộ phận Đào tạo; Viện Hóa sinh biển, phòng Hoạt chất sinh học; Ban lãnh đạo Trường Đại học Tân Trào, khoa Khoa học Tự nhiên – Kỹ thuật & Công nghệ, khoa Nông – Lâm – Ngư nghiệp; Sở Khoa học và Công nghệ Tuyên Quang; Khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang (Tuyên Quang) đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Minh Hợi, PGS.TS Nguyễn Khắc Khôi, TS. Nguyễn Thế Cường, TS. Nguyễn Anh Tuấn, TS. Bùi Văn Thanh, TS. Nguyễn Hải Đăng, ThS. Hà Thị Vân Anh, ThS. Nguyễn Thị Hiền; ThS. Dương Thị Hoàn; ThS. Phạm Hữu Hạnh đã cố vấn, định hướng và có những góp ý quý báu cho tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thiện luận án này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn quan tâm, khích lệ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn đề tài Nghiên cứu: Mã số: VAST.NĐP.18/15- 16 do PGS.TS Trần Huy Thái làm chủ nhiệm, đã hỗ trợ để tôi thực hiện thành công luận án này. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả Nguyễn Thị Hải
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Huy Thái và PGS.TS Nguyễn Tiến Đạt. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã được công bố trên tạp chí khoa học chuyên ngành quốc tế và quốc gia và đã được sự đồng ý của các đồng tác giả. Phần còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả Nguyễn Thị Hải
MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1 Tính cấp thiết của luận án 1 2 Mục tiêu của luận án 2 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 2 4 Bố cục của luận án 2 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. Khái quát tình hình nghiên cứu về tài nguyên cây thuốc trên thế giới 3 1.1.1. Lịch sử nghiên cứu tài nguyên cây thuốc trên thế giới 3 1.1.2. Đánh giá về giá trị sử dụng và giá trị kinh tế nguồn tài nguyên cây 7 thuốc trên thế giới 1.1.2.1. Đánh giá về giá trị sử dụng nguồn tài nguyên cây thuốc 7 1.1.2.2. Đánh giá về giá trị kinh tế nguồn tài nguyên cây thuốc 9 1.1.3. Tình hình nghiên cứu về kinh nghiệm sử dụng cây thuốc của các 11 dân tộc trên thế giới 1.2. Khái quát về tài nguyên cây thuốc ở Việt Nam 13 1.2.1. Lịch sử nghiên cứu tài nguyên cây thuốc ở Việt Nam 13 1.2.2. Khái quát giá trị sử dụng và giá trị kinh tế nguồn tài nguyên cây 16 cây thuốc ở Việt Nam 1.2.3. Tình hình nghiên cứu kinh nghiệm sử dụng cây thuốc các dân tộc ở 17 Việt Nam 1.2.4. Những nghiên cứu về Hệ thực vật và cây làm thuốc tại Na Hang 20 1.3. Vấn đề bảo tồn và nghiên cứu nhân giống tài nguyên cây thuốc 21 1.4. Cây thuốc và hoạt tính kháng ung thư từ cây thuốc 26 1.5. Điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội khu Bảo tồn thiên 30 nhiên Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 1.5.1. Điều kiện tự nhiên 30 1.5.2. Đặc điểm về kinh tế xã hội 32 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1. Đối tượng nghiên cứu, địa điểm và thời gian 35 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 35 2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 35 2.2. Nội dung nghiên cứu 35
2.2.1. Nghiên cứu nguồn tài nguyên cây thuốc tại khu Bảo tồn thiên nhiên 35 Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 2.2.2. Kết quả thử hoạt tính sinh học và phân tích cấu trúc hóa học 36 2.2.3. Các giải pháp bảo tồn, phát triển và sử dụng bền vững các loài cây 36 thuốc có giá trị tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 2.3. Phương pháp nghiên cứu 36 2.3.1. Phương pháp kế thừa 36 2.3.2. Phương pháp thu thập, xử lí mẫu vật và định loại 37 2.3.3. Phương pháp đánh giá tính đa dạng nguồn tài nguyên cây thuốc 38 2.3.4. Phương pháp đánh giá về giá trị bảo tồn nguồn gen cây thuốc 38 2.3.5. Phương pháp xây dựng bản đồ phân bố của một số loài thực vật quí hiếm 39 2.3.6. Phương pháp nghiên cứu thực vật làm thuốc của các dân tộc 39 2.3.7. Phương pháp nhân giống một số cây thuốc chủ yếu 40 2.3.8. Thử hoạt tính sinh học in vitro (gây độc tế bào và hoạt tính ức chếα- 43 glucosidase, α-amylase) của một số loài thông dụng và có triển vọng 2.4. Xử lý số liệu 45 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46 3.1. Nghiên cứu nguồn tài nguyên cây thuốc tại khu Bảo tồn thiên nhiên 46 Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 3.1.1. Đa dạng nguồn tài nguyên cây thuốc tạikhu Bảo tồn thiên nhiên Na 46 Hang 3.1.1.1. Đa dạng về các bậc taxon trong ngành 46 3.1.1.2. Đa dạng về bậc họ 48 3.1.1.3. Đa dạng về bậc chi 50 3.1.1.4. Nguồn gen cây thuốc quý hiếm cần được bảo vệ 51 3.1.1.5. Xây dựng bản đồ phân bố một số loài thực vật nguy cấp, quý hiếm 53 3.1.2. Đa dạng cây thuốc được sử dụng bởi hai dân tộc Tày và Dao tại khu 56 BTTN Na Hang 3.1.2.1 Thành phần cây thuốc được sử dụng bởi hai dân tộc Tày và Dao tại 56 khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang 3.1.2.2. Bộ phận sử dụng cây thuốc của hai dân tộc Tày và Dao tại khu Bảo 58 tồn thiên nhiên Na Hang 3.1.2.3. Cách sử dụng cây thuốc của hai dân tộc Tày và Dao tại khu Bảo tồn 60
thiên nhiên Na Hang 3.1.2.4. Kinh nghiệm điều trị các nhóm bệnh của hai dân tộc Tày và Dao tại 61 khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang 3.1.3. Kết quả thử hoạt tính sinh học và phân tích cấu trúc hóa học 66 3.1.3.1. Sàng lọc hoạt tính sinh học 66 3.1.3.2. Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học mẫu TQ02 từ 69 loài Ba bét quả nhỏ (Mallotus microcarpus Pax & K. Hoffm.) 3.1.3.3. Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học mẫu TQ13 từ 87 loài Song môi tàu(Miliusa sinensis Fin.& Gagnep.) 3.2. Các giải pháp bảo tồn, phát triển và sử dụng bền vững các loài cây 93 thuốc có giá trị tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 3.2.1. Các loài cây thuốc có triển vọng phát triển 93 3.2.1.1. Các tiêu chí lựa chọn các loài cây thuốc có triển vọng phát triển 93 3.2.1.2. Đề xuất một số loài cây thuốc có triển vọng cần nghiên cứu tại khu 94 Bảo tồn thiên nhiên Na Hang 3.2.2. Thăm dò khả năng nhân giống của hai loài cây thuốc có tiềm năng 112 khai thác và sử dụngtại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang 3.2.2.1. Nhân giống loài Râu hùm (Tacca chantrieri Andre) tại khu Bảo tồn 112 thiên nhiên Na Hang 3.2.2.2. Nhân giống loài Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour.) tại khu 118 Bảo tồn thiên nhiên Na Hang 3.2.3. Đề xuất một số giải pháp nhằm bảo tồn và phát triển bền vững một số loài cây thuốc tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang 125 3.2.3.1. Vấn đề bảo tồn nguồn tài nguyên cây thuốc của người dân tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang 125 3.2.3.2. Một số giải pháp nhằm bảo tồn và phát triển bền vững một số loài cây thuốc tại khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, huyện Na Hang, 126 tỉnh Tuyên Quang
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 132 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN 134 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN 135 ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO 136
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT CT Công thức DLĐCTVN Danh lục đỏ cây thuốc Việt Nam Khu BTTN Khu Bảo tồn thiên nhiên NĐ Nghị định SĐVN Sách đỏ Việt Nam TCN Trước công nguyên TQ Kí hiệu mẫu Tuyên Quang VQG Vườn Quốc gia IIA Nhóm thực vật hạn chế khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại trong Nghị định 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ IAA Axit Indol – Axetic IBA Axit Indol – Bu iric α-NAA Axit α-Napthalen Axetic CR Critically Endangered - Cực kỳ nguy cấp LC Least concern - Ít lo ngại LR Lower risk - Ít nguy cấp E Endangered - Đang nguy cấp NT Near threatened - Gần bị đe dọa VU Sẽ nguy cấp ADN Acid deoxyribonucleic DMEM DMEM-Dulbecco's Modified Eagle Medium EtOAc Là một loại este thu được từ êtanol và axít axetic. FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc - Food and Agriculture Organization of the United Nations GIS, GPS GIS (Geographic Information System) - Hệ thống thông tin địa lý GPS (Global Positioning System) - Hệ thống định vị toàn cầu IC50 Inhibitory concentration 50% - Nồng độ ức chế 50% cá thể IUCN International Union for Conservation of Nature and Natural Resources - Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên nhiên
IUCN Red List IUCN Red List of the threatened species - Danh lục đỏ IUCN KB Human epidemic carcinoma - ung thư biểu mô LU Human lung carcinoma – ung thư phổi MCF7 MCF7 Ardeno carcinoma - Ung thư vú NF-ĸB Nuclear Factor kappa B PI3K Phosphatidylinositol 3-kinase RPMI 1640 Rose-Peake RPMI Medium USD United States dollar WHO World Health Organization - Tổ chức Y tế Thế giới WWF World Wide Fund For Nature - Quỹ Bảo vệ Thiên nhiên Toàn cầu 13 C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 1 H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Sự phân bố cây thuốc của từng ngành thực vật tại khu BTTN 46 Na Hang Bảng 3.2. Phân bố các taxon (lớp, họ, chi, loài) trong ngành Mộc lan lan 48 (Magnoliophyta) tại khu BTTNNa Hang Bảng 3.3. Các chỉ số đa dạng cây thuốc ở từng ngànhcủa khu Hệ Thực vật 48 tại khu BTTN Na Hang Bảng 3.4. Thống kê 10 họ đa dạng cây thuốc nhất tại khu BTTN Na Hang 49 Bảng 3.5. Các chi giàu loài cây thuốc nhất tại khu BTTN Na Hang 50 Bảng 3.6. Danh sách các loài cây thuốc quý, hiếm tại khu BTTN Na Hang 51 Bảng 3.7. Tọa độ các loài thực vật quí, hiếm tại khu BTTN Na Hang 53 Bảng 3.8. Số lượng loài cây thuốc được sử dụng bởi hai dân tộc Tày và 56 Dao tại khu BTTN Na Hang Bảng 3.9. Dạng sống của các loài cây thuốc được hai dân tộc Tày và Dao 57 sử dụng tại khu BTTN Na Hang Bảng 3.10. Các bộ phận của cây được sử dụng làm thuốc của hai dân tộc 59 Tày và Dao tại khu BTTN Na Hang Bảng 3.11. Các cách sử dụng cây thuốc của hai dân tộc Tày và Dao tại khu 60 BTTN Na Hang Bảng 3.12. Các bệnh, chứng có thể chữa trị bằng cây thuốc bởi hai dân tộc 62 Tày và Dao tại khu BTTN Na Hang Bảng 3.13. Tác dụng gây độc tế bào của các mẫu thu thập được tại khu 67 BTTN Na Hang Bảng 3.14. Tác dụng ức chế α-glucosidase và α-amylase của các mẫu thu 68 thập được tại khu BTTN Na Hang Bảng 3.15. Danh sách các hợp chất phân lập mẫu TQ02 từ loài Ba bét quả 71 nhỏ ( Mallotus microcarpus Pax & K. Hoffm.) Bảng 3.16. Tác dụng gây độc tế bào của các chất sạch (IC50, µM) 86 Bảng 3.17. Danh sách các hợp chất phân lập mẫu TQ13 từ loài Song môi 89 tàu(Miliusa sinensis Fin. & Gagnep.) Bảng 3.18. Độ gặp, khả năng phát triển và tình hình khai thác một số loài 94 cây thuốc tại khu BTTN Na Hang Bảng 3.19. Thị trường và giá bán của một số loài cây thuốc tại huyện Na 97
Hang, tỉnh Tuyên Quang Bảng 3.20. Các loài cây thuốc có triển vọng phát triển tại khu BTTN Na 111 Hang Bảng 3.21. Ảnh hưởng của thời vụ và loại hom giống đến tỷ lệ nảy chồi, tỷ 112 lệ ra rễ của loài Râu hùm (Tacca chantrieri Andre) sau 60 ngày Bảng 3.22. Ảnh hưởng của các loại chất kích thích sinh trưởng và nồng độ 114 của chúng đến tỷ lệ nảy chồi của hom giống từ phần thân củ ở loài Râu hùm (Tacca chantrieri Andre) sau 15 ngày, 30 ngày, 45 ngày và 60 ngày Bảng 3.23. Ảnh hưởng của các loại chất kích thích sinh trưởng và nồng độ 115 của chúng đến tỷ lệ ra rễ của hom giống từ phần thân củ ở loài Râu hùm (Tacca chantrieri Andre) sau 15 ngày, 30 ngày, 45 ngày và 60 ngày Bảng 3.24. Kết quả theo dõi tỷ lệ nảy mầm của hạt ở loài Râu hùm(Tacca 116 chantrieri Andre) Bảng 3.25. Sinh trưởng của loài Râu hùm (Tacca chantrieri Andre) mọc từ 116 hạt Bảng 3.26. Sinh trưởng của cây con loài Râu hùm (Tacca chantrieri Andre) 117 nhân giống từ hạt trong giai đoạn vườn ươm Bảng 3.27. Ảnh hưởng của thời vụ và loại hom đến tỷ lệ sống, tỷ lệ nảy 118 chồi ở loài Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour.) sau 60 ngày Bảng 3.28. Ảnh hưởng của các loại chất kích thích sinh trưởng và nồng độ 120 đến tỷ lệ ra rễ của hom thân ở loài Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour.) sau 20, 40, 60 ngày Bảng 3.29. Ảnh hưởng của các loại chất kích thích sinh trưởng và nồng độ 121 đến số rễ trung bình, chiều dài trung bình rễ của hom thân ở loài Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour.) sau 60 ngày Bảng 3.30. Kết quả theo dõi sự nảy mầm của nhân giống bằng hạt ở loài 122 Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour.) Bảng 3.31. Sinh trưởng của cây con ở loài Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria 124 Lour.) sau khi nhân giống trong giai đoạn vườn ươm
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 3.1. Tỷ lệ số lượng các họ, chi và loài cây thuốc thuộc 4 ngành tại 46 khu BTTN Na Hang Hình 3.2. Mười họ giàu loài cây thuốc nhất tại khu BTTN Na Hang 50 Hình 3.3. Bản đồ phân bố một số loài thực vật quí, hiếm tại khu BTTN Na 56 Hang Hình 3.4. So sánh số lượng cây thuốc được sử dụng bởi hai dân tộc Tày và Daoại khu 57 tại khu BTTN Na Hang Hình 3.5. So sánh dạng sống của các loài cây thuốc được hai dân tộc Tày 58 và Dao sử dụng tại khu BTTN Na Hang Hình 3.6. So sánh các bộ phận của cây được sử dụng làm thuốc của hai 59 dân tộc Tày và Dao tại khu BTTN Na Hang Hình 3.7. So sánh các cách sử dụng cây thuốc của đồng bào dân tộc Tày 61 và Dao tại khu BTTN Na Hang Hình 3.8. Sơ đồ phân lập các hợp chất sạch mẫu TQ02 từ loài Ba bét quả 70 nhỏMallotus microcarpus Pax& K. Hoffm Hình 3.9. Sơ đồ phân lập các hợp chất sạch mẫu TQ13 từ loài Song môi 88 tàu Miliusa sinensis Fin & Gagnep. (cặn Methanol)
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Na Hang được thành lập theo Quyết định 274/UB-QĐ ngày 9 tháng 5 năm 1994 của Uỷ ban Nhân dân tỉnh Tuyên Quang. Tại đây, có khoảng 68% diện tích là rừng ẩm nhiệt đới vẫn còn ở tình trạng nguyên sinh hoặc chỉ thay đổi chút ít bởi sự tác động của con người. Trong đó, khoảng 70% là rừng trên núi đá vôi, số cònlại là những vùng rừng thường xanhtrên các đai thấp [1],[2]. Cho đến nay đã xác định được tại khu BTTN Na Hang có 1.162 loài thực vật (Nguyễn Nghĩa Thìn và cộng sự, 2006) [3], trong đó có nhiều loài được ghi trong Sách Đỏ Việt Nam (2007) như: Trai (Garcinia fragraeoides), Nghiến (Excentrodendron tonkinense), Lát hoa (Chukrasia tabularis), Đinh (Markhamia stipulata), Thông tre (Podocarpus neriifolius), Hoàng đàn (Cupressus torulosa)…[4]. Ngoài các kết quả nghiên cứu của một số tác giả ở Viện Điều tra Qui hoạch rừng và Chương trình Birdlife international “Thông tin về các khu bảo vệ hiện có và đề xuất ở Việt Nam” (2001), cùng đề tài nghiên cứu về “Đa dạng thực vật khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang” của Nguyễn Nghĩa Thìn và Đặng Quyết Chiến (2006) [3]; cũng như các nghiên cứu về loài Biến hóa núi cao (Asarumbalanse) của Nguyễn Anh Tuấn và cộng sự (2012) [5]; cho đến nay, vẫn chưa có công trình nghiên cứu tổng thể nào về tài nguyên cây thuốc, đặc biệt là các loài cây thuốc có giá trị và triển vọng phát triển tại khu BTTN Na Hang. Mặt khác, nguồn tài nguyên cây thuốc hiện ngày càng khan hiếm, một số loài quí đã và đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng, do khai thác bừa bãi, thiếu kế hoạch. Bên cạnh đó, đồng bào các dân tộc ở Tuyên Quang có vốn tri thức bản địa khá phong phú về sử dụng các loài thực vật làm thuốc. Nhiều bài thuốc khá nổi tiếng của đồng bào các dân tộc Tày và Dao... nơi đây vẫn đang được lưu truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác. Tiềm năng và triển vọng của nguồn tài nguyên cây thuốc ở khu BTTN Na Hang rất phong phú, rất đa dạng; song những nghiên cứu về chúng còn rất ít và chưa đầy đủ. Vì thế, nghiên cứu các cơ sở khoa học để bảo tồn, phục hồi và sử dụng bền vững tính đa dạng của các loài cây thuốc tại khu BTTN Na Hang, tỉnh Tuyên Quang là vấn đề thời sự, mang tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và giá trị kinh tế, xã hội cao. Từ thực tiễn trên, tác giả tiến hành đề tài “Nghiên cứu nguồn tài nguyên cây thuốc nhằm đề xuất giải pháp bảo tồn và sử dụng bền vững một số loài có giá trị ở khu Bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang".
2. Mục tiêu của luận án Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng nguồn tài nguyên cây thuốc ở khu BTTN Na Hang, tỉnh Tuyên Quang, nhằm đề xuất giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững một số loài có triển vọng. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án * Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng của nguồn tài nguyên cây thuốc tại khu BTTN Na Hang; Đề xuất một số giải pháp bảo tồn một số loài cây thuốc có giá trị khoa học và kinh tế. * Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học cho các cơ quan quản lý, sản xuất, kinh doanh hoạch định chính sách phát triển, đầu tư sản xuất, tạo nguồn nguyên liệu dược ổn định và sử dụng bền vững; đồng thời bảo tồn có hiệu quả những loài có giá trị và tiềm năng; các kết quả nghiên cứu sàng lọc các loài có hoạt chất sinh học, nhằm góp phần định hướng cho việc tạo chế phẩm sinh học mới làm thuốc. 4. Bố cục của luận án Luận án gồm 146 trang: Mở đầu - 02 trang; Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu - 32 trang; Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu -11 trang; Chương 3: Kết quả nghiên cứu và Thảo luận - 86 trang; Kết luận và kiến nghị - 02 trang; Tài liệu tham khảo - 11 trang.
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Khái quát tình hình nghiên cứu về tài nguyên cây thuốc trên thế giới 1.1.1. Lịch sử nghiên cứu tài nguyên cây thuốc trên thế giới Lịch sử phát triển các dân tộc, các quốc gia cũng như sự phát triển của xã hội loài người trên toàn thế giới luôn gắn liền với lịch sử phát hiện và sử dụng cây thuốc. Cây thuốc là một trong những nhóm tài nguyên thực vật có giá trị quan trọng hàng đầu và đây là tài sản vô cùng quý giá mà thiên nhiên ưu đãi cho nhân loại. Các kinh nghiệm dân gian về sử dụng cây thuốc để chữa bệnh được nghiên cứu ở nhiều mức dộ khác nhau, tùy thuộc vào sự phát triển của từng châu lục, từng quốc gia và từng dân tộc. Nhưng việc sử dụng cây thuốc, những kinh nghiệm và tri thức quý báu đó chỉ được truyền miệng từ thế hệ này đến thế hệ khác một cách hạn hẹp và không được ghi chép lại, vì vậy có nguy cơ bị mai một, nhiều loại thuốc, vị thuốc đã bị thất truyền, đồng thời nhiều tri thức quý báu đã mất đi cùng với sự biến mất của các bộ tộc người cổ đại hay sự suy giảm và tuyệt chủng các loài cây thuốc. Đây là những vấn đề cần phải coi trọng, cần phải khai thác, tìm hiểu, ghi chép lại và giữ gìn. Hầu hết các quốc gia đã biên soạn các sách chuyên khảo về cây thuốc trên quy mô toàn quốc hoặc từng vùng lãnh thổ. Nhiều công trình nghiên cứu cây thuốc của các nước đã được ứng dụng rộng rãi, cùng các giá trị khoa học và thực tiễn lớn. Dược thảo châu Á được ghi nhận từ rất sớm. Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia có nền y học cổ truyền lâu đời và phong phú bậc nhất trong nền dược học châu Á. Ở Trung Quốc, dược thảo được phát triển như một phần văn hóa của quốc gia này. Khoảng 5000 năm về trước (2.737 TCN - 2.697 TCN), dược thảo ở Trung Quốc đã mô tả về giá trị và đặc điểm của hơn 70 loại thảo mộc [6]. Nhiều loại thảo mộc đã được sử dụng thường xuyên cho việc chăm sóc sức khỏe ở Trung Quốc cổ đại và các kiến thức đó đã được lưu truyền bằng miệng qua nhiều thế kỷ. Các loài thảo mộc được mô tả một cách chính thức trong cuốn sách “Shennong Bencao Jing” [7]. Cuốn sách này đã đề cập đến 364 loại dược liệu; bao gồm 252 bộ phận của cây, 67 loại bộ phận động vật và 46 loại khoáng vật làm thuốc; đồng thời cũng mô tả tác dụng chữa bệnh của chúng [8]. Chính cuốn sách này đã tạo nền tảng cho sự phát triển của nền y học cổ truyền Trung Quốc cho đến ngày nay. Cũng vào thời gian này, tài liệu ghi chép lại tri thức sử dụng cây thuốc sớm nhất của người Sumarian được viết bằng chữ tượng hình vào năm 2000 TCN, “Materia Medica” đã ghi chi
tiết tác dụng chữa bệnh của 250 loại cây thuốc. Tiếp đến, hơn 240 loại dược thảo và 52 đơn thuốc đã được mô tả trong cuốn sách “52 Bing - Fang” được khai quật ở một ngôi mộ cổ vào năm 168 TCN tại Trung Quốc [9]. Đến năm 659, trong “Xin Xiu Ben Cao” đã ghi lại 850 loại thảo dược, là cuốn dược điển nổi tiếng của Trung Quốc và trên thế giới [8]. Năm 1596, Li đã ghi nhận 1892 loại thảo dược và 11.096 phương thức chữa bệnh trong cuốn “Ben Cao Gang Mu” [10]; trong cuốn “Taiwanese native medicinal plants”, Li đã công bố hơn 1.000 loài cây thuốc được sắp xếp theo bảng chữ cái tên Latinh [11]. Đến năm 1977, Trung Quốc đã xuất bản cuốn “Đại từ điển Đông dược” thống kê 5.757 mục từ, đa số là thảo mộc. Gần đây, trong cuốn “Dược thảo toàn thư” của Xu J. & Yang Y. (2009) đã đề cập đến bộ sách “Cây thuốc Trung Quốc” liệt kê hầu hết các loài cây cỏ chữa bệnh được biết từ trước tới nay [6]. Ấn Độ cũng là quốc gia có truyền thống sử dụng các loại dược thảo lâu đời. Tài liệu ghi chép sớm nhất về sử dụng cây thuốc được tìm thấy trong sách Rig - Veda vào khoảng 4500 - 1600 TCN. Đây được xem là cuốn sách cổ nhất về sử dụng cây thuốc trong lịch sử loài người. Cuốn sách này cung cấp nhiều thông tin về sử dụng cây thuốc ở Tiểu Ấn. Hiện tại, có hơn 8.000 loài thực vật sử dụng làm thuốc đã được biết đến ở Ấn Độ và một số loài vẫn còn được dùng tới ngày nay như Nhục đậu khấu, Hạt tiêu, Đinh hương... Nền y học cổ truyền Ấn Độ được gọi là Ayurveda có nguồn gốc từ thời cổ xưa. Cách đây 6.000 năm, tại Ấn Độ, y học Ayurveda đã sử dụng bột nghệ làm thuốc chữa bệnh [12,[13]. Khoảng 5000 năm trước, các dẫn liệu lâu đời về việc sử dụng cây thuốc được tìm thấy của người Sumer ở Nagpur, Ấn Độ, bao gồm 12 phương thức chữa bệnh có đề cập đến hơn 250 loài cây khác nhau [14]. Hai thầy thuốc nổi tiếng của y học Ấn Độ là Charaka (thế kỷ II) và Surhruta (thế kỉ IV) đã thừa kế nhiều kết quả của nền y học Ayurveda để mô tả nhiều loại thảo dược và khoáng vật sử dụng làm thuốc trong tác phẩm của họ. Charaka trong tác phẩm “Charaka Samhita” đã mô tả 341 loại thảo dược cũng như những loại thuốc có nguồn gốc từ khoáng vật Surhruta trong tác phẩm “Surhruta Samhita” cũng mô tả 760 loại dược liệu; trong đó có Gai đầu (Cannabis) và Hyoscyamus [15]. Gần đây, y học Ayurveda đã phát triển mạnh, nhiều tri thức bản địa đã được nghiên cứu, đánh giá và ứng dụng hiệu quả, theo thống kê có khoảng 2.000 loài cây cỏ có công dụng làm thuốc [16]. Dãy Himalaya hùng vĩ, cho đến nay đã tìm thấy khoảng 8.000 loài thực vật Hạt kín, 44 loài thực vật Hạt trần;
trong đó có 1.748 loài được sử dụng như là cây thuốc. Hiện nay, lĩnh vực dược liệu ở Ấn Độ sử dụng khoảng 280 loài cây thuốc, trong đó có 175 loài được tìm thấy ở Himalaya [17]. Không chỉ ở châu Á mà việc sử dụng cây cỏ làm thuốc cũng xuất hiện tại các nước châu Âu. Việc sử dụng cây thuốc ở đây cũng rất đa dạng và góp phần tạo ra nền tảng của y học truyền thống cổ điển. Tuy y học phương Tây phải chịu thiệt thòi theo sự suy tàn của đế quốc La Mã, nhưng nhờ vào sự phát triển của nền văn hóa Ả Rập, sự thu thập kiến thức y học trong thời Hy Lạp và La Mã cổ đã được giữ gìn và soạn thảo công phu. Người Ả Rập là những dược sỹ thông thạo và sự giao lưu của họ với cả y học cổ truyền của Ấn Độ lẫn Trung Quốc nên họ có một trình độ đáng kể về y học và sự hiểu biết thảo dược. Từ năm 400 TCN, người Hy Lạp và La Mã đã biết đến Gừng (Zingiber officinale) để chữa bệnh cảm lạnh, kém ăn, viêm khớp… Nhà bác học nổi tiếng trong lịch sử của khoa học Hy Lạp Theophrastus (371 - 287 TCN), là “cha đẻ của thực vật học”, ông có công lớn trong việc phân loại và mô tả cây thuốc. Khoảng thời gian (350 - 28 TCN), theo Phrastus đã viết hai cuốn sách “De causis plantarium” và “De historia plantarium”, trong đó đề cập đến hơn 500 loài cây thuốc [18]. Dioscorides (40-90), là một thầy thuốc người Hy Lạp, ông đã viết cuốn sách dược thảo “De material medical”. Quyển sách này bao gồm 500 loài thảo mộc, gây ảnh hưởng mạnh mẽ đến y học phương tây, là sách tham khảo chính ở châu Âu và Trung Đông trong hơn 1.500 năm và do đó cuốn sách là tiền thân của các dược điển hiện đại [19]. Pliny the Elder (23-79) là một nhà tự nhiên học, nhà triết học La Mã, ông đã viết cuốn “Naturalis historia” đề cập đến khoảng 1.000 loài cây khác nhau [20]. Galen (131-200), một thầy thuốc của Hoàng đế La Mã Marcus Aurelius có ảnh hưởng sâu sắc tới các vị thuốc bào chế từ thảo mộc [21]. Charles Đại đế hay Charles I (742-814), vua của Ý từ năm 774, người sáng lập ra trường y có uy tín ở Salerno, trong tác phẩm “Capitularies” đã trích dẫn 100 cây thuốc khác nhau, trong đó có loài Xô thơm (Salvia officinalis) được đánh giá rất cao [22]. Khoảng thế kỷ thứ XI, tại Scotland các thầy tu đã sử dụng cây Thuốc phiện (Papaver somniferum) và cây Gai đầu (Cannabis sativa) để làm thuốc giảm đau, thuốc gây mê [16]. Các công trình tiêu biểu trong thời kì này là cuốn “De re madica” của John Mesue; cuốn “canon medicine” của Avicenna và cuốn “Liber magnae collectionis simplicum et medicamentorum” của Ibn Baitar, trong đó có hơn 1.000 cây thuốc đã được mô tả [23]. Dược thảo châu Âu không chỉ mang tính
bản xứ như: cây Kin sa (Arnica montana) được dùng nhiều trong các bài thuốc dân gian ở châu Âu; uống trà Kin sa sẽ làm giảm chứng viêm họng ở tuổi già; Bạch đầu ông (Anemone pulsatilla) được dùng nhiều trong ngành thảo dược Thụy Sỹ, Đức, Ý, Pháp; còn Hoa chuông (Symphytum officinale) đặc biệt được ưa chuộng ở Anh,…; mà còn mang tính ngoại nhập như Bạch quả (Ginkgo biloba) có tác dụng cải thiện hệ tuần hoàn máu lên não, giúp bồi bổ trí nhớ [16]. Ở châu Phi, việc sử dụng liệu pháp điều trị bằng cây thuốc đã có từ thời xa xưa. Các tài liệu cổ xưa nhất về sử dụng cây thuốc đã được người Ai Cập cổ đại ghi chép trong khoảng thời gian 3.600 năm trước đây với 800 bài thuốc và trên 700 cây thuốc, trong đó có Lô hội, Kỳ nam, Gai đầu[23]... và họ đã tư liệu hóa cây thuốc bằng cách ghi chép lại những công thức chữa bệnh khác nhau lên bức tường ở các ngôi đền. Tác phẩm điển hình là “Ebers papyrus in Egypt” (năm 1550 TCN) đã liệt kê 876 đơn thuốc có sử dụng 328 loài thực vật. Vào khoảng năm 800 TCN, trong thiên sử thi Iliad và Odyssey của Homer có 63 loài thực vật từ Minoan, Mycenae và Assyrian ở Ai Cập đã được giới thiệu. Trong đó, một số loài được lấy theo tên của các nhân vật thần thoại trong sử thi như: cây Thủy dương (Inula helenium) được đặt theo tên của Elena, người là trung tâm cuộc chiến thành Troy. Liên quan đến các loài thực vật chi Artemisia, tên của chi bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp “artemis” có nghĩa là khỏe mạnh, được tin là dùng để khôi phục sức mạnh và bảo vệ sức khỏe [24]. Từ thế kỷ thứ V đến thế kỷ thứ VIII, các thầy thuôc Ả Rập là những người có công đầu trong ngành y. Vào giữa thế kỷ thứ VIII, nhà thực vật học Ibn El Neitar đã xuất bản cuốn sách “Các vấn đề về y khoa” thống kê các chủng loại cây thuốc ở Bắc Phi. Khắp châu Phi, hàng ngàn loài thảo dược khác nhau mọc ở vùng dân cư hoặc hoang dã đã được bày bán trên thị trường. Một số loại được kê toa để điều trị trong gia đình; một số loài như cây Kanna và và cây Iboga (Tabernanthe ibola) dùng để nhai chống sự mệt mỏi; sử dụng như chất kích thích trong lê hội tôn giáo; cây Thổ mật (Bridelia ferruginea) và Chàm (Indigofera arrecta) có khả năng trong việc điều trị tiểu đường [16]. Các nền văn minh cổ đại ở châu Mỹ như Maya, Aztec, Inca đều có nền y học cổ truyền về dược thảo bản địa với những kiến thức uyên thâm.Theo văn bản truyền miệng về nền văn hóa Inca, các thầy thuốc địa phương ở vùng Bolivia chữa bệnh rất giỏi và họ triết được penicinin từ vỏ chuối xanh. Vào năm 1552, Martin de la Cruz đã viết cuốn “Badianus”, là cuốn sách đầu tiên về dược thảo ở châu Mỹ, liệt kê 251
loài dược thảo Mexico dùng để trị bệnh. Cuốn sách này chỉ ra rằng, người Aztec có nhiều bác sỹ giàu kinh nghiệm với các truyền thuyết về y học của người da đỏ [25],[26]. Cũng từ lâu người Haiti (Dominic - Trung Mĩ) dùng cây cỏ Lào (Eupatorium odoratum) làm thuốc đắp vào các vết thương bị nhiễm khuẩn để cầm máu, chữa đau nhức răng, làm lành các vết loét lâu ngày không liền sẹo…. Khắp vùng biển Caribe, dược thảo được sử dụng rộng rãi như dùng Sả chanh (Cymbopogon citratus) để điều trị sốt, Khổ qua (Momordica charantia) làm giảm độ đường trong máu. Vào thế kỷ XVI, bệnh thiếu vitamin C đã được một người đứng đầu thổ dân da đỏ chữa bằng nước ép và mủ của một loại cây. Thế kỷ XVIII và XIX, ở Bắc Mỹ, các thầy thuốc đã biết sử dụng các loài cây để trị vết thương và vết cắn ngoài da. Hiện nay, ở châu Mỹ chủ yếu đi sâu nghiên cứu các loại thảo dược bản xứ để sản xuất các loại thuốc chữa bệnh, trong đó nổi tiếng là trung tâm Belem ở Đông Bắc Brazil và Bogota ở Colombia [16]. 1.1.2. Đánh giá về giá trị sử dụng và giá trị kinh tế nguồn tài nguyên cây thuốc trên thế giới 1.1.2.1. Đánh giá về giá trị sử dụng nguồn tài nguyên cây thuốc Từ thời cổ đại cho đến ngày nay, việc sử dụng các loài cây cỏ làm thuốc chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe được coi như truyền thống văn hóa của mỗi dân tộc. Trên toàn thế giới, ước tính có tới 70.000 loài cây cỏ đã được sử dụng trong dân gian [27]. WHO thông báo có hơn 21.000 loài thực vật được sử dụng cho mục đích chăm sóc sức khỏe [28]. Trong đó Ấn Độ sử dụng khoảng 7.500 loài [29]. Tính đến năm 1997, Trung Quốc sử dụng trên 6.000 loài [30]. Tại châu Phi, hơn 5.000 loài thực vật được sử dụng cho mục đích y tế [24]. Ở châu Âu, với truyền thống lâu đời trong việc sử dụng thực vật, cũng có khoảng 2.000 dược liệu và hương liệu được sử dụng trong lĩnh vực thương mại…[31]. Như vậy ta có thể thấy nhu cầu sử dụng thực vật làm thuốc của các quốc gia trên thế giới là rất lớn. Theo thống kê của tổ chức Y tế Thế giới (WHO) – năm 1985, có gần 20.000 loài thực vật được sử dụng làm thuốc hoặc cung cấp các hoạt chất để chế biến thuốc. Trong đó, vùng nhiệt đới châu Mỹ có hơn 1.900 loài, vùng nhiệt đới châu Á có khoảng 6.500 loài thực vật có hoa được làm thuốc [32]. Cũng theo WHO thì mức độ sử dụng cây cỏ làm thuốc cũng ngày càng cao. Trung Quốc là nước đông dân nhất thế giới, lại có nền y học phát triển, nên trong số những loài cây thuốc đã biết hiện này có tới 80% số loài được sử dụng theo kinh nghiệm cổ truyền của các