Nghiên cứu đặc điểm hình thái, mật độ, khả năng tái sinh tự nhiên và hoạt tính kháng khuẩn của loài cáp đài loan (capparis formosana hemsl ) ở tỉnh hà giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NÔNG THỊ THANH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, MẬT ĐỘ, KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA LOÀI CÁP ĐÀI LOAN CAPPARIS FORMOSA

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NÔNG THỊ THANH

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, MẬT ĐỘ, KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN VÀ HOẠT TÍNH

KHÁNG KHUẨN CỦA LOÀI CÁP ĐÀI LOAN (CAPPARIS

FORMOSANA HEMSL.) Ở TỈNH HÀ GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NÔNG THỊ THANH

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, MẬT ĐỘ, KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN VÀ HOẠT TÍNH

KHÁNG KHUẨN CỦA LOÀI CÁP ĐÀI LOAN (CAPPARIS

FORMOSANA HEMSL.) Ở TỈNH HÀ GIANG

Ngành: Sinh thái học

Mã ngành: 8.42.01.20

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS SỸ DANH THƯỜNG

THÁI NGUYÊN - 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi Các

số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2018

Tác giả luận văn

Nông Thị Thanh

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ tại khoaSinh học - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, tôi đã nhận được sự ủng hộ,giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, gia đình và bạn bè

Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo

PGS TS Sỹ Danh Thường, người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những

kiến thức, kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành luận văn này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo khoa Sinhhọc, bộ phận đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đãnhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tạitrường

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ về kinh phí và thu thập mẫu của

đề tài thuộc Quỹ phát triển Khoa học và công nghệ Quốc gia (Nafosted), mã số

106 - NN.03 - 2015.20

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn UBND xã Tả Lủng - huyện Mèo Vạc,ban quản lý rừng tỉnh Hà Giang, Sở GD và ĐT tỉnh Hà Giang, Trường THPTHùng An đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè vàđồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 04 năm 2018

Tác giả luận văn

Nông Thị Thanh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC .iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Thời gian và phạm vi nghiên cứu 2

3 Mục tiêu nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

4 1.1 Những nghiên cứu về đặc điểm hình thái và giải phẫu của các loài cây thuốc 4

1.2 Những nghiên cứu về tái sinh của cây thuốc 5

1.3 Những nghiên cứu về hoạt tính kháng khuẩn của các loài cây thuốc

7 1.3.1 Trên thế giới 7

1.3.2 Ở Việt Nam 8

1.4 Những nghiên cứu về loài Cáp đài loan 10

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11

2.1 Đối tượng và địa điểm nghiên cứu 11

2.2 Nội dung nghiên cứu 11

2.3 Phương pháp nghiên cứu 11

2.3.1 Phương pháp điều tra theo tuyến và ô tiêu chuẩn 11

12

2.3.3 Phương pháp phân tích mẫu vật 12

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu đối với cây tái sinh 12

2.3.5 Phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn 13

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 16

3.1 Điều kiện tự nhiên 16

3.1.1 Vị trí địa lý 16

3.1.2 Địa hình 16

3.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng 17

3.1.4 Khí hậu, thủy văn 18

3.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 20

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 22

4.1 Đặc điểm hình thái của loài Cáp đài loan 22

4.1.1 Đặc điểm hình thái ngoài 22

4.1.2 Đặc điểm hình thái giải phẫu 23

4.2 Điểm phân bố, mật độ, môi trường sống của loài Cáp đài loan 26

4.2.1 Điểm phân bố 26

4.2.2 Mật độ 27

4.2.3 Môi trường sống 28

4.3 Khả năng tái sinh tự nhiên (số lượng, cấu trúc tổ thành, nguồn gốc, mật độ, chất lượng) của loài Cáp đài loan 29

4.3.1 Số lượng, cấu trúc tổ thành 29

4.3.2 Nguồn gốc, mật độ và chất lượng cây tái sinh 29

4.4 Hoạt tính kháng khuẩn của loài Cáp đài loan 31

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36

1 Kết luận 36

2 Kiến nghị 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần môi trường LB trong 1 lít nước cất 14

Bảng 2.2 Nồng độ hòa tan cao chiết với DMS 15

Bảng 4.1 Mật độ loài cây Cáp đài loan 28

Bảng 4.2 Cấu trúc tổ thành loài cây 29

Bảng 4.3 Nguồn gốc, mật độ và chất lượng cây tái sinh của Cáp đài loan

30 Bảng 4.4 Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế của 4 chủng vi sinh vật 32

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 4.1 Hình thái cây Cáp đài loan 23

Hình 4.2 Cấu tạo giải phẫu thân cây Cáp đài loan 24

Hình 4.3 Cấu tạo giải phẫu lá cây Cáp đài loan 26

Hình 4.4 Bản đồ phân bố cây Cáp đài loan 27

Hình 4.5 Hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết cây Cáp đài loan 33

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Giới thực vật vốn rất phong phú, đa dạng và có nhiều ý nghĩa đối với đờisống con người Trong đó, cây thuốc là nguồn dược liệu quan trọng để chữabệnh, bảo vệ sức khỏe cho nhân loại Ngày nay, những hợp chất tự nhiên đượcphân lập từ cây cỏ, đặc biệt là các chất có hoạt tính sinh học đã được ứng dụngtrong nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp và y học

Việt Nam nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, được đánh giá

là một trong những quốc gia có mức đa dạng sinh học cao trên thế giới, vớikhoảng hơn 12.000 loài thực vật, trong đó có trên 5.000 loài cây được dùng làmthuốc

Hà Giang là một tỉnh miền núi phía Bắc, có tổng diện tích tự nhiên791.488,9ha Phía đông giáp tỉnh Cao Bằng, phía tây giáp tỉnh Y ên Bái v à L ào Ca

i , phía nam giáp tỉnh T u y ên Q u a n g , phía bắc giáp Trung Quốc

Là tỉnh miền núi cao nên khí hậu Hà Giang mang tính chất nhiệt đới giómùa, lạnh rõ rệt so với vùng thấp và trung du kế cận Khí hậu Hà Giang về cơbản mang những đặc điểm của vùng núi Việt Bắc - Hoàng Liên Sơn song cũng

có những đặc điểm rất riêng Do đặc trưng khí hậu đã tạo điều kiện tốt giúp câytrồng phát triển Bên cạnh những thuận lợi, về mùa đông và mùa xuân vùng cao

có nơi có sương muối, băng giá, gió lạnh, không có mưa gây thiếu nước, vàomùa hè lại có những đợt mưa kéo dài gây lũ quét làm ảnh hưởng đến sản xuất

và đời sống con người

Những đặc điểm về địa hình và khí hậu của Hà Giang đã tạo điều kiệncho sự phong phú của các loại hình rừng Rừng có nhiều loại cây cho gỗ quý,dược liệu quý, cây cho củ, quả, cho nhựa làm chất gắn, chất thắp sáng, làm chấtnhuộm cùng với các loại tre, trúc, mây cùng nhiều loại động vật quý hiếm Nhưvậy, rừng Hà Giang là cả một quần thể thực vật, động vật phong phú Song cácloại rừng kể trên đến nay chỉ còn lại rất ít, được phân bố không đều ở vùng cao,vùng xa dân cư, ở những nơi núi thấp chỉ còn lại các vạt rừng Tre, Nứa, hoặc

Cáp đài loan hay còn gọi là Bạch hoa đài loan (Capparis fomosana

Hemsl.) là một loài thuộc họ Bạch hoa (Capparaceae) Loài Cáp đài loan cóvùng phân bố hẹp: Nhật Bản, Đài Loan, bắc Trung Quốc và bắc Việt Nam Cápđài loan được cho là có khả năng kháng khuẩn, giúp con người trong việc bảo

vệ sức khỏe Tuy nhiên hiện vẫn chưa có một công trình nào đi sâu nghiên cứumột cách đầy đủ về loài Cáp đài loan để định hướng khai thác và phát triển,cũng như sử dụng bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên có ý nghĩa vô cùngquan trọng này

Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm hình thái, mật độ, khả năng tái sinh tự nhiên và hoạt tính kháng khuẩn của loài Cáp đài loan (Capparis formosana Hemsl.) ở tỉnh Hà Giang”.

2 Thời gian và phạm vi nghiên cứu

- Thời gian nghiên cứu: đề tài được thực hiện từ tháng 6 năm 2017 đếntháng 4 năm 2018

- Phạm vi nghiên cứu: đề tài nghiên cứu đặc điểm hình thái và giải phẫu,mật độ, khả năng tái sinh tự nhiên và hoạt tính kháng khuẩn của loài Cáp đàiloan ở tỉnh Hà Giang

3 Mục tiêu nghiên cứu

Xác định được đặc điểm hình thái, mật độ, khả năng tái sinh tự nhiên vàhoạt tính kháng khuẩn của loài Cáp đài loan ở tỉnh Hà Giang, làm cơ sở khoahọc cho công tác quản lý, bảo tồn và bổ sung tư liệu về nguồn gen cây thuốc tạiđịa phương

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

4.1 Ý nghĩa khoa học

Bổ sung đặc điểm hình thái và sinh thái của các loài có giá trị làm thuốctại tỉnh Hà Giang làm cơ sở khoa học cho việc bảo tồn các loài cây thuốc trongtương lai

Kết quả nghiên cứu thu được sẽ là nguồn tư liệu bổ sung cho các nghiêncứu về hoạt tính sinh học của thực vật, đồng thời làm tư liệu bổ sung cho côngtác giảng dạy ở các cấp học.

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Là cơ sở cho các thử nghiệm sử dụng các hoạt chất có tính kháng khuẩn

sử dụng trong y học, dược học và đời sống con người, góp phần nâng cao giátrị sử dụng của các loài thực vật nghiên cứu

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Những nghiên cứu về đặc điểm hình thái và giải phẫu của các loài cây thuốc

Nguyễn Minh Trí (2009) khi nghiên cứu về hình thái - giải phẫu và sinhtrưởng của cây Hương bài ở Thừa Thiên Huế đã chỉ ra rằng: về hình thái, rễ cây

là hệ rễ chùm, thân thảo, có phân đốt; lá gồm bẹ lá hình lòng máng bao bọc lấythân và phiến lá dạng dài, hẹp, lá trưởng thành có răng cưa nhỏ và sắc Về giảiphẫu, rễ cây có biểu bì và ngoại bì tương đối dày, phần nhu mô vỏ gồm các tếbào có kích thước lớn, giữa các tế bào có các khoảng gian bào chứa khí; thân

có lớp biểu bì mỏng, phần cương mô nằm dưới biểu bì hình vòng cung, các bódẫn sắp xếp tản mạn trong khối nhu mô cơ bản; lá có cấu tạo giải phẫu đặctrưng bởi những tế bào biểu bì bao trọn mặt trên và mặt dưới lá, nhu mô đồnghóa là những tế bào hình đa giác, có các khoảng gian bào, các bó dẫn kíchthước nhỏ nằm dưới biểu bì, cách nhau bởi những khoảng gian bào [20]

Huỳnh Lời, Trần Thị Bảo Châu, Trần Hùng (2011) đã mô tả chi tiết đặc

điểm thực vật học của cây Nữ lang - Valeriana hardwickii Wall., họ Nữ lang

(Valerianaceae) Vi phẫu các bộ phận của cây và đặc điểm bột dược liệu đãđược xác định Các đặc điểm này có thể giúp nhận dạng và phân biệt Nữ langvới các dược liệu khác [14]

Hà Thị Tuyết, Lượng Quang Hiệp, Nguyễn Thị Phú (2013) đã mô tả đặcđiểm thực vật, phân tích hoa, quả, hạt và xác định đặc điểm giải phẫu rễ, thân

và lá của cây Cát cánh - Platycodon grandiflorum (Jacq.) A DC thu thập tại

Hà Nội [22]

Hồ Thị Thanh Huyền (2014) đã mô tả chi tiết đặc điểm thực vật và xácđịnh tên khoa học của cây Gạo thu hái tại Hương Sơn, Mỹ Đức, Hà Nội là

Bombax malabaricum DC., thuộc họ Gạo (Bombacaceae) Bên cạnh đó, tác giả

còn mô tả đặc điểm vi phẫu thân, lá, đặc điểm bột lá, hoa và vỏ thân của loàinghiên cứu, góp phần tiêu chuẩn hóa dược liệu [10]

Phạm Quốc Tuấn (2015) trong luận án tiến sĩ của mình đã mô tả đặcđiểm thực vật, phân tích hoa, quả, hạt và xác định đặc điểm giải phẫu rễ, thân,

thân rễ và lá của cây Lạc tân phụ - Astilbe rivularis Buch Ham ex D Don,

thuộc họ Thường sơn (Saxifragaceae) ở Việt Nam [21]

Nguyễn Trung Tường, Phạm Thanh Kỳ, Nguyễn Xuân Nhiệm (2016)trên cơ sở mô tả đặc điểm hình thái, phân tích hoa, quả, hạt, đối chiếu với khóaphân loại và các tài liệu thực vật đã công bố, đã xác định tên khoa học mẫu câyThuốc thượng thu hái ở xã Hòa Nhơn, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng

là Phaeanthus vietnamensis Ban, thuộc họ Na - Annonaceae Ngoài ra, nhóm

tác giả còn xác định đặc điểm vi phẫu và đặc điểm của bột rễ, thân, lá góp phầntiêu chuẩn hóa dược liệu [23]

Đoàn Thái Hưng, Nghiêm Đức Trọng, Nguyễn Quỳnh Nga, Mai ThịPhượng, Nguyễn Minh Khởi, Phương Thiện Thương (2016) đã xác định đượctên khoa học của mẫu Viễn chí hoa vàng thu hái tại Sa Pa, tỉnh Lào Cai

là Polygala arillata Buch - Ham ex D Don, thuộc họ Viễn chí (Polygalaceae).

Đồng thời, nhóm tác giả đã mô tả được đặc điểm hình thái rễ, thân, lá, hoa, quả;đặc điểm giải phẫu rễ, thân, lá của mẫu dược liệu Các kết quả nghiên cứu này

là cơ sở về phân loại cho các nghiên cứu tiếp theo về hóa thực vật, tác dụngsinh học và tiêu chuẩn hóa vị thuốc Viễn chí hoa vàng [11]

1.2 Những nghiên cứu về tái sinh của cây thuốc

Võ Đại Hải (2010) khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên loài vối

thuốc (Schima wallichii Choisy) ở các trạng thái rừng tự nhiên phục hồi tại

huyện Lục Ngạn và Lục Nam, tỉnh Bắc Giang đã xác định: vối thuốc là loài câybản địa, gỗ lớn, đa tác dụng, có khả năng tái sinh tự nhiên từ chồi và hạt rất tốt.Vối thuốc là loài có khả năng tái sinh rất mạnh với hệ số tổ thành có nơi lên tới5,3 đối với trường hợp Vối thuốc tái sinh dưới tán rừng trạng thái IIa và biếnđộng từ 2,1-3,0 đối với trạng thái rừng IIb; tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng trungbình đạt 56%; tỷ lệ cây Vối thuốc tái sinh có chất lượng trung bình và tốt chiếm

tỷ lệ rất cao từ 86%-100%; cây tái sinh có chiều cao dưới 1m chiếm tỷ lệ 53%; mạng hình cây tái sinh có phân bố đều [7].

48%-Lê Đình Phương (2013) trong “ Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật

học và kỹ thuật gieo ươm loài Giổi ăn hạt (Michelia tonkinensis A Chev.) tại

Vườn quốc gia Bến En, tỉnh Thanh Hóa” đã đi đến kết luận rằng: số loài táisinh trong các ô tiêu chuẩn (OTC) từ 16-33 loài OTC 2 có số loài nhiều nhất(33 loài), ít nhất là OTC 4 (16 loài) Số loài tham gia công thức tổ thành ở OTC

1, OTC 3 và OTC 4 lần lượt là 3, 4 và 6 loài, ít hơn số loài tham gia công thức

tổ thành OTC 2 (có 15 loài) Trong lớp cây tái sinh, Giổi ăn hạt chỉ có mặt ởcông thức tổ thành OTC 4 Điều này khẳng định sự thiếu hụt của Giổi ăn hạttrong lớp cây tái sinh nên khả năng bổ sung cá thể loài Giổi ăn hạt cho tầng câycao là rất hạn chế Tỷ lệ cây tái sinh có chất lượng tốt và trung bình dao động từ61,9%-88,21% Tỷ lệ cây tái sinh có phẩm chất xấu chiếm tỷ lệ khá cao, daođộng từ 11,39%-38,1% Về nguồn gốc cây tái sinh: cây tái sinh có nguồn gốc

từ hạt chiếm chủ yếu, dao động từ 78,89%-91,72%, cây tái sinh có nguồn gốc

từ chồi chiếm tỷ lệ thấp, dao động từ 8,28%-21,11% Đối với loài Giổi ăn hạt,trong các ô nghiên cứu chỉ phát hiện cây tái sinh từ hạt không có tái sinh chồi

và chất lượng cây tái sinh là khá tốt Tuy nhiên, trong các tuyến điều tra, tác giảphát hiện Giổi tái sinh chồi từ gốc chặt rất tốt Tất cả các gốc chặt đều có câychồi tái sinh Ở một số gốc chặt từ năm 2011 đến nay cây chồi đã cao đến 3m.Điều này cho thấy khả năng tái sinh chồi của Giổi ăn hạt là rất tốt, mở ra triểnvọng trong việc nhân giống Giổi ăn hạt bằng phương pháp giâm hom và xúctiến tái sinh chồi cho loài cây này [16]

Hoàng Lộc (2017) đã nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên của cây Lười

ươi (Scaphium macropodim) dưới tán rừng kín thường xanh trên núi thấp tại

vùng đệm Vườn quốc gia Phước Bình, tỉnh Ninh Thuận Đặc điểm tái sinh củacây Lười ươi là: mật độ cây tái sinh 14.375 cây/ha Trong thành phần cây táisinh, cây Lười ươi 4.875 cây chiếm 33,91%, cây mục đích gồm những cây có

giá trị: Giổi, Sao, Gõ, Dẻ, Dó trầm, Bời Lời là 6.375 cây chiếm 44,35%, cáccây khác như Trâm, Cày đóng góp 3.125 cây chiếm 21,74% Trong tổng số4.875 cây tái sinh/ha: số cây có chiều cao (H) ≤ 1m là 2.750, H: từ 1- ≤ 2m là1.250, H từ: 2- ≤ 3m là 500 và H > 3m là 375 cây Cây có chất lượng tốt vàtrung bình tương đối cao là 3.500 cây, chiếm tỷ lệ 71,79% Phân bố cây tái sinhcủa cây Lười ươi trên mặt đất là phân bố cụm Kiểu phân bố này có mối liên hệvới kiểu cách phát tán quả trong phạm vi hình chiếu tán cây mẹ, sự không đồngnhất của môi trường cũng như sự phát triển mạnh của cây cỏ và cây bụi [33].

1.3 Những nghiên cứu về hoạt tính kháng khuẩn của các loài cây thuốc

Trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứusâu về khả năng kháng khuẩn của các loài cây hoang dại dùng làm thuốc

1.3.1 Trên thế giới

Bose và cộng sự (2007) cho rằng cao ethanol và cao phân đoạn diethyl

ether từ cây Màn màn tím (Cleome rutidosperma DC.) có tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm trên một số chủng: Aspergillus niger, Bacillus polymexia,

Bacillus subtilis, Candida albicans, Pseudomonas aerugenosa, Penicillum notatum, Salmonella typhi, Shigella flexiniry, Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalis và Vibrio cholerae [25] Cũng trong năm 2007, Bose và

cộng sự đã chỉ ra rằng, cao chiết bằng dung môi nước từ cây Màn màn tím cótác dụng lợi tiểu, có tác dụng kháng vi khuẩn Gram dương và Gram âm tùythuộc nồng độ [24]

Mondal và cộng sự (2009) cũng cho rằng, cao rễ cây Màn màn tím cókhả năng giảm đau, kháng viêm và hạ sốt [30] Dey và cộng sự (2009) cho rằngcao methanol thể hiện khả năng ức chế khối u ung thư da và ung thư dạ dàytrên mô hình thực nghiệm [27] Chakraborty và cộng sự (2010) cũng kết luậnrằng, cao ethanol và cao nước cây Màn màn tím thể hiện hoạt tính ức chế gốc

tự do in vitro qua các phương pháp thử DPPH, nitric oxid và gốc hydroxyl [26].

1.3.2 Ở Việt Nam

Huỳnh Kim Diệu (2011) đã thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của lá cây

Tràm - Melaleuca leucadendra (L.) L trên 8 chủng vi khuẩn Kết quả cho thấy, dịch chiết có hoạt tính mạnh nhất đối với hai chủng vi khuẩn Staphylococcus

aureus và Streptococcus faecalis; tiếp đến là Aeromonas hydrophila, Edwardsiella ictalur, Edwardsiella tarda và Pseudomonas aeruginosa; không

có hoạt tính hoặc có hoạt tính rất yếu trên chủng vi khuẩn Escherichia coli và

Salmonella spp [6].

Võ Thị Mai Hương, Trần Thanh Phong (2013) đã chỉ ra rằng, các chếphẩm CFm, CFh, CFe , CFb, CT, FT (flavonoid tổng số) đều thể hiện hoạt tínhkháng khuẩn mạnh với các loại vi sinh vật kiểm định Trong đó, hoạt tính mạnh

nhất là hai chủng Staphylococcus aureus và Salmonella typhi [12].

Đào Thị Kim Anh, Trương Thị Đẹp, Nguyễn Tú Anh (2014) đã kết luậnđược rằng, cây Lục bình sống ở môi trường nước đứng có hoạt tính khángkhuẩn tốt hơn so với ở môi trường nước chảy Ở cây Lục bình, căn hành (thân,rễ) có thể là bộ phận chứa nhiều hoạt chất kháng khuẩn nhất và có phổ khángkhuẩn tương đối rộng trên cả vi khuẩn Gram (+) và Gram (-) Tuy nhiên,nghiên cứu cho thấy cao lục bình có khả năng kháng vi khuẩn Gram (+) tốt hơnkháng vi khuẩn Gram (-), ngay cả với chủng MRSA (Tụ cầu vàng kháng

methicilline (Methicillin - Resistant Staphylococcus aureus)) Staphylococcus

aureus là chủng vi khuẩn nhạy cảm nhất, trong khi Escherichia coli lại là

chủng có độ nhạy thấp nhất, thấp hơn cả Pseudomonas aeruginosa (chủng có tỉ

lệ đề kháng cao với nhiều loại kháng sinh trong lâm sàng) [1]

Nguyễn Thị Hằng, Trần Thị Thanh Xuân (2015) đã xác định được cao

nước và cao ethanol của loài Tầm gửi năm nhị (Dendrophthoe pentandra (L.) Miq., ký sinh trên các cây chủ Cóc vàng (Lumnitzera racemosa Willd.), cây cây Giá (Excoecaria agallocha L.), cây Mít (Artocarpus heterophyllus Lam.), cây Dái ngựa lá lớn (Swietenia macrophylla King.) đều có hoạt tính kháng khuẩn đối với 2 chủng vi khuẩn Bacillus subtilis và Staphylococcus aureus [8].

Nguyễn Thị Hoàng Lan, Bùi Quang Thuật, Lê Danh Tuyên, Nguyễn ThịNgọc Duyên (2015) đã nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của tinh dầu lá tía tô

trên 8 chủng vi khuẩn gây hư hỏng và ngộ độc thực phẩm bao gồm: Escherichia

coli, Salmonella, Pseudomonas fluorescens, P aeruginosa VTCC - B - 657, Bacillus cereus, B subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus feacium) Kết

quả cho thấy tinh dầu lá tía tô có khả năng kháng khuẩn đối với tất cả các chủng

vi khuẩn nghiên cứu ngoại trừ chủng Pseudomonas aeruginosa [13].

Phạm Văn Ngọt, Phạm Xuân Bằng, Quách Văn Toàn Em (2015) nghiêncứu hoạt tính từ cao chiết của mười loài cây ngập mặn đó là: Bần trắng

(Sonneratia alba Sm.), Cóc kèn (Derris trifoliata Lour.), Cóc trắng (Lumnitzera racemosa Willd.), Đước đôi (Rhizophora apiculata Blume), Đước xanh (Rhizophora mucronata Lam.), Lức Ấn (Pluchea indica (L.) Lees.), Quao nước (Dolichandrone spathacea (L.f.) Seem.), Rau mui (Wedelia biflora (L.) DC.), Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza (L.) Lam.), Xuổi (Xylocarpus granatum J.

Koenig) Kết quả cho thấy, dịch chiết từ mười loài này đều có khả năng kháng

lại các chủng vi khuẩn gây bệnh như Staphylococcus aureus, Escherichia coli

và Pseudomonas aeruginosa [15].

Đái Thị Xuân Trang, Lâm Hồng Bảo Ngọc, Võ Thị Tú Anh (2015) đãchỉ ra rằng, cao chiết methanol từ thân và lá của loài Hà Thủ Ô trắng

(Streptocaulon juventas Merr.) có khả năng kháng hai chủng vi khuẩn

Escherichia coli và Staphylococcus aureus cao hơn thuốc kháng sinh thương

mại ampicillin và amoxicillin Cao chiết methanol không có khả năng kháng vi

khuẩn Pseudomonas aeruginosa ở các nồng độ khảo sát [19].

Hầu hết các nghiên cứu đều chỉ ra những kết quả sai khác về hoạttính kháng khuẩn ở những loại cây thuốc nghiên cứu Tuy nhiên có thể thấyrằng, phương pháp thường dùng nhất để xác định hoạt tính kháng khuẩn là

sử dụng cao chiết methanol hoặc ethanol và xác định vòng vô khuẩn trênđĩa thạch

1.4 Những nghiên cứu về loài Cáp đài loan

Những nghiên cứu về loài Cáp đài loan còn tương đối ít, chỉ có một sốcông trình nghiên cứu về đặc điểm hình thái của loài này, cụ thể là:

Jacobs (1965) đã giới thiệu chi tiết về hệ thống phân loại chi Capparis ở

khu vực Ấn Độ - Thái Bình Dương Loài Cáp đài loan được tác giả trích dẫnchi tiết bao gồm các thông tin về mẫu typ chuẩn và nơi lưu trữ, mẫu nghiêncứu, phân bố và sinh thái [28]

Liu, Tang Shui & Liao, Jih Ching (1994) t rong thực vật chí Đài loan

đã giới thiệu chi tiết về đặc điểm hình thái, mẫu nghiên cứu, sinh học, sinhthái và phân bố của loài này ở Đài Loan và trên thế giới kèm theo ảnh màuminh họa [29]

Zhang Mingli & Gordon C Tucker (2008) trong thực vật chí TrungQuốc cũng đã mô tả chi tiết đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái và phân bốcủa loài này Đặc biệt, tác giả đã đề cập đến sự phân bố của loài này ở ViệtNam kèm theo mẫu nghiên cứu [31]

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng và địa điểm nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: loài Cáp đài loan (Capparis formosana Hemsl.).

Địa điểm nghiên cứu: tại xã Tả Lủng, huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang

2.2 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu đặc điểm hình thái ngoài và giải phẫu (thân, lá)

Xác định mật độ phân bố của loài Cáp đài loan

Xác định khả năng tái sinh tự nhiên: số lượng cây tái sinh, mật độ cây táisinh, chất lượng cây tái sinh, nguồn gốc cây tái sinh, tổ thành loài cây tái sinhvới các loài khác

Hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết trên một số chủng vi sinh vật bằngvòng vô khuẩn trên đĩa thạch

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp điều tra theo tuyến và ô tiêu chuẩn

Phương pháp điều tra theo tuyến và ô tiêu chuẩn được sử dụng trong đềtài dựa theo phương pháp của Hoàng Chung (2008) [4]

Tuyến điều tra: căn cứ vào địa hình cụ thể của khu vực nghiên cứu lậpcác tuyến điều tra Tuyến điều tra có hướng vuông góc hoặc song song vớiđường đồng mức, khoảng cách giữa các tuyến điều tra là 50-100m tùy vào loạihình cụ thể của từng quần xã Dọc tuyến điều tra bố trí các ô tiêu chuẩn (OTC)

và các ô dạng bản (ODB) để thu thập số liệu, định vị tọa độ các loài bằng máyGPS, ghi chép số liệu

Ô tiêu chuẩn: áp dụng OTC có diện tích 16m2 (4m x 4m) Trong cácOTC tiến hành ghi chép các thông tin, thu mẫu

Các nhân tố điều tra như điều kiện môi trường sống, dạng sống, đặc điểmhình thái ngoài thực địa được đo đếm theo quy trình điều tra rừng và lâm họcnhằm đảm bảo mức độ tin cậy của các số liệu thu thập được

2.3.2 Phương pháp thu mẫu thực vật

Phương pháp thu thập mẫu tiêu bản: cắt một đoạn cành dài 30 - 40 cm,

có hoa, quả hoặc có cả hoa và quả; ép mẫu bằng tờ báo gập đôi, buộc chặt, chovào túi bóng (loại túi to) rồi đưa về phòng thí nghiệm, sấy khô phục vụ giámđịnh tên khoa học

Phương pháp thu mẫu nghiên cứu giải phẫu hiển vi: cắt các đoạn cànhnon, lá già hoặc lá bánh tẻ cho vào túi bóng miết để bảo quản phục vụ nghiêncứu giải phẫu

Phương pháp thu mẫu nghiên cứu hoạt tính: cắt nhỏ các đoạn cành (2-3cm), lá, cho vào túi lưới mang về phòng thí nghiệm sấy khô để nghiên cứu cácbước tiếp theo

2.3.3 Phương pháp phân tích mẫu vật

Xác định tên khoa học của các loài thực vật theo Cây cỏ Việt Nam củaPhạm Hoàng Hộ (1999) [9], Danh lục các loài thực vật Việt Nam của NguyễnTiến Bân và cộng sự (2003) [3]

Phương pháp làm tiêu bản hiển vi giải phẫu thân, lá: dùng dao lam cắtthật mỏng, nhuộm kép và quan sát tiêu bản trên kính hiển vi Đo kích thước vàchụp ảnh các thành phần trên kính kiển vi kết nối máy vi tính bằng phần mềm ởcác độ bội giác khác nhau

Sử dụng thuật ngữ để mô tả hình thái cấu tạo giải phẫu theo Nguyễn Bá(1974), Hình thái thực vật học tập 1,2 [2]; Hoàng Thị Sản (2004), Hình thái giảiphẫu thực vật [17]; Hoàng Thị Sản, Hoàng Thị Bé (2009), Thực hành phân loạithực vật [18]

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu đối với cây tái sinh

Mật độ cây tái sinh được xác định theo công thức:

N /ha  N i x 10000

S0

Trong đó: Ni/ha: là mật độ của loài i/ha;

S0: là tổng diện tích ô điều tra (m2);

Ni: là số lượng cá thể loài thứ i

Chất lượng cây tái sinh được đánh giá theo 3 cấp (tốt, trung bình, xấu): Cây tốt: là những cây phát triển cân đối, không sâu bệnh, lá cây xanh đều; Cây xấu: là những cây cong queo, sâu bệnh, tán lệch, lá rụng nhiều hoặc

chuyển màu;

Cây trung bình: là cây trung gian của 2 cấp trên

- Tỷ lệ % chất lượng cây tái sinh được xác định theo công thức:

N%  n

N x 100Trong đó: N%: tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, xấu;

n: tổng số cây tốt, trung bình, xấu;

N: tổng số cây tái sinh

- Tỷ lệ % nguồn gốc cây tái sinh được tính theo công thức:

N N%  i x

N 100Trong đó: N%: là tỉ lệ % số cây nguồn gốc hạt hoặc chồi;

Ni: là tổng số cây có nguồn gốc hạt hoặc chồi;

N: là tổng số cây tái sinh

- Tỷ lệ % tổ thành cây tái sinh được xác định theo tỷ lệ giữa số lượng củamột loài có mặt trong các ODB so với tổng số cây của loài trong các ODB Tổthành của từng loài cây tái sinh được tính theo công thức:

K  X i

i N x 100

Trong đó: Ki: là hệ số tổ thành của loài i;

Xi: là số lượng cá thể của loài i;

N: là tổng số lượng của các loài

2.3.5 Phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn

- Bước 1: chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu là thân, lá cây Cáp đài loan, sau khi thu hái được cắt nhỏ,

Nguyên liệu sau khi sấy khô được nghiền chung các bộ phận ( thân, lá)của cây trong máy xay đa năng loại nhỏ thành bột dạng mịn Bột để trong túibóng kính, bảo quản nơi khô ráo để sử dụng trong các nghiên cứu tiếp theo.

- Bước 2: tạo cao chiết

Nguyên liệu được tách chiết theo phương pháp ngâm nóng Nguyên liệudạng bột khô được đem đi pha dung môi etanol ở tỷ lệ 20g/100ml, sau đó chovào máy lắc với tần số 200 vòng/phút (để các chất có hoạt tính sinh học tan đềutrong dung môi) ở các điều kiện thời gian khác nhau (24 giờ, 48 giờ, 72 giờ ),sau đó tiến hành lọc qua giấy lọc, 80 ml dịch lọc được đem đi cô đặc bằng máysấy khô ở nhiệt độ 50-70 oC, đến khi có khối lượng khô không đổi và được bảoquản ở

40C để sử dụng trong các nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn

- Bước 3: chuẩn bị giống vi khuẩn

Thử hoạt tính sinh học với 4 chủng vi sinh vật nhận từ phòng thí nghiệmCông nghệ Sinh học - Vi sinh, khoa Sinh Học, trường Đại học Sư Phạm - Đạihọc Thái Nguyên

(1) Lactobacillus plantarum (Gram dương)

(2) Bacillus subtilis (Gram dương)

(3) Serratia marcescens (Gram âm)

(4) Pseudomonas aeruginosa (Gram âm)

Môi trường LB được sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật kiểm định: (Bảng 2.1)

Bảng 2.1 Thành phần môi trường LB trong 1 lít nước cất

Sau đó, vi khuẩn được nuôi hoạt hóa môi trường LB lỏng, nuôi trong 24 giờ ởnhiệt độ 37oC để thử hoạt tính kháng khuẩn.

- Bước 4: thử khả năng kháng khuẩn

Kiểm tra khả năng kháng khuẩn của các loại dịch chiết bằng phương phápkhuếch tán trên đĩa thạch

Pha cao chiết: hòa tan cao chiết được lắc trong 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ với dung môi DMS (Dimethyl Sulfoxide) thành các nồng độ theo yêu cầu bảng 2.2

Bảng 2.2 Nồng độ hòa tan cao chiết với DMS Lắc trong 72 giờ Lắc trong 48 giờ Lắc trong 24 giờ

Mẫu Nồng độ (g/l) Mẫu Nồng độ (g/l) Mẫu Nồng độ (g/l)

Các thao tác được thực hiện trong tủ cấy vô trùng Hóa lỏng môi trường

LB đặc trong lò vi sóng, đổ đều môi trường vào các đĩa Petri, sau đó để nguội

để môi trường đông đặc lại tạo thành mặt phẳng Dùng micropipet hút 50μldịch vi khuẩn vào giữa đĩa thạch chứa môi trường LB, dùng que cấy tam giácchang đều cho đến khi mặt thạch khô Đục 5 giếng trên môi trường thạch vớiđường kính 7,5mm, mỗi giếng cách nhau 2-3cm Mỗi giếng thạch nhỏ 100μlcác dịch chiết Sử dụng đối chứng là dung môi DMS và nước cất (đã khửtrùng) Để các đĩa thạch trong tủ lạnh 4oC trong 1-2 giờ để dịch chiết khuếchtán ra môi trường nuôi cấy vi khuẩn, sau đó nuôi cấy trong tủ ấm 28-300C, sau

24 giờ mang ra đo kích thước vòng vô khuẩn Hoạt tính kháng khuẩn được xácđịnh bằng cách đo kích thước vòng vô khuẩn (ΔD) bằng công thức:

ΔD = D - d; trong đó: D là đường kính vòng vô khuẩn, d là đường kínhgiếng thạch

ΔD ≥ 25mm: hoạt tính rất mạnh

ΔD ≥ 20mm: hoạt tính mạnh

ΔD ≥ 10mm: hoạt tính trung bình

ΔD < 10mm: hoạt tính yếu

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý

Hà Giang là một tỉnh thuộc vùng Đông Bắc Việt Nam Phía Đông giáptỉnh Cao Bằng, phía Tây giáp tỉnh Yên Bái và Lào Cai, phía Nam giáp tỉnhTuyên Quang Về phía Bắc, Hà Giang giáp châu tự trị dân tộc Choang và MiêuVăn Sơn thuộc tỉnh Vân Nam và địa cấp thị Bách Sắc thuộc tỉnh Quảng Tâycủa Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa

Với diện tích 7.884,37km2, phía bắc và tây bắc giáp nước Cộng hoàNhân dân Trung Hoa, có đường biên giới dài 274km; phía đông giáp tỉnh CaoBằng; phía tây giáp tỉnh Lào Cai, Yên Bái; phía nam giáp tỉnh Tuyên Quang.Tại điểm cực bắc Lũng Cú của lãnh thổ thuộc tỉnh Hà Giang có vĩ độ

23015’00”, điểm cực nam có vĩ độ 21001’0” Điểm cực tây tại Xín Mần có kinh

độ 104024'05” và mỏm cực đông tại Mèo Vạc có kinh độ l05030’04”

Huyện Mèo Vạc là huyện vùng cao núi đá phía Bắc của tỉnh Hà Giang,cách t h à n h phố H à Gi a n g 1 64km và cách thủ đô H à N ộ i h ơn 480km, nơi có đèo

Mã Pì Lèng được mệnh danh là đệ nhất hùng quan nơi cực Bắc tổ quốc, là điểmcuối cùng của trục đường Hạnh Phúc Hà Giang – Đồng Văn Là huyện nằmtrong địa bàn Công viên địa chất toàn cầu Cao nguyên đá Đồng Văn

Vị trí địa lý của huyện nằm trong tọa độ từ 22022’- 33019’ vĩ độ Bắc,

105012’-105024’ kinh độ Đông Phía Đông giáp Trung Quốc và hu y ện B ảo

L ạc, t ỉ n h C a o B ằ ng ; phía Nam giáp h u y ện Y ên M i n h , H à G i a n g v à huyện B ả o

L â m , Cao B ằ n g ; phía Tây giáp y ệnhu Đồn g V ă n ; Phía Bắc giáp Đ ồ n g V ă n , t ỉn h H

à G i a n g v à Trung Quốc

3.1.2 Địa hình

Nhìn chung Hà Giang nằm trong khu vực địa bàn vùng núi cao phíaBắc lãnh thổ Việt Nam, đây là một quần thể núi non hùng vĩ có độ cao trungbình từ 800-1.200m so với mực nước biển, đặc biệt là đỉnh Tây Côn Lĩnhcao 2.427m

Tuy vậy, về cơ bản địa hình Hà Giang có thể phân thành 3 vùng như sau:

- Vùng núi đá cao phía Bắc hay còn gọi là cao nguyên Đồng Văn, gồmcác huyện Đồng Văn, Mèo Vạc, Yên Minh, Quản Bạ với 90% diện tích là núi

đá vôi đặc trưng cho địa hình Karst Ở đây có những núi đá tai mèo sắc nhọn,những khe núi sâu và hẹp cùng nhiều vách đá dựng đứng

- Vùng núi đất phía tây gồm các huyện Hoàng Su Phì, Xín Mần là mộtphần của cao nguyên Bắc Hà Địa hình nơi đây phổ biến dạng vòm hoặc nửavòm, có sự chia cắt mạnh, nhiều nếp gấp Nơi đây có đỉnh Tây Côn Lĩnh cao2.427m và được mệnh danh là nóc nhà thứ hai của Đông Dương

- Vùng núi thấp bao gồm địa bàn các huyện thị còn lại, khu vực này cónhững dải rừng già xen kẽ những thung thũng tương đối bằng phẳng nằm dọctheo sông suối, đây là vùng đất đai phì nhiêu thích ứng với nhiều loại cây trồngcho phát triển kinh tế, đồng thời đây cũng là những vựa lúa lớn của tỉnh

Trong đó, huyện Mèo Vạc có địa hình khá phức tạp, chủ yếu của là núi

đá vôi, độ cao trung bình 1.150m so với mực nước biển, độ dốc trung bình là

25o-35o Núi đá chiếm hơn 34.000ha, đất nông nghiệp chỉ chiếm gần 15.000ha,lâm nghiệp hơn 10.000ha, còn lại là đất chuyên dùng và đất ở Về tổng thể, địahình Mèo Vạc phân thành ba tiểu vùng có địa hình, địa chất và thế mạnh kinh

tế khác nhau

3.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng

Do cấu tạo địa chất phức tạp, trong quá trình hình thành tạo lòng đất, HàGiang đã hình thành nhiều mỏ khoáng sản Hà Giang có nhiều tiềm năngkhoáng sản với trữ lượng lớn và một số kim loại quý như vàng sa khoáng tậptrung ở nhiều nơi, gặp nhiều ở sông Lô và sông Gâm các tài nguyên này hiệnnay chưa có điều kiện khai thác, chưa xác định được trữ lượng

Hà Giang có khoáng sản phong phú và đa dạng Hiện nay đã pháthiện được 28 loại khoáng sản khác nhau với 149 điểm và mỏ quặng Đáng chú

ý nhất là quặng antimon ở Mậu Duệ, Bó Mới (Yên Minh), Lũng Thầu (Đồng