Tài liệu Đánh giá ảnh hưởng của hợp chất ly trích từ cây neem đến chất lượng nước ao nuôi thủy sản

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015 - 2016 TÊN ĐỀ TÀI ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HỢP CHẤT LY TRÍCH TỪ LÁ CÂY NEEM ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC AO NUÔI THỦY SẢN Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học kỹ thuật và công nghệ Bình Dương, tháng 3 năm 2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊNTHAM GIA CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015 - 2016 TÊN ĐỀ TÀI ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HỢP CHẤT LY TRÍCH TỪ LÁ CÂY NEEM ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC AO NUÔI THỦY SẢN Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học kỹ thuật và công nghệ Sinh viên thực hiện: LÝ THẾ HÙNG Nam Dân tộc: Lớp: D12MT01 Khoa: Tài nguyên Môi Trường Năm thứ: Tư Số năm đào tạo: 4 năm Ngành học: Khoa học Môi trường Người hướng dẫn: ThS. NGUYỄN THỊ KHÁNH TUYỀN UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT Độc lập – Tự do – Hạnh phúc THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của hợp chất ly trích từ lá cây neem đến chất lượng nước ao nuôi thủy sản” - Nhóm sinh viên thực hiện: STT 1 2 3 Họ và tên Lý Thế Hùng Hồ Thị Thu Anh Nguyễn Xuân Anh MSSV 1220510062 1220510196 1220510197 Lớp D12MT01 D12MT01 D12MT01 Khoa Tài nguyên Môi Trường Tài nguyên Môi Trường Tài nguyên Môi Trường - Người hướng dẫn: ThS. NGUYỄN THỊ KHÁNH TUYỀN 2. Mục tiêu đề tài: Nhằm xác định sự biến động của các thông số chất lượng nước trước và sau khi sử dụng hợp chất ly trích từ lá cây neem. Từ đó, đánh giá ảnh hưởng của các hợp chất này tới môi trường nước trong ao nuôi cá tra (Pangasius hypophthalmus). 3. Tính mới và sáng tạo: Việc sử dụng hoạt chất sinh học trong chữa bệnh cho các loài thủy sản như tôm, cá… hiện nay là một trong những giải pháp được xem là hiệu quả và tối ưu nhất, do đó, được ứng dụng khá phổ biến. Tuy nhiên, để đánh giá ảnh hưởng của các hoạt chất sinh học này, cụ thể là hoạt chất chiết xuất từ neem, đến chất lượng nước ao nuôi thì hiện nay có rất ít các nghiên cứu. Do đó, việc thực hiện nghiên cứu này sẽ góp phần đưa ra đánh giá về khả năng ảnh hưởng của việc sử dụng hoạt chất đến chất lượng nước ao nuôi, góp phần khẳng định hiệu quả của phương pháp này trong nuôi trồng thủy sản. 4. Kết quả nghiên cứu: - Việc sử dụng hoạt chất ly trích từ neem có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng nước ao nuôi. - Ở nồng độ 90 mg/L, hoạt chất ly trích từ neem có tác động tích cực đến chất lượng nước ao, giúp làm giảm nồng độ các thông số: COD, N-NO 3-, P-PO43-, SD, SS. Riêng pH không bị ảnh hưởng lớn bởi hoạt chất ly trích từ neem ở nồng độ này. + Giá trị pH tại các lần lấy mẫu biến động không lớn, dao động trong khoảng từ 4,7 – 5,85. + Độ sâu đĩa Secchi trung bình các lần trước và sau sử dụng hoạt chất chiết xuất từ neem giảm từ 0,39 m xuống 0,28 m (28%). + Hàm lượng SS giảm 23%. + Hàm lượng COD giảm từ 34,21 mg/L xuống 30,1 mg/L (12%). + Hàm lượng P-PO43- giảm từ 0,56 mg/L xuống 0,4 mg/L ở lần lấy mẫu thứ 4 (sau sử dụng hoạt chất chiết xuất từ neem). + Hàm lượng N-NO3- giảm từ 2,04 mg/L xuống 1,03 mg/L (49,5%). 5. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội,giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài: 6.Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ họ tên tác giả, nhan đề và các yếu tố về xuất bản nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có): Ngày tháng năm Sinh viên chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài (ký, họ và tên) Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực hiện đề tài: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Ngày tháng năm Xác nhận của lãnh đạo khoa Người hướng dẫn (ký, họ và tên) (ký, họ và tên) Xác nhận của UVPB 1 Xác nhận của UVPB 2 (ký, họ và tên) (ký, họ và tên) UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT Độc lập – Tự do – Hạnh phúc THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ và tên: Lý Thế Hùng Sinh ngày: 25 tháng 8 năm 1994. Nơi sinh: Sông Bé Lớp: D12MT01 Khóa: 2012- 2016 Khoa: Tài Nguyên Môi Trường. Địa chỉ liên hệ: Lớp D12MT01, Khoa Tài Nguyên Môi Trường, ĐH Thủ Dầu Một. Điện thoại: 0974514750 Email: [email protected] II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP * Năm thứ 1: Ngành học: Khoa Học Môi Trường Kết quả xếp loại học tập: Trung Bình Khá * Năm thứ 2: Ngành học: Khoa Học Môi Trường Kết quả xếp loại học tập: Trung Bình Khá * Năm thứ 3: Ngành học: Khoa Học Môi Trường Kết quả xếp loại học tập: Trung Bình Khá * Năm thứ 4: Ngành học: Khoa Học Môi Trường Kết quả xếp loại học tập: Trung Bình Khá Xác nhận của lãnh đạo khoa Khoa: Tài Nguyên Môi Trường Khoa: Tài Nguyên Môi Trường Khoa: Tài Nguyên Môi Trường Khoa: Tài Nguyên Môi Trường Ngày tháng năm 2016 Sinh viên chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài Lý Thế Hùng i MỤC LỤC MỤC LỤC ....................................................................................................................... i DANH MỤC HÌNH....................................................................................................... iv DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................v MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài:..............................................................................................1 2. Mục tiêu đề tài: ............................................................................................................2 3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................................2 4. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu, cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu ..............3 4.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................3 4.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................................3 5. Ý nghĩa đề tài ...............................................................................................................3 5.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................................3 5.2. Ý nghĩa thực tiễn ......................................................................................................3 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN ...........................................................................................4 1.1. Giới thiệu về cây neem .............................................................................................4 1.1.1. Giới thiệu sơ lƣợc về cây neem .............................................................................4 1.1.2. Sự phân bố của cây neem. .....................................................................................4 1.1.3. Các chất có hoạt tính sinh học từ cây neem ..........................................................5 1.2. Ứng dụng của cây neem .........................................................................................12 1.2.1. Nông nghiệp ........................................................................................................12 1.2.2. Lâm nghiệp ..........................................................................................................13 1.2.3. Y học....................................................................................................................13 1.2.4. Ứng dụng của dịch chiết từ cây Neem trong nuôi trồng thủy sản .......................14 1.3. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc ao nuôi cá tra .............................................................15 ii 1.3.1. Hiện trạng nuôi cá tra ..........................................................................................15 1.3.2. Vấn đề ô nhiễm môi trƣờng trong nuôi cá tra. ....................................................15 1.4. Các thông số chất lƣợng nƣớc ao nuôi thủy sản .....................................................16 1.4.1. Nhiệt độ ...............................................................................................................17 1.4.2. pH ........................................................................................................................17 1.4.3. Chất rắn lơ lửng ...................................................................................................17 1.4.4. Độ dẫn điện ..........................................................................................................17 1.4.5. Độ trong ...............................................................................................................18 1.4.6. Nhu cầu oxy hóa học ...........................................................................................18 1.4.7. Các chất dinh dƣỡng ( NO3-, PO43-).....................................................................18 1.5. Giải pháp để hạn chế tác động của nghề nuôi đến môi trƣờng ..............................18 1.5.1. Giải pháp quy hoạch ............................................................................................18 1.5.2. Giải pháp về khoa học kỹ thuật ...........................................................................18 1.6. Tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ...........................................................21 1.6.1. Nghiên cứu chiết xuất, ứng dụng dịch chiết, hoạt chất ly trích từ neem .............21 1.6.2. Đánh giá nguy cơ ảnh hƣởng của hợp chất ly trích từ lá cây Neem đến chất lƣợng nƣớc và hệ sinh thái ao nuôi ................................................................................22 CHƯƠNG II. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................24 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .............................................................................................24 2.1.1. Đối tƣợng .............................................................................................................24 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................24 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................24 2.2.1. Phƣơng pháp điều tra, khảo sát và thu thập dữ liệu ............................................24 2.2.2. Phƣơng pháp … ...................................................................................................24 2.2.3. Phƣơng pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm ...............................25 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...................................27 iii 3.1. Đánh giá sự ảnh hƣởng của hoạt chất Neem đến chất lƣợng nƣớc ao nuôi cá tra. 27 3.1.1. Các thông số hóa lý .............................................................................................27 3.1.2. Các thông số hóa học ...........................................................................................31 3.2. Xử lý thống kê ........................................................................................................36 3.2.1. Kiểm định t-test. ..................................................................................................36 3.2.2. ANOVA ...............................................................................................................37 CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................40 4.1. Kết luận...................................................................................................................40 4.2. Kiến nghị ................................................................................................................41 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................43 Trong nƣớc ....................................................................................................................43 Ngoài nƣớc ....................................................................................................................43 PHỤ LỤC ......................................................................................................................45 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Các hợp chất nhóm phenolic diterpenoid ......................................................5 Hình 1.2. Nhóm azadirachtin. .........................................................................................9 Hình 1.3. Diễn biến diện tích và sản lƣợng cá tra ở vùng ĐBSCL giai đoạn 19977T/2008 và quy hoạch đến năm 2020............................................................................15 Hình 1.4. Mô hình sử dụng nƣớc thải từ nuôi cá để nuôi tảo tại đại học Clemson. .....19 Hình 1.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xử lý nƣớc thải từ ao nuôi cá tra .............................20 Hình 1.6. Khả năng loại bỏ sắt và amoni của hoạt chất chiết xuất từ neem. ................23 Hình 2.1. Vị trí lấy mẫu ................................................................................................25 Hình 3.1. Biến động pH tại ao nuôi qua các đợt mẫu ...................................................28 Hình 3.2. Biến động SD tại ao nuôi qua các đợt mẫu...................................................29 Hình 3.3. Biến động SS tại ao nuôi qua các đợt mẫu ...................................................31 Hình 3.4. Biến động COD tại ao nuôi qua các đợt mẫu ...............................................32 Hình 3.5. Biến động N-NO3- tại ao nuôi qua các đợt mẫu............................................34 Hình 3.6. Biến động P-PO43- tại ao nuôi qua các đợt mẫu............................................36 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các hợp chất phenolic diterpenoid trong Neem .............................................6 Bảng 1.2. Phân loại các triterpenoid ở cây neem ............................................................8 Bảng 1.3. Azadirachtin và các đồng phân. ....................................................................10 Bảng 1.4. Ƣớc lƣợng chất thải phát sinh từ 1ha nuôi cá tra..........................................16 Bảng 2.1. Các phƣơng pháp phân tích các thông số chất lƣợng nƣớc ..........................26 Bảng 3.1. Kết quả pH tại 8 lần lấy mẫu. .......................................................................27 Bảng 3.2. Kết quả SD tại 8 lần lấy mẫu. .......................................................................29 Bảng 3.3. Kết quả SS tại 8 lần lấy mẫu.........................................................................30 Bảng 3.4. Kết quả COD tại 8 lần lấy mẫu.....................................................................32 Bảng 3.5. Kết quả N-NO3- tại 8 lần lấy mẫu. ................................................................33 Bảng 3.6. Kết quả P-PO43- tại 8 lần lấy mẫu. ................................................................35 Bảng 3.7. Kết quả kiểm định t-test của các thông số pH, COD, N-NO3-, P-PO43- .......36 Bảng 3.8. Kết quả phân tích phƣơng sai 2 nhân tố không lặp của các thông số pH, COD, N-NO3-, P-PO43- theo mặt cắt và các lần lấy mẫu. ..............................................37 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài: Cá tra là một trong những mặt hàng thủy sản chủ lực, sản phẩm có lợi thế xuất khẩu của Việt Nam. Theo Tổng cục Thủy sản, chỉ trong 10 năm lại đây, diện tích nuôi cá tra cả nƣớc đã tăng 5 lần (đạt 6.000 ha), sản lƣợng tăng 36 lần (đạt 1,35 triệu tấn), giá trị xuất khẩu tăng gần 45 lần (từ 40 triệu USD năm 2000 lên trên 1,8 tỷ USD năm 2011 và năm 2012 là 1,74 tỷ USD), chiếm 34,4% tổng giá trị xuất khẩu ngành thủy sản và đóng góp khoảng 2,2% GDP của cả nƣớc. Tuy nhiên, việc phát triển diện tích ao nuôi đã gây nên một áp lực khá lớn cho môi trƣờng. Các nghiên cứu của Boyd, 1985, Gross và cộng sự, 1998 cho thấy cá da trơn chỉ hấp thu đƣợc 27 – 30% nitrogen, 16 – 30% photpho và khoảng 25% chất hữu cơ đƣa vào từ thức ăn, phần còn lại đƣợc giữ lại trong môi trƣờng nƣớc. Lƣợng thức ăn dƣ thừa này làm gia tăng ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi trƣờng nƣớc ao nuôi cũng nhƣ khả năng sinh trƣởng, phát triển bình thƣờng của các loài thủy sinh, đặc biệt là khả năng nhiễm bệnh của cá. Cây Neem có tên khoa học là Azadirachta Indica A.Juss, là loài thực vật thƣờng xanh thuộc chi Azadirachta, phân bố ở châu Á, châu Phi và các vùng có khí hậu nhiệt đới. Ở Việt Nam, cây Neem thƣờng đƣợc gọi là neem để phân biệt với xoan ta và thƣờng đƣợc trồng phổ biến ở các vùng ven biển miền Trung, đặc biệt nhiều nhất ở huyện Ninh Phƣớc, tỉnh Ninh Thuận.. Neem có rất nhiều công dụng trong nông nghiệp, công nghiệp và cả y tế nhờ vào các hoạt chất đƣợc chiết xuất từ các bộ phận của cây. Hiện nay, ngƣời ta đã tách chiết đƣợc trên 200 hoạt chất từ các bộ phận của neem. Những hoạt chất sinh học này có khả năng diệt và ức chế sự kháng thuốc của nhiều loại sâu hại, có hiệu quả chống lại một loạt các dịch bệnh ở động vật bao gồm vi khuẩn, đơn bào, ký sinh trùng và các điều kiện khác nhƣ nhiễm trùng tuyến trùng tiêu hóa và côn trùng. Đồng thời, những hoạt chất này có khả năng tự phân hủy sinh học rất tốt, không có tác dung phụ, không gây độc cho ngƣời cũng nhƣ động vật và thân thiện với môi trƣờng. Do đó, trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam đã có rất nhiều những nghiên cứu và ứng dụng các sản phẩm dịch đƣợc trích ly từ các thành phần của cây 2 Neem vào nhiều mục đích khác nhau nhƣ: sản xuất thuốc trừ sâu, hóa chất bảo vệ thực vật, thuốc diệt côn trùng, làm phân bón… và đặc biệt, các hợp chất ly trích từ cây neem đƣợc ứng dụng rất phố biển trong trị bệnh cho một số loài thủy sản nhƣ tôm, cá… Tuy nhiên, ngoài khả năng tác động đến các loài gây hại, các hoạt chất này cũng có nguy cơ ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc ao nuôi, tiêu diệt các loài sinh vật không gây hại, làm giảm tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái. Cho đến nay, trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam, vẫn chƣa có nhiều đề tài nghiên cứu về ảnh hƣởng của những hợp chất ly trích này tới mặt sinh thái cũng nhƣ chất lƣợng môi trƣờng nƣớc. Do đó, đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của hợp chất ly trích từ lá cây Neem đến chất lượng nước ao nuôi thủy sản” là cần thiết nhằm cung cấp thêm cơ sở khoa học để kiểm chứng cho tính thân thiện với môi trƣờng của các sản phẩm chiết xuất từ cây Neem. 2. Mục tiêu đề tài: Nhằm xác định sự biến động của các thông số chất lƣợng nƣớc trƣớc và sau khi sử dụng hợp chất ly trích từ lá cây neem. Từ đó, đánh giá ảnh hƣởng của các hợp chất này tới môi trƣờng nƣớc trong ao nuôi cá tra (Pangasius hypophthalmus). 3. Nội dung nghiên cứu - Khảo sát lựa chọn vị trí lấy mẫu - Tiến hành lấy mẫu, phân tích các thông số chất lƣợng nƣớc. - Thực hiện ANOVA trên phần mềm Microsoft Excel - Đánh giá sự biến động của các thông số chất lƣợng môi trƣờng nƣớc trƣớc và sau khi sử dụng hợp chất ly trích từ cây Neem để trị bệnh trên cá tra (Pangasius hypophthalmus). - Kết luận về khả năng ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc ao nuôi cá tra của hợp chất ly trích từ cây Neem. 3 4. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu, cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu 4.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Các thông số chất lƣợng môi trƣờng nƣớc trong ao nuôi cá tra (Pangasius hypophthalmus). 4.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thực hiện tại ao nuôi cá tra (Pangasius hypophthalmus) có sử dụng hợp chất ly trích từ cây Neem tại phƣờng Tƣơng Bình Hiệp, thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dƣơng. 5. Ý nghĩa đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học - Đánh giá đƣợc khả năng ảnh hƣởng của hoạt chất ly trích từ neem đến các thông số chất lƣợng môi trƣờng nƣớc ao nuôi bao gồm: pH, SS, SD, COD, N-NO3-, P-PO43-. - Nghiên cứu là cơ sở để đánh giá ảnh hƣởng của hoạt chất ly trích từ neem đến môi trƣờng sinh thái của ao nuôi khi ứng dụng trong chữa bệnh cho thủy sản. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn - Góp phần giải quyết đƣợc các vấn đề môi trƣờng trong ao nuôi. - Khuyến khích việc sử dụng các hoạt chất đƣợc ly trích từ thực vật, có nguồn gốc tự nhiên nhằm trị bệnh cho thủy sản. - Việc thay thế các loại thuốc hóa học bằng các hoạt chất sinh học có ý nghĩa bảo vệ môi trƣờng và duy trì tính đa dạng của hệ sinh thái. 4 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về cây neem 1.1.1. Giới thiệu sơ lược về cây neem - Tên khoa học: Azadirachta Indica A.Juss. - Tên khác: sầu đâu, cây nim, xoan sầu đâu, xoan ăn gỏi, xoan trắng. - Tên nƣớc ngoài: Neem tree, margosa, Indian lilac (Anh), arbre sant, latier blanc (Pháp). Năm 1830, cây neem đƣợc nhà khoa học Andriew Henri Laurent de Jussieu mô tả và định danh là Azadirachta indica, thuộc hệ thống phân loại nhƣ sau: - Bộ: Rutales - Bộ phụ: Rutineae - Họ: Meliaceae - Chi: Melieae - Giống : Azadirachtia - Loài: indica Trên thế giới tùy từng vùng mà cây Neem có tên gọi khác nhau. Trong tiếng Anh, cây Neem cũng có nhiều tên gọi nhƣ Neem tree, Nim, Indian lilac, Paradise tree, White cedar v.v… nhƣng “Neem tree” là tên gọi phổ biến hơn cả. Ở Việt Nam, cây Neem thƣờng đƣợc gọi là xoan chịu hạn để phân biệt với cây xoan ta (Melia azedarach L.) (Lê Thị Diệp Phụng, 2006). 1.1.2. Sự phân bố của cây neem. Neem là loại cây đặc trƣng tại vùng biển lục địa Indo – Pakistan. Ngày nay nó đƣợc tìm thấy ở Nam Á nhƣ Ấn Độ, Bangladesh, thƣợng Burma và tại các vùng hoang mạc ở Sri Lanka, Thái Lan, Nam Malaysia... Ngoài ra nó còn đƣợc tìm thấy ở Phillipines : ở đảo Fiji, đảo Mauritius và trải rộng tới các đảo khác ở nam Thái Bình Dƣơng. Ở Trung Đông nó đƣợc tìm thấy ở YeMen và Saudi Arabia. Tại Châu Phi cây Neem tồn tại ở Ghana, Nigieria, Sudan và các nƣớc Đông Phi. Ở Châu Mỹ nó đƣợc tìm thấy ở các đảo vùng Caribe và vùng Trung Mỹ. 5 1.1.3. Các chất có hoạt tính sinh học từ cây neem Sản phẩm ly trích từ hạt neem gọi là dầu neem. Dầu neem có vị đắng, cay nồng và mùi khó ngƣởi. Thành phần chính dầu neem là triterpenoid, trong đó chiếm nhiều nhất và cũng là đặc biệt nhất chính là limonoid. Ngoài ra trong các bộ phận khác của cây neem nhƣ : rễ, hạt, thân, lá… cũng chứa nhiều những limonoid, trong các limonoid, nhiều nhất là azadirachtin, meliantriol, salanin (bao gồm 3-deacetylsalannin và salannol), nimbin (là sulfur tự do trung tính, tinh thể không màu, không tan trong nƣớc, nhiệt độ nóng chảy 205˚C) và nimbidine (màu vàng kem dạng hạt ,vô định hình) Ngoài ra còn có antihormones, paralyze và mới phát hiện thêm deacetylazadirachtinol ... và nhiều limonoids khác. 1.1.3.1. Isoprenoid: Hai mƣơi bốn hợp chất của nhóm này đƣợc cô lập từ vỏ cây Neem, phần lớn thuộc hai nhóm nhỏ là podacarpanoid và abietanoid. Những hợp chất thuộc nhóm này có khả năng kháng viêm, kháng ung thƣ bạch cầu, kháng sinh, có tách dụng kích thích hay ức chế sự tăng trƣởng của tế bào và diệt sâu. Hình 1.1. Các hợp chất nhóm phenolic diterpenoid 6 Bảng 1.1. Các hợp chất phenolic diterpenoid trong Neem STT Tên hoạt chất R1 Tiểu phần R2 X Công thức Khối lƣợng Điểm nóng chảy (oC) Vị trí chiết xuất 1 Sugiol Me OH H,H C16H20O2 244 297 Vỏ rễ 2 Nimbisonol Me OH -OH,H C18H24O3 288 179 Vỏ thân 3 Nimbinone Me OH O C18H22O3 286 125 Vỏ thân 4 Nimbiol ipr OH H,H C18H24O2 272 250 Vỏ rễ 5 Nimosone ipr OH O C20H26O3 314 73 Vỏ thân 6 Methyl nimbiol ipr OMe H,H C19H26O2 286 143 Vỏ thân 7 Margocin ipr H O C20H26O2 298 134 Vỏ rễ 8 Margocilin ipr OH -OH,H C20H28O3 316 127 Vỏ rễ 9 Margocinin - OH OH C20H26O4 330 144 Vỏ rễ 10 Nimbidiol OH OH H,H C17H22O3 274 223 Vỏ rễ 11 Nimbionol OMe OH -OH,H C18H24O4 304 129 Vỏ 7 OMe OH O C18H24O4 302 79 vỏ Dimethyl nimbionol OH OH -OH,H C17H22O4 290 135 Vỏ thân 14 Methyl nimbionone OMe OMe O C19H22O4 316 119 Vỏ thân 15 Nimbione OH Me O C18H22O3 286 103 Vỏ thân 16 Nimbonone OMe Et H,H C20H28O2 300 69 Vỏ thân 17 Nimbosodione Ac OH H,H C19H24O3 300 135 Vỏ thân 18 Nimbosone Ac OMe H,H C20H28O2 300 139 Vỏ thân 19 Nimbonolone OMe Et O C20H28O2 300 77 Vỏ thân 20 Margosone H ipr - C20H28O3 316 173 Vỏ thân 21 Margosolone Me H - C20H28O2 288 170 Vỏ thân 22 Nimbilicin - - - C18H24O3 312 - Vỏ rễ 23 Nimbocidin - - - C19H30O2 290 - Vỏ rễ 24 Nimolinin - - - C20H28O3 316 114 Vỏ rễ 12 Nimbionone 13 8 1.1.3.2. Các hợp chất triterpenoid Ở cây neem, tất cả những hợp chất có hoạt tính sinh học quý giá phần lớn thuộc nhóm triterpenoid. Trong đó có ít nhất 56 hợp chất triterpenoid đƣợc nghiên cứu khá kỹ . Khả năng sinh tổng hợp các chất có hoạt tính sinh học thuộc nhóm triterpenoid cũng là điểm đặc trƣng của họ Meliaceae và nhiều họ khác thuộc bộ Rutales. Triterpenoid là các hydratcarbon và các chất oxy hóa tƣơng ứng có khung carbon đƣợc tạo thành từ 6 đơn vị isoprene (C5H8). Hầu hết các hợp chất triterpenoid có cấu tạo 4 vòng (tetracyclic) hoặc 5 vòng (pentacyclic). Dựa vào đặc điểm cấu trúc, các hợp chất triterpenoid ở cây neem đƣợc chia thành 3 nhóm chính theo bảng sau: Bảng 1.2. Phân loại các triterpenoid ở cây neem PHÂN NHÓM A.1. Các triterpenoid nguyên vẹn (Protolimonoid). A.2.Các limonoid (Tetranotriterpenoid). A.2.1. Các limonoid có hệ thống vòng nguyên vẹn A.2.1.1 Nhóm azadirone A.2.1.2. Nhóm vilasinin A.2.1.3. Nhóm vepinin A.2.2. Các limonoid có vòng A mở A.2.3. Các limonoid có vòng C mở (C- secomeliacin) A.2.3.1. Nhóm nimbin A.2.3.2. Nhóm nimbolinin A.2.3.3. Nhóm nimbolide. A.2.3.4. Nhóm salannin A.2.4. Các limonoid có vòng D mở (nhóm gedunin) A.3. Các hợp chất không có vòng furan. A.3.1. Nhóm azadirachtin và các chất tƣơng tự. A.3.2. Nhóm azadirachtol. A.3.3. Nhóm meliacarpin. VÍ DỤ - Meliantriol - Azadirone, azadiradione,... - Vilasinin, vilasinin triacetate - Vepinin, azadirachtanin A - 4α,6α-dihydroxy-Ahomoazadirone - Nimbin, deacetyl nimbin - Ohchinolide - Nimbolide, nimbidic acid,... - Salanin, salanol, nimbidinin - Gedunin, nimolicinol - Azadirachtin „A‟ và „K‟ - Azadirachtin' „B‟ và „G‟, limbonin 9 A.3.4. Nhóm meliacarpinin - Azadirachtin „D‟ và „I‟ - 1-tigloy-3-acetyl-11-hydroxymeliacarpinin Nguồn: (Lê Thị Diệp Phụng, 2006). 1.1.3.3. Azadirachtin Là một trong những hoạt chất đầu tiên đƣợc tách chiết từ neem, có công thức phân tử C35H44O16, đƣợc công nhận là có hoạt tính ngán ăn mạnh đối với nhiều loại côn trùng. Hình 1.2. Nhóm azadirachtin. Một số kết quả nghiên cứu cho thấy nó có hiệu lực tới 90 % đối với nhiều loài sâu bọ. Azadirachtin không giết chết côn trùng một cách trực tiếp mà thay vào đó nó ngăn chặn và phá vỡ quá trình sinh trƣởng và sinh sản của côn trùng gây hại. Azadirachtin có cấu trúc và hình dạng tƣơng tự với nhiều loại hormone quan trọng trong cơ thể côn trùng, nên chúng có khả năng làm xáo trộn hệ nội tiết, gây ra những rối loạn trao đổi chất trong cơ thể côn trùng. Azadirachtin đƣợc sử dụng để sản xuất thuốc trừ sâu thay thế cho thuốc hoá học, có hiệu quả cao, ít độc đối với ngƣời, gia súc và không ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng.