Tài liệu Nghiên cứu tính đa dạng và hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi ba bét (mallotus lour.), họ thầu dầu (euphorbiaceae) ở việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Nguyễn Thị Kim Thanh NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC LOÀI THUỘC CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.), HỌ THẦU DẦU (EUPHORBIACEAE) Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Nguyễn Thị Kim Thanh NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC LOÀI THUỘC CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.), HỌ THẦU DẦU (EUPHORBIACEAE) Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Thực vật học Mã số: 62 42 20 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. GS. TS. Lã Đình Mỡi 2. GS. TSKH. Nguyễn Nghĩa Thìn Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành là kết quả của sự nỗ lực, cố gắng của bản thân cùng với sự giúp đỡ chân thành, nhiệt tình, sự động viên, khích lệ của các thầy cô giáo, các bạn đồng nghiệp trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến hai thầy hướng dẫn khoa học là GS. TS. Lã Đình Mỡi và GS. TSKH. Nguyễn Nghĩa Thìn, những người luôn giúp đỡ, chỉ bảo tận tình, là động lực cho tôi trong suốt quá trình học tập tại khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Tôi xin cảm ơn các phòng tiêu bản trong và ngoài nước như: Bảo tàng thực vật trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội; phòng tiêu bản tại Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Dược liệu, Viện Sinh học Nhiệt đới Thành phố Hồ Chí Minh, Viện thực vật Côn Minh – Trung Quốc; Bảo tàng Sinh vật Đại học Kyoto Nhật Bản đã tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian tôi nghiên cứu các mẫu tiêu bản. Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên và Viện Hóa sinh biển đã phối hợp nghiên cứu và hỗ trợ kinh phí để tôi có thể hoàn thành luận án. Tôi xin đặc biệt cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Ban Chủ nhiệm Khoa Sinh học cũng như Bộ môn Thực vật học đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi cũng xin được cảm ơn sự động viên, giúp đỡ của các cán bộ trong Bộ môn Thực vật học và Khoa Sinh học đã giúp tôi hoàn thành luận án này. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quý báu đó! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 NCS. Nguyễn Thị Kim Thanh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi với sự hướng dẫn khoa học của tập thể cán bộ hướng dẫn. Các kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tác giả luận án Nguyễn Thị Kim Thanh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC……………………………………………………………………………...1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ..................................................5 DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................7 DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................8 MỞ ĐẦU .........................................................................................................................9 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................11 1.1 KIỂM KÊ, ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.) ................................................................................................11 1.2 NHỮNG CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN LOẠI CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.) Ở CÁC VÙNG LÂN CẬN ...................................................19 1.3. NHỮNG CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN LOẠI CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.) Ở VIỆT NAM .......................................................................20 1.4. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ HỢP CHẤT TỰ NHIÊN CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.) TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM ..........................................................................................................................23 1.4.1. Các kinh nghiệm dân gian về sử dụng các loài thuộc chi Ba bét (Mallotus Lour.) vào mục đích chữa bệnh..............................................................................23 1.4.1.1. Ở các nước lân cận ................................................................................23 1.4.1.2. Ở Việt Nam ...........................................................................................24 1.4.2. Các thành tựu của khoa học hiện đại trong việc nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi Ba bét (Mallotus Lour.) .............................25 1.4.2.1. Những nghiên cứu về thành phần hoá hóa học .....................................25 1.4.2.2. Những nghiên cứu thử nghiệm hoạt tính sinh học ................................31 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........35 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................................35 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ...............................................................................35 2.2.1. Lựa chọn hệ thống phân loại ........................................................................35 2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái của chi Ba bét (Mallotus Lour.) .................35 2.2.3. Xây dựng khóa định loại các nhánh, loài và thứ thuộc chi Ba bét (Mallotus Lour.) ở Việt Nam. ...................................................................................................35 2.2.4. Đặc điểm phân loại của các loài...................................................................36 2.2.5. Thử nghiệm hoạt tính sinh học.....................................................................36 2.2.6. Nghiên cứu về thành phần hóa học ..............................................................36 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................36 2.3.1. Phương pháp kế thừa....................................................................................36 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thực vật................................................................36 1 2.3.2.1. Phương pháp thu thập mẫu thực vật ......................................................36 2.3.2.2. Phương pháp hình thái so sánh ..............................................................37 2.3.3. Các phương pháp thử nghiệm hoạt tính sinh học và nghiên cứu thành phần hóa học……………… ...........................................................................................39 2.3.3.1. Xử lý và chiết mẫu ................................................................................39 2.3.3.2. Thử nghiệm hoạt tính sinh học ..............................................................39 2.3.3.3. Phân tích thành phần hóa học ................................................................43 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...........................................44 3.1. LỰA CHỌN HỆ THỐNG THÍCH HỢP CHO VIỆC PHÂN LOẠI CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.) Ở VIỆT NAM. ..............................................................44 3.2. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.) Ở VIỆT NAM ..45 3.2.1. Dạng thân .....................................................................................................45 3.2.2. Lông .............................................................................................................46 3.2.3. Lá kèm ..........................................................................................................48 3.2.4. Lá..................................................................................................................48 3.2.5. Tuyến ngoài hoa ...........................................................................................51 3.2.6. Cụm hoa .......................................................................................................53 3.2.7. Hoa ...............................................................................................................55 3.2.8. Quả và hạt ....................................................................................................58 3.3. KHÓA ĐỊNH LOẠI CÁC NHÁNH (SECT.), LOÀI VÀ THỨ TRONG CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.).................................................................................60 3.4. ĐẶC ĐIỂM PHÂN LOẠI CỦA CÁC LOÀI TRONG CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.) Ở VIỆT NAM. ......................................................................63 3.4.1. MALLOTUS sect. AXENFELDIA (Baill.) Pax & K. Hoffm. .......................64 3.4.1.1. Mallotus sathayensis Thin .....................................................................64 3.4.1.2. Mallotus poilanei Gagnep. ....................................................................65 3.4.1.3. Mallotus phongnhaensis Thin & Kim Thanh ........................................66 3.4.1.4. Mallotus hanheoensis Thin ...................................................................67 3.4.1.5. Mallotus eberhardtii Gagnep. ...............................................................68 3.4.1.6. Mallotus khasianus Hook. f...................................................................69 3.4.1.7. Mallotus resinosus (Blanco) Merr.........................................................70 3.4.1.8. Mallotus yunnanensis Pax & K. Hoffm. ...............................................72 3.4.2. MALLOTUS sect. ROTTLEROPSIS Müll. Arg............................................73 3.4.2.1. Mallotus canii Thin ...............................................................................73 3.4.2.2. Mallotus pierrei (Gagnep.) Airy Shaw .................................................74 3.4.2.3. Mallotus chuyenii Thin ..........................................................................75 3.4.2.4. Mallotus ustulatus (Gagnep.) Airy Shaw ..............................................76 3.4.2.5. Mallotus lanceolatus (Gagnep.) Airy Shaw ..........................................77 3.4.2.6. Mallotus nanus (Gagnep.) Airy Shaw ...................................................79 3.4.2.7. Mallotus glabriusculus (Kurz) Pax & K. Hoffm. .....................................80 3.4.2.8a. Mallotus decipiens Müll. Arg. .............................................................81 3.4.2.8b. Mallotus decipiens Müll. Arg. var glabratus (Thin) Kim Thanh .......82 3.4.2.9. Mallotus coudercii (Gagnep.) Airy Shaw .............................................83 3.4.3. MALLOTUS sect. PHILIPPINENSES Pax & K. Hoffm. .............................84 3.4.3.1. Mallotus repandus (Rottler) Müll. Arg. ................................................85 2 3.4.3.2. Mallotus philippensis (Lam.) Müll. Arg. ..............................................87 3.4.3.3. Mallotus leptostachyus Hook. f. ............................................................90 3.4.4. MALLOTUS sect. STYLANTHUS (Rchb.f. & Zoll.) Pax & K. Hoffm. .......91 3.4.4.1. Mallotus peltatus (Geisel.) Müll. Arg. ......................................................92 3.4.4.2. Mallotus floribundus (Blume) Müll. Arg. .............................................94 3.4.4.3. Mallotus thorelii Gagnep.......................................................................96 3.4.5. MALLOTUS sect. MALLOTUS Pax & K. Hoffm. .......................................97 3.4.5.1. Mallotus paniculatus (Lam.) Müll. Arg. ...............................................97 3.4.5.2. Mallotus tetracoccus (Roxb.) Kurz. ....................................................100 3.4.5.3. Mallotus japonicus (L. f.) Müll. Arg. ..................................................101 3.4.5.4. Mallotus microcarpus Pax & K. Hoffm. .............................................102 3.4.5.5a. Mallotus apelta (Lour.) Müll. Arg. ...................................................104 3.4.5.5b. Mallotus apelta (Lour) Müll. Arg. var. kwangsiensis F. P. Metcalf .106 3.4.5.6. Mallotus metcalfianus Croizat.............................................................106 3.4.5.7. Mallotus mollissimus (Geisel.) Airy Shaw ..........................................108 3.4.5.8. Mallotus barbatus (Wall.) Müll. Arg. .................................................109 3.4.5.9. Mallotus macrostachyus (Miq.) Müll. Arg. ........................................112 3.4.6. MALLOTUS sect. POLYADENII (Miq.) Pax & K. Hoffm. .......................113 3.4.6.1. Mallotus plicatus (Müll. Arg.) Airy Shaw ..........................................114 3.5. ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA MỘT SỐ LOÀI THUỘC CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.) .............................115 3.5.1. Kết quả thử hoạt tính kháng VSVKĐ ........................................................115 3.5.1.1. Hoạt tính kháng vi khuẩn Gram (+) ....................................................115 3.5.1.2. Hoạt tính kháng vi khuẩn Gram (-) .....................................................116 3.5.1.3. Hoạt tính kháng nấm ...........................................................................118 3.5.2. Kết quả thử hoạt tính chống ô xy hóa ........................................................119 3.5.2.1. Đánh giá kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa của các dịch chiết thô 119 3.5.2.2. Kết quả đánh giá hoạt tính sinh học của cặn chiết ở các phân đoạn ...121 3.5.3. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư ...........................................125 3.5.4. Nghiên cứu hóa học một số loài thuộc chi Ba bét (Mallotus Lour.) ..........130 3.5.4.1. Nghiên cứu hóa học loài Ruối khế (Mallotus plicatus (Müll. Arg.) Airy Shaw) ................................................................................................................130 3.5.4.2. Nghiên cứu hóa học loài Bục núi cao (Mallotus japonicus (L. f.) Müll. Arg.) ..................................................................................................................131 3.5.5. Thống kê các hợp chất hóa học được phân lập và xác định trong các loài thuộc các nhánh (section) của chi Ba bét (Mallotus Lour.). ................................132 3.5.5.1. Các hợp chất nhóm Phenolic ...............................................................132 3.5.5.2. Các hợp chất nhóm Terpenoid và Steroid ...........................................134 3.5.5.3. Các hợp chất khác ...............................................................................136 KẾT LUẬN .................................................................................................................138 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ...................................................................................................................139 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................140 Tài liệu tiếng Việt ....................................................................................................140 3 Tài liệu tiếng Anh ...................................................................................................141 Tài liệu tiếng Đức ....................................................................................................149 Tài liệu tiếng Pháp ...................................................................................................150 Tài liệu tiếng Trung Quốc ........................................................................................150 Tài liệu tiếng Đan Mạch ..........................................................................................150 Tài liệu tiếng La-tinh ...............................................................................................150 Tài liệu tiếng Ý ........................................................................................................150 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Bảng tra cứu tên khoa học thực vật Phụ lục 2: Bảng tra cứu tên Việt Nam Phụ lục 3: Hình vẽ minh hoạ cho các loài thuộc chi Ba bét (Mallotus) ở Việt Nam Phụ lục 4: Ảnh minh hoạ cho các loài thuộc chi Ba bét (Mallotus) Phụ lục 5: Ảnh mẫu týp của một số loài thuộc chi Ba bét (Mallotus) Phụ lục 6: Thứ tự các tỉnh, thành phố ở Việt Nam và bản đồ phân bố của các loài trong chi Ba bét (Mallotus) Phụ lục 7: Danh mục các mẫu nghiên cứu Phụ lục 8: Nghiên cứu hoạt tính sinh học của các loài trong chi Ba bét (Mallotus) Phụ lục 9: Phổ NMR và MS của các chất từ loài Ruối khế (Mallotus plicatus) Phụ lục 10: Phổ NMR và MS của các chất từ loài Bục núi cao (Mallotus japonicus) Phụ lục 11: Cấu trúc hoá học các hợp chất trong mục 1.4.2.1 4 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT (được sử dụng trong công trình này) A. Ký hiệu các phòng tiêu bản A Arnold Arboretum, Cambridge, USA. C Botanical Museum and Herbarium, Copenhagen, Denmark. DC The District of Columbia Herbarium. G Geneva Herbarium – General Collection. HN HNU Hanoi Herbarium, Institute of Ecology and Biological Resources, Hanoi, Vietnam. Herbarium, VNU National University, Hanoi, Vietnam. K The Herbarium and Library, Royal Botanic Gardens, Kew, Surrey, UK. L Rijkherbarium, Nonnensteeg, Leiden, Netherland. LIV The Liverpool Museum Herbarium NIMM Herbarium of the National Institute of Medicinal Materials, Vietnam NY The New York Botanical Garden, USA. P Museum National d’Histoire Naturelle, Paris, France. U Herbarium of Utrecht University VFM Forest Inventory and Planning Institute, Vietnam VNM Institute of Tropical Biology W Natural History Museum, Vienna B. Ký hiệu, chữ viết tắt và các thuật ngữ latin trong phân loại thực vật “!” [ký hiệu phòng tiêu bản bảo quản mẫu vật]: tiêu bản liên quan đến týp danh pháp đã quan sát trực tiếp “!” [ký hiệu phòng tiêu bản bảo quản mẫu vật] photo: tiêu bản đã quan sát qua ảnh & al.: cùng cộng sự auct. non = auctorum non: của các tác giả, không phải là (một tác giả nào đấy) comb. nov. = combinatio nova: tổ hợp tên mới corr. = correctus: (tính ngữ loài) đã được sửa chữa ed.: lần tái bản excl. = excluding: không bao gồm id. = idem: (tác giả) giống như trên l. c. = loco citato: trong tài liệu như trên Loc. class. = Locus classicus: địa điểm thu mẫu chuẩn nom. inval. = nomen invalidum: tên công bố không hữu hiệu nom. nud. = nomen nudum: tên trần (tên không có bản mô tả kèm theo) 5 nom. superfl. = nomen superfluum: tên thừa non: không, không phải p. p. = pro parte: một phần, từng phần sect. = sectio: nhánh (bậc phân loại) sine coll. = sine nomine collectionis: không có người thu mẫu sine num. = sine numero: không có số hiệu subgen. = subgenus: Phân chi (bậc phân loại) synonym: các từ đồng nghĩa var. = varietas: thứ (bậc phân loại) t. = tabula: hình vẽ, bản vẽ typus = mẫu, mẫu danh pháp; holotypus = mẫu chính thức; isotypus = đồng mẫu (bản thứ hai của mẫu chính thức); lectotypus = mẫu thay thế; neotypus = mẫu tạm thời; syntypus = đẳng mẫu (một trong các mẫu vật đồng thời được nêu ra làm mẫu); syntypi = nhiều đẳng mẫu. C. Chữ viết tắt ATCC American Type Culture Collection - ngân hàng tế bào Mỹ MIC Minimum Inhibitory Concentration - nồng độ ức chế tối thiểu CHCl3 Chloroform MS CS NCI EtOH Khả năng sống sót của tế bào Gốc tự do 1,1-diphenyl-2picryl hydrazyl Ethanol Mass Spectrometry – phổ khối lượng Viện nghiên cứu Ung thư quốc gia Mỹ Phổ cộng hưởng từ hạt nhân OD EtAc Ethylacetat RD HeLa Dòng tế bào ung thư cổ tử cung Dòng tế bào ung thư gan người PSCL DPPH Hep G2 NMR SC KBTTN Khu Bảo tồn Thiên nhiên LU MeOH Dòng tế bào ung thư phổi người Methanol VQG Optical Density - mật độ quang Dòng tế bảo ung thư màng tim người Phát sinh chủng loại Scavenging capacity - khả năng bẫy gốc tự do bị bao vây trên hệ ôxy hoá tự tạo bởi DPPH Vườn Quốc gia VSVKĐ Vi sinh vật kiểm định WI-38 6 Dòng tế bào ung thư sợi phổi lành tính DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Các đặc điểm hình thái để phân biệt các nhánh theo hệ thống phân loại Mallotus của Airy Shaw 15 1.2 Tóm tắt một số hệ thống chính được sử dụng để phân loại chi Mallotus trên thế giới 16 1.3 Đặc điểm hình thái và phân bố của chi Mallotus, Octospermum, Neotrewia và Trewia 18 1.4 Hệ thống phân loại chi Ba bét (Mallotus) của Nguyễn Nghĩa Thìn (1995, 1999, 2007) 21 3.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định (Gram +) của các dịch chiết thô MeOH của một số loài thuộc 5 nhánh trong chi Ba bét (Mallotus) 116 3.2 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định Gram (-) của dịch chiết thô MeOH từ lá của một số loài thuộc 5 nhánh trong chi Ba bét (Mallotus) 117 3.3 Hoạt tính kháng nấm của các dịch chiết thô bẳng MeOH từ lá của một số loài thuộc 5 nhánh trong chi Ba bét (Mallotus) 118 3.4 Hoạt tính chống oxy hóa của các dịch chiết thô MeOH từ một số loài thuộc 6 nhánh trong chi Ba bét (Mallotus) 120 3.5 Hoạt tính chống thu dọn gốc tự do DPPH của các cặn chiết từ 18 loài thuộc 6 nhánh trong chi Ba bét (Mallotus) 122 3.6 Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của 26 mẫu dịch chiết thô của 18 loài thuộc 6 nhánh trong chi Ba bét (Mallotus) dựa trên giá trị CS%. 128 3.7 Hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi Ba bét (Mallotus) 130 7 DANH MỤC HÌNH Hình 1 Tên Trang Kết quả nghiên cứu về mối quan hệ PSCL bằng phân tử của Kulju và cộng sự Sơ đồ chiết phân đoạn mẫu 18 3.1 Một số đặc điểm mặt dưới phiến lá 46 3.2 Vị trí các túm lông (domatia) ở mặt sau phiến lá, nách các gân chính 47 3.3 Một số hình dạng chính của lá kèm 48 3.4 Một số đặc điểm về hình dạng phiến lá 50 3.5 Một số hình dạng chóp lá 52 3.6 Một số hình dạng gốc lá 53 3.7 Vị trí đính của cuống lá vào phiến lá 54 3.8 Hệ gân lá 54 3.9 Một số kiểu và vị trí tuyến gốc phiến lá 55 3.10 Một số dạng cụm hoa 55 3.11 Các cụm hoa đơn vị dạng xim bó gồm nhiều hoa 56 3.12 Một số đặc điểm về đài trong hoa đực 56 3.13 Một số đặc điểm về số lượng nhị của hoa đực 57 3.14 Nhụy lép trong hoa đực 57 3.15 Một số đặc điểm về đài hoa cái 57 3.16 Một số đặc điểm về bầu 58 3.17 Một số đặc điểm về số lượng đầu nhụy 58 3.18 Một số đặc điểm của quả 59 3.19 Số lượng ô của quả 59 3.20 Một số dạng hạt 59 3.21 Cấu trúc hóa học của 6 hợp chất phân lập được từ loài Ruối khế (M. plicatus) 130 3.22 Cấu trúc hóa học của 6 hợp chất phân lập được từ loài Bục núi cao (M. japonicus) 131 2 8 40 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài: Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có khoảng ¾ diện tích đất đai là đồi núi với địa hình phức tạp. Điều kiện đó đã tạo cho khu hệ thực vật Việt Nam nói chung và họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) nói riêng rất phong phú và đa dạng. Đây là nguồn tài nguyên vô cùng quí giá. Song, để khai thác, phát triển, sử dụng và bảo tồn tính đa dạng sinh học của chúng thì chúng ta phải có những kiến thức đầy đủ, mang tính hệ thống về đặc tính sinh học, sinh thái mà trước hết là thành phần loài cũng như triển vọng trong phát triển kinh tế xã hội. Chi Ba bét (Mallotus), trong họ Thầu dầu – Euphorbiaceae là một chi tương đối lớn với nhiều loài và rất đa dạng về các đặc điểm hình thái. Đây là một trong những chi có ý nghĩa cả về mặt sinh thái và kinh tế. Hầu hết các loài đều có chứa các hợp chất tự nhiên thuộc các nhóm triterpenoid, alcaloid, diterpenoid, diterpen ester, phorbol diterpen, flavonoid…, trong đó có nhiều hợp chất mới có hoạt tính sinh học cao, có nhiều triển vọng ứng dụng trong ngành dược. Vì những lí do nêu trên, nên đề tài: “Nghiên cứu tính đa dạng và đánh giá hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi Ba Bét (Mallotus Lour.), họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) ở Việt Nam” đã được lựa chọn. 2. Mục tiêu của đề tài: Hoàn thành công trình khoa học về phân loại chi Ba bét (Mallotus Lour.) ở Việt Nam một cách đầy đủ, có tính hệ thống và chính xác, góp phần bổ sung mẫu vật, tư liệu làm cơ sở cho việc biên soạn tài liệu về họ Thầu dầu – Euphorbiaceae trong Bộ Thực vật chí Việt Nam; đồng thời phục vụ cho hướng nghiên cứu về mối quan hệ giữa đa dạng sinh học và các hoạt chất thiên nhiên. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: Ý nghĩa khoa học: Kết quả của đề tài là tài liệu cơ bản về phân loại các loài thực vật trong chi Ba bét (Mallotus Lour.) ở Việt Nam, góp phần bổ sung thêm một số dẫn liệu cho chuyên ngành phân loại học thực vật; đồng thời cung cấp thêm các thông tin 9 về các hợp chất tự nhiên cùng hoạt tính sinh học của một số loài trong chi Ba bét (Mallotus Lour.), họ Thầu dầu – Euphorbiaceae ở Việt Nam. Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài góp phần làm cơ sở khoa học cho việc định hướng cho các nghiên cứu tiếp theo về hoá học, nhằm khai thác, phát triển, bảo tồn và sử dụng có hiệu quả nguồn hoạt chất sinh học từ các loài trong chi Ba bét (Mallotus). 4. Điểm mới của luận án: 1. Đây là công trình khoa học đầy đủ và có hệ thống về phân loại chi Ba bét (Mallotus Lour.) ở Việt Nam. Các taxon thuộc chi Ba bét (Mallotus) được sắp xếp theo hệ thống phân loại hợp lý nhất, được nhiều quan điểm ủng hộ. 2. Chi Ba bét (Mallotus Lour.) ở Việt Nam bao gồm: 6 nhánh, 33 loài và 4 thứ, đã được bổ sung, sửa chữa, chỉnh lý về danh pháp, trích dẫn tài liệu, xây dựng khóa định loại, mô tả các đặc điểm hình thái (kèm hình vẽ, ảnh chụp), đặc điểm sinh học và sinh thái, phân bố, giá trị tài nguyên. Trong đó, đã phát hiện 1 loài mới cho khoa học, bổ sung 1 loài và 1 thứ cho Hệ Thực vật Việt Nam. 3. Bước đầu sàng lọc, thử hoạt tính sinh học của các dịch chiết từ một số loài trong chi Ba bét (Mallotus Lour.) hiện phân bố ở Việt Nam. 4. Đã phân lập và xác định cấu trúc hóa học của 2 hợp chất mới (Anisoposide A và Anisoposide B) từ loài M. plicatus và 5 hợp chất đã biết lần đầu tiên phân lập được từ loài M. plicatus và M. japonicus. 5. Bố cục luận án: gồm 150 trang, 57 hình vẽ, 47 ảnh chụp, 32 bản đồ, 11 bảng được chia thành các phần sau: - Mở đầu (02 trang) - Chương 1 - Tổng quan tài liệu (24 trang) - Chương 2 - Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu (09 trang). - Chương 3 - Kết quả nghiên cứu (94 trang) - Kết luận (01 trang) - Danh mục các công trình công bố của tác giả (08 công trình) - Tài liệu tham khảo (137 tài liệu) - Phụ lục (11 phụ lục) 10 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 KIỂM KÊ, ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI CHI BA BÉT (MALLOTUS LOUR.) Trong họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), Ba bét (Mallotus Lour.) là một chi tương đối lớn, gồm khoảng 110 loài (Sierra & al., 2010) phân bố tại các khu vực từ Ấn Độ, Sri Lanka đến Thái Lan, Lào, Campuchia, Việt Nam và khắp vùng Malesia. Về phía Nam, chúng phân bố tới miền Đông Fiji, miền Bắc và Đông Australia. Lên phía Bắc, có thể bắt gặp khá nhiều loài thuộc chi này phân bố tại Trung Quốc, Triều Tiên và Nhật Bản. [93] J. Loureiro (1790) trong công trình nghiên cứu Thực vật chí Nam Bộ “Flora Cochinchinensis”, lần đầu tiên đã mô tả chi Mallotus gồm có 1 loài type là M. cochinchinensis, và chi Echinus với 1 loài E. triculcus hiện nay đều được coi là synonym của M. paniculatus (Lam.) Müll. Arg. [132]. Theo tác giả, về mặt hình thái, chi Mallotus được nhận ra bởi sự có mặt của lông hình sao (thường lẫn với lông đơn), màu sắc của lông, các tuyến trên lá, cách mọc của lá, vị trí đính của cuống lá vào phiến lá (lá dạng lọng hoặc không, dạng lọng lớn hay nhỏ), quả nang (thường có gai). Sau Loureiro, đã có rất nhiều tác giả cũng nghiên cứu về chi Mallotus và xây dựng hệ thống phân loại cho chi này. Năm 1802, Roxburgh được coi là người đầu tiên mô tả chi Rottlera (sau này được coi là tên đồng nghĩa của chi Mallotus) với loài Rottlera tinctoria (synonym của Mallotus philippensis Müll. Arg.) [83]. Sau đó, Reichenbach cùng Zollinger (1857) đã phân chia chi Rottlera thành 3 nhánh: Pseudorottlera, Stylanthus (2 tên hợp luật) và Eurottlera (tên này sau bị coi là không hợp luật do có mang loài type của chi). Ông cũng mô tả thêm 2 chi mới là Melanolepis và Plagianthera (theo Sierra & al., 2005 & 2007 [88, 90]). Cùng trong năm này, Seemann đã mô tả chi đơn loài Hancea khi nghiên cứu Hệ Thực vật Hồng Kông [86]. Baillon (1858) khi nghiên cứu về họ Thầu dầu – Euphorbiaceae đã thể hiện rõ tính kế thừa từ hệ thống của Reichenbach và Zollinger, công bố thêm 3 chi mới là Cordemoya, Axenfeldia, Coelodiscus và ông cũng phân chia lại chi Rottlera thành 5 11 nhánh, trong đó, giữ lại 3 nhánh của Reichenbach và Zollinger, bổ sung thêm nhánh mới là Trelotra và coi chi Plagianthera Rchb. f. là một nhánh mới [123]. Tuy nhiên, hệ thống của ông mắc nhiều lỗi về danh pháp: 1) Baillon đã nhầm lẫn khi coi Mallotus là tên đồng nghĩa của Rottlera; 2) Tên các loài bao gồm: tên nhánh và tính ngữ loài. Cũng trong giai đoạn này, khi nghiên cứu Hệ Thực vật châu Úc, F. Mueller (1858) đã công bố một chi mới Echinocroton với loài E. claoxyloides, mà sau này cũng được coi là một nhánh của chi Mallotus [133]. Đến năm 1861, Miquel cũng công bố chi mới, đơn loài là Coccoceras khi nghiên cứu Hệ Thực vật đảo Sumatra, Inđônêxia [130]. Müller Argoviensis (1864) đã công bố chi đơn loài mới là Diplochlamys, được tách ra từ chi Mallotus với đặc điểm phân biệt ở số lượng đài hoa cái [121]. Đến năm 1865, tác giả đã nhập chi Rottlera, Cordemoya, Melanolepis, Echinus vào Mallotus và phân chia chi Mallotus thành 3 nhánh: Melanolepis (5 loài), Cordemoya (3 loài), Eumallotus (44 loài) [134]. Tuy nhiên, tác giả không đưa ra các đặc điểm cụ thể để phân biệt 3 nhánh này, đồng thời vẫn sử dụng các đặc điểm chính về vỏ quả, cách mọc của lá, vị trí đính của cuống lá để phân loại các loài [135]. Hệ thống này bước đầu đã chỉ ra sự đa dạng về hình thái của chi này; tuy nhiên, lại chưa đưa ra các đặc điểm đặc trưng của từng nhánh; một vài loài nằm trong các nhánh khác nhau thực chất chỉ là 1 loài. Năm 1878, do sự nhầm lẫn khi lựa chọn tên chi trước đó, Baillon đã lựa chọn tên chi là Echinus và coi Rottlera, Mallotus là synonym [35]. Tác giả kế thừa hệ thống của Müller để phân chia Mallotus thành 9 nhánh dựa trên các đặc điểm của hoa đực, quả và hạt: Euechinus, Rottleropsis, Blumeodendron, Axenfeldia, Cordemoya, Melanolepis, Podadenia, Coccoceras, Diplochlamys. Trong đó, 3 chi Axenfeldia Baill., Podadenia Thwaites và Coccoceras Miquel được ông nhập vào Mallotus. Hệ thống này không thể hiện được các đặc điểm thống nhất và rõ ràng của từng nhánh; nhánh Podadenia có đặc điểm tương đối khác biệt so với các nhánh còn lại. Đến năm 1914, Pax và Hoffman đã đưa ra một hệ thống phân loại hoàn chỉnh hơn, thể hiện rõ tính kế thừa các hệ thống trước. Chi Mallotus được chia thành 10 nhánh: Plagianthea, Echinocroton, Pleiogynae, Philippinenses, Stylanthus, Diplochlamys, Echinus, Hancea, Axenfeldia và Polyadenii [122]. Trong đó, Polyadenii, Pleiogynae là 2 nhánh mới được đề xuất, 2 chi Echinocroton và 12 Plagianthea được coi là 2 nhánh của Mallotus, được phân biệt bởi sự có mặt của gai trên vỏ quả. Nhánh Melanolepis được nâng lên thành chi và một số loài thuộc nhánh này được chia vào các nhánh khác nhau. Tóm lại, trong hệ thống mới này, các loài và các nhánh được sắp xếp lại dựa trên sự khác nhau chủ yếu về cơ quan sinh dưỡng như cách sắp xếp của lá, sự phân chia hệ gân, các đặc điểm về cơ quan sinh sản không được sử dụng nhiều. Coccoceras Miquel được nâng lên bậc chi do các loài có quả không có gai, có 3-6 cánh, số lượng nhị ít. Cordemoya Baill. cũng được coi như một chi riêng biệt. Trong khi đó, chi Hancea Seem. được coi như một nhánh mới của Mallotus. Năm 1963, Airy Shaw đã sáp nhập chi Coccoceras Miquel vào nhánh Polyadenii của chi Mallotus, phân biệt với các nhánh khác ở một số đặc điểm hình thái: sự có mặt của tuyến hạt ở mặt trên lá, quả không mở, không có gai, có góc cạnh hoặc có cánh [20]. Sau đó, quan điểm này cũng nhận được sự ủng hộ của Webster (1994) [109]. Đến năm 1968, hệ thống phân loại chi Mallotus đã được Airy Shaw chỉnh lí và sắp xếp lại. Theo hệ thống này, chi Mallotus thuộc phân họ Acalyphoideae, tông Acalypheae, phân tông Rottlerinae, gồm khoảng 110 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của khu vực châu Á, một vài loài ở châu Phi và châu Úc. Chi Mallotus được chia thành 8 nhánh: Axenfeldia (Baill.) Pax & K. Hoffm., Hancea Pax & K. Hoffm., Mallotus Airy Shaw, Oliganthae Airy Shaw, Polyadenii Pax & K. Hoffm., Rottlera (Willd.) Rchb.f. & Zoll., Rottleropsis Müll. Arg. và Stylanthus (Rchb. f. & Zoll.) Pax & K. Hoffm. [21] (bảng 1.1). Hệ thống của Airy Shaw ở thời điểm này đã có nhiều thay đổi so với các hệ thống trước đó, cụ thể như sau:  Đã nhập chi Coelodiscus Baill. vào chi Mallotus. Hai nhánh Plagianthera và Echinocroton (Pax và Hoffman đã phân biệt hai nhánh này bởi đặc điểm vỏ quả có gai) được nhập thành một nhánh mới, lấy tên hợp luật trước đó là Rottleropsis. Khi nghiên cứu trên nhiều loài khác nhau, tác giả đã thấy rằng một số loài có hình thái cơ quan sinh dưỡng hoàn toàn giống nhau, chỉ khác nhau về đặc điểm của vỏ quả. Do đó, tác giả đã nhập 2 nhánh này với nhau dựa trên cơ sở các đặc điểm chung 13 như: lá mọc đối, hệ gân chân vịt hay 3 gân gốc, có nhiều tuyến hạt nhỏ, lá đài tồn tại.  Nhánh Echinus (Lour.) Pax & K. Hoffm. được Airy Shaw đổi tên thành nhánh Mallotus cho phù hợp với luật danh pháp.  Tác giả tách 2 loài thuộc nhánh Diplochlamys (Müll. Arg.) Pax & K. Hoffm. do 2 loài thuộc nhánh này có nhiều đặc điểm khác biệt nhau: M. griffithianus nhập vào nhánh Hancea; còn loài M. subpeltatus là cơ sở để công bố một nhánh mới Oliganthae Airy Shaw.  Thay đổi tên nhánh Philippinenses Pax & K. Hoffm. thành nhánh Rottlera (Willd.) Rchb.f. & Zoll. Thay đổi này về sau bị coi là không đúng với luật danh pháp.  Tác giả đã đưa ra các đặc điểm phân biệt rõ ràng giữa các nhánh: Axenfeldia - lá mọc đối, hệ gân lông chim; Hancea - lá mọc đối - một lá bị tiêu giảm nhỏ hơn lá kèm, hệ gân lông chim; Mallotus - lá mọc cách, phân thùy hoặc dạng chân vịt, quả nang, 45 - 100 nhị; Oliganthae - lá mọc cách, 3 gân gốc, cụm hoa tiêu giảm, không có tuyến gốc; Polyadenii - hệ gân chân vịt, có tuyến sát gân gốc; Rottlera - lá mọc cách, quả không có gai; Rottleropsis - lá mọc đối, 3 gân gốc hoặc gân chân vịt và Stylanthus - lá mọc cách đến mọc đối, có 3 gân gốc hay gân chân vịt, quả nang cứng, 15 - 45 nhị, có mùi coumarin. Tác giả đã phân biệt 2 nhánh Axenfeldia và Rottleropsis với các nhánh còn lại của chi Mallotus dựa trên đặc điểm có lá mọc đối. Sự khác nhau cơ bản giữa 2 nhánh này là ở hệ gân lá: Axenfeldia là gân lông chim còn Rottleropsis thì 3 gân gốc hoặc gân chân vịt.  Sau này, trong nghiên cứu tổng quát về họ Thầu dầu – Euphorbiaceae trên thế giới, Webster (1994) vẫn coi Coccoceras Miquel là một chi riêng biệt. Tuy nhiên, tác giả vẫn nhấn mạnh việc sáp nhập chi này vào Mallotus như hệ thống của Airy Shaw vẫn có những điểm hợp lý [109]. Cho đến hiện nay, trong các nghiên cứu về chi Mallotus ở Châu Á, hệ thống phân loại của Airy Shaw (1968) vẫn được nhiều nhà khoa học chấp nhận và sử dụng phổ biến nhất. Đây cũng là hệ thống chúng tôi lựa chọn cho việc phân loại chi Mallotus ở Việt Nam. 14 Bảng 1.1. Các đặc điểm hình thái để phân biệt các nhánh theo hệ thống phân loại Mallotus của Airy Shaw (1968). [21] Tên nhánh Cách sắp xếp lá Tuyến ở mặt trên lá Hệ gân Gai trên quả Tuyến dày đặc trên quả Philippinenses Pax Mọc cách & K. Hoffm. Không 3 gân gốc Không Thường gặp Mallotus Shaw Không 3 gân gốc hoặc gân chân vịt 3 gân gốc hoặc gân chân vịt 3 gân gốc, hiếm khi lông chim Lông chim Có Thường gặp Có Không Không Không Không Có hoặc Không không 3 gân gốc Có hoặc Không hoặc gân chân không vịt 3 gân gốc Không Không Không Lông chim Có Airy Mọc cách Stylanthus (Rchb.f. & Zoll.) Pax & K. Hoffm. Polyadenii Pax & K. Hoffm. Phần lớn Thường mọc cách gặp Phần lớn Thường mọc cách gặp Axenfeldia Pax & Mọc đối K. Hoffm. Rottleropsis Müll. Đối hiếm Arg. khi mọc cách Oliganthae Airy Mọc cách Shaw Hancea Pax & K. Mọc đối, Hoffm. một lá bị tiêu giảm Không Hiếm Không Từ năm 2000 đến 2008, các nhà khoa học Hà Lan đã tiến hành nghiên cứu chi Mallotus ở các khu vực như Malesia, Thái Lan và Madagasca.  Năm 2000, Bollendorff cùng cộng sự đã hệ thống lại nhánh Polyadenii trong chi Mallotus [37]. Nhánh này gồm 8 loài, được nhận biết bằng quả khô không mở và có cánh. Hệ thống này công nhận sự sáp nhập của chi Coccoceras vào nhánh Polyadenii là có cơ sở khoa học. 15 16