SKKN Hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học thực hiện dự án nghiên cứu hoạt tính sinh học của dịch chiết cây xuyến chi Bidens Pilosa và ứng dụng trong xử lý một số bệnh nấm, côn trùng trên cây trồng đạt hiểu quả
Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education
Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại: Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education
ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN
Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 26/12/2018 về việc triển khai thực
hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học nhằm hỗ trợ các trường phổ thông
triển khai thực hiện có hiệu quả giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán
học (STEM); tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật.
Hiện nay giáo dục STEM ngày càng được chú trọng quan tâm ở các nước
phát triển bởi nó thúc đẩy sự hiểu biết của Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán
học cũng như nâng cao khả năng tư duy của người học. Đồng thời, khối ngành
STEM là một ngành nghề đang có sự thu hút lớn về nguồn nhân lực chất lượng
cao, có mức lương trung bình cao hơn hẳn so với các ngành nghề khác. Bởi vậy
tiếp cận với giáo dục STEM là một hướng đi đúng đắn, một khoản đầu tư có lãi
giúp cho học sinh trang bị hành trang tốt nhất để thích ứng và phát triển trong kỷ
nguyên công nghệ 4.0.
Trong chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 đã cụ thể hóa mục tiêu
giáo dục phổ thông, trong đó có mục tiêu: giúp người học làm chủ kiến thức phổ
thông; biết vận dụng hiệu quả kiến thức vào đời sống và tự học suốt đời; có định
hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp; Riêng đối với chương trình giáo dục trung
học phổ thông giúp học sinh tiếp tục phát triển những phẩm chất, năng lực cần
thiết đối với người lao động, ý thức và nhân cách công dân; khả năng tự học và ý
thức học tập suốt đời; khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở
thích, điều kiện và hoàn cảnh của bản thân để tiếp tục học lên, học nghề hoặc tham
gia vào cuộc sống lao động; khả năng thích ứng với những đổi thay trong bối cảnh
toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp mới.
Theo thống kê trên báo kinh tế (tháng 11 năm 2019), trong số gần 8 triệu
học sinh đang theo học ở 2 bậc THCS và THPT, mới có khoảng 20.000 học sinh
tham gia các dự án nghiên cứu khoa học (đạt tỷ lệ gần 0,3%), bình quân mỗi
trường học có một học sinh tham gia. Ngoài ra, số lượng học sinh tham gia nghiên
cứu khoa học chưa đồng đều, học sinh còn lúng túng và gặp nhiều khó khăn.
Nhằm đáp ứng nhu cầu trên, từ năm học 2019 – 2020, trường THPT Mỹ Lộc
đã đặc biệt quan tâm giáo dục STEM và hướng dẫn học sinh tham gia nghiên cứu
khoa học kỹ thuật. Chúng tôi được nhà trường tạo điều kiện tham gia lớp tập huấn
“khóa tập huấn chuyên sâu về giáo dục STEM” trong dự án “Chương trình hỗ trợ
đưa giáo dục STEM tới học sinh THPT” do trường Đại học VinUni, tập đoàn
VinGroup tổ chức và tài trợ. Trường đã thành lập câu lạc bộ STEM với ba chuyên
đề: robot và tự hành, toán ứng dụng, cảm biến và dữ liệu. Khi tham gia sinh hoạt
trong câu lạc bộ giúp các em học sinh vận dụng các kiến thức đã được học vào
2
thực tế, từ đó giúp các em hiểu sâu kiến thức và nhận ra điểm mạnh của chính bản
thân để phát huy. Không những thế khi các em tham gia câu lạc bộ còn được bồi
dưỡng kỹ năng STEM. Từ những buổi sinh hoạt trong câu lạc bộ số lượng học sinh
có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ
thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn ngày càng nhiều hơn. Từ đó, chúng tôi đã tạo
điều kiện thuận lợi để học sinh tham gia nghiên cứu khoa học, kỹ thuật qua các dự
án dưới sự hướng dẫn của giáo viên.
Đối với bản thân chúng tôi, là những nhà giáo chúng tôi luôn mong muốn
học sinh biết cách vận dụng kiến thức đã được học của các môn Khoa học, Công
nghệ, Kỹ thuật và Toán học để làm ra các sản phẩm phục vụ cho cuộc sống hàng
ngày. Từ đó sẽ giúp các em rút ngắn khoảng cách kiến thức giữa lý thuyết và thực
hành, các em cảm thấy yêu thích các môn học hơn. Và quan trọng nhất là khơi dậy
và thúc đẩy được niềm đam mê, tìm tòi, khám phá, phát triển tư duy phản biện, xây
dựng lập trường cho chính bản thân các em học sinh.
Trong năm học 2020 – 2021, tại cuộc thi “Ngày hội STEM và cuộc thi khoa
học kỹ thuật dành cho học sinh trung học” do Sở Giáo dục và đào tạo tỉnh Nam
Định tổ chức, chúng tôi đã hướng dẫn hai em học sinh Nguyễn Cao Lộc, Trần Bá
Tài nghiên cứu và tham gia dự thi với tên đề tài “Hệ thống rửa tay thông minh
trong trường học”. Kết quả của cuộc thi, đề tài đã đạt được giải Ba cấp tỉnh.
Đặc biệt, trong năm học 2021 – 2022, chúng tôi hướng dẫn hai em học sinh
Nguyễn Thị Anh Thư và Trần Minh Anh nghiên cứu khoa học kĩ thuật với tên đề
tài “Nghiên cứu hoạt tính sinh học của dịch chiết cây xuyến chi (bidens pilosa) và
ứng dụng trong xử lý một số bệnh nấm, côn trùng trên cây trồng” tham gia trong
cuộc thi “Cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học” do Sở giáo dục
và đạo tạo tỉnh Nam Định tổ chức. Kết quả đề tài do chúng tôi hướng dẫn đã đạt
được Giải Nhất lĩnh vực. Và là một trong hai sản phẩm được Sở giáo dục và đạo
tạo tỉnh Nam Định chọn đại diện tham gia cuộc thi “Nghiên cứu khoa học, kỹ thuật
cấp Quốc gia dành cho học sinh trung học”. Tại cuộc thi đề tài do chúng tôi hướng
dẫn đã đạt được giải “Triển Vọng”.
Từ quá trình đó, chúng tôi đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm quý báu để
hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học, kỹ thuật.
Với các lý do trên, chúng tôi mạnh dạn trình bày sáng kiến kinh nghiệm
thuộc lĩnh vực “Lĩnh vực hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp” với đề tài:
“Hướng dẫn học sinh thực hiện dự án: Nghiên cứu hoạt tính sinh học của dịch
chiết cây xuyến chi (Bidens pilosa) và ứng dụng trong xử lý một số bệnh nấm,
côn trùng trên cây trồng” với mong muốn được chia sẻ những kinh nghiệm trong
quá trình hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học kỹ thuật áp dụng cho học sinh
3
trung học phổ thông tới bạn bè, đồng nghiệp giúp giáo viên và học sinh có thêm
niềm đam mê, tự tin trong việc dạy và học theo định hướng giáo dục STEM cũng
như trong nghiên cứu khoa học kỹ thuật.
II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến
1.1. Thực trạng nghiên cứu khoa học kỹ thuật tại các trường THPT
Từ năm học 2017 – 2018 đến nay Bộ Giáo dục và Đào tạo đưa vào các văn
bản hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học chỉ đạo các địa phương trên
toàn quốc tích hợp STEM trong quá trình thực hiện chương trình giáo dục phổ
thông hiện hành ở những môn có liên quan.
Trước đó, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã triển khai các phong trào, các cuộc thi
trong nhà trường phổ thông theo hướng này, điển hình như: cuộc thi khoa học kỹ
thuật dành cho học sinh trung học; vận dụng kiến thức liên môn vào giải quyết tình
huống thực tiễn; sáng kiến giáo dục STEM – SchoolLAB dành cho học sinh trung
học… Từ những chương trình thí điểm, những phong trào, cuộc thi này bước đầu
đã có những tác động tích cực, lan tỏa, làm chuyển biến trong dạy và học tại các
trường phổ thông trên cả nước. Trên cơ sở đó, học sinh được thực hành, trải
nghiệm nhiều hơn, học tập gắn với cuộc sống thực hơn. Tuy nhiên, các phong trào
vẫn dừng lại ở hình thức các cuộc thi, thao giảng mà chưa trở thành hoạt động
thường xuyên, phổ biến và tự nguyện của giáo viên phổ thông.
Thực trạng, việc triển khai giáo dục STEM ở các trường THPT, đặc biệt là
hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật diễn ra chưa thường xuyên trong năm học
và chưa thu hút được đông đảo giáo viên, học sinh tham gia, bởi một số nguyên
nhân sau đây:
Thứ nhất là, sự hiểu biết của học sinh về phong trào nghiên cứu khoa học
trong trường chưa đủ cả về chất và lượng.
Thứ hai là, chưa có một kênh thông tin nào thường xuyên và mạnh mẽ đưa
những nội dung về vấn đề này đến học sinh, vì thế các bạn học sinh hầu hết hoặc là
coi nghiên cứu khoa học là khá xa vời, chỉ dành cho những học sinh xuất sắc,
không phải là mình.
Thứ ba là, chưa có những cơ chế thu hút học sinh tham gia các hoạt động
nghiên cứu khoa học. Đặc biệt, học sinh chưa hiểu rõ nghiên cứu khoa học là như
thế nào, không biết bắt đầu từ đâu hay nghiên cứu những gì.
Thứ tư là, điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng được yêu cầu đề ra. Nhiều
trường chưa có phòng học STEM hoặc phòng thực hành để học sinh có nơi làm
4
việc nhóm, nghiên cứu, thí nghiệm. Mặt khác, với các nội dung học tập chuyên sâu
hơn như khoa học máy tính, robotic, lập trình thì cần đầu tư kinh phí lớn hơn, nên
đây cũng là những khó khăn không nhỏ cho triển khai dạy học STEM để từ đó các
em có thể nghiên cứu khoa học, kỹ thuật.
1.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của cây xuyến chi
Trên thế giới
– Thành phần hóa học
Trong chi Song nha (Binden L.), thành phần hóa học của loài Bidens pilosa
L., được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu nhiều. Có khoảng 149 hợp chất
được phân lập từ loài Bidens Pilosa L. Các chất này thuộc các nhóm như
flavonoid, acetylenic, phenylpropanoid, terpenoid và nhóm chất kahcs. Trong đó,
nhóm flavonoid đã được phân lập 57 hợp chất thuốc các nhóm chalcone, auron,
flavon, flavonol, flavanol; Nhóm acetylenic đã phân lập được 34 hợp chất; Nhóm
terpenoid đã phân lập được 25 hợp chất; Nhóm phenylpropanoid đã phân lập được
19 hợp chất và 14 chất thuộc nhóm chất khác.
– Độc tính của cao chiết: Theo Ezeonwumelu và CS [9] thử nghiệm độc
tính của dịch chiết trong dung môi nước trên chuột. Cao chiết liều 10g/kg không
gây ra độc tính. Đồng thời với liều 800 mg/kg dung liên tục trong 28 ngày không
gây ra độc tính bán cấp.
– Tác dụng sinh học:
Theo kinh nghiệm dân gian của một số nước trên thế giới, loài B. pilosa
được sử dụng để điều trị nhiều bệnh khác nhau, trong đó có cả những bệnh nan y
như tiểu đường, ung thư. Trên cơ sở đó, các nhà khoa học đã đi sâu nghiên cứu
thành phần hóa học và thử nghiệm hoạt tính sinh học. Đến nay tác dụng sinh học
của loài B. pilosa được phát hiện như tác dụng kháng khuẩn, chống viêm, điều hòa
hệ miễn dịch, chống oxi hóa, kháng ký sinh trùng sốt rét, ức chế tế bào ung thư và
khối u, bệnh tiểu đường typ I, Typ II …. [6], [7], [10].
Ở Việt Nam
– Thành phần hóa học
Theo kết quả nghiên cứu của Đỗ Đình Rãng [4], dịch chiết methanol từ lá và
thân cây xuyến chi (đơn kim) thu hái ở khu vực Cầu Giấy – Hà Nội có chứa tannin,
sterol, glycoside trợ tim, vết alkaloid và saponin. Một hợp chất là olean-1,2-en đã
được phân lập từ dịch chiết n-hexan lá và thân cây xuyến chi. Hàm lượng tinh dầu
có trong hoa là 0,093% (thể tích/khối lượng tính theo khối lượng hoa tươi) và tinh
5
dầu hoa có chứa α-pinen (34,14%), δ-3-caren (2,75%), limonen (6,34%), cisoxymen (12,23%), trans-oxymen (3,24%), trans-cariophilen (5,53%) và
germacrene (4,43%).
Năm 2020; Nguyễn Ngọc Chi, Nguyễn Diệu Linh, Võ Văn Lẹo đã công bố 3
hợp chất được phân lập từ phân đoạn ethy acetat của phần trên mặt đất của cây
xuyến chi gồm: uracil, centaurein và acid protocatechuic.
– Độc tính: Theo kinh nghiệm dân gian rất nhiều người dân sử dụng lá ngọn
và lá của cây xuyến chi xào để ăn.
– Tác dụng sinh học: Theo Đỗ Đình Rãng, cặn dịch chiết methanol từ lá và
thân cây có tác dụng kháng khuẩn trên cả vi khuẩn Gram (+) và Gram (-) là E.
Coli, B. Subtilis, S. Aureus, P. Mirabilis, S. Typhi và 2 chủng âm là A. Niger, C.
Albicans. Đồng thời dịch chiết trên mặt đất có tác dụng chống viêm cấp trên mô
hình gây phù viêm bằng carrageenin và có tác dụng giảm đau trên cả 2 mô hình
gây đau bằng acid acetic và mâm nóng.
Như vậy hiện nay trên thế giới và Vệt Nam chủ yếu đi sâu nghiên cứu hoạt
tính sinh học của cây xuyến chi ứng dụng dược liệu này trong quá trình trị bệnh
cho con người, mà bỏ qua những nghiên cứu, công dụng đơn giản nhưng không
kém phần quan trọng đối với môi trường sống và sức khỏe của con người. Vì thế
cho nên chúng tôi đã hướng dẫn học sinh chọn lựa đối tượng nghiên cứu là ứng
dụng dịch chiết để xử lý vi khuẩn và nấm gây hại trên cây thực vật, hướng dẫn học
sinh chọn dung môi C2H5OH-700 với lý do an toàn cho học sinh THPT khi tiến
hành các thí nghiệm.
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
Nội dung của sáng kiến là các bước chúng tôi đã thực hiện hướng dẫn học
sinh áp dụng các kiến thức được học ở nhà trường, đặc biệt là các môn Hóa học,
Sinh học, Công nghệ, Toán học và Tin học, giúp học sinh hứng thú hơn trong việc
học và nhận thức rõ hơn vai trò thực tiễn của các kiến thức khoa học. Học sinh
được trải nghiệm khám phá các ứng dụng của các môn khoa học trong thực tiễn
đời sống, từ đó lan tỏa giúp học sinh đam mê nghiên cứu khoa học kỹ thuật. Mục
đích sâu xa hơn là để học sinh đưa kiến thức mình tiếp thu được gần với thực tế, từ
đó thêm hứng thú với môn học, đồng thời có định hướng nghề nghiệp phù hợp với
bản thân mình hơn trong tương lai.
Chúng tôi đã hướng dẫn học sinh thực hiện dự án này theo tiến trình nghiên
cứu sau:
6
Sơ đồ quy trình thực hiện dự án
2.1. Tìm hiểu tổng quan về lý thuyết
2.1.1. Kiến thức nền các môn Khoa học tự nhiên
– Môn Hóa học:
Học sinh sử dụng kiến thức về tách chiết hợp chất hữu cơ từ thực vật. Chúng
tôi hướng dẫn học sinh sử dụng phương pháp ngâm dầm vì: Thứ nhất, nguồn
nguyên liệu cây xuyến chi rất phổ biến, cây tự mọc, dễ dàng phát triển với các điều
kiện khắc nghiệt của thời tiết. Thứ hai, không cần các trang thiết bị, dụng cụ thí
nghiệm hiện đại, với điều kiện cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm ở tất cả các trường
THPT hoặc ở hộ gia đình dễ thực hiện.
Phân tích sơ bộ các nhóm chất hữu cơ: Theo phương pháp phân tích sàng lọc
các nhóm hợp chất thiên nhiên có trong cây bằng phản ứng hóa học.
Sử dụng bảng tín hiệu phổ hồng ngoại IR để xác định một số nhóm chức cơ
bản có trong dịch chiết.
Sử dụng phương pháp kết tủa để điều chế dung dịch Boocđo.
– Môn Sinh học
Tìm hiểu về một số vi khuẩn và nấm thường gây bệnh trên cây khoai tây.
Sử dụng phương pháp khuếch tán giếng thạch để đánh giá hoạt tính kháng
khuẩn, kháng nấm của dịch chiết.
Sử dụng phương pháp đo mật độ quang (OD) để đánh giá hoạt tính kháng
7
khuẩn, kháng nấm của dịch chiết.
– Môn Tin học
Học sinh sử dụng kiến thức lập trình arduino để lập trình module cảm biến
pH để đo nồng độ pH trong các mẫu.
– Môn Công nghệ lớp 10
Bài 18: Thực hành pha chế dung dịch Booc đô phòng, trừ nấm hại.
2.1.2. Cây xuyến chi và hoạt tính sinh học ở thực vật
2.1.2.1. Cây xuyến chi
Đặc điểm thực vật
Theo Lê Kim Biên [1], loài Đơn kim hay xuyến chi tên khoa học là Bindens
Pilosa L. ở Việt Nam còn có một loài là Đơn buốt tỏa tia (Bidens Pilosa Var.
radiata). Loài này khác với loài gốc kể trên ở chỗ: Đường kính cụm hoa đầu nhỏ
hơn, các hoa ở viền ngoài gồm 5 – 6 cánh, dạng lưỡi nhỏ, phím lưỡi màu trắng, dài
từ 8 – 15 mm. Trong khi đó loài gốc (Bidens Pilosa L.) có hoa ở viên ngoài, có thể
có 7 hoặc 8 cánh, phiến lưỡi ngắn, chỉ khoảng 5 – 8 mm (ngắn hơn Var.radiata).
| Hình ảnh cây xuyến chi tại trường THPT Mỹ Lộc và tại xã Mỹ Thành |
Thêm một đặc điểm quan trọng nữa để phân biệt loài Đơn kim (xuyến chi)
với loại đơn buốc tỏa tia là sự phân bố ở Việt Nam. Cụ thể cây xuyến chi phân bố
rộng rãi ở khắp mọi nơi như: Lào Cai, Hà Giang, Cao Bằng, Phú Thọ, Hà Nội,
Nam Định, …. [1] còn cây Đơn buốc tỏa kim mới chỉ thấy ở các tỉnh miền núi như
Cao Bằng, Lạng Sơn, Đắc Lắc và Lâm Đồng [1].
Theo nghiên cứu, quan sát của chúng tôi hướng dẫn học sinh, cây xuyến
chi ở vườn trường THPT Mỹ Lộc và trên đồng ruộng xã Mỹ Thành thì đối tượng
8
nghiên cứu của nhóm chúng tôi hướng dẫn học sinh đề là loài cây xuyến chi hay
Đơn kim (Bidens Pilosa L.) thuộc học Cúc (Asteraceae) ở Việt Nam.
Phân bố
Trên thế giới, cây xuyến chi được cho là có nguồn gốc ở Ấn Độ, ngoài ra
còn phổ biến ở các nước Châu Phi và Châu Âu.
Ở nước ta cây xuyến chi có mặt ở trên khắp cả nước từ các tỉnh Trung du
và miền núi phía Bắc, khu vực đồng bằng đến các tỉnh Tây Nguyên rồi cả các tỉnh
Đồng Nam Bộ. Loài cây này dễ mọc, dễ lan, trong mọi điều kiện thời tiết và trong
mọi điều kiện thổ nhưỡng của Việt Nam.
Công dụng của một số loài thuộc chi Song nha (Bidens L.)
Các loài thuộc chi Song nha (Bidens L.) được tìm thấy nhiều nơi trên thế
giới, đặc biệt là ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Nhân dân nhiều nước trên
thế giới đã biết sử dụng một số loài trong chi này để điều trị bệnh. Tuy nhiên, việc
sử dụng các loài thuộc chi Bidens vẫn chủ yếu theo kinh nghiệm dân gian tùy theo
nhân dân từng địa phương. Cho đến nay, theo các tài liệu đã tổng hợp được thì mới
chỉ thấy có một chế phẩm được bào chế từ loài Bidens Pilosa L., và có hai loài
khác, có tên thương mại là CearGuardTM được thử nghiệm lâm sàng để điều trị
viêm mũi dị ứng [8]. Dưới đây là công dụng của một số loài thuộc chi Song nha:
– Cây xuyến chi có vị đắng, nhạt, hơi cay và tính mát nên có tác dụng tốt
trong việc thanh nhiệt cho cơ thể, giải độc, sát trùng các vết thương, chống viêm.
Nó thường được sử dụng để điều trị các bệnh như viêm họng, sưng họng
phát sốt, viêm ruột, tiêu chảy, kiết lỵ hay các bệnh ngoài da như dị ứng, mày đay,
ngứa, …. Trong dân gian người ta thường dùng cây xuyến chi để đắp trực tiếp vào
những vết côn trùng cắn, rắn cắn nhờ khả năng chống viêm của nó.
– Hoạt chất flavoness và polyynes được tìm thấy trong cây xuyến chi có tác
dụng chống khối u ở những người bị bệnh ung thư phá triển.
– Cây xuyến chi còn được xem là một loài thực vật có khả năng làm giảm
các triệu chứng của đái tháo đường hiệu quả nhờ cytopoloyne và polyynes có trong
cây.
– Tinh dầu trong lá cây xuyến chi là một hợp chất chống oxy hóa mạnh có
tác kháng khuẩn, kháng nấm.
2.1.2.2. Hoạt tính sinh học thường có trong thực vật
a) Flavonoid
Định nghĩa
9
Flavonoid là dẫn xuất của phenol có hều hết ở người, động thực vật và vi
sinh vật do đưa trực tiếp vào nguồn thức ăn. Bản thân con người không có khả
năng tự tổng hợp được phenol. Flavonoid tham gia vào tất cả các quá trình trao đổi
chất, sinh tổng hợp và quá trình enzyme. Về mặt cấu tạo, flavonoid là các
polyphenol có tính axit, đính nhóm hydroxyl tự do ở các vòng.
Trong thực vật, Flavonoid tồn tại chủ yếu ở hai dạng: dạng tự do (aglycol)
và dạng liên kết với glucid (glycosid). Trong đó, dạng aglycol thường tan trong các
dung môi hữu cơ như ete, axeton, cồn nhưng hầu như không tan trong nước, còn
dạng glycoside thì tan trong nước nhưng không tan trong các dung môi không phân
cức như axeton, benzene, chloroform.
Định tính
– Tác dụng của FeCl3: Tùy theo nhóm flavonoid và tùy theo số lượng của vị
trí nhóm OH trong phân tử mà cho màu lục, xanh.
– Tác dụng của kiềm: Nếu hơ tờ giấy thấm có nhỏ dịch chiết trên miệng lọ
ammoniac thì có màu vàng tăng lên thùy theo nồng độ flavonoid và tùy theo nhóm
flavonoid.
– Tác dụng của NaOH: cho 2 ml dịch chiết vào ống nghiệm, cho 2 – 3 giọt
dung dịch NaOH thì màu của dịch chuyển màu xanh.
– Tác dụng của chì axetat: cho kết tủa với hầu hết các flavonoid phenol.
– Phản ứng cyanidin (phản ứng Shinoda hay Willstater): Đây là phản ứng
khử hay được sử dụng nhất để tìm sự có mặt của các dẫn chất nhóm flavonoid.
Dung dịch flavonoid trong etanol, thêm bột Mg rồi từ từ nhỏ HCl đậm đặc. Sau 1
đến 2 phút sẽ có màu đỏ cam.
Tác dụng sinh học
Hoạt tính sinh học của flavonoid: Có tác dụng với khối u và một số dạng
ung thư như enpatin (3,5,3’-trihydroxy-6,7,4’-trimetoxyflavon), nâng cao tính bền
của thành mạch máu như rutin, có tính dụng estrogen như glycoside quecxetin và
kaempferol -3,3- ramnogalacto-7-ramnorid. Ngoài các tác dụng trên, flavonoid còn
có các tác dụng khác như: chống dị ứng, chống co giật, giãn phế quản, giãn mạch,
lợi mật, giảm đau có tác dụng diệt nấm, …. Một số dẫn xuất của flavonoid có tác
dụng thông tiểu như quercetin (có trong lá diếp cá), kháng khuẩn như acvicularin.
Đặc biệt, flavonoid còn có hoạt tính vitamin P, làm bền những mao mạch và giảm
tính giòn của thành mạch.
Các kết quả nghiên cứu khoa học đã kết luận rằng: tác dụng sinh học của
flavonoid là do khả năng chống oxi hóa của chúng quy định. Do khả năng ức chế
10
quá trình oxy hóa của chúng có hiệu ứng chống u lành tính và u ác tính. Các
flavonoid còn được ứng dụng rộng rãi để điều trị các bệnh nhiễm trùng như chống
viêm loét dạ dày, viêm mật cấp tính và mãn tính, viêm gan, thận, thương hàn, lị.
b) Saponin
Định nghĩa
Saponin còn gọi là Saponosid là một nhóm glycoside lớn, gặp rộng rãi trong
thực vật. Saponin cũng có trong một số động vật như Hải sâm, cá sao.
Tính chất
– Saponin được dùng để chỉ nhóm glycosid có đặc tính chung là khi hòa tan
vào nước sẽ có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch và tạo bọt. Dưới
tác dụng của enzyme thực vật, vi khuẩn hoặc các axit loãng, saponin bị thủy phân
thành genin (gọi là sapogenin) và phần glucid.
Định tính
Ðây là tính chất đặc trưng nhất của saponin do phân tử saponin lớn và có
cùng một lúc một đầu ưa nước và một đầu kỵ nước. Người ta dựa trên hiện tượng
gây bọt ở môi trường kiềm và acid để sơ bộ phân biệt saponin steroid và
triterpenoid: lấy 1g bột nguyên liệu thực vật, thêm 5ml cồn, đun sôi cách thủy 15
phút.
Lấy 2 ống nghiệm đường kính bằng nhau, cho vào ống thứ nhất 5ml HCl 0,1
N (pH=1) vào ống thứ hai 5ml NaOH 0,1 N (pH=13). Cho thêm vào mỗi ống 2-3
giọt dung dịch cồn chiết rồi bịt ống nghiệm, lắc mạnh cả 2 ống trong 15 giây. Ðể
yên, nếu cột bọt trong cả 2 ống cao ngang nhau và bền như nhau thì sơ bộ xác định
trong dược liệu có saponin triterpenoid. Nếu ống kiềm có cột bọt cao hơn ống kia
thì sơ bộ xác định là saponin steroid.
Tác dụng sinh học
– Saponin có tác dụng long đờm, chữa ho. Saponin là hoạt chất chính trong
các dược liệu chữa ho như viễn chí, cát cánh, cam thảo, thiên môn, ….
– Một số dược liệu chứa saponin có tác dụng thông tiểu như rau má, tuỳ giải,
thiên môn, mạch môn, ….
– Saponin có mặt trong một số vị thuốc bổ như nhâm sâm, tam thất và một
số cây thuộc họ nhân sâm khác.
– Saponin làm tăng sự thấm của tế bào; sự có mặt của saponin sẽ làm cho các
hoạt chất khác dễ hòa tan và hấp thu.
11
– Một số saponin có tác dụng chống viêm. Một số có tác dụng kháng khuẩn,
kháng nấm và ức chế virus.
– Một số có tác dụng chống ung thư trên thực nghiệm.
– Một số nguyên liệu chứa saponin dùng để pha nước gội đầu, giặt len dạ,
xanh lụa.
c) Tanin
Định nghĩa
Năm 1976: Tanin chỉ những chất chiết từ thực vật có khả năng kết hợp với
protein của da sống động vật làm cho da biến thành da thuộc không thối và bền.
Tanin là những hợp chất polyphenol có trong thực vật, có vị chát, dương tính
với “thí nghiệm thuộc da” và được định lượng dựa vào mức độ hấp phụ trên bột da
sống chuẩn.
Pseudotanin là những chất phenol đơn giản như acid gallic, catechin, …. ở
điều kiện nhất định cho tủa với gelatin và bị giữ một phần trên bột da sống.
Phân loại
Tanin thủy phân được hay tannin pyprogallic.
Tanin ngưng tụ hay tannin pyrocatechic.
Chiết xuất Tanin
Tanin không tan trong dung môi kém phân cực
Tan tốt cồn loãng, tan tốt nhất trong nước nóng.
Sau khi chiết nước có thể kết tủa tannin bằng muối amonisulfat
Tính chất Lý – Hóa
– Tanin có vị chát, làm săn da, tan trong nước, kiềm loãng, cồn, glycerin và
axeton, hầu như không tan trong dung môi hữu cơ.
– Kết tủa với gelatin.
– Kết tủa với muối kim loại.
Định tính tannin trong dược liệu
– Kết tủa xanh lá đậm với muối sắt (III) clorua.
– Tủa bồn với nước brom.
Tác dụng sinh học của Tanin
12
Ở trong cây: tannin tham gia vào quá trình trao đổi chất, quá trình oxy hóa
khử, là chất polyphenol, tannin có tính kháng khuẩn nên có vai trò bảo vệ cho cây.
Thuốc săn da, kháng khuẩn, chữa viêm ruột, tiêu chảy.
Chữa ngộ độc đường tiêu hóa (tủa với alkaloid).
Tanin có tác dụng đông máu nên dung đắp vết thương đề cầm máu.
2.2. Thực tiễn
2.2.1. Quá trình trồng rau, củ ở vụ đông xuân
Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Vụ Đông năm 2022, toàn
miền Bắc đề ra kế hoạch trồng cấy hơn 400 nghìn ha cây rau màu, Riêng tỉnh Nam
Định dự kiến gieo trồng 11.000 ha cây rau màu vụ đông, với các cây trồng chủ lực
có giá trị và hiệu quả kinh tế cao như khoai tây, ngô, bí xanh, cà chua, khoai lang,
cải xanh… Nhưng các loại rau màu vụ đông bị nhiều loại sâu bệnh phá hoại.
Các loại sâu bệnh phổ biến trên cây khoai tây, rau cải xanh.
2.2.1.1. Sâu bệnh trên rau cải xanh, su hào, cải bắp
a) Sâu tơ, sâu xanh
Sâu non mới nở bò lên mặt lá gặm biểu bì, tạo thành những rãnh nhỏ ngoằn
ngoèo, sâu ăn thịt lá tạo thành những vết mờ trên lá. Sâu lớn ăn toàn bộ biểu bì lá,
làm lá thủng lỗ chỗ, giảm năng suất và chất lượng rau. Khi mật độ sâu cao, ruộng
rau bị hại xơ xác, chỉ còn trơ lại gân lá.
| Cây cải dưa | Cây su hào |
Sâu xanh, sâu tơ phá hoại nhiều nhất trên các loại rau như su hào, bắp cải, cải
ngọt, cải bẹ xanh, … làm giảm năng suất của rau.
Biện pháp xử lý
– Thường xuyên vệ sinh đồng ruộng, tỉa bỏ các lá già.
13
– Bố trí mùa vụ thích hợp, luân canh với cây không cùng ký chủ.
– Dùng bẫy dính màu vàng theo dõi bướm sâu xanh, trồng xen với cây họ cà
sẽ đuổi được bướm của sâu xanh.
– Khi cần thiết có thể sử dụng các hoạt chất Abamectin, Emamectin
benzoeate, Chlorantraniliprole, … kết hợp với dầu khoáng để phòng trừ.
b) Sâu xám
Sâu thường xuất hiện vào giai đoạn cây con trên tất cả các loại rau và gây
hại trầm trọng nhất ở những vùng đất nhẹ, đất cát. Sâu non có tính giả chết, khi bị
đụng vào chúng cuộn lại, lăn ra giả chết. Sâu xám thường cắn ngang thân cây sát
mặt đất, làm thân bị khuyết hoặc bị cắn đứt thân và lá non.
Sâu xám
c) Rệp
Rệp là một trong những đối tượng phá hại cây thường gặp ở rau cải, cũng
như các loại cây hoa màu khác. Đây là một loại rệp nhỏ chỉ to bằng hạt vừng có
màu vàng hoặc màu vàng xanh, thuộc họ nhà Aphididae. Chúng gây hại cho cây từ
khi cây còn non đến khi cây trưởng thành. Loại rệp này sinh sản với số lượng rất
lớn, lây lan rất nhanh tập trung chủ yếu ở các búp lá hoặc mặt sau của lá cải.
Chúng chích hút nhựa cây, khiến cho cây phát triển còi cọc, lá héo vàng, khô, xoăn
lại.
Biện pháp xử lý
– Nếu phát hiện thấy rau cải bị rệp, người trồng có thể dùng phương pháp thủ
công là bắt rệp, ngắt bỏ lá bị rệp gây hại để tránh chúng lan sang các cây khác.
Biện pháp này thường áp dụng cho rau cải được trồng với diện tích ít. Nếu diện
tích trồng rau lớn, rệp phá hoại trên diện rộng thì cần phải phun thuốc để diệt rệp
tránh lây lan bệnh sang những cây bên cạnh. Nếu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật thì
cần phải đảm bảo thời gian cách ly thuốc trước khi thu hoạch.
14
– Rệp có tính kháng thuốc cao, nên người trồng cần phải phun kép cách nhau
2 -3 ngày để nâng cao hiệu quả của thuốc.
2.2.1.2. Các bệnh thường gặp trên khoai tây
a) Bệnh thối ướt củ
Bệnh thối ướt củ khoai tây do vi khuẩn Erwinia carotovova gây ra. Bệnh gây
hại phổ biến trên các vùng trồng khoai tây trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Trên
bề mặt củ bệnh, ở phần mô bệnh đôi khi thấy có nước bọt nước màu vàng, mùi thối
khó ngửi. Nếu cắt củ bệnh sẽ thấy thịt củ bị thối nát, có mùi vàng nâu. Gây thiệt
hại không nhỏ đến năng suất và chất lượng củ khoai tây.
Triệu chứng gây bệnh thối ướt củ khoai tây.
Triệu chứng gây bệnh thối ướt củ khoai tây
– Trên củ khoai tây bị bệnh vỏ củ chuyển sang màu nâu, nâu sẫm, củ mềm.
– Trên bề mặt củ bệnh xuất hiện bọt nước màu vàng, có mùi khó ngửi. Nếu
cắt củ bệnh sẽ thấy thịt củ bị thối nát, có màu vàng nâu.
Nguyên nhân gây bệnh thối ướt củ khoai tây
– Bệnh thối ướt củ khoai tây do vi khuẩn Erwinia carotovora gây ra. Đây là
loại bệnh phổ biến và gây thiệt hại nghiêm trọng đối với củ khoai tây trong quá
trình bảo quản, cất giữ, chuyên chở và xuất nhập khẩu.
– Nuôi cấy vi khuẩn Erwinia carotovora trên môi trường pepton saccaro,
khoai tây – agar khuẩn lạc.
– Vi khuẩn Erwinia carotovora phát triển thuận lợi trong phạm vi nhiệt độ
khá rộng, nhiệt độ tới hạn chết là 500C, phạm vi pH cũng khá rộng từ 5,3 – 9,2,
thích hợp nhất là pH = 7,2. Vi khuẩn có thể bị chết trong điều kiện khô và dưới ánh
nắng.
15
– Vi khuẩn Erwinia carotovora xâm nhập chủ yếu qua vết thương và qua mắt
củ. Vi khuẩn tồn tại trong đất, trong tàn dư củ khoai tây. Vi khuẩn lan truyền bằng
dịch củ bệnh trong quá trình bảo quản. Trên đồng ruộng vi khuẩn lan truyền chủ
yếu nhờ nước, gây hiện tượng thối đen gốc cây khoai tây.
Đặc điểm phát sinh phát triển bệnh thối ướt củ khoai tây
– Bệnh thối ướt củ khoai tây phát sinh, phát triển mạnh trong điều kiện nhiệt
độ cao và ẩm độ cao.
– Bệnh thường phát sinh, phát triển từ khi khoai tây mới thu hoạch và kéo
dài trong suốt quá trình bảo quản khoai tây. Trong những tháng mùa hè bệnh thối
ướt phát triển mạnh nhất, cao điểm của bệnh là vào các tháng 6, 7, 8.
– Chất lượng củ và kỹ thuật bảo quản quan hệ chặt chẽ với bệnh thối ướt.
Nếu củ khoai tây được chọn đủ điều kiện tiêu chuẩn: về độ lớn, đồng đều không
sây sát vỏ, lấy củ ở những ruộng ít hoặc không bị bệnh đen chân và các loại bệnh
khác nhau thì mức độ bị bệnh thối ướt về sau thường nhẹ.
b) Bệnh héo xanh
Bệnh héo xanh do vi khuẩn Pseudomonas solanacearum gây ra, làm cây héo
đột ngột, bệnh thường hại nặng trên cây đã trưởng thành, đang ra củ mạnh. Trên
cây bị bệnh, lá vẫn còn xanh, có thể héo từng cành hoặc toàn cây.
| Hình ảnh cây khoai tây bị bệnh héo lá |
Triệu chứng gây bệnh héo lá xanh
Lá cây bị bệnh có thể hồi phục một vài ngày vào buổi sớm và ban đêm khi
sương xuống độ ẩm không khí cao. Đoạn thân, cành bị bệnh thường sùi nốt nhỏ
16
xung quanh. Nếu cắt đôi thân, cành cây bị bệnh nhìn rõ thấy bó mạch hoá nâu chứa
dịch nhờn màu trắng đục. Bệnh lây lan rất nhanh, làm chết 30-70% số cây trong
ruộng.
Nguyên nhân gây bệnh héo lá xanh
Vi khuẩn thích hợp trong điều kiện nhiệt độ 25-350C, mưa to, mưa dài ngày,
ẩm độ đất, ẩm độ không khí tăng cao. Vi khuẩn xâm nhập, lây lan từ cây bệnh hoặc
ngoài môi trường vào cây khoẻ qua vết thương trong quá trình thao tác bổ củ
giống, bấm ngọn, tỉa lá hoặc do mưa to làm dập lá. Bệnh hại nặng trong vụ khoai
sớm và khoai vụ xuân. Nguồn bệnh cho năm sau là vi khuẩn trong đất, vi khuẩn có
thể sống lâu trong đất tới 5-6 năm và trên tàn dư cây bệnh vụ trước, đặc biệt có
nhiều trong phân chuồng tươi chưa ủ.
Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY
Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education
Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại: