Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TRÊN THẾ GIỚI 1. Đặc điểm phân loại và tên gọi các loài Quế chủ yếu. Trên thế giới, các nhà khoa học đã xác định chi Quế (Cinnamomum) có hơn 300 loài, phân bố chủ yếu tại các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới của Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ, châu Á, châu Đại Dương và Australia, Van Der Werff et al (1996) [96].
Quế là tên gọi chung của một số loài có dầu thơm, được gây trồng phổ biến để lấy vỏ và tinh dầu gồm: loài Cinnamomum verum, có nguồn gốc ở Sri Lanka và có tên thương mại quốc tế là Quế Sri Lanka (Sri Lanka cinnamom) hoặc Quế Ceylon (Ceylon cinnamom); loài Cinnamomum cassia có tên khác là Cinnamomum aromaticum được gọi là Quế Trung Quốc LV tạo động lực (Chinnese cassia) hoặc Quế Việt Nam (Vietnamese cassia), có nguồn gốc từ các tỉnh phía Nam Trung Quốc và Việt Nam; loài Cinnamomum burmannnii hay còn gọi là Quế Indonesia (Indonesian cassia); loài Indian cassia hoặc Cinnamomum tamala chủ yếu ở Ấn Độ; các loài Cinnamomum impressinervium và Cinnamomum bejolghota cũng phân bố chủ yếu ở Ấn Độ nhưng không phổ biến (P. Nirmal Babu, 2004) [92], Zeng, C. Theo Kostermans (1961) [79], Ravindran et al (2004) [91], Balasubramanian et al (1993) [72] thì đặc điểm phân loại và nhận biết các loài Quế thường dựa vào 4 đặc điểm chính, gồm: (i) chiều dài của gân lá; (ii) mặt lá có lông; (iii) đế quả; (iv) số lượng tế bào bao phấn của nhị hoa. Nhìn chung, về phân loại thực vật và tên gọi đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm từ rất sớm, đã xác định các loài trong chi Cinnamomum khá phong phú và hoàn thiện, ít có tranh luận về phân loại.
Đặc điểm sinh học một số loài Quế chủ yếu 1. Đặc điểm hình thái một số loài Quế chủ yếu Mỗi loài Quế các đặc điểm hình thái khác nhau, khi nghiên cứu các trường hợp cụ thể, các tác giả đã mô tả đặc điểm hình thái chung và những đặc điểm dễ nhận biết, điển hình là các công trình nghiên cứu của P. Ravindran et al (2004) [91]; Nguyen Kim Dao (2004) [88]; Hasanah et al (2004) [76]; Ariyarathne et al (2018) [70]. Các loài Cinnamomum tamala và Cinnamomum Burmannii là cây gỗ nhỏ, có chiều cao đạt khoảng 15m.
cassia là cây gỗ nhỡ đến lớn, chiều cao có thể đạt từ 16 -18 m hoặc từ 18 - 20 m, đường kính của các loài này có thể đạt 60 cm, gốc có thể hơi có bạnh vè; vỏ nhẵn có mầu nâu sáng hoặc hơi hồng, có độ dầy tới 10 mm hoặc hơn, có vị cay; lá mọc đối hoặc gần đối, lá có hình bầu dục hoặc elip, đầu lá vuốt nhọn; thời gian ra hoa thay đổi theo từng loài, thường từ tháng 10 năm trước đến tháng 2 năm LV tạo động lực sau và quả chín vào tháng 5 đến tháng 6 hàng năm. Ravindran et al (2004) [92] kích thước và hình thái lá giữa các loài có sự khác nhau khá rõ rệt, ngay trong cùng 1 loài nhưng phân bố tự nhiên hoặc được trồng ở những nơi khác nhau cũng có sự khác biệt khá lớn. Chiều dài lá của loài Cinnamomum verum dao động từ 8,7 đến 22,7 cm, trung bình khoảng 13 cm; chiều rộng từ 3,3 - 8,3 cm, trung bình 5,1 cm. Đối với lá của loài Cinnamomum cassia cả chiều dài và rộng đều lớn hơn, chiều dài trung bình khoảng 16,25 cm và chiều rộng trung bình 3,8 cm.
Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về đặc điểm hình thái thường gắn liền với các nghiên cứu phân loại thực vật và tên gọi, chỉ tập trung vào các đặc điểm hình thái thân, lá, hoa và quả. Đặc điểm phân bố và sinh thái một số loài Quế chủ yếu Các loài Quế có tinh dầu chủ yếu phân bố ở vùng châu Á, điển hình là loài Cinnamomum verum, là loài cây bản địa của Sri Lanka và Nam Ấn Độ, Kostermans, A. Loài Cinnamomum tamala có phân bố ở hầu hết các vùng Himalaya nhiệt đới, cận nhiệt đới và mở rộng đến vùng Đông 8 Bắc của Ấn Độ, ở độ cao đến dưới 2.000 m so với mực nước biển (Anandaraj, N. Loài Quế này có phân bố tự nhiên ở Nêpal, Băng La Đét và Myanmar.
Loài Cinnamomum burmannii hay còn có các tên gọi khác như: java cassia, fagot cassia, padang cassia, batavia cassia, korintji cassia, vera cassia,… chúng có phân bố tự nhiên ở vùng giữa Indonesia và Malaysia, hiện nay được trồng phổ biến để sản xuất hàng hóa ở bán đảo Timor. Ở Indonesia, chúng có phân bố tự nhiên từ mặt biển đến độ cao 2.000 m, trung tâm vùng trồng Quế ở Indonesia là Padang, ở độ cao từ 500 - 1.300 m so với mực nước biển (P. Ravindran et al, 2004) [92]. Loài Cinnamomum cassia có phân bố tự nhiên ở các tỉnh phía Nam của Trung Quốc, tập trung nhiều các ở tỉnh Quảng Đông và Quảng Tây, thường ở độ cao dưới 300m so với mực nước biển, nơi có nhiệt độ bình quân hằng năm khoảng 22°C, lượng mưa bình quân khoảng 1250 mm/năm, số ngày ẩm là 135 ngày/năm; nhiệt độ cao nhất là 38 0C và nhiệt độ LV tạo động lực thấp nhất là 00C (Nguyen Kim Dao, 2004) [88].
Ranatunga et al, (2004) [90] thì Quế là cây trồng có thể gây trồng được trên nhiều loại đất đai và điều kiện khí hậu khác nhau, cụ thể là: loài Cinnamomum verum có thể trồng được ở những nơi có điều kiện khí hậu từ bán khô hạn đến ẩm, từ đất pha cát đến đất feralit có hàm lượng sét cao, giầu mùn và hơi chua (pH Kcl≈ 4,5 - 5,5), thoát nước, có đá lẫn; chế độ nhiệt và chế độ ẩm có biên độ dao động khá lớn, nhiệt độ trung bình năm từ 20 - 300C; lượng mưa từ 1.500mm, độ cao khoảng 300-350m so với mực nước biển; tuổi thọ của cây Quế có thể lên tới 30 - 40 năm, với điều kiện lập địa thích hợp. Ngược lại, loài Cinnamomum cassia lại thích hợp với điều kiện nhiệt đới nóng ẩm, tầng đất sâu, giầu mùn, độ cao thích hợp dưới 500m so với mực nước biển, nhưng cũng có khi bắt gặp phân bố tự nhiên ở độ cao hơn 1. Đặc điểm đa dạng di truyền của một số loài Quế Để đánh giá đặc điểm di truyền của 2 loài Cinnamomum camphora và Cinnamomum verum, Govinden et al (2007) [75] đã sử dụng 11 mồi RAPD để 9 đánh giá sự khác biệt giữa 2 loài C. Kết quả phân tích 11 mồi RAPD thu được các băng ADN dao động từ 400bp tới 3800bp.
Số băng thu được ở mỗi mồi dao động từ 1 tới 14 băng, trung bình 8 băng/mồi. Tất cả những mồi được sử dụng đều cho số băng đa hình cao, điều này cho thấy ở đây có sự khác biệt giữa 2 loài. Trong một nghiên cứu khác ở Thái Lan Miss, J. (2010) [83] đã sử dụng phương pháp đánh giá các đặc điểm hình thái kết hợp với chỉ thị phân tử RAPD để đánh giá đa dạng di truyền quần thể của 73 giống Quế thuộc 17 loài được chọn từ 6 tỉnh ở miền Nam Thái Lan.
Đồng thời đã sử dụng 50 mồi RAPD đã được sàng lọc và 10 mồi cho kết quả đa hình đã được chọn ra để đánh giá đa dạng di truyền của các mẫu. Kết quả sử dụng 10 mồi RAPD thu được 78 băng ADN, trong đó có 75 băng đa hình (chiếm 96,15%). Sử dụng phần mềm NTSYS version 2.1 để phân tích hệ số tương đồng di truyền và cây LV tạo động lực phân loại. Hệ số tương đồng di truyền giữa các mẫu giống Quế dao động từ 0,397 đến 0,987, trung bình 0,641; 73 mẫu giống Quế được chia làm 5 nhóm.
Trong đó, có hai nhóm loài C. ilicioides có mối quan hệ di truyền gần gũi nhất, hệ số tương đồng di truyền trung bình cao nhất là 0,843; hai nhóm loài C. mollisimum hệ số tương đồng di truyền trung bình nhỏ nhất là 0,522; còn lại 1 nhóm loài khác biệt hẳn các nhóm trên. Tương tự như vậy, Sandigawad A.
M et al (2011) [93] đã sử dụng 40 marker RAPD để đánh giá mối quan hệ di truyền giữa 8 loài thuộc chi Cinnamomum ở Nam Ấn Độ. Kết quả sử dụng 40 mồi RAPD thu được 111 băng ADN trong đó có 98% đa hình. Mồi OPB - 17 nhân lên được số băng lớn nhất là 16 băng. Mồi OPA19 và OPB - 16 nhân lên được số băng nhỏ nhất là 3 băng.
Số băng nhân lên trung bình là 8,54 băng/mồi. Kích thước băng nhân lên được cao nhất là 4200bp và thấp nhất là 100bp. Hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0,17 (giữa C. travancoricum) đến 0,81 (giữa C.
Dựa vào sơ đồ hình cây, 8 loài thuộc chi 10 Cinnamomum được chia thành 2 nhóm. Nhóm B duy nhất có 1 loài C. Như vậy, chỉ thị RAPD được sử dụng thành công trong việc phân loại và nghiên cứu phát sinh loài ở các loài thuộc chi Cinnamomum. Công dụng và giá trị sử dụng của vỏ và tinh dầu Quế Theo Vijayan and R.
Ajithan Thampuran (2004) [95]; Chowdhury, S et al (1998) [73] cho thấy sản phẩm chính của cây Quế là vỏ và tinh dầu, có giá trị sử dụng rất đa dạng và nhiều công dụng. Quế được sử dụng làm thực phẩm và là một loại gia vị quan trọng thứ hai sau Hồ tiêu ở các nước Âu Mỹ. Quế được sử dụng trong y học cổ truyền từ rất lâu tại Trung Quốc, Ấn Độ và Việt Nam (Zhu, L. Quế có tác dụng làm toát mồ hôi và được sử dụng như một loại thuốc hạ sốt, chống sốt LV tạo động lực rét, giảm đau đầu, đau cơ, đau khớp và làm tăng nhiệt độ cơ thể, cải thiện máu lưu thông, có tác dụng điều trị chán ăn, tim mạch, đường ruột.
Quế được sử dụng cho bào chế dược phẩm. Quế có dược tính chống sốt rét, chống dị ứng và miễn dịch, hạ huyết áp và tác dụng tim mạch. Vỏ và tinh dầu quế là thành phần chính trong nhiều công thức bào chế thuốc của Ấn Độ, Anh, Trung Quốc, Úc, Bỉ, Châu Âu, Pháp, Đức, Hungary, Nhật Bản, Hà Lan, Bồ Đào Nha và Thụy Sĩ (Chungling Zang aet al 2019) [74]. Ngoài ra, Tinh dầu quế cũng được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và mỹ phẩm.
Dầu Quế được sử dụng tạo hương vị cho các loại đồ uống và nước giải khát (B. Tinh dầu Quế và thành phần hóa học của tinh dầu Khảo sát tinh dầu trong các loài Quế, Wijesekera R.B et al (2004) [97] cho thấy các loài trong chi Quế đều có tinh dầu. Tuy nhiên, hàm lượng và thành phần hóa học có trong tinh dầu phục thuộc vào các loài quế khác nhau, giống và nơi trồng khác nhau, tinh dầu từ các bộ phận khác nhau (vỏ, thân, rễ, lá).