Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học 1. Phân loại khoa học cây Hồi Giới (regnum): Thực vật (Plantate) Bộ (ordo):Hồi (Illiciales) Họ (familia): Hồi (Illiciaceae) Phân họ (subfamilia): Hồi (Illiciaceae) Chi (genus): Loài (species): Hồi (Illicium verum Hook. Đặc điểm hình thái Illicium verum Hook.
Tên đồng nghĩa: Illicium anisatum Lour, 1790, non L, 1759; Badianifera officinarum Kuntze, 1891. Tên khác: Đại Hồi, Bát giác hương, Đại Hồi hương, Hồi sao, Hồi 8 cánh, Mắc Hồi (Tày). Họ: Hồi - Illiciaceae Tên thương phẩm: Chinese star anise, Star anise, Anise oil. Thân: Hồi là cây gỗ trung bình, xanh quanh năm, cao 6 – 8m, có khi cao tới 15m, đường kính thân 15 – 30cm.
Thân mọc thẳng, tròn, dạng cột, vỏ ngoài màu nâu xám. Cành non hơi mập, nhẵn màu lục nhạt, nhẵn, sau chuyển màu nâu xám, cành rất giòn và tương đối thẳng.Tán cây hình tháp, tròn đều. Lá: Lá mọc cách, thường tập trung ở đầu cành trông như mọc vòng, mỗi vòng thường 3 – 5 lá. Phiến lá nguyên, dày, cứng, giòn hình trứng thuôn hay trái xoan, dài 6 – 12 cm, rộng 2 – 2,5 cm, gốc lá hình nêm, chóp lá nhọn hoặc tù, mặt trên màu xanh thẫm, nhẵn bóng, mặt dưới xanh nhạt, gân lá dạng lông chim gồm 9 – 12 đôi không nổi rõ; cuống lá dài 7 – 10 mm và nhẵn.
Hoa: Cây Hồi sau khoảng 5 - 7 năm tuổi thì bắt đầu ra hoa và cho quả. Một năm có 2 vụ hoa quả, vụ chính (vụ mùa) hoa nở vào tháng 7 đến tháng 10 năm trước và quả chín vào tháng 9 - 10 năm sau, vụ phụ (vụ chiêm) hoa nở vào tháng 6-7 năm trước và quả chín tháng 4 - 5 năm sau. Hoa lưỡng tính, to, mọc đơn độc hoặc từ 2 – 3 cái ở kẽ lá; cuống hoa to và ngắn; đài 5 – 6 phiến màu lục và rụng 2 ngay sau khi hoa nở; cánh hoa 16 – 20, hình bầu dục, thường nhỏ hơn các lá đài mặt ngoài màu trắng, mặt trong màu hồng thẫm. Quả: Quả Hồi lúc tươi màu xanh nhạt, khi chín thì khô cứng màu nâu, quả hình ngôi sao 6 – 10 cánh, thường 8 cánh (các cánh thường gọi là các đại).
Mỗi cánh có 1 hạt.Hạt màu đỏ hoặc nâu sẫm.Trong các bộ phận cây Hồi đều có tinh dầu, đặc biệt ở quả có hàm lượng tinh dầu cao nhất (trung bình 8 - 11% ở quả khô). Tinh dầu Hồi có màu vàng, thành phần chủ yếu là trans-anethol chiếm khoảng 80%.[18] Các thông tin khác về thực vật: Chi Hồi (Illicium) gồm khoảng trên 40 loài, phân bố chủ yếu ở khu vực Đông Nam Á, Đông Á và Bắc Mỹ. Đến nay, ở nước ta đã phát hiện được khoảng 16 loài thuộc chi Hồi (chiếm 40% số loài của cả chi). Riêng tại Sa Pa (Lao Cai) đã gặp tới 6 loài [2,3,6,7].
Dựa vào đặc điểm số lượng noãn trên mỗi quả, Lưu Đàm Cư và cộng sự (2005) [1] đã xếp các dạng Hồi tại Lạng Sơn vào 3 nhóm chính: Nhóm 8 cánh: trong mỗi quả có (7-)8 - (-10) lá noãn. Trong đó số quả có 8 lá noãn chiếm ưu thế (75 - 91%). Nhóm trung gian: trong mỗi quả có (5-)8(-13) lá noãn. Trong đó số quả có 8 lá noãn không vượt quá 60,9%.
Nhóm quả nhiều lá noãn: trong mỗi quả có từ 7 - 13 lá noãn. Trong đó số quả có 9 - 13 lá noãn chiếm ưu thế (61,9 - 95,6). Phân bố: Ở Việt Nam đến nay vẫn chưa gặp Hồi (Illiciumverum) sinh trưởng ở trạng thái hoang dại. Nhiều ý kiến cho rằng, Hồi là cây nguyên sản ở vùng Đông Bắc Việt Nam và Nam Trung Quốc.
Tại Việt Nam, Hồi được trồng chủ yếu ở Lạng Sơn (Văn Quan, Bình Gia, Cao Lộc, Bắc Sơn, Chi Lăng, Văn Lãng, Thị xã Lạng Sơn, Lộc Bình, Đình Lập, Tràng Định.) và Quảng Ninh (Bình Liêu). Gần đây Hồi đã được đưa trồng ở Cao Bằng (Đông Khê) và Bắc Kạn.Ở trên thế giới cây Hồi cũng được trồng nhiều tại miền Nam Trung Quốc (Quảng Đông, Quảng Tây, Vân Nam, đảo Hải Nam). Hồi đã được nhập trồng tại Nhật Bản, Ấn Độ. Đặc điểm sinh thái Hồi đã được trồng từ rất lâu đời tại các khu vực đồi núi vùng Đông Bắc Việt Nam và miền Nam Trung Quốc.
Các rừng Hồi hiện có, tập trung chủ yếu ở độ cao (200-)300 - 400(-600)m, với nhiệt độ trung bình năm trong khoảng 18 – 22ºC và tổng lượng mưa trung bình năm (1. Cây ưa lớp đất mặt dày, độ phì cao, thoát nước tốt, có độ pH 5 - 8, đặc biệt là đất feralit màu đỏ, màu nâu đến màu vàng, phát triển trên sa diệp thạch. Hồi là cây ưa sáng, song ở giai đoạn non lại cần được che bóng. Trong giai đoạn đầu, cây sinh trưởng rất nhanh theo chiều cao (tăng trưởng theo chiều cao có thể đạt tới 1,5 - 2,0 m/năm).
Cây 5 - 6 năm tuổi có thể cao tới 9 - 10m.Cây trồng từ hạt có thể ra hoa, bói quả ở giai đoạn 5 - 6 năm tuổi.Thông thường, Hồi nảy chồi vào 2 vụ trong năm. Vụ chính (còn gọi là vụ xuân) cây nảy chồi vào cuối tháng 1 đầu tháng 2; vụ phụ (hè thu) từ các tháng 6 - 7 đến 10 - 11. Vụ hoa chính thường vào tháng 7 - 9 và cho quả chín vào tháng 7 - 9 năm sau. Đây là vụ Hồi chính (vụ Hồi mùa).
Thực tế thì vào tháng 3 - 4 hàng năm cũng có một vụ Hồi chiêm, Thời gian từ khi nở hoa, thụ phấn đến lúc quả chín thường kéo dài khoảng 1 năm. Thường sau mỗi chu kỳ 2 - 3 năm cây lại sai quả một lần. - Công dụng: + Thàn phần hóa học: Thành phần hoá học: Tinh dầu Hồi chứa chủ yếu ở trong quả (3 - 3,5% trong quả tươi và 8 - 13% trong quả khô). Trong lá cũng chứa tinh dầu, nhưng hàm lượng thấp (0,3 - 1,0%).
Thành phần chủ yếu của tinh dầu là trans-anethol (80 - 98%); ngoài ra còn có khoảng trên 20 hợp chất khác (limonen, α-pinen, β-phellandren, linalool, δ-3-caren, methylchavicol. Dưới đây là mối tương quan giữa độ đông và hàm lượng trans-anethol trong tinh dầu Hồi: Bảng 1. Hàm lượng của trans-anethol trong tinh dầu Hồi Độ đông (0C) 21,1 18,6 16,3 14,0 11,6 9,9 8,0 6,2 Hàm lượng trans-anethol 100 95 90 85 80 75 70 65 trong tinh dầu (%) 4 Hạt Hồi chứa khoảng 50 -80% dầu béo với thành phần chính là các acid oleic, linoleic, stearic và myristic. Những nghiên cứu gần đây của Viện Hoá học (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã cho biết, từ quả Hồi (đôi khi còn có tên gọi là “hoa Hồi”) đã tách và chiết được acid shikimic.
Cứ 100kg quả Hồi khô có thể chiết được từ 6,5 - 7kg acid shikimic. Acid shikimic được coi là nguồn nguyên liệu quan trọng để chế biến thuốc tamiflu, một loại thuốc chủ yếu để chữa trị bệnh cúm gia cầm H5N1 hiện nay[24]. + Công dụng: Hồi đã được sử dụng làm gia vị và làm thuốc từ hàng nghìn năm trước đây ở nước ta cũng như ở Trung Quốc. Quả và tinh dầu Hồi là loại gia vị thơm, hấp dẫn trong chế biến thực phẩm.
Tinh dầu Hồi được sử dụng nhiều trong công nghệ chế biến rượu khai vị, rượu mùi, nước ngọt và bánh kẹo.Hương vị hấp dẫn của Hồi vừa có tác dụng kích thích tiêu hoá, vừa gây cảm hứng ngon miệng. Trong y học dân tộc ở nước ta cũng như tại Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ., Hồi được dùng làm thuốc gây trung tiện, kích thích tiêu hoá, chữa đau bụng, giảm đau, giảm co bóp trong dạ dày, trong ruột, lợi sữa, chữa trị nôn mửa, đau, thấp khớp, đau lưng, ngộ độc thịt cá và chữa trị khi bị rắn độc cắn. Tây y coi tinh dầu Hồi có tính kích thích, tăng cường như động ruột, dùng chữa đau bụng, tăng tiết dịch đường hô hấp, giúp tiêu hoá, giảm đau, khử đờm. Tinh dầu Hồi có tác dụng kháng khuẩn, ức chế sự phát triển của vi khuẩn lao và nhiều loại vi khuẩn khác, nên được dùng làm thuốc sát khuẩn, trị nấm ngoài da và ghẻ lở.
Hồi còn được dùng trong việc sản xuất, chế biến thuốc trừ sâu có nguồn gốc thảo mộc, diệt chấy, rận, rệp, và một số ngoại ký sinh trùng ở gia súc[22]. Phân bố địa lý Cây Hồi có phân bố nhiều ở các tỉnh biên giới Việt - Trung như Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Quảng Ninh. Lạng Sơn là một tỉnh miền núi phía Bắc, có tổng diện tích tự nhiên là 832. Trong đó đất có rừng 372.500,8 ha, diện tích rừng Hồi 33.503 ha ,chiếm 70% so với diện tích rừng Hồi cả nước.
Hồi phân bố hầu hết ở các huyện, thành phố của Lạng Sơn, nhưng tập trung nhiều ở các huyện: Văn Quan, Bình Gia [17,22,23]. Giá trị kinh tế, khoa học và bảo tồn Không chỉ ở châu Á (đặc biệt là các nước khu vực Đông Nam Á), mà tại nhiều nước châu Âu (Pháp, Đức, Ý.) và châu Mỹ (Hoa Kỳ, Cu Ba.) quả và tinh dầu Hồi được coi là gia vị ưa thích trong chế biến thực phẩm. Trong danh mục các thương phẩm an toàn được phép sử dụng trong sản xuất thuốc và chế biến thực phẩm của Hoa Kỳ, quả Hồi mang ký hiệu “GRAS 2095” và tinh dầu Hồi mang ký hiệu “GRAS 2096”. Hồi lại là nguồn nguyên liệu có thể tách chiết acid shikimic, nguồn nguyên liệu để tổng hợp chất Osaltamivir - hoạt chất của thuốc tamiflu - hiện được coi là thuốc kháng virus có hiệu quả trong việc phối hợp điều trị cúm gia cầm H5N1 trên người nếu được sử dụng ở giai đoạn sớm.
Trong hệ thực vật Việt Nam, chi Hồi (Illicium) có nguồn gen rất phong phú, rất đa dạng, hiện đã thống kê được khoảng 16 loài. Tất cả các loài trong chi Hồi (Illicium) ở nước ta đều chứa tinh dầu với các thành phần hoá học khác nhau. Ở một số loài tinh dầu lại chứa chủ yếu là safrol, linalool và methyl eugenol. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1.
Nghiên cứu về cấu trúc rừng Mô hình sinh trưởng từ những biểu đồ đơn giản nhất cho đến những phần mềm máy tính phức tạp đã và đang là những công cụ quan trọng trong quản lý rừng (Vanclay, 1998; Pote' and Bartelink, 2002). Sinh khối và hấp thụ các bon có thể được xác định bằng mô hình sinh trưởng. Trên thế giới đã có rất nhiều mô hình sinh trưởng đã được phát triển và không thể tìm hiểu được phương pháp cụ thể của mỗi mô hình. Vì vậy cần phải xác định được những điểm chung để phân loại mô hình (Vanclay, 1998).
Có thể phân loại mô hình thành các dạng chính sau đây: 1.