CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1. Giới thiệu sơ lược về chi Citrus – họ Rutaceae Họ Rutaceae còn gọi là họ Cam – quýt hay Cửu lý hương, tên thường gọi của các loài cây có múi. Cây bụi hoặc gỗ, lá đơn hoặc lá kép (có khi chỉ có một lá chét), mọc cách hay mọc đối. Họ Rutaceae rất gần với họ Xoài (Anacardiaceae) và họ Thanh thất (Simaroubaceae).
Hoa thường lưỡng tính [1]. Mô tả thực vật - Thân: thường là cây gỗ, to hay nhỏ, nhiều loại có gai [4]. - Lá: mọc cách, không có lá kèm, thường kép hình lông chim. Lá Bưởi có thể coi như một lá kép lông chim mà 2 lá chét ở dưới đã dính vào cuống tạo thành cánh [4].
- Cụm hoa: Hoa mọc riêng lẻ hoặc tụ thành xim, chùm, ngù, tán [4]. - Hoa: thường đều, lưỡng tính, mẫu 5. Đĩa mật to nằm giữa bộ nhị và bầu. Bao hoa: 5 lá đài rời hay dính, 5 cánh hoa rời [4].
- Quả mọng đặc biệt: vỏ quả ngoài có nhiều túi tiết tinh dầu, vỏ quả giữa trắng và xốp, vỏ quả trong mỏng và dai; từ vỏ quả trong mọc ra nhiều lông chứa đầy nước ngọt. Hạt đôi khi có nội nhũ, hạt đa phôi ở Citrus [4]. - Cơ cấu học: Túi tiết tinh dầu kiểu tiêu ly bào trong tất cả các mô, nhất là phiến lá, vách bầu, vỏ quả [4]. Phân loại và phân bố chi Citrus Họ Rutaceae là họ thực vật lớn trên thế giới với khoảng 160 chi và 1650 loài, được phân bố rộng rãi trong các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và các vùng khí hậu ôn hòa ấm áp, đặc biệt có nhiều ở Nam Phi, Australia, Malaysia, Nhật, Trung Quốc, Ấn Độ,… [51].
-4- SV: LÊ HỮU THÀNH TINH DẦU LÁ CHI Citrus TỔNG QUAN Ở Việt Nam họ Rutaceae có gần 30 chi và 110 loại [2]: - Cam chanh (Citrus aurantium L) - Cam sành (Citrus nobilis Lour.) - Quýt (Citrus reticulata Blco.) - Bưởi (Citrus grandis (Linn.) Osbeck) - Chanh (Citrus aurantifolia (Christm, & Panz.) - Phật thủ (Citrus medica L. var digitata Riss). Chi Citrus phân bố rộng rãi trên toàn thế giới. Theo Iwamasa, chi Citrus có nguồn gốc gần Assam ở Ấn Độ khoảng 30 đến 40 triệu năm trước [35].
Những trái cây thuộc chi Citrus trải dài từ phía Tây, lan sang khu vực Trung Đông và Địa Trung Hải, vượt qua Đại Tây Dương và cuối cùng tới Mỹ và các nước thuộc vùng Tây Ấn. Một phần lan rộng về phía Đông, qua Thái Lan, Malaysia, Trung Quốc và các nước Đông Nam Á khác. Ngày nay, hầu hết các loại trái cây thuộc chi Citrus được trồng rộng rãi ở các vùng ôn đới và nhiệt đới ở cả hai nửa bán cầu. Các loại thực vật thuộc chi Citrus có thể nhân giống và tạo ra giống mới bằng nhân giống vô tính hay cây con tự nhiên, bằng sự lai giống và đột biến.
Ngoài những hình thức di truyền tự nhiên, nhiều giống lai nhân tạo mới được tạo ra bởi những nhà nhân giống Citrus. Chi Citrus gồm khoảng trên dưới 20 loài. Việc phân loài trong chi Citrus hiện nay khá phức tạp và ngày càng mơ hồ. Các nguyên tắc phân loại chi Citrus được biết đến nhiều nhất là của Swingle và Tanaka.
Theo Swingle, chuyên gia nổi tiếng về Citrus, cho rằng giống Citrus gồm 16 loài và 8 chủng loại khác nhau bắt nguồn từ vùng New Guinea – Melanesia [62], nhưng lại có một sự khác biệt về số loài được phân loại theo Tanaka là 159 loài [64,65]. Đến nay người ta đã biết có rất nhiều phân loài, nhiều dạng trung gian gữa các loài và nhiều giống lai tạo. -5- SV: LÊ HỮU THÀNH TINH DẦU LÁ CHI Citrus TỔNG QUAN Thực vật thuộc chi Citrus ở Việt Nam theo Phạm Hoàng Hộ mô tả khoảng 24 loài [5], còn theo danh mục các loài thực vật Việt Nam thì chi Citrus có 15 loài [7], phân bố ở khắp nơi trong cả nước. Ở Việt Nam điều kiện khí hậu và đất đai rất thuận lợi cho việc phát triển các loại Citrus nên được trồng rộng rãi khắp các vùng trung nước.
Các loại chính đều có ở Việt Nam. Trong đó cam sành, cam chanh, bưởi, quýt được trồng nhiều ở Việt Nam suốt từ Bắc đến Nam. Trong các gia đình nông thôn ở Việt Nam hay trong các nông trường lớn thuộc các vùng như Bố Hạ (Hà Bắc), Hòa Bình, Hà Tây, Nghệ An, Hà Tĩnh, Nha Trang, vùng đồng bằng sông Cửu Long,… Bảng 1.1 Tóm tắt các đặc điểm chính để phân loại các loài Citrus. Hình dạng Tên Màu hoa Dạng cuống lá Màu quả quả Bưởi Trắng To, cành To, tròn Vàng nhạt Cam Trắng To, cành Tròn Da cam Cam đường Trắng To, cành Bẹp, bóc vỏ dễ Da cam Cam sành Trắng To, cành Tròn, bóc vỏ dễ Da cam Phật thủ Trên trắng dưới đỏ To, cành Có ngón Vàng Quất Trắng Không có cành Nhỏ, bóc vỏ dễ Da cam Quýt Trắng Không có cành Bẹp, bóc vỏ dễ Xanh Chanh Hồng tím Không có cành Tròn Xanh -6- SV: LÊ HỮU THÀNH TINH DẦU LÁ CHI Citrus TỔNG QUAN 1.
Tình hình sản xuất chi Citrus ở Việt Nam và trên thế giới Bốn loại trái cây được phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới bao gồm trái cây thuộc chi Citrus, chuối, táo và nho. Năm 1991, trái cây thuộc chi Citrus đã thống trị trên thị trường trái cây thế giới. Hiện nay có khoảng 1,6 triệu hecta diện tích đất trồng cam quýt thuộc 49 nước trên thế giới. Tổng sản lượng trái cây thuộc chi Citrus năm 2008 là 79,6 triệu tấn.
Trong đó chiếm sản lượng cao nhất là Trung Quốc, tiếp đến là Brazil, Mỹ, EU,… Tinh dầu thuộc chi Citrus cũng là nguồn nguyên liệu phổ biến cho nước hoa [55].1 Sản lượng các loại trái cây trên toàn thế giới -7- SV: LÊ HỮU THÀNH TINH DẦU LÁ CHI Citrus TỔNG QUAN Hình 1.2 Sản lượng trái cây thuộc chi Citrus của các quốc gia năm 2009 Theo thống kê của Hiệp hội trái cây Việt Nam năm 2003, nước ta có diện tích trồng cây thuộc chi Citrus là 78.649 hecta, đạt sản lượng 497. Đến năm 2005, sản lượng tăng đến 109. Ứng dụng của tinh dầu thuộc chi Citrus – họ Rutaceae Hoạt tính sinh học của tinh dầu bao gồm: hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng sâu, kháng oxi hóa, kháng tế bào, … đã được nghiên cứu rất nhiều, trên nhiều lại tinh dầu khác nhau [12]. Nước trái cây cô đặc thường bị mất mùi sau quá trình chế biến vì thế nhà sản xuất thường cho thêm hương vỏ quả và phần hương thu hồi trong nước quả để nước trái cây đạt được chất lượng như nước trái cây tự nhiên.
Hiện nay nhiều nước trên thế giới đã -8- SV: LÊ HỮU THÀNH TINH DẦU LÁ CHI Citrus TỔNG QUAN sử dụng tinh dầu Citrus như cam, chanh trong công nghiệp sản xuất nước uống như soda, xiro. Rượu cam, rượu chanh, rượu quýt có tác dụng kích thích khẩu vị, hiện nay rất phổ biến, vì thế nên tinh dầu chi Citrus đã được dùng ngày càng phổ biến trong công nghiệp sản xuất rượu. Ngoài ra, tinh dầu chi Citrus cũng được sửu dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất bánh, kẹo, kem, chè nhằm làm tăng hương vị sản phẩm, giúp cho sản phẩm có hương bị đặc trưng và hấp dẫn hơn. Quả cam, chanh là một phần quen thuộc trong chế độ ăn của con người.
Chúng chứa nhiều vitamin C và các thành phần dinh dưỡng như kali, acid folic, pectin và chất xơ là rất quan trọng cho sức khoẻ của con người [63]. Trong dân gian, quả chanh được dùng làm thuốc giải nhiệt, giúp ăn ngon miệng, lợi tiêu hoá, còn dùng làm thuốc trị ho, long đờm, trị nôn ra mật. Lá chanh dùng làm gia vị và cũng được dùng làm thuốc trị sốt rét dai dẳng, cảm cúm, hen phế quản, ho gà và trị bệnh ngoài da, rắn cắn. Người ta dùng nước hãm lá uống để trị cao huyết áp, còn lá dùng làm thuốc trị giun.
Loài cam (Citrus sinensis) cũng được dùng giải nhiệt, trị sốt, điều trị chứng xuất tiết và giúp ăn ngon miệng. Chỉ ăn toàn cam trong 3 ngày liền có tác dụng như một liều thuốc tẩy độc rất tốt. Uống nước vỏ cam nấu chín có tác dụng kích thích nội tiết nước mật, làm tăng nhu động ruột, chống bệnh táo bón [2]. Năm 1983, Wattenberg [68] trong thử nghiệm trên chuột chủng Sprague – Dawley có sử dụng tinh dầu vỏ cam với 5% limonene đã xác định khả năng ức chế sự phát triển khối u của ung thư vú khi cho sử dụng DMBA (7,12-Dimethylbenz(a) anthracene) hóa chất gây khối u vú.
Ngoài ra khi sử dụng khẩu phần ăn trên động vật có chứa limonene trong tinh dầu vỏ cam, các nhà khoa học đã chứng minh sự tác động ức chế phát triển của dòng tế bào ung thư tụy trên chuột túi má Syruan, ức chế phát sinh ung thư gan và phổi cả ở giai đoạn khởi đầu và phát triển, ức chế sự phát triển khối u và canxinôm trên chuột cái chủng A/J khu luồn ống qua miệng cho chuột tinh dầu có chứa limonene 1 giờ trước khi sử dụng NDEA (N-nitrosodiethylamine). -9- SV: LÊ HỮU THÀNH TINH DẦU LÁ CHI Citrus TỔNG QUAN Fatima Alaba Ibrahim và các cộng sự để thử nghiệm khả năng làm giảm đường huyết khi sử dụng tinh dầu lá Citrus aurantifolia trên chuột. Cụ thể sử dụng tinh dầu Citrus aurantifolia trong màng bụng (100 mg / Kg b.) cho chuột bị tăng đường huyết trong 14 ngày làm giảm đáng kể lượng đường máu và gan, trong khi nồng độ glycogen ở gan tăng đáng kể [34]. Tinh dầu lá chi Citrus Tinh dầu là những hỗn hợp khác nhau của các chất bay hơi có nguồn gốc chủ yếu từ thực vật.
Các chất này thường có mùi thơm và thành phần hóa học, cấu tạo, tính chất, điểm chảy, điểm sôi, độ tan trong nước hay trong các dung môi rất khác nhau; phần lớn không tan, chính xác là ít hay rất ít tan trong nước. Các thành phần của tinh dầu hòa tan lẫn nhau. Nếu một tinh dầu nào đó là một khối đồng nhất (một pha) sẽ bắt đầu sôi ở một nhiệt độ phụ thuộc thành phần và tỷ lệ các hợp chất có trong nó [12]. Tinh dầu từ lâu đã được loài người biết đến, ngay từ thời thượng cổ người ta đã biết đến và sử dụng các loại cây có tinh dầu ở dạng phơi khô, thời kỳ trung cổ khoảng thế kỷ thứ 15 tinh dầu ngày càng phổ biến, từ thế kỷ thứ 15 đến thế kỷ thứ 17 tinh dầu đã được sử dụng để làm thơm cho tóc và da mặt, dùng để chữa bệnh và dùng trong đời sống hàng ngày của con người.
Từ thế kỷ thứ 17 đến thế kỷ thứ 19, tinh dầu được dùng nhiều để trang điểm, làm thuốc và dùng trong công nghiệp với phạm vi rộng hơn.
