CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY DÓ BẦU 1.1 Tên gọi Tên khoa học: Aquilaria crassna Pierre. Tên thường gọi: cây dó bầu, trầm hương. Tên thương mại: Agarwood.2 Đặc điểm thực vật Cây dó bầu là loại cây thân gỗ sống lâu năm, cao từ 15-20 m, có cây cao đến 30 m. Thân thẳng, đường kính khoảng 40-60 cm, vỏ ngoài mỏng màu nâu xám.
Cành cong, mọc hơi chếch. Tán lá thưa, lá mọc so le, hình bầu dục hay hình trứng, nhọn ở gốc, thon hẹp ở đầu. Phiến lá dài 8-10 cm, rộng 3.5 cm, có mép phồng lên thành vòng. Mặt trên có màu xanh, sáng bóng, nhẵn, mặt dưới màu nhạt hơn, có lông mịn, cuống lá dài 4-6 mm.
Hoa nhỏ, có cuống, đài hoa hình chuông, màu vàng nhạt hay vàng lục, có lông mềm ở hai mặt. Hoa mọc thành cụm hay thành tán ở nách lá. Quả khô, loại quả nang, hình quả lê, có lông mịn, thông thường dài 4 cm, rộng 3 cm, dày 2 cm. Mỗi quả thường có từ 1- 2 hạt.
2 Hạt có hai phần, phần chính ở phía trên dạng hình nón và phần kéo dài ở phía dưới. Hạt khi chín có màu nâu, phần vỏ ngoài cùng hóa gỗ cứng, bên trong mềm có chứa nhiều dầu. a) Lá b) Hoa c) Quả d) Hạt Hình 1.2 Các bộ phận chính của cây dó bầu. Cây dó bầu sau khi trồng khoảng 4-5 năm tuổi thì bắt đầu ra hoa kết trái.
Tùy vào điều kiện thời tiết ở mỗi vùng mà thời gian này có sự khác nhau. Cây thường ra hoa và kết trái từ tháng 4 đến tháng 7 [1].3 Phân bố Trong tự nhiên cây dó bầu phân bố khắp các nước Châu Á từ Trung Đông, Nam Á, Trung Quốc cho đến các nước Đông Nam Á. Ở Việt Nam, cây dó bầu phân bố rải rác khắp các tỉnh vùng núi từ Hà Giang, Quảng Ninh, Hoà Bình, Tuyên Quang, Thanh Hóa, Nghệ An đến Tây Ninh, An Giang và Kiên Giang (đảo Phú Quốc). Tập trung nhiều nhất là ở các tỉnh mền trung và tây nguyên như Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Nam, Gia Lai, Kon Tum, Bình Ðịnh, Phú Yên, Khánh Hòa [1].4 Phân loại Trên thế giới có tổng cộng khoảng 25 loài dó bầu.
Ở nước ta, hiện đã phát hiện tất cả 6 loài: Aquilaria crassna, Aquilaria baillonii, Aquilaria banaense, Aquilaria malaccensis, Aquilaria sinensis và Aquilaria rugosa [2], [9], [19]. Trong đó, loài Aquilaria rugosa được phát hiện vào năm 2005 bởi GS.TS Lê Công Kiệt (Việt Nam) và TS.5 Đặc tính sinh học Cây dó bầu có khả năng hình thành một loại sản phẩm đặc biệt gọi là trầm hương. Tuy nhiên, không phải bất kỳ cây dó bầu nào cũng có trầm hương. Chỉ có một số cây nhiễm bệnh mới chứa trầm ở phần lõi của thân cây và quá trình này chỉ xảy ra đối với cây dó bầu còn sống.
Thường tìm thấy ở những cây dó bầu bị bệnh sau thời gian từ 10 ÷ 20 năm. Sự tạo thành trầm hương là kết quả của sự biến đổi các phần tử gỗ do quá trình chuyển hóa các bệnh lý ở những nơi cây bị bệnh, bị thương hoặc bị tác động bởi những yếu tố bên ngoài tạo nên vết thương xảy ra một cách tự nhiên từ năm này sang năm 4 khác. Ngày nay, người ta còn sử dụng các loài vi sinh để tạo nên các vết thương cho cây nhằm tăng khả năng hình thành trầm hương.3 Sự tạo thành trầm hương của loài Aquilaria crassna bị nhiễm bệnh. Tùy thuộc vào sự biến đổi các phần tử gỗ mà có thể thu được những sản phẩm khác nhau như: Tóc: do sự biến đổi một phần chất gỗ bên ngoài hình thành những đường đen như sợi tóc nhưng lượng tinh dầu rất ít nên thường được dùng làm nhang đốt.
Trầm hương: do sự biến đổi không hoàn toàn của phần tử gỗ. Gỗ trầm hương nhẹ, có vị cay, hơi đắng, mùi thơm nhẹ, có màu nâu hay sọc đen, ngấm tinh dầu trầm hương nhiều hơn tóc. Trầm hương càng tốt khi nó càng dễ chìm trong nước. Khi đốt cháy trầm hương bốc khói lên hình vòng rồi tan biến nhanh trong không khí.
Dùng để chưng cất tinh dầu. Kỳ nam: là loại tốt nhất do có sự biến đổi hoàn toàn của phần tử gỗ, thấm nhiều tinh dầu trầm hương, sản phẩm này có các màu nâu đậm, đen hoặc xanh. Kỳ nam nặng và chìm trong nước, có đủ vị đắng, cay, chua, ngọt thơm, thường hình thành ở phần lõi của cây. Kỳ nam chứa nhiều tinh dầu trầm hương nên khi cháy tạo ngọn lửa màu xanh, khói lên thẳng và cao, bay lơ lửng trong không khí rất lâu [2].2 TINH DẦU TRẦM HƯƠNG (AGARWOOD OIL) 1.1 Một số công trình nghiên cứu về tinh dầu trầm hương Aquilaria crassna 1.1) Nghiên cứu về thành phần hóa học của tinh dầu trầm hương Thành phần hóa học của tinh dầu trầm hương đã được nhóm các nhà khoa học như nhóm M.
Thavanapong, nhóm Regula Naef, nhóm Nurlaila Ismail. quan tâm và có nhiều công trình nghiên cứu. Hầu hết họ đồng ý rằng các thành phần sesquiterpens và dẫn xuất chromone là các hợp chất chính trong tinh dầu trầm hương [5], [14], [15], [21], [22]. Thavanapong và đồng nghiệp đã nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu trầm hương Aquilaria crassna từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và chiết xuất CO2 siêu tới hạn.
Thành phần hóa học thu được từ hai phương pháp là tương đối giống nhau nhưng thành phần định lượng của chúng thì khác nhau. Tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước gồm 8 thành phần chính: γ-selinene, γ-10-epi-eudesmol, selina-3,11-dien-9-one, tetradecanal, γ-eudesmol, epoxybulnesene, valerianol và selina-3,11-dien-14-al .Trong khi đó tinh dầu thu được từ chiết xuất CO2 siêu tới hạn gồm 8 thành phần chính là selina-4,11- dien-14-al, axit octadecanoic, campesterol, oxo-agarospirol, γ-sitosterol, hexadecanol, valerianol, selina-3,11-dien-9-one và selina-3,11-dien-14-al [22]. Năm 2010, Nhóm các nhà khoa học dẫn đầu bởi Regula Naef đã phân tích các thành phần dễ bay hơi của gỗ trầm hương ở một số loài Aquilaria, trong đó có A. Chỉ ra một số nhóm hợp chất phổ biến bao gồm: agarofurans, cadinanes, eudesmanes, valencanes và eremophilanes, guaianes, prezizanes, vetispiranes, 2-(2- phenylethyl)-chromones, tetrahydro-2-(2-phenylethyl)-chomones, diepoxytetrahydro- 2-(2-phenylethyl)-chromones [19].
Khummueng, and Seung-Kook Park đã nghiên cứu xác định các thành phần dễ bay hơi từ ba loại tinh dầu trầm hương (A. crassna) đánh giá theo phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC- MS) và sắc độ khí-phép đo độ nhạy khứu giác (GC-O). Họ đã tìm thấy tổng cộng có 31 thành phần. Một tập hợp gồm 18 trong số 31 thành phần được xác định từ tinh dầu của A.
malaccensis với thành phần chính là isoamyl dodecanoate, guaia-1(10), 11-dien-15- ol, karanone, cyclocolorenone và jinkoh-eremol.subintegra mang lại 28 hợp chất được xác định với các thành phần phong phú nhất là isoamyl dodecanoate, kusunol, jinkoh-eremol, epoxybulnesene và agarofuran, Trong khi 30 hợp chất dễ bay hơi từ A. crassna đã được xác định với isoamyl dodecanoate, agarofuran, kusunol, dehydrojinkoh-eremol và 9,11-eremophiladien-8-one là các thành phần chính. Thành phần mùi đặc trưng được xác định bằng cách sử dụng kỹ thuật GC-O. Các thành phần chính chịu trách nhiệm cho hương thơm bao gồm -agarofuran, 4-phenyl-2-butanone, furfural và benzaldehyde.
Đặc tính hương thơm của các chất bay hơi cũng được liệt kê: -agarofuran đặc trưng mùi gỗ, là thành phần hoạt động hương thơm mãnh liệt nhất của tinh dầu trầm hương. 4-phenyl-2-butanone có khả năng chịu trách nhiệm về các mùi hương chính của hoa nhài, thảo dược và trái cây. Trong khi furfural và benzaldehyde chịu trách nhiệm về các mùi hạnh nhân, trái cây [21]. Năm 2011, Jutarut Pornpunyapat, Pakamas Chetpattananondh, Chakrit và các đồng nghiệp đã phân tích thành phần hóa học của tinh dầu trầm hương A.
crassna chưng cất lần lượt ở nhiệt độ 80 0C, 1000C, 1200C bằng phương pháp GC-MS đã thu được số lượng các hợp chất chính tương ứng 8, 13, 21 chất. Điều này chỉ ra rằng nhiệt độ chưng cất ảnh hưởng đến các hợp chất hóa học của chiết xuất tinh dầu. Ở nhiệt độ chưng cất cao hơn, các thành phần có điểm sôi cao hơn của tinh dầu có thể được chiết xuất qua đó thu được số lượng hợp chất hóa học nhiều hơn. Tinh dầu trầm hương thu được ở nhiệt độ cao có tính chất tốt hơn, màu đậm hơn, nặng hơn, độ bền của tinh dầu 7 cao hơn, hương thơm và độ bám dính lâu hơn với da người.
Tinh dầu chưng cất ở 80 0C có agarospirol, alloaromadendrene, valencene và valerenol là các hợp chất chính. Aristolene, 1,5-diphenyl-3-pentanone và agarospirol được tìm thấy là các hợp chất chính của tinh dầu chưng cất ở 100 0C. Aromadendrenepoxide, agarospirol, alpha- Gurjunene và 2-naphthaleneethanol là các hợp chất chính của tinh dầu được chưng cất ở 1200C [20]. Abbas, đã chỉ ra rằng các sesquiterpenes là thành phần hoạt động chính đóng vai trò quan trọng trong việc tạo mùi thơm và mùi dễ chịu cho tinh dầu trầm hương [12].
Một nghiên cứu của Nor Azah Ma, Ismail N, Mailina J và cộng sự được công bố vào năm 2014. Trong nghiên cứu này, các thành phần hóa học của một số mẫu tinh dầu trầm hương được lấy từ nhiều nguồn khác nhau đã được phân tích bằng bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS), sáu hợp chất có ý nghĩa đã thu được trong hầu hết các mẫu tức là 4-phenyl-2-butanone, α-guaiene, ar-curcumene, 10-epi-γ- eudesmol, dihydroagarofuran và valencene [18]. Năm 2014, nhóm các nhà khoa học được dẫn đầu bởi Nurlaila Ismail đã tiến hành phân tích thành phần hóa học tinh dầu trầm hương và phân loại chất lượng của nó. Thông thường, tinh dầu trầm hương được phân loại theo màu sắc, mùi thơm và dựa trên cảm giác con người.
Tuy nhiên, đánh giá này cho thấy tinh dầu trầm hương có thể được phân loại theo tính chất hóa học. Nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu sự khác biệt của thành phần hóa học trong tinh dầu trầm hương, hầu hết trong số họ đồng ý rằng các thành phần sesquiterpens và dẫn xuất chromone là các hợp chất chính trong tinh dầu trầm hương. Ba hợp chất sesquiterpenes chỉ được phát hiện ở tinh dầu chất lượng cao nhất đó là: (-)-guaia-1(10), 11-dien-15-al, (-)-selina-3,11-dien, 9-one và (+)- selina-3,11-dien, 9-ol. Các thành phần: 9-11-eremophiladien-8-one và oxo-agarospirol đã được tìm thấy trong tinh dầu trầm hương chất lượng thấp.
β-agarofuran, α- 8 agarofuran và 10-epi-eudesmol là những hợp chất chính trong chất lượng cao. Trong số đó, agarofuran là hợp chất quan trọng nhất với tinh dầu chất lượng cao và nó đóng góp vào mùi thơm của tinh dầu trầm hương [15]. Năm 2017, J Majid, AH Hazandy và các đồng nghiệp đã phân tích thành phần hóa học của trầm hương từ các loài Aquilaria khác nhau (A. subintegra) đã được kiểm tra bằng cách sử dụng phương pháp GC-MS.
Nhìn chung, tổng cộng có 20 hợp chất được xác định trong tất cả các loại gỗ trong đó có 13 hợp chất từ A.crassna, 17 hợp chất từ A. sinensis và 17 các hợp chất từ A.