Nhiều người tin rằng ăn nhiều dứa tươi, đặc biệt là phần lõi xơ cứng, sẽ giúp bổ sung lượng lớn enzyme chống viêm và chữa lành tổn thương tự nhiên. Thói quen ép nước dứa hay nhai lõi dứa sau chấn thương, phẫu thuật được truyền tai nhau phổ biến trong đời sống hàng ngày.

Tuy nhiên, hàm lượng hoạt tính sinh học giữa dứa tươi và viên uống bổ sung có khoảng cách rất lớn. Lượng enzyme tự nhiên trong quả và lõi dứa thực tế thấp hơn nhiều so với các chế phẩm dạng chiết xuất chuẩn hóa công nghiệp [1]. Việc ăn dứa tươi không thể thay thế liều dùng trị liệu của viên chiết xuất bromelain chuẩn độ [2, 4].

Bản chất phức hợp enzyme bromelain

Bromelain là thuật ngữ chỉ hỗn hợp phức tạp gồm nhiều enzyme thủy phân protein (proteolytic enzymes, endopeptidase chứa nhóm thiol) cùng các hợp chất như phosphatase, glucosidase, peroxidase, cellulase và các chất ức chế protease [6, 8]. Hỗn hợp này được phát hiện lần đầu vào năm 1876 từ cây dứa (Ananas comosus) thuộc họ Bromeliaceae [6, 8].

Mặc dù có mặt ở khắp các bộ phận của cây dứa như quả, thân, vỏ, lá và chồi ngọn, bromelain thương mại dùng làm thuốc hay thực phẩm chức năng hầu như luôn được chiết xuất từ thân dứa (stem bromelain) [4, 6, 8]. Trên thực tế, thuật ngữ "bromelain" ban đầu được dùng để chỉ riêng enzyme từ thân cây [6, 8].

Nguyên nhân xuất phát từ sự khác biệt sinh hóa rõ rệt giữa hai nguồn này. Enzyme từ quả (fruit bromelain) và enzyme từ thân (stem bromelain) có thành phần enzyme hoàn toàn khác nhau [6, 8]. Trong quả dứa tươi, hoạt tính phân giải protein phản ánh sự kết hợp theo thứ tự ưu thế: fruit bromelain, tiếp đến là ananain và một lượng tương đương stem bromelain [2]. Trong khi đó, các chế phẩm thương phẩm trên thị trường chứa thành phần chủ yếu và áp đảo là stem bromelain [2].

Về mặt công nghệ và dược lý, enzyme chiết xuất từ thân dứa được chứng minh có hiệu quả điều trị cao hơn và thể hiện hoạt tính phân giải protein mạnh mẽ hơn hẳn so với bromelain từ quả dứa [1].

Vì sao lượng enzyme trong lõi dứa thấp hơn viên chiết xuất?

Nhiều người lầm tưởng lõi dứa là "kho chứa" đậm đặc enzyme nhất nên cố gắng ăn cả phần xơ cứng này. Tuy nhiên, các phân tích cấu trúc thực vật chỉ ra rằng phần thân cây và thịt quả dứa mới là nơi cho sản lượng bromelain dồi dào, trong khi lõi dứa, vỏ và lá chỉ chứa một lượng rất nhỏ [1]. Lõi, vỏ, thân và chồi ngọn chiếm tới 50% tổng trọng lượng phế phụ phẩm dứa sau thu hoạch, mở ra tiềm năng tận dụng công nghiệp, nhưng mật độ enzyme tự nhiên trong lõi dứa ăn trực tiếp là rất khiêm tốn [1].

Để sản xuất viên chiết xuất thương phẩm, các nhà máy phải thực hiện quy trình phân tách và tinh chế nhiều bước phức tạp [1]. Nguyên liệu thô được rửa sạch, cắt nhỏ, nghiền nát trong máy xay công nghiệp để phá vỡ thành tế bào thực vật, lọc bỏ bã xơ và ly tâm để thu dịch chiết thô [1]. Do dịch thô chứa nhiều tạp chất như sắc tố, protein lạ và polysaccharide có thể phản ứng gây ức chế hoạt tính enzyme, dịch phải trải qua các bước tinh chế nghiêm ngặt [1].

Các phương pháp tinh chế bao gồm kết tủa bằng amoni sulfat, sắc ký trao đổi ion, hệ thống hai pha nước hoặc lọc màng (vi lọc, siêu lọc), ly tâm và đông khô để tạo thành bột màu vàng [4, 7]. Một nghiên cứu năm 2019 về quy trình chiết xuất bromelain quả từ dứa giống Phuket (Thái Lan) cho thấy kỹ thuật kết tủa và sắc ký giúp tăng độ tinh khiết của protease lên tới 95,2 lần, đạt hoạt tính riêng trung bình lên mức 448.590 U/mg [3].

Khi sản xuất ở quy mô công nghiệp, một nhà máy chế biến dứa tại Quảng Đông (Trung Quốc) sử dụng muối amoni sulfat bão hòa 80% chỉ thu được khoảng 1,7 kg bromelain thô (hoạt tính xấp xỉ 8.000 U/mg) từ 1 tấn nước ép dứa [3]. Điều này đồng nghĩa với việc để có được một lượng nhỏ bột enzyme chuẩn hóa tương đương trong các viên nang, người dùng cần tiêu thụ khối lượng dứa tươi khổng lồ, vượt xa giới hạn tiêu hóa bình thường.

Hơn nữa, nồng độ dung dịch enzyme ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền của hoạt tính sinh học. Dung dịch bromelain đậm đặc (>50 mg/ml) có khả năng chống lại sự tự bất hoạt tốt hơn hẳn so với các dung dịch loãng [2]. Về độ bền trước các tác nhân môi trường, bromelain từ thân cây ổn định nhất, sau đó mới đến bromelain quả và ananain [2]. Do nước ép dứa hay dứa tươi chỉ cung cấp enzyme ở trạng thái dung dịch loãng, enzyme dễ bị suy giảm hoạt tính hơn nhiều so với việc dung nạp một khối đậm đặc dưới dạng viên chiết xuất [2].

Bằng chứng khoa học so sánh dứa tươi và bromelain

Các thử nghiệm tiền lâm sàng đã đặt dứa tươi và bromelain tinh chế lên bàn cân để đánh giá tác dụng thực tế trên mô hình sinh học.

Một nghiên cứu công bố năm 2011 trên chuột cống Sprague-Dawley bị chấn thương đụng dập gân gót chân (Achilles) cấp tính đã so sánh trực tiếp hiệu quả của chế phẩm bromelain thương phẩm và nước ép dứa tươi [4]. 24 chuột đực được chia ngẫu nhiên thành 3 nhóm (mỗi nhóm 8 con): nhóm 1 đối chứng không điều trị; nhóm 2 uống bromelain thương phẩm liều 7 mg/kg thể trọng mỗi ngày (chứa 600 GDU bromelain); nhóm 3 uống nước ép dứa tươi pha loãng liều 30 mg/kg thể trọng mỗi ngày [4].

Sau 14 ngày can thiệp và đánh giá vào ngày thứ 15, kết quả cho thấy nhóm dùng bromelain 7 mg/kg (600 GDU) thúc đẩy sự tăng sinh tế bào gân (tenocyte) vượt trội có ý nghĩa thống kê so với nhóm đối chứng (p < 0,05) [4]. Nhóm uống nước ép dứa tươi cũng làm tăng số lượng tế bào gân nhưng sự khác biệt không đạt ý nghĩa thống kê (p = 0,36) [4].

Mặc dù vậy, nước ép dứa tươi lại thể hiện khả năng làm giảm nồng độ malondialdehyde (MDA - chất chỉ thị của quá trình peroxy hóa lipid và stress oxy hóa) tốt hơn đáng kể so với cả nhóm đối chứng lẫn nhóm dùng bromelain [4]. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng liều bromelain 600 GDU (7 mg/kg) đạt hiệu quả phục hồi tế bào gân tốt hơn việc uống nước ép dứa tươi một lần mỗi ngày trong chấn thương gân cấp tính [4].

Một nghiên cứu khác vào năm 2011 đánh giá tác dụng bổ sung nước ép dứa tươi trên chuột C57BL/6 Il10-/- bị viêm đại tràng mạn tính [5]. Chuột thí nghiệm được uống nước ép dứa tươi đạt mức hoạt tính phân giải protein trong phân trung bình tương đương 16 mg bromelain tinh chế từ thân dứa, trong khi chuột đối chứng uống nước ép đun sôi làm bất hoạt enzyme [5].

Kết quả ghi nhận nhóm dùng nước ép dứa tươi sống có tỷ lệ sống sót cao hơn nhóm uống nước ép đun sôi (p = 0,01) [5]. Nhóm này cũng giảm điểm số viêm đại tràng trên mô học và giảm tỷ lệ mắc u tân sinh đại tràng liên quan đến viêm (35% so với 66%; p < 0,02), đồng thời có ít tổn thương tân sinh hơn trên mỗi đại tràng (p = 0,05) [5]. Phân tích tế bào học lách chuột tiếp xúc với nước ép tươi in vitro chứng minh hiện tượng enzyme cắt bỏ các phân tử bề mặt tế bào ảnh hưởng đến sự di chuyển và hoạt hóa bạch cầu [5].

Các nghiên cứu này cho thấy nước ép dứa tươi giữ lại được hoạt tính phân giải protein và mang lại một số lợi ích sinh học nhất định trong kiểm soát viêm hay stress oxy hóa [1, 2]. Dù vậy, khi cần mục tiêu tái tạo mô hay kích thích tế bào chuyên biệt, liều lượng chuẩn hóa từ viên chiết xuất bromelain vẫn tạo ra tác động rõ ràng và mạnh mẽ hơn [4].

Cơ chế tác động sinh học của bromelain

Khi được hấp thu qua đường tiêu hóa, bromelain thể hiện nhiều hoạt tính dược lý phong phú. Nghiên cứu xác nhận bromelain được hấp thu vào cơ thể mà không làm mất đi hoạt tính phân giải protein và không gây ra các tác dụng phụ lớn nào [6, 8].

Về khả năng kháng viêm, bromelain làm giảm sản xuất các cytokine tiền viêm và hạn chế sự di chuyển của bạch cầu đến các ổ viêm [5]. Ở cấp độ phân tử, enzyme này điều biến tầng thác axit arachidonic, ức chế quá trình tổng hợp prostaglandin E2 (PGE-2) và cyclooxygenase-2 (COX-2) [6, 7].

Bên cạnh đó, bromelain sở hữu các đặc tính sinh học đa dạng đã được ghi nhận qua nhiều thử nghiệm in vivo và in vitro: chống phù nề, tiêu sợi huyết (fibrinolytic), chống huyết khối qua cơ chế ức chế kết tập tiểu cầu, đẩy nhanh quá trình chuyển hóa plasminogen thành plasmin, loại bỏ mô hoại tử trên da (skin debridement), đồng thời hỗ trợ thúc đẩy tế bào ung thư chết theo chu trình (apoptosis) [6, 7, 8].

Các tổng quan dược lý ghi nhận bromelain được ứng dụng hỗ trợ trong các tình trạng như chấn thương phẫu thuật, viêm xương khớp (giảm đau khớp, cứng khớp), viêm phế quản, viêm xoang, viêm tĩnh mạch huyết khối, hỗ trợ hô hấp, tiêu hóa, tuần hoàn và tăng hấp thu kháng sinh [6, 7, 8].

Hiểu lầm thường gặp khi dùng dứa tươi

Nhiều người nghĩ ăn thật nhiều dứa tươi hoặc ép nước uống liên tục sẽ thay thế hoàn toàn được viên uống bromelain khi gặp chấn thương, viêm khớp. Đây là nhận định sai lầm về mặt hàm lượng. Hoạt tính của một viên chiết xuất chuẩn hóa tương đương việc bạn phải tiêu thụ hàng chục kilôgam dứa cùng lúc, điều bất khả thi và có hại cho hệ tiêu hóa do hàm lượng axit hữu cơ cao [3, 4].

Một sai lầm phổ biến khác là sử dụng dứa đóng hộp, dứa nấu chín hoặc nước ép tiệt trùng nhiệt để tìm kiếm bromelain. Nhiệt độ cao làm biến tính và vô hiệu hóa hoàn toàn các enzyme này [1, 3]. Thử nghiệm khoa học đã chứng minh nước dứa đun sôi không còn hoạt tính phân giải protein và mất đi hiệu quả cải thiện tổn thương viêm so với nước tươi sống [5]. Bromelain chỉ duy trì hoạt tính tối ưu ở nhiệt độ khoảng 45 độ C và dải pH từ 6 đến 8 [3].

Ngoài ra, hoạt tính enzyme trong dung dịch loãng như nước ép kém bền hơn rất nhiều so với dung dịch đậm đặc hoặc dạng bột chiết xuất khô [2]. Việc để nước ép dứa ngoài không khí lâu cũng làm suy giảm hoạt lực protease tự nhiên.

Ai nên thận trọng khi sử dụng?

Dù bromelain và dứa tươi tương đối an toàn, một số đối tượng cần lưu ý thận trọng:

  • Người có bệnh lý dạ dày, trào ngược thực quản: Quả dứa chứa nhiều axit hữu cơ, ăn dứa tươi hoặc uống nước ép khi đói có thể gây xót ruột, cồn cào và kích ứng niêm mạc dạ dày.
  • Người đang dùng thuốc chống đông máu hoặc có rối loạn đông máu: Do bromelain có hoạt tính chống kết tập tiểu cầu, chống huyết khối và tiêu sợi huyết [6, 8], việc dùng liều cao dạng viên chiết xuất có thể làm tăng nguy cơ chảy máu hoặc tương tác với thuốc chống đông.
  • Người có cơ địa dị ứng: Dị ứng với các loại quả họ Bromeliaceae có thể gây ngứa rát miệng, nổi mề đay hoặc khó thở.
  • Người chuẩn bị phẫu thuật: Do ảnh hưởng đến quá trình đông máu, cần thông báo cho bác sĩ nếu đang sử dụng các chế phẩm bổ sung bromelain.

Mọi người bệnh có bệnh nền mạn tính hoặc đang trong phác đồ điều trị bằng thuốc cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi sử dụng chế phẩm bổ sung bromelain liều cao; các sản phẩm này không có vai trò thay thế phác đồ điều trị y tế chuyên biệt.

Hướng dẫn áp dụng trong chế độ ăn và bổ sung

Để tận dụng tối đa giá trị sinh học của quả dứa tươi và bromelain, người dùng có thể áp dụng linh hoạt theo nhu cầu:

  • Dùng dứa tươi cho dinh dưỡng hàng ngày: Ăn trực tiếp dứa tươi chín tự nhiên hoặc uống nước ép tươi mới vắt, không qua xử lý nhiệt hay đun sôi để bảo toàn enzyme [5]. Dứa tươi là nguồn cấp nước, vitamin và enzyme tiêu hóa tự nhiên, hỗ trợ giảm stress oxy hóa nhờ tác dụng hạ MDA [4]. Nên ăn sau bữa ăn khoảng 30-45 phút để enzyme hỗ trợ tiêu hóa protein mà không gây xót dạ dày.
  • Chế biến: Tránh nấu chín dứa ở nhiệt độ cao nếu mục đích là giữ lại hoạt tính enzyme [1, 3]. Để dính lõi non nếu muốn tận dụng thêm chất xơ, nhưng không nên gắng gượng ăn lõi già cứng vì lượng enzyme trong đó không đáng kể so với nguy cơ gây khó chịu tiêu hóa [1].
  • Sử dụng viên chiết xuất chuẩn hóa: Khi có nhu cầu hỗ trợ giảm viêm, giảm phù nề sau chấn thương hoặc hỗ trợ khớp theo chỉ dẫn y khoa, viên uống bromelain chuẩn độ hoạt tính (tính theo GDU hoặc đơn vị phân giải U/mg) từ thân cây là lựa chọn đem lại liều lượng khả dĩ và ổn định [2, 3, 4]. Dung nạp bromelain dưới dạng liều tập trung đậm đặc qua viên uống giúp enzyme ổn định hơn và tối đa hóa hoạt tính phân giải protein trong cơ thể [2].

Ăn dứa tươi là một thói quen dinh dưỡng lành mạnh, cung cấp chất chống oxy hóa và enzyme hỗ trợ tiêu hóa tốt cho cơ thể. Tuy nhiên, với các tình trạng cần can thiệp kháng viêm hay phục hồi tổn thương chuyên biệt, người dùng nên tìm đến các chế phẩm bromelain chiết xuất chuẩn hóa dưới sự tư vấn của chuyên gia y tế, thay vì trông đợi vào lượng enzyme tự nhiên ít ỏi từ quả dứa tươi.