Cây bồng bồng trong đời sống và y học dân gian

Tại nhiều vùng thôn quê Việt Nam và các quốc gia nhiệt đới, cây bồng bồng mọc hoang dại bên vệ đường, bãi cát hay đất cằn cỗi cằn cỗi [1], [2]. Cây dễ nhận biết nhờ thân bụi, lá to dày mọng nước và khi bẻ cành sẽ chảy ra dòng nhựa trắng đục như sữa [3]. Dân gian thường dùng các bộ phận của cây để trị hen suyễn, bệnh ngoài da hoặc sốt [3], [4].

Tuy nhiên, ít ai phân biệt được rằng trong tự nhiên tồn tại hai loài phổ biến cùng mang tên bồng bồng: Calotropis gigantea và Calotropis procera [1]. Sự nhầm lẫn giữa hai loài cây này diễn ra thường xuyên do ngoại hình tương tự nhau.

Dù cùng thuộc chi Calotropis, hai loài bồng bồng này không hề đồng nhất. Chúng có sự khác biệt rõ nét từ cấu trúc di truyền, đặc điểm hình thái thích nghi khô hạn, cho đến bản chất các enzyme protease và hoạt tính dược lý cụ thể.

Khác biệt di truyền và nguồn gốc phân bố

Cả Calotropis gigantea và Calotropis procera đều có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của châu Phi và châu Á [1], [2]. Hiện nay, cả hai loài đã phân bố rộng khắp các vùng nhiệt đới trên thế giới và thường là dấu hiệu sinh thái chỉ thị cho các vùng đất bị chăn thả quá mức hoặc đất bị xáo trộn [2].

Một nghiên cứu công bố năm 2018 sử dụng 20 chỉ thị EST-SSR để phân tích cấu trúc quần thể thực vật chi này [1]. Nghiên cứu phát hiện mức độ đa dạng di truyền ở cả hai loài ở mức trung bình và không có sự chênh lệch lớn giữa chúng [1]. Tuy vậy, phân tích cấu trúc di truyền cho thấy tồn tại 5 nhóm di truyền chính với mức độ phân hóa di truyền giữa hai loài tương đối cao, thể hiện qua chỉ số FST đạt 0,528 [1].

Thử nghiệm Mantel trong công trình năm 2018 cũng ghi nhận mối tương quan chặt chẽ giữa khoảng cách địa lý và khoảng cách di truyền ở loài C. procera với hệ số r = 0,875 (p = 0,020) [1]. Ngược lại, loài C. gigantea không thể hiện sự tương quan này khi chỉ số r dừng ở mức 0,390 (p = 0,210) [1].

Hình thái và khả năng chịu khô hạn

Về hình thái bên ngoài, C. procera là cây bụi hoặc cây gỗ nhỏ cao khoảng 4m, lá rộng màu xanh xám có đầu nhọn, đáy lá xẻ hai thùy tròn và không cuống lá, hoa có màu trắng như sáp [3].

Một nghiên cứu sinh thái năm 2011 so sánh khả năng trao đổi nước và quang hợp giữa hai loài khi cùng sống trong một môi trường sống bán khô hạn nhiệt đới [2]. Kết quả cho thấy lá của C. gigantea có mật độ lông tơ rậm rạp hơn so với C. procera [2]. Lớp lông này giúp hạn chế sự thoát hơi nước dưới bức xạ mặt trời gay gắt [2].

Vào mùa mưa, thế nước mạch gỗ ở cả hai loài là tương đương nhau và giảm 28% khi bước vào mùa khô [2]. Dù vậy, hiệu quả sử dụng nước tích hợp của C. gigantea thể hiện mức vượt trội hơn vào mùa mưa [2].

Loài C. procera có khả năng quang hợp và hiệu quả carboxyl hóa cao hơn vào mùa mưa nhưng các chỉ số này bị sụt giảm tới một nửa khi bước vào mùa khô [2]. Sự suy giảm hiệu suất lượng tử tương đối của quang hệ II ở C. procera diễn ra mạnh mẽ hơn so với C. gigantea, cho thấy C. procera chịu nhiều tác động tiêu cực từ hạn hán hơn người họ hàng của mình [2].

Độc tính cardenolide: Cơ chế ức chế tim mạch

Điểm chung nguy hiểm nhất của hai loài bồng bồng là sự hiện diện của độc tố cardenolide thuộc nhóm cardiac glycoside [3], [5]. Trong tự nhiên, cardenolide là vũ khí tự vệ hóa học giúp cây chống lại các loài động vật ăn cỏ [5].

Về mặt cơ chế tế bào, các hợp chất cardenolide này là chất ức chế cực mạnh đối với bơm Na+/K+ ATPase ở tế bào động vật có vú cũng như côn trùng [5]. Việc ức chế bơm này làm rối loạn cân bằng điện giải qua màng tế bào tim, dẫn đến loạn nhịp tim hoặc ngừng tim nếu nuốt phải lượng lớn [5].

Nghiên cứu năm 2022 ghi nhận ấu trùng loài bướm Olepa có thể ăn lá C. gigantea mà không bị ngộ độc nhờ cơ chế giải độc bằng enzyme glutathione S-transferase (GST) kết hợp tạo phức glutathione-strophanthidin [5]. Nhưng đối với cơ thể người và gia súc, độc tố trong lá và nhựa cây vẫn giữ nguyên mức độ nguy hiểm cao [6], [5].

Độc tính cấp tính của chiết xuất bồng bồng cũng đã được kiểm chứng trên động vật. Một nghiên cứu năm 2021 xác định liều gây chết trung bình (LD50) qua đường tiêm màng bụng của dịch chiết mủ C. procera đông khô trên chuột là 745 mg/kg thể trọng [7]. Ngoài ra, nghiên cứu năm 2014 ghi nhận dịch chiết mủ thân và hoa C. procera thô gây tỷ lệ tử vong 50-70% ở chuột ở liều 250 mg/kg nếu chưa loại bỏ thành phần cao su độc hại [6].

Cấu trúc enzyme mủ: Calotropain FI và Procerain

Khi rạch vỏ thân hoặc hái lá bồng bồng, cây sẽ tiết ra lượng lớn nhựa mủ trắng [3]. Mủ của hai loài khi chạy sắc ký trao đổi cation tách thành hai đỉnh rửa giải hoàn toàn khác biệt [8]. Các đỉnh này chứa nhiều protease cysteine giống papain [8].

Một công bố khoa học xác định cấu trúc tinh thể của calotropain FI phân lập từ mủ của C. gigantea [8]. Phân tích cấu trúc ở độ phân giải 1,25 Å và 1,4 Å xác định calotropain FI có độ tương đồng cấu trúc cao với ervatamin B và papain [8].

Khi so sánh trình tự sơ cấp, calotropain FI của C. gigantea là phân tử trực hệ (orthologous) với các enzyme procerain, CpCp1-3 và SnuCalCp03 của loài C. procera [8]. Tuy nhiên, enzyme này lại có sự khác biệt rõ rệt so với procerain B tìm thấy trong C. procera [8]. Sự sai khác cấu trúc protein này tạo nên các đặc tính sinh hóa và hoạt lực riêng biệt của mủ từng loài [8].

Khác biệt về tiềm năng dược liệu theo nghiên cứu

Dù y học dân gian sử dụng cả hai loài để điều trị nhiều chứng bệnh tương đồng, các thử nghiệm dược lý hiện đại ghi nhận các hướng tác dụng cụ thể trên từng loài:

Đối với Calotropis procera:

  • Kháng nấm da: Nghiên cứu năm 2013 thử nghiệm dịch chiết nước từ vỏ cây C. procera ở các nồng độ 20, 30 và 40 mg/L [3]. Kết quả cho thấy dịch chiết ức chế hoàn toàn sự phát triển của vi nấm Microsporum và Trichophyton sau 10 ngày cấy, vượt trội hơn viên nén đối chứng Fulcin [3].
  • Trị ký sinh trùng sốt rét: Thử nghiệm năm 2021 trên 90 chuột nhiễm ký sinh trùng Plasmodium berghei dùng dịch chiết đệm phosphate từ mủ C. procera ở các mức liều 25, 50 và 75 mg/kg [7]. Mức ức chế ký sinh trùng cao nhất ghi nhận đạt 61,85% [7].
  • Kháng sán máng: Nghiên cứu năm 2014 trên chuột nhiễm ấu trùng Schistosoma mansoni cho thấy dịch chiết mủ và hoa C. procera (sau khi rửa sạch cao su độc và dùng kèm ranitidine 30 mg/kg) liều 500 mg/kg giúp giảm lượng sán tương ứng 45,31% và 53,7%, giảm mật độ trứng sán trong mô từ 34-38,5% [6].
  • Tác dụng ức chế virus: Dịch chiết nước thô từ lá cây thể hiện hoạt tính mạnh chống lại virus gây suy giảm miễn dịch ở người HIV-1 [4].

Đối với Calotropis gigantea:

  • Gây độc tế bào ung thư: Chiết xuất từ C. gigantea thể hiện độc tính tế bào mạnh mẽ đối với các dòng tế bào ung thư biểu mô phổi không tế bào nhỏ (A549), ung thư biểu mô tế bào gan (Hep G2) và ung thư biểu mô đại tràng (HCT 116) [4].
  • Kháng virus cảm cúm và mụn rộp: Chiết xuất ethanol của C. gigantea có hoạt tính chống lại virus herpes simplex type 1 và virus viêm miệng mụn nước [4]. Hoạt chất lignan glycoside mới phân lập từ mủ loài này còn ức chế virus cúm trong thử nghiệm in vitro [4].
  • Kinh nghiệm trị sốt rét: Tại Indonesia, loài này được dùng trong phương pháp xoa bóp trị sốt rét theo kinh nghiệm dân gian [7].

Hiểu lầm thường gặp và đối tượng cần thận trọng

Nhiều người lầm tưởng rằng cây cỏ thiên nhiên dùng lâu đời thì tuyệt đối an toàn [4]. Sự thật là mủ bồng bồng chứa cardiac glycoside cực kỳ nguy hiểm, có thể làm thay đổi dẫn truyền cơ tim và dẫn đến biến cố tim mạch chết người [3], [5].

Việc tự ý thu hái lá, hoa hoặc mủ cây bồng bồng để sắc uống chữa bệnh là hành động có rủi ro tử vong cao. Những đối tượng tuyệt đối không tiếp xúc hoặc dùng các loài cây này bao gồm:

  • Người có tiền sử loạn nhịp tim hoặc đang điều trị bệnh lý tim mạch bằng thuốc nhóm digitalis.
  • Phụ nữ mang thai hoặc đang cho con bú (dân gian từng dùng C. procera như chất gây sảy thai) [3].
  • Trẻ nhỏ và người có cơ địa dị ứng da.
  • Người suy giảm chức năng gan, thận do độc tính thanh thải của các alkaloid và glycoside [3], [6].

Áp dụng thực tế và khuyến cáo an toàn

Hiện nay, các hoạt chất quý của C. gigantea và C. procera mới chủ yếu dừng lại ở nghiên cứu phòng thí nghiệm hoặc chiết xuất tiền lâm sàng trên động vật [7], [4], [6]. Người dân không được tự ý chế biến mủ bồng bồng tươi làm thuốc bôi hay thuốc uống.

Nếu trồng hai loài cây này để lấy sợi dệt hoặc làm cảnh che bóng, cần đeo găng tay và kính bảo hộ khi cắt tỉa [1], [3]. Mủ cây bắn vào mắt có thể gây tổn thương giác mạc nghiêm trọng, dính vào da dễ gây viêm loét rát buốt [3].

Cả Calotropis gigantea và Calotropis procera đều là những nguồn dược liệu giàu tiềm năng chống ung thư, kháng khuẩn và ức chế ký sinh trùng [7], [3], [4]. Tuy nhiên, ranh giới giữa tác dụng trị liệu và độc tính chết người của chúng rất mong manh, đòi hỏi sự can thiệp của khoa học tinh chế thay vì thói quen truyền miệng thiếu căn cứ.