Nhiều người khi đi rừng ngập mặn thường quen mắt với các loại đước có rễ cọc, rễ chống chằng chịt hoặc rễ thở nhô khỏi mặt bùn. Cây côi là một loài thực vật ngập mặn đặc biệt nhưng ít được chú ý hơn, khiến không ít người thắc mắc liệu loài này có điểm gì khác với những cây đước thân gỗ quen thuộc. Việc phân biệt rõ hình thái sinh học cũng như thành phần hoạt chất giúp chúng ta hiểu đúng giá trị của loài thực vật độc đáo này.
Cây côi (tên khoa học: Scyphiphora hydrophyllacea) khác biệt căn bản với các loài đước thông thường về họ thực vật, kiểu hình thích nghi vùng triều và thành phần hóa thực vật đặc trưng. Trong khi phần lớn các cây ngập mặn điển hình thuộc họ Đước (Rhizophoraceae), cây côi lại là đại diện ngập mặn duy nhất thuộc bộ Long đởm (Gentianales) và nằm trong họ Cà phê (Rubiaceae) [2, 3, 4].
Vị trí phân loại và hình thái đặc trưng
Rừng ngập mặn toàn cầu có khoảng 70 loài thực vật thích nghi với môi trường ven biển, phân bố chủ yếu ở các họ phổ biến như Rhizophoraceae, Combretaceae, Lythraceae và Avicenniaceae [1]. Cây côi không nằm trong các nhóm điển hình này mà thuộc họ Cà phê (Rubiaceae) [3, 4]. Nghiên cứu phân tích hệ gen ty thể hoàn chỉnh dài 354.155 bp đã xác định vị trí phát sinh loài của cây côi nằm gần gũi với chi Asclepias trong bộ Long đởm (Gentianales) [2].
Về mặt hình thái, cây côi sinh trưởng ở dạng cây bụi ngập mặn chứ không phải thân gỗ lớn [3]. Loài này sống tại các vùng gian triều nhiệt đới và cận nhiệt đới [4]. Cây côi được xếp vào nhóm thực vật ngập mặn có nguy cơ bị đe dọa [2].
Khác biệt về cơ chế thích nghi môi trường mặn
Các loài cây ngập mặn điển hình thường sở hữu những đặc điểm hình thái chuyên hóa cao độ để sinh tồn. Điển hình trong số đó là hiện tượng sinh con (viviparous seeds - hạt nảy mầm ngay trên cây mẹ trước khi rụng) hoặc các tuyến tiết muối chuyên biệt trên lá [5]. Ngược lại, cây côi được các nhà khoa học xác định là nhóm ngập mặn "không điển hình" (atypical mangrove) vì phát triển tốt ở bãi triều mà hoàn toàn không có hạt sinh con hay tuyến tiết muối [5].
Để tồn tại trước áp lực mặn và thiếu oxy mà không cần biến đổi hình thái như cây đước, cây côi dựa vào sự tiến hóa hệ gen đặc thù. Nghiên cứu gen mức nhiễm sắc thể năm 2025 chỉ ra rằng dù thiếu sự nhân đôi toàn bộ hệ gen (WGD) gần đây, hệ gen cây côi trải qua quá trình nhân đôi gen nối tiếp (tandem duplications) rộng rãi [5]. Quá trình này làm mở rộng nhanh chóng các gen cốt lõi liên quan đến vận chuyển cation qua màng, điều hòa thẩm thấu và phản ứng với stress oxy hóa giúp chịu mặn, cùng với các gen truyền tín hiệu và chuyển hóa năng lượng giúp cây chịu được ngập úng thiếu oxy [5].
Nhóm hoạt chất chính trong lá cây côi
Khác biệt về mặt di truyền dẫn đến sự khác biệt về thành phần hóa học giữa cây côi và các loài thực vật ngập mặn khác. Các nghiên cứu hóa thực vật ghi nhận cây côi là nguồn cung cấp dồi dào các hợp chất iridoid mới, vốn có hoạt tính gây độc tế bào [1, 3].
Một nghiên cứu thực nghiệm năm 2017 tiến hành chiết xuất lá khô của cây côi qua 4 dung môi phân cực khác nhau: hexane, chloroform, ethyl acetate và methanol [3]. Kết quả định lượng cho thấy dịch chiết methanol có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất qua hai thử nghiệm quét gốc tự do DPPH và ABTS [3]. Phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) xác định được 24 hợp chất chính trong phân đoạn hexane và 4 hợp chất chính trong phân đoạn chloroform, trong đó có chứa hợp chất kháng ung thư đã biết là lupeol [3].
Hoạt tính sinh học từ nấm nội sinh trên cây côi
Bên cạnh các chất do chính mô cây tổng hợp, hệ vi sinh vật sống cộng sinh bên trong cây côi cũng tạo ra các phân tử có hoạt tính đáng chú ý. Từ chủng nấm nội sinh A1 phân lập trên cây côi, các nhà khoa học đã tách chiết thành công một glycoside acid béo mới mang tên R-3-hydroxyundecanoic acid methylester-3-O-alpha-l-rhamnopyranoside bằng phương pháp sắc ký cột [6]. Thử nghiệm khuếch tán đĩa giấy thạch cho thấy hợp chất này có khả năng ức chế mức độ vừa phải đối với tụ cầu vàng (Staphylococcus aureus) và tụ cầu vàng kháng methicillin (MRSA) [6].
Cũng từ chủng nấm nội sinh A1 này, công bố khoa học năm 2012 đã phân lập và xác định cấu trúc của 4 hợp chất meroterpene mới gồm guignardone F, G, H, I cùng 2 chất đã biết là guignardone A và B [4]. Guignardone F kết tinh dạng kim không màu, có công thức phân tử C17H24O5 [4]. Toàn bộ các chất guignardone này đều được đánh giá hoạt tính ức chế vi khuẩn Staphylococcus aureus và chủng kháng thuốc MRSA [4].
So sánh với các loài ngập mặn thường gặp
Sự phân bố và nồng độ các chất chuyển hóa thứ cấp ở cây côi có sự khác biệt rõ rệt khi đặt cạnh các loài cây rừng ngập mặn phổ biến khác. Một nghiên cứu năm 2023 so sánh 5 loài thực vật ngập mặn cho thấy loài mắm biển (Avicennia marina) chứa hàm lượng flavonoid và phenolic cao nhất ở phần lá [7]. Khi phân tích lá, rễ và thân, hàm lượng flavonoid nhìn chung cao hơn các hợp chất phenolic [7].
Phân tích GC-MS trên 5 loài ngập mặn đã phát hiện tổng cộng 532 hợp chất thuộc 18 nhóm (như alcol, aldehyde, alkaloid, alkane), trong đó số lượng hợp chất bay hơi ở ô rô (Acanthus ilicifolius) là 176 và vẹt đen (Bruguiera gymnorrhiza) là 172 chất, thấp hơn so với 3 loài còn lại [7]. Phân tích thống kê chỉ ra yếu tố loài có ảnh hưởng lớn hơn bộ phận cây đối với thành phần và hàm lượng các chất bay hơi [7]. Điều này khẳng định mỗi loài thực vật ngập mặn, từ cây đước, cây vẹt, cây mắm cho đến cây côi, đều mang một dấu ấn hóa học riêng biệt tùy thuộc vào nhánh tiến hóa của chúng.
Nghiên cứu nói gì về tiềm năng y học
Các thử nghiệm trong ống nghiệm (in vitro) đã ghi nhận tiềm năng sinh học của các chất chiết từ lá cây côi đối với tế bào ung thư gan. Thử nghiệm trên dòng tế bào HepG2 bằng phương pháp MTT và SRB cho thấy dịch chiết hexane và chloroform từ lá cây côi gây độc tế bào phụ thuộc vào liều lượng và thời gian [3].
Dưới kính hiển vi huỳnh quang, các tế bào ung thư tiếp xúc với hai dịch chiết này xuất hiện các biến đổi hình thái đặc trưng của quá trình chết rụng tế bào (apoptosis) [3]. Nồng độ các enzyme caspase 3 và caspase 9 tăng lên rõ rệt với ý nghĩa thống kê (P < 0.001) [3]. Ngoài ra, sự biểu hiện mRNA của các gen ức chế khối u p53 và Bax được điều hòa tăng đáng kể ở liều thấp, cùng với hiện tượng phân mảnh nhẹ ADN được ghi nhận ở mẫu xử lý bằng dịch chiết chloroform [3].
Giá trị và giới hạn của các bằng chứng khoa học
Các phát hiện hóa thực vật và hệ gen đem lại hiểu biết sâu sắc về giá trị tài nguyên của cây côi. Những hoạt chất như lupeol, các dẫn xuất iridoid, hay các chất chuyển hóa từ nấm nội sinh (meroterpene, fatty acid glycoside) chứng minh đây là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho nghiên cứu dược liệu tương lai [1, 3, 4].
Tuy nhiên, cần nhìn nhận khách quan rằng hầu hết các dữ liệu y sinh hiện nay mới dừng lại ở mức độ thử nghiệm tế bào in vitro trong phòng thí nghiệm [3]. Thử nghiệm kháng khuẩn của các chất chiết từ nấm A1 trên đĩa thạch mới chỉ cho thấy hiệu quả ức chế ban đầu chứ chưa phải thuốc điều trị lâm sàng [1, 3]. Do đó, người dân không nên tự ý tìm kiếm lá cây côi để sắc uống hay chữa bệnh theo các kinh nghiệm truyền miệng chưa được kiểm chứng.
Ai nên thận trọng và lưu ý sử dụng
Cây côi là loài ngập mặn quý và thuộc diện bị đe dọa trong tự nhiên [2]. Việc tự ý khai thác cành, lá không chỉ vi phạm các quy định bảo tồn rừng phòng hộ ven biển mà còn có thể gây độc nếu sử dụng sai cách, bởi trong mô cây có chứa các thành phần iridoid gây độc tế bào [1, 3].
Bệnh nhân mắc các bệnh lý nền mạn tính, bệnh gan hoặc phụ nữ có thai tuyệt đối không tự ý dùng các bài thuốc ngâm đắp từ loài cây này. Mọi can thiệp điều trị y tế phải tuân theo chỉ định của bác sĩ chuyên khoa và dựa trên thuốc đã được cấp phép lưu hành.
Ứng dụng thực tế và bảo tồn
Đối với người dân và du khách, việc nhận biết cây côi chủ yếu phục vụ mục đích giáo dục thiên nhiên và bảo tồn sinh thái. Khi đến các khu rừng ngập mặn, có thể nhận dạng cây côi qua dáng cây bụi mọc ở vùng gian triều, tán lá bóng dày đặc trưng của họ Cà phê, không có rễ chống cao như đước và không có rễ thở tua tủa như mắm [2, 3, 4].
Về mặt công nghệ sinh học nông nghiệp, dữ liệu hệ gen của cây côi mở ra hướng đi hữu ích. Sự mở rộng của các cụm gen chịu mặn và chịu úng thông qua nhân đôi nối tiếp là nguồn tài liệu quý để các nhà khoa học nghiên cứu chuyển gen hoặc cải tạo giống cây trồng nông nghiệp, giúp cây trồng chống chịu hạn mặn và ngập lụt tốt hơn trong bối cảnh biến đổi khí hậu [5].
Hiểu rõ sự khác biệt giữa cây côi và các loài đước thông thường giúp chúng ta trân trọng sự đa dạng kỳ diệu của hệ sinh thái ven biển. Mỗi loài cây ngập mặn đều có cơ chế sinh tồn và giá trị hóa học độc bản, đòi hỏi công tác bảo tồn song hành với nghiên cứu khoa học bài bản.
