Củ ngưu bàng từ lâu đã trở thành nguyên liệu quen thuộc trong nhiều món canh hầm dưỡng sinh, trà thanh nhiệt và các bài thuốc cổ truyền. Nhiều người nội trợ thường thắc mắc liệu việc đun nấu, ninh hầm ngưu bàng trong thời gian dài có làm phá hủy các hoạt chất quý giá vốn có hay không.
Hoạt tính sinh học của ngưu bàng chủ yếu đến từ các nhóm hợp chất phenolic chống oxy hóa mạnh, nổi bật nhất là axit chlorogenic, axit caffeic và flavonoid luteolin. Khi gặp nhiệt độ nấu nướng kéo dài, nồng độ của từng chất có sự biến động phức tạp phụ thuộc vào cấu trúc phân tử và phản ứng chuyển hóa.
Nhóm chất chống oxy hóa chủ đạo trong ngưu bàng
Các phân tích hóa thực vật chỉ ra củ và các bộ phận của cây ngưu bàng (Arctium lappa L.) chứa hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa tự nhiên rất phong phú [1]. Cụ thể, các chiết xuất hydro-alcoholic từ hạt, lá và rễ của loài thực vật này sở hữu giá trị chống oxy hóa TEAC dao động trong khoảng 1,63 đến 67,39 micromol Trolox tương đương trên 100g trọng lượng khô [1]. Tổng hàm lượng phenolic cũng đạt từ 2,87 đến 45 g đương lượng axit gallic trên 100g trọng lượng khô [1].
Thành phần phenolic phong phú nhất trong chiết xuất ngưu bàng là các dẫn xuất của axit caffeoylquinic, lignan (chủ yếu là arctiin) và flavonoid [1]. Đáng chú ý, các nhà khoa học đã lần đầu tiên phát hiện sự xuất hiện của arctiin, luteolin và quercetin rhamnoside trong rễ ngưu bàng; còn hạt ngưu bàng chứa axit caffeic, axit chlorogenic và cynarin [1]. Ngoài ra, trong rễ của loài này còn phân lập được trans-caffeic acid cùng một số flavonoid như kaempferol, quercetin và kaempferol-3-O-glucoside [2].
Định danh axit chlorogenic, axit caffeic và luteolin
Các nghiên cứu chuyên sâu đã làm rõ sự phân bố cụ thể của từng hoạt chất chống oxy hóa then chốt. Axit chlorogenic và các dẫn xuất caffeoylquinic acid được xem là nhóm chất tạo nên hoạt tính chống oxy hóa vượt trội của chiết xuất ngưu bàng [3]. Lượng axit chlorogenic phân tích qua kỹ thuật sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao (HPTLC) trong rễ Arctium lappa đạt tỷ lệ 0,107% đến 0,140% [3].
Nghiên cứu cho thấy hàm lượng axit chlorogenic cao hơn nhiều so với axit caffeic, và cả hai hợp chất này tập trung chủ yếu ở phần lớp vỏ ngoài của rễ ngưu bàng [3]. Hàng loạt dẫn xuất phức tạp cũng được ghi nhận như 1,4-dicaffeoylquinic acid, 3,4-dicaffeoylquinic acid, 4,5-dicaffeoylquinic acid, 3,5-dicaffeoylquinic acid, cùng các dạng liên kết axit succinic, fumaric và malic [3]. Phân tích bằng kỹ thuật sắc ký lỏng siêu hiệu năng (UPLC) và HPLC ghi nhận tổng hàm lượng phenolic tính theo đương lượng axit chlorogenic (5-CQA) trong mẫu dao động từ 3,93 đến 14,13 g/100g vật chất khô [4]. Riêng nồng độ 5-CQA dao động từ 89 đến 571 mg/100g khô, và 1,5-dicaffeoylquinic acid (1,5-DCQA) đạt từ 48 đến 486 mg/100g khô [4].
Sự hiện diện của luteolin trong rễ và lá ngưu bàng cũng đã được xác thực qua phương pháp LC/MS/MS ở chế độ ion âm [1]. Đây là một flavonoid có khả năng dọn dẹp gốc tự do mạnh mẽ, đóng góp lớn vào giá trị dược liệu tổng thể của loài cây họ Cúc này [5], [1].
Axit chlorogenic và caffeic bền nhiệt ra sao khi gia nhiệt?
Khi chế biến qua nhiệt độ, độ bền của axit chlorogenic phụ thuộc mật thiết vào dạng đồng phân cụ thể của chất. Nghiên cứu phân tích nhiệt độ trên dịch chiết hạt cho thấy các đồng phân của axit chlorogenic có phản ứng khác nhau rõ rệt trước tác động nhiệt [6]. Dưới phân tích sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS), bốn dạng axit chlorogenic đã được nhận diện và tách thành các phân đoạn qua HPLC [6]. Đáng chú ý, phân đoạn số 5 có độ bền nhiệt thấp hơn đáng kể so với phân đoạn số 9, chứng minh khả năng chịu nhiệt khác nhau giữa các đồng phân axit chlorogenic [6].
Mặt khác, các dẫn xuất caffeoylquinic acid kích thước lớn có thể bị thủy phân bẻ gãy liên kết để giải phóng axit caffeic tự do [7]. Thử nghiệm dùng chiết xuất koji (Aspergillus awamori mut.) cho thấy quá trình thủy phân đã chuyển đổi các dẫn xuất caffeoylquinic acid từ lá khoai lang, ngưu bàng (Arctium lappa L.) và ngải cứu thành axit caffeic [7]. Hiện tượng này gợi mở rằng trong môi trường chế biến hoặc có enzyme xúc tác, một lượng axit chlorogenic và dẫn xuất phức có xu hướng biến đổi thành dạng axit caffeic đơn giản hơn [7].
Nghiên cứu sinh học về các hoạt chất của rễ ngưu bàng
Bên cạnh đặc tính chống oxy hóa, các hợp chất này còn thể hiện nhiều hoạt tính y học tiềm năng. Một nghiên cứu công bố năm 2021 đã đánh giá hiệu quả của 10 lô dịch chiết ethanol từ rễ ngưu bàng trên mô hình chuột mang khối u S180 [5]. Các nhà khoa học kết hợp đo lường định lượng 5 thành phần hóa học chính bằng kỹ thuật sắc ký lỏng siêu hiệu năng ghép khối phổ ba tứ cực (UHPLC-QqQ-MS/MS) [5]. Kết quả phân tích tương quan Pearson cho thấy axit chlorogenic, axit caffeic và cynarin tương quan thuận với hiệu quả ức chế sự phát triển của khối u [5]. Ba hoạt chất này đã được kết luận là các chỉ thị kiểm soát chất lượng quan trọng đối với rễ ngưu bàng [5].
Ngoài ra, nghiên cứu năm 2014 khi khảo sát hoạt tính kháng vi khuẩn lao Mycobacterium tuberculosis chủng H37Rv ghi nhận pha dichloromethane từ dịch chiết methanol của rễ ngưu bàng có nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 62,5 mug/mL [2]. Các hợp chất tinh sạch như trans-caffeic acid, taraxasterol, kaempferol và quercetin đã được phân lập từ loài thảo mộc này [2].
Lợi ích thực tế và giới hạn của bằng chứng
Việc bổ sung ngưu bàng đem lại nguồn polyphenol thực vật tự nhiên, hỗ trợ cơ thể chống lại tác hại của các gốc tự do gây hại và hỗ trợ thải độc theo quan niệm y học cổ truyền [5], [1]. Các phân tích khẳng định loài cây này cung cấp lượng lớn axit chlorogenic, axit caffeic và flavonoid tự nhiên [3], [1].
Dù vậy, người tiêu dùng cần nhìn nhận khách quan về giới hạn nghiên cứu. Đa số thí nghiệm về hoạt tính kháng khuẩn hoặc ức chế khối u mới chỉ được thử nghiệm in vitro trên dòng tế bào hoặc trên động vật thí nghiệm như chuột mang u S180 [5], [2]. Các dữ liệu này chưa thể đánh đồng với tác dụng điều trị ung thư trực tiếp trên cơ thể người, và các chất chống oxy hóa không thể thay thế cho các phác đồ y khoa chuẩn mực.
Những hiểu lầm thường gặp khi nấu ngưu bàng
Một ngộ nhận phổ biến là cạo sạch hoàn toàn lớp vỏ ngoài của rễ ngưu bàng để làm trắng củ trước khi nấu. Dữ liệu khoa học đã chỉ rõ cả axit chlorogenic và axit caffeic đều tập trung chủ yếu ở lớp vỏ ngoài rễ cây [3]. Việc gọt hoặc cạo quá sâu sẽ làm hao hụt đáng kể phần lớn các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên quý giá này.
Hiểu lầm thứ hai là quan niệm đun nấu hầm càng lâu thì hoạt chất càng tiết ra nhiều và tốt hơn. Thực tế, một số đồng phân của axit chlorogenic có độ bền nhiệt kém hơn các dạng khác và có thể bị suy biến khi đun ở nhiệt độ cao kéo dài [6]. Ninh hầm quá lâu trong nồi mở nắp có thể làm thất thoát các hoạt chất nhạy cảm với nhiệt và oxy hóa.
Ai nên thận trọng khi sử dụng?
Dù là thực phẩm bổ dưỡng, rễ ngưu bàng có tính mát và tác dụng thanh nhiệt giải độc, tán nhiệt [5]. Những người có hệ tiêu hóa yếu, dễ lạnh bụng hoặc đang bị tiêu chảy cần thận trọng, không nên dùng lượng quá nhiều hoặc uống nước ngưu bàng đậm đặc liên tục dài ngày.
Người đang dùng thuốc điều trị bệnh mạn tính, đặc biệt là thuốc hạ đường huyết hoặc thuốc chống đông máu, cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi dùng ngưu bàng dưới dạng trà dược liệu liều cao. Phụ nữ mang thai và người chuẩn bị phẫu thuật cũng nên hỏi ý kiến y tế để đảm bảo an toàn tuyệt đối.
Áp dụng chế biến ngưu bàng khoa học hàng ngày
Để bảo toàn tối đa lượng chất chống oxy hóa khi nấu nướng, bạn chỉ nên dùng búi cọ rửa sạch đất cát bám ở lớp vỏ ngoài, tránh dùng dao nạo bỏ vỏ sâu [3]. Khi thái củ, nên ngâm sơ qua nước để hạn chế hiện tượng hóa nâu do enzyme tiếp xúc với không khí.
Trong các món canh súp, hầm dưỡng sinh, nên đun ngưu bàng với lửa nhỏ vừa phải, đậy kín vung nồi để tránh các phản ứng oxy hóa không mong muốn [6]. Thời gian ninh nấu nên giữ ở mức vừa đủ cho củ mềm ngấu, kết hợp ngưu bàng cùng các loại củ quả khác như cà rốt, nấm đông cô để tạo nên món ăn thanh đạm và giàu dưỡng chất tự nhiên.
