Nhiều gia đình khi thấy củ gừng trong rổ bếp nảy mầm hoặc xuất hiện những vết dập nát, ủng thối thường có thói quen gọt bỏ phần hỏng rồi tiếp tục sử dụng phần còn lại. Không ít người lo ngại liệu hiện tượng mọc mầm ở gừng có độc như củ khoai tây hay không, hoặc những vết thối nhũn tưởng chừng vô hại có thực sự tác động xấu đến sức khỏe.
Thực tế, gừng mọc mầm không tự sinh ra độc tố nguy hiểm như mầm khoai tây nếu củ gừng vẫn giữ được độ tươi và không bị hư hỏng. Tuy nhiên, củ gừng bị dập nát, thối rữa lại hoàn toàn khác khi có thể chứa một lượng đáng kể hợp chất safrole, một chất chuyển hóa tự nhiên có khả năng gây độc trực tiếp cho gan và đe dọa sức khỏe tế bào.
Khác biệt giữa gừng mọc mầm và củ gừng bị dập nát
Khoai tây khi mọc mầm sẽ tích tụ hàm lượng lớn hợp chất glycoalkaloid độc hại, khiến toàn bộ củ khoai không còn an toàn để tiêu thụ. Đối với gừng, quá trình nảy mầm thuần túy chỉ làm tiêu hao bớt chất dinh dưỡng, giảm lượng tinh dầu cay nồng và khiến củ gừng xơ xác hơn chứ bản thân mầm gừng không tự tổng hợp ra độc tố gây hại cấp tính.
Trái lại, mối nguy hiểm thực sự lại nằm ở những củ gừng đã bị giập vỡ cấu trúc mô, xuất hiện đốm mốc hoặc bắt đầu quá trình thối rữa. Khi tế bào củ gừng bị tổn thương và hoại tử do vi sinh vật hoặc va đập cơ học, các phản ứng biến đổi sinh hóa diễn ra mạnh mẽ, làm tích tụ các hợp chất alkenylbenzene, đặc biệt là safrole. Do đó, việc nhầm lẫn giữa nguy cơ từ mầm gừng và nguy cơ từ củ gừng thối khiến nhiều người vô tình dung nạp chất độc vào cơ thể.
Safrole là chất gì và vì sao được xếp vào nhóm có hại?
Safrole là một hợp chất thơm tự nhiên thuộc nhóm allylbenzene và benzodioxole, thường hiện diện trong tinh dầu của một số loài thực vật như sassafras [1], [2]. Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) đã phân loại safrole vào nhóm 2B, tức là nhóm các tác nhân có khả năng gây ung thư cho con người [1], [2]. Ngoài ra, safrole cũng được ghi nhận xuất hiện tự nhiên trong một số loại gia vị quen thuộc như húng quế ngọt, hạt tiêu đen, quế, nhục đậu khấu hay tiểu hồi hương [2].
Ở điều kiện bình thường, mức độ phơi nhiễm safrole trung bình hàng ngày của con người qua thực phẩm ước tính khoảng 0,3 mg mỗi ngày, và nhóm tiêu thụ cao ở phân vị thứ 97,5 hấp thụ khoảng 0,5 mg mỗi ngày [2]. Tuy nhiên, khi ăn phải các phần gừng dập nát hoặc hư hỏng nặng, lượng độc chất này đưa vào cơ thể có thể tăng lên đáng kể, vượt qua ngưỡng dung nạp an toàn thông thường của hệ thống giải độc tại gan.
Bằng chứng tổn thương gan và thận trên mô hình động vật
Độc tính đối với cơ quan nội tạng của safrole đã được làm sáng tỏ thông qua nhiều nghiên cứu thực nghiệm dài hạn trên động vật gặm nhấm. Trong một nghiên cứu công bố năm 2011 kéo dài 13 tuần trên chuột biến đổi gen F344 gpt delta, các nhà khoa học đã cho chuột ăn chế độ chứa 0,1% và 0,5% safrole để đánh giá độc tính toàn diện [3]. Kết quả sinh hóa huyết thanh và mô bệnh học khẳng định safrole gây ra tình trạng nhiễm độc gan rõ rệt ở cả hai giới tính [3].
Bên cạnh tổn hại gan, việc tiếp xúc với liều safrole 0,5% còn dẫn đến độc tính tại thận ở chuột cống đực [3]. Tần số đột biến gen gpt có xu hướng tăng lên ở nhóm dùng liều gây ung thư này [3]. Đáng chú ý, số lượng và diện tích các ổ tế bào gan dương tính với glutathione S-transferase dạng nhau thai (GST-P), tỷ lệ tế bào gan dương tính với kháng nguyên nhân tế bào tăng sinh (PCNA), cùng nồng độ 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG) trong DNA gan đều gia tăng vượt trội [3].
Trước đó, một thử nghiệm công bố năm 1980 tiến hành trên chuột nhắt trắng Balb/c non được cho ăn safrole ở mức 0,4% khối lượng trong vòng một năm [4]. Sau 24 tuần phơi nhiễm, các ổ tế bào gan biến đổi ưa bazơ và ưa axit bắt đầu xuất hiện trong mô gan [4]. Đến tuần thứ 36, các nhân tân sinh đã hình thành rõ rệt [4]. Cả các ổ tế bào biến đổi lẫn nhân tân sinh đều biểu hiện sự gia tăng hoạt tính của enzyme gamma-glutamyl transpeptidase (GGT), một dấu ấn chỉ thị quan trọng cho các tổn thương tiền ác tính trước khi tiến triển thành khối u gan hoàn chỉnh [4].
Độc tính tế bào và cơ chế chuyển hóa qua enzyme CYP1A2
Để hiểu rõ cách thức safrole hủy hoại tế bào gan, các nhà nghiên cứu đã phân tích con đường chuyển hóa sinh học của chất này. Một công trình công bố năm 2019 trên tế bào HepaRG của người cho thấy safrole thuộc cấu trúc methylenedioxyphenyl, có khả năng kích hoạt thành các chất chuyển hóa phản ứng mang độc tính cao [1]. Quá trình này tạo ra hai chất chuyển hóa (M1, M2) và ba chất liên hợp mới với glutathione (M3-M5) từ chất trung gian ortho-quinone [1].
Các phân tích enzym chỉ ra rằng hệ thống cytochrome P450, đặc biệt là enzyme CYP1A2 đóng vai trò cốt lõi trong việc chuyển hóa safrole thành các chất trung gian độc hại, cùng với sự tham gia phụ của CYP2E1 [1]. Khi tế bào được cảm ứng tăng hoạt enzyme CYP1A2 bằng omeprazole, độc tính tế bào của safrole tăng lên rõ rệt so với khi chỉ dùng safrole đơn độc [1]. Ngược lại, việc ức chế CYP1A2 bằng alpha-naphthoflavone đã giúp giảm bớt độc tính [1].
Nghiên cứu cũng chứng minh độc tính tế bào tỉ lệ thuận với lượng chất chuyển hóa phản ứng được tạo ra [1]. Safrole gây suy kiệt lượng glutathione (GSH) nội bào trước khi xuất hiện sự gia tăng của các gốc oxy hóa hoạt tính (ROS) [1]. Khi kết hợp chất kích hoạt CYP1A2 với safrole, điện thế màng ty thể của tế bào gan bị phá vỡ nghiêm trọng hơn, dẫn đến cái chết hàng loạt của tế bào gan [1].
Khả năng gây stress oxy hóa và biến đổi vật liệu di truyền
Tác động phá hủy của safrole không dừng lại ở màng tế bào mà còn tấn công trực tiếp vào cấu trúc DNA. Một nghiên cứu năm 1999 trên chuột cống Sprague-Dawley cho thấy tiêm safrole liều đơn qua màng bụng đã gây tổn thương oxy hóa phụ thuộc vào liều lượng [5]. Hàm lượng lipid hydroperoxides (LHP) trong gan đạt đỉnh điểm vào ngày thứ 3, trong khi tổn thương oxy hóa DNA thể hiện qua nồng độ 8-OH-dG đạt mức cao nhất vào ngày thứ 5 sau tiêm [5]. Sự gia tăng này đi kèm với việc giải phóng mạnh mẽ các men gan AST và ALT vào huyết thanh, phản ánh tình trạng hoại tử tế bào gan đang diễn ra [5].
Tính chất độc gen của safrole tiếp tục được xác nhận trong nghiên cứu năm 1998 trên chuột F344 dùng đường uống [6]. Khi chuột tiếp xúc với năm liều safrole lặp lại hàng ngày, tần số đột biến dị tật nhiễm sắc thể trong tế bào gan tăng vọt lên mức tối đa 13,4% so với mức 1,8% ở nhóm đối chứng [6]. Hiện tượng trao đổi nhiễm sắc tử chị em (SCE) cũng tăng lên đáng kể, đạt 0,81 trao đổi trên mỗi nhiễm sắc thể so với 0,59 ở nhóm đối chứng [6]. Phương pháp đánh dấu đồng vị phóng xạ đã phát hiện mức độ gắn kết DNA của safrole lên tới 89,8 adduct trên 10 triệu nucleotide, chứng minh safrole có khả năng liên kết cộng hóa trị trực tiếp làm biến dạng DNA gan [6].
Ở mức độ nuôi cấy sơ cấp tế bào gan chuột, nghiên cứu năm 1990 ghi nhận safrole gây hiện tượng tổng hợp DNA đột xuất (UDS) do tổn thương gen, đồng thời gây độc tế bào mạnh ở nồng độ từ 10^-3 đến 10^-2 M thông qua hiện tượng rò rỉ enzyme lactate dehydrogenase [7]. Tương tự, nghiên cứu năm 1992 khẳng định chất chuyển hóa 1'-hydroxysafrole thậm chí còn có hoạt tính gây độc gen mạnh hơn cả hợp chất mẹ safrole ban đầu [8].
Giới hạn của bằng chứng và hiểu lầm thường gặp
Mặc dù các dữ liệu khoa học đã chỉ rõ nguy cơ của safrole, chúng ta cần nhìn nhận khách quan về giới hạn thực nghiệm. Nghiên cứu năm 1992 nhấn mạnh rằng các phản ứng gây độc gen của nhóm allylbenzene tuân theo đường cong đáp ứng liều không tuyến tính [8]. Các thí nghiệm trên động vật thường sử dụng liều safrole rất cao, điều này có khả năng ước tính quá mức mối nguy hiểm đối với con người khi chỉ tiếp xúc với liều lượng rất thấp trong bữa ăn hàng ngày [8].
Một hiểu lầm phổ biến là nhiều người nghĩ rằng chỉ cần gọt bỏ phần gừng bị dập thối, rửa sạch rồi nấu chín ở nhiệt độ cao là độc tố sẽ biến mất. Tuy nhiên, safrole là một hợp chất thơm tương đối bền nhiệt và các chất chuyển hóa độc hại của nó khi đã hình thành thì nhiệt độ nấu nướng thông thường khó có thể phân hủy triệt để. Hơn nữa, mạng lưới vi nấm và độc tố từ vết thối có thể đã lan rộng vào các mô gừng trông có vẻ bình thường xung quanh mà mắt thường không thể quan sát thấy.
Những ai cần đặc biệt thận trọng với độc tố từ gừng hỏng?
Đối với người có thể trạng khỏe mạnh, cơ thể có cơ chế tự vệ tự nhiên dựa vào lượng glutathione dồi dào trong gan. Nghiên cứu thực nghiệm chứng minh rằng N-acetylcysteine, tiền chất của glutathione, mang lại hiệu quả bảo vệ mạnh mẽ nhất chống lại các tổn thương oxy hóa do safrole gây ra [5]. Ngược lại, khi chất ức chế tổng hợp glutathione là buthionine sulfoximine (BSO) được đưa vào, tổn thương mô gan tăng vọt đáng kể [1], [5].
Do đó, những người có bệnh lý nền về gan như viêm gan mạn tính, gan nhiễm mỡ, xơ gan hoặc suy giảm chức năng gan là nhóm đối tượng có nguy cơ tổn thương cao nhất. Ở những người này, lượng dự trữ glutathione nội bào vốn đã suy giảm, khiến gan mất đi tấm lá chắn bảo vệ tự nhiên trước các chất chuyển hóa ortho-quinone độc tính của safrole [1], [5]. Ngoài ra, những người đang sử dụng các loại thuốc điều trị có tương tác kích hoạt enzyme CYP1A2 (như một số thuốc ức chế bơm proton dạ dày) cũng cần cẩn trọng vì sự kết hợp này có thể làm gia tăng độc tính tế bào của safrole lên gấp nhiều lần [1]. Bất kỳ ai có bệnh nền hoặc đang dùng thuốc dài ngày cần tham khảo ý kiến bác sĩ điều trị để đảm bảo chế độ ăn uống an toàn.
Hướng dẫn bảo quản và sử dụng gừng đúng cách
Để tận dụng hương vị ấm nóng của gừng mà không gây hại cho sức khỏe, khâu lựa chọn và bảo quản nguyên liệu đóng vai trò quyết định. Người tiêu dùng chỉ nên chọn những củ gừng có lớp vỏ căng, kết cấu chắc tay, không có dấu hiệu nhũn ướt, mốc xám hay bốc mùi lạ. Gừng nên được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng khí hoặc bọc kín trong giấy hút ẩm để ngăn chặn tình trạng nấm mốc và thối rữa phát triển.
Nếu củ gừng chỉ vừa nhú mầm xanh nhỏ nhưng thân củ vẫn hoàn toàn tươi cứng, không dập nát, người dùng vẫn có thể cắt bỏ mầm và sử dụng bình thường. Tuy nhiên, nếu phát hiện củ gừng đã bị thối mềm ở một góc, chảy nước hoặc dập nát nghiêm trọng, biện pháp an toàn duy nhất là vứt bỏ toàn bộ củ gừng. Tuyệt đối không vì tiếc rẻ mà cắt bỏ phần hỏng để dùng phần còn lại, bởi độc tố safrole và các sản phẩm thoái hóa có thể đã phát tán khắp toàn bộ củ.
Tóm lại, bản thân mầm gừng không sản sinh độc chất hủy hoại gan như mầm khoai tây, nhưng củ gừng dập nát, thối rữa lại là mối đe dọa thực sự do sự hiện diện của safrole. Hiểu rõ bản chất khoa học và kiên quyết loại bỏ những thực phẩm đã hư hỏng là cách tốt nhất để bảo vệ lá gan và sức khỏe lâu dài của gia đình.