Những cánh hoa thanh cúc xanh biếc hay hồng tím thường xuất hiện trong tách trà thảo mộc, món salad hoặc trang trí bánh ngọt. Nhiều người thưởng thức loài hoa này vì vẻ ngoài bắt mắt, nhưng lại băn khoăn liệu chúng có thực sự mang lại giá trị dinh dưỡng hay chỉ đơn thuần là nguyên liệu tạo màu.
Thực tế, cánh hoa thanh cúc (Centaurea cyanus L., thuộc họ Cúc Asteraceae) là nguồn cung cấp dồi dào các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên [1]. Hai nhóm hoạt chất nổi bật nhất làm nên giá trị sinh học của loài hoa này chính là flavonoid và sắc tố anthocyanin, bên cạnh các axit phenolic và axit amin tự do [2].
Hệ thống chất chống oxy hóa đa dạng trong cánh hoa
Gốc tự do và chất chống oxy hóa vốn là những thành phần tự nhiên trong cơ thể, đóng vai trò thiết yếu cho nhiều quá trình trao đổi chất [3]. Khi hai yếu tố này giữ được trạng thái cân bằng, cơ thể sẽ hoạt động bình thường [3]. Ngược lại, tình trạng căng thẳng oxy hóa (stress oxy hóa) sẽ xảy ra khi cán cân bị lệch giữa yếu tố gây oxy hóa (như gốc tự do) và yếu tố chống oxy hóa [3].
Để hỗ trợ cơ thể duy trì sự cân bằng này, các hợp chất phenolic từ thực vật thường được tìm kiếm như những tác nhân bảo vệ sức khỏe quan trọng [3]. Nhóm hợp chất phenolic bao gồm một phạm vi rộng các axit phenolic và flavonoid [4]. Bản thân flavonoid lại bao hàm nhiều phân nhóm nhỏ hơn như sắc tố anthocyanin, flavonol, flavone, flavanol và isoflavone [4]. Quá trình trùng hợp các flavanol tạo thành tannin, trong đó sự este hóa các nhóm phenolic tạo ra các chromenone vòng như axit ellagic [4]. Trong khi đó, các tannin ngưng tụ (được gọi là proanthocyanidin, ví dụ như catechin, epicatechin và gallocatechin) lại thu được từ sự ngưng tụ của các flavanol [4].
Ở chi Thanh cúc (Centaurea spp.), các nhà khoa học ghi nhận sự hiện diện thường xuyên của anthocyanin và flavonoid cùng nhiều hoạt tính sinh học như chống oxy hóa, chống dị ứng, kháng viêm, kháng virus, chống tăng sinh, chống đột biến, kháng khuẩn và chống ung thư [4]. Ngoài ra, các tài liệu khoa học cũng xem xét các đặc tính khác của nhóm chất này như cải thiện vi tuần hoàn, bảo vệ khỏi tổn thương tim mạch, ngăn ngừa giòn mao mạch ngoại vi, phòng ngừa tiểu đường (bao gồm đục thủy tinh thể do tiểu đường) và cải thiện thị lực [4]. Sự có mặt của hoạt chất apigenin trong chi Centaurea cũng được xác nhận với đặc tính giảm lo âu, kháng viêm, giảm đau và tác động lên khối u tuyến giáp [4].
Thành phần chiết xuất nước và vai trò của nhiệt độ, thời gian
Một nghiên cứu công bố năm 2018 đã tập trung tối ưu hóa điều kiện chiết xuất nước đối với cánh hoa thanh cúc (Centaurea cyanus L.) nhằm đánh giá thành phần hóa học và các đặc tính chức năng [2]. Nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp sắc ký lỏng ghép nối khối phổ (LC-ESI-MS/MS), đồng thời đo lường tác động của độ pH lên tính ổn định của anthocyanin, khả năng ức chế peroxy hóa lipid, hoạt tính chống oxy hóa (DPPH, FRAP), chống tan máu, kháng khuẩn, hạ huyết áp và tác động lên tế bào [2].
Kết quả phân tích chỉ ra rằng cả hai yếu tố nhiệt độ và thời gian chiết xuất đều ảnh hưởng có ý nghĩa thống kê (p <= 0,05) đến hàm lượng flavonoid, anthocyanin và khả năng khử sắt (FRAP) của dịch chiết [2]. Tuy nhiên, chỉ có yếu tố nhiệt độ mới tác động đến tổng hàm lượng phenolic, các flavonoid không phải anthocyanin và hoạt tính quét gốc tự do DPPH [2].
Khi đạt được điều kiện chiết xuất tối ưu, các hợp chất chính được xác định trong dịch chiết nước cánh hoa thanh cúc bao gồm axit chlorogenic, axit caffeic, axit ferulic, axit p-coumaric, isoquercitrin và coumarin [2]. Dịch chiết tối ưu này thể hiện hoạt tính chống tan máu và hạ huyết áp trong ống nghiệm (in vitro), đồng thời cho thấy sự ổn định và khả năng phục hồi của anthocyanin cũng như hoạt tính chống oxy hóa khi độ pH thay đổi [2].
Đáng chú ý, thử nghiệm độc tính tế bào cho thấy dịch chiết nước cánh hoa thanh cúc có giá trị IC50 và GI50 cao (trên 900 microg/mL) đối với tất cả các dòng tế bào được thử nghiệm, đồng nghĩa với mức độc tính tế bào thấp [2]. Trong thử nghiệm căng thẳng oxy hóa nội bào, ở nồng độ từ 10 đến 100 microg/mL, dịch chiết có biểu hiện thúc đẩy oxy hóa (pro-oxidant) nhưng không gây tổn thương hay làm chết tế bào [2].
Bảo vệ sắc tố anthocyanin trước nhiệt độ và tia UV
Màu xanh và hồng đặc trưng của hoa thanh cúc đến từ sắc tố anthocyanin, nhưng hợp chất này vốn nhạy cảm với môi trường [5]. Một nghiên cứu chuyên sâu đã tìm kiếm điều kiện tối ưu để đồng sắc tố hóa (copigmentation) và vi nang hóa (encapsulation) anthocyanin chiết xuất từ hoa thanh cúc xanh và hồng (Centaurea cyanus L.) nhằm tạo ra các chế phẩm bền vững trước các yếu tố ngoại cảnh [5].
Các nhà khoa học đã sử dụng kỹ thuật sấy phun và thăng hoa để bao bọc dịch chiết giàu anthocyanin, đồng thời dùng baicalin và axit chlorogenic làm tác nhân đồng sắc tố hóa [5]. Các mẫu chiết xuất và vi nang sau đó được đưa vào thử nghiệm độ bền dưới tác động của nhiệt độ cao và bức xạ tia cực tím (UV) để kiểm tra sự thay đổi về màu sắc, tổng hàm lượng anthocyanin, tổng hợp chất phenolic và hoạt tính chống oxy hóa [5].
Kết quả cho thấy phương pháp vi nang hóa bảo vệ hiệu quả anthocyanin khỏi các điều kiện môi trường bất lợi, tạo ra chế phẩm có hàm lượng anthocyanin, phenolic cao cùng tiềm năng chống oxy hóa mạnh [5]. Độ ổn định cao nhất thuộc về mẫu vi nang anthocyanin phân lập từ hoa thanh cúc màu hồng, được tạo ra bằng phương pháp sấy phun có bổ sung chất đồng sắc tố (axit chlorogenic hoặc baicalin) với tỷ lệ trọng lượng giữa dịch chiết anthocyanin và chất mang là 1:10 [5]. Phát hiện này mở ra hướng ứng dụng anthocyanin thanh cúc làm chất tạo màu ổn định và thành phần chức năng giàu chất chống oxy hóa trong ngành thực phẩm [5].
Sự khác biệt giữa các dung môi và loài thanh cúc
Không phải mọi phương pháp chiết xuất hay mọi loài thuộc chi Thanh cúc đều cho kết quả chống oxy hóa giống nhau. Một nghiên cứu năm 2021 tại Liên bang Nga đã đánh giá so sánh thành phần hóa thực vật và hoạt tính sinh học của ba loài: thanh cúc (Centaurea cyanus L.), Centaurea jacea L. và Centaurea scabiosa L. bằng sắc ký khí khối phổ [6]. Trong dịch chiết ethanol từ hoa thanh cúc (Centaurea cyanus L.), hai thành phần chính được tìm thấy là catechol và alpha-amyrin, trong khi flavone là chất chính ở loài C. jacea L. [6]. Khác với dịch chiết nước ở nghiên cứu năm 2018, dịch chiết bằng dung môi ethanol của hoa Centaurea cyanus L. trong thí nghiệm năm 2021 lại thể hiện hoạt tính kháng khuẩn và chống oxy hóa ở mức thấp [6].
Mặt khác, một nghiên cứu năm 2023 đã khảo sát sự thay đổi hợp chất polyphenol không phải anthocyanin trên các kiểu sinh học hoa thanh cúc (Centaurea cyanus L.) ăn được có khả năng kháng thuốc diệt cỏ nhóm ức chế acetolactate synthase (ALS) so với nhóm nhạy cảm [1]. Kết quả ghi nhận những kiểu sinh học kháng thuốc diệt cỏ có hoạt tính chống oxy hóa cao, tổng hàm lượng hợp chất phenolic và flavonoid cũng như năng lực khử cao hơn [1]. Năng lực khử này còn tăng thêm sau khi cây được xử lý thuốc diệt cỏ, cho thấy các chất chống oxy hóa có thể đóng vai trò trong cơ chế hình thành tính kháng của cây [1].
Mở rộng sang các loài khác cùng chi Centaurea, một nghiên cứu công bố năm 2021 trên ba loài C. nigra L., C. orientalis L. và C. phrygia L. đã xác định mối liên hệ chặt chẽ giữa thành phần hóa học và sức mạnh chống oxy hóa [3]. Loài C. orientalis dẫn đầu về tổng hàm lượng polyphenol, flavonoid, axit amin tự do cũng như khả năng quét gốc tự do DPPH, ABTS và khử sắt (Fe3+), trong khi C. phrygia thấp nhất ở các chỉ số này và C. nigra cao nhất về lượng đường khử [3]. Nhóm tác giả tìm thấy mối tương quan thuận mạnh mẽ giữa tổng lượng phenolic, flavonoid và axit amin tự do với khả năng chống oxy hóa ở cả ba loài, gợi ý rằng hàm lượng axit amin tự do có thể dùng làm dấu ấn đánh giá trạng thái chống oxy hóa của chi này [3].
Tương tự, một nghiên cứu năm 2017 so sánh ba kỹ thuật chiết xuất (ngâm dầm, Soxhlet và siêu âm với dung môi methanol) trên hai loài Centaurea amaena và Centaurea aksoyi cũng khẳng định tầm quan trọng của cách chế biến [7]. Ở phương pháp Soxhlet, quercetin, quercetin-3-beta-D-glucoside và axit protocatechuic là các thành phần chính của cả hai loài [7]. Tuy nhiên, chiết xuất bằng sóng siêu âm mới mang lại hàm lượng phenolic và flavonoid cao nhất cho cả hai loài, trong đó mẫu siêu âm từ C. amaena đạt hoạt tính chống oxy hóa và kháng khuẩn vượt trội nhất [7]. Ngoài ra, ở các loài khác như C. bornmuelleri, C. calcitrapa hay C. hypoleuca, các nhà khoa học cũng ghi nhận lượng lớn flavonoid, catechin, axit chlorogenic và apigenin (đạt mức 2472 microg/g dịch chiết) [4].
Hiểu lầm thường gặp về hoa thanh cúc
Hiểu lầm phổ biến nhất là cho rằng chỉ cần dùng hoa thanh cúc dưới bất kỳ hình thức nào cũng thu được trọn vẹn lượng chất chống oxy hóa. Thực tế từ các dữ liệu thực nghiệm cho thấy hàm lượng anthocyanin và flavonoid thu được phụ thuộc rất lớn vào dung môi (nước hay ethanol), nhiệt độ và thời gian pha chế [2]. Việc chiết xuất bằng ethanol trên hoa Centaurea cyanus L. từng được ghi nhận là chỉ mang lại hoạt tính chống oxy hóa thấp [6].
Một quan niệm sai lầm khác là đánh đồng tác dụng của các hợp chất phân lập trong phòng thí nghiệm với khả năng chữa bệnh trực tiếp trên người. Dù chi Centaurea chứa các hoạt chất được báo cáo về tiềm năng hỗ trợ phòng ngừa tiểu đường, bảo vệ tim mạch hay cải thiện thị lực trong tài liệu khoa học, tất cả các dữ liệu trên cánh hoa thanh cúc (Centaurea cyanus L.) hiện tại đều dừng ở mức phân tích hóa học và thử nghiệm trên dòng tế bào hoặc trong ống nghiệm (in vitro) [2]. Hoa thanh cúc là thực phẩm và thảo mộc hỗ trợ sức khỏe, hoàn toàn không phải là thuốc điều trị bệnh lý.
Ai nên thận trọng khi sử dụng?
Mặc dù dịch chiết nước từ cánh hoa thanh cúc có mức độc tính tế bào thấp (IC50 và GI50 đều lớn hơn 900 microg/mL) [2], người tiêu dùng vẫn cần lưu ý một số nguyên tắc an toàn cơ bản. Hoa thanh cúc thuộc họ Cúc (Asteraceae) [1], đồng thời chứa các hợp chất có hoạt tính chống dị ứng nhưng cũng có nhiều thành phần chuyển hóa thứ cấp đa dạng [4], do đó những người có tiền sử dị ứng với phấn hoa hoặc các loài thực vật họ Cúc nên thử một lượng nhỏ trước khi dùng.
Bên cạnh đó, nghiên cứu năm 2023 cho thấy cây thanh cúc trong tự nhiên vốn là một loài cỏ dại thường xuyên tiếp xúc với thuốc diệt cỏ trên đồng ruộng và có thể phát triển các kiểu hình kháng thuốc [1]. Vì vậy, người dùng tuyệt đối không tự ý thu hái hoa mọc hoang ở các khu vực canh tác nông nghiệp để tránh nguy cơ tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật [1]. Phụ nữ mang thai, đang cho con bú, người có bệnh nền mạn tính hoặc đang dùng thuốc điều trị hạ huyết áp, tiểu đường nên tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi dùng trà thảo mộc đậm đặc thường xuyên.
Cách áp dụng thực tế trong đời sống
Để tận dụng tốt nguồn flavonoid, anthocyanin và các axit phenolic (như axit chlorogenic, caffeic, ferulic) từ cánh hoa thanh cúc, phương pháp pha với nước ấm (tương tự chiết xuất nước) là lựa chọn phù hợp và an toàn tại nhà [2]. Khi pha trà, bạn cần lưu ý kiểm soát nhiệt độ nước và thời gian hãm, bởi cả hai yếu tố này đều quyết định trực tiếp đến lượng flavonoid và anthocyanin tiết ra trong nước [2]. Không nên đun sôi hoa ở nhiệt độ quá cao trong thời gian dài hoặc phơi hoa trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời, vì nhiệt độ cao và tia UV là hai tác nhân làm suy giảm hàm lượng anthocyanin và khả năng chống oxy hóa của hoa [5].
Bạn cũng có thể chọn cả hoa thanh cúc màu xanh lẫn màu hồng để làm phong phú thực đơn, vì cả hai loại đều giàu anthocyanin và hợp chất phenolic [5]. Cánh hoa khô bảo quản trong lọ kín, tránh ánh sáng có thể dùng rắc lên salad, sữa chua hoặc hãm cùng các thảo mộc khác.
Tóm lại, hoa thanh cúc không chỉ đẹp mắt mà còn cung cấp nhiều hợp chất chống oxy hóa quý giá như anthocyanin, flavonoid và axit chlorogenic [2]. Tuy nhiên, hiệu quả sinh học của hoa phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc nguyên liệu, cách bảo quản và nhiệt độ pha chế [2]. Thưởng thức trà thanh cúc đúng cách, kết hợp cùng chế độ ăn uống cân bằng và lối sống lành mạnh sẽ giúp bạn tận dụng tối đa lợi ích từ loài hoa này một cách an toàn.