Hoạt chất betalain trong củ dền có thực sự giúp giảm viêm mạn tính?

Nước ép củ dền hay củ cải ngọt (tên khoa học Beta vulgaris) thường xuất hiện trong thực đơn của người tập thể thao và người muốn ăn uống lành mạnh ^{[1] [2]}. Nhiều người truyền tai nhau rằng sắc tố đỏ tím trong loại củ này có thể "dập tắt" tình trạng viêm mạn tính và làm sạch gốc tự do trong cơ thể.

Thực tế, hoạt chất betalain trong củ dền có khả năng chống oxy hóa và kháng viêm mạnh trong các thí nghiệm tế bào và trên động vật ^{[3] [4] [5]}. Tuy nhiên, bằng chứng lâm sàng trực tiếp trên người vẫn còn hạn chế và chưa thống nhất: hoạt chất này giúp giảm tổn thương cơ ở vận động viên nhưng lại chưa cho thấy tác dụng làm giảm các chỉ số viêm trong máu sau vận động, thậm chí dùng dài ngày có thể làm tăng chỉ số oxy hóa ở một số trường hợp ^[6].

Cơ chế betalain dập gốc tự do và chặn tín hiệu viêm

Củ dền chứa hai nhóm hợp chất sinh học nổi bật là nitrat và sắc tố betalain ^{[7] [2]}. Betalain là sắc tố chứa nitơ tan trong nước, tạo nên màu sắc đặc trưng của củ dền và được chia thành hai nhánh chính: betacyanin (như betanin, neobetanin) và betaxanthin (như indicaxanthin, vulgaxanthin I) ^{[7] [3]}. Trong đó, betanin là thành phần chính và thường được dùng làm phụ gia thực phẩm ^[8].

Ở cấp độ tế bào, betalain hoạt động theo hai hướng: dọn dẹp các gốc tự do (chống stress oxy hóa) và ức chế các chất truyền tin gây viêm ^{[3] [4]}. Khi cơ thể gặp tác nhân kích thích, tế bào miễn dịch sẽ tiết ra các protein gây viêm (gọi là cytokine như TNF-alpha, IL-1beta, IL-6) và các enzyme thúc đẩy phản ứng viêm (như iNOS, COX-2) ^{[3] [4]}. Betalain can thiệp bằng cách chặn đường truyền tín hiệu NF-kappaB, từ đó làm giảm sản xuất các chất gây viêm này ^[4].

Song song đó, betalain kích hoạt hệ thống phòng vệ tự nhiên của tế bào thông qua việc tăng biểu hiện các gen bảo vệ như Nrf2 và Ho1 ^[4]. Hoạt chất này cũng giúp duy trì lượng glutathione (GSH) — một chất chống oxy hóa nội sinh — và tăng hoạt tính của các enzyme dọn gốc tự do như superoxide dismutase, catalase và glutathione peroxidase ^{[4] [5]}. Nhờ khả năng trung hòa gốc tự do, betalain còn giúp tăng lượng oxit nitric (NO) trong máu, hỗ trợ giãn mạch và đưa oxy đến mô tốt hơn ^[7].

Thí nghiệm tế bào và động vật cho thấy điều gì?

Phần lớn bằng chứng khẳng định tác dụng kháng viêm mạnh của betalain hiện đến từ phòng thí nghiệm (in vitro) và nghiên cứu trên chuột ^{[3] [1] [4] [5]}.

Một nghiên cứu công bố năm 2023 đã so sánh tác dụng của 4 loại betalain (betanin, neobetanin, indicaxanthin và vulgaxanthin I) ở nồng độ từ 1 đến 100 microM trên đại thực bào của chuột bị kích thích viêm bằng độc tố vi khuẩn ^[3]. Kết quả cho thấy tất cả betalain đều ức chế các dấu ấn gây viêm gồm IL-6, IL-1beta, iNOS, COX-2 và giảm biểu hiện enzyme tạo gốc tự do NOX-2, trong đó nhóm betacyanin có xu hướng mạnh hơn nhóm betaxanthin ^[3]. Đáng chú ý, chỉ nhóm betacyanin mới chặn được sự sinh gốc tự do (ROS) do hydrogen peroxide gây ra, còn nhóm betaxanthin lại thể hiện tính chất thúc đẩy oxy hóa (pro-oxidant), làm tăng lượng gốc tự do vượt mức ban đầu ^[3]. Giới hạn của nghiên cứu này là mới thực hiện trên dòng tế bào chuột nuôi cấy và cần thêm nghiên cứu để làm rõ phản ứng trái ngược này ^[3].

Một nghiên cứu khác năm 2009 thử nghiệm trực tiếp dịch chiết nước ép và lát củ dền sấy (ở nồng độ từ 0,1 đến 10% trong 24 giờ nuôi cấy, cả dạng cô đặc lẫn dạng qua hệ tiêu hóa nhân tạo) lên tế bào bạch cầu trung tính lấy từ máu của 15 phụ nữ béo phì (tuổi trung bình 45 ± 9, chỉ số khối cơ thể BMI trên 30 kg/m2) và 9 phụ nữ khỏe mạnh (tuổi trung bình 29 ± 11, BMI 22,2 ± 1,6 kg/m2) ^[1]. Tế bào bạch cầu của nhóm béo phì vốn sản sinh lượng gốc tự do cao hơn hẳn nhóm khỏe mạnh ^[1]. Sản phẩm từ củ dền đã ức chế quá trình chuyển hóa tạo chất oxy hóa của bạch cầu theo kiểu phụ thuộc nồng độ và thúc đẩy quá trình tự hủy (apoptosis) của các tế bào viêm được kích thích ^[1]. Tuy nhiên, thí nghiệm chỉ diễn ra trong ống nghiệm trên mẫu máu lấy ra ngoài cơ thể chứ chưa phải kết quả uống trực tiếp trên bệnh nhân ^[1].

Trên động vật sống, nghiên cứu năm 2020 thử nghiệm phẩm màu chiết xuất từ củ dền giàu betalain trên chuột nhắt bị gây viêm và đau bằng hóa chất ^[4]. Khi tiêm liều từ 10 đến 1000 mg/kg vào ổ bụng, hoặc tiêm liều 100 mg/kg dưới da và ổ bụng, betalain giúp giảm rõ rệt các cơn co thắt bụng và hành vi đau của chuột ^[4]. Phân tích mô bàn chân chuột và đại thực bào tủy xương cho thấy hoạt chất này làm giảm các chất gây viêm TNF-alpha, IL-1beta, giảm quá trình peroxy hóa lipid (hủy hoại màng tế bào do oxy hóa) và ngăn chặn sự sụt giảm chất chống oxy hóa GSH ^[4]. Giới hạn của nghiên cứu là dùng đường tiêm với liều cao trên mô hình gây đau cấp tính ở chuột ^[4].

Một nghiên cứu năm 2019 trên chuột cống Wistar lại tập trung vào tổn thương mạn tính do chế độ ăn ^[5]. Chuột được ăn chế độ giàu mỡ trong 60 ngày gây tăng đường huyết, kháng insulin, tăng men gan (ALT, AST) và tổn thương mô gan do stress oxy hóa ^[5]. Sau đó, chuột được cho uống betanin tinh khiết liều 20 mg/kg mỗi ngày qua ống thông dạ dày trong 20 ngày ^[5]. Kết quả là betanin giúp điều hòa đường huyết, cải thiện tình trạng kháng insulin, giảm chất chỉ điểm oxy hóa malondialdehyde (MDA) ở gan, tăng các enzyme chống oxy hóa và đảo ngược tổn thương mô gan ^[5]. Dù dùng đường uống gần với thực tế hơn, đây vẫn là mô hình trên loài gặm nhấm ^[5].

Nghiên cứu trên người: Giảm tổn thương cơ nhưng chưa hạ chỉ số viêm

Khi chuyển sang các thử nghiệm lâm sàng trên người, bức tranh trở nên phức tạp hơn và chủ yếu tập trung vào nhóm người tập luyện thể thao thay vì bệnh nhân viêm mạn tính ^{[7] [6]}.

Một tổng quan năm 2022 đã điểm lại các thử nghiệm thực tế trên người ^[6]. Trong một thử nghiệm trên các chân chạy trẻ tuổi thi đấu, việc bổ sung chế phẩm giàu betalain (không chứa đường và không chứa nitrat) với liều 100 mg/ngày trong 6 ngày trước khi chạy và 50 mg vào ngày thứ 7 giúp cải thiện thành tích chạy 5 km và làm giảm mức tăng enzyme LDH (dấu hiệu tổn thương cơ) so với giả dược ^[6]. Một thử nghiệm khác áp dụng cùng liều lượng và thời gian tương tự trên các vận động viên ba môn phối hợp nam và nữ cũng ghi nhận cải thiện thành tích chạy 10 km, chạy 5 km (thực hiện sau đó 24 giờ) và giảm mức tăng enzyme CK (một dấu hiệu tổn thương cơ khác) ^[6].

Với nước ép củ dền nguyên bản, một nghiên cứu cho các cầu thủ bóng đá uống 7 ngày (liều 2 lần x 150 mL/ngày, uống 3 ngày trước tập, ngày kiểm tra và 3 ngày sau bài tập gây tổn thương cơ ngắt quãng) cho thấy giảm đau nhức cơ, giảm LDH và phục hồi chức năng cơ tốt hơn ^[6].

Tuy nhiên, tác dụng chống oxy hóa và kháng viêm trên người không phải lúc nào cũng thuận chiều ^[6]. Một thử nghiệm kéo dài 4 tuần trên các vận động viên đấu kiếm đỉnh cao dùng 26 g củ dền sấy thăng hoa mỗi ngày lại ghi nhận sự gia tăng quá trình peroxy hóa lipid (tăng chỉ số MDA), dù chỉ số hấp thụ oxy tối đa (VO2max) có tăng lên và các dấu hiệu tổn thương cơ (CK, LDH) không giảm ^[6]. Thiết kế nghiên cứu này có giới hạn là thứ tự can thiệp không được đối trọng (not counterbalanced), và các tác giả suy đoán rằng việc dùng củ dền có thể khiến vận động viên vận động mạnh hơn, từ đó làm tăng ngược lại tình trạng stress oxy hóa ^[6].

Đáng lưu ý, phần tóm tắt của tổng quan năm 2022 chỉ rõ: một nghiên cứu song song cho thấy nước ép củ dền không có tác dụng lên stress oxy hóa, một nghiên cứu bắt chéo lại thấy làm tăng stress oxy hóa ^[6]. Hơn nữa, các nghiên cứu trước đó đều cho thấy nước ép củ dền không làm thay đổi các chỉ số phản ứng viêm trong máu (bao gồm IL-6, IL-8, CRP và TNF-alpha) sau các bài tập chạy nước rút, bật nhảy, tập ngắt quãng hay tập sức bền ^[6].

Lợi ích thực sự và giới hạn của bằng chứng

Nhìn tổng thể, củ dền và hoạt chất betalain mang lại lợi ích rõ rệt trong việc hỗ trợ thể lực, giảm mệt mỏi, giảm đau nhức cơ và hạn chế tổn thương tế bào cơ sau vận động nặng ^{[7] [2] [6]}. Trong ống nghiệm và trên động vật, betalain còn cho thấy tiềm năng bảo vệ gan, điều hòa đường huyết, giảm mỡ máu xấu (LDL), bảo vệ DNA và hỗ trợ kháng u ^{[5] [2] [8]}.

Tuy nhiên, giới hạn lớn nhất hiện nay là khoảng cách giữa phòng thí nghiệm và cơ thể người ^{[3] [6]}. Việc betalain ức chế mạnh các chất gây viêm IL-6 hay TNF-alpha trong đĩa nuôi cấy tế bào chuột không đồng nghĩa với việc uống nước ép củ dền sẽ làm giảm được các chỉ số viêm này trong máu người ^{[3] [6]}. Các nhà khoa học cũng lưu ý rằng vai trò của các thành phần trong củ dền đối với việc điều trị bệnh tăng huyết áp hay tăng đường huyết trên lâm sàng vẫn chưa được khẳng định rõ ràng ^[2].

Những hiểu lầm thường gặp

Hiểu lầm phổ biến nhất là đánh đồng mọi tác dụng của củ dền cho riêng sắc tố betalain. Thực tế, củ dền còn rất giàu nitrat — hợp chất đã được chứng minh là thành phần chính giúp hạ mỡ máu, đường huyết, huyết áp trong một số bệnh mạn tính và tăng sức bền thể thao ^{[7] [2]}.

Hiểu lầm thứ hai là nghĩ rằng mọi sắc tố betalain đều chỉ có tác dụng chống oxy hóa. Thí nghiệm phân tách từng hoạt chất đã chỉ ra nhóm betaxanthin có thể gây tác dụng ngược là thúc đẩy sinh gốc tự do trong điều kiện nhất định ^[3]. Ngoài ra, việc uống bổ sung kéo dài với liều lượng lớn củ dền sấy khô ở vận động viên cũng từng ghi nhận hiện tượng tăng chỉ số oxy hóa MDA thay vì giảm như kỳ vọng ^[6].

Ai nên thận trọng khi sử dụng?

Do các bằng chứng về việc dùng củ dền điều trị các bệnh lý mạn tính như tăng huyết áp, đái tháo đường hay béo phì ở người vẫn đang ở mức tiềm năng hỗ trợ và chưa có phác đồ điều trị chuẩn xác, người có bệnh nền không nên tự ý dùng củ dền hay viên uống betalain để thay thế thuốc điều trị ^{[1] [2] [8]}.

Những người đang dùng thuốc hạ huyết áp hoặc thuốc điều trị đái tháo đường cần hỏi ý kiến bác sĩ trước khi dùng thường xuyên các sản phẩm cô đặc từ củ dền, vì hoạt chất betanin và nitrat đều có tác động làm giảm đường huyết và huyết áp, có thể gây cộng gộp tác dụng ^{[7] [5] [2] [8]}. Người tập luyện thể thao cường độ cao cũng không nên lạm dụng chế phẩm củ dền cô đặc dài ngày liên tục vì nguy cơ làm tăng quá trình peroxy hóa lipid ^[6].

Cách áp dụng thực tế trong đời sống

Để tận dụng lợi ích của củ dền một cách an toàn, người khỏe mạnh có thể bổ sung củ dền như một phần của chế độ ăn đa dạng rau củ quả ^[2]. Betalain là sắc tố tan trong nước, có mặt trong cả dạng lỏng (nước ép) và dạng rắn (củ dền sấy/chế biến) ^{[7] [1]}.

Đối với người chơi thể thao muốn giảm đau cơ và hỗ trợ phục hồi sau đợt tập nặng, có thể tham khảo cách dùng ngắn hạn từ các nghiên cứu: uống nước ép củ dền khoảng 150 mL mỗi lần, ngày 2 lần trong khoảng 7 ngày (bắt đầu 3 ngày trước ngày vận động nặng và duy trì 3 ngày sau đó) ^[6]. Nếu sử dụng các thực phẩm bổ sung chiết xuất giàu betalain, liều lượng từng được thử nghiệm an toàn và hiệu quả cho vận động viên là 100 mg/ngày trong 6 ngày trước thi đấu và 50 mg vào ngày thi đấu ^[6].

Củ dền và sắc tố betalain thực sự có hoạt tính sinh học quý giá giúp bảo vệ tế bào và hỗ trợ phục hồi cơ bắp ^{[7] [2] [6]}. Tuy nhiên, đây là thực phẩm hỗ trợ sức khỏe chứ không phải "thuốc tiêu viêm", và người dùng nên sử dụng ở mức độ vừa phải kết hợp lối sống lành mạnh ^{[2] [8]}. Khi có các biểu hiện viêm mạn tính hoặc bệnh lý nền, việc thăm khám bác sĩ chuyên khoa vẫn là ưu tiên hàng đầu.