Cây sậy (Arundo donax L.) mọc hoang dại nhiều nơi tại Việt Nam, thường chỉ xem như cây cỏ dại hoặc nguồn phụ phẩm nông nghiệp. Nhiều người thắc mắc liệu loài thảo mộc dân dã này có mang hoạt tính sinh học hay khả năng ức chế vi khuẩn trong thực nghiệm khoa học hay không.

Câu trả lời là có: các nghiên cứu phòng thí nghiệm xác nhận vật liệu sinh khối và chiết xuất từ cây sậy sở hữu hoạt tính kháng vi sinh vật phổ biến, đồng thời mang hoạt tính chống oxy hóa tự nhiên và ức chế các sinh vật gây hại khác.

Cơ chế chống vi sinh vật và chống oxy hóa từ cây sậy

Các dẫn xuất sinh khối sậy sở hữu cấu trúc và hợp chất tự nhiên có khả năng ngăn cản vi khuẩn bám dính và phát triển. Trong các quy trình biến tính sợi sinh khối, vật liệu tái sinh tạo bề mặt ức chế chọn lọc đối với vi khuẩn và virus mà không cần bổ sung hóa chất diệt khuẩn nhân tạo.

Đối với phần thân rễ, các chuỗi đường hemicellulose thô chưa tinh chế biểu hiện hoạt tính chống oxy hóa tự nhiên [1]. Cơ chế dọn dẹp các gốc tự do giúp hạn chế quá trình oxy hóa bề mặt mô và cản trở môi trường sống thuận lợi của vi sinh vật.

Ngoài ra, dịch chiết từ rơm rạ sậy tươi giải phóng phức hợp chất tự nhiên gồm este, ketone, alkaloid và acid phenolic [2]. Các hợp chất này tạo tác động ức chế sinh học lên màng tế bào của sinh vật đơn bào và tảo độc.

Hoạt tính kháng tụ cầu vàng và virus từ sợi sinh học sậy

Một nghiên cứu công bố năm 2024 khảo sát việc chế tạo sợi cellulose tái sinh từ sinh khối cây sậy (Arundo donax Linnaeus) [3]. Nhóm nghiên cứu hòa tan cellulose sậy bằng hệ dung môi Tetra-n-butylammonium hydroxide/Dimethyl sulfoxide (TH/DS) để kéo sợi.

Thực nghiệm cho thấy sợi cellulose tái sinh từ cây sậy đạt các chỉ số cơ học theo tiêu chuẩn sợi Viscose Filament, với độ bền kéo đứt khô đạt từ 1,65 CN/dtex trở lên, độ giãn đứt khô 15,5–26,0% và hệ số biến thiên CV dưới 10,0% [3].

Về mặt kháng khuẩn in vitro, sản phẩm sợi từ sậy thể hiện tỷ lệ kháng khuẩn đạt chuẩn đối với tụ cầu vàng Staphylococcus aureus cùng ba chủng vi khuẩn chỉ thị khác [3]. Ngoài ra, mẫu sợi thực nghiệm còn cho thấy hoạt tính kháng virus đạt 99,99% đối với hai phân nhóm virus cúm A là H1N1 và H3N2 [3].

Giới hạn của nghiên cứu này nằm ở việc kiểm định trên dạng vật liệu sợi cellulose tái tạo công nghiệp qua dung môi hóa học, chưa đại diện cho nước sắc hay cồn thuốc từ thân cây thô.

Khả năng chống oxy hóa của phân đoạn thân rễ sậy

Một công trình khoa học năm 2014 tập trung khảo sát hoạt tính phân hủy hemicellulose từ thân rễ sậy (Arundo donax L.) bằng enzyme polysaccharidase từ vi sinh vật ưa nhiệt (Thermotoga neapolitana, Geobacillus thermantarcticus, Thermoanaerobacterium thermostercoris) [1].

Thân rễ sậy sau chu kỳ canh tác 10–15 năm tồn đọng khối lượng lớn trong đất, chứa hàm lượng lớn hemicellulose [1]. Quá trình thủy phân tạo ra các chuỗi đường ngắn oligosaccharide như xylobiose cùng các chuỗi tetra- và pentasaccharide [1].

Kết quả thử nghiệm sinh học cho thấy phân đoạn hemicellulose thô và vật liệu qua xử lý ban đầu thể hiện rõ hoạt tính chống oxy hóa [1]. Ngược lại, các phân đoạn đường ngắn tetra- và pentasaccharide phân lập đơn thuần không biểu hiện hoạt tính này [1].

Giới hạn thử nghiệm là hoạt tính chống oxy hóa chỉ tập trung ở dạng hemicellulose thô; tác động kháng khuẩn trực tiếp của riêng hemicellulose thân rễ chưa được định lượng bằng nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) trong cùng báo cáo.

Hoạt tính ức chế sinh học và ký sinh trùng đường ruột

Bên cạnh vi khuẩn, dịch chiết cây sậy cũng được kiểm tra hoạt tính trên các sinh vật gây bệnh khác trong mô hình phòng thí nghiệm. Nghiên cứu năm 2021 thử nghiệm dịch chiết lá sậy (Arundo donax) trong mô hình giun tròn đường tiêu hóa Haemonchus contortus [4].

Thử nghiệm in vitro ức chế nở trứng (EHA) và ức chế vận động giun trưởng thành (AMA) cùng thử nghiệm in vivo giảm số lượng trứng phân (FECRT) cho thấy dịch chiết cồn-nước thô (CAME) của lá sậy có hiệu lực chống ký sinh trùng, dù mức độ thấp hơn so với dịch chiết cau (Areca catechu) và nhựa a nguỳ (Ferula assa-foetida) [4]. Phân đoạn chloroform và ethyl acetate của các cây này cho hoạt tính tốt hơn trên giun trưởng thành in vitro [4].

Ngoài ra, nghiên cứu năm 2011 chứng minh dịch chiết rơm rạ thân sậy tươi có hoạt tính ức chế tảo lam độc hại Microcystis aeruginosa [2]. Sau 7 ngày nuôi cấy, tỷ lệ ức chế của dịch chiết tươi đạt trên 60%, mức cao nhất đạt gần 100% [2]. Tuy nhiên, nếu rơm sậy bảo quản khô 2 tháng, hiệu lực giảm rõ rệt với tỷ lệ ức chế dưới 60%, đi kèm sự sụt giảm lượng carbon hữu cơ hòa tan (DOC) và số lượng hợp chất allelochemical giảm từ 21 xuống còn 9 chất [2].

Giá trị và giới hạn của bằng chứng hiện có

Các bằng chứng hiện tại khẳng định cây sậy có tiềm năng sinh học rõ rệt: sinh khối sậy tạo được vật liệu diệt tụ cầu vàng Staphylococcus aureus và virus cúm H1N1, H3N2 [3]; thân rễ chứa hemicellulose chống oxy hóa [1]; lá và thân có hoạt tính trừ giun sán [4] và diệt vi tảo độc [2].

Tuy nhiên, hầu hết nghiên cứu mới dừng ở mức in vitro (phòng thí nghiệm) hoặc ứng dụng vật liệu sinh học. Cây sậy chưa được thử nghiệm lâm sàng đối chứng trên người về tác dụng điều trị nhiễm trùng. Do đó, chiết xuất sậy không thể thay thế các kháng sinh đặc hiệu hay thuốc chống nhiễm trùng tiêu chuẩn.

Hiểu lầm thường gặp về cây sậy

Nhiều người lầm tưởng nước sắc thân rễ sậy thô uống vào cơ thể sẽ diệt khuẩn tức thì như kháng sinh tây y. Thực tế, hoạt tính kháng tụ cầu vàng được ghi nhận trên sản phẩm sợi cellulose tái sinh công nghiệp [3], không đồng nghĩa việc uống nước sậy tự nấu sẽ tiêu diệt tụ cầu trong máu hay mô phổi.

Một ngộ nhận khác là thảo mộc phơi khô càng lâu càng tích tụ dược chất. Nghiên cứu năm 2011 chứng minh rơm sậy để qua 2 tháng bị suy giảm các hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học, làm giảm hiệu quả ức chế vi sinh vật từ mức gần 100% xuống dưới 60% [2].

Ai nên thận trọng khi tiếp xúc hoặc sử dụng sậy?

Cây sậy (Arundo donax) là loài thực vật có khả năng tích lũy kim loại nặng cực mạnh từ đất ô nhiễm [5]. Nghiên cứu năm 2020 chỉ ra sậy dung nạp tốt nồng độ cao cadmium (0,5 mM), crom (0,2 mM), đồng (2 mM), niken (0,5 mM) và chì (1 mM), trong đó đồng có hiện tượng siêu tích lũy [5]. Kim loại nặng tích tụ chủ yếu ở các cơ quan ngầm dưới đất (rễ và thân rễ) [5].

Vì vậy, những đối tượng sau cần hết sức thận trọng:

  • Người tự ý đào thân rễ sậy tại các kênh rạch ô nhiễm, ven khu công nghiệp hoặc bãi rác để nấu nước uống: nguy cơ ngộ độc kim loại nặng tích tụ từ rễ rất cao [5].
  • Người có bệnh lý suy gan, suy thận mạn: khả năng đào thải độc chất kim loại kém.
  • Phụ nữ mang thai và trẻ nhỏ: tuyệt đối không tự ý dùng các bài thuốc thô từ sậy thu hái tự do chưa kiểm định độ tinh sạch.
  • Người đang dùng thuốc điều trị mạn tính: thảo mộc thô có thể gây tương tác thuốc khó kiểm soát, luôn cần hỏi ý kiến bác sĩ điều trị.

Khai thác và ứng dụng thực tế an toàn

Ứng dụng an toàn nhất của sậy hiện nay là định hướng phát triển sợi dệt may sinh học thân thiện môi trường có sẵn tính năng kháng khuẩn tụ cầu và kháng virus [3], hoặc tận dụng phụ phẩm thân rễ sau chu kỳ nuôi trồng 10–15 năm để trích xuất hemicellulose chống oxy hóa dùng trong công nghiệp [1].

Nếu dùng trong các bài thuốc y học cổ truyền, người dân cần tuân thủ:

  • Nguồn gốc: Chỉ dùng sậy trồng tại các vùng đất sạch, kiểm nghiệm thổ nhưỡng không nhiễm kim loại nặng như chì, niken, crom hay đồng [5].
  • Trữ lượng hoạt chất: Ưu tiên nguyên liệu tươi hoặc được bảo quản ngắn ngày, tránh lưu kho quá lâu làm suy giảm các hoạt chất sinh học tự nhiên [2].
  • Liều dùng: Không tự ý phối hợp bừa bãi; phải tuân theo chỉ dẫn của thầy thuốc đông y có chứng chỉ hành nghề.

Khoa học hiện đại đã xác nhận cây sậy mang tiềm năng kháng tụ cầu vàng, diệt virus và chống oxy hóa trong ống nghiệm. Dù vậy, người dân cần tiếp nhận thông tin khoa học một cách chừng mực, không tự ý dùng dược liệu trôi nổi để tự chữa bệnh nhiễm trùng thay thế phác đồ y khoa chính thống.