Nhiều người đi chợ hoặc thu hái củ rừng thường gặp những loại củ dây leo có hình dáng xù xì, tương tự nhau. Trong đó, khoai trời (còn gọi là củ dái) và các loài củ từ ăn củ thông thường rất dễ bị nhầm lẫn nếu chỉ nhìn thoáng qua. Sự nhầm lẫn này có thể dẫn đến nguy cơ ngộ độc hoặc ảnh hưởng nghiêm trọng đến gan nếu sử dụng sai mục đích.

Khoai trời có ăn được như củ từ không, và độc tính của loại cây này ra sao? Về mặt khoa học thực vật, khoai trời (tên khoa học: Dioscorea bulbifera) là một loài củ dây leo có cả củ khí sinh bám trên nách lá và phần củ rễ dưới đất [1]. Mặc dù một số loài cùng chi cung cấp tinh bột lương thực, củ khoai trời lại chứa nhiều hợp chất tự nhiên có hoạt tính mạnh và mang độc tính đối với gan nếu dùng không đúng cách [1].

Khoai trời và các loại củ ăn thuộc chi Dioscorea

Chi củ nâu củ mài (Dioscorea) là một chi thực vật rất lớn với quy mô khoảng 600 đến 880 loài phân bố rộng khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới [2], [3], [4]. Hầu hết các loài này phân bố ở Đông Nam Á, châu Phi, Trung và Nam Mỹ [4]. Nhiều loài trong chi này là cây lương thực giàu tinh bột quan trọng cho bữa ăn hằng ngày, như khoai mỡ (Dioscorea alata), củ từ (Dioscorea esculenta), củ từ vàng (Dioscorea cayenensis), Dioscorea dumetorum hay Dioscorea rotundata [4].

Sản lượng yams (các loài thuộc chi Dioscorea) trên toàn thế giới tập trung chủ yếu ở châu Phi với khoảng 58,8 triệu tấn mỗi năm, ngoài ra còn được trồng nhiều tại châu Mỹ và châu Á [2]. Phần củ của các loài này tích lũy nguồn tinh bột dồi dào, protein và các vi chất dinh dưỡng [3]. Khoảng 80% hàm lượng protein trong củ của chi này là protein dự trữ [3]. Ngoài ra, củ còn chứa nhiều chất chuyển hóa tự nhiên như chất nhầy mucin, dioscin, diosgenin, allantoin, choline cùng các vitamin, khoáng chất [3].

Tuy nhiên, bên cạnh các loài cung cấp lương thực lành tính, chi thực vật này cũng bao gồm những cây chứa nhiều độc tính hoặc chỉ được khai thác làm dược liệu chuyên biệt dưới sự giám sát y tế, tiêu biểu là khoai trời [1], [4].

Nhầm lẫn hình thái: Vì sao dễ hái nhầm?

Việc định danh và phân biệt các loài trong chi củ mài Dioscorea từ lâu đã là thách thức lớn đối với các nhà thực vật học do sự biến thiên hình thái rất mạnh giữa các loài [2], [4]. Phần thân ngầm, rễ củ và các bộ phận trên không của nhiều loài có đặc điểm tương đồng [2]. Chẳng hạn, Dioscorea villosa rất dễ bị lẫn với Dioscorea polystachia, hay loài khoai trời Dioscorea bulbifera thường bị nhầm lẫn với cây khoai mỡ Dioscorea alata vì dáng vẻ bên ngoài [2].

Cây khoai trời (Dioscorea bulbifera) có nguồn gốc từ châu Phi và Nam Á [1], [5]. Điểm đặc biệt của khoai trời là loài này sở hữu cùng lúc hai cơ quan dự trữ: các củ khí sinh (còn gọi là bulbils hoặc củ dái) mọc ở các nách lá dọc thân dây leo, và phần rễ củ ngầm nằm dưới mặt đất [1]. Các củ khí sinh này treo lơ lửng trên giàn leo, khi rụng xuống hoặc thu hái trông giống như những củ khoai nhỏ xù xì, khiến nhiều người lầm tưởng là một dạng củ từ hoặc khoai ăn được [1].

Để phân biệt chính xác giữa khoai trời và các loài họ hàng ăn được, giới khoa học đã phải nghiên cứu nhiều công cụ từ mức độ tế bào đến phân tử di truyền [2], [6].

Các nghiên cứu khoa học về phân biệt khoai trời

Các đặc điểm hình thái bên ngoài của củ khoai trời thường thay đổi tùy theo môi trường sống, khiến việc nhận diện bằng mắt thường không phải lúc nào cũng an toàn [2], [4]. Các nhà nghiên cứu đã triển khai nhiều phương pháp phân tích chuyên sâu nhằm phân tách khoai trời khỏi các loài củ lương thực khác.

Trong một nghiên cứu hình thái hạt tinh bột công bố năm 2025, các nhà khoa học đã thu thập củ từ 3 cá thể của loài khoai mỡ (Dioscorea alata) và khoai trời (Dioscorea bulbifera) tại đảo Vava'u thuộc quần đảo Tonga [6]. Khi đo lường hình thái trên khoảng 300 hạt tinh bột của mỗi loài qua các chỉ số như tỷ lệ độ lệch tâm và góc rốn hạt, nghiên cứu nhận thấy hạt tinh bột của hai loài có sự khác biệt rõ rệt [6]. Kết quả thống kê này giúp phân loại chính xác các mẫu tinh bột cổ sinh học, chứng minh khoai trời và loài ăn thông thường có cấu trúc hạt dự trữ khác nhau [6].

Về mặt di truyền, một nghiên cứu năm 2017 đã kiểm tra vùng gen nhân LFY trên các mẫu phân loài Dioscorea bulbifera, D. villosa, D. nipponica, D. alata, D. caucasica và D. deltoidea [2]. Kết quả chứng minh vùng gen LFY này có thể đóng vai trò là một chỉ thị phân tử duy nhất giúp xác định chính xác và phân biệt rõ loài khoai trời D. bulbifera với khoai mỡ D. alata cùng các loài khác, giải quyết tình trạng nhầm lẫn do hình thái ngoài quá giống nhau [2].

Bên cạnh đó, giải trình tự bộ gen lục lạp công bố năm 2018 trên 5 loài và dữ liệu đối chiếu ngân hàng gen đã xác định các vùng biến dị nhanh trên lục lạp (như trnK-trnQ, trnS-trnG, ycf1...), tạo nền tảng phân biệt loài trong chi Dioscorea [4]. Các phân tích bộ gen mở rộng trên 94 mẫu D. bulbifera tại Nigeria năm 2024 hay các mẫu thu thập tại Trung Quốc cũng cho thấy sự đa dạng kiểu hình và cấu trúc di truyền nội loài rất phức tạp của riêng cây khoai trời [5], [7].

Độc tính và các hoạt chất sinh học trong củ khoai trời

Dù là loài cây được lưu truyền trong một số bài thuốc dân gian, khoai trời không phải là thực phẩm ăn tự do như củ từ do chứa các nhóm chất có khả năng gây độc mạnh [1].

Theo tổng quan dược liệu năm 2019, phần thân rễ của khoai trời Dioscorea bulbifera được gọi là "Hoàng dược tử" (Huang Yao Zi) trong y học cổ truyền Trung Quốc, từng được dùng điều trị bệnh lý tuyến giáp và ung thư [1]. Tại các huyện phía bắc Bangladesh, loại cây này được dùng trong kinh nghiệm chữa ung thư và bệnh phong [1]. Dân gian cũng dùng củ khí sinh để chữa tiêu chảy, viêm kết mạc [1]. Các phân tích hóa thực vật đã phân lập được nhiều thành phần hoạt tính chính bao gồm: flavonoid, saponin steroid, các hợp chất phenolic và clerodane diterpenoid [1].

Đáng chú ý, các nghiên cứu hóa học đã chiết tách được 9 hợp chất norclerodane diterpenoid từ củ khoai trời, gồm hai chất mới là diosbulbin N, diosbulbin P, một chất tự nhiên là diosbulbin O cùng các chất đã biết như diosbulbin A-D, F và G [1]. Một nghiên cứu đã chỉ ra các biến đổi phân tử gây rối loạn chức năng gan, đồng thời làm sáng tỏ các cơ chế chuyển hóa và sinh lý tổng thể của độc tính bán trường diễn (subchronic toxic effect) do thân rễ khoai trời gây ra [1]. Điều này cho thấy việc tự ý tiêu thụ hoặc dùng khoai trời dài ngày có nguy cơ gây suy giảm chức năng gan rõ rệt [1].

Mặc dù nghiên cứu năm 2020 trên protein dự trữ chiết xuất từ củ khí sinh khoai trời ghi nhận protein này có trọng lượng phân tử 21 kDa, thể hiện các hoạt tính enzyme như carbonic anhydrase, ức chế trypsin, dehydroascorbate reductase và có tiềm năng phát triển thành thực phẩm chức năng [3], đây mới chỉ là các đánh giá trong phòng thí nghiệm. Độc tính tự nhiên từ các diterpenoid trong củ vẫn là rào cản lớn đối với việc sử dụng an toàn [1]. Ngoài ra, các loài củ họ này cũng có thể bị nhiễm các loại virus tự nhiên như badnavirus ghi nhận trên các đảo Nam Thái Bình Dương [8].

Ai cần thận trọng và nguy cơ ngộ độc

Do chứa các hợp chất diterpenoid có độc tính với gan, củ khoai trời không thể được sử dụng bừa bãi như một loại củ luộc ăn no [1].

Những đối tượng cần đặc biệt thận trọng:

  • Người có tiền sử bệnh gan, suy giảm chức năng gan tuyệt đối không tự ý dùng các bài thuốc từ củ khoai trời hay hoàng dược tử [1].
  • Người dân vùng cao, người đi rừng không tự ý thu hái các loại củ khí sinh trên thân dây leo hoang dại để nấu nướng khi chưa xác định chính xác danh tính thực vật [2].
  • Người đang dùng thuốc điều trị mạn tính cần tránh xa các chế phẩm từ khoai trời chưa qua xử lý chuẩn hóa, bởi nguy cơ tương tác thuốc và gây độc bán trường diễn cho tế bào gan [1].

Hiện tại, chưa có dữ liệu nghiên cứu an toàn của khoai trời trên phụ nữ mang thai, phụ nữ cho con bú hay trẻ nhỏ; nhóm đối tượng này tuyệt đối không sử dụng các chế phẩm dân gian từ khoai trời.

Cách phân biệt và áp dụng thực tế tránh nhầm lẫn

Để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho sức khỏe bữa ăn gia đình, người tiêu dùng cần nắm rõ các nguyên tắc sau:

  1. Phân biệt qua vị trí tạo củ: Củ từ ăn thông thường (Dioscorea esculenta) chủ yếu phát triển củ ở phần rễ dưới mặt đất [4]. Trong khi đó, khoai trời ngoài củ ngầm còn mọc rất nhiều củ khí sinh hình tròn méo mó ngay tại các nách lá trên dây leo [1]. Khi thấy dây leo rủ xuống những củ nhỏ lủng lẳng ở thân trên không, cần cảnh giác nguy cơ đó là khoai trời.
  2. Không tùy tiện ăn củ lạ mọc hoang: Các loài trong chi Dioscorea có hình thái lá, hoa và thân rất tương đồng, khó nhận biết chuẩn xác nếu không có kiến thức thực vật chuyên sâu hoặc xét nghiệm gen [2], [4]. Nếu nhặt được củ lạ trong rừng hay ven bờ rào rậm rạp, không được luộc ăn thử.
  3. Mua thực phẩm từ nguồn tin cậy: Chỉ chọn mua củ từ, củ mài tại các chợ truyền thống, siêu thị rõ nguồn gốc. Tránh mua các loại củ khô thái lát không rõ nhãn mác được quảng cáo là "củ từ rừng bổ dưỡng" nhưng thực chất có thể bị trộn củ khoai trời có độc tính gan [1].

Khoai trời là một vị thuốc dân gian với nhiều hoạt tính sinh học nhưng tiềm ẩn độc tính gan đã được khoa học ghi nhận [1]. Việc phân biệt rõ ràng giữa khoai trời và các loại củ lương thực ăn được giúp phòng tránh hiệu quả các tai nạn ngộ độc đáng tiếc cho bản thân và gia đình.