Lưu huỳnh vô cơ và hợp chất hữu cơ MSM
Nhiều người thường nhầm lẫn giữa lưu huỳnh dùng trong công nghiệp, dân gian gọi là diêm sinh, với các hoạt chất bổ sung cho xương khớp chứa lưu huỳnh hữu cơ. Sự nhầm lẫn này dẫn đến tâm lý lo sợ hoặc hiểu sai về công dụng của các sản phẩm chăm sóc sức khỏe hiện nay.
Thực tế, lưu huỳnh vô cơ nguyên tố (diêm sinh) và methylsulfonylmethane (thường gọi tắt là MSM) là hai chất hoàn toàn khác nhau về bản chất hóa học, mức độ hấp thu và tác động đối với cơ thể người. Lưu huỳnh nguyên tố khoáng chất không dùng để uống trực tiếp nhằm mục đích dinh dưỡng, trong khi MSM là dạng hợp chất lưu huỳnh hữu cơ tự nhiên có thể chuyển hóa và được ứng dụng rộng rãi [1], [2].
Lưu huỳnh là khoáng chất phong phú thứ ba tính theo tỷ lệ phần trăm tổng trọng lượng cơ thể người và là đại khoáng chất nhiều thứ sáu trong sữa mẹ [2]. Trong cơ thể, lưu huỳnh tham gia cấu tạo nên các axit amin thiết yếu như methionine, cysteine, cùng các hợp chất quan trọng như glutathione hay taurine [2]. Tuy nhiên, cơ thể không thể tự hấp thu bột diêm sinh vô cơ để phục vụ các nhu cầu trao đổi chất nội sinh này [2].
Khác biệt cơ bản giữa diêm sinh và MSM
Lưu huỳnh vô cơ nguyên tố dạng khoáng vật (S0) thường tồn tại dưới dạng bột màu vàng, không tan trong nước và thường được ứng dụng trong kỹ thuật, luyện kim, nông nghiệp hoặc xử lý môi trường. Trong một số ứng dụng kỹ thuật xử lý trầm tích ô nhiễm, bột lưu huỳnh thương mại được vi khuẩn oxy hóa để tạo axit phục vụ quá trình hòa tan kim loại nặng [3]. Dạng lưu huỳnh này không có vai trò dinh dưỡng trực tiếp và việc tự ý uống bột diêm sinh có thể dẫn tới ngộ độc nguy hiểm.
Ngược lại, MSM là một hợp chất lưu huỳnh hữu cơ có công thức hóa học tự nhiên, còn được biết đến với các tên gọi như dimethyl sulfone, methyl sulfone hay sulfonylbismethane [1], [4]. Hợp chất này là một thành phần tự nhiên trong chu trình tuần hoàn lưu huỳnh sinh học và xuất hiện tự nhiên với lượng nhỏ trong nhiều loại thực phẩm như trái cây, rau xanh, ngũ cốc và các loại đồ uống [1], [2], [5].
Trước khi trở thành thành phần trong các thực phẩm bảo vệ sức khỏe, MSM từng được nghiên cứu cùng với hợp chất mẹ là dimethyl sulfoxide (DMSO) từ giữa những năm 1950 đến 1970 [1]. Sau đó, giới khoa học phát hiện MSM có độ an toàn sinh học cao, tính hòa tan tốt và cơ thể người có thể dung nạp hiệu quả qua đường uống [1].
Cơ chế hấp thu và chuyển hóa trong cơ thể
Sự khác biệt lớn nhất giữa diêm sinh khoáng chất và MSM nằm ở khả năng sinh khả dụng, tức là mức độ và tốc độ chất đó được hấp thu vào máu để phát huy tác dụng.
Đối với lưu huỳnh vô cơ, con người thiếu hệ enzyme hoặc vi sinh vật nội sinh để oxy hóa trực tiếp chất này thành dạng sulfate có thể sử dụng mà không gây độc hại cho đường tiêu hóa. Ngược lại, dữ liệu dược động học cho thấy MSM được cơ thể động vật hấp thu rất nhanh chóng [5].
Cụ thể, một nghiên cứu dược động học năm 2007 tiến hành trên chuột đực giống Sprague-Dawley được cho uống một liều duy nhất MSM đánh dấu phóng xạ (ở liều 500 mg/kg) [5]. Kết quả ghi nhận MSM được hấp thu nhanh chóng và hiệu quả, đạt nồng độ tối đa trong máu (tmax) chỉ sau 2,1 giờ với nồng độ đỉnh đạt 622 microgam tương đương/mL [5]. Thời gian bán thải của hoạt chất là 12,2 giờ [5].
Nghiên cứu trên cũng chỉ ra rằng chất này phân bố tương đối đồng đều tới các mô mềm trong cơ thể, với nồng độ ghi nhận thấp hơn ở da và xương [5]. Sau 120 giờ, khoảng 85,8% lượng lưu huỳnh hữu cơ được đào thải hoàn toàn qua đường nước tiểu, trong khi chỉ có 3% đào thải qua phân và không còn dư lượng tích tụ đo đếm được trong các mô [5]. Cơ chế này chứng minh hợp chất lưu huỳnh hữu cơ chuyển hóa sạch, không gây ứ đọng kéo dài trong cơ thể [5]. Khi vào cơ thể, MSM có thể làm tăng sulfate trong huyết thanh hoặc đóng vai trò như chất cung cấp tiền chất để tổng hợp các axit amin chứa lưu huỳnh như methionine và cysteine [2], [6].
Nghiên cứu khoa học về tác động của MSM
Nhờ khả năng chuyển hóa an toàn, MSM đã trở thành đối tượng của nhiều nghiên cứu thực nghiệm và lâm sàng liên quan đến viêm khớp, tổn thương mô và chống oxy hóa [1].
Đầu tiên, về cơ chế chống viêm, một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm công bố năm 2009 thực hiện trên đại thực bào RAW264.7 của chuột bị kích thích bởi lipopolysaccharide (LPS) cho thấy MSM ức chế giải phóng các chất trung gian gây viêm [4]. Cụ thể, MSM làm giảm tiết oxit nitric (NO) và prostaglandin E2 thông qua việc hạ thấp mức biểu hiện của hai enzyme gây viêm là iNOS và COX-2 [4]. Đồng thời, MSM làm giảm nồng độ các cytokine gây viêm gồm interleukin-6 (IL-6) và TNF-alpha bằng cách ngăn chặn quá trình chuyển dịch tiểu đơn vị p65 của yếu tố hạt nhân NF-kappaB vào nhân tế bào [4]. Cũng trong nghiên cứu này, thử nghiệm bôi ngoài da trên chuột bị phù tai do hóa chất với liều 500 đến 1250 microgam/tai đã chứng minh tác dụng giảm phù nề thực tế [4].
Về khả năng bảo vệ tế bào trước stress oxy hóa, một nghiên cứu tế bào năm 2015 đã khảo sát tác động của MSM trên tế bào thần kinh chuột chịu ảnh hưởng từ protein Tat của virus HIV-1 [7]. Kết quả cho thấy MSM làm giảm đáng kể sự tiết các chất oxy hóa NO và ROS do protein Tat kích thích [7]. MSM đảo ngược tình trạng suy giảm glutathione dạng khử (GSH) và hạn chế sự gia tăng glutathione dạng oxy hóa (GSSG), đồng thời thúc đẩy yếu tố phiên mã chống oxy hóa Nrf2 di chuyển vào nhân tế bào để kích hoạt hệ thống tự vệ [7].
Ở mô hình bảo vệ cơ quan, một nghiên cứu năm 2013 trên chuột đực Sprague-Dawley bị nhiễm độc gan do dùng acetaminophen (paracetamol) liều cao 850 mg/kg [6]. Nhóm chuột được cho uống trước MSM với liều 100 mg/kg mỗi ngày trong vòng một tuần [6]. Kết quả sau 24 giờ nhiễm độc cho thấy việc uống trước MSM đã ngăn chặn sự suy giảm nồng độ glutathione (GSH) và enzyme SOD trong mô gan, đồng thời giảm đáng kể mức tăng của men gan (ALT, AST), chỉ số peroxy hóa lipid (MDA) và hoạt tính men MPO [6]. Các tác giả kết luận MSM giúp giảm tổn thương tế bào gan nhờ khả năng cung cấp lưu huỳnh và chống oxy hóa [6].
Trên lâm sàng người bệnh, một thử nghiệm ngẫu nhiên, mù đôi, đối chứng giả dược năm 2019 đã theo dõi độ an toàn của việc sử dụng 6 gram MSM mỗi ngày kéo dài trong 16 tuần trên nhóm bệnh nhân thoái hóa khớp và đau lưng [8]. Đánh giá các chỉ số chuyển hóa và sinh lý sau 16 tuần cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm dùng MSM và nhóm dùng giả dược [8]. Hoạt chất này không làm thay đổi các chỉ số huyết học (bạch cầu, tiểu cầu, hemoglobin), chức năng gan (bilirubin toàn phần, ALT, AST), chức năng thận (creatinine), huyết áp hay cân nặng [8].
Lợi ích thực tế và giới hạn của bằng chứng
Tổng quan y khoa công bố năm 2017 xác nhận MSM đã được nghiên cứu trên cả mô hình động vật và các thử nghiệm lâm sàng trên người, mang lại sự cải thiện ở các khía cạnh như phản ứng viêm, đau khớp, đau cơ bắp, stress oxy hóa và nâng cao năng lực chống oxy hóa của cơ thể [1]. Hoạt chất này cũng đã được cơ quan quản lý thực phẩm công nhận ở mức độ an toàn chung (GRAS), dung nạp tốt ở đa số người dùng với liều lên đến 4 gram mỗi ngày và tác dụng phụ nếu có thường chỉ ở mức nhẹ [1].
Ngoài ra, các tài liệu y khoa cũng đề cập đến tiềm năng của các hợp chất chứa lưu huỳnh hữu cơ (như MSM, SAMe, glucosamine sulfate) trong việc hỗ trợ các tình trạng như tổn thương thể thao, đau nhức hoặc dị ứng [2].
Tuy nhiên, người tiêu dùng cần nhìn nhận rõ các giới hạn của bằng chứng khoa học. Dù các dữ liệu ban đầu về liều lượng có lợi đã được ghi nhận, các chuyên gia vẫn nhấn mạnh cần thêm các thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn để xác định chính xác liều tối ưu và thời gian điều trị cho từng mặt bệnh cụ thể [1], [2]. Một số cơ chế như bảo vệ tế bào thần kinh mới chỉ dừng lại ở thử nghiệm trên tế bào nuôi cấy trong ống nghiệm và cần thêm nghiên cứu trên sinh vật sống trước khi áp dụng đại trà [7]. Hơn nữa, MSM đóng vai trò hỗ trợ sinh học, không phải là thuốc điều trị đặc hiệu có thể chữa khỏi hoàn toàn các bệnh lý xương khớp thoái hóa [1].
Những hiểu lầm thường gặp
Hiểu lầm tai hại phổ biến nhất là đánh đồng diêm sinh dùng để xông chống ẩm mốc nông sản với hoạt chất lưu huỳnh trong viên uống bổ khớp. Diêm sinh là lưu huỳnh vô cơ thô, có thể chứa tạp chất độc hại và tuyệt đối không thể tự ý mua về để nuốt hoặc nấu nước uống trị bệnh khớp.
Một hiểu lầm khác là cho rằng các loại thực phẩm hàng ngày không thể cung cấp lưu huỳnh. Thực tế, hợp chất lưu huỳnh hữu cơ có tự nhiên trong chế độ ăn uống đa dạng từ các loại rau họ cải, ngũ cốc, hoa quả và sữa [1], [2], [5]. Tuy nhiên, do hàm lượng trong tự nhiên thấp hoặc có thể hao hụt qua quá trình chế biến nhiệt, dạng tinh khiết tổng hợp của MSM mới được dùng trong các chế phẩm bổ sung.
Nhiều người cũng lầm tưởng rằng cứ bị dị ứng với kháng sinh nhóm sulfa (sulfonamide) thì không thể dùng được MSM. Về mặt hóa học, cấu trúc của lưu huỳnh hữu cơ trong MSM hoàn toàn khác biệt với cấu trúc nhóm amin vòng của kháng sinh sulfa, do đó chúng không có cùng cơ chế gây phản ứng chéo thông thường. Dẫu vậy, việc cẩn trọng vẫn luôn cần thiết.
Ai nên thận trọng khi sử dụng?
Mặc dù MSM được đánh giá là an toàn và dung nạp tốt ở mức liều từ 4 đến 6 gram mỗi ngày trong các nghiên cứu lâm sàng [1], [8], một số đối tượng vẫn cần hết sức thận trọng:
Hiện nay, các thử nghiệm lâm sàng tập trung chủ yếu vào đối tượng người trưởng thành bị đau khớp hoặc đau lưng [8]. Dữ liệu chuyên biệt về độ an toàn trên phụ nữ mang thai, bà mẹ đang cho con bú và trẻ nhỏ chưa được nghiên cứu đầy đủ; do đó các nhóm này không nên tự ý sử dụng mà không có chỉ định y khoa.
Những người đang mắc bệnh lý nội khoa mạn tính, người đang suy giảm chức năng gan, thận hoặc đang phải dùng nhiều loại thuốc điều trị theo toa cần tham khảo ý kiến bác sĩ điều trị trước khi kết hợp thêm bất kỳ sản phẩm chứa MSM nào để tránh tương tác không mong muốn.
Nếu gặp phải các triệu chứng khó chịu đường tiêu hóa nhẹ như buồn nôn, tiêu chảy hoặc nổi mẩn sau khi dùng, người dùng nên ngừng uống và theo dõi sức khỏe.
Gợi ý áp dụng an toàn trong đời sống
Để tận dụng lợi ích từ các hợp chất lưu huỳnh mà vẫn đảm bảo an toàn tuyệt đối cho sức khỏe, người dân nên tuân thủ các nguyên tắc sau:
Đầu tiên, nguồn cung cấp lưu huỳnh an toàn và tự nhiên nhất cho cơ thể chính là chế độ dinh dưỡng hàng ngày giàu protein và các axit amin chứa lưu huỳnh như methionine, cysteine [2]. Nhóm đối tượng có nguy cơ thiếu hụt các axit amin này thường là người ăn thuần chay, vận động viên cần cường độ tập luyện cao hoặc người có bệnh lý làm suy giảm miễn dịch, cần chú ý đa dạng hóa nguồn đạm thực vật hoặc bổ sung dinh dưỡng hợp lý [2].
Thứ hai, nếu muốn sử dụng các sản phẩm hỗ trợ khớp chứa lưu huỳnh hữu cơ MSM, chỉ chọn các chế phẩm đã được cấp phép lưu hành rõ ràng từ cơ quan y tế, ghi rõ nguồn gốc xuất xứ và hàm lượng hoạt chất. Các nghiên cứu lâm sàng ghi nhận mức liều dùng thông thường đem lại hiệu quả và an toàn dao động từ 1 gram đến 4 gram mỗi ngày, và từng được thử nghiệm dung nạp tốt tới 6 gram mỗi ngày trong 16 tuần [1], [8]. Tuy nhiên, người dùng không nên tự ý vượt quá liều khuyến nghị ghi trên nhãn sản phẩm.
Thứ ba, không tự ý áp dụng các bài thuốc truyền miệng liên quan đến bột lưu huỳnh khoáng chất (diêm sinh) để uống hoặc tự phối trộn các bài thuốc dân gian không có kiểm định khoa học.
Lưu huỳnh là khoáng chất không thể thiếu cho các hoạt động sống của tế bào và cấu trúc khớp. Việc phân biệt rõ ràng giữa lưu huỳnh vô cơ độc hại và hợp chất hữu cơ MSM sẽ giúp người tiêu dùng đưa ra những lựa chọn thông thái, bảo vệ sức khỏe hệ vận động một cách khoa học và an toàn.
