Nhiều loại cây cỏ mọc hoang quanh vườn nhà thường được truyền miệng là cây thuốc quý chữa nhiều bệnh khác nhau. Chi Lục lạc thuộc họ Đậu (Fabaceae) từ lâu cũng xuất hiện trong nhiều bài thuốc dân gian [1]. Tuy nhiên, việc tự ý hái dùng các loài thảo dược này tiềm ẩn nhiều rủi ro nghiêm trọng về sức khỏe do chứa các độc tố tự nhiên nguy hiểm [2].
Thực tế, ranh giới giữa một hợp chất có hoạt tính sinh học tiềm năng trong ống nghiệm và một chất cực độc đối với cơ thể sống là rất mong manh. Cây lục lạc tù (tên khoa học là Crotalaria retusa) chính là ví dụ điển hình chứng minh rằng không phải cứ thảo mộc nào có tác dụng kháng khuẩn, chống oxy hóa trong phòng thí nghiệm cũng có thể dùng làm thuốc uống [1, 4].
Hoạt tính thử nghiệm trong ống nghiệm của lục lạc tù
Trong nghiên cứu dược liệu, các bước sàng lọc ban đầu thường được thực hiện trong môi trường phòng thí nghiệm thông qua các mô hình tế bào hoặc đĩa thạch. Một nghiên cứu công bố năm 2012 đã tiến hành phân tích hóa thực vật, khả năng kháng khuẩn và hoạt tính chống oxy hóa của các chiết xuất từ cây Crotalaria retusa nuôi cấy trong ống nghiệm [3].
Phương pháp đánh giá bao gồm khuếch tán đĩa thạch đối với 5 chủng vi sinh vật gây bệnh ở người và phương pháp dọn gốc tự do DPPH [3]. Kết quả cho thấy chiết xuất ethanol của Crotalaria retusa nuôi cấy ống nghiệm đạt đường kính vòng kháng khuẩn tối ưu lên tới 38 mm khi đối kháng với vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa [3]. Ngoài ra, nồng độ tối ưu cần thiết để ức chế 50% gốc tự do DPPH (chỉ số IC50) của chiết xuất ethanol này đạt mức 57,6 microgam/mL [3].
Các tác giả nghiên cứu năm 2012 nhận định các hợp chất phân lập từ chiết xuất ethanol của các loài Crotalaria sở hữu đặc tính dược lý và có tiềm năng để phát triển các sản phẩm dược phẩm có nguồn gốc tự nhiên [3]. Tuy vậy, những dữ liệu khả quan này hoàn toàn mới chỉ dừng lại ở phạm vi ống nghiệm và chưa phản ánh các phản ứng sinh hóa phức tạp khi đi vào cơ thể sống [3].
Độc tính alkaloid pyrrolizidine: Ranh giới nguy hiểm
Trái ngược hoàn toàn với tiềm năng kháng khuẩn hay chống oxy hóa ngoài đĩa thí nghiệm, các loài thực vật thuộc chi Crotalaria lại bị coi là thực vật độc [1]. Chúng có thể gây tổn hại nghiêm trọng cho sức khỏe con người và gia súc [1]. Thủ phạm chính gây ra tình trạng này là nhóm độc tố pyrrolizidine alkaloid (PA), đặc biệt là hợp chất monocrotaline [1].
Một nghiên cứu phân tích vào năm 2020 tại Colombia đã sử dụng phương pháp chiết phân tán pha rắn nền kết hợp sắc ký lỏng siêu cao áp và khối phổ Orbitrap để khảo sát ranh giới phân bố của alkaloid pyrrolizidine ở các loài Crotalaria, trong đó có Crotalaria retusa [2]. Nghiên cứu đã phát hiện tới 45 alkaloid pyrrolizidine khác nhau [2]. Các diester mạch vòng kiểu retronecine như monocrotaline, crotaleschenine, integerrimine, usaramine cùng dạng N-oxide của chúng chiếm ưu thế chủ yếu [2].
Nghiên cứu năm 2020 này cũng lần đầu tiên xác định được 5 alkaloid mới ở các loài chi Lục lạc, bao gồm 14-hydroxymonocrotaline, 12-acetylcrotaleschenine, 12-acetylmonocrotaline, 12-acetylintegerrimine và dihydrointegerrimine [2]. Các nhà khoa học cảnh báo rằng các alkaloid pyrrolizidine có độc tính với gan và gây độc gen, liên quan trực tiếp đến các vụ ngộ độc cấp tính ở động vật và người [2]. Việc ăn phải hạt hay các bộ phận khác qua các sản phẩm thảo dược, nước sắc hoặc bài thuốc tự chế tạo ra mối đe dọa sức khỏe nghiêm trọng [2].
Bằng chứng tổn thương nhiễm sắc thể trên động vật
Một trong những bằng chứng rõ nét nhất về độc tính tế bào của Crotalaria retusa được công bố từ năm 1993, khi các nhà khoa học đánh giá tác động làm đứt gãy nhiễm sắc thể (clastogenic effect) trên tế bào tủy xương chuột [4].
Thử nghiệm đã khảo sát 6 loại chiết xuất từ Crotalaria retusa L. (nước sắc và chiết xuất nước của lá; nước sắc, chiết xuất nước và chiết xuất methanol của quả khô; nước sắc quả non) cùng 3 chiết xuất từ cây Crotalaria mucronata Desv [4]. Các chất chiết xuất được tiêm vào màng bụng chuột, sau đó động vật được tiêu hủy sau 24 giờ để lấy mẫu tế bào tủy xương phân tích [4].
Kết quả cho thấy chiết xuất từ quả của Crotalaria retusa gây ra sự gia tăng tần số sai lệch nhiễm sắc thể ở chuột phụ thuộc vào liều lượng [4]. Ngược lại, động vật được xử lý bằng chiết xuất lá của Crotalaria retusa hoặc chiết xuất từ quả của Crotalaria mucronata không ghi nhận sự gia tăng có ý nghĩa thống kê về tần số tế bào dị thường [4]. Các nhà nghiên cứu đặt ra khả năng rằng độc tố monocrotaline có trong Crotalaria retusa đã gây ra hiện tượng đứt gãy nhiễm sắc thể ở tế bào tủy xương chuột [4].
Tuy nhiên, nghiên cứu năm 1993 cũng chỉ rõ hạn chế: kết luận này mới chỉ dựa trên đường tiêm màng bụng ở động vật [4]. Tác động khi phơi nhiễm qua đường uống đối với các chiết xuất của Crotalaria retusa vẫn chưa được biết rõ [4].
Cơ chế chuyển hóa và tác động lên hệ thần kinh
Độc tính của lục lạc tù không chỉ dừng lại ở tủy xương hay gan mà còn ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương. Các nghiên cứu trên động vật đã ghi nhận nhiều trường hợp ngộ độc do các loài thuộc chi Crotalaria gây ra tổn thương hệ thần kinh trung ương, bắt nguồn từ tác động độc hại của monocrotaline [1].
Một báo cáo tổng quan năm 2012 đã chỉ ra vai trò của tế bào hình sao (astrocytes) trong quá trình chuyển hóa và giải độc não bộ [1]. Tế bào hình sao sở hữu hệ thống enzyme cytochrom P450 đặc hiệu và hiệu quả [1]. Sự tương tác chuyển hóa và truyền tín hiệu giữa tế bào thần kinh và tế bào đệm là yếu tố cần thiết cho cấu trúc và chức năng não bộ [1].
Sự tham gia của các hệ thống enzym P450 trong quá trình chuyển hóa và gây độc của monocrotaline tại gan và phổi đã được làm sáng tỏ [1]. Dù vậy, các con đường liên quan đến sự hoạt hóa sinh học của các hệ thống này và mức độ đóng góp trực tiếp của chúng vào độc tính thần kinh não bộ vẫn còn nhiều điểm chưa rõ [1].
Nguy cơ nhầm lẫn loài trong phân loại và nghiên cứu
Bên cạnh vấn đề độc tính, một thách thức lớn khi nghiên cứu các cây dược liệu họ Đậu nói chung và chi Crotalaria nói riêng là tình trạng nhầm lẫn danh tính thực vật [5]. Nếu xác định sai loài ngay từ đầu, mọi kết quả nghiên cứu hay ứng dụng thực nghiệm đều có thể dẫn tới kết luận sai lệch nghiêm trọng.
Một nghiên cứu công bố năm 2006 đã ứng dụng các chỉ thị phân tử EST-SSR để đánh giá tính đa dạng di truyền trên 26 mẫu thuộc chi Crotalaria [5]. Phân tích phát sinh loài đã chia các mẫu thành 4 nhóm chính tương ứng với các loài, đồng thời phát hiện 2 mẫu vốn bị định danh sai là Crotalaria juncea và Crotalaria spectabilis [5].
Khi tiến hành kiểm tra lại về mặt hình thái học, các nhà nghiên cứu xác nhận rằng 2 mẫu này thực chất đã bị phân loại nhầm trong quá trình thu thập hoặc bảo tồn, và danh tính chính xác của chúng là Crotalaria retusa (lục lạc tù) [5]. Hiện tượng này nhấn mạnh rằng nghiên cứu dược liệu tự nhiên đòi hỏi các kỹ thuật kiểm tra di truyền và phân loại học cực kỳ chặt chẽ trước khi tính đến các hoạt tính sinh học [5].
Hiểu lầm thường gặp và đối tượng cần đặc biệt thận trọng
Một hiểu lầm phổ biến trong cộng đồng là cho rằng cứ thực vật tự nhiên, cây cỏ mọc hoang là an toàn và không có tác dụng phụ. Với chi Lục lạc, hàm lượng độc tố phân bố không đồng đều giữa các bộ phận. Nghiên cứu năm 2020 chỉ ra rằng hạt và hoa của các loài Crotalaria chứa lượng alkaloid pyrrolizidine cao hơn so với rễ và lá [2]. Việc thu hái lẫn hoa, hạt hoặc quả non để nấu nước uống là hành vi vô cùng rủi ro [3, 4].
Do độc tính gây hại cho gan, phổi, hệ thần kinh và làm biến đổi nhiễm sắc thể của alkaloid pyrrolizidine, tuyệt đối không được tự ý thu hái hay sử dụng lục lạc tù làm bài thuốc [2, 3, 4]. Những người có bệnh lý nền về gan, suy giảm chức năng thận, phụ nữ mang thai, phụ nữ cho con bú, trẻ nhỏ và người cao tuổi cần tránh xa các sản phẩm trôi nổi có chứa thảo mộc chưa qua kiểm định này [2]. Gia súc chăn thả cũng cần được ngăn chặn tiếp xúc với các bãi cỏ có nhiều cây lục lạc nhằm tránh ngộ độc cấp [2, 4].
Bài học ứng dụng thực tế trong nghiên cứu dược liệu
Từ bài học của Crotalaria retusa, quá trình đánh giá một cây thuốc dân gian không bao giờ được phép chỉ dựa vào các chỉ số kháng khuẩn hay chống oxy hóa sơ bộ trong ống nghiệm [3]. Các nhà nghiên cứu cần thực hiện đồng thời các thử nghiệm độc tính tế bào, độc tính gen và độc tính bán trường diễn trên cơ thể sống [3, 4].
Các nhà nghiên cứu khi phát triển hoạt chất từ các loài chi Lục lạc hay thực vật họ Đậu cần tiến hành các bước tinh chế nghiêm ngặt nhằm loại bỏ hoàn toàn các alkaloid pyrrolizidine gây độc [2]. Quá trình chiết xuất hoạt chất cần có sự kiểm soát của hệ thống sắc ký và khối phổ hiện đại để đảm bảo an toàn [2].
Đối với người dân, thói quen sử dụng thảo dược cần dựa trên các bằng chứng khoa học rõ ràng và hướng dẫn của cơ quan y tế. Khi phát hiện các dấu hiệu mệt mỏi, bất thường về gan mật sau khi dùng các loại trà thảo mộc không rõ nguồn gốc, người dùng cần dừng ngay và đến các cơ sở y tế để được kiểm tra kịp thời.
