Cây xương rắn (danh pháp khoa học là Euphorbia milii, còn được biết đến với tên gọi hoa bát tiên) là một loài cây cảnh có gai rất quen thuộc trong các gia đình Việt Nam. Tuy nhiên, ít ai biết rằng dịch mủ màu trắng tiết ra từ loài cây này lại đang là tâm điểm của nhiều công trình nghiên cứu dịch tễ học quốc tế nhằm ngăn chặn bệnh sán máng – một căn bệnh truyền nhiễm nguy hiểm lây truyền qua ốc nước ngọt.
Các bằng chứng thực nghiệm đã khẳng định dịch chiết từ cây xương rắn có khả năng diệt trừ các loài ốc vật chủ trung gian truyền ký sinh trùng một cách mạnh mẽ [1]. Đây được xem là hướng đi triển vọng để tạo ra giải pháp diệt ốc sinh học, chi phí thấp nhằm thay thế các hóa chất tổng hợp đắt đỏ và độc hại trong việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng [2].
Cơ chế tác động tiêu diệt ốc của dịch mủ xương rắn
Bệnh sán máng do ký sinh trùng Schistosoma mansoni gây ra cần các loài ốc nước ngọt, đặc biệt là chi Biomphalaria, làm vật chủ trung gian để sinh sản và phát tán ấu trùng đuôi vào nguồn nước [1, 8]. Việc cắt đứt vòng đời ký sinh trùng bằng cách tiêu diệt ốc vật chủ tại các vùng nước tù đọng là biện pháp kiểm soát lây nhiễm then chốt theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) [1, 8].
Dịch mủ thô của cây xương rắn chứa hỗn hợp các hợp chất sinh học phức tạp, trong đó nổi bật là các protease (enzyme phân giải protein) và các este diterpene [1, 6]. Khi tiếp xúc với nguồn nước có dịch mủ, ốc nước ngọt sẽ bị rối loạn các chức năng sinh lý bình thường, giảm phản xạ hoạt động và ngộ độc tế bào [1].
Nghiên cứu sâu về mặt sinh hóa cho thấy milin – một enzyme serine protease được phân lập từ dịch mủ Euphorbia milii – đóng vai trò cốt lõi trong việc ức chế quá trình sinh trưởng và khả năng ăn uống của ốc [1]. Mặc dù phân đoạn chứa protein này phát huy hiệu lực gây chết độc lập, tác động diệt ốc sẽ đạt hiệu quả tối đa khi có sự phối hợp hiệp đồng với các phân đoạn phi protein tự nhiên khác có trong mủ cây [1].
Bằng chứng từ các thử nghiệm tiêu diệt ốc vật chủ
Các thí nghiệm trong phòng lab và điều kiện bán tự nhiên đã ghi nhận hoạt lực vượt trội của mủ cây xương rắn trên nhiều dòng ốc vật chủ trung gian khác nhau.
Một nghiên cứu công bố năm 2008 đã áp dụng quy trình chuẩn của WHO có hiệu chỉnh để đánh giá tác động sinh lý và khả năng tiêu diệt của dịch mủ thô cùng hoạt chất milin trên ốc Biomphalaria glabrata [1]. Kết quả cho thấy phân đoạn phi protein của mủ ở nồng độ lên đến 0,1% làm suy giảm hành vi sinh lý tích cực nhưng chưa gây chết đối với ốc non [1]. Ngược lại, phân đoạn chứa protein với nồng độ chỉ 0,1 mg/l đã thể hiện độc tính làm chết ốc, và tỷ lệ chết tăng cao khi bổ sung thêm 0,01% phân đoạn phi protein [1]. Hoạt chất milin tinh khiết (nồng độ lên đến 0,1 mg/l) làm giảm rõ rệt sự phát triển và hoạt động ăn uống của ốc non, đồng thời đạt hiệu quả diệt ốc tương đương mủ thô khi kết hợp cùng 0,01% phân đoạn phi protein [1].
Đến năm 2005, một khảo sát tại Thái Lan trên 12 giống lai của cây xương rắn đối với ốc Indoplanorbis exustus cho thấy dịch mủ ở các nồng độ từ 6 đến 25 ppm có hiệu lực diệt ốc rất cao [3]. Trong đó, 6 giống lai gồm Dang-udom, Arunroong, Raweechotchuong, Srisompote, Sri-umporn và Tongnopakun đã tiêu diệt hoàn toàn 100% ốc thử nghiệm chỉ sau 24 giờ tiếp xúc [3]. Hai giống lai khác là Dowpraket và Promsatid cũng ghi nhận tỷ lệ tiêu diệt đạt 50% trong cùng điều kiện thời gian [3].
Không chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm, một nghiên cứu năm 2019 tại Brazil đã phát triển thành công bộ kit diệt ốc sinh học mang tên MoluSchall từ dịch mủ đông khô của Euphorbia milii [2]. Thử nghiệm cho thấy chế phẩm MoluSchall có khả năng tiêu diệt cả 3 loài ốc trung gian truyền bệnh sán máng tại Brazil gồm Biomphalaria glabrata, Biomphalaria tenagophila và Biomphalaria straminea [2]. Đáng chú ý, khi thử nghiệm trong điều kiện bán tự nhiên ngoài trời, chế phẩm này vẫn duy trì liều gây chết 100% (LD100) tương đương như trong phòng thí nghiệm chuẩn [2].
Bên cạnh chi Biomphalaria, tổng hợp y văn năm 2018 cho thấy hiệu lực diệt ốc của dịch mủ xương rắn còn được ghi nhận trên hàng loạt loài ốc khác như B. pfeifferi, Bulinus sp., Pseudosuccinea columella, Melanoides tuberculata và Achatina fulica [4]. Nhờ đó, giới khoa học mở rộng tiềm năng ứng dụng dịch chiết này để kiểm soát nhiều bệnh ký sinh trùng nguy hiểm khác như sán lá gan lớn (Fasciola hepatica), sán lá phổi (Paragonimus westermani) hay giun tròn Angiostrongylus sp. [4].
Yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hiệu lực diệt ốc
Hiệu quả diệt ốc của dịch mủ xương rắn không cố định mà chịu sự chi phối nhất định từ môi trường tự nhiên, đặc biệt là nguồn nước xử lý.
Nghiên cứu công bố năm 1999 đã tiến hành bioassay trên ốc B. glabrata (10 con mỗi nồng độ) phơi nhiễm với dịch mủ đông khô trong 24 giờ và 48 giờ để đánh giá các yếu tố sinh học và phi sinh học [5]. Kết quả cho thấy độ cứng của nước và sự hiện diện của thức ăn trong quá trình thử nghiệm hoàn toàn không làm suy giảm tỷ lệ chết của ốc do mủ cây gây ra [5]. Kích thước của ốc chỉ có ảnh hưởng nhỏ: ốc mới nở (đường kính vỏ dưới hoặc bằng 1 mm) và ốc non (3-8 mm) có độ nhạy cảm kém hơn một chút so với ốc trưởng thành (10-25 mm) [5].
Tuy nhiên, nhiệt độ và nồng độ chất hữu cơ hòa tan lại làm thay đổi đáng kể tác dụng của mủ cây [5]. Cụ thể, các giá trị nồng độ gây chết LC50 và LC90 giảm đi một nửa sau mỗi lần nhiệt độ nước tăng thêm 10 độ C, đồng nghĩa với việc mủ phát huy độc lực mạnh hơn ở vùng nước ấm [5]. Ngược lại, hàm lượng vật chất hữu cơ trong nước càng cao thì chỉ số LC50 càng tăng, đòi hỏi lượng dịch mủ lớn hơn để đạt cùng hiệu quả tiêu diệt [5].
Về độ bền lưu trữ sinh học, dịch mủ cây xương rắn giữ nguyên hoạt tính diệt ốc trong 124 ngày nếu được đóng kín trong lọ tối màu ở nhiệt độ phòng, và kéo dài đến 736 ngày khi bảo quản ở điều kiện nhiệt độ 10-12 độ C [4]. Bộ kit sinh học đông khô MoluSchall thậm chí duy trì độ ổn định diệt ốc suốt 24 tháng mà không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường bảo quản [2].
Đánh giá độ an toàn: Có gây ung thư hay đột biến gen?
Do mủ các loài thực vật thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) thường chứa các hợp chất có thể gây viêm hoặc thúc đẩy khối u, mức độ độc tính đối với động vật có vú là rào cản lớn nhất khi xem xét ứng dụng trên diện rộng [2, 6]. Để giải tỏa lo ngại này, nhiều nghiên cứu độc chất học chuyên sâu đã được thực hiện.
Một nghiên cứu công bố năm 2003 đã kiểm tra khả năng kích thích khối u trên da chuột DBA/2 của dịch mủ Euphorbia milii sau khi bôi liều khởi tạo khối u DMBA (400 nmol) [6]. Dịch mủ đông khô được bôi lên da chuột ở các liều 20, 60 và 200 microgam với tần suất 2 lần mỗi tuần trong liên tục 20 tuần [6]. Kết quả khẳng định: trong khi chất đối chứng dương TPA khiến 100% chuột mọc u nhú vào tuần thứ 17, nhóm chuột phơi nhiễm với dịch mủ cây xương rắn hoàn toàn không xuất hiện khối u nào, chứng minh mủ thô không hoạt động như một chất kích thích khối u trên da động vật có vú [6].
Trước đó, nghiên cứu năm 1996 đã đánh giá khả năng gây đột biến gen và biến đổi cấu trúc nhiễm sắc thể của mủ Euphorbia milii var. hislopii cả trong ống nghiệm lẫn trên cơ thể sống [7]. Trên tế bào V79 của động vật có vú, nồng độ mủ lên tới 800 microgam/ml hoàn toàn không gây đột biến gen tại locus HPRT hay sai hình nhiễm sắc thể [7]. Khi thử nghiệm trên chuột cống ở liều uống rất cao lên đến 1000 mg/kg thể trọng, dịch mủ cũng không gây bất kỳ sai hình nhiễm sắc thể nào trong tủy xương, khẳng định dịch mủ không gây nguy cơ đột biến gen cho con người khi dùng kiểm soát ốc [7].
Tổng hợp dữ liệu độc chất học ở các liều lượng khuyến cáo diệt ốc cho thấy chế phẩm không biểu hiện độc tính gây quái thai, không gây độc cho phôi và không làm kích ứng da hay niêm mạc mắt thỏ [4]. Chế phẩm kit MoluSchall khi thử nghiệm độc tính sinh thái trên cá ngựa vằn (Danio rerio) cũng chỉ ghi nhận mức độc lực rất thấp [2]. Nghiên cứu so sánh độc tính sinh thái của mủ xương rắn với hóa chất diệt ốc thương mại niclosamide trên các loài thủy sinh không mục tiêu như giun ít tơ, giáp xác, cá hồi, nòng nọc và vi khuẩn cho thấy mủ cây có tiềm năng thân thiện hơn với môi trường tự nhiên [4].
Giới hạn nghiên cứu và những hiểu lầm thường gặp
Mặc dù có nhiều triển vọng, các bằng chứng hiện tại vẫn còn những giới hạn nhất định mà người dân cần hiểu đúng.
Thứ nhất, toàn bộ dữ liệu khoa học về khả năng tiêu diệt ốc của cây xương rắn đều hướng tới mục tiêu xử lý nguồn nước ngoại cảnh nhằm cắt đứt véc-tơ truyền bệnh dịch tễ [1, 6, 8]. Đây không phải là thuốc uống để diệt sán máng hay tẩy giun sán trong cơ thể người. Người mắc sán máng hoặc các bệnh ký sinh trùng nội tạng bắt buộc phải thăm khám tại các cơ sở y tế chuyên khoa để được chẩn đoán và điều trị bằng thuốc chỉ định, tuyệt đối không được tự ý tìm uống nước sắc hay dịch mủ từ loài cây này.
Thứ hai, ở dạng thô nguyên chất chưa pha loãng, mủ cây xương rắn chứa hỗn hợp este phorbol và các enzyme phân giải protein có tính axit nhẹ (pH từ 4,5 đến 5,5), có khả năng gây kích ứng và phản ứng viêm rất mạnh cho niêm mạc và biểu bì da người [4]. Nếu sơ ý nuốt phải mủ tươi, người dùng sẽ bị bỏng rát dữ dội ở môi, lưỡi và toàn bộ khoang miệng [4]. Một số bài thuốc dân gian tại Trung Quốc từng ghi nhận việc sử dụng cây này để trị viêm gan hay phù bụng, nhưng đây là kinh nghiệm cổ truyền và cần được giám sát chặt chẽ bởi bác sĩ y học cổ truyền [6].
Cũng cần phân biệt rõ cây xương rắn (Euphorbia milii) với một loài cùng họ khác là Euphorbia conspicua. Năm 2007, nghiên cứu trên Euphorbia conspicua cho thấy dịch mủ loài này đạt chỉ số LC90 diệt ốc trưởng thành B. glabrata ở nồng độ rất thấp (4,87 microgam/mL) và diệt được ấu trùng đuôi sán máng ở nồng độ 100 microgam/mL, nhưng lại gây độc cao cho ấu trùng tôm Artemia salina (LC50 dưới 10 microgam/mL) [8]. Điều này cho thấy mỗi loài thực vật trong chi Euphorbia có độc tính sinh thái rất khác nhau và không thể đánh đồng hiệu quả hay độ an toàn giữa các loài [5, 6].
Ai nên thận trọng khi tiếp xúc với cây xương rắn?
Người dân trồng cây hoa bát tiên (xương rắn) làm cảnh tại khuôn viên nhà, sân vườn hoặc hàng rào cần đặc biệt chú ý an toàn trong quá trình chăm sóc [6].
Gia đình có trẻ nhỏ và vật nuôi cần đặt cây ở vị trí cao ráo, tránh xa tầm với. Bản tính tò mò của trẻ em hoặc thói quen cắn gặm cành lá của chó mèo có thể dẫn tới nguy cơ bẻ gãy thân cây làm mủ dính vào mắt hoặc nuốt phải, gây phỏng rộp niêm mạc miệng nguy hiểm [4].
Những người làm vườn, cắt tỉa cây cảnh cần mang găng tay bảo hộ và kính mắt. Trong trường hợp dịch mủ bắn vào da hoặc mắt, cần rửa sạch ngay lập tức dưới vòi nước chảy liên tục trong nhiều phút và đến cơ sở y tế gần nhất nếu phản ứng viêm rát không thuyên giảm.
Hướng ứng dụng thực tế và lời khuyên an toàn
Đối với cộng đồng, việc phát triển các chế phẩm thương mại hóa như kit sinh học MoluSchall từ mủ cây đông khô mở ra giải pháp diệt ốc giá rẻ, bền vững và an toàn hơn cho hệ sinh thái thủy vực tại các vùng dịch tễ lưu hành bệnh sán máng [2]. Tuy nhiên, việc áp dụng dịch chiết này vào các nguồn nước sinh hoạt công cộng hay kênh mương đồng ruộng cần được tiến hành dưới sự hướng dẫn, giám sát kỹ thuật của cán bộ y tế dự phòng và kiểm soát dịch bệnh địa phương, không nên tự phát pha chế mủ cây đổ xuống nguồn nước chung.
Cây xương rắn là minh chứng sống động cho tiềm năng to lớn của các loài thực vật tự nhiên trong việc giải quyết các thách thức y tế công cộng toàn cầu. Dẫu vậy, ranh giới giữa một giải pháp sinh học hữu ích và chất gây bỏng rát nằm ở liều lượng kiểm soát và cách thức chiết xuất khoa học. Người dân trồng cây xương rắn làm cảnh hãy luôn cẩn trọng với dòng mủ trắng của loài cây này, đồng thời chủ động bảo vệ nguồn nước sạch và giữ vệ sinh cá nhân để phòng ngừa bệnh sán máng hiệu quả.
