Người dân Việt Nam thường trồng hoa lan phi điệp kép (Dendrobium nobile) làm cảnh hoặc hái thân phơi khô pha trà uống với niềm tin bồi bổ cơ thể. Nhiều người truyền tai nhau rằng vị thuốc này giúp tăng sức đề kháng, nhưng ít ai biết rõ hoạt chất nào trong cây thực sự tạo ra tác dụng và hoạt động ra sao bên trong cơ thể.
Câu trả lời nằm ở nhóm hợp chất polysaccharide tích tụ trong phần thân mọng của cây phi điệp kép [1]. Các phân đoạn polysaccharide chiết xuất từ thân loài lan này có khả năng điều hòa miễn dịch thông qua việc kích thích sự tăng sinh của tế bào lympho T, lympho B và thúc đẩy hoạt động thực bào của đại thực bào [2] [3] [4]. Tuy nhiên, hiệu quả phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc hóa học của từng phân đoạn đường và hiện mới chỉ được chứng minh trong phòng thí nghiệm cùng mô hình động vật [2] [3] [5].
Từ loài hoa cảnh quen thuộc đến vị thuốc truyền thống
Chi Hoàng thảo (Dendrobium) thuộc họ Phong lan (Orchidaceae) bao gồm hơn 1.600 loài thực vật phân bố rộng rãi tại khu vực Đông Nam Á [5]. Riêng tại Trung Quốc, các nhà khoa học ghi nhận có 74 loài và 2 thứ thuộc chi này [5]. Trong suốt hàng nghìn năm, thân tươi và thân khô của nhiều loài hoàng thảo đã được sử dụng làm nguyên liệu pha trà thảo mộc hoặc làm thuốc trong y học cổ truyền [5].
Trong số đó, phi điệp kép (tên khoa học Dendrobium nobile Lindl.) là loài thảo mộc biểu sinh có giá trị làm cảnh và làm thuốc cao [5] [1]. Y học cổ truyền thường dùng thân phi điệp kép làm thuốc bổ và hạ sốt [5]. Giải mã bộ gen cấp độ nhiễm sắc thể của phi điệp kép năm 2022 (kích thước 1,19 Gb với 29.476 gen mã hóa protein) cho thấy sự biến đổi số lượng gen và các gen đặc hữu của chi Dendrobium liên quan trực tiếp đến việc thân cây mọng nước tích lũy lượng polysaccharide và alkaloid dồi dào [1].
So với loài thạch hộc tía (Dendrobium officinale) vốn nổi tiếng về hàm lượng polysaccharide, cây phi điệp kép tự nhiên có hàm lượng polysaccharide tương đối thấp hơn và thiên về tích lũy alkaloid (như dendrobine), flavonoid, terpenoid khi trưởng thành [6] [7]. Sự khác biệt về hàm lượng polysaccharide giữa hai loài có liên quan đến biểu hiện khác biệt của các gen GH1, GH3 và GH9 [7]. Dù vậy, các polysaccharide tách chiết từ thân phi điệp kép và các giống lai của nó vẫn thu hút sự chú ý lớn của ngành công nghiệp thực phẩm nhờ hoạt tính chống oxy hóa và kích thích miễn dịch tự nhiên [5] [6].
Cơ chế kích hoạt tế bào lympho và đại thực bào
Hệ miễn dịch của cơ thể vận hành nhờ sự phối hợp giữa miễn dịch không đặc hiệu (tuyến phòng thủ đầu tiên như đại thực bào, tế bào diệt tự nhiên NK) và miễn dịch đặc hiệu (tế bào lympho T và lympho B) [2] [3]. Polysaccharide thực vật đóng vai trò như những tín hiệu sinh học giúp đánh thức các tế bào này [4].
Đối với đại thực bào, các polysaccharide từ thực vật và chi Hoàng thảo là những chất điều hòa mạnh mẽ [4]. Ở cấp độ phân tử, các polysaccharide thực vật thường gắn vào các thụ thể trên bề mặt đại thực bào như Toll-like receptor 4 (TLR4), CD14, thụ thể bổ thể 3 (CR3), scavenger receptor, dectin-1 và thụ thể mannose [4]. Sự gắn kết này kích hoạt chuỗi tín hiệu nội bào, dẫn đến hoạt hóa phiên mã và sản xuất các cytokine điều hòa miễn dịch [4].
Khi được kích hoạt bởi polysaccharide từ các loài hoàng thảo, đại thực bào tăng sinh mạnh hơn và gia tăng khả năng thực bào (nuốt và tiêu diệt vi sinh vật hoặc tế bào lạ) [4]. Đồng thời, đại thực bào tăng cường giải phóng các gốc oxy tự do (ROS), oxit nitric (NO) cùng hàng loạt cytokine và chemokine như TNF-alpha, IL-1, IL-6, IL-8, IL-12 và IFN-gamma để tiêu diệt tế bào khối u cũng như vi sinh vật gây hại [4].
Đối với tế bào lympho, các phân đoạn polysaccharide đặc hiệu từ thân phi điệp kép tác động trực tiếp lên cả lympho T (đảm nhiệm miễn dịch qua trung gian tế bào) và lympho B (đảm nhiệm sản xuất kháng thể) [2]. Đặc biệt, sự hiện diện của các nhóm chức hóa học như nhóm O-acetyl trong cấu trúc phân tử đường đóng vai trò quyết định để biểu hiện hoạt tính tăng cường miễn dịch trên hai dòng tế bào lympho này [2].
Bằng chứng từ các nghiên cứu trong ống nghiệm và trên động vật
Các nhà khoa học đã tiến hành nhiều thí nghiệm tách chiết từng phân đoạn polysaccharide từ thân cây phi điệp kép (D. nobile) và các giống lai để kiểm chứng tác động lên tế bào miễn dịch [2] [3] [5].
Một nghiên cứu tổng hợp công bố năm 2017 cho biết quá trình phân lập từ thân cây phi điệp kép đã thu được polysaccharide dạng pectin tên là DNP-W5 [2]. Phân đoạn DNP-W5 cấu tạo từ các đường đơn gồm mannose, glucose, galactose, xylose, rhamnose và axit galacturonic theo tỷ lệ mol 3,1 : 8,1 : 8,2 : 0,6 : 4,2 : 3,9 [2]. Trong đó, các nhóm O-acetyl chiếm khoảng 6,9% và giữ vai trò rất quan trọng giúp DNP-W5 thể hiện hoạt tính tăng cường miễn dịch rõ rệt trên tế bào lympho T và lympho B [2].
Cũng trong các thử nghiệm sinh học trong ống nghiệm (in vitro) được ghi nhận năm 2017, hai phân đoạn khác từ thân phi điệp kép là rhamnoarabinogalactan DNP-W3 (trọng lượng phân tử 710 kDa, gồm galactose, rhamnose và arabinose tỷ lệ 3,1 : 1,1 : 1,0) và galactomannoglucan acetyl hóa DNP-W2 (gồm glucose, mannose và galactose tỷ lệ 6,1 : 2,9 : 2,0) đã được kiểm chứng [2]. Kết quả cho thấy cả DNP-W3 và DNP-W2 đều kích thích sự tăng sinh của tế bào lympho T và lympho B khi có mặt chất gây phân bào ConA và LPS, mở ra tiềm năng làm chất kích thích miễn dịch [2].
Bên cạnh giống thuần chủng, một nghiên cứu công bố năm 2017 đã đánh giá loài Dendrobium Taiseed Tosnobile — giống hoàng thảo mới lai tạo giữa Dendrobium tosaense và phi điệp kép (Dendrobium nobile) nhằm đạt sản lượng sinh khối lớn và hàm lượng polysaccharide cao [3]. Nhóm nghiên cứu tách chiết polysaccharide tổng số (DTTPS) và phân đoạn trung tính chính (DTTPS-N) có trọng lượng phân tử trung bình 281 kDa, cấu tạo từ arabinose, galactose, glucose, mannose và xylose theo tỷ lệ 1 : 1,5 : 3,0 : 29,9 : 1,3 [3]. Trong thí nghiệm trên động vật, chuột nhắt chủng BALB/c được cho dùng DTTPS đường uống với liều 100 mg/kg và 300 mg/kg mỗi ngày trong suốt 3 tuần [3]. Kết quả dược lý chứng minh DTTPS làm tăng đáng kể số lượng tế bào diệt tự nhiên (NK) ở lách, tăng độc tính tế bào của NK, thúc đẩy hoạt động thực bào của đại thực bào và kích thích sản sinh cytokine [3].
Trước đó, một nghiên cứu công bố năm 2015 cũng tách chiết polysaccharide thô từ thân phi điệp kép (gồm DNP-W, DNP-OH, DNP-H) và chia DNP-W thành 6 phân đoạn nhỏ từ DNP-W1 đến DNP-W6 bằng sắc ký trao đổi ion [8]. Thử nghiệm cho thấy DNP-W, DNP-OH, DNP-H cùng các phân đoạn DNP-W1, DNP-W2, DNP-W3 (đặc biệt là DNP-W1 và DNP-W3) có tác dụng ức chế mạnh khối u sarcoma 180 trên cơ thể sống (in vivo) và tế bào ung thư máu HL-60 trong ống nghiệm (in vitro) [8].
Mở rộng sang loài cùng chi là thạch hộc tía (D. officinale), các thử nghiệm trên chuột BALB/c khỏe mạnh uống dịch chiết và polysaccharide trong 4 tuần cho thấy sự gia tăng đáng kể miễn dịch tế bào (phản ứng quá mẫn muộn, hoạt tính tế bào NK), miễn dịch không đặc hiệu (thực bào của đại thực bào) và lượng interferon-gamma (IFN-gamma) tiết ra từ tế bào lách [2]. Phân đoạn chính có trọng lượng phân tử 533 Da (tỷ lệ mannose, glucose, rhamnose là 7,3 : 1,3 : 1,0), nhưng khi dùng đường uống riêng lẻ thì polysaccharide này không làm thay đổi miễn dịch dịch thể (hoạt tính bổ thể tan máu trong huyết thanh) dù dịch chiết toàn phần có tác dụng [2].
Không phải phân đoạn polysaccharide nào cũng có tác dụng như nhau
Dù nhiều phân đoạn đường từ phi điệp kép cho kết quả khả quan, giới hạn lớn nhất của bằng chứng hiện nay là hoạt tính sinh học phụ thuộc rất nhiều vào cấu trúc phân tử và phương pháp chiết xuất [2] [5].
Một nghiên cứu năm 2017 đã phân lập từ thân phi điệp kép một heteropolysaccharide có tính axit tan trong nước mang tên DNP-W4 [5]. Phân đoạn này chứa mannose, glucose, galactose, xylose, rhamnose và axit galacturonic theo tỷ lệ mol 1,0 : 4,9 : 2,5 : 0,5 : 1,0 : 0,9 với cấu trúc mạch nhánh phức tạp [5]. Khi thử nghiệm, bản thân DNP-W4 nguyên bản hầu như có rất ít hoạt tính miễn dịch, và chỉ khi biến đổi thành các dẫn xuất thì mới thể hiện hoạt tính kích thích miễn dịch ở mức độ nhất định [5].
Tương tự, một nghiên cứu năm 2023 so sánh polysaccharide tan trong nước từ giống lai phi điệp kép Dendrobium Second Love 'Tokimeki' (DHPP-Is, trọng lượng phân tử 31,09 kDa) và phi điệp kép D. nobile (DNPP-Is, 46,65 kDa) [6]. Cả hai đều là O-acetylated glucomannan, trong đó DHPP-Is có hàm lượng glucose cao hơn (31,1% so với 15,8%) và mức độ acetyl hóa thấp hơn (0,16 so với 0,28) [6]. Trong ống nghiệm, cả hai đều ức chế sự tăng sinh của tế bào ung thư phổi SPC-A-1 ở nồng độ 0,5–2,0 mg/mL trong 24–72 giờ, nhưng khả năng quét gốc tự do (chống oxy hóa) của chúng chỉ ở mức nhẹ, thấp hơn đối chứng vitamin C và không tương quan với khả năng ức chế tế bào [6].
Ngoài ra, dù nhiều polysaccharide từ các loài D. huoshanese, D. officinale và D. denneanum đã được chứng minh có tác dụng điều hòa đại thực bào, cơ chế phân tử chi tiết ở từng loài vẫn chưa hoàn toàn sáng tỏ [4]. Hơn nữa, toàn bộ dữ liệu về liều lượng và phản ứng miễn dịch của polysaccharide phi điệp kép hiện mới dừng ở mô hình tế bào và chuột thí nghiệm, chưa có thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn trên người [2] [3] [6].
Những hiểu lầm thường gặp khi dùng phi điệp kép bồi bổ
Hiểu lầm phổ biến nhất là đánh đồng tất cả các loài lan hoàng thảo đều chứa lượng hoạt chất tăng đề kháng ngang nhau. Thực tế, phân tích chuyển hóa và phiên mã năm 2024 chỉ ra rằng phi điệp kép (D. nobile) có hàm lượng polysaccharide thấp hơn so với thạch hộc tía (D. officinale), do cây tập trung tổng hợp alkaloid (như dendrobine), flavonoid và terpenoid khi trưởng thành [6] [7]. Nghiên cứu năm 2013 về tác động lên đại thực bào cũng ghi nhận polysaccharide thô từ loài D. officinale (đặc biệt trồng tại Vân Nam) mới có hoạt tính điều hòa đại thực bào mạnh nhất trong các loài khảo sát [4].
Hiểu lầm thứ hai là tin rằng chỉ cần hãm nước sôi uống sẽ thu được trọn vẹn các hoạt chất điều hòa miễn dịch và tiêu diệt tế bào lạ như trong nghiên cứu. Trong phòng thí nghiệm, để thu được các phân đoạn có hoạt tính mạnh như DNP-W2, DNP-W3, DNP-W5 hay DTTPS-N, các nhà khoa học phải qua nhiều bước chiết xuất, tinh chế bằng cột sắc ký trao đổi ion (như DEAE-650M), thủy phân axit một phần hoặc xử lý enzyme [2] [3] [5] [8]. Một số hợp chất chống khối u khác của phi điệp kép như denbinobin (nhóm phenanthrene) lại có bản chất hóa học hoàn toàn khác với polysaccharide tan trong nước [8].
Ai nên thận trọng khi sử dụng phi điệp kép?
Mặc dù polysaccharide từ thực vật làm thuốc được đánh giá là nguồn chất chống oxy hóa và kích thích miễn dịch tự nhiên cho ngành thực phẩm, việc sử dụng toàn cây phi điệp kép đòi hỏi sự cẩn trọng nhất định [5].
Trước hết, bên cạnh polysaccharide, thân cây phi điệp kép trưởng thành tích lũy một lượng lớn alkaloid (chủ yếu là dendrobine) cùng 1.267 chất chuyển hóa khác nhau bao gồm benzenoid, phenylpropanoid, flavonoid và terpenoid [7]. Các hoạt chất này có dược tính sinh học mạnh, do đó người có bệnh lý nền mạn tính, suy giảm chức năng gan thận hoặc đang điều trị bằng thuốc tây y cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi dùng để tránh tương tác bất lợi.
Thứ hai, do polysaccharide từ phi điệp kép có khả năng kích thích sự tăng sinh của tế bào lympho T, lympho B và thúc đẩy đại thực bào tiết các cytokine tiền viêm như TNF-alpha, IFN-gamma [2] [4], những người mắc các bệnh tự miễn hoặc đang sử dụng thuốc ức chế miễn dịch không nên tự ý bổ sung. Phụ nữ mang thai, đang cho con bú và trẻ nhỏ cũng nên hỏi ý kiến chuyên gia y tế trước khi sử dụng các loại trà thảo mộc từ lan phi điệp.
Ngoài ra, người dùng cần lưu ý vấn đề an toàn nguyên liệu. Cây hoàng thảo trong quá trình trồng trọt rất dễ bị nhiễm nấm bệnh như Pythium vexans gây thối thân, thối rễ [8]. Việc sử dụng thân cây bị nấm mốc hoặc tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật từ vườn trồng hoa cảnh có thể gây ngộ độc cho cơ thể.
Gợi ý sử dụng thực tế và an toàn trong đời sống
Trong đời sống hàng ngày, thân tươi và thân khô của các loài hoàng thảo đã được sử dụng hàng nghìn năm làm nguyên liệu pha trà thảo mộc [5]. Hiện nay, các polysaccharide chiết xuất từ nhóm dược liệu này cũng đang được định hướng bổ sung vào thực phẩm như chất phụ gia hoặc dùng trực tiếp dưới dạng thực phẩm chức năng [4] [5].
Do các polysaccharide có hoạt tính như DNP-W4 hoặc DNPP-Is thuộc nhóm tan trong nước [5] [6], cách chế biến phù hợp nhất tại nhà là thái lát thân phi điệp kép (tươi hoặc khô) rồi hãm với nước nóng làm trà hoặc ninh nấu trong các món canh hầm. Thời gian nấu đủ lâu trong nước ấm sẽ giúp các chuỗi đường đa phân tử hòa tan tốt hơn ra nước dùng.
Về nguồn nguyên liệu, người tiêu dùng chỉ nên sử dụng thân cây phi điệp kép được trồng theo tiêu chuẩn dược liệu sạch, tuyệt đối không lấy thân cây lan cảnh vừa phun thuốc trừ nấm hoặc phân bón hóa học để đun nước uống. Về liều lượng, hiện các nghiên cứu mới thử nghiệm liều chiết xuất tinh chế 100–300 mg/kg thể trọng trên chuột trong 3 tuần [3], chưa có khuyến cáo liều chuẩn xác cho người. Vì vậy, người dân chỉ nên dùng trà phi điệp kép với lượng vừa phải như một thức uống hỗ trợ, kết hợp cùng chế độ ăn uống cân bằng và vận động hợp lý.
Tóm lại, polysaccharide từ thân cây phi điệp kép có khả năng hỗ trợ hệ miễn dịch nhờ cơ chế kích hoạt đại thực bào và thúc đẩy tăng sinh tế bào lympho T, lympho B [2] [4]. Tuy nhiên, hàm lượng đường đa trong phi điệp kép tự nhiên không cao bằng một số loài thạch hộc khác và hiệu quả thực tế còn phụ thuộc vào từng phân đoạn cấu trúc hóa học [5] [6] [7]. Người dân chỉ nên xem đây là thức uống thảo mộc hỗ trợ sức khỏe, chọn nguồn dược liệu sạch và luôn tham khảo ý kiến bác sĩ nếu đang điều trị bệnh nền.