Cơm cháy (elderberry) là loại quả mọng được dùng phổ biến trong siro tăng đề kháng, mứt và thực phẩm chức năng [1]. Nhiều người truyền tai nhau ăn quả tươi hoặc cành lá sống có thể gây ngộ độc xyanua chết người. Nỗi lo này bắt nguồn từ sự hiện diện của các hợp chất tự nhiên sinh độc tố trong cây cơm cháy [1, 5].

Thực tế, quả cơm cháy chín chứa lượng glycoside sinh xyanua rất thấp, khó gây ngộ độc tính mạng [1]. Tuy nhiên, cành non, quả xanh và lá chứa hàm lượng cao hơn đáng kể [1]. Nếu ăn sống sai cách với số lượng lớn, nguy cơ rối loạn tiêu hóa và tích tụ độc tính hoàn toàn có thể xảy ra [1, 2].

Cơ chế sinh độc tố xyanua từ thực vật diễn ra thế nào?

Glycoside sinh xyanua (CNG) là các chất chuyển hóa thứ cấp chứa nitơ, cấu tạo gồm một gốc đường liên kết với nhóm aglycone [1, 6]. Aglycone mang một nhóm nitrile gắn hydroxyl ở vị trí alpha [2]. Bản thân các phân tử CNG nằm yên ổn định bên trong không bào của tế bào thực vật [3]. Đây là hệ thống phòng vệ hóa học tự nhiên giúp cây chống lại sự tấn công của động vật ăn cỏ [6, 7].

Nguy cơ giải phóng độc tố chỉ xuất hiện khi tế bào thực vật bị phá vỡ vật lý do nhai, nghiền hoặc cắn [3]. Khi tế bào vỡ, enzyme beta-glucosidase nằm ở thành tế bào tiếp xúc trực tiếp với CNG [6, 7]. Enzyme này xúc tác thủy phân liên kết đường, tạo thành chất trung gian cyanohydrin [2, 6]. Dưới tác động tiếp theo của enzym alpha-hydroxynitrile lyase hoặc sự phân rã tự nhiên, hydro xyanua (HCN) tự do được giải phóng [1, 6]. HCN là chất ức chế hô hấp tế bào cực mạnh, gây ngộ độc cấp tính [4, 6].

Khi vào cơ thể người, nếu enzym thực vật chưa kích hoạt, vi khuẩn đường ruột vẫn có thể đảm nhiệm việc này [4]. Phần lớn quá trình thủy phân vi khuẩn diễn ra tại ruột già [4]. Tuy nhiên, một số chất như prunasin có thể được hấp thu chủ động ngay tại hỗng tràng qua kênh đồng vận chuyển natri-glucose SGLT1 [4]. Độc tính thực tế trên người phụ thuộc vào lượng glycoside chạm tới ruột già và tốc độ phân giải, thường thấp hơn độc tính tính toán trên lý thuyết [4].

Nghiên cứu định lượng độc tố trong cây cơm cháy

Một nghiên cứu công bố năm 2021 đã phân tích chi tiết hàm lượng CNG trong giống cơm cháy Mỹ (Sambucus nigra subsp. canadensis) [1]. Các nhà khoa học đã tối ưu hóa phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ hai lần (LC-MS/MS) để định lượng trực tiếp glycoside nguyên vẹn [1]. Song song đó, họ dùng giấy thử picrate kết hợp đo quang phổ UV-Vis và điện thoại thông minh để đánh giá tổng tiềm năng sinh xyanua (TCP) [1].

Kết quả cho thấy, trong các mô quả chín khác nhau của các giống khảo sát, hàm lượng CNG chỉ dao động từ 0,12 đến 6,38 microg/g [1]. Trong mẫu nước ép tươi nguyên chất, nồng độ đo được từ 0,29 đến 2,36 microg/mL, và trong hạt là 0,12 đến 2,38 microg/g [1]. Đáng chú ý, nước ép thương phẩm đóng chai không tìm thấy bất kỳ dấu vết định lượng nào của CNG [1].

Tổng tiềm năng sinh xyanua (TCP) cao nhất được ghi nhận ở phần cành và các quả còn xanh [1]. Nhìn chung, nồng độ chất này trong các mô quả chín rất thấp, không tạo ra mối đe dọa sức khỏe cho người tiêu dùng khi sử dụng quả tươi hoặc sản phẩm chế biến [1].

Một công trình nghiên cứu khác vào năm 2000 tại Illinois (Mỹ) khảo sát sự biến thiên của glycoside này trên 9 quần thể cây cơm cháy Sambucus canadensis tự nhiên [5]. Độc chất chính được xác định là hợp chất (S)-sambunigrin [5]. Kết quả kiểm tra cho thấy tính trạng sinh xyanua có sự phân hóa mạnh giữa các cá thể [5]. Đa số quần thể hoàn toàn không sinh hoặc sinh rất ít hợp chất này, ngay cả khi bổ sung thêm enzyme ngoại sinh emulsin [5]. Chỉ có duy nhất một quần thể biểu hiện sinh xyanua đồng loạt trên toàn bộ mẫu [5].

Giới hạn nhiệt phân hủy và xử lý độc tố thực vật

Nhiều người lầm tưởng việc đun nấu thông thường sẽ bẻ gãy và triệt tiêu hoàn toàn bản thân phân tử glycoside sinh xyanua. Nghiên cứu thực nghiệm năm 2022 về củ từ hoang (Dioscorea hispida) chỉ ra rằng phân tử glycoside sinh xyanua không thể tự phân hủy đơn thuần chỉ bằng xử lý nhiệt [6]. Khí HCN và chất trung gian acetone cyanohydrin có thể bay hơi khi sấy khô, nhưng phân tử glycoside đường thì không bay hơi được [6].

Nếu enzym beta-glucosidase bị nhiệt độ cao làm biến tính quá sớm trước khi kịp thủy phân glycoside, lượng glycoside nguyên vẹn vẫn còn nguyên [2, 3]. Khi ăn vào, hệ vi sinh đường ruột tại ruột già sẽ từ từ phân cắt lượng glycoside này sinh ra HCN nội sinh [4]. Vì vậy, việc giải trừ độc tính thực vật đòi hỏi chuỗi quy trình phối hợp phá vỡ tế bào, ngâm rửa chiết xuất dịch bào rồi mới gia nhiệt [6].

Đồng thời, nghiên cứu năm 2013 phân tích 100 mẫu thực phẩm bán lẻ tại New Zealand cho thấy bánh mì chứa hạt lanh giữ nguyên hàm lượng axit hydrocyanic dự kiến tương đương hạt lanh thô ban đầu (91-178 mg/kg) [7]. Điều này chứng minh quá trình nướng bánh ở nhiệt độ cao ít tác động đến lượng axit hydrocyanic tổng số [7].

Hiểu lầm thường gặp về quả cơm cháy

Hiểu lầm thứ nhất là toàn bộ cây cơm cháy đều chứa nồng độ độc gây chết người tức khắc. Thực nghiệm chứng minh phần thịt quả chín chứa lượng glycoside cực kỳ thấp (chỉ từ 0,12 đến 6,38 microg/g), không đủ gây hại trên lâm sàng [1]. Nước ép đóng hộp thương mại thậm chí không có dư lượng đo đếm được [1].

Hiểu lầm thứ hai là quả cơm cháy hoàn toàn vô hại dù ăn bất kỳ bộ phận nào dạng sống. Thực tế, cành cuống và quả chưa chín tích tụ hàm lượng tiềm năng sinh độc tố cao nhất [1]. Sự nhầm lẫn giữa ăn quả chín mọng và vô tình nhai lẫn cuống lá, cành con hoặc quả xanh là nguồn cơn gây ra các ca ngộ độc [1].

Hiểu lầm thứ ba là chỉ cần đun sôi là phân hủy được hết mọi phân tử độc tố. Như đã chứng minh, glycoside không dễ mất đi chỉ bằng việc tăng nhiệt độ [6]. Việc chế biến đúng đòi hỏi nghiền nát để giải phóng enzyme thủy phân tự nhiên trước, sau đó nấu để giải phóng khí HCN tự do [1, 3, 7].

Nhóm đối tượng cần thận trọng khi sử dụng

Người tiêu dùng tự thu hái cơm cháy ngoài tự nhiên cần hết sức cẩn trọng. Quần thể cây tự nhiên có mức độ phân bố độc tố biến thiên thất thường, có cây chứa rất nhiều (S)-sambunigrin [5]. Nếu không có kinh nghiệm phân loại, nguy cơ hái nhầm quả xanh và cành lá rất cao [1].

Những người mắc bệnh lý viêm đại tràng hoặc loạn khuẩn ruột cần thận trọng. Hệ vi khuẩn đường ruột là nơi diễn ra phần lớn quá trình thủy phân glycoside thoát qua dạ dày [4]. Sự xáo trộn quần thể vi sinh vật hoặc tăng tính thấm thành ruột có thể làm thay đổi tốc độ chuyển hóa các hợp chất trung gian [4].

Trẻ nhỏ và người có thể trạng suy nhược không nên sử dụng các chế phẩm tự ngâm, tự vắt thủ công từ quả cơm cháy còn cuống chưa qua kiểm định hàm lượng hydrocyanic tự do [1, 4]. Cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi dùng các chế phẩm cô đặc nếu đang điều trị bệnh mạn tính.

Cách áp dụng an toàn trong đời sống

Loại bỏ triệt để cuống cành và phân loại quả: Quả xanh và cành lá là nơi chứa tổng tiềm năng sinh xyanua lớn nhất [1]. Trước khi sử dụng, cần tuốt sạch toàn bộ cuống, loại bỏ tuyệt đối các quả còn màu xanh hoặc chưa chín thấu [1].

Nghiền kỹ và nấu chín mở nắp: Cơ chế giải phóng độc tố cần sự tiếp xúc giữa enzyme và glycoside [6, 7]. Nghiền quả trước khi nấu giúp enzyme thủy phân glycoside thành HCN tự do [3, 7]. Khi đun sôi mở nắp, khí HCN tự do dễ dàng bay hơi ra ngoài không khí thay vì tồn dư trong dịch quả [6].

Ưu tiên sản phẩm thương mại được tiêu chuẩn hóa: Nước ép hoặc siro cơm cháy thương phẩm qua kiểm định cho thấy nồng độ CNG không thể định lượng được [1]. Đây là lựa chọn an toàn tuyệt đối cho người muốn bổ sung dinh dưỡng từ cơm cháy mà không lo nguy cơ độc tính [1].

Tránh nhai nát hạt tươi với số lượng lớn: Hạt của quả cơm cháy chứa nồng độ CNG từ 0,12 đến 2,38 microg/g [1]. Tránh việc xay vỡ nát hạt khi ép lấy nước uống trực tiếp ở dạng tươi sống [1, 7].

Quả cơm cháy chín thực chất an toàn hơn nhiều so với các cảnh báo cực đoan, do lượng glycoside sinh độc ở quả chín rất thấp [1]. Mối nguy ngộ độc xyanua chỉ xảy ra khi sử dụng quả xanh, cành lá sống hoặc chế biến sai phương pháp [1, 3]. Loại bỏ cành lá, chọn quả chín mọng và chế biến nhiệt đúng cách là chìa khóa để khai thác trọn vẹn lợi ích thảo dược này.