Đọt choại luộc chấm kho quẹt hay xào tỏi từ lâu đã là món ăn dân dã quen thuộc của người dân miền Tây và nhiều vùng quê Việt Nam. Tuy nhiên, việc loài cây thuộc họ dương xỉ này thường mọc hoang dại ở những vùng đất trũng, đất ngập nước nhiễm phèn khiến nhiều bà nội trợ lo lắng về nguy cơ rau hút kim loại nặng từ bùn đất.
Trả lời thẳng cho thắc mắc này: Thực vật mọc trên vùng đất có hàm lượng kim loại cao hoàn toàn có khả năng hấp thụ và tích tụ kim loại nặng vào trong các mô của chúng [1]. Mặc dù các tài liệu hiện có không nghiên cứu trực tiếp trên cây dây choại, nhưng bằng chứng khoa học về cơ chế sinh học của thực vật cho thấy cây cối sinh trưởng ở môi trường đất ngập nước hoặc đất có tính chất đặc thù (như độ pH thay đổi ở đất phèn) có thể hút kim loại từ đất và đưa vào chuỗi thức ăn của con người [2].
Nguy cơ thực vật tích tụ kim loại nặng từ đất và nước
Ô nhiễm và tích tụ kim loại nặng trong đất cũng như các nguồn nước đang là một vấn đề môi trường nghiêm trọng, đe dọa trực tiếp đến an ninh lương thực và sức khỏe con người [3]. Các kim loại nặng mang bản chất không thể phân hủy sinh học, nghĩa là chúng tồn tại dai dẳng trong tự nhiên mà không tự mất đi [4]. Khi thực vật mọc trên những vùng đất này, chúng có thể hút các nguyên tố độc hại từ đất và giữ lại bên trong mô cây [2].
Nếu con người thu hái các loại thực vật có chứa kim loại nặng để làm thức ăn, những chất độc này sẽ đi vào cơ thể và tích tụ dần theo thời gian thông qua chuỗi thức ăn (hiện tượng khuếch đại sinh học) [4]. Thậm chí, một số loài thực vật có đặc tính sinh lý mạnh mẽ và cấu tạo giải phẫu đặc biệt có thể cô lập một lượng lớn kim loại nặng trong mô, đôi khi lên tới hàng nghìn phần triệu (ppm) mà bản thân cây vẫn sống sót [4]. Trong khoa học môi trường, người ta tận dụng chính đặc tính này của cây xanh để hút chất độc làm sạch đất (gọi là công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm - phytoremediation), nhưng dưới góc độ ẩm thực, việc ăn phải những cây đang làm "nhiệm vụ" hút độc này lại là mối nguy hại cho sức khỏe [3].
Cơ chế cây hút và vận chuyển kim loại từ bùn đất lên đọt non
Nhiều người thắc mắc làm thế nào kim loại nằm sâu dưới bùn đất lại có thể đi lên tận phần đọt non hay lá của cây. Các nghiên cứu chỉ ra rằng quá trình thực vật hấp thụ và tích tụ kim loại phụ thuộc rất lớn vào các thông số của môi trường đất, bao gồm độ pH của đất, loại đất, hàm lượng chất hữu cơ, độ hòa tan của kim loại nặng trong đất và đặc tính của hệ vi sinh vật quanh vùng rễ [5]. Ở những vùng đất đặc thù như đất phèn (vốn có độ pH thấp, tính axit cao), độ hòa tan của các kim loại trong đất thay đổi, tạo điều kiện ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ cây hút kim loại [6].
Ở cấp độ tế bào, các loài thực vật có khả năng tích tụ kim loại mạnh (nhóm siêu tích tụ - hyperaccumulators) sẽ tiết ra các phân tử gọi là chất vận chuyển (transporters) để mang và di chuyển kim loại nặng từ đất vào các bộ phận khác nhau của cây [6]. Bên trong cây còn có các hợp chất tự nhiên như phytochelatin và metallothionein (các chuỗi peptide và protein có chứa nhóm sulfhydryl của cysteine) đóng vai trò như những "chiếc kẹp" gắn kết với ion kim loại để tạo thành phức hợp, giúp cây chịu đựng được độc tính của kim loại [7]. Khi các chất tạo phức tự nhiên này hoạt động mạnh, chúng không chỉ giúp ion kim loại đi vào tế bào thực vật dễ dàng hơn mà còn thúc đẩy quá trình vận chuyển kim loại đi dọc theo mạch gỗ (xylem) từ rễ lên thân và lá [7]. Ngoài ra, hệ vi khuẩn vùng rễ (PGPR) bám quanh rễ cây cũng có thể thúc đẩy sự phát triển của cây và làm tăng đáng kể sự tích tụ sinh học của cả chất dinh dưỡng lẫn kim loại nặng [5].
Nghiên cứu khoa học nói gì về sự phân bố kim loại trong cây?
Mức độ tích tụ kim loại nặng không giống nhau ở mọi loài cây và cũng khác biệt rõ rệt giữa các bộ phận trên cùng một cây (như rễ, thân, lá) [1]. Một nghiên cứu thực địa công bố năm 2012 tại khu vực mỏ chì - kẽm thuộc tỉnh Hamedan (miền trung tây Iran) đã khảo sát các loài thực vật mọc trên nền đất có hàm lượng kim loại cao [1]. Kết quả cho thấy những cây mọc trên nền đất giàu kim loại chứa hàm lượng kim loại trong mô cao hơn đáng kể so với bình thường, đồng thời xác định các loài như Euphorbia macroclada và Centaurea virgata là những cây siêu tích tụ kim loại đặc hiệu tại vùng đó [1].
Để làm rõ xem kim loại nằm ở rễ nhiều hơn hay lên ngọn nhiều hơn, một nghiên cứu trong nhà kính công bố năm 2020 đã theo dõi loài cây Rhazya stricta trồng trong chậu suốt 3 tháng trên đất có bổ sung các kim loại nặng gồm cadimi (Cd), chì (Pb), đồng (Cu) và kẽm (Zn) ở các mức nồng độ 10, 50 và 100 mg/kg đất [8]. Các nhà khoa học đã đo hệ số tích tụ sinh học (BCF) và hệ số chuyển vị (TF - chỉ số đo mức độ di chuyển kim loại từ rễ lên các bộ phận trên mặt đất) [8]. Kết quả sau 3 tháng cho thấy khi mức độ ô nhiễm đất tăng lên, nồng độ tích tụ của cả 4 kim loại trên ở phần rễ đều cao hơn so với ở thân và lá [8]. Cụ thể, với cadimi và kẽm, nồng độ tích tụ cao nhất nằm ở rễ rồi đến lá; còn với chì và đồng, nồng độ cao nhất nằm ở rễ rồi đến thân [8]. Đáng chú ý, hệ số tích tụ sinh học (BCF) của kẽm đạt mức cao nhất ở rễ và thân trong nghiệm thức đất chứa 10 mg/kg kim loại, xếp theo sau lần lượt là cadimi, đồng và chì [8]. Hệ số chuyển vị (TF) của các kim loại trong thí nghiệm này đều nhỏ hơn 1, xếp theo thứ tự từ cao xuống thấp là kẽm > đồng > cadimi > chì, cho thấy loài cây này giữ phần lớn kim loại ở rễ nhưng vẫn có một tỷ lệ nhất định di chuyển lên thân và lá [8].
Bên cạnh thực vật tự nhiên, một nghiên cứu năm 2015 trên cây củ cải đường (Beta vulgaris L.) chuyển gen biểu hiện enzyme StGCS-GS từ vi khuẩn Streptococcus thermophilus (tạo ra 3 dòng s2, s4 và s5) cũng minh chứng rõ vai trò của glutathione (GSH) và phytochelatin (PC) trong việc hút kim loại lên phần ngọn [2]. Khi tiếp xúc với tổ hợp hai hoặc ba kim loại ở nồng độ 50 micromol (gồm các cặp Cd-Zn, Cd-Cu, Zn-Cu và Cd-Zn-Cu), các cây có hàm lượng GSH và PC cao đã hấp thụ nhiều ion cadimi, kẽm và đồng lên phần chồi (thân, lá trên mặt đất) hơn mà không hề có sự cạnh tranh kìm hãm lẫn nhau giữa các kim loại [2]. Một tổng quan năm 2020 trên cây lanh (Linum usitatissimum L.) cũng ghi nhận rằng ngay cả ở những loài cây không phải là thực vật siêu tích tụ, sự hiện diện của các tác nhân tạo phức hữu cơ (như axit oxalic hoặc EDTA) trong đất cũng làm tăng khả năng hòa tan kim loại, từ đó thúc đẩy cây hấp thụ và vận chuyển nhiều kim loại vào sinh khối hơn [7].
Lợi ích môi trường và giới hạn của bằng chứng đối với rau choại
Nhìn từ góc độ tích cực, khả năng hút kim loại của thực vật là một công cụ sinh học xanh, tiết kiệm và thân thiện với môi trường để làm sạch các vùng đất và nguồn nước bị ô nhiễm [6]. Tuy nhiên, một bài tổng quan năm 2022 đã cảnh báo một lỗ hổng lớn trong thực tế: việc xử lý và tiêu hủy đúng cách các loài thực vật sau khi chúng đã hút kim loại từ đất thường không được lên kế hoạch cẩn thận, dẫn đến nguy cơ chất độc quay trở lại ảnh hưởng đến chuỗi thực phẩm và sức khỏe con người [3].
Về giới hạn của bằng chứng khoa học hiện tại, cần khẳng định rõ rằng trong số các tài liệu nghiên cứu được trích dẫn, không có dữ liệu thực nghiệm nào đo lường trực tiếp trên cây dây choại cũng như không có số liệu cụ thể về hàm lượng asen (thạch tín) hay sắt trong loài rau này. Các nghiên cứu hiện có chủ yếu tập trung vào các kim loại như chì (Pb), cadimi (Cd), kẽm (Zn) và đồng (Cu) trên các loài thực vật khác [8]. Dù vậy, nguyên lý chung đã được xác lập rất rõ: thực vật mọc trên đất có hàm lượng kim loại cao sẽ tích tụ kim loại nhiều hơn bình thường, và sự tích tụ này chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi độ pH của đất, độ hòa tan của kim loại cũng như hệ vi sinh vật vùng rễ [5].
Những hiểu lầm thường gặp về rau mọc hoang
Hiểu lầm phổ biến nhất của nhiều người tiêu dùng là quan niệm "rau mọc hoang tự nhiên 100% là rau sạch". Thực tế, rau mọc hoang chỉ đồng nghĩa với việc không bị con người phun thuốc trừ sâu hay bón phân hóa học, chứ hoàn toàn không đảm bảo nền đất và nguồn nước nuôi dưỡng cây đó an toàn. Nếu cây mọc hoang ở vùng đất bị nhiễm kim loại nặng, các chất độc vô cơ không phân hủy sinh học này vẫn âm thầm đi từ đất vào mô cây và tích tụ lại trong cơ thể người ăn [4].
Hiểu lầm thứ hai là nhìn thấy cây rau xanh tốt, mập mạp thì cho rằng vùng đất đó không có độc tố. Khoa học đã chứng minh mặc dù kim loại nặng thường gây căng thẳng oxy hóa, cản trở diệp lục và kìm hãm sự phát triển của thực vật, nhưng nhiều loài cây lại sở hữu cơ chế dung nạp kim loại cực kỳ mạnh mẽ [5]. Nhờ hệ thống protein gắn kết kim loại và sự hỗ trợ của vi sinh vật vùng rễ, nhiều loài thực vật vẫn tăng trưởng nhanh, cho sinh khối lớn ngay cả khi trong mô của chúng đang chứa hàm lượng kim loại nặng rất cao [8].
Hiểu lầm thứ ba là chỉ cần bỏ gốc rễ, chỉ hái phần đọt non phía trên thì sẽ hoàn toàn không dính kim loại nặng. Đúng là nghiên cứu cho thấy nồng độ kim loại nặng ở rễ thường cao hơn ở thân và lá, nhưng quá trình vận chuyển kim loại qua mạch gỗ vẫn đưa một lượng kim loại nhất định lên lá và thân cây [8]. Đặc biệt với các kim loại có hệ số chuyển vị cao hơn như kẽm, đồng hay cadimi, phần lá và thân vẫn là nơi tích tụ đứng thứ hai chỉ sau bộ rễ [8].
Ai nên thận trọng khi sử dụng rau mọc vùng đất phèn, đất trũng?
Do kim loại nặng khi đi vào cơ thể người không thể tự phân hủy sinh học mà tích tụ dần theo thời gian gây độc hại nghiêm trọng cho sức khỏe, một số nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng [4]:
- Phụ nữ đang mang thai, phụ nữ đang cho con bú và trẻ nhỏ: Đây là những đối tượng nhạy cảm nhất trước độc tính tích lũy của kim loại nặng từ chuỗi thức ăn.
- Người có bệnh lý nền mạn tính, đặc biệt là người suy giảm chức năng gan, thận hoặc người đang phải dùng thuốc điều trị bệnh dài ngày: Gan và thận là hai cơ quan gánh vác nhiệm vụ lọc thải độc tố; việc nạp thêm thực phẩm có nguy cơ tồn dư kim loại nặng sẽ làm tăng gánh nặng cho cơ thể. Những người có bệnh nền nên tham khảo ý kiến bác sĩ về chế độ dinh dưỡng an toàn, không tự ý dùng các loại rau rừng, cây cỏ mọc hoang như một dạng dược liệu trị bệnh.
- Người dân sinh sống gần các khu vực khai thác khoáng sản, khu công nghiệp, bãi rác hoặc vùng đất trũng ngập nước chưa qua xử lý môi trường: Tuyệt đối không nên ăn rau choại hay bất kỳ loại rau mọc hoang nào thu hái thường xuyên từ những khu vực này [1].
Cách áp dụng thực tế để thưởng thức rau choại an toàn
Để vẫn có thể thưởng thức hương vị giòn ngon của đọt choại mà giảm thiểu tối đa rủi ro nạp kim loại nặng vào cơ thể, người tiêu dùng có thể áp dụng các nguyên tắc thực tế sau:
- Lựa chọn nguồn gốc thu hái: Chỉ nên mua hoặc hái đọt choại được trồng tại các vùng đất canh tác nông nghiệp đã được cải tạo, có kiểm soát nguồn nước tưới, hoặc đất vườn đã được hạ phèn, ổn định độ pH [6]. Tránh mua rau thu hái tự phát ở các vùng đầm lầy hoang hóa bị ô nhiễm, ven kênh rạch chứa nước thải công nghiệp hoặc vùng đất phèn nặng chưa qua xử lý [3].
- Cách chọn bộ phận và sơ chế: Khi nhặt rau choại, chỉ lấy phần đọt non phía trên, cắt bỏ hoàn toàn phần gốc già sát mặt đất vì các nghiên cứu cho thấy kim loại nặng như chì, đồng, cadimi, kẽm luôn tập trung ở gốc và rễ cao hơn so với thân và lá [8]. Rửa kỹ từng đọt rau dưới vòi nước chảy nhiều lần để loại bỏ hoàn toàn lớp bùn phèn bám bên ngoài vỏ cây, sau đó chần (luộc sơ) qua nước sôi rồi đổ bỏ nước đầu trước khi đem xào hoặc nấu canh.
- Lượng dùng và tần suất: Chỉ nên xem rau choại là món ăn đổi vị thi thoảng trong tuần, không nên ăn liên tục hàng ngày với số lượng lớn để tránh hiện tượng tích lũy sinh học các chất không phân hủy trong cơ thể [4]. Hãy kết hợp đa dạng nhiều loại rau xanh có nguồn gốc canh tác rõ ràng trong bữa ăn hàng ngày.
Tóm lại, rau choại là một món rau dân dã ngon miệng nhưng bản chất sinh học của thực vật là có thể hút và giữ lại kim loại nặng nếu mọc trên nền đất và nguồn nước bị ô nhiễm [6]. Người tiêu dùng không cần phải tẩy chay món ăn này, nhưng cần từ bỏ thói quen hái rau mọc hoang ở những vùng đất phèn trũng không rõ chất lượng môi trường. Chọn rau có nguồn gốc canh tác an toàn, sơ chế kỹ và ăn uống đa dạng chính là chìa khóa để bảo vệ sức khỏe cho cả gia đình.
