Bìm tía và màu sắc tự nhiên
Nhiều người thường thấy cây bìm tía nở hoa rực rỡ ở hàng rào hay ven đường vào mỗi buổi sáng. Sắc tím đỏ đặc trưng của loài hoa dại này khiến không ít người tò mò liệu chúng có thể dùng làm phẩm màu tự nhiên hay trà thảo mộc tốt cho sức khỏe như hoa đậu biếc hay không.
Câu trả lời ngắn gọn là loài hoa này sở hữu các sắc tố chống oxy hóa thuộc nhóm anthocyanin quý giá. Tuy nhiên, việc tự ý hái hoa để chế biến thành thực phẩm hoặc nước uống tại nhà hiện nay chưa được khuyến khích vì khoảng cách giữa thí nghiệm trong phòng lab và đời sống thực tế còn rất xa.
Sắc tím đỏ của hoa bìm tía (Ipomoea purpurea) bắt nguồn từ nhóm hợp chất flavonoid mang tên anthocyanin. Đây là các phân tử sắc tố tự nhiên có khả năng bắt giữ các gốc tự do gây hại, bảo vệ tế bào sinh vật trước các tác nhân gây oxy hóa. Khi quan sát cấu trúc, các nhà nghiên cứu phát hiện sắc tố trong cánh hoa không hề đơn giản mà có cấu tạo phức tạp, được gắn kết với các gốc đường và axit hữu cơ để tạo độ bền màu cao [1].
Cơ chế chống oxy hóa và cấu trúc phân tử
Khả năng chống oxy hóa của các sắc tố thực vật phụ thuộc phần lớn vào cấu trúc phân tử. Trong tự nhiên, anthocyanin là nhóm chất dễ bị biến đổi màu hoặc phân hủy nhanh chóng dưới ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao hoặc sự thay đổi độ pH của môi trường.
Tuy nhiên, hoa bìm tía lại sở hữu những biến thể sắc tố được gắn thêm các chuỗi axit hữu cơ đặc biệt, tạo nên hiện tượng acyl hóa [1]. Quá trình acyl hóa này giúp các phân tử sắc tố tự bảo vệ, giữ được cấu trúc không gian ổn định hơn trước tác động của môi trường bên ngoài.
Khi các gốc tự do sinh ra từ quá trình trao đổi chất hoặc tác động của môi trường xâm nhập, các phân tử phenolic và anthocyanin này có thể cung cấp electron để trung hòa chúng. Nhờ vậy, chuỗi phản ứng phá hủy tế bào bị chặn lại, tạo nên hoạt tính chống oxy hóa đặc trưng của các dịch chiết từ loài hoa này.
Nghiên cứu nói gì về anthocyanin trong hoa bìm bìm
Các nhà khoa học đã tiến hành nhiều phân tích sâu về đặc điểm sinh học và thành phần hóa học của chi bìm bìm (Ipomoea).
Năm 1996, một nghiên cứu chuyên sâu về sắc tố cánh hoa bìm tía (Ipomoea purpurea) đã phân lập thành công bốn phân tử pelargonidin glycoside dạng acyl hóa từ các bông hoa màu đỏ tía [1]. Nghiên cứu xác định các sắc tố này đều có khung cơ bản là pelargonidin 3-sophoroside-5-glucoside, được gắn thêm axit caffeic hoặc axit glucosylcaffeic [1]. Ba trong số đó là các cấu trúc anthocyanin hoàn toàn mới, đồng thời ghi nhận thêm một dạng sắc tố từng tìm thấy ở loài bìm lam Pharbitis nil (Ipomoea nil) [1]. Dù vậy, nghiên cứu này thuần túy tập trung vào việc bóc tách cấu trúc hóa học, chưa thử nghiệm hoạt tính sinh học trên cơ thể sống [1].
Năm 2009, một nghiên cứu khác theo dõi 6 biến số môi trường tự nhiên cùng hàm lượng anthocyanin trong suốt mùa hoa nở kéo dài khoảng 50 ngày của cây hoa bìm tía [2]. Kết quả chỉ ra rằng hàm lượng anthocyanin trong cánh hoa có mối tương quan thuận rõ rệt với nhiệt độ trung bình của 3 ngày trước đó và cường độ bức xạ tia cực tím (UV) của 5 ngày trước [2]. Khi giải trình tự toàn bộ 7 gen cấu trúc và 3 gen điều hòa sinh tổng hợp sắc tố, nhóm tác giả phát hiện sự điều hòa của môi trường chiếm hơn 50% sự biến động dòng tổng hợp sắc tố ở cánh hoa [2]. Đáng chú ý, khi nhiệt độ môi trường giảm, lượng anthocyanin chính suy giảm và được thay thế bằng dạng sắc tố thứ cấp có ít gốc đường và axit caffeic hơn [2].
Ở loài họ hàng rất gần là bìm lam (Ipomoea nil), một nghiên cứu công bố năm 2022 đã dùng phương pháp UPLC-ESI-MS/MS để xác định các thành phần anthocyanin acyl hóa và không acyl hóa [3]. Tổng hàm lượng phenolic trong các phân đoạn chiết xuất từ hoa dao động ở mức 49,69 ± 1,74 và 331,54 ± 1,14 mg GAE/g [3]. Tổng hàm lượng anthocyanin đo được bằng phương pháp trắc quang đạt 5,89 mg/100g tương đương cyanidin-3-O-glucoside [3]. Hoạt tính chống oxy hóa của các dịch chiết hoa bìm lam cũng được xác nhận rõ rệt qua các thử nghiệm quét gốc tự do DPPH, ABTS+ và FRAP trong ống nghiệm [3].
Ngoài ra, nghiên cứu năm 2022 cũng ghi nhận khi bổ sung các chất đồng sắc tố (copigments), độ bền màu của anthocyanin hoa bìm lam có thể duy trì ổn định ở nhiệt độ lên đến 140 độ C [3]. Thử nghiệm độc tính đường uống cấp tính trên mô hình động vật cho thấy dịch chiết anthocyanin không gây độc, mở ra hướng đi tiềm năng trong việc ứng dụng làm chất màu thực phẩm cho con người [3].
Các nghiên cứu di truyền vào năm 2003, 2011 và 2015 tiếp tục làm sáng tỏ các đột biến tự nhiên ảnh hưởng đến màu hoa bìm tía và bìm lam. Đột biến ở gen flavonoid 3'-hydroxylase (F3'H) do yếu tố chuyển vị chèn vào làm cây thiếu hụt enzyme và chuyển từ sắc tím xanh sang màu hoa đỏ hồng chứa dẫn xuất pelargonidin [4]. Một nghiên cứu năm 2011 phát hiện đột biến alen a-flaked do đoạn chuyển vị Tip100 chèn vào gen CHS-D mã hóa chalcone synthase khiến hàm lượng chất truyền tin, protein và sắc tố anthocyanin ở trạng thái dị hợp tử giảm khoảng một nửa so với thể đồng hợp tử [5]. Năm 2015, nghiên cứu về enzyme UDP-glucose:flavonoid 3-O-glucosyltransferase (3GT) cho thấy các đột biến làm mất chức năng gen này khiến lượng tích lũy anthocyanin giảm khoảng 80%, cánh hoa bị nhợt nhạt và thiếu các gốc axit caffeic cần thiết [6].
Lợi ích tiềm năng và giới hạn của bằng chứng
Những dữ liệu trên cho thấy hoa của chi bìm bìm chứa nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên và chất màu phong phú, có độ bền nhiệt cao khi kết hợp chất ổn định màu [3]. Khả năng dọn dẹp các gốc tự do trong các thử nghiệm hóa học mở ra tiềm năng lớn cho ngành công nghiệp màu thực phẩm và mỹ phẩm [3].
Tuy nhiên, ranh giới giữa phòng thí nghiệm và đời sống thực tế còn rất lớn. Đa số thử nghiệm quét gốc tự do mới chỉ dừng lại ở các đĩa nghiệm thí nghiệm invitro (DPPH, ABTS, FRAP) [3]. Hoạt tính này chưa được chứng minh tương đương khi đi vào hệ tiêu hóa phức tạp của cơ thể người.
Thêm vào đó, hàm lượng sắc tố tích lũy trong cánh hoa bìm tía ngoài tự nhiên vô cùng bấp bênh. Chúng biến đổi liên tục dựa vào nhiệt độ môi trường, bức xạ tia UV từng ngày và các đột biến gen tự nhiên vốn có của cây [2, 4, 5, 6]. Do đó, việc thu hái hoa mọc tự nhiên khó có thể đảm bảo một hàm lượng hoạt chất đồng đều và ổn định.
Những hiểu lầm thường gặp
Hiểu lầm phổ biến nhất là đánh đồng hoa bìm tía với hoa đậu biếc hay khoai lang tím. Dù cùng chiết xuất ra màu tím biếc đẹp mắt, hoa đậu biếc đã trải qua quá trình dài được chứng minh tính an toàn và cho phép sử dụng phổ biến trong ẩm thực.
Nhiều người cũng nhầm lẫn rằng hái hoa bìm tía phơi khô làm trà uống sẽ giúp làm đẹp da, thanh lọc cơ thể tức thì. Hiện tại, chưa có tài liệu khoa học hay hướng dẫn y tế nào khuyến nghị pha trà hoa bìm tía tươi để uống như một liệu pháp thảo dược thường nhật.
Một sai lầm nguy hiểm khác là nhầm lẫn các bộ phận của cây. Trong khi dịch chiết anthocyanin từ cánh hoa bìm lam bước đầu cho thấy không gây độc cấp tính ở thử nghiệm đường uống [3], hạt của các loài cây thuộc chi bìm bìm từ lâu đã được y văn ghi nhận có chứa độc tính tẩy xổ mạnh, tuyệt đối không được tự ý sử dụng.
Ai nên thận trọng
Những người có tiền sử dị ứng với phấn hoa thực vật không nên tiếp xúc gần hoặc hít phải phấn hoa bìm tía để tránh kích ứng đường hô hấp hoặc mẩn ngứa da.
Phụ nữ mang thai, người đang cho con bú và trẻ nhỏ cần tránh hoàn toàn việc sử dụng bất kỳ chế phẩm tự chế nào từ cây hoa bìm tía.
Người có hệ tiêu hóa yếu hoặc mắc các bệnh lý đường ruột mạn tính cũng không nên thử nghiệm ăn hoa sống hay uống nước sắc hoa dại. Nếu bạn đang điều trị bệnh nền hoặc sử dụng thuốc theo đơn, hãy tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi muốn thử bất kỳ loại thảo mộc mới nào.
Gợi ý tiếp cận và ứng dụng thực tế
Ở góc độ đời sống, bạn hoàn toàn có thể tận dụng sắc màu của hoa bìm tía làm chất chỉ thị màu tự nhiên trong các thí nghiệm vui cho con trẻ. Sắc tố anthocyanin trong cánh hoa có thể đổi từ sắc tím đỏ sang xanh khi tiếp xúc với môi trường kiềm (như xà phòng, baking soda) hoặc giữ màu đỏ khi gặp axit (như chanh, giấm).
Nếu mục đích là bổ sung anthocyanin chống oxy hóa an toàn cho cơ thể, bạn nên tìm đến các nguồn thực phẩm đã được kiểm chứng rõ ràng như quả việt quất, dâu tằm, gạo lứt tím, bắp cải tím hay khoai lang tím. Đây là những nguồn dinh dưỡng lành tính, giàu sắc tố và dễ dàng hấp thu qua chế độ ăn cân đối hàng ngày.
Tuyệt đối không tự ý hái hoa bìm tía mọc hoang dại ven đường, nơi dễ tích tụ khói bụi, kim loại nặng và thuốc trừ sâu, để chế biến đồ ăn hay thức uống.
Nghiên cứu khoa học đã khẳng định hoa bìm tía sở hữu cấu trúc anthocyanin bền vững và khả năng chống oxy hóa tiềm năng trong ống nghiệm [1, 3]. Dẫu vậy, loài hoa này phù hợp hơn cho các nghiên cứu sinh học và định hướng làm phẩm màu công nghiệp trong tương lai, thay vì tự ý khai thác sử dụng tại nhà. Một chế độ ăn uống phong phú các loại rau củ tím quen thuộc vẫn là giải pháp bảo vệ sức khỏe thông minh và an toàn nhất.
