Dầu jojoba là cái tên quen thuộc trong thế giới mỹ phẩm, từ serum dưỡng da mặt đến dầu dưỡng tóc. Nhiều người quen dùng sản phẩm này hàng ngày nhưng vẫn thắc mắc tại sao chất lỏng này để lâu hầu như không biến mùi, thậm chí chịu nhiệt rất tốt mà không bị biến chất như dầu ăn hay dầu dừa thông thường.

Thực tế, dù được gọi là "dầu" do tồn tại ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng, bản chất hóa học của jojoba không phải dầu thực vật mà là một loại sáp lỏng. Sự khác biệt cốt lõi nằm ở cấu trúc este sáp chuỗi dài kết hợp với các chất chống oxy hóa tự nhiên, giúp nó có độ bền nhiệt và khả năng chống ôi thiu vượt trội.

Vì sao gọi là dầu nhưng thực chất là sáp?

Hầu hết các loại dầu thực vật quen thuộc như dầu đậu nành, dầu ô liu hay dầu mè đều có cấu trúc chất béo trung tính (triacylglycerol hay triglyceride). Cấu trúc này gồm một phân tử glycerol liên kết với ba chuỗi axit béo. Dầu thực vật thông thường dễ bị thủy phân và oxy hóa theo thời gian dẫn đến mùi ôi khét khó chịu.

Jojoba (tên khoa học Simmondsia chinensis) là loài thực vật duy nhất được biết đến tích trữ este sáp thay vì triacylglycerol trong hạt [1]. Hạt jojoba chứa khoảng 50% đến 60% trọng lượng khô là sáp lỏng [2, 5, 6]. Về mặt hóa học, sáp lỏng jojoba là hỗn hợp của các este được tạo thành từ một axit béo chuỗi dài liên kết trực tiếp với một cồn béo (fatty alcohol) chuỗi dài [2]. Vì không chứa khung phân tử glycerol nên jojoba là một loại sáp thực sự, chỉ ngẫu nhiên ở thể lỏng trong điều kiện thường [2].

Giải mã cấu trúc phân tử wax ester mạch dài

Cấu trúc phân tử độc đáo của hạt jojoba là chìa khóa tạo nên các đặc tính vật lý đặc biệt của loại chất lỏng này. Sáp lỏng jojoba cấu tạo chủ yếu từ các este có độ dài chuỗi carbon từ C38:2 đến C46:2 [2]. Các axit béo và cồn béo tham gia liên kết este này đều có mạch carbon rất dài và mang nối đôi không bão hòa đơn [1].

Phân tích chi tiết các thành phần lipid của hạt jojoba trồng tại Ai Cập cho thấy hạt chứa khoảng 55% este sáp [3]. Thành phần cồn béo chính gồm C20:1 (chiếm 43,0%) và C22:1 (chiếm 45,6%), kèm một lượng nhỏ C24:1 (9,6%) và C18:1 (1,3%) [3]. Về phía axit béo, C20:1 chiếm ưu thế lớn nhất với tỷ lệ 60%, theo sau là C18:1 (14,5%), C22:1 (11,8%), axit béo C18:2 (8,7%) và C24:1 (1,6%) [3]. Xét trên toàn bộ các este sáp hoàn chỉnh, este C42 và C40 chiếm tỷ lệ cao nhất, lần lượt là 51,1% và 30,1%; este C44 chiếm 10,0% và C38 chiếm 6,3%, trong khi C36 (1,4%) và C46 (1,1%) chỉ chiếm tỷ lệ rất nhỏ [3].

Một nghiên cứu khác ứng dụng kỹ thuật sắc ký lỏng khối phổ (LC/MS/MS) để phân tích sáp jojoba dùng làm chất phụ gia thực phẩm tại Nhật Bản cũng định lượng được các phân tử este sáp cụ thể [4]. Các este sáp chính bao gồm docosenyl eicosenoate (C22:1-C20:1) chiếm 37,8%, eicosenyl eicosenoate (C20:1-C20:1) chiếm 21,4% và eicosenyl octadecenoate (C20:1-C18:1) chiếm 5,5% [4]. Ngoài ra nghiên cứu còn xác định thêm các cấu trúc este khác như eicosenyl docosenoate (C20:1-C22:1) và tetracosenyl eicosenoate (C24:1-C20:1) [4]. Nhờ cấu trúc phân tử mạch dài đồng nhất và thiếu vắng khung liên kết glycerol kém bền, sáp jojoba sở hữu độ bền hóa học rất cao.

Cơ chế chống ôi thiu và chịu nhiệt vượt trội

Hiện tượng ôi thiu ở chất béo xảy ra khi oxy không khí tấn công vào các liên kết carbon không bão hòa, bẻ gãy phân tử và tạo ra các gốc tự do, peroxit cùng các hợp chất bay hơi có mùi hôi. Các công thức mỹ phẩm chứa dầu jojoba có độ ổn định chống oxy hóa vượt trội hơn hẳn các loại lipid khác thường dùng [5]. Khi so sánh độ ổn định oxy hóa tương đối giữa dầu jojoba với dầu cá nhà táng, este sáp carnauba, este sáp Limnanthes douglassi và behenyl arachidate, dầu jojoba thể hiện độ ổn định oxy hóa cao nhất trong toàn bộ nhóm thử nghiệm [5].

Dầu jojoba thô còn chứa các chất chống oxy hóa tự nhiên giúp bảo vệ chuỗi este [5]. Khi trải qua các quá trình tẩy trắng hoặc loại bỏ tạp chất bằng phương pháp hóa học, các chất chống oxy hóa tự nhiên này bị mất đi, dẫn đến sự suy giảm rõ rệt về độ ổn định oxy hóa của sản phẩm [5]. Phân tích thành phần tocopherol (vitamin E tự nhiên) trong hạt sáp jojoba cho thấy gamma-tocopherol là thành phần chính chiếm 79,2%, theo sau là alpha-tocopherol chiếm 20,3%, cùng một lượng nhỏ beta-tocopherol và delta-tocopherol [3]. Hệ dưỡng chất chống oxy hóa tự nhiên này phối hợp bảo vệ các phân tử sáp khỏi sự tấn công của gốc tự do và oxy không khí.

Đồng thời, dầu jojoba thể hiện khả năng ổn định nhiệt tốt lên tới mức nhiệt tương đối cao [5]. Phương pháp đo nhiệt lượng quét vi sai (DSC) ghi nhận các este sáp của dầu jojoba duy trì cấu trúc ổn định nhiệt rất tốt trước các phản ứng phân hủy oxy hóa [6]. Nhờ sự bền bỉ tự nhiên trước không khí và nhiệt độ, dầu jojoba không chỉ là dưỡng chất bôi ngoài da mà còn được nghiên cứu làm chất bôi trơn công nghiệp tái tạo [2].

Các nghiên cứu nói gì về đặc tính của jojoba?

Các nhà khoa học đã tiến hành nhiều thực nghiệm độc lập nhằm làm rõ đặc tính hóa sinh của loài cây đặc biệt này:

Nghiên cứu tổng quan xuất bản năm 2021 tổng hợp toàn diện các dữ liệu hóa học và hoạt tính sinh học của jojoba [5]. Kết quả nhấn mạnh este sáp tự nhiên từ jojoba có tính trơ hóa học cao, khả năng chịu nhiệt tốt và chống oxy hóa vượt trội hơn nhiều loại lipid khác [5]. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng ghi nhận giới hạn rằng nếu dầu jojoba bị tẩy trắng hoặc tinh chế quá mức, hàm lượng chất chống oxy hóa tự nhiên giảm mạnh khiến dầu dễ bị suy biến hơn [5].

Nghiên cứu năm 2018 tập trung vào đặc tính vật lý của dầu sáp lỏng jojoba thu hoạch từ hạt chứa 50-60% dầu [2]. Kết quả ghi nhận sáp lỏng nguyên chất có đặc tính làm mềm da tuyệt vời trên bề mặt biểu bì và sở hữu khả năng chống oxy hóa tự nhiên tốt [2]. Để nâng cao hơn nữa thời hạn sử dụng và tính kháng oxy hóa trong các ứng dụng bôi trơn máy móc phi mỹ phẩm, các nhà khoa học đã biến đổi hóa học các liên kết đôi carbon-carbon thông qua phản ứng hydroxyl hóa và acyl hóa [2].

Nghiên cứu năm 2009 phân tích chi tiết thành phần hạt jojoba trồng ở vùng sa mạc Ismailia tại Ai Cập [3]. Bằng phương pháp sắc ký khí (GLC) và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), nhóm nghiên cứu xác định hạt chứa 55% este sáp, chủ yếu là các cồn béo C20:1, C22:1 và axit béo C20:1 [3]. Phân tích sterol cho thấy sự hiện diện của beta-sitosterol (68,7%), campesterol (18,4%), stigmasterol (6,9%) và isofucosterol (6,0%) [3]. Mẫu sáp này cũng chứa hàm lượng cao gamma-tocopherol và alpha-tocopherol tự nhiên [3]. Giới hạn của nghiên cứu là tập trung chủ yếu vào việc định danh hóa học mẫu thực vật tại một vùng địa lý cụ thể [3].

Nghiên cứu năm 2021 trên các hạt jojoba nảy mầm theo dõi quá trình huy động năng lượng từ sáp [1]. Trong vòng 26 ngày nảy mầm, hàm lượng este sáp giảm từ 60% đến 70%, đi kèm với sự suy giảm protein oleosin và gia tăng hàm lượng đường glucose [1]. Hoạt tính của enzym lipase tách từ thể vi thể hạt đạt đỉnh ở nhiệt độ 60 độ C, pH từ 6,5-8 đối với cơ chất este sáp [1]. Điểm giới hạn là các khảo sát này thực hiện trên enzym nội tại của hạt trong điều kiện ống nghiệm (in vitro), phản ánh sinh lý thực vật nảy mầm chứ không đo lường phản ứng trên cơ thể người [1].

Những hiểu lầm thường gặp về dầu jojoba

Hiểu lầm phổ biến nhất là xem dầu jojoba hoàn toàn giống với các loại dầu thực vật dùng để nấu ăn. Vì jojoba không chứa phân tử triacylglycerol thông thường, hệ tiêu hóa của người không chuyển hóa loại sáp này giống như các chất béo thông thường [5, 6]. Mặc dù tại Nhật Bản sáp jojoba có điểm nóng chảy cao từng được nghiên cứu và sử dụng làm chất nền kẹo cao su (phụ gia thực phẩm) [4], dầu jojoba thương phẩm trên thị trường hiện nay được sản xuất chủ yếu cho mục đích chăm sóc ngoài da và mỹ phẩm, không dùng để uống hay chế biến thức ăn [1, 2].

Hiểu lầm thứ hai là cho rằng dầu jojoba không bao giờ bị biến chất. Mặc dù sáp jojoba có khả năng chống oxy hóa cao hơn hẳn các loại dầu khác [5], các sản phẩm bị tẩy trắng hoặc xử lý hóa học loại bỏ hết chất chống oxy hóa tự nhiên (tocopherol) vẫn có thể bị suy giảm độ bền oxy hóa đáng kể [5]. Nếu tiếp xúc với nhiệt độ quá cao trong thời gian dài hoặc lẫn tạp chất, chất lượng sáp vẫn sẽ suy giảm.

Ai nên thận trọng khi sử dụng?

Dầu jojoba có tính chất làm mềm da tuyệt vời và được dùng phổ biến trong mỹ phẩm [2]. Dù vậy, những người có cơ địa da cực kỳ nhạy cảm hoặc có tiền sử dị ứng với các loại hạt thực vật nên thận trọng khi thử nghiệm sản phẩm mới.

Cần lưu ý rằng các nghiên cứu chuyên sâu về phân hủy este sáp jojoba bằng enzym lipase chủ yếu được thực hiện trong môi trường ống nghiệm (in vitro) và trên mô mầm hạt thực vật [5, 6]. Dữ liệu hiện có chưa có nghiên cứu đánh giá lâm sàng đầy đủ về tính dung nạp trên phụ nữ mang thai, phụ nữ cho con bú hay trẻ sơ sinh. Những nhóm đối tượng này nên tham khảo ý kiến của bác sĩ da liễu trước khi bôi diện rộng hoặc dùng các sản phẩm đặc trị chứa chiết xuất este sáp cô đặc.

Cách áp dụng dầu jojoba trong thực tế đời sống

Nhờ cấu trúc este sáp lỏng tương thích tự nhiên với bề mặt da, dầu jojoba phát huy hiệu quả làm mềm rất tốt [2]. Để tận dụng tối đa đặc tính này, bạn nên lưu ý:

  • Lựa chọn loại sản phẩm: Ưu tiên dầu jojoba nguyên chất ép lạnh (dầu thô chưa tẩy trắng) để giữ nguyên vẹn các thành phần chống oxy hóa tự nhiên như gamma-tocopherol và alpha-tocopherol [1, 4].
  • Cách dùng cho da và tóc: Chỉ cần sử dụng một lượng vừa phải, khoảng vài giọt xoa đều trong lòng bàn tay rồi vỗ nhẹ lên da mặt ẩm hoặc vuốt nhẹ lên ngọn tóc khô xơ. Độ ổn định nhiệt tự nhiên của sáp giúp bảo vệ tóc tốt hơn trước tác động của môi trường.
  • Bảo quản sản phẩm: Dù este sáp có khả năng kháng oxy hóa vượt trội so với dầu thường [5], bạn vẫn nên đậy kín nắp sau khi dùng, cất ở nơi thoáng mát và tránh ánh nắng mặt trời trực tiếp để giữ trọn vẹn chất lượng sáp. Nếu có bệnh lý da liễu mạn tính, người dùng nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi kết hợp vào phác đồ chăm sóc hàng ngày.

Tóm lại, dầu jojoba không phải là một loại dầu ăn thông thường mà là một este sáp lỏng chuỗi dài đặc biệt của giới thực vật [2, 6]. Sự kết hợp giữa cấu trúc este bền vững và nguồn vitamin E tự nhiên dồi dào mang lại cho jojoba khả năng chịu nhiệt cùng tính chống oxy hóa hiếm có [1, 4]. Hiểu đúng bản chất khoa học giúp bạn chọn lựa và ứng dụng nguyên liệu quý giá này một cách hiệu quả và an toàn nhất cho làn da.