Nỗi lo ngộ độc từ thói quen dùng cây duốc cá
Người dân nhiều vùng sông nước từ lâu vẫn duy trì tập quán dùng rễ hoặc hạt cây rừng để duốc cá, chế biến thuốc trừ sâu tự nhiên [1], [2]. Thàn mát (Millettia pachycarpa) và dây mật (Derris elliptica) là hai loài thực vật quen thuộc nhất gắn liền với phương thức khai thác này [2], [3]. Tuy nhiên, nhiều người vẫn lầm tưởng rằng các loại cây cỏ tự nhiên thì hoàn toàn vô hại với sức khỏe con người [3].
Cả thàn mát và dây mật đều chứa hoạt chất chính mang tên rotenone cùng nhóm hợp chất rotenoid có độc tính rất cao [2], [3]. Dù cùng chung cơ chế ức chế hô hấp tế bào, vị trí tích tụ độc chất, hàm lượng thực tế và nguy cơ ngộ độc giữa hai loài này lại có những khác biệt rõ rệt mà người sử dụng cần nắm vững [2], [3].
Hoạt chất rotenone: "Thủ phạm" làm tê liệt sinh vật
Rotenone là một hợp chất isoflavonoid tự nhiên được tìm thấy trong nhiều loài thực vật thuộc chi Derris, Lonchocarpus và Millettia [1], [2], [3]. Hoạt chất này có cấu trúc gồm năm vòng, trong đó ba vòng A, C và D tạo nên khung isoflavone cơ bản [2]. Về mặt sinh hóa, rotenone là chất ức chế phức hợp I (Complex I) của chuỗi chuyền điện tử ty thể, ngăn chặn quá trình hô hấp tế bào [2], [4].
Khi ty thể bị phong tỏa, tế bào mất khả năng tạo năng lượng và gia tăng gốc oxy hóa tự do (ROS), dẫn đến hoại tử hoặc chết tế bào theo chương trình [2], [5]. Ngoài tác động lên ty thể, nghiên cứu từ năm 1974 còn chỉ ra rotenone can thiệp vào quá trình hình thành vi ống, làm rối loạn bộ khung tế bào [2]. Nhờ cơ chế phá hủy năng lượng nhanh chóng, rotenone được ứng dụng rộng rãi làm thuốc trừ sâu và chất diệt cá [1], [2].
Cơ chế tác động: Vì sao cá chết nhanh nhưng người ít ngấm?
Tác động gây độc của rotenone thể hiện sự chênh lệch sinh học rất lớn giữa động vật thủy sinh và động vật có vú [2]. Cá hấp thụ trực tiếp rotenone qua mang đi thẳng vào dòng máu mà không qua hệ thống khử độc [2]. Ngược lại, ở người và động vật có vú, rotenone khi đi qua đường tiêu hóa sẽ bị chuyển hóa phần lớn tại ruột [2].
Số liệu độc chất học cho thấy liều gây chết trung bình (LD50) qua đường uống ở chuột lên tới 350 mg/kg thể trọng, trong khi tiêm tĩnh mạch chỉ cần 2,8 mg/kg [2]. Đối với cá ngấm qua nước, ngưỡng gây hại thấp hơn hàng nghìn lần [1]. Sự chuyển hóa hiệu quả tại đường ruột bảo vệ động vật có vú trước lượng nhỏ tồn dư, nhưng không đồng nghĩa chất này an toàn khi uống lượng lớn hoặc phơi nhiễm kéo dài [2], [3].
Bằng chứng khoa học: Độc tính cực mạnh với sinh vật dưới nước
Độc tính cấp tính của rotenone đối với các giai đoạn đầu đời của cá đã được một nghiên cứu năm 2015 kiểm chứng thực nghiệm trên cá ngựa vằn (Danio rerio) và cá bảy màu (Poecilia reticulata) theo quy chuẩn OECD [1]. Kết quả ghi nhận nồng độ gây chết 50% sau 96 giờ (LC50) đối với phôi cá ngựa vằn chỉ ở mức cực thấp là 12,2 microgam/lít [1].
Nghiên cứu cũng chứng minh rotenone gây độc phôi nặng nề, làm phù tim, biến dạng đuôi, mất thăng bằng và ức chế các enzyme chống oxy hóa quan trọng như catalase (CAT), glutathione-S-transferase (GST) từ nồng độ 1 microgam/lít, ức chế cholinesterase (ChE) từ 10 microgam/lít [1]. Với cá bảy màu non, tổn thương mô học ở gan và mang xuất hiện ngay từ nồng độ 2,5 microgam/lít, còn biến đổi hành vi xảy ra từ 25 microgam/lít [1]. Nồng độ nguy hại bảo vệ 95% loài (HC5) đối với 49 loài cá được ước tính ở mức 3,2 microgam/lít [1].
So sánh thàn mát và dây mật: Khác biệt ở bộ phận tích lũy
Cây dây mật (Derris elliptica) tích tụ rotenone chủ yếu ở phần rễ và thân, từ lâu đã được chiết xuất để làm thuốc trừ sâu tự nhiên [2], [6]. Năm 2012, các nhà khoa học phân lập thêm từ phần trên mặt đất của Derris elliptica một chất mới nhóm coumaronochromone cùng 11 flavonoid khác, chứng minh dịch chiết này có hoạt tính diệt ấu trùng muỗi Aedes albopictus và gây độc tế bào sâu Spodoptera litura [7]. Trong các chế phẩm nông nghiệp, dịch chiết Derris elliptica thường được chuẩn hóa tương đương 5% khối lượng rotenone [6].
Trái lại, cây thàn mát (Millettia pachycarpa) lại tập trung lượng lớn rotenone và các rotenoid trong phần hạt [3]. Loài cây này phân bố rộng ở miền nam Trung Quốc và nhiều vùng rừng núi nước ta, nơi người dân hay lấy hạt để đập dập bắt cá [3]. Do hạt thàn mát có hình dáng dễ nhầm với các loại đậu đỗ ăn được, nguy cơ ngộ độc cấp tính đường tiêu hóa ở thàn mát trên thực tế cao hơn so với rễ dây mật [3].
Hiểu lầm thường gặp và nguy cơ tổn thương thần kinh lâu dài
Nhiều người lầm tưởng chất diệt cá nguồn gốc tự nhiên sẽ nhanh chóng phân hủy và vô hại với sức khỏe [2], [6]. Nghiên cứu động học phân hủy năm 2009 cho thấy rotenone trong dịch chiết Derris ở 30 độ C có thời gian bán thải (t1/2) lên tới 520 ngày và hạn sử dụng (t90%) là 79 ngày [6]. Khi phun lên cây trồng dưới dạng nhũ dầu hoặc hạt phân tán, hoạt tính diệt sâu hại vẫn duy trì hiệu quả tới 3 ngày [6].
Đáng lo ngại hơn, việc sử dụng rotenone hiện đã bị dừng tại nhiều nơi do lo ngại liên quan đến bệnh thoái hóa thần kinh [2]. Nghiên cứu của Betarbet và cộng sự ghi nhận phơi nhiễm hệ thống liều bán cấp rotenone trên chuột cống gây thoái hóa chọn lọc các tế bào thần kinh dopaminergic ở vùng chất đen, đồng thời tích tụ thể vùi chứa alpha-synuclein giống bệnh Parkinson [2]. Dù các nhà khoa học đang thử nghiệm tạo dẫn xuất mới như rotenoisin B bằng chiếu xạ gamma để giảm độc tính tế bào thường nhằm tìm hướng trị ung thư gan, bản thân rotenone tự nhiên vẫn tiềm ẩn rủi ro thần kinh rất lớn [5].
Nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng
Phụ nữ mang thai là đối tượng chịu rủi ro cao nhất trước độc tính của các chế phẩm chứa rotenone [8]. Nghiên cứu quái thai học năm 1982 thử nghiệm rotenone tự nhiên (từ rễ Derris elliptica) trên chuột cống Wistar mang thai từ ngày thứ 6 đến ngày thứ 15 của thai kỳ đã cho thấy nhiều bất thường nghiêm trọng [8]. Ở liều 10 mg/kg mỗi ngày qua đường uống, rotenone làm tăng tỷ lệ chuột không có thai và tăng hiện tượng tiêu phôi (resorption) [8].
Ở cả hai mức liều 5 và 10 mg/kg, nghiên cứu ghi nhận giảm tăng trọng cơ thể chuột mẹ, giảm trọng lượng thai, chậm cốt hóa xương và gia tăng dị tật thừa xương sườn ở thai nhi, trong khi mức liều 2,5 mg/kg chưa thấy tác động đáng kể [8]. Bên cạnh đó, người dân sinh sống tại khu vực phân bố thàn mát rất dễ gặp tai nạn ngộ độc [3]. Vụ ngộ độc thàn mát ghi nhận tại Trùng Khánh năm 2020 và các ca tương tự tại Quý Châu, Hồ Nam cho thấy nuốt phải hạt chứa rotenone tấn công nghiêm trọng hệ thần kinh, hô hấp và tiêu hóa [3]. Các báo cáo y khoa quốc tế cũng ghi nhận trường hợp tử vong do uống rotenone với nồng độ phát hiện trong máu trước tử vong là 4,05 ng/ml và huyết thanh là 0,55 ng/ml [4].
Khuyến cáo ứng dụng thực tế và xử trí ngộ độc
Để bảo đảm an toàn sinh thái và sức khỏe, tuyệt đối không tùy tiện thu hái hạt thàn mát hay rễ dây mật để duốc cá ở nguồn nước tự nhiên [1], [3]. Hoạt chất rotenone không chỉ tiêu diệt cá mục tiêu mà còn hủy hoại phôi và ấu trùng của các loài thủy sinh khác ở nồng độ cực nhỏ tính bằng microgam [1]. Người dân cần được hướng dẫn nhận diện rõ hạt thàn mát để tránh ăn nhầm, tương tự như hạt củ đậu (Pachyrhizus erosus) vốn cũng chứa rotenone từng gây tử vong tại Thái Lan và Đài Loan [3].
Hiện nay y học chưa có thuốc giải độc đặc hiệu cho ngộ độc rotenone [3]. Khi nghi ngờ ngộ độc thàn mát do nuốt phải hạt, việc xử trí phụ thuộc hoàn toàn vào các biện pháp hồi sức triệu chứng và hỗ trợ như đặt nội khí quản, thở máy, cân bằng kiềm toan và ổn định dấu hiệu sinh tồn [3]. Các biện pháp làm sạch đường tiêu hóa như gây nôn, rửa dạ dày cần thực hiện sớm ngay cả khi bệnh nhân hôn mê nhằm giảm hấp thu độc chất; đồng thời ưu tiên nhận diện và điều trị viêm phổi hít [3]. Mặc dù bằng chứng về hiệu quả lọc máu hấp phụ loại bỏ rotenone còn chưa đầy đủ, đây vẫn là một lựa chọn can thiệp lâm sàng [3]. Mọi trường hợp nghi nhiễm độc thực vật chứa rotenone cần chuyển ngay đến cơ sở y tế gần nhất [3].
