Sữa tươi từ những đàn bò chăn thả tự nhiên luôn được người tiêu dùng ưa chuộng nhờ hình ảnh lành mạnh và gần gũi với môi trường. Tuy nhiên, nếu đồng cỏ xuất hiện các loài thực vật chứa độc tố tự nhiên như cây ráng lông (bracken fern), nhiều người tiêu dùng lo ngại liệu chất độc có thể bài tiết qua sữa hay không. Thực tế khoa học cho thấy độc tố ptaquiloside trong ráng lông hoàn toàn có thể truyền vào sữa bò, nhưng mức độ rủi ro đối với người uống phụ thuộc rất lớn vào quy trình chăn thả, lượng phơi nhiễm và phương pháp chế biến sữa.
Nguy cơ từ loài thực vật hoang dại trên đồng cỏ chăn thả
Ráng lông (Pteridium aquilinum) là một trong năm loài thực vật phân bố phong phú và phổ biến nhất trên bề mặt Trái Đất [1]. Loài dương xỉ này có mặt ở hầu hết các lục địa ngoại trừ châu Nam Cực, thường mọc lan tràn trên các vùng đất đồi và bãi chăn thả [2]. Đáng chú ý, đây cũng là loài thực vật bậc cao duy nhất được khoa học xác nhận là có khả năng gây ung thư trực tiếp ở động vật [3].
Chất độc chính tạo nên đặc tính nguy hiểm này là ptaquiloside, một hợp chất thứ cấp tự nhiên chịu trách nhiệm cho hơn 50% hoạt tính gây ung thư của cây ráng lông [4]. Ptaquiloside là một độc chất tan tốt trong nước, do đó chúng có thể dễ dàng bị rửa trôi từ lá cây vào đất và nguồn nước ngầm xung quanh [2]. Các phân tích môi trường tại Đan Mạch cho thấy hàm lượng ptaquiloside trong lá ráng lông dao động từ 108 đến 3.795 microgam/g, và lượng độc chất tích tụ ở thảm thực vật có thể chuyển vào đất từ 10 đến 260 mg/m² vào cuối mùa sinh trưởng [2].
Tại Australia, khảo sát trên các mẫu ráng lông mọc tự nhiên ở bờ biển phía đông ghi nhận hàm lượng ptaquiloside từ 0 đến 12.945 microgam/g trọng lượng khô [5]. Đáng chú ý, có tới 57% số mẫu chứa hơn 1.000 microgam/g và 15% số mẫu vượt ngưỡng 5.000 microgam/g [5]. Khi gia súc chăn thả tự do tại các vùng đất có loài cây này chiếm ưu thế, nguy cơ chúng gặm phải lá ráng lông chứa hàm lượng độc tố rất cao là điều khó tránh khỏi [5].
Cơ chế thâm nhập và tác động gây hại tế bào của ptaquiloside
Khi bò ăn phải ráng lông, độc tố ptaquiloside đi vào hệ tiêu hóa và hấp thu vào máu, sau đó bài tiết một phần qua tuyến sữa của gia súc [1]. Ptaquiloside được ghi nhận là một chất độc có hoạt tính sinh học đa dạng trên vật nuôi và động vật thí nghiệm, gây ngộ độc cấp tính, chứng mù sáng (bright blindness), kích thích phân bào, gây đột biến và sinh ung thư [1].
Ở mức độ phân tử, ptaquiloside là một phân tử không bền vững trong môi trường dung dịch nước [4]. Hợp chất này dễ bị phân hủy thủy phân dưới cả điều kiện axit lẫn kiềm [4]. Dưới điều kiện kiềm, ptaquiloside giải phóng phân tử D-(+)-glucose để chuyển thành ptaquilosin, sau đó tiếp tục biến đổi thành dạng dienone không bền [4]. Ngược lại, trong môi trường axit, quá trình thơm hóa diễn ra để tạo thành các dẫn xuất khác [4].
Tác động gây tổn thương vật liệu di truyền của độc chất này đã được làm sáng tỏ trên mô hình tế bào biểu mô dạ dày người [3]. Thử nghiệm in vitro cho thấy ptaquiloside ở nồng độ 60 microgam/ml và dịch chiết ráng lông ở liều 40 mg/ml làm suy giảm khả năng sống của tế bào và kích hoạt quá trình tự chết theo chương trình [3]. Sự hiện diện của ptaquiloside kích thích hình thành các điểm đứt gãy sợi DNA thông qua các dấu ấn gammaH2AX và protein liên kết P53 số 1 [3]. Đồng thời, độc tố kích hoạt con đường tín hiệu ATR-Chk1, làm gia tăng nồng độ protein P53 và gây rối loạn biểu hiện hàng loạt gen kiểm soát sửa chữa DNA [3]. Khi thử nghiệm trên chuột, dịch chiết ráng lông dùng qua đường uống làm gia tăng phân bào tế bào dạ dày và gây đột biến dịch khung tại intron 2 của gen P53 [3].
Bằng chứng tổn thương ở gia súc và động vật thí nghiệm
Mối liên hệ giữa việc gia súc ăn ráng lông và bệnh lý tiểu ra máu mạn tính (bovine enzootic hematuria - BEH) đã được ghi nhận từ những năm 1960 [6]. Gia súc gặm cỏ chứa ráng lông tại nhiều châu lục thường xuyên xuất hiện các khối u ác tính ở bàng quang với nhiều dạng mô học khác nhau từ biểu mô, trung mô đến các tổn thương hỗn hợp [6]. Nghiên cứu thực nghiệm cho bò ăn ráng lông dưới điều kiện kiểm soát đã tái lập hoàn toàn các tổn thương bàng quang này [6].
Đặc biệt, sự kết hợp giữa độc tố ráng lông và virus u nhú ở bò (BPV), đặc biệt là các chủng BPV-1, BPV-2, BPV-13 và BPV-14, đóng vai trò đồng vận trong việc thúc đẩy ung thư bàng quang gia súc [6]. Oncoprotein E5 của BPV-1 có khả năng làm biến đổi tế bào và tái cấu trúc khung tế bào của bò [6]. Ở cấp độ tín hiệu, protein E-ras được quan sát thấy tăng biểu hiện quá mức trong các khối u bàng quang ở bò, gắn kết với thụ thể PDGFR-beta và kích hoạt con đường sinh u Akt [6].
Các nghiên cứu thực nghiệm trên loài gặm nhấm cũng củng cố độc tính mạnh mẽ của ráng lông. Một nghiên cứu tại New Zealand đã thu hoạch ráng lông (Pteridium esculentum) tại trang trại có tiền sử gia súc mắc bệnh tiểu ra máu mạn tính (nhóm TB) và khu vực đối chứng (nhóm LB) [7]. Ráng lông được sấy khô, nghiền nhỏ và phối trộn với tỷ lệ 25% vào thức ăn viên cho chuột cống cái ăn liên tục trong 162 ngày [7]. Kết quả sau 15 tuần theo dõi tiếp theo cho thấy 85% chuột ở nhóm TB xuất hiện các khối u ở hồi tràng và bàng quang, trong khi tỷ lệ này ở nhóm LB chỉ là 11% và chuột đối chứng chỉ ghi nhận 1 khối u mạch máu [7]. Phân tích hóa học chỉ ra hàm lượng ptaquiloside trong ráng lông khô tại vùng TB lên tới 2.270 microgam/g, cao gấp nhiều lần mức 26 microgam/g ở vùng LB [7].
Độc chất bài tiết vào sữa và các sản phẩm từ bò
Sự hiện diện của ptaquiloside trong sữa bò từ lâu đã trở thành mối quan tâm lớn đối với an toàn chuỗi thực phẩm [1]. Nhiều nghiên cứu khẳng định ptaquiloside đã được phát hiện trong cả thịt và sữa của những con bò được cho ăn khẩu phần có chứa cây ráng lông [1]. Tại nhiều quốc gia, độc chất này cũng được tìm thấy trong sữa của các loài gia súc nuôi tại trang trại [4].
Năm 2023, một nghiên cứu đã phát triển quy trình phân tích độ nhạy cao sử dụng phương pháp QuEChERS kết hợp sắc ký lỏng ghép khối phổ hai lần để định lượng ptaquiloside trong ráng lông, thịt và sữa [1]. Phương pháp này đạt giới hạn phát hiện là 0,03 microgam/kg và giới hạn định lượng là 0,09 microgam/kg [1]. Khi áp dụng giám sát các sản phẩm thương mại, nghiên cứu đã phát hiện mức nồng độ 0,1 microgam/kg ptaquiloside trong mẫu thịt bò chăn thả tự nhiên [1].
Những dữ liệu trên khẳng định ptaquiloside có thể bài tiết qua các mô và sản phẩm sữa của bò khi con vật tiêu thụ ráng lông [1]. Sữa tươi do đó được xem là một phương tiện tiềm tàng có thể mang độc tố này đến người tiêu dùng [4].
Đánh giá rủi ro phơi nhiễm gián tiếp ở người
Con người có thể tiếp xúc trực tiếp với độc tố của ráng lông qua việc ăn trực tiếp ngọn cây non, hít phải bào tử, hoặc tiếp xúc gián tiếp qua việc uống nước nhiễm độc và uống sữa từ bò ăn ráng lông [3]. Các nghiên cứu dịch tễ học đã chỉ ra mối liên quan chặt chẽ giữa việc phơi nhiễm với ráng lông và nguy cơ gia tăng ung thư thực quản cũng như ung thư dạ dày ở người [1]. Đáng chú ý, tỷ lệ ung thư dạ dày tăng rõ rệt ở những người trải qua thời thơ ấu tại các vùng đất có ráng lông phát triển dày đặc, và sữa bò được đưa ra như một tác nhân vận chuyển chất độc chính [4].
Tuy nhiên, mức độ phơi nhiễm thực tế qua đường ăn uống trong cộng đồng hiện nay được kiểm soát ở mức khá thấp nếu người dân sử dụng thực phẩm thương mại có kiểm soát [1]. Nghiên cứu giám sát chế độ ăn uống tại Hàn Quốc năm 2023 ước tính mức phơi nhiễm ptaquiloside trung bình hàng ngày của người dân tối đa vào khoảng 3,0 x 10⁻⁵ microgam/kg trọng lượng cơ thể/ngày [1]. Đây là một con số rất nhỏ, cho thấy rủi ro nhiễm độc cấp tính trong khẩu phần hàng ngày nhìn chung không cao ở điều kiện tiêu thụ bình thường [1].
Mặc dù vậy, nguy cơ tiềm tàng không thể bị loại trừ đối với những nhóm cộng đồng thường xuyên sử dụng sữa tươi nguyên liệu chưa qua kiểm định lấy trực tiếp từ bò thả rông ở vùng đồi núi nhiều ráng lông [8]. Việc tiếp xúc tích lũy với độc chất có khả năng gây đột biến DNA trong thời gian dài vẫn là yếu tố đáng lo ngại đối với sức khỏe đường tiêu hóa [3].
Ảnh hưởng của chế biến và bảo quản lên độc tố trong sữa
Nhiều tài liệu trước đây từng nghi ngại rằng ptaquiloside có thể không bị phân hủy bởi các phương pháp xử lý nhiệt thông thường [4]. Tuy nhiên, một nghiên cứu công bố năm 2024 về độ bền của độc tố ptaquiloside từ loài Pteridium esculentum trong sữa bò và các sản phẩm từ sữa truyền thống đã mang lại những phát hiện then chốt [8].
Theo nghiên cứu năm 2024, quá trình thanh trùng sữa đã chuyển hóa hoàn toàn lượng ptaquiloside ban đầu thành dẫn xuất pterosin B (PTB) [8]. Chất chuyển hóa PTB sau đó tiếp tục giảm dần nồng độ trong suốt 2 tuần bảo quản lạnh [8]. Điều này cho thấy nhiệt độ thanh trùng là một rào cản hiệu quả giúp loại bỏ dạng phân tử ptaquiloside nguyên bản trong sữa thương phẩm [8].
Ngược lại, quy trình sản xuất sữa chua thủ công lại cho thấy độ bền của độc tố ptaquiloside không bị thay đổi, chất độc ban đầu vẫn tồn tại qua quá trình lên men [8]. Đối với các loại phô mai mềm, nồng độ độc tố giảm dần theo thời gian bảo quản, không phụ thuộc vào lực ion của môi trường [8]. Đáng lưu ý, loại phô mai có hàm lượng muối thấp lại thể hiện khả năng giữ lại độc tố trong mạng lưới protein phô mai kém hơn so với phô mai nhiều muối [8]. Những biến đổi hóa học này đòi hỏi ngành sản xuất bơ sữa cần kiểm soát nghiêm ngặt nguồn sữa nguyên liệu đầu vào [8].
Nhóm đối tượng cần thận trọng và khuyến cáo thực tế
Các dữ liệu nghiên cứu hiện có về độc tính tế bào và tổn thương gen chủ yếu được thực hiện trên tế bào biểu mô người, chuột cống, chuột nhắt và bò nuôi [3], [6], [7]. Chưa có nghiên cứu can thiệp trực tiếp đánh giá liều lượng gây hại cụ thể trên phụ nữ có thai, phụ nữ cho con bú hay trẻ em đối với độc chất này qua sữa. Tuy vậy, do cơ chế gây độc gen và thúc đẩy ung thư đã được chứng minh, các nhóm đối tượng nhạy cảm như trẻ nhỏ, người có bệnh lý đường tiêu hóa mạn tính cần được bảo vệ tối đa trước mọi nguồn phơi nhiễm hóa chất lạ [3].
Người tiêu dùng nên ưu tiên sử dụng các sản phẩm sữa tươi đã qua quy trình thanh trùng hoặc tiệt trùng đạt chuẩn công nghiệp, bởi thanh trùng đã được chứng minh giúp biến đổi ptaquiloside thành dạng pterosin B [8]. Tuyệt đối tránh thói quen uống sữa tươi vắt trực tiếp chưa qua xử lý nhiệt từ các hộ chăn nuôi cá thể tại các vùng đồi gò hoang dã nơi ráng lông mọc tự nhiên [8].
Đối với các cơ sở chăn nuôi gia súc lấy sữa, việc quản lý đồng cỏ là khâu then chốt nhằm ngăn chặn bò gặm lá ráng lông [6]. Không nên chăn thả gia súc vào các khu vực bãi hoang có mật độ ráng lông dày đặc, đặc biệt vào các giai đoạn cây đâm chồi hoặc cuối mùa sinh trưởng khi lượng độc chất tích tụ lớn [5], [2]. Việc kiểm soát nguồn cỏ sạch không chỉ bảo vệ đàn bò khỏi bệnh tiểu máu và khối u bàng quang mà còn bảo đảm sự trong sạch cho nguồn sữa thương phẩm [1], [6].
Hiểu đúng về rủi ro từ ráng lông giúp người tiêu dùng không hoang mang vô căn cứ nhưng cũng không chủ quan trước các sản phẩm sữa trôi nổi. Việc duy trì nguồn thực phẩm có xuất xứ rõ ràng và chế biến đúng quy chuẩn luôn là giải pháp bảo vệ sức khỏe bền vững nhất.
