Xanthohumol trong hoa bia: Lợi ích chuyển hóa đến đâu?

Hoa bia (Hublong) từ lâu được biết đến là nguyên liệu tạo nên vị đắng và hương thơm đặc trưng của bia. Gần đây, nhiều thông tin lan truyền cho rằng chiết xuất từ loài cây này chứa hoạt chất có khả năng giảm mỡ máu và cải thiện tình trạng kháng insulin.

Thực tế, các bằng chứng khoa học hiện nay cho thấy tiềm năng điều hòa chuyển hóa của hoa bia chủ yếu đến từ hoạt chất polyphenol mang tên xanthohumol ^[1], ^[2]. Tuy nhiên, phần lớn dữ liệu này mới chỉ dừng lại ở các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hoặc trên động vật, chưa có đủ thử nghiệm lâm sàng để khẳng định tác dụng này trên người ^[1].

Bối cảnh và nguồn gốc của xanthohumol

Xanthohumol là một hợp chất prenylflavonoid tự nhiên được tìm thấy chủ yếu trong hoa bia (Humulus lupulus) và bia ^[2], ^[3]. Trong y học tự nhiên và nghiên cứu dược lý, các polyphenol thực vật thường nhận được nhiều sự quan tâm nhờ hoạt tính sinh học đa dạng ^[1].

Hội chứng chuyển hóa đang là vấn đề sức khỏe cộng đồng lớn, liên quan mật thiết đến lối sống và chế độ ăn thiếu cân đối ^[1]. Tình trạng này bao gồm sự kết hợp của béo phì, rối loạn lipid máu, kháng insulin và gan nhiễm mỡ ^[1], làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch cũng như đái tháo đường típ 2 ^[1], ^[3]. Vì vậy, việc tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có khả năng hỗ trợ cải thiện chuyển hóa thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học ^[1], ^[3].

Cơ chế tác động chuyển hóa ở cấp độ tế bào

Ở cấp độ tế bào, xanthohumol thể hiện hoạt tính sinh học thông qua việc tương tác trực tiếp với bộ máy chuyển hóa năng lượng ^[2]. Nghiên cứu công bố năm 2015 cho thấy xanthohumol tương tác trực tiếp với phức hợp I của chuỗi truyền điện tử ty thể (NADH dehydrogenase) và ức chế quá trình phosphoryl hóa oxy hóa ^[2].

Hoạt chất này ức chế cụ thể phức hợp I mà ít tác động lên các phức hợp II, III và IV ^[2]. Sự ức chế này dẫn đến việc giảm nhanh điện thế màng ty thể và kích hoạt sản sinh các gốc oxy hóa phản ứng (ROS) ^[2]. Để bù đắp lượng ATP sụt giảm, tế bào sẽ tăng cường khả năng đường phân để duy trì năng lượng ^[2]. Đáng chú ý, đồng phân cấu trúc isoxanthohumol không thể hiện hoạt tính này, cho thấy nhóm 2-hydroxyl của xanthohumol đóng vai trò thiết yếu trong việc nhắm đích ty thể ^[2]. Ngoài ra, trong mô gan, xanthohumol còn cho thấy khả năng ức chế sự hoạt hóa của các tế bào hình sao gan (HSC/myofibroblast) ở nồng độ thấp hơn mức an toàn đối với tế bào gan nguyên thủy của người ^[4].

Bằng chứng kiểm soát cân nặng và đường huyết trên động vật

Tác dụng chuyển hóa của xanthohumol đã được ghi nhận trên một số mô hình chuột thực nghiệm mắc hội chứng chuyển hóa và đái tháo đường ^[5], ^[3].

Một nghiên cứu năm 2013 thử nghiệm trên chuột cống đực Zucker fa/fa 4 tuần tuổi (mô hình béo phì di truyền) được nuôi bằng chế độ ăn giàu chất béo 60% kcal trong 3 tuần, tiếp theo là 3 tuần ăn chế độ thông thường 15% kcal ^[5]. Chuột được uống xanthohumol hàng ngày ở các mức liều 0, 1,86, 5,64 và 16,9 mg/kg thể trọng trong 6 tuần ^[5]. Kết quả cho thấy nhóm chuột đực dùng liều cao nhất 16,9 mg/kg (n=6) có mức đường huyết lúc đói giảm rõ rệt so với nhóm chứng (n=6), đồng thời cân nặng cũng giảm có ý nghĩa ^[5]. Tuy nhiên, tác dụng giảm đường huyết và cân nặng này lại không xuất hiện ở chuột cái ^[5]. Ngoài ra, các chỉ số cholesterol, triglyceride, insulin và MCP-1 huyết tương cũng như lượng thức ăn tiêu thụ không có sự thay đổi giữa các nhóm ^[5].

Đến năm 2017, một nghiên cứu khác tiến hành trên 48 chuột nhắt đực C57BL/6J (9 tuần tuổi), chia làm 3 nhóm (16 con mỗi nhóm), áp dụng chế độ ăn nhiều chất béo (60% kcal) bổ sung xanthohumol liều 0, 30 hoặc 60 mg/kg thể trọng/ngày trong 12 tuần ^[3]. Kết quả cho thấy liều 60 mg/kg/ngày làm giảm đáng kể mức tăng cân và giảm nồng độ đường huyết, triglyceride toàn phần, cholesterol toàn phần và MCP-1 trong huyết tương ^[3]. Cụ thể hơn, liều này giúp giảm 80% LDL-cholesterol, 78% chỉ số viêm IL-6, 42% insulin và 41% leptin so với nhóm chứng ^[3]. Mức protein PCSK-9 cũng giảm 44%, giải thích cho khả năng hạ LDL-cholesterol của hợp chất này ^[3].

Tác động trên kháng insulin và vai trò của hệ vi sinh vật

Kháng insulin là một mắt xích bệnh lý quan trọng dẫn tới đái tháo đường và gan nhiễm mỡ ^[1], ^[6]. Bổ sung xanthohumol được ghi nhận có khả năng cải thiện các thông số này, nhưng hiệu quả phụ thuộc chặt chẽ vào môi trường đường ruột ^[7].

Nghiên cứu công bố năm 2022 trên chuột nhắt đực giống Swiss Webster nuôi chế độ ăn nhiều chất béo bổ sung xanthohumol (60 mg/kg thể trọng/ngày trong 10 tuần) cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa chuột thông thường và chuột vô trùng (germ-free) ^[7]. Ở chuột có hệ vi sinh bình thường, xanthohumol làm giảm nồng độ insulin huyết tương và cải thiện chỉ số đánh giá kháng insulin HOMA-IR ^[7]. Ngược lại, trên chuột vô trùng, việc bổ sung hợp chất này hoàn toàn không mang lại lợi ích cải thiện chuyển hóa glucose ^[7]. Phân tích giải trình tự gen 16S rRNA từ mẫu phân chỉ ra xanthohumol làm thay đổi cấu trúc vi sinh đường ruột và vi khuẩn đường ruột chuyển hóa hoạt chất này thành các hợp chất có hoạt tính sinh học, bao gồm dihydroxanthohumol với sinh khả dụng cao hơn ^[7].

Bên cạnh đó, để tối ưu hóa sự hấp thu, nghiên cứu năm 2019 đã phát triển dạng bao vi hạt micelle của xanthohumol (s-XN) trên mô hình chuột ăn chế độ ăn kiểu phương Tây (WTD) nhiều chất béo, cholesterol và fructose ^[6]. Bằng cách sử dụng dạng micelle qua ống thông dạ dày ở liều thấp chỉ 2,5 mg/kg thể trọng/ngày, thấp hơn 10 lần so với các nghiên cứu trước đó, nhóm nghiên cứu đã mô phỏng can thiệp điều trị trên cá thể béo phì có tổn thương gan sớm ^[6]. Dù vậy, phương pháp dùng ống thông này không phản ánh sinh lý tự nhiên và cần thêm nghiên cứu về các đường dùng khác ^[6].

Bằng chứng hiện có trên người: Mới ở bước đầu thử nghiệm an toàn

Dù dữ liệu tiền lâm sàng trên tế bào và động vật rất hứa hẹn trong việc giảm viêm, ngừa xơ gan và hạ mỡ máu ^[1], ^[3], ^[4], nhưng cho đến nay vẫn chưa có thử nghiệm lâm sàng hoàn tất nào công bố việc xanthohumol điều trị thành công hội chứng chuyển hóa trên người ^[1].

Nghiên cứu lâm sàng được công bố mới chỉ dừng lại ở việc đánh giá an toàn và dược động học ban đầu ^[8]. Cụ thể, thử nghiệm pha I ngẫu nhiên, mù ba, có đối chứng giả dược (thử nghiệm XMaS công bố năm 2020) được thiết kế nhằm đánh giá độ an toàn và khả năng dung nạp của xanthohumol liều 24 mg/ngày trên người trưởng thành khỏe mạnh ^[8]. Thử nghiệm này theo dõi các chỉ số độc tính lâm sàng như công thức máu, điện giải đồ, chức năng thận (eGFR, BUN), chức năng gan (AST, ALT, GGT, bilirubin, phosphatase kiềm) cùng tác động lên hệ vi sinh đường ruột và tính thấm ruột ^[8]. Vì đối tượng nghiên cứu là người khỏe mạnh và mục tiêu chính là tính an toàn, dữ liệu này chưa thể dùng làm căn cứ xác định liều lượng hay hiệu quả điều trị bệnh chuyển hóa ở người ^[1], ^[8].

Những hiểu lầm thường gặp khi dùng bia để "hạ mỡ máu"

Vì xanthohumol được tìm thấy trong hoa bia và bia, không ít người lầm tưởng rằng uống nhiều bia sẽ giúp hấp thu hoạt chất này để hạ mỡ máu và giảm đường huyết ^[3]. Đây là một quan niệm sai lầm và tiềm ẩn nguy cơ sức khỏe lớn.

Trong các nghiên cứu động vật, liều dùng xanthohumol thường rất cao (từ 16,9 mg/kg đến 60 mg/kg thể trọng mỗi ngày) ^[5], ^[3]. Lượng xanthohumol tự nhiên tồn tại trong bia thương phẩm cực kỳ thấp. Việc tăng cường uống bia không những không thể đạt được liều lượng có hoạt tính mà còn đưa vào cơ thể lượng cồn (ethanol) lớn, gây độc cho gan, tăng nguy cơ rối loạn lipid máu, tăng cân và làm trầm trọng thêm hội chứng chuyển hóa ^[1].

Một hiểu lầm khác là xem hoạt chất hoa bia như thuốc chữa bệnh thay thế đơn thuốc đái tháo đường hay rối loạn lipid máu. Bằng chứng hiện tại chưa đủ để chứng minh khả năng chữa khỏi hay thay thế phác đồ y khoa ^[1].

Ai nên thận trọng với các chế phẩm từ hoa bia?

Mặc dù thử nghiệm lâm sàng bước đầu cho thấy liều 24 mg/ngày được đưa vào nghiên cứu dung nạp trên người khỏe mạnh ^[8], việc tự ý sử dụng các thực phẩm chức năng chứa hoa bia cần hết sức cẩn trọng ở các đối tượng nguy cơ.

Người đang mắc bệnh gan tiến triển cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi sử dụng bất kỳ chế phẩm bổ sung nào ^[4]. Nghiên cứu chỉ ra xanthohumol có thể ức chế chuỗi truyền điện tử ty thể và kích thích tạo gốc tự do oxy hóa ROS ^[2]. Người có vấn đề về hấp thu đường tiêu hóa cũng có thể không nhận được tác động chuyển hóa do hoạt tính của chất này phụ thuộc lớn vào hệ vi sinh vật đường ruột ^[7]. Đối với phụ nữ mang thai, phụ nữ đang cho con bú và trẻ em, hiện hoàn toàn chưa có dữ liệu nghiên cứu về độ an toàn và hiệu quả, do đó tuyệt đối không nên tự ý dùng.

Lời khuyên áp dụng trong đời sống

Để kiểm soát lipid máu và độ nhạy insulin, việc thay đổi lối sống, kiểm soát khẩu phần ăn uống và tập luyện thể chất đều đặn vẫn là những biện pháp nền tảng đã được chứng minh hiệu quả vững chắc ^[1].

Nếu muốn sử dụng hoa bia, người tiêu dùng chỉ nên tiếp cận dưới dạng thưởng thức các loại trà hoa thảo mộc với lượng vừa phải. Khi có ý định sử dụng các sản phẩm bổ sung chứa chiết xuất hoa bia hoặc xanthohumol tinh chế nhằm mục đích hỗ trợ sức khỏe, người dân cần hỏi ý kiến bác sĩ điều trị hoặc chuyên gia dinh dưỡng để được đánh giá tương tác và theo dõi chức năng gan, thận định kỳ. Người bệnh đang dùng thuốc hạ đường huyết hoặc thuốc hạ mỡ máu không được tự ý ngừng hoặc giảm liều thuốc theo đơn.

Các bằng chứng khoa học cho thấy xanthohumol trong hoa bia là một hợp chất tự nhiên giàu tiềm năng trong việc cải thiện chuyển hóa mỡ và đường ^[1], ^[3]. Tuy nhiên, con đường từ nghiên cứu trên động vật đến ứng dụng điều trị trên người còn khoảng cách rất xa ^[1]. Người tiêu dùng cần tỉnh táo trước các quảng cáo thần thánh hóa chiết xuất hoa bia và luôn duy trì lối sống lành mạnh làm cốt lõi bảo vệ sức khỏe ^[1].