Cây chữa rắn cắn trắng, tên Tiếng anh là white snakeroot, richweed ( cây nước thần chẻ ba ) hoặc white sanicle ( cây cần nước trắng ) ( danh pháp khoa học là Ageratina altissima (L.) King & H.E.Robins., đồng nghĩa Ageratum altissimum L.; Eupatorium ageratoides L.f.;; Eupatorium boreale Greene ); một loại thảo dược có độc, sống lâu năm thuộc họ Cúc Asteraceae; có nguồn gốc ở miền đông và miền trung Bắc Mỹ. Loài này được (L.) R.M.King & H.Rob. mô tả khoa học đầu tiên năm 1970.
Danh pháp cũ trước đây của loài là Eupatorium rugosum, vốn thuộc chi Mần tưới Eupatorium, nhưng do chi này đã trải qua nhiều lần sửa đổi, phân loại bởi các nhà thực vật học, kéo theo đó là một số loài từng được đưa vào chi trên nay đã được chuyển sang một số chi khác.
Lần cập nhật nội dung gần nhất: 31/1/2021.
Thân cây có thể mọc cao tới 1,5 mét; phân nhánh nhiều; hình thành các bụi đơn hoặc đa thân từ giữa đến cuối mùa hè và mùa thu. Hoa mang màu trắng như tuyết và sau khi thụ tinh, những hạt nhỏ với mào lông trắng mịn được phát tán và tung bay trong gió. A. altissima được tìm thấy chủ yếu trong rừng và các bụi cây rậm, hay ở những khu vực râm mát với nền đất trống trải; ngoài ra cũng thấy cây mọc um tùm trong những cảnh quan hoặc hàng rào cây ( hedgerows ) mát mẻ. Hiện có hai giống là Ageratina altissima var. altissima và Ageratina altissima var. roanensis ( Appalachian white snakeroot ); chúng khác nhau về chiều dài của các lá bắc tổng bao ( phyllary ) và hình dạng của đỉnh.
Độc tính tremetol trong cây chữa rắn cắn trắng
Tremetone là một hợp chất hóa học được tìm thấy trong tremetol, một hỗn hợp độc tố của cây chữa rắn cắn trắng A. altissima gây bệnh ốm sữa ( milk sickness ) ở người và run rẩy ( trembles ) ở gia súc. Được biết tremetone là thành phần chính của ít nhất 11 chất có liên quan về mặt hóa học trong tremetol. Tremetone gây độc cho cá, nhưng không độc đối với gà, và do đó không phải là hợp chất độc hại chính trong tremetol. Theo tìm hiểu, tremetol có thể được tìm thấy ở một số loài thuộc họ Cúc Asteraceae, bao gồm cây chữa rắn cắn ( snakeroot ) và cúc hoàng anh không tia ( rayless goldenrod ) ( Isocoma pluriflora (Torr. & A.Gray) Greene ).
Về mặt tổng hợp ( synthesis ), thì tremetol, một loại dầu có tông màu rơm, được phân lập lần đầu tiên từ cây chữa rắn cắn trắng bởi J.F. Couch vào năm 1929. Sắc ký cột ( column chromatography ) của tremetol thu được hydrocarbon, hai Steroid và ba Xeton. Các thí nghiệm phân lập chuyên sâu hơn đã tiết lộ tremetone là thành phần Xeton chính trong hợp chất tremetol. Do đó, tremetol được giả thuyết là nguyên nhân gây ra các cơn “run rẩy”, đặc trưng cho bệnh ốm sữa. Tremetone lần đầu tiên được tổng hợp vào tháng 7 năm 1963 bởi DeGraw, Bowen và Bonner. Tổng hợp này được minh họa bằng hình dưới đây. Bước khử nước cuối cùng ( final dehydration step ) được thực hiện bằng cách xử lý với phosphoryl clorua hay pyridine POCl3 ở 75oC.
Quá trình tổng hợp này đạt hiệu suất tới 75%, nhưng sản phẩm cuối cùng lại là một raxemat, không phù hợp để trải qua quá trình phân giải chiral ( chiral resolution ). Chính điều này đã ngăn cản sự phân lập của đồng phân quay về phía tay trái tự nhiên ( natural levorotary enantiomer ) của tremetone; do đó hạn chế khả năng phân tích chuyên sâu các cơ chế sinh học của nó. Tuy nhiên, vào tháng 11 năm 1963, các đồng phân của tremetone đã được phân lập bởi Bowen, et al. thông qua ảnh minh họa bên dưới. Sự phân giải các chất đồng phân này xảy ra do sự đồng kết tinh ( co-crystallization ) của axit sau khi khử Na/Hg.
*** Raxemat ( /reɪˈsiːmeɪt, rə-,ˈræsɪmeɪt/ ): còn được gọi là hỗn hợp racemic, một hỗn hợp mà trong đó có sự tương đương về lượng giữa các đồng phân thuận tay trái và các đồng phân thuận tay phải của một phân tử chiral.
*** Khái niệm Chiral ( /kaɪˈræl/ ): một phân tử hoặc một ion được gọi là chiral khi và chỉ khi nó không thể chồng lên hình ảnh phản chiếu qua gương của mình bằng bất kì sự kết hợp giữa các phép quay và phép tịnh tiến nào.
Bệnh ốm sữa gây ra bởi cây chữa rắn cắn trắng
Bệnh ốm sữa, còn được gọi là nôn mửa do tremetol ( tremetol vomiting ) hoặc chứng run rẩy ở động vật, vốn là một loại ngộ độc, đặc trưng bởi rùng mình, nôn mửa và đau ruột dữ dội, ảnh hưởng trên từng cá thể với những người hấp thụ sữa, hay các sản phẩm bơ sữa khác hoặc thịt từ bò nhiễm độc tremetol khi cho ăn cây chữa rắn cắn trắng.
Mặc dù ngày nay bệnh này rất hiếm, nhưng trong quá khứ, bệnh ốm sữa đã cướp đi hàng ngàn sinh mạng của những người di cư đến Trung Tây Hoa Kỳ vào đầu thế kỷ 19, đặc biệt là ở các khu vực biên giới dọc theo Thung lũng sông Ohio và các nhánh của con sông này, nơi cây chữa rắn cắn trắng xuất hiện phổ biến. Những người định cư mới đến vốn không hề quen biết với loài cây này và các đặc tính của nó, khiến sự lây lan của bệnh càng ngày càng thêm trầm trọng. Một bệnh nhân đáng chú ý là bà Nancy Hanks Lincoln, mẹ của cố Tổng thống Abraham Lincoln, đã qua đời vì bệnh ốm sữa vào năm 1818. Bê đang bú và cừu con cũng có thể chết vì sữa từ mẹ của chúng bị nhiễm độc bởi cây chữa rắn cắn, bất chấp việc những con bò và cừu trưởng thành lại không chề cho thấy dấu hiệu bị ngộ độc. Gia súc, ngựa và cừu là những động vật thường hay bị ngộ độc nhất bởi loài cây này.
a. Dấu hiệu và triệu chứng
Một số dấu hiệu ban đầu ở một số động vật bao gồm gia súc, cừu và chuột lang nhà hay bọ ú ( guinea pig ) là lờ đờ ( listlessness ), theo sau thường là sụt cân đáng kể và run rẩy rõ rệt ở chân và mõm. Những dấu hiệu này thông thường sẽ xuất hiện vài giờ sau khi ăn phải cây chữa rắn cắn trắng. Hơn nữa người ta cũng ghi nhận thêm các dấu hiệu khác như đau bụng, khát nhiều ( polydipsia ) và nôn. Khi chất độc dần thấm sâu, các triệu chứng như táo bón, chán ăn, suy nhược, khó đứng hoặc đi lại thường sẽ là dễ thấy nhất; kế đó là mất hoàn toàn sự phối hợp các cơ ( loss of muscle coordination ), choáng váng hoặc rơi vào trạng thái hôn mê trước khi chết. Tử vong thường sẽ đến trong vòng từ hai đến mười ngày kể từ khi khởi phát triệu chứng. Dấu hiệu đặc trưng đối với cừu và gia súc bao gồm một mùi đặc biệt được tìm thấy trong hơi thở và nước tiểu, khó thở và tăng tiết nước bọt ( over-salivation ); đặc trưng đối với ngựa bao gồm bỏ đàn, nước tiểu có máu và ngạt thở ( choking ). Ngoài việc tăng nhịp tim và áp lực lên tĩnh mạch cảnh ( jugular ), một dấu hiệu khác như sưng quanh lối vào lồng ngực ( swelling around the thoracic inlet ) cũng được quan sát thấy. Ngựa cũng có thể đứng với hai chân sau cách xa nhau. Ngoài ra, các triệu chứng đặc trưng đối với chuột lang nhà gồm có cúi mình với mắt khép hờ và xù lông. Chưa có thuốc đặc trị triệt để, do vậy điều trị bệnh ốm sữa thông thường chỉ có thể làm thuyên giảmcác triệu chứng, cụ thể như sử dụng thuốc nhuận tràng, Natri lactat, glucose hoặc thuốc nước trương lực Ringer.
b. Bệnh ốm sữa hiện nay
Bệnh ốm sữa ở người ngày nay không còn phổ biến ở Hoa Kỳ nữa. Các biện pháp chăn nuôi hiện nay thường sẽ phối hợp kiểm soát gắt gao một số khu vực trên đồng cỏ và thức ăn của gia súc, kết hợp với việc tích trữ sữa từ nhiều nhà sản xuất đã làm giảm nguy cơ tremetol xuất hiện với hàm lượng lớn ở mức nguy hiểm. Độc chất tremetol không hề bị bất hoạt bởi phương pháp thanh trùng Pasteur. Nhưng tuy nhiên, dù được cho cực kỳ hiếm gặp, bệnh ốm sữa vẫn có thể xảy ra nếu một người vô tình uống sữa bị ô nhiễm hoặc ăn các sản phẩm từ sữa được lấy từ một con bò duy nhất hoặc từ một đàn nhỏ đã ăn cây chữa rắn cắn trắng.
c. Lịch sử
Bệnh ốm sữa được nghi ngờ là một căn bệnh vào đầu thế kỷ 19 khi những người di cư chuyển đến vùng Trung Tây; đầu tiên họ định cư ở những khu vực giáp sông Ohio và các nhánh của con sông ấy, vốn là những tuyến giao thương chính. Những người này thường chăn thả gia súc ở các khu vực biên giới nơi cây chữa rắn cắn trắng mọc. Họ vốn không hề quen biết với loài cây này và vì các đặc tính của nó vì không hề được tìm thấy ở Bờ Đông. Kết quả, tỷ lệ tử vong cao do mắc bệnh ốm sữa khiến hầu hết mọi người lo sợ rằng họ đã mắc phải các bệnh nhiễm trùng nguy hiểm như dịch tả hoặc sốt vàng da vốn không hề được tìm hiểu rõ nguyên nhân vào thời điểm đó. Khi cỏ trên đồng bắt đầu trở nên khan hiếm hoặc phải trải qua thời kỳ hạn hán, gia súc sẽ bắt đầu gặm cỏ trong rừng, môi trường sống của cây chữa rắn cắn trắng, cộng thêm việc những người định cư sớm thường để gia súc của họ đi lang thang trong rừng khiến căn bệnh này ngày càng trầm trọng.
Bệnh ốm sữa được mô tả lần đầu tiên bằng văn bản vào năm 1809, khi Tiến sĩ Thomas Barbee ở Hạt Bourbon, Kentucky nêu ra chi tiết các triệu chứng của bệnh; được liệt kê theo từng trường hợp như “run rẩy”, “chậm chạp” hoặc đau yếu “khi một người trở ốm và vật nuôi của anh ta run rẩy”, một nguyên nhân phổ biến nhất của bệnh dẫn đến tử vong. Tỷ lệ tử vong cao đến mức đôi khi khiến một nửa số người trong các khu định cư ở biên giới có thể chết vì bệnh ốm sữa. Các bác sĩ đã sử dụng phương pháp điều trị hiện đại như trích máu ( bloodletting ), nhưng lại không mấy thành công vì nó không hề liên quan đến nguyên nhân gây bệnh.
Các trường hợp bắt đầu được ghi nhận ở Ohio, Kentucky, Tennessee, Indiana và Illinois. Sự tàn khốc của bệnh nổi tiếng nhất vẫn là ở quận Henderson, Kentucky, dọc theo bờ sông Green. Trước những tổn thất do căn bệnh quái ác này gây ra, vào ngày 29 tháng 1 năm 1830, Đại hội đồng Kentucky đã trao phần thưởng lên tới 600$ cho bất kỳ ai tìm ra được nguyên nhân. Nhiều nhà khoa học trong khu vực đã cố gắng xác định nguyên nhân gây bệnh, nhưng không mấy thành công. Nút thắt chỉ bắt đầu được hé lộ khi một số nông dân bắt đầu nhận thấy chỉ cần dọn dẹp các bờ sông và chăn thả gia súc trên các cánh đồng được chăm sóc cẩn thận thì đã không còn sự xuất hiện của bệnh ốm sữa.
Cộng đồng Khoa học Y tế Hoa Kỳ đã không chính thức xác thực nguyên nhân gây ra bệnh sữa là độc tố tremetol của cây chữa rắn cắn trắng mãi cho đến năm 1928, khi những tiến bộ trong hóa sinh cho phép phân tích độc tố của cây.
“How could a disease, perhaps the leading cause of death and disability in the Midwest and Upper South for over two centuries, go unrecognized by the medical profession at large until 1928 ?” — William Snively, “Mystery of the milksick” ( 1967 ).
Tạm dịch: “Làm thế nào mà một căn bệnh, có thể là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong và tàn tật ở Trung Tây và Thượng Nam trong hơn 2 thập kỷ, lại không được công nhận bởi ngành y mãi cho đến năm 1928 ?” — William Snively, “Bí ẩn của ốm sữa” ( 1967 ).
Bác sĩ Anna Pierce Hobbs ( 1808 – 1869 ) thuộc Quận Hardin, Illinois, được ghi nhận là người đầu tiên của thế kỷ 21 tìm ra nguyên nhân cụ thể của căn bệnh này vào những năm 1830. Chuyện kể rằng lần đầu tiên cô biết về đặc tính của cây này và tác dụng của nó đối với con người là từ một phụ nữ Shawnee lớn tuổi, người có kiến thức sâu rộng về thảo mộc và các loài thực vật trong khu vực.
Được biết Hobbs đã di trú khi còn là một bé gái đến đất nước Illinois cùng bố mẹ. Cô trở lại Philadelphia, Pennsylvania, để theo học ngành y, các nghiên cứu của cô bao gồm điều dưỡng, hộ sinh và nhổ răng, đó là tất cả những gì mà phụ nữ thời đó có thể học về ngành y. Sau khi trở về miền nam Illinois, cô bắt đầu hành nghề và cũng đồng thời là một giáo viên với cách sưng hô quen thuộc là Tiến sĩ Anna. Cô sớm kết hôn với Isaac Hobbs, người con trai của một nông dân láng giềng. Khi bệnh sữa bùng phát, Anna Hobbs đã nghiên cứu các đặc điểm của bệnh và ghi lại các kết quả trong nhật ký của cô. Hobbs xác định rằng bệnh ốm sữa này xảy ra theo mùa, khởi phát vào mùa hè và tiếp tục cho đến khi mùa sương giá đầu tiên. Cô bắt đầu ghi nhận rằng nó phổ biến ở gia súc hơn là các động vật khác và bắt đầu nghĩ rằng đó có thể là do một loại thực vật nào đó mà gia súc đang ăn.
Truyền miệng kể rằng trong khi theo dõi gia súc để tìm kiếm nguyên nhân, bác sĩ Hobbs đã tình cờ gặp một phụ nữ Shawnee lớn tuổi, người mà cô kết bạn. Trong cuộc trò chuyện giữa họ, người phụ nữ Shawnee nói với cô rằng cây chữa rắn cắn trắng gây bệnh ốm sữa ở người. Lập tức Hobbs đã kiểm tra điều này bằng cách cho một con bê ăn cây và bắt đầu quan sát các đặc tính gây độc của nó khi con vật chết; so sánh với những con bê còn sống khác khi cho ăn những cây khác. Với bằng chứng đó, cô đã tập hợp các thành viên trong cộng đồng của mình để tiến hành đào bới và xóa sổ cây này khỏi khu định cư của họ. Mặc dù bác sĩ Hobbs đã học được thông tin có giá trị từ người phụ nữ Shawnee và đã có thời gian nghiên cứu thêm để chứng minh những bằng chứng đó, nhưng cô đã qua đời vào năm 1869, và không được công nhận chính thức từ cộng đồng y tế vì đã viết về bệnh ốm sữa.
Từ nguyên học
Tên chi Ageratina có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp mang nghĩa là “un-aging – không già đi”, liên quan đến việc những bông hoa của cây luôn giữ màu sắc của chúng trong suốt một thời gian dài. Tên này đã được Dioscorides sử dụng cho một số loại cây khác nhau.
Tính ngữ chỉ loài altissima có nghĩa là “the tallest – cao nhất”, có lẽ để ám chỉ rằng đây là loài cao nhất trong chi của nó.
Mặc dù độc là vậy, A. altissima vẫn có thể được sử dụng với mục đích y học. Trà từ rễ của cây đã được sử dụng để điều trị tiêu chảy, sỏi thận và sốt. Thuốc đắp nóng từ rễ có thể được sử dụng để trị rắn cắn.
Tài liệu tham khảo
- Ageratina altissima – Wikipedia Tiếng Anh
- Tremetone – Wikipedia Tiếng Anh
- Milk sickness – Wikipedia Tiếng Anh