Cây Cỏ ngọt (Stevia rebaudiana Bertoni) thuộc họ Cúc (Asteraceae), có nguồn gốc từ Paragoay (Nam Mỹ) đã được thổ dân Garani ở bắc Paragoay dùng làm ngọt thực phẩm và trị các bệnh về tim, huyết áp cao, béo phì từ nhiều thế kỷ trước, được Bertoni mô tả năm 1899, được Rasenack phát hiện vào năm 1908 nhưng mãi đến năm 1931 hai người Pháp là Bridel và Lavieille mới xác định được steviosid là chất ngọt cơ bản tạo nên độ ngọt của nó và dùng làm chất thay thế đường.

Đặc điểm thực vật học

Cỏ ngọt là cây thân thảo, đa niên, có thân rễ khỏe, mọc cạn từ 0 - 30 cm (tùy thuộc vào độ phì nhiêu, tơi xốp và mực nước ngầm của đất). Rễ của cây Cỏ ngọt gieo từ hột ít phát triển hơn rễ từ cành giâm.

Cỏ ngọt có dạng thân bụi, chiều cao trung bình khi thu hoạch là 50 - 60 cm, trong điều kiện thâm canh có khi cao tới 80 - 120 cm. Phân cành cấp 1 nhiều, chỉ đến khi ra hoa mới phân cành cấp 2, cấp 3. Cành cấp 1 thường xuất hiện ở những nách lá cách mặt đất 10 cm trên thân chính nhưng khi đốn cành có thể xuất hiện ở trên tất cả các đoạn trên thân.

Thân và cành Cỏ ngọt tròn, có nhiều lông, đường kính thân chỗ to nhất từ 5 - 8 mm, thân già có màu tím nâu, phần non màu xanh, có khả năng ra rễ bất định (dựa vào các đặc điểm này để đặt ra các quy trình kỹ thuật chăm sóc và thu hái thích hợp).

Lá Cỏ ngọt mọc đối theo từng cặp hình thập tự, phiến lá hình trứng ngược, có 12 - 16 răng cưa ở mép. Lá già dài từ 5 - 7 cm, rộng từ 1,5 - 2 cm, có 3 gân song song và các gân phụ phân nhánh. Trên một thân, số lá có thể đạt tới 70 - 90 lá.

Hoa Cỏ ngọt thuộc loại hoa đầu phức hợp, nhỏ, mọc ở đầu cành hay kẽ lá mọc thành hình xim 2 ngã, ở cuống chùm hoa có hai lá chét nhỏ. Trái nhỏ màu nâu thẫm 5 cạnh, khi chín dài 2 - 2,5 mm, có lông để gió đưa hột đi xa. Cây non gieo từ hột sinh trưởng yếu và chậm. Trọng lượng 1.000 hột từ 0,35 - 0,40 g.

Hóa chất trong Cỏ ngọt

Từ lá Cỏ ngọt, người ta đã chiết xuất được trên 11 chất có hàm lượng và độ ngọt khác nhau.

Steviosid là một diterpen glycosid. Hai glycosid chính tạo ra vị ngọt là steviosid và rebaudiosid. Steviosid chiếm 5 - 8% trọng lượng cành lá khô với 3 phân tử glucose kết hợp với steviol (một diterpen có chức rượu và carboxyl). Những hợp chất tương tự gồm rebaudiosid A, B, C, D, E, steviolbiosid và dulcosid A. Phần lớn đều cho vị ngọt.

Diễn biến khi cơ thể dùng Cỏ ngọt

Steviosid uống vào sẽ được thải ra theo phân. Phần lớn đều bị phân hóa bởi vi khuẩn ở ruột (manh tràng) thành steviolbiosid, steviol và glucose. Sau đó steviol sẽ biến thành các liên hợp trong gan và theo mật vào ruột và thải ra ngoài theo phân.

Steviosid ngọt gấp 300 lần đường mía, có ưu điểm hơn các chất đường hóa học khác là thiên nhiên từ cây cỏ và không độc, bền ở nhiệt độ cao, không bị thủy phân ở môi trường acid (độ chua của thức ăn) và không bị lên men trong thực phẩm, hay trong quá trình bảo quản.

Dược tính của Cỏ ngọt

Nghiên cứu tại Brazil trên thú vật đã công nhận các tính chất giảm đường huyết, hạ huyết áp. Năm 1996 một nghiên cứu dùng cao thô Cỏ ngọt với liều cao hơn làm cho ngọt thức ăn để thử trên Chuột nhắt, thấy có tính giãn mạch ở Chuột bình thường cũng như Chuột cao huyết áp. Nghiên cứu này cũng ghi nhận tính hạ huyết áp và lợi tiểu. Một nhóm nghiên cứu khác cũng ở Brazil chứng minh cao nước Cỏ ngọt làm hạ đường huyết và tăng mức dung nạp glucose trong khi thử nghiệm và sau khi nhịn đói qua đêm. Một nghiên cứu khác cho thấy các glycosid khác như steviol, isosteviol và glucosilsteviol của Cỏ ngọt ngăn chặn phản ứng sinh glucose trong cơ thể. Có tính chất làm mạnh tim, điều hòa nhịp tim được báo cáo đầu tiên ở nghiên cứu trên loài Chuột năm 1978.

Tính hạ huyết áp có thể do hoạt động của prostaglandin tạo ra tính lợi tiểu và giãn mạch. Một giả thuyết khác, có thể do steviol ức chế tái hấp thu natri ở tiểu quản thận, khiến nước và các chất hòa tan được bài tiết nhiều hơn mà không ảnh hưởng lên mức độ lọc ở cầu thận. Một số nghiên cứu khác chứng minh tính hạ huyết áp là do hoạt chất trong Cỏ ngọt chẹn kênh calci, lượng calci không vào được tế bào cơ trơn khiến cơ trơn không co thắt nên gây ra tính giãn mạch.

Một nghiên cứu lâm sàng về sự dung nạp glucose trên người tình nguyện. Mẫu nghiên cứu gồm 22 người, cho thấy dung nạp tốt và không có phản ứng phụ gì.

Phản ứng phụ và độc tính

Theo sách “An toàn cây thuốc” của Hiệp hội dược thảo Hoa Kỳ, cây Cỏ ngọt (Stevia rebaudiana) được sắp vào Nhóm I, có nghĩa là an toàn nếu dùng một cách đúng đắn.

Steviosid không gây độc tính cấp tính ở Chuột, Thỏ, Chuột lang và các loài Chim thí nghiệm. Hóa chất trong Cỏ ngọt được bài tiết không bị thay đổi cấu trúc, nên không gây đột biến, không có nguy cơ gây ung thư và không ảnh hưởng lên thai nhi. Trong một nghiên cứu ở Chuột đồng với liều cao 2,5 g steviosid/kg Chuột mỗi ngày không thấy phản ứng phụ hay độc tính và không tác dụng lên hệ sinh sản. Steviosid không thấy gây đột biến ở vi khuẩn thí nghiệm. Cho Chuột đồng dùng steviosid trong 6 tháng và Chuột nhắt dùng trong 2 năm không thấy ngộ độc hoặc sinh ung thư nào. Nên nhớ rằng liều dùng để tạo vị ngọt cho người dùng rất thấp: 1 - 10 viên steviosid (tương đương 60 - 600 mg steviosid hay 1,5 - 15 g lá Cỏ ngọt khô) nhưng đủ cho độ ngọt của 18 - 180 g đường mía mà chỉ cung cấp có 2,4 Calori, coi như năng lượng không đáng kể và không độc hại nào cả.

Sơ chế các sản phẩm từ Cỏ ngọt

Cỏ ngọt có thể làm nguyên liệu và các thành phẩm sau:

- Lá khô (làm trà đơn hoặc phối hợp với atisô…), làm xi rô, bột, hoặc chiết xuất steviosid để tẩm vào trà Nhân sâm - Đương quy - Nhân trần…

- Tinh thể hay bột steviosid (để cho vào cà phê, nước giải khát, chè ngọt, bánh mứt kẹo…).

- Với trà Cỏ ngọt bán trên thị trường là những gói cành lá Cỏ ngọt khô, có thể dùng để sắc uống với liều 3 - 9 g/ngày. Có thể sắc lấy nước đặc hơn để cho vô chè, cháo, cà phê… thay đường.

Cỏ ngọt ở Việt Nam

Cây Cỏ ngọt đầu tiên được đưa vào nước ta đầu thập niên 1980 từ Achentina, sau đó hột giống được Viện nghiên cứu cây trồng toàn Liên bang Nga mang tên Vavilov (VIR), Liên hiệp sản xuất củ cải đường Ucraina và kiều bào Việt Nam tại Canada gởi về. Từ đó, Trung tâm giống cây trồng Việt - Nga, Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp thuộc Bộ nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm đã tiến hành nhân giống, thuần hóa, chọn lọc và đã cùng với Viện dược liệu, Công ty dược liệu trung ương 2 TP.HCM, Trung tâm giống cây thuốc Đà Lạt, Xí nghiệp dược phẩm trung ương 2 Hà Nội, Viện dinh dưỡng quốc gia, Phòng thí nghiệm độc tính của Trường đại học tổng hợp Hà Nội, Phòng nuôi cấy mô của Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam và Viện sinh vật Viện khoa học Việt Nam đã tiến hành các thí nghiệm về nhân giống, trồng trọt, chế biến và thử nghiệm độc tính cũng như công dụng… Kết quả nhận được cho thấy cây Cỏ ngọt có những khả năng thích ứng trên những vùng sinh thái khác nhau của nước ta như Long An, Sông Bé, Đồng Nai, Lâm Đồng, Đăk Lăk, Hà Nội, Hà Tây, Hòa Bình, Vĩnh Phú, Yên Bái…

Cỏ ngọt trên thế giới

Steviosid ngọt gấp 300 lần đường mía, do đó lượng dùng mỗi lần cho một lần là không đáng kể nên coi như chất ngọt không năng lượng.

Steviosid được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới như Paragoay, Brasil, Nhật Bản, Mỹ, Đức, Hàn Quốc, Nga…

Steviosid được sử dụng trong y học để dùng cho người bệnh đái tháo đường, phòng chống xơ cứng động mạch, chống béo phì, huyết áp cao… Trong công nghiệp thực phẩm, steviosid là chất phụ gia điều vị (tạo vị ngọt không năng lượng) để sản xuất bánh mứt kẹo, rượu màu và nước giải khát cho các đối tượng ăn kiêng trong các chứng bệnh nêu trên. Do đó nhu cầu về nhập khẩu Cỏ ngọt của các nước ngày càng cao, là một triển vọng lớn cho nông nghiệp Việt Nam.

Công dụng chủ yếu của Cỏ ngọt là sử dụng trong công nghiệp thực phẩm và y dược học. Chất ngọt chủ yếu là steviosid có trong Cỏ ngọt chiếm từ 5 - 8% cỏ khô. Các chất ngọt trong lá Cỏ ngọt có thể sử dụng ở dạng thô (lá khô) như trà Cỏ ngọt (trà Stevia), nấu uống hoặc trộn với trà xanh, trà đen để uống, hoặc được chế biến thành xi rô, bột và tinh thể steviosid, dùng để làm chất thay thế đường, hoặc dùng trong công nghiệp thực phẩm: bánh mứt kẹo, nước hoa quả… Ưu điểm của các chất ngọt từ Cỏ ngọt là từ thiên nhiên và có tính bảo quản cao, khó bị mốc meo.

Hiện nay trên thế giới, theo kết quả nghiên cứu về tính an toàn của các chất phụ gia thực phẩm, người ta đã kiến nghị cấm dùng một số chất ngọt có hại cho người như cyclamat và saccharin đang có lẫn trong các loại thực phẩm, rượu và nước ngọt. Ở các nước phát triển và thành thị các nước đang phát triển phải hạn chế sử dụng các chất ngọt có năng lượng cao như đường mía, đường bắp, mật và bột ngũ cốc…, người ta đã đề nghị sử dụng chất ngọt từ Cỏ ngọt với mục đích thay thế cho các thức ăn giàu Calori, đáp ứng nhu cầu cho người bị bệnh đái tháo đường, cao huyết áp, mập phì… Từ năm 1991 ở các nước này dự kiến giảm 30% đường có năng lượng cao bằng các loại chất ngọt thay thế đường có năng lượng thấp, người ta sử dụng steviosid từ Cỏ ngọt để làm phụ gia trong công nghiệp thực phẩm. Ngoài ra người ta còn dùng nó để chế biến các loại kem đánh răng, kem làm mềm da, sữa làm mượt tóc…

Ở nước ta, Cỏ ngọt có thể cho năng suất 2 - 3 tấn lá khô/ha/năm. Cỏ ngọt không yêu cầu đất đai khắt khe lắm, rất thuận tiện cho việc phát triển kinh tế vườn, do vậy trồng Cỏ ngọt tăng thu nhập cho người sản xuất mà không làm giảm diện tích trồng lương thực. Với độ một vài ngàn hecta đất trồng Cỏ ngọt, nước ta có thể đáp ứng nhu cầu Cỏ ngọt trong nước và xuất khẩu Cỏ ngọt sang các nước lân cận, là nguồn thu nhập lớn lao cho kinh tế đất nước.

Hàng năm ở Nhật Bản người ta đã sử dụng tới 45 - 53 tấn steviosid trong công nghiệp bánh mứt kẹo, nước hoa quả, rượu màu, các món tráng miệng đông lạnh… Còn ở Paragoay, nơi đã sinh ra cây trồng quý giá này, người ta dùng Cỏ ngọt pha với trà làm nước giải khát. Hiện nay theo các tài liệu đã công bố, 3 nước dùng Cỏ ngọt trong công nghiệp thực phẩm nhiều nhất là Nhật Bản, Brasil và Paragoay. Âu châu và Mỹ đang trên đà gia tăng dùng Cỏ ngọt…

Trong những năm gần đây cây Cỏ ngọt mới được đưa thử nghiệm ở Việt Nam. Tuy loại cây trồng này là hoàn toàn mới đối với nước ta, nhưng do tính thích ứng rộng trên nhiều loại đất và vùng sinh thái khác nhau, nhất là ở các vùng cao nguyên, trung du và miền núi. Kỹ thuật nhân giống, gieo trồng và chăm sóc đơn giản, đầu tư không nhiều (trồng một lần sau 5 -10 năm mới phải trồng lại), việc thu hoạch sản phẩm dễ dàng, sản phẩm là cành lá khô nên có thể sử dụng làm nguyên liệu phục vụ trong y học và công nghiệp thực phẩm hoặc trực tiếp làm thành phẩm như các loại trà giải khát, chữa bệnh…

Nhiều nước trên thế giới đang đề nghị thay thế 30% đường mía (saccharose) bằng loại đường steviosid từ Cỏ ngọt.

DS. PHAN ĐỨC BÌNH - DS. DIỆU PHƯƠNG