Nghịch lý dinh dưỡng từ hạt gạo lứt
Gạo lứt từ lâu đã trở thành biểu tượng quen thuộc trong thực đơn ăn sạch và giữ dáng của nhiều gia đình. Lớp cám nguyên vẹn giữ lại nhiều chất xơ, vitamin nhóm B cùng nguồn vi chất dồi dào hơn gạo trắng thông thường. Tuy nhiên, không ít người ăn gạo lứt đều đặn mỗi ngày lại gặp phải tình trạng thiếu máu do thiếu sắt hoặc cơ thể uể oải mà không rõ nguyên nhân.
Thủ phạm đứng sau nghịch lý này là acid phytic, hay còn gọi là phytate, một hợp chất tập trung chủ yếu ở lớp màng cám [1, 2]. Bản thân acid phytic là kho dự trữ phospho tự nhiên của hạt giống phục vụ cho quá trình sinh trưởng [1]. Nhưng đối với hệ tiêu hóa con người, hợp chất này lại đóng vai trò là một chất cản trở hấp thu vi chất dinh dưỡng [1, 2].
Cơ chế "bắt cóc" vi chất trong ruột non
Về mặt hóa học sinh học, acid phytic mang điện tích âm mạnh nên có xu hướng tạo phức chelate không tan với các cation kim loại mang điện tích dương [1, 7]. Khi chúng ta ăn cơm gạo lứt, hợp chất này lập tức liên kết chặt chẽ với các khoáng chất thiết yếu như sắt, kẽm, canxi và magie [4, 7]. Hợp chất phức hợp kết tủa này không thể hòa tan trong dịch tiêu hóa và không được niêm mạc ruột hấp thu [2, 7].
Hậu quả là các vi chất quan trọng bị cuốn thẳng ra ngoài theo đường phân thay vì đi vào vòng tuần hoàn nuôi dưỡng cơ thể non trẻ hay tái tạo tế bào [4, 7]. Dù bản thân hạt gạo lứt chứa hàm lượng sắt và kẽm thô cao hơn gạo xát trắng, lượng khoáng chất thực tế thẩm thấu vào máu lại bị sụt giảm nghiêm trọng [3, 5]. Khả năng hấp thu kẽm phản ánh qua tế bào ruột Caco-2 bị ức chế rõ rệt bởi sự xuất hiện của acid phytic và tỷ lệ tương quan nghịch rất chặt chẽ [2].
Bằng chứng khoa học về mức độ kìm hãm hấp thu
Nhiều nghiên cứu lâm sàng và trong phòng thí nghiệm đã đo lường chính xác mức độ cản trở của phytate đối với từng loại khoáng chất. Một thử nghiệm lâm sàng năm 2009 tại Philippines trên 12 người trưởng thành khỏe mạnh sử dụng đồng vị phóng xạ sắt đã so sánh trực tiếp gạo lứt và gạo trắng cùng giống PSB Rc72H [3]. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng sắt thô ở gạo lứt cao gần gấp đôi gạo trắng (1,1 mg/100 g so với 0,6 mg/100 g), nhưng lượng acid phytic ở gạo lứt lại cao gấp 3,5 lần (290,1 mg/100 g so với 84,0 mg/100 g) [3]. Lượng sắt hấp thu thực tế vào hồng cầu sau 14 ngày ăn đơn lẻ hai loại gạo là tương đương nhau, chỉ đạt 0,13 mg ở gạo lứt và 0,14 mg ở gạo trắng [3].
Một nghiên cứu in vitro năm 2000 đánh giá khả năng sinh khả dụng của sắt khi bổ sung cám gạo nhằm mô phỏng gạo lứt [4]. Khi bổ sung cám gạo ở mức 4,76% và 9,09%, tỷ lệ sắt có thể thẩm tách hấp thu giảm mạnh từ 9,65% xuống lần lượt chỉ còn 4,04% và 1,82% [4]. Khi dùng men phytase thủy phân acid phytic, độ hấp thu sắt ở các mẫu này tăng vọt lên mức 25,30% đến 28,20% [4]. Phân tích đa biến khẳng định chính acid phytic, chứ không phải chất xơ, là tác nhân chính gây ức chế khoáng chất [4].
Đối với kẽm, nghiên cứu năm 2021 ghi nhận hiệu suất hấp thu kẽm qua tế bào Caco-2 có mối tương quan nghịch rõ rệt với hàm lượng phytate (r = -0,665, P = 0,018) [2]. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), nếu tỷ lệ mol giữa acid phytic và kẽm vượt quá 15, tỷ lệ hấp thu kẽm của bữa ăn sẽ rớt xuống dưới mức 15% [2]. Các nghiên cứu trên người chỉ ra rằng khi tỷ lệ mol này tăng từ 2,9 lên 11,5, lượng kẽm hấp thu vào cơ thể sụt giảm có ý nghĩa thống kê [2]. Tác động ức chế khoáng chất còn xảy ra với magie; nghiên cứu năm 2004 trên 8-9 người lớn khỏe mạnh chỉ ra acid phytic làm giảm tỷ lệ hấp thu magie biểu kiến từ 32,5% xuống 13,0% theo cơ chế phụ thuộc liều [5].
Hiểu lầm: Càng nhiều khoáng chất thô thì càng bổ?
Nhiều người tiêu dùng tin rằng bảng thành phần dinh dưỡng in trên bao bì chứa bao nhiêu miligam sắt hay kẽm thì cơ thể sẽ nhận được trọn vẹn bấy nhiêu. Đây là hiểu lầm rất phổ biến giữa "hàm lượng vi chất tổng số" và "độ khả dụng sinh học" [1, 5]. Nếu một loại ngũ cốc chứa gấp đôi lượng kẽm nhưng lại chứa lượng phytate đủ để khóa chặt toàn bộ khoáng chất đó thì giá trị nuôi dưỡng thực tế không hề vượt trội [5, 6].
Một ngộ nhận khác là nghĩ rằng chất xơ trong gạo lứt gây cản trở hấp thu sắt. Bằng chứng thực nghiệm đã chứng minh sau khi enzyme loại bỏ acid phytic, sự hiện diện của chất xơ không còn làm suy giảm mức hấp thu sắt [4]. Do đó, mục tiêu giải phóng dưỡng chất của hạt gạo lứt không phải là loại bỏ chất xơ quý giá mà là tìm cách bất hoạt hoặc phân cắt liên kết phân tử của acid phytic [1, 3].
Bí quyết ngâm nước ấm và nảy mầm để kích hoạt enzyme
Acid phytic không phải là một hợp chất bất biến. Tự nhiên đã trang bị sẵn bên trong hạt giống một loại men nội sinh có tên là phytase, có khả năng bẻ gãy liên kết este photphat và giải phóng khoáng chất [1, 2]. Men phytase chỉ được kích hoạt mạnh mẽ khi hạt tiếp xúc với độ ẩm và nhiệt độ thích hợp trong quá trình nảy mầm hoặc ngâm ủ [1, 2].
Nghiên cứu công bố năm 2021 cho thấy men phytase trong hạt gạo có tính bền nhiệt và đạt đỉnh hoạt tính cao nhất ở 50 độ C [1]. Khi ngâm gạo lứt nảy mầm liên tục trong 36 giờ ở nhiệt độ 50 độ C, hoạt tính phytase tăng vọt giúp hàm lượng acid phytic giảm sâu đáng kể so với khi ngâm ở 30 độ C [1]. Tổng lượng kẽm hấp thu tính toán (TAZ) ở gạo lứt nảy mầm ngâm ở 50 độ C cao hơn rõ rệt so với hạt chưa ngâm hoặc hạt ngâm ở 30 độ C [1]. Một nghiên cứu năm 2008 cũng chỉ ra thời gian nảy mầm kéo dài ở 30 độ C giúp loại bỏ từ 4% đến 60% lượng acid phytic [6].
Tuy vậy, việc ngâm và nảy mầm trong nước đơn thuần cũng cần chú ý vì các bước xử lý ướt có thể gây thất thoát từ 1% đến 20% chất khô và kẽm [6]. Việc ngâm hạt nguyên vỏ ở 25 độ C suốt 24 giờ mà không canh nhiệt độ chỉ loại bỏ được dưới 20% acid phytic [6].
Lên men và các giải pháp vi sinh tự nhiên
Phương pháp lên men vi sinh là công cụ hiệu quả nhất được khoa học ghi nhận để loại bỏ rào cản kháng dinh dưỡng. Dữ liệu thực nghiệm năm 2008 cho thấy các biện pháp lên men giúp loại bỏ từ 56% đến 96% hàm lượng acid phytic trong gạo lứt [6]. Vi khuẩn sinh acid lactic hoặc nấm men giải phóng các enzyme phytase vi sinh vật ngoại sinh, phá vỡ cấu trúc bền vững của phytate nhanh chóng [7, 8].
Nghiên cứu năm 2014 sử dụng chủng vi khuẩn lên men Lactobacillus sakei Wikim001 có hoạt tính phytase cao để xử lý chiết xuất gạo lứt [7]. Kết quả trên tế bào SaOS-2 và đại thực bào tủy xương cho thấy chiết xuất gạo lứt sau lên men giúp tăng sinh nguyên bào xương lên 136%, tăng hoạt tính phosphatase kiềm thêm 129%, đồng thời làm giảm 60% sự tăng sinh tế bào hủy xương [7]. Điều này mở ra tiềm năng lớn của các sản phẩm gạo lứt lên men đối với sức khỏe hệ xương khớp thông qua việc giải phóng khoáng chất [7].
Ai nên thận trọng khi ăn gạo lứt thường xuyên?
Mặc dù gạo lứt đem lại nhiều lợi ích về chất xơ và kiểm soát đường huyết, một số nhóm đối tượng cần đặc biệt lưu ý nguy cơ thiếu hụt vi chất. Người đang bị thiếu máu do thiếu sắt hoặc phụ nữ mang thai có nhu cầu khoáng chất tăng cao không nên dùng gạo lứt nấu khô truyền thống như nguồn tinh bột duy nhất trong mọi bữa ăn [3, 5]. Trẻ nhỏ trong giai đoạn phát triển nhanh và người có hội chứng kém hấp thu cũng rất dễ bị ảnh hưởng nếu tỷ lệ phytate trong bữa ăn vượt ngưỡng an toàn [2].
Người cao tuổi có mật độ xương suy giảm hoặc ăn uống kém cần chú ý cân đối giữa gạo lứt và các nguồn thực phẩm giàu khoáng dễ hấp thu [2, 4]. Nếu bạn đang có bệnh nền mãn tính hoặc nằm trong nhóm nguy cơ thiếu hụt vi chất, hãy tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng để xây dựng khẩu phần hợp lý thay vì áp dụng máy móc các chế độ ăn kiêng khắt khe.
Hướng dẫn chế biến và phối hợp bữa ăn khoa học
Để vừa tận dụng chất xơ cùng các chất chống oxy hóa trong màng cám, vừa không lo bị "khóa" sắt và kẽm, người tiêu dùng có thể áp dụng các bước thực hành đơn giản sau:
- Ngâm gạo nước ấm: Trước khi nấu, nên ngâm gạo lứt trong nước ấm khoảng 40-50 độ C trong vài giờ để kích thích enzyme phytase nội sinh hoạt động mạnh [1]. Tránh chỉ ngâm nước lạnh qua loa vì hiệu quả phân giải phytate ở nhiệt độ phòng rất thấp [1, 8].
- Thử nghiệm gạo lứt nảy mầm hoặc lên men: Chọn mua các sản phẩm gạo mầm hoặc tự ủ hạt nứt nanh trước khi nấu giúp lượng kẽm hấp thu ước tính gia tăng đáng kể [1, 8].
- Kết hợp đa dạng thực phẩm trong bữa ăn: Nghiên cứu năm 2009 khẳng định khi gạo lứt được ăn cùng bữa ăn hoàn chỉnh có thịt, cá và rau củ, lượng sắt hấp thu thực tế tăng từ 0,13 mg lên 0,36 mg [3]. Sự có mặt của đạm động vật và vitamin C từ rau củ quả tươi sẽ hỗ trợ hóa lỏng các liên kết khoáng, bù đắp ảnh hưởng của phytate [3, 5].
- Ăn xen kẽ nguồn tinh bột: Không nhất thiết phải ăn 100% gạo lứt trong mọi bữa ăn; việc dùng xen kẽ với gạo xát dối hoặc bổ sung vi chất hợp lý sẽ giúp cân bằng dinh dưỡng dài lâu [3, 5].
Gạo lứt vẫn là một loại ngũ cốc nguyên hạt giàu dinh dưỡng và giá trị phòng ngừa bệnh tật [1]. Hiểu rõ bản chất ức chế của acid phytic giúp chúng ta thay đổi thói quen sơ chế bằng cách ngâm ấm, ủ mầm và kết hợp món ăn thông minh, biến hạt gạo thành nguồn nuôi dưỡng toàn diện cho cơ thể [1, 3, 5].
