Nhiều người chuyển từ gạo trắng sang gạo lứt để hỗ trợ giảm cân, phòng ngừa tiểu đường và tăng cường chất xơ cho hệ tiêu hóa. Tuy nhiên, lớp cám nguyên vẹn của hạt gạo lứt cũng khiến loại ngũ cốc này tích tụ lượng asen vô cơ cao hơn đáng kể so với gạo đã qua xay xát kỹ. Thắc mắc phổ biến là liệu việc kết hợp các thực phẩm tự nhiên trong bữa ăn hằng ngày có thể giảm thiểu độc tính tiềm ẩn này hay không.
Câu trả lời dưới góc nhìn khoa học là có cơ sở: việc cung cấp đầy đủ folate (vitamin B9) giúp hỗ trợ hoạt động của chu trình chuyển hóa, từ đó thúc đẩy cơ thể bài tiết asen qua đường tiết niệu [1], [2]. Bổ sung các loại rau xanh lá đậm, đậu hoặc thực phẩm giàu folate khi dùng gạo lứt là một giải pháp dinh dưỡng thông minh và dễ thực hiện.
Cơ chế sinh hóa: Chu trình methyl hóa phụ thuộc folate
Khi xâm nhập vào cơ thể động vật có vú, asen vô cơ trải qua quá trình biến đổi sinh học để giảm độc tính và chuẩn bị cho việc đào thải [1], [3]. Quá trình này diễn ra chủ yếu thông qua các phản ứng methyl hóa sinh học (biomethylation) và phản ứng khử [1]. Trong đó, asen vô cơ độc hại được chuyển hóa tuần tự thành acid monomethylarsonic và sau đó là acid dimethylarsinic (DMA) [2]. Chất chuyển hóa DMA là dạng asen hữu cơ ít độc hơn và là dạng bài tiết chiếm ưu thế nhất trong nước tiểu [1], [3], [4].
Hoạt động methyl hóa này đòi hỏi sự tham gia trực tiếp của chu trình chuyển hóa một carbon (1-carbon metabolism) mà folate đóng vai trò trung tâm [2], [5], [6]. Enzyme methylenetetrahydrofolate reductase (Mthfr) giữ nhiệm vụ chuyển hướng các đơn vị một carbon giữa quá trình tổng hợp nucleotide và các phản ứng methyl hóa [1]. Tình trạng folate tốt rất quan trọng đối với quá trình tái methyl hóa homocysteine [6]. Khi chu trình này vận hành trơn tru nhờ đủ folate và cobalamin (vitamin B12), cơ thể sẽ dễ dàng chuyển asen thành dạng DMA hòa tan để thận lọc và thải ra ngoài theo nước tiểu [5], [4], [6].
Các nghiên cứu tiền lâm sàng trên chuột biến đổi gen
Các nghiên cứu trên mô hình động vật đã làm sáng tỏ mối liên hệ mật thiết giữa folate, các enzyme chuyển hóa và khả năng bài tiết asen:
Nghiên cứu công bố năm 2012 thực hiện trên chuột biến đổi gen bị bất hoạt gen Mthfr (chuột knockout) [1]. Các nhà nghiên cứu chia chuột thành các nhóm được nuôi bằng chế độ ăn đủ folate hoặc thiếu folate, sau đó tiêm natri arsenate với liều lượng 1 mg/kg trọng lượng cơ thể và thu thập nước tiểu trong lồng chuyển hóa sinh học [1]. Kết quả phân tích cho thấy, khi ăn cùng một chế độ ăn đối chứng đủ folate, những con chuột thiếu hoàn toàn gen Mthfr (-/-) bài tiết tổng lượng asen qua nước tiểu thấp hơn đáng kể so với chuột bình thường (+/+) hoặc chuột dị hợp tử (+/-) [1]. Chuột thiếu Mthfr cũng có nồng độ asen hóa trị 5 trong nước tiểu thấp hơn rõ rệt [1]. Đặc biệt, ngay cả ở những con chuột bình thường (kiểu dại), chế độ ăn thiếu hụt folate cũng khiến lượng bài tiết asen hóa trị 5 giảm đi rõ rệt so với nhóm ăn đủ folate [1]. Dữ liệu chứng minh tình trạng men Mthfr và hàm lượng folate trong thức ăn điều hòa đáng kể quá trình đào thải asen [1].
Trước đó, một nghiên cứu năm 2003 đã kiểm tra vai trò của protein gắn folate Folbp1 (folate binding protein-1) – một protein trung gian giúp tế bào thu nhận folate – trên chuột đột biến Folbp1 (-/-) và chuột đối chứng [3]. Kết quả cho thấy, so với chế độ ăn bình thường, tình trạng thiếu hụt folate trong chế độ ăn dẫn đến lượng asen bài tiết qua nước tiểu giảm xuống ở cả chuột đối chứng lẫn chuột biến đổi gen Folbp1 (-/-) [3]. Sự thiếu hụt folate khiến khả năng biến đổi sinh học và bài xuất asen giảm sút, từ đó làm gia tăng nguy cơ tích lũy độc chất [3].
Một nghiên cứu khác vào năm 2005 trên chuột thiếu protein gắn Folbp2 (Folbp2 -/-) cũng chỉ ra rằng việc thiếu hụt folate trong chế độ ăn làm sụt giảm sự đào thải các hợp chất asen hữu cơ qua nước tiểu [7]. Dù khiếm khuyết di truyền ở Folbp2 không làm thay đổi sự phân bố dạng asen, tình trạng thiếu folate vẫn trực tiếp cản trở quá trình biến đổi sinh học bình thường của asen [7].
Bằng chứng lâm sàng và dịch tễ học ở người
Không chỉ dừng lại ở mô hình động vật, các quan sát trên người cũng củng cố mạnh mẽ vai trò của folate đối với quá trình chuyển hóa asen:
Một thử nghiệm mù đôi có đối chứng giả dược công bố năm 2008 tiến hành trên nhóm dân cư có nồng độ folate huyết tương thấp [2]. Những người tham gia được can thiệp bổ sung acid folic trong 12 tuần [2]. Kết quả ghi nhận tỷ lệ phần trăm asen bài tiết qua nước tiểu dưới dạng DMA tăng lên, đồng thời nồng độ asen đo trong máu giảm xuống [2]. Điều này chứng minh việc bổ sung acid folic giúp cải thiện trực tiếp khả năng chuyển hóa và giải trừ asen khỏi tuần hoàn máu [2].
Khảo sát dinh dưỡng quy mô lớn tại Mỹ từ dữ liệu NHANES giai đoạn 2003-2006 đã phân tích 1.161 trẻ em (từ 6-19 tuổi) và 1.938 người trưởng thành (từ 20-85 tuổi) [4]. Các nhà nghiên cứu phát hiện mối liên hệ thuận giữa nồng độ folate và cobalamin trong huyết thanh với nồng độ DMA (đã hiệu chỉnh theo creatinine) trong nước tiểu ở cả hai nhóm tuổi [4]. Ngược lại, nồng độ folate và cobalamin huyết thanh tỷ lệ nghịch với homocysteine [4]. Kết quả gợi ý việc dung nạp folate và cobalamin có thể bảo vệ cơ thể trước độc tính của asen thông qua việc gia tăng chuyển hóa thành dạng DMA ít độc [4].
Nghiên cứu về chuyển hóa asen ở trẻ em năm 2016 cũng ghi nhận nồng độ folate huyết tương có ảnh hưởng tích cực đến tỷ lệ phần trăm DMA trong nước tiểu [6]. Nghiên cứu nhấn mạnh một hệ thống chuyển hóa 1-carbon hoạt động hiệu quả là điều cốt yếu để methyl hóa và đào thải asen, trong đó cơ chế bài tiết qua nước tiểu là con đường thải trừ asen chủ yếu ở người [6].
Giới hạn của các bằng chứng khoa học hiện tại
Mặc dù vai trò hỗ trợ của folate là rõ ràng, người tiêu dùng cần hiểu đúng về giới hạn của các nghiên cứu:
Thứ nhất, nhiều nghiên cứu cơ chế vẫn dựa trên động vật thí nghiệm với liều asen tiêm tĩnh mạch hoặc ổ bụng ở nồng độ cao [1], [3]. Quá trình hấp thu asen dạng vết qua đường tiêu hóa khi ăn gạo lứt hằng ngày có thể diễn ra chậm và chịu nhiều tác động khác nhau của hệ vi sinh đường ruột.
Thứ hai, folate không phải là "thuốc giải độc" vạn năng có thể triệt tiêu hoàn toàn tác hại của asen. Một nghiên cứu năm 2008 lưu ý rằng chưa có thử nghiệm nào chứng minh trực tiếp rằng việc tiêu thụ nhiều folate giúp ngăn ngừa hoàn toàn nguy cơ ung thư hay bệnh lý do nhiễm độc asen mạn tính [2]. Nghiên cứu MIREC tại Canada năm 2022 trên 364 cặp mẹ con cho thấy asen trong thai kỳ vẫn có thể liên quan đến bất lợi phát triển thần kinh của trẻ, và tình trạng folate của người mẹ không làm thay đổi mối liên quan này trong điều kiện phơi nhiễm asen thấp và folate đã ở mức cao [5].
Thứ ba, ở những người vốn đã có chế độ ăn đầy đủ dinh dưỡng, việc tăng thêm folate có thể không tạo ra sự khác biệt lớn đối với mức tích lũy asen lâu dài trong cơ thể. Nghiên cứu năm 2012 tại New Hampshire (Mỹ) trên quần thể đã đạt nhu cầu khuyến nghị (DRI) về vitamin B12 (97,1%) và folate (69,1%) không tìm thấy mối liên hệ mạnh mẽ giữa các yếu tố chuyển hóa 1-carbon với nồng độ asen tích lũy trong móng chân [8].
Những hiểu lầm thường gặp khi dùng gạo lứt
Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần uống viên bổ sung acid folic liều thật cao là có thể thoải mái ăn gạo lứt không kiểm soát nguồn gốc. Đây là một quan niệm sai lầm. Quá trình methyl hóa có ngưỡng bão hòa và không thể xử lý lượng kim loại nặng vượt mức cho phép.
Một hiểu lầm khác là nghĩ asen trong gạo lứt sẽ biến mất nếu nấu thật chín. Asen là nguyên tố vô cơ bền nhiệt, nhiệt độ nấu cơm thông thường không thể phá hủy được chất này. Do đó, việc can thiệp bằng cách giảm nồng độ asen trước khi nấu và hỗ trợ cơ chế đào thải tự nhiên của cơ thể từ bên trong thông qua dinh dưỡng là hai việc cần làm song song.
Ai nên thận trọng khi tiêu thụ?
Phụ nữ mang thai và trẻ nhỏ cần đặc biệt cẩn trọng với việc tiếp xúc asen. Nghiên cứu năm 2022 cảnh báo asen trong thai kỳ làm giảm cơ hội phát triển tối ưu hệ thần kinh của trẻ [5]. Đáng chú ý, nghiên cứu này cũng ghi nhận việc nạp acid folic vượt quá mức khuyến cáo (trên 1.000 microgam/ngày) trong thai kỳ có liên quan đến việc gia tăng nguy cơ dư thừa mỡ ở trẻ khi phơi nhiễm với asen [5]. Do đó, phụ nữ mang thai không nên tự ý lạm dụng viên uống acid folic liều cao mà không có chỉ định y khoa.
Những người mang biến thể di truyền bất hoạt men chuyển hóa folate (như đột biến Mthfr) hoặc có rối loạn hấp thu đường ruột sẽ có khả năng đào thải asen kém hơn người bình thường khi cùng ăn một lượng gạo [1], [2]. Nhóm đối tượng này nên tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng để tối ưu hóa nguồn folate và theo dõi sức khỏe định kỳ.
Ứng dụng thực tế: Cách kết hợp thực phẩm thông minh
Để tận dụng tối đa lợi ích dinh dưỡng của gạo lứt mà vẫn bảo vệ cơ thể, độc giả có thể áp dụng các bước sau trong sinh hoạt:
Xử lý gạo trước khi nấu: Ngâm gạo lứt trong nước ấm vài giờ và vo kỹ, đổ bỏ phần nước ngâm trước khi nấu giúp rửa trôi bớt một phần asen vô cơ bám trên bề mặt lớp cám.
Bữa ăn giàu folate: Kết hợp cơm gạo lứt cùng các loại rau củ tự nhiên giàu folate như rau bina (chân vịt), bông cải xanh, măng tây, đậu lăng, đậu đen và đậu gà. Chế biến rau bằng cách hấp hoặc xào nhanh để bảo toàn hàm lượng folate vốn dễ bị phân hủy bởi nhiệt độ cao và nước.
Bổ sung vitamin B12: Do chu trình chuyển hóa 1-carbon cần cả folate và cobalamin [4], [6], hãy bổ sung thêm các nguồn B12 như trứng, cá, thịt nạc hoặc nấm lên men để chu trình bài tiết DMA diễn ra tối ưu.
Đa dạng hóa nguồn tinh bột: Không nên phụ thuộc hoàn toàn vào gạo lứt cho mọi bữa ăn trong tuần. Hãy luân phiên thay thế bằng khoai lang, yến mạch, ngô hoặc hạt kê để giảm gánh nặng tích lũy kim loại nặng cho cơ thể.
Gạo lứt vẫn là một thực phẩm bổ dưỡng cho sức khỏe tim mạch và chuyển hóa nếu được sử dụng đúng cách. Bằng việc xây dựng thực đơn đa dạng, giàu rau củ chứa folate và chế biến gạo khoa học, chúng ta hoàn toàn có thể chủ động hỗ trợ cơ thể thanh lọc độc tố một cách an toàn và bền vững.
