Nhiều người duy trì chế độ ăn nhiều rau xanh, ngũ cốc và các loại đậu với mong muốn thanh lọc cơ thể và bổ sung khoáng chất. Dù vậy, không ít trường hợp xét nghiệm vẫn ghi nhận tình trạng thiếu hụt kẽm – vi chất đóng vai trò quan trọng đối với miễn dịch và tăng trưởng tế bào. Nguyên nhân chủ yếu nằm ở việc các chất kháng dinh dưỡng trong thực vật cản trở hấp thu khoáng chất này tại đường tiêu hóa.

Việc bổ sung một lượng hợp lý đạm động vật như thịt, cá hoặc sữa vào bữa ăn chứa rau củ giúp giải quyết nút thắt trên. Lượng protein từ động vật cung cấp các axit amin đặc hiệu, đặc biệt là nhóm chứa lưu huỳnh như methionine, giúp giữ kẽm ở dạng hòa tan và tạo điều kiện cho ruột non hấp thu dễ dàng.

Rào cản phytate trong thực phẩm thực vật

Trong các loại ngũ cốc nguyên cám, ngô, gạo và cây họ đậu, phytate (axit phytic) tồn tại như một hợp chất lưu trữ phốt pho tự nhiên [1, 5]. Axit phytic mang điện tích âm trên toàn bộ dải pH của ruột non, do đó nó nhanh chóng liên kết với các ion kim loại hóa trị hai mang điện tích dương [1]. Trong số các ion này, kẽm là khoáng chất dễ bị tổn thương nhất trước hoạt động tạo phức của phytate [1].

Dạng phytate chứa 6 và 5 gốc phốt phát (inositol hexaphosphate và pentaphosphate) tạo ra các phức hợp không hòa tan rất bền vững với kẽm, làm giảm mạnh khả năng hấp thu của cơ thể từ các bữa ăn hỗn hợp [2]. Ngược lại, các dạng phốt phát thấp hơn hầu như không gây tác động tiêu cực [2]. Bên cạnh đó, sự hiện diện của canxi có thể phản ứng với phytate tạo thành chất kết tủa và kéo theo kẽm bám vào kết tủa này, làm trầm trọng thêm sự suy giảm sinh khả dụng [2, 3].

Tình trạng thiếu kẽm cận lâm sàng và mức kẽm dưới mức tối ưu đã được ghi nhận ở nhiều nhóm dân cư tại cả các quốc gia kém phát triển lẫn công nghiệp hóa [2]. Thiếu kẽm có thể dẫn đến suy giảm miễn dịch, viêm da nặng, vết thương chậm lành, chậm phát triển sinh dục và rối loạn chuyển hóa carbohydrate, lipid và protein [3].

Cơ chế giữ kẽm hòa tan của đạm động vật

Lượng protein trong bữa ăn mang lại tác động tích cực đến khả năng hấp thu kẽm nói chung [2]. Khi thức ăn từ thịt, cá, trứng hoặc sữa đi vào ống tiêu hóa, quá trình phân giải protein giải phóng ra các axit amin tự do và các peptide ngắn [2, 6]. Một số axit amin có khả năng giải hấp kẽm ra khỏi các phức hợp kết tủa do phytate tạo thành, từ đó cải thiện sinh khả dụng của khoáng chất [4].

Đặc biệt, các axit amin như methionine (một axit amin chứa lưu huỳnh) và histidine, cùng các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp, có thể liên kết trực tiếp với kẽm ở độ pH ruột để tạo thành các phức hợp phối tử hòa tan [1, 6]. Các phức hợp hòa tan này ngăn chặn kẽm bị phytate tóm giữ và kết tủa [5]. Nhờ vậy, phức hợp kẽm - axit amin được vận chuyển đến màng tế bào biểu mô ruột (brush border membrane) và hấp thu thuận lợi qua các kênh vận chuyển axit amin chuyên biệt [5].

Ngoài ra, quá trình tiêu hóa casein trong sữa tạo ra casein phosphopeptides (CPP) [6, 8]. Mỗi phân tử CPP có thể tạo phức chelate với tối đa 6 ion kẽm, đóng vai trò như một lá chắn bảo vệ khoáng chất này khỏi sự liên kết của phytate [5].

Bằng chứng khoa học về tác động tương hỗ

Tác động cải thiện hấp thu kẽm nhờ nguồn đạm và các peptide đã được xác nhận qua nhiều mô hình nghiên cứu thực nghiệm và đánh giá dinh dưỡng:

  • Mô hình tế bào biểu mô ruột người Caco-2 và chuột cống non (1996): Thử nghiệm trên tế bào Caco-2 cho thấy phytate làm giảm độ gắn kết và thu nhận kẽm xuống còn 79% so với đối chứng [6]. Khi bổ sung CPP ở nồng độ 14 micromol/L, độ gắn kết và hấp thu kẽm tăng trở lại mức 94% [6]. Tuy nhiên, nếu tăng nồng độ CPP lên 36 và 72 micromol/L, độ gắn kết và hấp thu lại giảm xuống còn 75% và 39% [6]. Trên chuột cống con bú mẹ, việc bổ sung CPP cũng cải thiện sự hấp thu kẽm và canxi từ dung dịch chứa phytate và chế độ ăn bột yến mạch [6].
  • Nghiên cứu can thiệp bữa ăn ở người (2021 tổng hợp): Thử nghiệm của Hansen và cộng sự ghi nhận mức hấp thu kẽm ở người cao hơn đáng kể (p < 0,05) khi bổ sung CPP vào bữa ăn ngũ cốc từ bột gạo có hàm lượng phytate thấp (20 mg mỗi khẩu phần, kết hợp bột sữa gầy, đậu Hà Lan, cà rốt, súp lơ, bông cải xanh và tỏi tây) [5]. Dù vậy, việc bổ sung CPP không tạo ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p > 0,05) khi dùng trên nền ngũ cốc nguyên cám chứa hàm lượng phytate cao hơn [5].
  • Đánh giá khẩu phần ăn bổ sung tại các nước thu nhập thấp (2010): Phân tích trên 26 món ăn bản địa và 27 sản phẩm chế biến thương mại cho thấy hàm lượng phytate cao nhất ở ngũ cốc thô và đậu (khoảng 600 mg/100 g trọng lượng khô), tiếp đến là ngũ cốc tinh chế (khoảng 100 mg/100 g) và thấp nhất ở củ nhiều tinh bột (< 20 mg/100 g) [7]. Ngưỡng tỷ lệ mol mong muốn để đảm bảo hấp thu khoáng chất là phytate:kẽm < 18, phytate:sắt < 1 và phytate:canxi < 0,17 [7]. Nghiên cứu chỉ ra rằng tỷ lệ mong muốn cho phytate:kẽm chỉ đạt được ở 70% số thực phẩm khảo sát, chủ yếu thông qua việc làm giàu bằng thức ăn nguồn gốc động vật hoặc bổ sung vi chất [7].
  • Đánh giá về enzyme phytase (2013): Tổng hợp 5 nghiên cứu đo lường sinh khả dụng kẽm ở người bằng đồng vị bền khẳng định phytase nguồn gốc từ Aspergillus niger giúp giải phóng kẽm khỏi phytate, tuy nhiên dữ liệu hiện tại vẫn chưa đủ để đưa ra liều lượng hoạt độ phytase tối ưu cho kẽm [8].

Lợi ích và giới hạn của các bằng chứng

Các nghiên cứu thực nghiệm và đánh giá dinh dưỡng đã làm rõ cơ chế bảo vệ ion kẽm của protein và các axit amin tự do như methionine, histidine khi có mặt chất ức chế [1, 6]. Việc phối hợp đạm động vật giúp tận dụng tối đa nguồn vi chất từ thực vật mà không cần loại bỏ hoàn toàn các loại rau củ giàu xơ.

Mặc dù vậy, bằng chứng khoa học cũng chỉ ra những giới hạn nhất định. Các tỷ lệ dự đoán tương tác khoáng chất phần lớn bắt nguồn từ nghiên cứu trên động vật và cần thêm các nghiên cứu mục tiêu để áp dụng chính xác cho người [4]. Thêm vào đó, tác dụng của protein không đồng nhất; ví dụ protein casein đơn lẻ có thể có tác dụng ức chế nhẹ hấp thu kẽm so với các nguồn protein khác [2]. Nồng độ CPP quá cao cũng từng được ghi nhận làm giảm hấp thu kẽm trên mô hình tế bào [6]. Hiệu quả của các peptide như CPP cũng giảm đi rõ rệt trên các bữa ăn chứa lượng phytate quá lớn [5].

Những hiểu lầm thường gặp khi bổ sung kẽm

Một hiểu lầm phổ biến là ăn thật nhiều rau củ và các loại đậu giàu kẽm thì cơ thể sẽ nhận đủ khoáng chất này. Thực tế, dù thực vật chứa hàm lượng kẽm đáng kể, sự hiện diện đồng thời của phytate khiến tỷ lệ hấp thu thực tế rất thấp [4, 7]. Trừ khi phytate được loại bỏ bớt hoặc có chất hỗ trợ hòa tan, phần lớn kẽm sẽ bị đào thải theo phân [1, 5].

Hiểu lầm khác là có thể uống viên bổ sung sắt và kẽm cùng lúc trong bữa ăn để tăng hiệu quả. Nghiên cứu cho thấy sắt có thể gây tác động tiêu cực đến sự hấp thu kẽm nếu dùng chung dưới dạng viên bổ sung vi chất, dù lượng sắt tương đương được bổ sung trực tiếp vào món ăn lại không gây ảnh hưởng này [2]. Ngoài ra, kim loại nặng cadmi tích tụ từ môi trường ô nhiễm cũng là một yếu tố ức chế hấp thu kẽm [2].

Nhóm đối tượng cần thận trọng

Phụ nữ mang thai, trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ là những nhóm có nhu cầu kẽm rất cao cho sự phát triển và phân chia tế bào, nên dễ tổn thương nhất trước tình trạng thiếu vi chất [5, 7]. Nhóm đối tượng này cần đặc biệt lưu ý không áp dụng các chế độ ăn thuần hạt thô hoặc bổ sung dặm hoàn toàn từ thực vật chưa qua xử lý khử phytate [7].

Người đang gặp các vấn đề bệnh lý mạn tính về đường tiêu hóa, bệnh thận hoặc đang phải dùng các chất tạo phức như EDTA cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa [2]. Những người đang sử dụng đồng thời các sản phẩm bổ sung sắt liều cao cũng cần có sự hướng dẫn của cán bộ y tế để tránh hiện tượng cạnh tranh hấp thu khoáng chất tại ruột [2].

Gợi ý phối hợp thực phẩm trong bữa ăn hàng ngày

Để tối ưu hóa sự hấp thu kẽm từ rau củ và ngũ cốc, người tiêu dùng có thể áp dụng các biện pháp chế biến và kết hợp thực phẩm hợp lý:

  • Kết hợp đạm động vật vào bữa ăn nhiều tinh bột: Nấu chung một lượng thịt, cá, tôm hoặc trứng cùng với các món đậu, ngũ cốc hoặc rau củ [1, 4]. Các axit amin chứa lưu huỳnh như methionine từ thịt cá sẽ đóng vai trò chất giữ hòa tan tự nhiên cho kẽm [1, 6].
  • Giảm hàm lượng phytate trước khi nấu: Áp dụng các phương pháp truyền thống như ngâm hạt, làm nảy mầm hoặc lên men thực phẩm họ đậu và ngũ cốc [2]. Các quá trình này kích hoạt enzyme phytase tự nhiên, giúp thủy phân các liên kết phytate và giải phóng khoáng chất [1, 5].
  • Ưu tiên ngũ cốc qua tinh chế hợp lý nếu hệ tiêu hóa kém: Ngũ cốc thô và đậu có lượng phytate lên tới khoảng 600 mg/100 g khô, trong khi ngũ cốc tinh chế giảm còn khoảng 100 mg/100 g và các loại củ nhiều tinh bột chỉ chứa dưới 20 mg/100 g [7]. Kết hợp đa dạng các loại củ và rau quả sẽ giảm bớt gánh nặng kháng dinh dưỡng [7].
  • Bổ sung các axit hữu cơ tự nhiên: Việc thêm các loại quả có vị chua chứa axit hữu cơ (như axit citric) vào bữa ăn cũng được ghi nhận có tác dụng tích cực trong việc duy trì độ hòa tan và hỗ trợ hấp thu kẽm tương tự như một số axit amin [2].

Chế độ ăn uống cân bằng giữa thực vật và động vật vẫn là giải pháp dinh dưỡng bền vững nhất. Thay vì ăn riêng rẽ, việc khéo léo kết hợp một lượng thịt cá vừa đủ vào các món ngũ cốc và rau củ sẽ giúp cơ thể khai thác trọn vẹn giá trị vi chất kẽm mà không làm mất đi lợi ích của chất xơ thực vật.