Mùa hè nóng bức hoặc sau bữa tối, nhiều gia đình có thói quen ăn một cốc kem sữa mát lạnh để giải nhiệt và thư giãn. Tuy nhiên, ít người để ý bảng thành phần của kem công nghiệp và tự hỏi liệu thói quen này có ảnh hưởng gì đến bụng dạ hay không.
Câu trả lời ngắn gọn là có. Việc tiêu thụ thường xuyên kem sữa công nghiệp đưa vào cơ thể các chất phụ gia, đặc biệt là chất nhũ hóa, có thể làm mất cân bằng hệ vi sinh đường ruột, làm mỏng lớp dịch nhầy bảo vệ và thúc đẩy phản ứng viêm mạn tính tại niêm mạc ruột [1], [2], [3].
Chất nhũ hóa trong kem sữa phá vỡ hàng rào bảo vệ ruột thế nào?
Để tạo độ mịn mượt, giữ kết cấu ổn định và kéo dài hạn sử dụng, nhà sản xuất thường thêm chất nhũ hóa vào thực phẩm chế biến sẵn [1], [4], [3]. Hai chất nhũ hóa phổ biến là carboxymethylcellulose (CMC) và polysorbate 80 (P80) thường có mặt trong kem sữa, dầu ăn, bột làm bánh, kem phủ bánh và siro sô-cô-la [2]. Ngoài ra, nhóm phụ gia này còn gồm carrageenan (CGN), các loại gum và lecithin hướng dương [1], [3].
Một số chất nhũ hóa tổng hợp như CGN và CMC đi xuống đại tràng gần như nguyên vẹn và tương tác trực tiếp với vi khuẩn đường ruột [3]. Tại đây, CMC và P80 phá vỡ tương tác bình thường giữa cơ thể chủ và vi sinh vật, làm tăng hoạt tính phân hủy chất nhầy và thúc đẩy viêm của hệ vi sinh [4]. Khi ủ dịch nhầy ruột non của lợn trong ống nghiệm với CMC và P80, cấu trúc mạng lưới của lớp nhầy đã bị ảnh hưởng [3].
Trên mô hình chuột, việc dùng P80 làm giảm biểu hiện RNA của gen Muc2 (gen tạo protein chất nhầy), làm giảm độ dày lớp chất nhầy ở biểu mô ruột và làm tăng tính thấm của ruột [5]. Vi khuẩn đường ruột lúc này xâm nhập sâu hơn vào lớp nhầy và tiến sát biểu mô ruột hơn [5]. Khi hàng rào nhầy mỏng đi kết hợp với sự thay đổi độ thấm biểu mô, nồng độ các chất gây viêm như lipopolysaccharide (LPS - nội độc tố vi khuẩn), flagellin (protein lông roi của vi khuẩn có khả năng gây viêm) và LCN2 trong phân đều tăng lên [5], [3].
Sự suy giảm lợi khuẩn và trỗi dậy của vi khuẩn có hại
Tác động rõ rệt nhất của chất nhũ hóa là làm giảm độ đa dạng sinh học của hệ vi sinh đường ruột [1], [3]. Các nghiên cứu trên chuột chỉ ra rằng tiêu thụ P80 và CMC làm giảm nhóm vi khuẩn có lợi như Clostridiales và Lactobacillus, đồng thời làm tăng nhóm Gammaproteobacteria (vốn thúc đẩy viêm niêm mạc), Bacteroidales và Bacteroidetes [1]. Thậm chí, chuột mẹ tiêu thụ P80 có thể truyền tình trạng loạn khuẩn cho chuột con, làm tăng các nhóm Proteobacteria, Helicobactraceae, Campylobacterales và Desulfovibrionales ở thế hệ sau [1].
Đối với hệ vi sinh của người, việc tiếp xúc với P80 gây ra những biến đổi tương tự như ở bệnh viêm ruột (IBD) [2]. Phụ gia này làm suy giảm chi Bifidobacterium có lợi, giảm nhóm Clostridiales như chi Faecalibacterium, giảm chi Subdoligranulum và Clostridium leptum [1], [2]. Đây đều là những vi khuẩn quan trọng giúp sản xuất axit béo chuỗi ngắn (SCFA) nuôi dưỡng tế bào ruột [2]. Các chất nhũ hóa khác như iota carrageenan và mono-diglycerides cũng làm giảm Faecalibacterium, trong khi kappa carrageenan, lambda carrageenan và glyceryl stearate liên quan đến sự gia tăng bộ Bacteroidales [1].
Ngược lại, nhóm vi khuẩn có hại lại được kích thích phát triển. Ở chuột bị viêm hồi tràng do thuốc indomethacin, P80 làm bệnh nặng hơn, giảm độ đa dạng alpha của vi sinh vật, thúc đẩy nhóm vi khuẩn sinh sunfua gồm họ Enterobacteriaceae và kích thích hành vi di chuyển bầy đàn (swarming) của loài Proteus mirabilis liên quan đến bệnh viêm ruột [2]. Tiền xử lý bằng kháng sinh giúp xóa bỏ tác hại này, chứng tỏ tình trạng loạn khuẩn đóng vai trò then chốt [2].
Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và trên động vật nói gì?
Một nghiên cứu công bố năm 2021 và 2022 nhắc đến mô hình mảng phản ứng sinh học thu nhỏ (MiniBioReactor Array) kiểm tra 20 chất nhũ hóa trên mẫu phân người khỏe mạnh [1], [2]. Kết quả cho thấy không chỉ P80 và CMC mà cả carrageenan, gum và lecithin hướng dương đều gây loạn khuẩn [1]. Xử lý bằng P80 làm thay đổi độ đa dạng beta và giảm sự phát triển của Streptococcus cùng Faecalibacterium [2]. Một thử nghiệm khác ủ phân người với P80 hoặc CGN trong 24 giờ cũng ghi nhận sự thay đổi thành phần vi sinh và hoạt động sản xuất SCFA [3]. Phân tích bộ phiên mã (meta-transcriptome) vi sinh vật người sau khi tiếp xúc P80 cho thấy sự gia tăng các quá trình liên kết axit nucleic, cấu trúc ribosome, liên kết ion, liên kết nucleotide, hoạt động đồng phân hóa và oxy hóa khử [2].
Nghiên cứu công bố năm 2020 trên chuột biến đổi gen (chuột kiểu dại và chuột thiếu gen IL-10) đã làm rõ cơ chế chất nhũ hóa kích hoạt vi khuẩn gây bệnh có điều kiện (pathobiont) [6]. Đáng chú ý, ở những con chuột hoàn toàn không có vi sinh vật (germ-free) hoặc chuột chỉ mang hệ vi sinh đơn giản (ASF), CMC và P80 không gây mỏng lớp nhầy hay gây viêm ruột [4], [6], [3]. Tuy nhiên, khi cấy chủng vi khuẩn E. coli bám dính xâm lấn (AIEC - chủng liên quan đến bệnh Crohn) vào các con chuột này rồi cho dùng CMC hoặc P80, chúng liền bị viêm ruột mạn tính và rối loạn chuyển hóa [4], [6]. Ở chuột thiếu gen IL-10 hoặc thiếu thụ thể TLR5, chất nhũ hóa làm tăng vi khuẩn phân hủy chất nhầy và gây viêm ruột nặng [6], [3]. Trong ống nghiệm, chất nhũ hóa trực tiếp kích hoạt các cụm gen độc lực của AIEC, giúp chúng tăng khả năng di chuyển và bám dính vào tế bào biểu mô ruột [4], [6].
Không dừng lại ở ruột, nghiên cứu năm 2016 cho chuột uống P80 qua ống thông dạ dày cho thấy sự suy giảm dung nạp đường huyết, tăng insulin máu, thay đổi men gan, ty thể gan to hơn, kích thước túi mật tăng và nồng độ axit mật DCA cao hơn so với nhóm đối chứng [5]. Một nghiên cứu khác năm 2019 trên chuột đực và chuột cái còn phát hiện CMC và P80 làm tăng tích tụ mỡ, thay đổi biểu hiện neuropeptide kiểm soát ăn uống, đồng thời làm thay đổi hành vi giống lo âu ở chuột đực và giảm hành vi xã hội ở chuột cái [7].
Bằng chứng trên người và những giới hạn cần biết
Phần lớn dữ liệu hiện nay đến từ mô hình động vật và ống nghiệm, do đó các nhà khoa học nhấn mạnh nhu cầu cấp thiết phải có thêm các thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng trên người với liều lượng phụ gia sát thực tế [1], [4]. Hiện tại, kết quả nghiên cứu trên người vẫn còn hạn chế và đôi khi trái ngược nhau [8].
Một thử nghiệm lâm sàng đánh giá tác động của CMC trên người ghi nhận chất này làm thay đổi độ phong phú và đa dạng vi khuẩn, dẫn đến tăng mức Roseburia [2]. Một nghiên cứu mù đôi có đối chứng khác so sánh 7 người trưởng thành ăn chế độ giàu chất nhũ hóa với 9 người ăn chế độ không có chất nhũ hóa đã quan sát thấy những thay đổi trong hệ vi sinh vật và hệ chất chuyển hóa đường ruột có thể liên quan đến các bệnh viêm mạn tính [8].
Tuy nhiên, một nghiên cứu cắt ngang trên 588 người trưởng thành lại không tìm thấy mối liên hệ giữa việc tiêu thụ thực phẩm chứa phụ gia với các dấu ấn sinh học về tăng tính thấm ruột, mặc dù có ghi nhận mối liên hệ với việc tăng mức độ viêm toàn thân [8]. Bên cạnh đó, một thử nghiệm lâm sàng nhỏ đánh giá tính khả thi của chế độ ăn ít chất nhũ hóa cũng chưa cung cấp được bằng chứng lâm sàng về hiệu quả làm giảm hoạt động của bệnh viêm ruột (IBD) [4]. Về phía các chất tạo ngọt nhân tạo thường đi kèm trong thực phẩm chế biến, nghiên cứu trên chuột gợi ý chúng làm giàu vi khuẩn gây viêm tạo nội độc tố LPS, nhưng kết quả cho đến nay vẫn chưa nhất quán [8].
Hiểu lầm thường gặp về kem sữa và đồ ngọt công nghiệp
Hiểu lầm phổ biến nhất là chỉ lo ngại lượng đường hoặc chất béo gây tăng cân mà bỏ qua các chất phụ gia tạo cấu trúc. Thực tế, ngay cả các loại kem hoặc thực phẩm gắn mác "không đường" nhưng sử dụng chất tạo ngọt nhân tạo và chất nhũ hóa tổng hợp (như CMC, P80, carrageenan) vẫn có nguy cơ tác động tiêu cực lên hệ vi sinh và thúc đẩy vi khuẩn sinh nội độc tố [1], [8].
Hiểu lầm thứ hai là cho rằng các chất nhũ hóa có nguồn gốc tự nhiên thì hoàn toàn vô hại với đường ruột. Dữ liệu từ mô hình phản ứng sinh học cho thấy không chỉ chất tổng hợp như P80 và CMC, mà cả các chất chiết xuất tự nhiên như carrageenan (từ rong biển), các loại gum và lecithin hướng dương cũng có thể gây ra tình trạng loạn khuẩn đường ruột [1].
Hiểu lầm thứ ba là nghĩ rằng phụ gia thực phẩm tác động giống nhau ở tất cả mọi người. Nghiên cứu đã chứng minh chất nhũ hóa cần sự hiện diện của các vi khuẩn gây bệnh có điều kiện (như chủng AIEC) mới có thể kích hoạt phản ứng viêm mạnh mẽ [4], [6]. Do hệ vi sinh của mỗi cá nhân là khác nhau, mức độ nhạy cảm của niêm mạc ruột trước chất nhũ hóa cũng sẽ khác nhau [4], [6].
Ai nên thận trọng khi ăn kem sữa công nghiệp?
Nhóm đầu tiên cần đặc biệt lưu ý là những người mắc bệnh viêm ruột (IBD) như bệnh Crohn hoặc viêm loét đại tràng, cũng như người có tiền sử rối loạn tiêu hóa mạn tính [2], [6]. Ở những đối tượng có sẵn vi khuẩn nhạy cảm như AIEC hoặc Proteus mirabilis, việc nạp thêm chất nhũ hóa từ kem công nghiệp có thể làm tăng độc lực vi khuẩn và khiến tình trạng viêm niêm mạc trầm trọng hơn [2], [6].
Nhóm thứ hai là người đang bị béo phì, rối loạn dung nạp đường huyết, kháng insulin hoặc có vấn đề về chức năng gan mật. Bằng chứng trên động vật cho thấy chất nhũ hóa P80 có thể góp phần thúc đẩy viêm ruột liên quan đến béo phì, làm giảm dung nạp glucose và thúc đẩy tiến triển rối loạn chức năng gan [7], [5].
Phụ nữ mang thai và người có biểu hiện rối loạn lo âu cũng nên hạn chế nhóm thực phẩm siêu chế biến này. Dữ liệu bước đầu trên động vật cảnh báo việc tiêu thụ P80 ở mẹ có thể gây loạn khuẩn cho con cái, và chất nhũ hóa có thể tác động lên trục não - ruột làm ảnh hưởng đến hành vi lo âu [1], [7]. Nếu đang có bệnh nền hoặc đang dùng thuốc điều trị tiêu hóa, chuyển hóa, người dân nên tham khảo ý kiến bác sĩ về chế độ dinh dưỡng phù hợp.
Cách thưởng thức kem an toàn cho hệ tiêu hóa
Thay vì cắt bỏ hoàn toàn món ăn yêu thích, người tiêu dùng có thể thay đổi cách lựa chọn và chế biến. Khi mua kem đóng hộp tại siêu thị, hãy tập thói quen đọc kỹ nhãn thành phần và hạn chế các sản phẩm có liệt kê carboxymethylcellulose (CMC), polysorbate 80 (P80), carrageenan hay mono-diglycerides [1], [2]. Ưu tiên chọn các dòng kem có bảng thành phần tối giản, chỉ gồm sữa tươi, kem sữa (cream), đường tự nhiên và hương liệu tự nhiên.
Giải pháp tốt nhất là tự làm kem tại nhà bằng trái cây đông lạnh xay nhuyễn (như chuối, xoài, bơ) kết hợp với sữa chua tự nhiên. Cách làm này vừa giúp kiểm soát lượng đường, hoàn toàn không chứa chất nhũ hóa công nghiệp, lại bổ sung thêm lợi khuẩn từ sữa chua. Khi ăn kem, nên dùng với lượng nhỏ sau bữa ăn chính thay vì ăn lúc đói, đồng thời duy trì chế độ ăn hàng ngày giàu chất xơ từ rau củ quả để nuôi dưỡng các lợi khuẩn sản sinh SCFA như Faecalibacterium và Bifidobacterium [2].
Tóm lại, ăn một que kem sữa thỉnh thoảng sẽ không lập tức gây bệnh, nhưng thói quen tiêu thụ thường xuyên kem công nghiệp chứa chất nhũ hóa có thể âm thầm bào mòn lớp nhầy bảo vệ và làm nghèo nàn hệ vi sinh đường ruột [1], [3]. Dù cần thêm các nghiên cứu quy mô lớn trên người để khẳng định mức độ rủi ro chính xác, việc giảm bớt thực phẩm siêu chế biến và ưu tiên đồ ăn tự nhiên vẫn là nguyên tắc vàng để bảo vệ niêm mạc tiêu hóa [4], [8]. Hãy là người tiêu dùng thông thái bằng cách đọc kỹ nhãn thực phẩm trước khi đưa vào giỏ hàng.