Khoai sâm đất (yacon) ngày càng quen thuộc trong bữa ăn hàng ngày nhờ vị ngọt thanh, mọng nước và giòn mát. Nhiều người chuộng thái lát ăn sống như trái cây giải nhiệt, trong khi số khác lại thích đem hầm canh, xào thịt hoặc nấu chè nóng. Tuy nhiên, việc ăn sống hay nấu chín giúp hấp thu trọn vẹn chất dinh dưỡng quý giá nhất của củ này vẫn là băn khoăn của nhiều gia đình.

Để giữ trọn vẹn hoạt chất fructooligosaccharide (FOS) – một dạng chất xơ hòa tan prebiotic quý giá – ăn sống khoai sâm đất là lựa chọn tối ưu nhất. Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài khi nấu nướng, chuỗi FOS rất dễ bị đứt gãy và phân hủy thành các loại đường đơn thông thường, làm suy giảm đáng kể hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe đường ruột [1].

Khoai sâm đất: Kho tàng chất xơ FOS tự nhiên

Khoai sâm đất (tên khoa học là Smallanthus sonchifolius) có nguồn gốc từ vùng Andes và hiện được trồng, tiêu thụ tại nhiều nơi trên thế giới [2]. Khác biệt lớn nhất giữa sâm đất và hầu hết các loại củ thông thường là củ tích trữ năng lượng carbohydrate dưới dạng fructooligosaccharide (FOS) [2]. Lượng FOS này chiếm xấp xỉ 37% trọng lượng chất khô của củ [2].

Cấu trúc FOS trong sâm đất là các chuỗi fructooligosaccharide mạch thẳng, chứa gần như duy nhất các đơn vị beta-fructofuranosyl liên kết (2->1), gắn với các đầu alpha-glucopyranosyl và beta-fructofuranosyl [2]. Phân tích khối phổ cho thấy độ trùng hợp (DP) của các chuỗi FOS này dao động trong khoảng từ 2 đến 10 [2]. Ba thành phần đại diện quan trọng nhất của FOS gồm 1-kestose (GF2), nystose (GF3) và 1F-fructofuranosylnystose (GF4) [1].

FOS là loại đường tự nhiên có đặc tính dinh dưỡng nổi bật: không bị phân giải bởi các enzyme tiêu hóa và không hấp thu ở đường tiêu hóa trên [1]. Nhờ đó, chúng đi tới đại tràng một cách nguyên vẹn để trải qua quá trình lên men bởi hệ vi sinh vật đường ruột [1]. Hoạt động lên men này kích thích chọn lọc sự phát triển của vi khuẩn có lợi Bifidobacteria, đồng thời tạo ra các axit béo chuỗi ngắn (SCFA) hỗ trợ tối đa cho sức khỏe đường ruột [1]. Bên cạnh đó, nghiên cứu cho thấy FOS mạch thẳng tách chiết từ sâm đất còn có tác dụng kích thích hoạt tính thực bào của tế bào miễn dịch đại thực bào (THP-1) theo cơ chế phụ thuộc liều lượng và thời gian [2].

Vì sao nhiệt độ cao lại "đánh cắp" dưỡng chất quý?

Trong chế biến thực phẩm, nhiệt độ đóng vai trò hai mặt: vừa có thể làm mềm cấu trúc mô giúp chiết xuất một số chất, vừa gây suy giảm nhiệt đối với các hoạt chất nhạy cảm [3]. Sự thay đổi hoạt chất thực vật khi đun nấu phụ thuộc vào thông số chế biến, cấu trúc nền thực phẩm và bản chất hóa học của từng hợp chất [3].

Đối với FOS, nhiệt độ cao chính là yếu tố gây phân hủy chuỗi phân tử. Bản chất của FOS là những chuỗi oligomer ngắn gồm các phân tử đường fructose gắn kết với nhau [1]. Khi gặp nhiệt độ cao, các liên kết fructofuranosyl nhạy cảm này bị cắt đứt, biến chuỗi chất xơ hòa tan không hấp thu thành các phân tử đường đơn tự do như fructose và glucose [1].

Khi đã bị bẻ gãy thành đường đơn, hợp chất mất hoàn toàn tính chất prebiotic [1]. Thay vì đi xuống đại tràng để nuôi vi khuẩn có lợi và kích thích miễn dịch, các phân tử đường đơn này sẽ được hấp thu trực tiếp ngay tại ruột non, làm tăng nguy cơ nâng cao lượng đường trong máu và mất đi lợi ích phòng ngừa bệnh đường ruột vốn có của sâm đất [1], [4].

Nghiên cứu khoa học nói gì về tác động của nhiệt độ lên FOS?

Để làm rõ mức độ bền vững của FOS dưới tác động nhiệt, nhiều nghiên cứu thực nghiệm đã được tiến hành đo lường kỹ lưỡng.

Nghiên cứu động học công bố năm 2022 đã đánh giá độ bền nhiệt của FOS (chiết xuất từ cám gạo khử béo) ở các mốc nhiệt độ 90 độ C, 100 độ C và 110 độ C trong môi trường đệm có độ pH 5,0; 6,0 và 7,0 [1]. Bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ siêu phân giải (UPLC-ESI-MS/MS), các nhà khoa học nhận thấy sự suy giảm nhiệt của GF2, GF3 và GF4 đều tuân theo mô hình động học bậc 1 [1]. Hằng số tốc độ phân hủy (giá trị k) phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ và độ pH: FOS rất bền nhiệt ở pH trung tính (pH 7,0) nhưng lại kém bền, dễ phân hủy nhanh hơn khi ở môi trường pH axit (pH 5,0) [1]. Khi nấu nướng sâm đất ở nhiệt độ nước sôi (khoảng 100 độ C) hoặc kết hợp cùng các món canh có tính axit nhẹ, FOS sẽ bị phá hủy nhanh chóng [1].

Một nghiên cứu năm 2024 khảo sát quá trình sấy đối lưu các lát khoai sâm đất ở hai mức nhiệt độ 50 độ C và 70 độ C có kết hợp xử lý ethanol [5]. Kết quả cho thấy nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng FOS còn lại: các mẫu sấy ở mức nhiệt độ thấp 50 độ C bảo tồn lượng fructan cao nhất, đạt 55,11 +- 2,19 % [5]. Mức nhiệt cao hơn gây tổn thất FOS nghiêm trọng hơn [5]. Cần lưu ý giới hạn của nghiên cứu này là tập trung vào quy trình sấy khô công nghiệp lát củ mỏng, chưa đại diện cho mọi phương pháp nấu nướng ướt như luộc hay hầm [5].

Tiếp tục nghiên cứu sấy khoai sâm đất năm 2024 với phương pháp sấy vi sóng ngắt quãng kết hợp tiền xử lý ethanol cho thấy, sấy ở nhiệt độ kiểm soát 52 độ C đạt mức giữ lại fructan cao nhất là 64,1%, duy trì 73,9% khả năng chống oxy hóa và 77,5% tổng hàm lượng polyphenol [6]. Điều này một lần nữa khẳng định kiểm soát nhiệt độ ở mức thấp là yếu tố quyết định để giữ lại FOS [6].

Về hiệu quả lâm sàng của FOS đối với chuyển hóa, nghiên cứu can thiệp mù đôi ngẫu nhiên có đối chứng bắt chéo năm 2019 trên 40 phụ nữ (20 người có cân nặng bình thường và 20 người béo phì độ I) đã đánh giá tác động của siro sâm đất [4]. Tình nguyện viên nhịn ăn 12 giờ rồi dùng bữa sáng cùng 40g siro sâm đất (chứa 14g FOS) hoặc 40g giả dược, sau đó lấy mẫu máu tại các thời điểm 15, 30, 45, 60, 90 và 120 phút [4]. Kết quả chỉ ra nồng độ glucose trong máu giảm tại thời điểm 30 phút, còn nồng độ insulin giảm ở phút 15, 30 và 45 so với nhóm dùng giả dược; tuy nhiên lượng triglyceride không ghi nhận sự thay đổi rõ rệt [4]. Giới hạn thử nghiệm này là chỉ thực hiện trên đối tượng phụ nữ trưởng thành trong bữa ăn đơn lẻ, chưa đánh giá tác động dài hạn trên nam giới hay các nhóm bệnh lý khác [4].

Lợi ích và giới hạn của các phương pháp chế biến

Việc ăn sống trực tiếp khoai sâm đất mang lại lợi ích cao nhất trong việc bảo toàn trọn vẹn 100% cấu trúc prebiotic của FOS, giữ nguyên hàm lượng enzyme và các chất chống oxy hóa nhạy cảm với nhiệt [2], [6]. Bù lại, củ tươi sâm đất có nhược điểm là rất nhanh hỏng sau thu hoạch [5], [6].

Nấu chín (như hầm canh, luộc) làm suy giảm lượng FOS nhưng có thể mang lại lợi ích khác đối với việc trích xuất một số hợp chất chống oxy hóa phenolic và làm mềm thực phẩm giúp hệ tiêu hóa dễ nhai nuốt hơn [3], [7]. Trong nghiên cứu về các loại rau củ nói chung, phương pháp hấp được đánh giá là bảo tồn tốt hơn các polyphenol do mô thực vật không tiếp xúc trực tiếp với nước hay dầu, giảm thiểu hiện tượng hòa tan dưỡng chất vào nước và hạn chế sự thoái hóa do nhiệt [3].

Ngoài ra, sâm đất còn có thể được chế biến bằng hình thức lên men tự nhiên [8]. Nghiên cứu cho thấy quá trình lên men tự nhiên của khoai sâm đất chủ yếu do vi khuẩn lên men lactic dị hình thuộc chi Leuconostoc dẫn dắt, tạo ra axit lactic, axit axetic và mannitol, giúp kéo dài thời gian bảo quản mà vẫn lưu giữ được giá trị bổ sung từ FOS [8].

Những hiểu lầm thường gặp khi dùng khoai sâm đất

Nhiều người lầm tưởng rằng sâm đất nấu canh càng nhừ, vị ngọt đậm tiết ra nước thì giá trị bồi bổ càng cao. Thực tế, vị ngọt đậm hơn sau khi nấu nhừ thường là hệ quả của việc chuỗi FOS đã bị nhiệt độ cắt đứt thành các phân tử đường tự do có độ ngọt cao hơn, đồng nghĩa với việc lượng chất xơ prebiotic đã bị tổn hao nặng nề [1].

Một hiểu lầm khác là khoai sâm đất có thể "chữa dứt điểm" bệnh tiểu đường hay béo phì. Mặc dù thử nghiệm lâm sàng cho thấy 14g FOS từ siro sâm đất giúp giảm đường huyết và phản ứng insulin sau bữa ăn, sâm đất chỉ đóng vai trò hỗ trợ điều hòa chuyển hóa trong chế độ ăn uống, hoàn toàn không thể thay thế phác đồ điều trị của bác sĩ chuyên khoa [4].

Bên cạnh đó, việc coi sâm đất khô hoặc nấu chín tiện bảo quản có giá trị dinh dưỡng giống hệt củ tươi là chưa chính xác, bởi quá trình xử lý nhiệt dù ở điều kiện nào cũng đã làm thất thoát một phần fructan [5], [6].

Ai nên thận trọng khi sử dụng khoai sâm đất?

Mặc dù FOS rất có lợi cho đường ruột, không phải ai cũng dung nạp tốt hợp chất này nếu sử dụng lượng lớn đột ngột:

  • Người có hội chứng ruột kích thích (IBS) hoặc hệ tiêu hóa nhạy cảm: FOS thuộc nhóm carbohydrate chuỗi ngắn dễ lên men. Khi vào đại tràng, chúng kích thích vi sinh vật lên men nhanh chóng, sinh ra khí và axit béo chuỗi ngắn [1], [8]. Người bụng dạ yếu dễ bị đầy bụng, chướng hơi, đau quặn bụng hoặc tiêu chảy.
  • Người có bệnh lý nền mạn tính hoặc đang dùng thuốc điều trị: Cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi muốn bổ sung lượng lớn khoai sâm đất thường xuyên vào khẩu phần.
  • Lưu ý về nhóm đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu lâm sàng về tác dụng hạ đường huyết sau ăn hiện tại chỉ mới được chứng minh trên nhóm phụ nữ trưởng thành khỏe mạnh và béo phì độ I [4]. Chưa có dữ liệu thử nghiệm cụ thể trên phụ nữ mang thai, bà mẹ đang cho con bú hay trẻ nhỏ; do đó các nhóm này không nên tự ý lạm dụng lượng lớn.

Cách áp dụng thực tế để giữ trọn vẹn dưỡng chất

Để tận dụng tối đa lượng FOS quý giá cùng các chất dinh dưỡng trong khoai sâm đất, bạn có thể áp dụng các bước sau trong bữa ăn hàng ngày:

  • Ưu tiên ăn sống với lượng vừa phải: Rửa sạch lớp đất bên ngoài, gọt vỏ dày để loại bỏ hoàn toàn vị chát, ngâm sơ qua nước muối loãng để tránh thâm đen do oxy hóa. Dùng ăn trực tiếp, thái lát trộn salad rau củ hoặc ép lấy nước uống tươi.
  • Hạn chế nhiệt nếu muốn chế biến ấm: Nếu thích ăn chín hoặc có bụng dạ nhạy cảm với đồ sống, hãy ưu tiên phương pháp hấp nhẹ trong thời gian ngắn thay vì đun sôi sùng sục hoặc ninh hầm nhiều giờ [3]. Phương pháp hấp giúp hạn chế thất thoát chất tan vào nước và giảm bớt tác động nhiệt phá hủy chuỗi FOS [3].
  • Thời điểm dùng: Có thể sử dụng khoai sâm đất tươi kèm trong các bữa ăn chính (tương tự như cách sử dụng siro sâm đất kèm bữa sáng trong nghiên cứu lâm sàng) nhằm hỗ trợ làm chậm đáp ứng đường huyết và insulin sau ăn [4].
  • Lắng nghe cơ thể: Hãy bắt đầu với một lượng nhỏ để kiểm tra khả năng thích ứng của đường ruột trước khi duy trì ăn đều đặn mỗi tuần.

Khoai sâm đất là nguồn bổ sung FOS tự nhiên hiếm có, hỗ trợ đắc lực cho hệ vi sinh đường ruột và sức khỏe chuyển hóa [1], [2], [4]. Để nhận trọn vẹn dưỡng chất này, ăn sống củ tươi đã gọt sạch vỏ hoặc hấp nhanh là giải pháp thông minh hơn hẳn việc ninh nấu ở nhiệt độ cao [5], [1], [3]. Dù sử dụng theo cách nào, một chế độ ăn uống đa dạng, chừng mực và lắng nghe cơ thể luôn là chìa khóa vàng cho sức khỏe.