Cơm trắng là món ăn không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của mỗi gia đình Việt Nam. Gần đây, thông tin về việc gạo có thể chứa dư lượng asen vô cơ đã khiến nhiều người lo lắng về nguy cơ mắc các bệnh chuyển hóa mạn tính. Nhiều độc giả đặt câu hỏi: Liệu lượng asen vô cơ hấp thu từ việc ăn cơm mỗi ngày có thực sự ảnh hưởng đến chỉ số đường huyết và làm tăng nguy cơ đái tháo đường hay không?
Các nghiên cứu dịch tễ học và độc học hiện đại cho thấy mối tương quan rõ ràng giữa việc phơi nhiễm asen mạn tính và sự gia tăng nguy cơ kháng insulin cũng như bệnh đái tháo đường tuýp 2 [1], [2]. Mặc dù hàm lượng asen trong mỗi bát cơm không gây ngộ độc cấp tính, sự tích lũy kéo dài qua chế độ ăn uống có thể tác động tiêu cực đến quá trình chuyển hóa năng lượng, gây rối loạn khả năng sử dụng glucose của cơ thể [3], [2].
Cơ chế tác động của asen đến đường huyết
Sau khi đi vào đường tiêu hóa qua thức ăn như gạo hoặc hải sản, asen vô cơ được cơ thể hấp thu và chuyển hóa tại gan và ruột [1], [2]. Quá trình methyl hóa biến đổi asen vô cơ thành monomethylarsonate (MMA) và dimethylarsinate (DMA), sau đó đào thải chủ yếu qua nước tiểu [1], [2]. Tuy nhiên, các phản ứng khử bên trong tế bào tạo ra các chất trung gian có độc tính cao, đặc biệt là dạng DMA hóa trị ba (DMAIII), có ái lực liên kết rất mạnh với các nhóm thiol của protein tế bào [1].
Ở cấp độ tế bào, asen can thiệp trực tiếp vào hoạt động của insulin. Chất độc này làm thay đổi biểu hiện của các gen liên quan đến chuyển hóa, ức chế quá trình thu nhận glucose phụ thuộc insulin tại các tế bào cơ bắp và mô mỡ [2]. Ngoài ra, tại tuyến tụy, asen có thể thúc đẩy sự hình thành amyloid, gây tổn thương tế bào và suy giảm chức năng bài tiết insulin [2]. Phơi nhiễm kéo dài còn làm sụt giảm adiponectin - một loại hormone quan trọng từ mô mỡ giữ vai trò điều hòa glucose và chuyển hóa lipid [4].
Nghiên cứu dịch tễ học và nguy cơ mắc bệnh
Nhiều công trình khoa học quy mô lớn trên thế giới đã tìm hiểu về mối liên hệ giữa nồng độ asen trong cơ thể và tỷ lệ mắc bệnh đái tháo đường:
Nghiên cứu SWAN (Study of Women's Health Across the Nation) công bố năm 2020 là một nghiên cứu đoàn hệ đa trung tâm, đa sắc tộc trên phụ nữ ở độ tuổi trung niên [2]. Sau khi kiểm soát các yếu tố gây nhiễu như nhân khẩu học, lối sống, chỉ số khối cơ thể (BMI), vòng eo, tình trạng mãn kinh, liệu pháp hormone và khẩu phần ăn, các nhà khoa học nhận thấy tổng nồng độ asen trong nước tiểu có mối liên hệ thuận có ý nghĩa thống kê với tỷ lệ mới mắc bệnh đái tháo đường [2]. Nồng độ asen đào thải qua nước tiểu được xác nhận là phản ánh trực tiếp mức độ phơi nhiễm asen vô cơ từ thức ăn và nước uống [2].
Nghiên cứu Hortega thực hiện năm 2019 tại Valladolid, Tây Ban Nha, khảo sát trên 1.451 người trưởng thành đại diện cho cộng đồng có mức phơi nhiễm asen từ thấp đến trung bình [5]. Tỷ lệ hiện mắc đái tháo đường trong nhóm là 8,3% và nồng độ trung bình hình học của tổng asen nước tiểu là 66,0 microgam/gam [5]. Khi so sánh nhóm có mức phơi nhiễm asen cao nhất với nhóm thấp nhất, tỷ số chênh (OR) mắc đái tháo đường là 1,76 (khoảng tin cậy 95%: 1,01 - 3,09) [5]. Sau khi hiệu chỉnh thêm dạng asen lành tính từ hải sản (arsenobetaine) ở 295 người có dữ liệu phân tích chi tiết dạng asen, tỷ số này tăng vọt lên 2,14 (khoảng tin cậy 95%: 1,47 - 3,11) [5]. Nghiên cứu cũng chỉ ra các biến thể ở một số gen như IL8RA, TXN, NR3C2, COX5A và GCLC có thể làm thay đổi độ nhạy cảm của từng người đối với nguy cơ đái tháo đường do asen [5].
Nghiên cứu SOLNAS công bố năm 2020 khảo sát mức độ phơi nhiễm asen qua đường ăn uống ở 45 người gốc Tây Ban Nha/Latino sinh sống tại đô thị Mỹ, nơi nguồn nước uống có asen thấp [6]. Kết quả đo lường trung vị của các dạng asen trong nước tiểu cho thấy: asen vô cơ là 0,6 microgam/lít, MMA là 1,2 microgam/lít, DMA là 7,2 microgam/lít và tổng asen là 6,0 microgam/lít [6]. Báo cáo khẳng định nhóm dân cư này chịu gánh nặng cao về bệnh tim mạch và đái tháo đường, đồng thời gạo, ngũ cốc cùng một số loại nước ép là nguồn đóng góp asen đáng kể trong bữa ăn hàng ngày [6].
Quá trình chuyển hóa asen và sự kháng insulin
Nghiên cứu Strong Heart Family Study năm 2020 thực hiện phân tích chuyển hóa học trên 59 người bản địa châu Mỹ từ 14 tuổi trở lên nhằm làm sáng tỏ mối quan hệ giữa quá trình đào thải asen và chỉ số kháng insulin HOMA2-IR [7]. Trong các phân tích ban đầu chưa hiệu chỉnh, cứ tăng 5% tỷ lệ DMA trong nước tiểu thì chỉ số HOMA2-IR tăng tương ứng với tỷ số trung bình hình học GMR là 1,13 (khoảng tin cậy 95%: 1,03 - 1,25) và vòng eo tăng thêm trung bình 3,66 cm (khoảng tin cậy 95%: 0,95 - 6,38 cm) [7]. Ngược lại, tỷ lệ MMA cao hơn lại liên quan đến HOMA2-IR và vòng eo thấp hơn [7]. Tuy nhiên, mối liên hệ này giảm dần và không còn ý nghĩa thống kê sau khi nhóm tác giả hiệu chỉnh theo các chất chuyển hóa trong chu trình chuyển hóa một carbon (OCM) như SAM, SAH, cysteine, glutamate và các dẫn xuất phosphatidylcholine, cho thấy tình trạng dinh dưỡng và chuyển hóa nền tảng đóng vai trò trung gian can thiệp rất lớn [7].
Ở khía cạnh thực nghiệm trên động vật, một nghiên cứu năm 2017 trên chuột C57BL/6 cho uống nước chứa natri arsenite (5 và 50 ppm) trong suốt 18 tuần ghi nhận asen làm giảm nồng độ adiponectin, triglyceride và cholesterol HDL trong huyết thanh, mặc dù đường huyết đói và nồng độ insulin chưa có biến động lớn [4]. Mối tương quan nghịch giữa tổng asen trong nước tiểu và lượng adiponectin trong máu củng cố giả thuyết asen phá vỡ hệ thống nội tiết kiểm soát mỡ và đường, đặt nền tảng cho sự phát triển của bệnh tim mạch và chuyển hóa [4]. Ngoài ra, nghiên cứu năm 2019 trên chuột cái CD-1 dùng liều DMAV (50 microgam As/kg thể trọng) chứng minh ruột và gan khử mạnh hợp chất này thành dạng trung gian DMAIII độc tính cao trước khi phân bố vào máu và các mô [1].
Mối nguy kép giữa tăng đường huyết và asen
Tác động bất lợi của asen không dừng lại ở việc làm tăng nguy cơ đái tháo đường, mà còn trở nên độc hại hơn khi người bệnh đã có tình trạng đường huyết cao [8]. Nghiên cứu thực nghiệm năm 2017 công bố trên tạp chí chuyên ngành đã đánh giá phản ứng của tiểu cầu và mẫu tế bào mẫu tiểu cầu (Meg-01) khi tiếp xúc với asen vô cơ từ 0 đến 10 microM dưới các nồng độ glucose khác nhau [8].
Kết quả cho thấy ở mức glucose tương đương trạng thái tăng đường huyết của người bệnh đái tháo đường, độc tính của asen đối với sự hoạt hóa tiểu cầu tăng vọt [8]. Các chất chỉ điểm hoạt hóa tiểu cầu, hiện tượng kết tập bạch cầu - tiểu cầu và độ bám dính của tế bào Meg-01 tăng có ý nghĩa thống kê khi kết hợp asen với glucose cao (P < 0,01), trong khi điều này không xảy ra ở mức glucose sinh lý bình thường [8]. Biểu hiện gen phản ứng với asen trong tế bào cũng chỉ tăng khi có mặt đường huyết cao [8]. Điều này chứng minh rằng tình trạng tăng đường huyết mạn tính sẽ khuếch đại độc tính mạch máu của asen, tạo điều kiện thuận lợi cho các biến chứng xơ vữa huyết khối nguy hiểm ở người đái tháo đường [8].
Hiểu lầm thường gặp và giới hạn bằng chứng
Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ nguồn nước ngầm ô nhiễm nặng mới gây nguy cơ đái tháo đường, còn asen trong thực phẩm là hoàn toàn vô hại [6], [3]. Các số liệu khoa học xác nhận rằng khẩu phần ăn điển hình có mức tiêu thụ asen dưới 1 microgam/kg thể trọng/ngày, và gạo cùng hải sản là hai nguồn đóng góp chính cho cả asen vô cơ lẫn DMA hữu cơ [1], [2]. Khi nguồn nước sinh hoạt đạt chuẩn, thực phẩm trở thành con đường phơi nhiễm asen chủ yếu [6].
Một hiểu lầm khác là loại bỏ hoàn toàn cơm gạo ra khỏi bữa ăn. Mặc dù các nghiên cứu tìm thấy mối liên quan giữa asen và rối loạn đường huyết, các bằng chứng dịch tễ học hiện tại mang tính chất quan sát và chỉ ra mối tương quan chứ không khẳng định việc ăn cơm là nguyên nhân trực tiếp gây ra bệnh đái tháo đường [2], [7], [5]. Nguy cơ bệnh tật còn phụ thuộc rất lớn vào cơ địa gen chuyển hóa của từng cá nhân, tình trạng dinh dưỡng một carbon và tổng thể lối sống [7], [5]. Vì vậy, việc cực đoan kiêng bỏ ngũ cốc là không cần thiết và thiếu cơ sở khoa học.
Đối tượng cần đặc biệt thận trọng
Phụ nữ mang thai, trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ là những đối tượng nhạy cảm nhất đối với tác động bất lợi của asen vô cơ [3]. Giai đoạn đầu đời rất dễ bị tổn thương, và việc phơi nhiễm asen sớm có thể để lại hệ lụy sức khỏe lâu dài về phát triển thần kinh, miễn dịch và các rối loạn không ung thư như bệnh hô hấp hay đái tháo đường sau này [3]. Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phải đưa ra các mức giới hạn hành động đối với ngũ cốc gạo dành cho trẻ em và nước ép táo để giảm thiểu sự tích lũy [3].
Bên cạnh đó, những người đang mắc tiền đái tháo đường, đái tháo đường tuýp 2 hoặc các bệnh lý tim mạch cần kiểm soát chặt chẽ nguồn thực phẩm [6], [8]. Vì nồng độ glucose trong máu tăng cao sẽ làm tăng nhạy cảm của mạch máu với độc tính của asen, người có bệnh nền chuyển hóa cần duy trì chế độ dinh dưỡng đa dạng, tránh dung nạp đơn điệu một nguồn tinh bột có nguy cơ tồn dư asen cao [8].
Hướng dẫn áp dụng thực tế để giảm thiểu rủi ro
Để hạn chế hấp thu asen vô cơ từ gạo mà vẫn đảm bảo nhu cầu năng lượng hàng ngày, người tiêu dùng có thể thực hiện một số bước can thiệp đơn giản:
Trước khi nấu, hãy vo sạch gạo nhiều lần dưới vòi nước chảy. Việc ngâm gạo trước khi nấu và nấu cơm với tỷ lệ nước nhiều rồi chắt bỏ phần nước thừa có thể giúp loại bỏ một phần lượng asen vô cơ hòa tan bám trên bề mặt hạt gạo.
Đa dạng hóa nguồn lương thực là giải pháp hữu hiệu nhất được các chuyên gia khuyến cáo [3]. Thay vì dùng cơm gạo trắng hoặc gạo lứt trong cả 3 bữa ăn mỗi ngày, hãy luân phiên kết hợp với các loại ngũ cốc nguyên hạt khác như yến mạch, ngô, kê, khoai lang hoặc các loại đậu. Điều này tương tự như lời khuyên về tần suất bữa ăn đối với các chất gây ô nhiễm trong thủy hải sản [3].
Người bệnh đái tháo đường hoặc người có các bệnh lý nền mạn tính cần chủ động tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa nội tiết hoặc chuyên gia dinh dưỡng để xây dựng thực đơn kiểm soát đường huyết phù hợp, không tự ý cắt giảm hoàn toàn nhóm bột đường.
Việc phơi nhiễm mạn tính với asen vô cơ qua đường ăn uống, điển hình từ gạo, có mối tương quan chặt chẽ với tình trạng kháng insulin và nguy cơ đái tháo đường [1], [2]. Tuy nhiên, thay vì hoang mang loại bỏ cơm gạo, người tiêu dùng chỉ cần áp dụng các biện pháp sơ chế đúng cách và duy trì thực đơn cân bằng, phong phú để bảo vệ sức khỏe chuyển hóa một cách bền vững.
