Cám gạo từ lâu được xem là nguồn dưỡng chất dồi dào, xuất hiện ngày càng nhiều trong các thực đơn ăn kiêng, thanh lọc cơ thể hay bánh mì ngũ cốc nguyên cám. Nhiều người tin rằng lớp màng mỏng bao quanh hạt gạo này là giải pháp tự nhiên hoàn hảo để bổ sung khoáng chất cho cơ thể.
Tuy nhiên, giới khoa học đã chứng minh cám gạo cũng chứa một lượng lớn axit phytic – hợp chất được xếp vào nhóm "chất kháng dinh dưỡng" (antinutrient). Axit phytic liên kết chặt chẽ với sắt và kẽm trong đường tiêu hóa, khiến cơ thể khó hấp thu các khoáng chất thiết yếu này [1].
Cơ chế "bắt cóc" vi khoáng của axit phytic
Axit phytic (phytate hay inositol hexakisphosphate) là dạng dự trữ phốt pho tự nhiên của hạt ngũ cốc, nhưng lại mang đặc tính tạo phức chelate rất mạnh [1, 5]. Khi đi vào hệ tiêu hóa, các phân tử axit phytic liên kết với ion kẽm và sắt tạo thành các phức hợp muối không tan [1].
Hệ thống enzyme tiêu hóa của con người không tự sản sinh đủ lượng phytase nội sinh để phân cắt các liên kết này [2]. Khi khoáng chất bị khóa lại trong phức hợp không hòa tan, chúng không thể đi qua màng nhầy ruột non để vào máu [1]. Hậu quả là toàn bộ lượng vi khoáng bị "bắt cóc" sẽ bị đào thải trực tiếp ra ngoài qua đường phân.
Nghiên cứu cho thấy ở người trưởng thành, axit phytic ức chế hấp thu sắt, kẽm, canxi và mangan [3]. Sự ức chế này phụ thuộc vào liều lượng và tỷ lệ giữa phytate và khoáng chất trong khẩu phần [4]. Khi tỷ lệ phân tử phytate:sắt vượt ngưỡng 1:1, tác dụng ức chế bắt đầu diễn ra mạnh mẽ [4]. Đối với kẽm, tỷ lệ phân tử phytate:kẽm vượt ngưỡng 15-20 sẽ làm cơ thể mất khả năng tự điều chỉnh tăng hấp thu [4].
Cám gạo: Nơi tập trung phần lớn lượng phytate của hạt lúa
Trong cấu trúc của hạt thóc, các dưỡng chất và chất kháng dinh dưỡng phân bố không hề đồng đều. Phân tích thực tế cho thấy lớp cám gạo tập trung tới khoảng 86% tổng lượng axit phytic của toàn bộ hạt lúa [2].
Tại các mẫu kiểm nghiệm thực tế, cám gạo có hàm lượng kẽm cao gấp 1,8 lần gạo lứt và gấp 2,1 lần gạo xát trắng [2]. Tuy nhiên, nghịch lý nằm ở chỗ hàm lượng axit phytic trong cám gạo lại cao gấp 3,4 đến 4,8 lần so với gạo lứt hoặc gạo xát [2].
Điều này đồng nghĩa với việc dù bổ sung cám gạo mang lại nhiều vi khoáng thô, lượng chất ức chế đi kèm còn tăng vọt ở mức độ cao hơn rất nhiều. Sự chênh lệch này biến cám gạo từ một nguồn tiềm năng thành mối đe dọa làm suy giảm khả năng hấp thu vi chất nếu dùng trực tiếp ở dạng thô [2].
Bằng chứng từ các nghiên cứu thực nghiệm
Nhiều nghiên cứu động vật và mô phỏng sinh học đã chứng minh mức độ ức chế hấp thu khoáng chất nghiêm trọng từ cám gạo.
Một nghiên cứu thực nghiệm trên gà con được tiến hành trong 4 tuần để so sánh ảnh hưởng của các nguồn chất xơ gồm cám mì, cám ngô, cám đậu nành, vỏ yến mạch, cám gạo và cellulose với mức bổ sung 6% chất xơ [5]. Kết quả cho thấy cám gạo đóng góp lượng axit phytic cao nhất trong các nguồn chất xơ, đạt mức 1,3% khẩu phần [5]. Chế độ ăn chứa cám gạo đã làm giảm đáng kể trọng lượng cơ thể, lượng thức ăn tiêu thụ, đồng thời làm giảm nghiêm trọng nồng độ lắng đọng của kẽm, sắt và mangan trong xương chày của vật nuôi [5]. Đáng chú ý, các nguồn chất xơ khác không gây ra tác động tiêu cực này [5].
Trên mô hình bánh mì gạo cho người nhạy cảm gluten, các nhà khoa học đã thử nghiệm các mức bổ sung cám gạo khử béo (3,7%, 7,3% và 10,5%) và các tỷ lệ men (1,6%, 3,2% và 4,7%) [6]. Kết quả chỉ ra rằng khi tăng lượng cám bổ sung lên mức cao nhất, tỷ lệ phân hủy phytate lại giảm mạnh từ 42% xuống chỉ còn 10% [6]. Nghiên cứu cũng ghi nhận lượng men nở không tạo ra sự khác biệt đáng kể đối với sự phân hủy phytate này [6]. Chỉ ở mức bổ sung cám thấp nhất (3,7%), bánh mì mới đạt tỷ lệ mol phytate:kẽm từ 5 đến 10, biểu thị sinh khả dụng kẽm ở mức trung bình [6].
Đối với khả năng hấp thu sắt, các thử nghiệm lâm sàng đã chỉ ra mức hấp thu sắt từ cháo ngũ cốc nguyên hạt và đậu đỗ (chứa khoảng 1g phytate/100g) có thể xuống thấp chỉ còn 2-3% ngay cả ở người đang thiếu sắt [3]. Nếu giảm được 90% lượng axit phytic (xuống mức khoảng 100mg/100g sản phẩm khô), khả năng hấp thu sắt dự kiến tăng khoảng 2 lần [3]. Chỉ khi phân giải hoàn toàn axit phytic, hấp thu sắt mới có thể tăng lên gấp 5 lần hoặc hơn [3].
Giải pháp xử lý nhiệt và phân giải enzyme phytase
Nhận diện được rủi ro từ axit phytic, giới khoa học đã tập trung tìm kiếm các giải pháp xử lý nhằm bẻ gãy cấu trúc phân tử này, giải phóng khoáng chất tự do.
Các phương pháp tiêu chuẩn nhằm giảm lượng axit phytic trong ngũ cốc bao gồm xử lý nhiệt, vi sóng hoặc sử dụng các axit hữu cơ như axit axetic hay axit clohydric [1]. Tuy nhiên, các liên kết este phốt phát của axit phytic tương đối bền nhiệt, khiến các biện pháp đun nấu thông thường khó lòng loại bỏ triệt để.
Giải pháp mang tính đột phá và triệt để nhất hiện nay là can thiệp enzyme phytase – một loại enzyme có khả năng xúc tác quá trình khử phốt pho của axit phytic [1, 3, 5]. Nghiên cứu mô phỏng dạ dày in vitro năm 2016 đã chứng minh phytase từ vi sinh vật (Aspergillus niger hoặc Escherichia coli) có khả năng làm cạn kiệt các dạng inositol tri- đến hexakisphosphate (InsP3-6) trong cám gạo chỉ trong vòng 15-30 phút ủ [7]. Quá trình này giúp gia tăng đáng kể lượng sắt và kẽm tự do được giải phóng mà không làm tăng hòa tan các kim loại độc hại như cadmi, chì hay asen [7].
Một nghiên cứu ứng dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) năm 2008 đã đánh giá tác động phối hợp giữa phytase, cellulase và protease lên cám gạo [8]. Kết quả cho thấy phytase có mối tương quan tuyến tính chặt chẽ với độ hòa tan in vitro của sắt (IVFe) [8]. Khi xử lý cám gạo bằng phytase ở mức 2,5 U/g kết hợp cùng protease 0,2% và cellulase 1%, độ hòa tan của sắt, canxi và kẽm đã tăng lần lượt gấp 3,3; 3,6 và 4,3 lần so với cám gạo chưa xử lý [8].
Hiểu lầm thường gặp khi dùng cám gạo
Nhiều người tiêu dùng hiện nay lầm tưởng rằng thực phẩm càng thô, chưa qua chế biến càng giữ trọn vẹn dinh dưỡng và tốt cho sức khỏe. Quan niệm này hoàn toàn sai lầm đối với các loại hạt và màng ngũ cốc giàu phytate như cám gạo.
Một hiểu lầm phổ biến khác là việc tăng lượng men nở khi làm bánh mì có thể loại bỏ hoàn toàn axit phytic. Dữ liệu thực nghiệm chứng minh sự gia tăng nồng độ men không có tác động đáng kể đến tốc độ suy thoái phytate khi tỷ lệ cám gạo trong bột ở mức cao [6].
Nhiều người cũng nghĩ rằng cơ thể sẽ tự thích nghi dần để tăng hấp thu khoáng chất nếu duy trì chế độ ăn nhiều cám gạo. Trên thực tế, khả năng tự thích nghi tăng hấp thu kẽm chỉ diễn ra khi chế độ ăn có hàm lượng phytate thấp [4]. Khi chế độ ăn liên tục duy trì tỷ lệ phytate:kẽm cao trên mức 15-20, cơ thể con người hầu như chỉ thích nghi ở mức tối thiểu và đối mặt nguy cơ thiếu chất kéo dài [4].
Những nhóm đối tượng cần thận trọng
Do đặc tính ức chế hấp thu vi khoáng mạnh mẽ, cám gạo thô không phải là thực phẩm phù hợp cho tất cả mọi người.
Phụ nữ mang thai, phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ và bệnh nhân thiếu máu thiếu sắt cần hết sức cẩn trọng. Việc tiêu thụ thường xuyên cháo, bột hoặc thức uống bổ sung cám gạo chưa qua khử phytate có thể làm hiệu suất hấp thu sắt giảm xuống chỉ còn 2-3%, làm trầm trọng hơn tình trạng thiếu máu [3].
Trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ trong giai đoạn ăn dặm là nhóm đối tượng đặc biệt nhạy cảm [3]. Nhu cầu vi khoáng cho sự phát triển của trẻ rất cao, trong khi đường ruột nhạy cảm dễ bị thiếu hụt kẽm và sắt nếu thức ăn dặm trộn cám hạt chưa qua xử lý enzyme triệt để [3]. Những trẻ đang trong giai đoạn hồi phục sau nhiễm trùng cũng cần tránh khẩu phần giàu axit phytic để không cản trở hấp thu kẽm [3].
Người đang bổ sung kẽm hoặc sắt để điều trị bệnh lý nền nên tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng trước khi thêm các sản phẩm từ cám gạo vào khẩu phần ăn hàng ngày.
Hướng dẫn áp dụng thực tế để bảo vệ sức khỏe
Để tận dụng chất xơ và vitamin nhóm B trong cám gạo mà không làm tổn hại đến nguồn dự trữ vi khoáng, người tiêu dùng cần tuân thủ các nguyên tắc xử lý và chế biến khoa học:
Đầu tiên, không sử dụng cám gạo thô nguyên chất với lượng lớn. Nếu làm bánh mì gạo hoặc bánh quy ngũ cốc, chỉ nên phối trộn cám gạo ở tỷ lệ thấp (dưới 4% tổng lượng nguyên liệu khô) để duy trì tỷ lệ phytate:kẽm trong mức an toàn cho đường ruột [6].
Thứ hai, ưu tiên các phương pháp chế biến có hỗ trợ nhiệt, thời gian ủ dài hoặc môi trường axit nhẹ (như axit axetic) để hỗ trợ phân cắt bớt axit phytic trước khi ăn [1]. Các sản phẩm cám gạo hoặc ngũ cốc bổ sung đã qua xử lý bằng công nghệ enzyme phytase vi sinh vật là lựa chọn tối ưu nhằm giải phóng khoáng chất [1, 3, 5].
Cuối cùng, đối với các loại thực phẩm tăng cường vi chất dinh dưỡng, tỷ lệ phân tử phytate:sắt nên được kiểm soát dưới mức 1, lý tưởng nhất là dưới 0,5 (hàm lượng axit phytic khoảng 20-30mg/100g sản phẩm khô) để đảm bảo sinh khả dụng của cả sắt và kẽm [3]. Nên ăn các món có chứa cám gạo cách xa bữa ăn chính hoặc thời điểm uống viên bổ sung vi khoáng ít nhất 2 giờ.
Cám gạo mang lại nhiều giá trị dinh dưỡng nhưng cũng tiềm ẩn rủi ro giảm sinh khả dụng của sắt và kẽm do chứa hàm lượng axit phytic đậm đặc. Việc hiểu đúng bản chất kháng dinh dưỡng, lựa chọn sản phẩm đã qua xử lý nhiệt hoặc enzyme và cân đối liều lượng là chìa khóa để bảo vệ sức khỏe và ngăn ngừa thiếu hụt vi khoáng.
