Axit phytic trong ngũ cốc nguyên hạt: Cản trở trẻ hấp thu kẽm thế nào?

Nhiều phụ huynh có xu hướng lựa chọn ngũ cốc nguyên hạt và các loại đậu để nấu cháo ăn dặm nhằm bổ sung dưỡng chất tự nhiên cho con. Tuy nhiên, tình trạng trẻ ăn tốt nhưng chậm lớn hoặc thiếu vi chất vẫn thường xuyên xảy ra. Nguyên nhân xuất phát từ sự hiện diện của axit phytic, một hợp chất tự nhiên có nhiều trong lớp vỏ hạt ngũ cốc [1, 2].

Axit phytic cản trở sự hấp thu kẽm thông qua việc hình thành các liên kết khó hòa tan ngay tại đường ruột non của trẻ nhỏ [1, 7]. Mặc dù vậy, cha mẹ hoàn toàn có thể giảm thiểu tác động bất lợi này bằng các biện pháp sơ chế truyền thống như ngâm hạt, kích hoạt men nảy mầm hoặc kết hợp thực phẩm hợp lý [1, 4, 7].

Bẫy dinh dưỡng trong bát cháo ngũ cốc nguyên cám

Khi bước vào độ tuổi ăn dặm, nhu cầu kẽm và sắt của trẻ nhỏ tăng cao để đáp ứng tốc độ phát triển thể chất và hoàn thiện hệ miễn dịch ^[1]. Nhằm mục đích cung cấp nguồn đạm thực vật và năng lượng lành mạnh, các loại hạt họ đậu thường được phối trộn chung với ngũ cốc trong khẩu phần bột cháo ^[1].

Thực tế, cả ngũ cốc nguyên cám lẫn các loại đậu đều chứa nồng độ axit phytic rất cao ^[1]. Hợp chất này được biết đến là một chất ức chế mạnh đối với sự hấp thu vi khoáng ở cả người trưởng thành và trẻ nhỏ ^[1]. Tình trạng thiếu hụt kẽm và sắt diễn ra tương đối phổ biến ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ tại các quốc gia đang phát triển, khiến sinh khả dụng của những vi chất này trong thức ăn dặm trở thành vấn đề đáng quan ngại ^[1].

Nhiều gia đình lầm tưởng rằng chỉ cần chọn nguyên liệu thô giàu vi chất là con sẽ nhận đủ dinh dưỡng. Nếu không xử lý hàm lượng phytate tự nhiên, cơ thể non nớt của trẻ rất khó tiếp nhận lượng kẽm quý giá vốn có trong hạt [2, 4].

Cơ chế phytate "khóa" khoáng chất tại ruột non

Sinh khả dụng được định nghĩa là tỷ lệ các chất dinh dưỡng đưa vào cơ thể được hấp thu tại ruột non, đi vào hệ tuần hoàn và sẵn sàng cho việc sử dụng hoặc dự trữ tại các cơ quan ^[2]. Khi trẻ ăn cháo ngũ cốc, thức ăn di chuyển xuống ruột non, nơi diễn ra phần lớn quá trình tiêu hóa và thẩm thấu vi chất ^[2].

Tại đây, axit phytic hoạt động như một chất phản dinh dưỡng ^[2]. Cấu trúc phân tử của phytate dễ dàng tạo liên kết phức hợp với các ion khoáng chất mang điện tích dương như kẽm, sắt và canxi [1, 8]. Hợp chất phức hợp này có tính chất bền vững, khó phân ly và cản trở niêm mạc ruột non hấp thu vi chất vào máu [1, 7].

Một nghiên cứu phân tích mối quan hệ giữa hàm lượng axit phytic và khả năng tiếp cận sinh học của khoáng chất trong ống nghiệm cho thấy, phytate gây suy giảm đáng kể mức sinh khả dụng của canxi, sắt và kẽm ^[3]. Cụ thể, mối tương quan bất lợi giữa hàm lượng axit phytic xuất hiện mạnh nhất ở canxi, tiếp theo là sắt và kẽm ^[3]. Đối với các giống lúa gạo còn giữ lớp vỏ cám có hàm lượng axit phytic cao lên đến 2420,6 mg/100 g, mức độ giải phóng các khoáng chất này giảm đi rõ rệt ^[3].

Các bằng chứng khoa học về sinh khả dụng của kẽm

Mức độ ảnh hưởng của axit phytic lên khả năng hấp thu khoáng chất đã được kiểm chứng qua nhiều mô hình thực nghiệm và nghiên cứu dinh dưỡng lâm sàng [2, 4]. Các kết quả chỉ ra rằng tỷ lệ phân tử giữa axit phytic và khoáng chất giữ vai trò quyết định [3, 4].

Một nghiên cứu vào năm 1980 đánh giá sinh khả dụng tương đối của kẽm (RBAZ) trên mô hình động vật đang tăng trưởng cho thấy, phương pháp chế biến và mức độ tinh chế hạt ảnh hưởng lớn đến lượng kẽm hấp thu ^[4]. Ngô nguyên hạt và gạo lứt có chỉ số sinh khả dụng kẽm thấp (dưới hoặc bằng 0,58) ^[4]. Bột mì nguyên cám và bánh mì không ủ men có giá trị trung bình từ 0,63 đến 0,74 ^[4]. Ngược lại, các loại ngũ cốc tinh chế như bột mì trắng, gạo trắng và bánh mì trắng đạt sinh khả dụng rất cao, dao động từ 0,89 đến 1,08 ^[4]. Đáng chú ý, bánh mì nguyên cám có ủ men đạt mức sinh khả dụng kẽm lên đến 1,04 nhờ quá trình lên men giúp phân hủy bớt phytate ^[4]. Hàm lượng axit phytic trong thực phẩm có mối tương quan nghịch rõ rệt với sinh khả dụng của kẽm, biểu hiện ở nhóm ngũ cốc mạnh hơn nhóm họ đậu ^[4].

Một nghiên cứu công bố năm 1987 đã tiến hành thử nghiệm kéo dài 3 tuần trên chuột đang lớn được cho ăn các sản phẩm từ lúa mạch đen và lúa mì ^[5]. Các nhà khoa học đã kích hoạt enzym phytase tự nhiên trong ngũ cốc để kiểm soát lượng phytate, làm giảm tỷ lệ mol phytic acid/kẽm từ khoảng 27-37 xuống còn 3-18 ^[5]. Kết quả phân tích sự tăng trưởng, nồng độ kẽm trong xương đùi, kẽm trong huyết thanh và hoạt độ enzym phosphatase kiềm đều cho thấy sự cải thiện đáng kể theo chiều giảm dần của tỷ lệ phytate ^[5].

Tại Mexico vào năm 2017, một nghiên cứu trên nhóm trẻ 2 tuổi đã ứng dụng công thức tính toán tỷ lệ mol phytate:kẽm theo Hiệp hội Tư vấn Quốc tế về Kẽm (IZiNCG) để dự đoán mức hấp thu khoáng chất dựa trên bảng hỏi tần suất tiêu thụ thực phẩm ^[6]. Dữ liệu chuẩn hóa quốc tế của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) được trích dẫn cho thấy: tỷ lệ hấp thu kẽm đạt 50% nếu tỷ lệ mol phytate:kẽm dưới 5; giảm xuống 30% khi tỷ lệ này nằm trong khoảng từ 5 đến 15; và chỉ còn hấp thu 15% khi tỷ lệ vượt quá 15 ^[6]. Theo tiêu chí IZiNCG, mức hấp thu kẽm của trẻ em được xác định khoảng 31% khi tỷ lệ mol nằm trong khoảng đánh giá tiêu chuẩn ^[6].

Tuy nhiên, bằng chứng tác động ở trẻ sơ sinh cũng ghi nhận những khía cạnh đặc thù [1, 7]. Một đánh giá khoa học năm 2003 nhận định rằng trong khi phytate là chất ức chế cực mạnh đối với sắt, ảnh hưởng của nó lên khả năng hấp thu kẽm ở trẻ sơ sinh dường như ở mức khiêm tốn hơn và thể hiện rõ nhất ở những trẻ đang trong giai đoạn hồi phục sau nhiễm trùng ^[1]. Một nghiên cứu năm 2020 tại Uganda về thức ăn bổ sung chế biến từ bí đỏ và đậu cũng chỉ ra rằng việc hấp thu kẽm không hoàn toàn bị chi phối bởi lượng phytic acid nạp vào ở trẻ trong độ tuổi ăn dặm nếu các phương pháp nấu nướng gia đình được áp dụng đúng ^[2].

Những hiểu lầm thường gặp khi nấu bột ăn dặm

Nhiều người chăm sóc trẻ tin rằng mọi loại hạt thô chưa qua chế tác đều tự động tốt cho hệ tiêu hóa của trẻ nhỏ. Quan niệm này bỏ qua nồng độ chất ức chế tự nhiên có trong lớp vỏ cám [1, 2].

Hiểu lầm thứ hai là quan niệm đun sôi thật lâu sẽ loại bỏ được hoàn toàn axit phytic. Đun nấu ở nhiệt độ thường làm giảm một phần chất phản dinh dưỡng nhưng khó phá vỡ triệt để các cấu trúc liên kết nếu hạt chưa qua ngâm hoặc ủ kích hoạt enzym [1, 6, 7]. Một tỷ lệ axit phytic ở mức cao (khoảng 1 g/100 g cháo) có thể khiến tỷ lệ hấp thu sắt rơi xuống mức cực thấp từ 2-3% ^[1]. Nếu chỉ giảm một phần nhỏ phytate, sinh khả dụng của khoáng chất cải thiện chưa đáng kể ^[1]. Nghiên cứu chỉ ra rằng cần hạ mức axit phytic xuống khoảng 90% (tương đương 100 mg/100 g sản phẩm khô) để tăng hấp thu sắt lên gấp đôi, và sự phân hủy hoàn toàn có thể giúp tăng hấp thu gấp 5 lần hoặc hơn ^[1]. Khi hàm lượng phytate được kiểm soát ở mức rất thấp, khoảng 20-30 mg/100 g sản phẩm khô, khả năng hấp thu kẽm mới đạt trạng thái thỏa đáng ^[1].

Hiểu lầm thứ ba là cho rằng ngũ cốc tinh chế luôn thua kém ngũ cốc nguyên hạt. Mặc dù ngũ cốc nguyên hạt chứa nhiều chất xơ và khoáng tổng phần, sự hiện diện của phytate làm giảm độ giải phóng thực tế của vi chất so với ngũ cốc đã qua xử lý xát vỏ hoặc tách phôi [2, 6, 8].

Nhóm trẻ cần thận trọng với chế độ ăn giàu phytate

Trẻ đang bước vào giai đoạn phục hồi thể trạng sau ốm, sốt kéo dài hoặc nhiễm trùng tiêu hóa cần hết sức lưu ý khẩu phần ăn chứa nhiều axit phytic ^[1]. Khi hệ tiêu hóa vừa trải qua tổn thương, khả năng thẩm thấu dưỡng chất giảm sút, việc tích tụ lượng lớn phytate gây ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ hồi phục lượng kẽm trong cơ thể ^[1].

Trẻ sinh sống tại các khu vực phụ thuộc chủ yếu vào nguồn thực phẩm gốc thực vật hoặc thức ăn dặm đơn điệu từ ngô, gạo lứt và các loại đậu cần được theo dõi kỹ lưỡng [1, 2, 6]. Nhóm đối tượng này có nguy cơ cao thiếu hụt kẽm và sắt tiềm ẩn nếu tỷ lệ mol phytate:kẽm trong khẩu phần vượt ngưỡng an toàn [1, 3].

Phụ huynh có trẻ chậm tăng cân, biếng ăn dài ngày hoặc nghi ngờ thiếu vi chất nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa nhi hoặc chuyên gia dinh dưỡng để được đánh giá lâm sàng, không nên tự ý áp dụng chế độ ăn thực dưỡng hay ăn dặm hạt nguyên cám cứng nhắc.

Giải pháp ngâm, nảy mầm và phối hợp thực phẩm tại nhà

Để bảo toàn giá trị dinh dưỡng mà không bị phytate cản trở, các phương pháp sơ chế và phối hợp nguyên liệu khoa học cần được áp dụng nhất quán trong gian bếp [1, 5, 6].

Thứ nhất là ngâm và kích hoạt men nảy mầm. Việc ngâm hạt họ đậu và ngũ cốc vào nước trước khi đun sôi là phương pháp nội trợ phổ biến giúp làm giảm hàm lượng axit phytic một cách hiệu quả ^[2]. Sự phân hủy phytate bằng enzym tự nhiên của hạt là kỹ thuật gia đình phù hợp để nâng cao sinh khả dụng của sắt và kẽm ^[7]. Khi hạt được ngâm đủ nước và bắt đầu nảy mầm, enzym phytase nội sinh được đánh thức, cắt nhỏ các chuỗi liên kết phytic acid, làm giảm tỷ lệ mol phytate:kẽm xuống mức thấp an toàn [4, 6].

Thứ hai là lựa chọn sản phẩm lên men hoặc ngũ cốc tách phôi. Sử dụng bột ngô đã tách phôi tại cối xay giúp làm giảm đáng kể hàm lượng axit phytic, tạo nền tảng tốt cho việc bổ sung kẽm và sắt ^[7]. Tương tự, bánh mì làm từ bột mì nguyên cám trải qua quá trình ủ men tự nhiên có sinh khả dụng kẽm đạt mức 1,04, cao vượt trội so với các dạng bánh mì không ủ men ^[4].

Thứ ba là tận dụng các thực phẩm xúc tiến hấp thu vi chất. Một nghiên cứu năm 2011 chứng minh rằng việc kết hợp các chất xúc tiến tự nhiên như gia vị họ hành (hành tây), rau củ giàu beta-carotene (cà rốt) hoặc các chất tạo độ chua (bột xoài amchur) có thể trung hòa hoàn toàn tác động tiêu cực của axit phytic và tannin ^[8]. Tác dụng thúc đẩy giải phóng vi chất của cà rốt và hành tây chiếm ưu thế vượt trội ngay cả khi có sự hiện diện của phytate ngoại sinh, giúp giữ vững khả năng tiếp cận sinh học của cả sắt và kẽm trong ngũ cốc ^[8]. Do đó, việc nấu cháo kết hợp rau củ giàu tiền vitamin A và hành củ là chiến lược dinh dưỡng đơn giản, hiệu quả ^[8].

Cuối cùng, cha mẹ cần chú ý đến khẩu phần ăn mỗi cữ của trẻ. Theo các hướng dẫn quốc tế từ FAO và WHO, lượng thức ăn bổ sung dạng công thức được coi là hợp lý cho một cữ ăn của trẻ từ 6 đến 24 tháng tuổi dao động từ 10 g đến 50 g sản phẩm, trong đó mốc 50 g là lượng tối đa chấp nhận được trên mỗi bữa ^[2]. Trẻ từ 6 đến 12 tháng tuổi thường dung nạp ít hơn mức tối đa này ^[2]. Việc cân bằng khẩu phần, không ép trẻ ăn quá nhiều bột hạt đặc, kết hợp đa dạng rau củ và chất đạm động vật giúp tối ưu hóa sự hấp thu khoáng chất mà không lo ngại quá tải phytate [4, 5, 7].

Ngũ cốc nguyên hạt và các loại đậu mang lại nhiều lợi ích sức khỏe, nhưng sự hiện diện của axit phytic đòi hỏi các phương pháp xử lý thích hợp để bảo vệ sự hấp thu kẽm ở trẻ nhỏ [1, 2, 8]. Bằng cách kiên trì ngâm hạt, ưu tiên thực phẩm ủ men và phối hợp đa dạng rau củ như cà rốt, hành vào bữa ăn dặm, cha mẹ có thể khai thác trọn vẹn giá trị dinh dưỡng của thực phẩm tự nhiên mà vẫn đảm bảo con phát triển thể chất khỏe mạnh [2, 5, 7].