Củ cải trắng là nguyên liệu quen thuộc trong mâm cơm người Việt, từ các món hầm, xào đến dưa muối hoặc bào sợi ăn sống kèm đồ nướng. Khi thưởng thức món củ cải bào sống, vị cay nồng đặc trưng xộc lên mũi chính là điểm hấp dẫn nhất. Tuy nhiên, nhiều người nội trợ thường có thói quen bào mỏng hoặc băm sẵn củ cải rồi để ngoài không khí, bảo quản trong tủ lạnh ăn dần qua nhiều bữa.

Thực tế, vị cay đặc trưng cùng các hợp chất có lợi trong củ cải bị suy giảm rất nhanh sau khi củ bị phá vỡ cấu trúc tế bào do cắt gọt hoặc bào nhỏ. Nếu không biết cách xử lý và kiểm soát điều kiện môi trường xung quanh, phần lớn hoạt chất quý giá này sẽ biến mất chỉ sau một khoảng thời gian ngắn tiếp xúc với không khí.

Hợp chất cay isothiocyanate tạo nên giá trị của củ cải

Vị cay hăng tự nhiên của củ cải trắng và các loại rau họ cải khác bắt nguồn từ nhóm hoạt chất sinh học mang tên isothiocyanate (gọi tắt là ITC) [1]. Đây là các hợp chất chứa lưu huỳnh hữu cơ có nhiều tác dụng dược lý giá trị đối với sức khỏe con người, bao gồm đặc tính hỗ trợ chống viêm và tiềm năng ngăn ngừa tế bào ung thư [1].

Trong củ cải thông thường, các phân tử ITC không tồn tại tự do mà nằm ở dạng tiền chất. Khi chúng ta nhai sống, cắt mỏng hoặc mài nát củ cải, các màng tế bào bị phá vỡ. Enzyme nội sinh myrosinase lập tức tiếp xúc với tiền chất glucosinolate, thúc đẩy phản ứng thủy phân để giải phóng ra isothiocyanate [1]. Hoạt chất này mang lại mùi cay nồng kích thích khứu giác, đồng thời tạo nên giá trị dinh dưỡng độc đáo cho củ cải sống [1].

Cơ chế biến đổi: Tại sao củ cải bào mỏng nhanh mất chất?

Nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng isothiocyanate của củ cải là hợp chất không bền vững và rất dễ bị thoái hóa trong môi trường dung dịch nước [1]. Khi bạn bào mỏng hoặc ép lấy nước, lượng dịch bào giải phóng ồ ạt tạo ra môi trường lỏng bao quanh, kích hoạt quá trình tự phân hủy hóa học của isothiocyanate nếu để yên ngoài không khí [1].

Thêm vào đó, việc thái lát mỏng làm tăng tối đa diện tích tiếp xúc giữa mô củ cải và oxy phân tử. Khi tiếp xúc trực tiếp với không khí tự nhiên, quá trình căng thẳng oxy hóa (oxidative stress) bị kích hoạt mạnh mẽ, tạo ra các gốc oxy hóa phản ứng (ROS) [2]. Dưới tác động của phản ứng oxy hóa và sự hiện diện của enzyme nội sinh peroxidase, các hợp chất lưu huỳnh sinh học như glucobrassicin bị oxy hóa rất nhanh, dẫn tới sự biến màu mô bên trong và hao hụt hoạt chất [2]. Nhiệt độ môi trường lưu trữ cùng mức oxy cao thúc đẩy tốc độ suy giảm này diễn ra dồn dập [2].

Bằng chứng khoa học: Hoạt chất thay đổi ra sao qua cách chế biến?

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện nhiều thử nghiệm để làm rõ sự hình thành và biến động của isothiocyanate trên củ cải trắng dưới nhiều hình thức sơ chế khác nhau.

Nghiên cứu năm 2001 khảo sát hoạt tính kháng đột biến và hàm lượng 4-(methylthio)-3-butenyl isothiocyanate (MTBITC) trên 8 giống củ cải trắng Nhật Bản (Raphanus sativus) [3]. Kết quả phân tích dịch chiết n-hexane bằng thử nghiệm đột biến cảm ứng tia UV trên vi khuẩn Escherichia coli B/r WP2 chứng minh MTBITC chính là hoạt chất kháng đột biến chủ đạo [3]. Giống củ cải cải tiến thông dụng tại Nhật (Aokubi) chứa 71,0 micromol MTBITC trong 100 g củ tươi [3]. Trong khi đó, hai giống củ dại tự nhiên là Karami và Momoyama chứa lượng MTBITC vượt trội lần lượt là 363,5 và 168,0 micromol/100 g [3]. Nghiên cứu cũng phát hiện thêm một lượng nhỏ phenethyl isothiocyanate (từ 5 đến 33 nmol/100 g), còn allyl isothiocyanate và benzyl isothiocyanate không đạt ngưỡng phát hiện (dưới 3 nmol/100 g) [3].

Đặc biệt, nghiên cứu này chỉ ra rằng lượng isothiocyanate tổng số trong củ cải mài nhuyễn cao gấp 7,0 lần so với củ cải chỉ cắt miếng khi đo đạc sau 30 phút nấu chín [3]. Việc mài nhuyễn giúp giải phóng hoạt chất ồ ạt, tuy nhiên hoạt chất này cũng bắt đầu quá trình phân hủy sau đó nếu bị lưu trữ lâu [4, 6].

Một nghiên cứu công bố năm 2024 đã phân tích định lượng và định tính các loại isothiocyanate ở 8 loại rau họ cải khác nhau bằng kỹ thuật sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) [4]. Kết quả cho thấy mầm củ cải trắng (Raphanus sativus L.) sản sinh lượng isothiocyanate cao nhất trong số 8 loại rau họ cải [4]. Hợp chất chiếm ưu thế tuyệt đối là 4-(methylsulfinyl)-3-butenyl isothiocyanate, hay còn gọi là sulforaphene [4]. Lượng sulforaphene đo được trong mầm củ cải trắng cao gấp khoảng 30 lần hàm lượng sulforaphane trong mầm súp lơ xanh (broccoli) [4].

Trong mô hình thử nghiệm chuột bị tổn thương gan cấp tính do carbon tetrachloride (CCl4), sulforaphene từ củ cải thể hiện tác dụng bảo vệ gan tương đương sulforaphane của súp lơ xanh [4]. Chiết xuất thô từ mầm củ cải trắng 3 ngày tuổi còn kích thích và tăng cường hoạt tính của enzyme giải độc glutathione S-transferase (GST) trong gan chuột bình thường, trong khi chiết xuất mầm súp lơ xanh cho thấy mức độ kích hoạt hạn chế hơn [4].

Yếu tố oxy và bảo quản: Bài học từ củ cải nguyên củ

Tốc độ hao hụt hoạt chất và biến đổi mô tế bào gắn liền trực tiếp với nồng độ oxy trong môi trường bảo quản. Nghiên cứu năm 2018 tiến hành trên giống củ cải Hukuhomare cho thấy sự phơi nhiễm oxy phân tử chính là ngòi nổ kích hoạt sự thoái hóa bên trong [2].

Khi các nhà khoa học lưu trữ củ cải ở nhiệt độ 20 độ C trong môi trường khí hỗn hợp O2:CO2:N2 theo tỷ lệ 1:1:98 (thể tích), củ hoàn toàn không bị biến màu xanh thẫm bên trong suốt 8 ngày [2]. Ngược lại, khi tăng nồng độ oxy lên tỷ lệ O2:CO2:N2 là 5:1:94 ở cùng nhiệt độ 20 độ C, hiện tượng đổi màu xanh bệnh lý đã xuất hiện ngay vào ngày thứ 6 [2]. Hàm lượng tiền chất 4-hydroxyglucobrassicin trong rễ củ duy trì ổn định không suy giảm đáng kể trong suốt 8 ngày ở điều kiện oxy cực thấp [2].

Thử nghiệm bảo quản củ tươi trong đất ở nhiệt độ 20 độ C suốt 8 ngày cũng không làm củ bị đổi màu, hàm lượng 4-hydroxyglucobrassicin không đổi [2]. Điều này lý giải tại sao củ thu hoạch ngoài đồng ở nhiệt độ trung bình ngày 17 đến 22 độ C không hề có tổn thương mô bên trong [2]. Sự căng thẳng oxy hóa chỉ thực sự bắt đầu ngay thời điểm rễ củ tiếp xúc trực tiếp với không khí tự do ngoài môi trường thu hoạch [2]. Khi củ đã bị bào mỏng, mức độ tiếp xúc oxy phân tử tăng lên gấp bội phần, dẫn tới sự suy giảm dồn dập các hợp chất sinh học.

Chất béo và sữa: Bí quyết ngăn chặn sự phân hủy isothiocyanate

Do isothiocyanate của củ cải bị thoái hóa rất nhanh trong dịch nước, một công trình nghiên cứu công bố năm 2014 đã tìm kiếm giải pháp ngăn chặn sự hao hụt này bằng việc bổ sung dung dịch bảo vệ [1].

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành đo lường nồng độ isothiocyanate của củ cải trong ba môi trường hỗn hợp: nước ép củ cải pha với nước cất, pha với dầu ngô và pha với sữa tươi [1]. Kết quả phân tích cho thấy hỗn hợp nước ép củ cải trộn với dầu ngô hoặc sữa tươi giữ được nồng độ isothiocyanate cao gấp 1,4 lần so với hỗn hợp chỉ pha với nước [1]. Dầu ngô và sữa đóng vai trò như lớp màng kỵ nước, ngăn cản sự phân hủy của ITC trong môi trường dịch lỏng [1].

Không dừng lại ở đó, thử nghiệm trên cơ thể chuột cho thấy việc uống nước ép củ cải kết hợp với sữa giúp làm tăng rõ rệt khả năng hấp thụ isothiocyanate vào cơ thể sống (in vivo) [1]. Đây là phát hiện thực nghiệm mang tính ứng dụng rất cao cho các bữa ăn thường ngày [1].

Những hiểu lầm thường gặp khi dùng củ cải trắng

Nhiều người nội trợ lầm tưởng rằng củ cải càng bào mỏng và ngâm nước đá càng lâu thì càng ngon và giữ nguyên độ bổ dưỡng. Thực tế, ngâm lâu trong nước khiến isothiocyanate tự do bị hòa tan và thúc đẩy quá trình thoái hóa dịch thể nhanh chóng [1]. Việc thái sợi rồi để hở ngoài không khí nhiều giờ trước bữa ăn cũng làm bay hơi và oxy hóa mất lượng lớn hợp chất lưu huỳnh [1, 4].

Một hiểu lầm khác là nấu chín kỹ củ cải để lấy được nhiều chất. Isothiocyanate là hoạt chất dễ bay hơi và các enzyme xúc tác chuyển hóa rất nhạy cảm với nhiệt độ. Dù việc thái nhỏ hoặc mài nhuyễn giúp lượng isothiocyanate sinh ra cao gấp 7 lần lát củ cải thông thường sau khi nấu 30 phút, nhưng việc gia nhiệt quá mức và kéo dài vẫn gây hao hụt đáng kể so với việc dùng tươi đúng cách [3].

Ai nên thận trọng khi ăn củ cải sống bào mỏng?

Mặc dù isothiocyanate mang lại nhiều lợi ích cho gan và kháng đột biến, củ cải sống bào mỏng có vị cay nồng và kích thích niêm mạc khá mạnh [4, 6, 8]. Những người có tiền sử viêm loét dạ dày, trào ngược dạ dày thực quản không nên ăn củ cải sống lúc bụng đói vì dễ gây cảm giác cồn cào, nóng rát vùng thượng vị.

Người có cơ địa nhạy cảm với các loại rau họ cải, hoặc đang trong giai đoạn điều trị bệnh lý đường tiêu hóa cấp tính nên tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng. Củ cải không phải là thuốc và không có tác dụng thay thế các phác đồ chữa bệnh [4].

Cách ứng dụng củ cải bào mỏng giữ trọn hoạt chất

Để hạn chế tối đa sự hao hụt isothiocyanate do nhiệt độ và oxy hóa sau khi củ cải bị cắt xẻ, bạn có thể áp dụng các bước thực tế sau:

  • Ăn ngay sau khi bào: Tốt nhất nên bào hoặc mài củ cải ngay trước bữa ăn từ 5 đến 15 phút. Không nên bào sẵn trước nửa ngày rồi để trong tủ lạnh thông thường [1, 6].
  • Hạn chế tiếp xúc không khí: Nếu bắt buộc phải chuẩn bị trước, hãy đặt củ cải bào vào hộp kín nắp, đẩy hết không khí thừa hoặc hút chân không để hạn chế tối đa oxy phân tử gây phản ứng oxy hóa [2].
  • Kết hợp với chất béo tốt: Hãy chế biến củ cải bào kèm một chút dầu ăn (như dầu ngô, dầu thực vật) trong các món nộm, gỏi hoặc salad sốt dầu giấm. Môi trường dầu giúp giữ nồng độ isothiocyanate cao gấp 1,4 lần so với nước thường và hạn chế phân hủy [1].
  • Dùng kèm sốt sữa hoặc đồ uống từ sữa: Lấy cảm hứng từ nghiên cứu khoa học, bạn có thể kết hợp củ cải bào hoặc nước ép củ cải tươi cùng sữa tươi, sữa chua hoặc sốt nền sữa để vừa giảm vị cay gắt, vừa ngăn chặn thoái hóa hoạt chất và tăng khả năng hấp thu vào cơ thể [1].
  • Ưu tiên mầm củ cải: Mầm củ cải trắng 3 ngày tuổi chứa nồng độ sulforaphene vượt trội gấp nhiều lần súp lơ xanh và hỗ trợ enzyme gan rất tốt, là lựa chọn tuyệt vời cho các món rau mầm sống hàng ngày [4].

Tóm lại, củ cải trắng là nguồn cung cấp dồi dào các hợp chất cay isothiocyanate có đặc tính kháng đột biến và bảo vệ gan mạnh mẽ [6, 8]. Tuy nhiên, các phân tử này suy giảm nhanh chóng khi tiếp xúc với không khí và môi trường nước [1, 4]. Bằng cách bào củ cải ăn ngay, kết hợp khéo léo với chất béo hoặc sữa, bạn sẽ tối ưu hóa được nguồn dưỡng chất quý báu này cho sức khỏe gia đình [1].