Nỗi lo nạp nhiều đạm nhưng cơ bắp không phát triển

Nhiều người tập thể thao và người lớn tuổi thường cố gắng ăn nhiều thịt nạc, uống bột đạm whey hoặc đạm thực vật mỗi ngày với hy vọng gia tăng cơ bắp nhanh chóng. Tuy nhiên, không ít người gặp tình trạng đầy hơi, khó tiêu, cơ bắp chậm phục hồi hoặc số đo khối nạc dường như không cải thiện tương xứng với lượng dinh dưỡng đã nạp. Vấn đề thực chất không chỉ nằm ở việc nạp bao nhiêu gam protein vào dạ dày, mà nằm ở hiệu suất cơ thể phân cắt các chuỗi đạm đó thành các peptide nhỏ và axit amin tự do để ruột hấp thu vào máu.

Câu trả lời từ các bằng chứng khoa học gần đây cho thấy: Việc bổ sung một số chủng men vi sinh (probiotics) có khả năng tối ưu hóa vi môi trường tiêu hóa, gia tăng khả năng hấp thu các axit amin thiết yếu như leucine vào tuần hoàn [1]. Khi kết hợp đồng thời cùng bài tập kháng lực và nguồn đạm chất lượng cao, các vi khuẩn có lợi này góp phần thúc đẩy tổng hợp protein cơ bắp, giảm đau nhức và duy trì hiệu suất thể lực [1], [2].

Trục ruột - cơ và cơ chế phân giải chuỗi protein

Hệ vi sinh vật đường ruột đóng vai trò then chốt trong "trục vi sinh đường ruột - cơ bắp" (gut-microbiome-muscle axis) [3]. Ở trạng thái bình thường, protein từ thức ăn khi đi qua dạ dày và ruột non sẽ chịu sự phân giải của các enzyme tiêu hóa nội sinh. Tuy nhiên, sự xuất hiện của các chủng men vi sinh có ích đã được ghi nhận là giúp gia tăng hoạt tính phân giải protein (proteolytic activity), hỗ trợ tiêu hóa các nguồn đạm khó hấp thu [4], [5].

Men vi sinh góp phần tạo ra một vi môi trường đường ruột thuận lợi cho quá trình chuyển hóa đạm và hấp thu axit amin [1]. Đặc biệt, sự kết hợp giữa probiotics và nguồn đạm làm tăng tỷ lệ hấp thu của leucine và nhiều axit amin khác qua niêm mạc ruột [1]. Ở cấp độ phân tử tế bào, leucine đóng vai trò như chiếc công tắc sinh học kích hoạt phức hợp đích của rapamycin ở động vật có vú 1 (mTORC1) – trung tâm điều hòa tổng hợp protein cơ bắp [1]. Khi mTORC1 được kích hoạt, các phân tử truyền tín hiệu tiếp theo như p70S6K và 4E-BP1 sẽ đẩy mạnh sự khởi đầu và kéo dài quá trình dịch mã chuỗi peptide cơ [1]. Đồng thời, leucine ức chế con đường dị hóa teo cơ thông qua kích hoạt tín hiệu Akt, ngăn chặn các yếu tố phiên mã FOXO vốn là tác nhân gây dị hóa protein mô cơ [1].

Bên cạnh đó, các chủng vi sinh vật có lợi còn hạn chế tình trạng "rò rỉ ruột" (leaky gut), giảm thiểu các phân tử cytokine gây viêm trong máu và điều hòa hiện tượng "kháng đồng hóa" ở cơ xương của người cao tuổi [3]. Vi khuẩn đường ruột chuyển hóa dinh dưỡng thành các axit béo chuỗi ngắn; các con đường kích hoạt chu trình axetat và lên men propionat đã được ghi nhận có mối tương quan thuận trực tiếp với sự gia tăng khối lượng cơ xương nạc [6].

Bằng chứng lâm sàng từ các thử nghiệm trên người

Hiệu quả của việc kết hợp probiotics và protein đã được chứng minh qua nhiều thử nghiệm lâm sàng thực tế với các chỉ số đo lường sinh hóa chặt chẽ.

Một nghiên cứu công bố năm 2016 được thực hiện trên 29 nam giới trẻ tuổi khỏe mạnh có tập luyện thể thao (độ tuổi trung bình 21,5 ± 2,8 tuổi; cân nặng 89,7 ± 28,2 kg; chiều cao 177,4 ± 8,0 cm) theo thiết kế bắt chéo có kiểm soát khẩu phần ăn [2]. Những người tham gia được chia thành hai nhóm: một nhóm dùng 20 g đạm casein đơn thuần và nhóm còn lại dùng 20 g đạm casein kết hợp với 1 tỷ đơn vị khuẩn lạc (1 billion CFU) chủng men vi sinh Bacillus coagulans GBI-30, 6086 [2]. Sau 2 tuần can thiệp, các tình nguyện viên trải qua một bài tập cường độ cao gây tổn thương mô cơ [2]. Kết quả ghi nhận nhóm có dùng kèm probiotic đã phục hồi thể lực tốt hơn rõ rệt sau 24 và 72 giờ, đồng thời mức độ đau nhức cơ bắp ở thời điểm 72 giờ sau tập giảm đáng kể so với nhóm chỉ dùng đạm [2]. Nồng độ men creatine kinase (CK) – chỉ dấu sinh học thể hiện tổn thương màng tế bào cơ – tăng vọt +266,8% (p = 0,0002) ở nhóm dùng đạm đơn thuần, nhưng ở nhóm bổ sung probiotic chỉ tăng +137,7% (p = 0,01) [2]. Về hiệu suất cơ học đo bằng công suất đỉnh Wingate, nhóm dùng đạm đơn thuần bị suy giảm -39,8 watts (-5,3%, p = 0,03), trong khi nhóm có bổ sung chủng Bacillus coagulans vẫn duy trì được phong độ thể lực (+10,1 watts, +1,7%) [2].

Đến năm 2024, một thử nghiệm lâm sàng mù đôi, ngẫu nhiên được tiến hành trên 88 người nhằm kiểm tra tác động của việc tập luyện thể chất kết hợp với bổ sung chủng Lactococcus lactis subsp. lactis LY-66, Lactobacillus plantarum PL-02, hoặc phối hợp cả hai chủng trong vòng 6 tuần [7]. Đánh giá sau can thiệp cho thấy tất cả các nhóm dùng men vi sinh đều gia tăng rõ rệt hiệu suất vận động và giảm bớt sự sụt giảm sức mạnh sau khi kiệt sức vì tập luyện (p < 0,05) [7]. Đáng chú ý, việc uống chủng PL-02 làm tăng đáng kể khối lượng cơ bắp, trong khi chủng LY-66 đơn lẻ hoặc phối hợp giúp giảm tỷ lệ mỡ cơ thể (p < 0,05) [7]. Phân tích mẫu phân của người tham gia ghi nhận sự gia tăng vượt trội của các vi khuẩn có lợi trong lòng ruột, đặc biệt là vi khuẩn Akkermansia muciniphila (p < 0,05) [7].

Cũng trong năm 2024, một nghiên cứu kéo dài 31 ngày trên các vận động viên bóng nước nam ưu tú sử dụng bột đạm thực vật thuần chay có bổ sung chất xơ hòa tan (prebiotics) kết hợp men vi sinh (n = 10) so với nhóm chỉ dùng đạm đơn thuần (n = 10) [6]. Kết quả phân tích thành phần cơ thể qua máy quét InBody 970 và giải trình tự gen vi sinh vật cho thấy: Nhóm vận động viên dùng đạm kèm men vi sinh đã tăng khối lượng cơ xương (p < 0,001), tăng khối lượng tế bào cơ thể (p = 0,002), tăng chu vi bắp tay (p = 0,003), tăng tổng lượng protein cơ thể (p < 0,001) và giảm khối lượng mỡ (p = 0,004) [6]. Mức tăng khối cơ này có mối tương quan thuận có ý nghĩa thống kê với sự hoạt hóa chu trình sinh tổng hợp acetate và propionate của vi sinh vật ruột [6].

Ghi nhận từ các mô hình tiền lâm sàng

Trước khi tiến hành trên người, các cơ chế bảo tồn cơ bắp của vi sinh vật đã được ghi nhận trên các mô hình động vật gặm nhấm.

Một nghiên cứu công bố năm 2022 thực hiện trên chuột được chia thành 4 nhóm (8 con mỗi nhóm): nhóm chứng ít vận động, nhóm uống chủng Lactobacillus plantarum PL-02 (liều 2,05 x 10^9 CFU), nhóm chỉ tập kháng lực, và nhóm kết hợp cả uống PL-02 cùng tập kháng lực trong 4 tuần liên tục [8]. Kết quả cho thấy nhóm kết hợp đã gia tăng vượt bậc lực bám của chi, tăng số lần bò tối đa, kéo dài thời gian gắng sức trước khi kiệt sức và giảm rõ rệt thời gian hoàn thành bài leo trèo [8]. Đồng thời, các sản phẩm phụ của chuyển hóa gây mỏi cơ như axit lactic, amoniac máu, men creatine kinase và nồng độ nitơ urê huyết (BUN) sau khi vận động đều giảm đáng kể (p < 0,05), mang lại sự gia tăng rõ rệt về khối lượng cơ bắp mà không gây tổn hại thể chất [8].

Các thử nghiệm trước đó trên chuột bị bệnh bạch cầu hoặc ung thư cũng chỉ ra rằng việc uống lợi khuẩn Lactobacillus reuteri và Lactobacillus gasseri giúp phục hồi tình trạng mất cân bằng vi sinh đường ruột, làm hạ các cytokine tiền viêm trong huyết thanh và bảo tồn cơ bắp [4]. Ở chuột non khỏe mạnh, việc bổ sung Lactobacillus plantarum cải thiện đáng kể cả khối lượng cơ nạc lẫn chức năng co bóp của cơ [4].

Giá trị thực tế và những giới hạn của bằng chứng

Việc sử dụng men vi sinh mang lại hướng đi triển vọng giúp tăng hiệu quả của chế độ ăn giàu đạm, đặc biệt là nguồn đạm thực vật. Các nguồn đạm từ thực vật thường bị xem là đạm không hoàn chỉnh và khó tiêu hóa hơn đạm động vật [5]. Chủng bào tử Bacillus coagulans có khả năng chịu đựng môi trường axit khắc nghiệt của dịch vị dạ dày để đến ruột non sống sót, từ đó hỗ trợ quá trình tiêu hóa và phân cắt các protein nguồn gốc thực vật [4].

Tuy vậy, các bằng chứng khoa học hiện tại vẫn tồn tại một số điểm giới hạn. Mặc dù các dữ liệu ban đầu cho thấy việc dùng probiotics cùng protein thúc đẩy hấp thu leucine để chống lại hội chứng teo cơ (sarcopenia), các chuyên gia nhấn mạnh bằng chứng này vẫn đang ở mức sơ bộ [1]. Mức độ mà các chế phẩm men vi sinh có thể làm biến đổi bền vững toàn bộ hệ vi sinh đường ruột của con người vẫn là chủ đề đang được tranh luận khoa học [4]. Bên cạnh đó, số lượng nghiên cứu kiểm tra trực tiếp nồng độ axit amin trong huyết tương (aminoacidemia) sau bữa ăn bổ sung đạm kèm men vi sinh trên người vẫn còn rất hạn chế [4].

Những hiểu lầm thường gặp

Uống men vi sinh có thể tự làm to cơ mà không cần tập luyện? Đây là suy nghĩ sai lầm phổ biến. Men vi sinh chỉ đóng vai trò hỗ trợ hấp thu và tạo môi trường trao đổi chất thuận lợi. Động lực chính kích thích phì đại tế bào cơ vẫn là sự căng cơ thông qua các bài tập kháng lực định kỳ kết hợp cùng lượng đạm nạp vào đầy đủ [1], [8].

Mọi loại men vi sinh đều mang lại tác dụng phát triển cơ bắp như nhau? Tác dụng của vi sinh vật mang tính đặc hiệu chủng rất cao. Ví dụ, trong khi các chủng như Lactobacillus plantarum PL-02 hay Lactococcus lactis LY-66 cho thấy sự cải thiện sức mạnh hoặc khối cơ, thì trong các nghiên cứu trên chuột ung thư, Lactobacillus acidophilus lại không mang lại hiệu quả bảo tồn cơ như Lactobacillus reuteri [7], [4]. Do đó, không thể đánh đồng mọi loại sữa chua hay thực phẩm lên men thông thường đều có tác dụng tối ưu hóa đạm cơ bắp.

Ai nên thận trọng khi dùng men vi sinh?

Mặc dù probiotics an toàn với hầu hết người khỏe mạnh, một số đối tượng cần đặc biệt lưu ý trước khi tự ý bổ sung các chế phẩm men vi sinh liều cao dạng viên hoặc bột đậm đặc:

  • Người bị suy giảm miễn dịch nặng, bệnh nhân đang điều trị hóa chất hoặc người sau ghép tạng: Việc đưa vào cơ thể một lượng lớn vi sinh vật sống có thể tiềm ẩn nguy cơ nhiễm khuẩn huyết hiếm gặp.
  • Người mắc hội chứng phát triển quá mức vi khuẩn ruột non (SIBO) hoặc viêm ruột mạn tính nặng: Bổ sung thêm men vi sinh có thể làm trầm trọng thêm triệu chứng đầy bụng, sinh khí và rối loạn phân.
  • Những người có bệnh lý nền mạn tính hoặc đang sử dụng thuốc điều trị đặc thù nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để chọn lựa chủng và liều dùng phù hợp.

Gợi ý áp dụng thực tế để tối ưu đạm và cơ bắp

Để tận dụng tối đa cơ chế tương hỗ giữa hệ vi sinh đường ruột và sự phát triển cơ bắp, người tập luyện thể thao và người cần duy trì khối nạc có thể áp dụng các bước thực tế sau:

  • Lựa chọn nguồn đạm chất lượng: Ưu tiên các nguồn đạm giàu leucine như whey protein, trứng, thịt nạc hoặc các nguồn đạm thực vật tổng hợp chất lượng cao [1], [3]. Tiêu thụ nguồn protein chất lượng cao ngay trước hoặc sau các buổi tập luyện thể chất mang lại hiệu quả rất cao để bảo vệ và phục hồi cơ bắp [1].
  • Kết hợp các chủng men có bằng chứng: Nếu có nhu cầu bổ sung chế phẩm sinh học, hãy chú ý chọn các sản phẩm chứa các chủng đã được thử nghiệm về khả năng sống sót qua dịch vị và hỗ trợ hấp thu dinh dưỡng, chẳng hạn như chủng bào tử Bacillus coagulans (GBI-30, 6086) hoặc các dòng Lactobacillus plantarum [2], [4].
  • Thời điểm sử dụng: Có thể dùng men vi sinh cùng thời điểm với bữa ăn giàu đạm hoặc cữ uống đạm phục hồi sau buổi tập để hỗ trợ quá trình tiêu hóa chuỗi peptide [2], [6].
  • Chăm sóc môi trường sống cho vi khuẩn: Bổ sung thêm chất xơ hòa tan (prebiotics) từ rau củ quả, yến mạch để nuôi dưỡng các dòng lợi khuẩn sinh axit béo chuỗi ngắn acetate và propionate trong đại tràng [6]. Đồng thời, ngủ đủ giấc là yếu tố rất quan trọng vì tình trạng thiếu ngủ đã được chứng minh làm suy giảm mạnh các loài lợi khuẩn đường ruột quan trọng như Bacteroides, Akkermansia và Faecalibacterium [3].

Duy trì cơ bắp là một quá trình đồng bộ giữa kích thích cơ học từ bài tập kháng lực, nguồn nguyên liệu đạm cân đối và một hệ tiêu hóa khỏe mạnh [1], [3]. Bổ sung men vi sinh đúng chủng có thể là mảnh ghép hỗ trợ hữu ích giúp cơ thể hấp thu trọn vẹn từng gam đạm đưa vào, đẩy nhanh phục hồi và nâng cao sức bền thể chất [1], [2].