Nhiều người có thói quen giải nhiệt bằng một que kem mát lạnh, thưởng thức món tráng miệng béo ngậy đóng hộp hoặc sử dụng các loại sốt pha sẵn. Tuy nhiên, đằng sau độ mềm mịn, không bị tách nước của những sản phẩm chế biến sẵn này thường có sự góp mặt của các chất nhũ hóa nhân tạo, phổ biến nhất là carboxymethylcellulose. Liệu chất phụ gia này có thực sự vô hại như các tiêu chuẩn an toàn truyền thống từng nhận định, hay đang âm thầm tàn phá hàng rào bảo vệ đường ruột và châm ngòi cho các bệnh viêm mạn tính?
Câu trả lời từ các bằng chứng khoa học mới nhất cho thấy, carboxymethylcellulose không trơ với hệ tiêu hóa như từng lầm tưởng. Phụ gia này có thể làm biến đổi quần thể vi sinh đường ruột, làm suy mòn lớp màng nhầy bảo vệ và kích hoạt các phản ứng viêm đại tràng trên cả động vật lẫn cơ thể người.
Carboxymethylcellulose là gì và vì sao có mặt trong kem đóng hộp?
Carboxymethylcellulose, thường được viết tắt là CMC và mang mã phụ gia quốc tế E466, là một dẫn xuất của cellulose tổng hợp được sử dụng cực kỳ rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm. Nhờ khả năng giữ nước, tạo độ nhớt và phân tán chất béo đồng đều, chất này giúp kem đóng hộp giữ được kết cấu dẻo mịn lâu dài, ngăn ngừa hình thành tinh thể đá dăm và chống hiện tượng tách lớp khi bảo quản đông lạnh.
Ngoài kem, phụ gia nhũ hóa này còn xuất hiện tràn ngập trong các loại sốt salad, sữa chua chua công nghiệp, bánh nướng đóng gói và các loại đồ uống đóng chai. Trước đây, nhiều cơ quan quản lý thực phẩm xếp CMC vào nhóm phụ gia an toàn bởi vì phân tử của chúng không hề được ruột non hấp thu vào máu mà sẽ đi thẳng xuống đại tràng rồi đào thải ra ngoài theo phân.
Tuy nhiên, chính đặc tính không hấp thu này lại trở thành nguồn cơn gây rối loạn khi chúng tiếp xúc trực tiếp với hàng nghìn tỷ vi khuẩn đang cư trú tại đại tràng [1]. Các nhà khoa học bắt đầu phát hiện ra rằng, dù không ngấm vào cơ thể, các chất phụ gia nhũ hóa vẫn đủ sức làm xáo trộn nghiêm trọng hệ sinh thái vi sinh và làm suy yếu hàng rào bảo vệ niêm mạc ruột [1].
Hàng rào nhầy ruột bị tấn công: Cơ chế rò rỉ và viêm nhiễm
Bình thường, thành ruột của chúng ta được bao bọc bởi một lớp chất nhầy kiên cố, đóng vai trò như bức tường thành ngăn cách giữa các vi khuẩn trong lòng ruột với lớp tế bào biểu mô mỏng manh bên dưới. Lớp chất nhầy bên trong này hoàn toàn vô trùng nhằm ngăn ngừa vi khuẩn tiếp xúc trực tiếp và kích hoạt phản ứng miễn dịch quá mức [1].
Thế nhưng, khi có sự hiện diện của carboxymethylcellulose, trật tự bảo vệ này bị phá vỡ [1]. Một nghiên cứu can thiệp trên người chỉ ra rằng việc tiêu thụ CMC khiến vi khuẩn đường ruột có hiện tượng xâm lấn sâu vào lớp chất nhầy vốn vô trùng này [1]. Khi lớp phòng tuyến bị bào mòn, vi khuẩn cùng các độc tố của chúng sẽ áp sát bề mặt biểu mô ruột, gây ra hiện tượng rò rỉ ruột và kích thích hệ miễn dịch tạo ra phản ứng viêm liên tục [1].
Đáng lo ngại hơn, phụ gia này còn tác động trực tiếp lên chính các vi khuẩn gây bệnh tiềm ẩn. Nghiên cứu công bố năm 2020 phát hiện carboxymethylcellulose và polysorbate-80 trực tiếp kích hoạt các cụm gene điều hòa độc lực của vi khuẩn E. coli bám dính xâm lấn (AIEC) – một chủng vi khuẩn liên quan mật thiết đến bệnh Crohn [2]. Dưới tác động của chất nhũ hóa, vi khuẩn này gia tăng khả năng di động và bám dính chặt chẽ hơn vào các tế bào biểu mô ruột [2].
Chất nhũ hóa cũng kích thích hệ vi sinh vật gia tăng biểu hiện các phân tử kích hoạt phản ứng viêm mạnh mẽ như kháng nguyên lông vi khuẩn (flagellin) và lipopolysaccharide (LPS) [3], [4]. Flagellin không chỉ giúp vi khuẩn di chuyển linh hoạt để xuyên thủng lớp màng nhầy mà bản thân nó còn là chất chủ vận kích thích trực tiếp phản ứng viêm của vật chủ [4]. Chuỗi phản ứng liên hoàn này dẫn đến hiện tượng viêm vi thể kéo dài, mở đường cho hội chứng rò rỉ ruột và bệnh viêm ruột mạn tính [4].
Bằng chứng trên người: Đầy bụng và suy giảm dưỡng chất bảo vệ
Để kiểm chứng xem các hiện tượng quan sát được trên động vật có thực sự xảy ra trên cơ thể người hay không, một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng đã được tiến hành trên các tình nguyện viên khỏe mạnh vào năm 2022 [1]. Nghiên cứu này nhằm mục đích lấp đầy khoảng trống kiến thức về tác động thực tế của phụ gia thực phẩm đối với sức khỏe con người [1].
Trong nghiên cứu, các tình nguyện viên được áp dụng chế độ ăn uống lành mạnh không chứa phụ gia, sau đó được bổ sung carboxymethylcellulose để theo dõi sự biến đổi sinh học [1]. Kết quả cho thấy, việc dung nạp CMC làm gia tăng rõ rệt cảm giác khó chịu và đầy trướng ở vùng bụng sau khi ăn ở những người tham gia [1].
Quan trọng hơn, phân tích chuyển hóa phân cho thấy carboxymethylcellulose tác động dữ dội đến hệ chuyển hóa của vi khuẩn đường ruột [1]. Chất phụ gia này gây ra sự suy kiệt nghiêm trọng các chất chuyển hóa có lợi cho sức khỏe, đặc biệt là các axit béo chuỗi ngắn (SCFA) và các axit amin tự do [1]. Axit béo chuỗi ngắn vốn là nguồn năng lượng chủ yếu nuôi dưỡng tế bào biểu mô đại tràng và kiểm soát phản ứng viêm toàn thân. Sự suy giảm này chứng minh CMC trực tiếp tước đoạt đi lá chắn bảo vệ tự nhiên của đường ruột [1].
Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu cũng ghi nhận hiện tượng vi khuẩn xâm lấn vào lớp chất nhầy bảo vệ bên trong ở một số cá thể sau khi tiêu thụ CMC [1]. Tuy vậy, các tác giả cũng thẳng thắn chỉ ra hạn chế của nghiên cứu là mới chỉ đánh giá tác động ngắn hạn của chất phụ gia lên hệ vi sinh vật đường ruột [1]. Việc đánh giá xem những thay đổi này kéo dài bao lâu khi tiêu thụ trường diễn vẫn cần thêm những nghiên cứu dài hơi hơn [1].
Nguy cơ bùng phát viêm đại tràng dữ dội trên mô hình động vật
Mức độ nguy hại của carboxymethylcellulose thể hiện rõ rệt nhất khi được thử nghiệm trên các mô hình động vật có cơ địa nhạy cảm hoặc mang sẵn vi sinh vật liên quan đến bệnh viêm ruột [2], [5].
Năm 2021, một nghiên cứu đã so sánh trực tiếp khả năng thúc đẩy viêm ruột giữa carboxymethylcellulose và polysorbate-80 trên chuột thiếu hụt interleukin-10 được cấy ghép phân từ bệnh nhân mắc bệnh viêm ruột (IBD) đang hoạt động [5]. Sau ba ngày cấy ghép, chuột được cho uống nước chứa 1% CMC, 1% polysorbate-80 hoặc nước lọc thông thường liên tục trong vòng 4 tuần [5]. Kết quả theo dõi cho thấy chuột sử dụng CMC có nồng độ dấu ấn viêm lipocalin-2 (Lcn-2) trong phân tăng vọt chỉ sau một tuần và duy trì ở mức cao trong suốt thời gian can thiệp [5].
Khi kết thúc 4 tuần, chuột dùng CMC có điểm số tổn thương mô học ruột và mức độ biểu hiện gene cytokine gây viêm ở đại tràng cao hơn hẳn so với cả nhóm dùng polysorbate-80 và nhóm đối chứng uống nước sạch [5]. Điều bất ngờ là CMC thúc đẩy tình trạng viêm đại tràng dữ dội hơn mà không làm thay đổi tổng thể thành phần vi khuẩn, nhưng lại làm sụt giảm đáng kể số lượng thể thực khuẩn Caudoviricetes [5].
Trước đó, nghiên cứu năm 2020 cũng ghi nhận rằng chuột mang hệ vi khuẩn tối thiểu sẽ được bảo vệ khỏi tác hại của chất nhũ hóa, nhưng khi bị nhiễm vi khuẩn AIEC, việc tiêu thụ chất nhũ hóa sẽ dẫn tới tình trạng viêm ruột mạn tính và rối loạn chuyển hóa [2]. Thậm chí ở chuột khiếm khuyết gen IL-10, sự kết hợp giữa đơn nhiễm vi khuẩn AIEC và chất nhũ hóa đã bùng phát thành đợt viêm ruột cực kỳ nghiêm trọng và có khả năng tiến triển thành ung thư liên quan đến viêm đại tràng [2].
Mỗi cá thể phản ứng một khác: Hệ vi sinh nền đóng vai trò quyết định
Một câu hỏi lớn được đặt ra: Tại sao nhiều người ăn kem hoặc thực phẩm chứa carboxymethylcellulose mà không hề nhận thấy triệu chứng bất thường, trong khi người khác lại bị đầy bụng hoặc khởi phát cơn đau đại tràng?
Nghiên cứu công bố năm 2025 đã giải mã được bí ẩn này khi phát hiện mức độ nhạy cảm với carboxymethylcellulose mang tính cá thể hóa rất cao [6]. Dựa trên mô hình vi sinh vật in vitro mang tên mảng MiniBioReactor (MBRA), các nhà khoa học đã tái hiện lại phát hiện từ thử nghiệm lâm sàng trước đó: CMC gây tổn hại nghiêm trọng hệ vi sinh vật của một số người, nhưng lại không ảnh hưởng đáng kể đến một số người khác [6].
Sự biến động vi sinh vật do CMC gây ra có mối liên hệ mật thiết với đặc trưng hệ gene vi sinh vật nền tảng của từng cá nhân [6]. Để chứng minh điều này, các nhà nghiên cứu đã cấy ghép hệ vi sinh của những người được mô hình MBRA phân loại là "nhạy cảm với CMC" sang chuột vô trùng thiếu hụt gen IL-10 [6]. Kết quả là khi những con chuột này ăn thức ăn chứa CMC, chúng đã phát triển bệnh viêm đại tràng rõ rệt, trong khi chuột nhận vi sinh từ nhóm "không nhạy cảm" lại không hề phát bệnh [6].
Điều này chứng minh rằng nguy cơ bị viêm ruột do chất nhũ hóa phụ thuộc rất lớn vào thành phần vi sinh vật vốn có trong đường ruột của bạn. Những người mang sẵn hệ vi sinh nhạy cảm sẽ đối mặt với rủi ro rò rỉ ruột và bùng phát viêm đại tràng cao hơn rất nhiều khi tiếp xúc với loại phụ gia này [6].
Tác động chuyển hóa và so sánh với các chất nhũ hóa khác
Mối đe dọa của carboxymethylcellulose không chỉ dừng lại ở thành ruột mà còn lan rộng ra toàn bộ hệ thống chuyển hóa của cơ thể. Nghiên cứu năm 2024 trên chuột cho thấy carboxymethylcellulose cùng với este axit béo của sucrose có khả năng kích hoạt tình trạng tăng đường huyết và tăng nồng độ insulin trong máu [7]. Trong mô hình tế bào kháng insulin in vitro, CMC cũng làm rối loạn khả năng duy trì cân bằng đường huyết bình thường [7].
Cũng trong nghiên cứu này, tất cả các chất nhũ hóa phổ biến được thử nghiệm (bao gồm lecithin, este axit béo của sucrose, CMC và mono- và diglyceride) đều làm suy giảm tính đa dạng và gây loạn khuẩn đường ruột [7]. Tuy nhiên, mức độ tác động lên ranh giới niêm mạc có sự khác biệt giữa các chất: trong khi mono- và diglyceride (MDG) có xu hướng làm vi khuẩn xâm lấn vào lớp chất nhầy bên trong và tăng lipopolysaccharide lưu hành, thì CMC trong nghiên cứu này lại không thể hiện tác động rõ rệt lên tương tác giữa vi khuẩn và màng nhầy [7].
Để có cái nhìn toàn cảnh hơn, một nghiên cứu quy mô năm 2021 đã kiểm tra tác động trực tiếp của 20 chất nhũ hóa khác nhau lên hệ vi sinh người duy trì trong mô hình ex vivo [3]. Kết quả cho thấy cả carboxymethylcellulose và polysorbate-80 đều để lại tác hại kéo dài đối với cấu trúc và chức năng vi sinh vật [3]. Trong số 18 chất còn lại, nhiều loại phụ gia như carrageenan và các loại gum thực vật cũng gây tác động bất lợi rất mạnh, làm biến đổi mật độ vi sinh và thúc đẩy sản sinh các phân tử gây viêm [3]. Ngược lại, một số chất nhũ hóa có nguồn gốc tự nhiên như lecithin lại không gây tác động tiêu cực đáng kể lên hệ vi sinh vật [3].
Giải pháp bảo vệ: Lợi khuẩn và can thiệp miễn dịch
Trước thực trạng các chất nhũ hóa hiện diện khắp nơi trong chuỗi cung ứng thực phẩm chế biến, giới khoa học đang ráo riết tìm kiếm các giải pháp sinh học để trung hòa tác hại của chúng đối với đường ruột.
Nghiên cứu công bố năm 2023 mang lại một tia hy vọng khi chỉ ra rằng việc bổ sung lợi khuẩn Akkermansia muciniphila qua đường uống hàng ngày có thể bảo vệ chuột khỏi các tác động bất lợi của carboxymethylcellulose và polysorbate-80 [8]. Bình thường, việc tiêu thụ chất nhũ hóa sẽ làm sụt giảm nghiêm trọng quần thể vi khuẩn củng cố chất nhầy Akkermansia muciniphila, từ đó thúc đẩy phản ứng viêm mạn tính mức độ thấp và rối loạn chuyển hóa [8]. Bổ sung trực tiếp lợi khuẩn này hàng ngày đã ngăn chặn được hiện tượng vi khuẩn xâm lấn màng nhầy, chống tăng cân, phòng ngừa rối loạn đường huyết và bảo vệ hệ phiên mã đại tràng trước sự tàn phá của phụ gia nhũ hóa [8].
Một hướng tiếp cận đột phá khác là huấn luyện hệ miễn dịch thích ứng. Nghiên cứu năm 2023 phát hiện ra rằng việc tiêm vắc xin tạo miễn dịch kháng flagellin ở chuột đã kích thích sản sinh kháng thể IgA niêm mạc [4]. Kháng thể này bao phủ vi khuẩn và ngăn chặn chúng bộc lộ flagellin hay LPS khi tiếp xúc với CMC [4]. Nhờ đó, chuột được tiêm phòng đã hoàn toàn tránh được hiện tượng vi khuẩn xâm lấn màng nhầy, tránh được tình trạng teo ngắn đại tràng và tích tụ mỡ thừa do tiêu thụ chất nhũ hóa gây ra [4].
Ai nên thận trọng và cách bảo vệ đường ruột trong đời sống
Dù cơ quan quản lý chưa cấm sử dụng carboxymethylcellulose, những phát hiện khoa học nói trên là hồi chuông cảnh báo rõ ràng cho sức khỏe cộng đồng.
Nhóm đối tượng cần đặc biệt cẩn trọng và nên cắt giảm tối đa phụ gia này bao gồm:
- Người mắc bệnh viêm ruột mạn tính (bệnh Crohn, viêm loét đại tràng) hoặc người có tiền sử gia đình mắc các bệnh lý này [2], [5].
- Người mắc hội chứng ruột kích thích, người thường xuyên bị đầy trướng bụng, khó tiêu hoặc có biểu hiện rò rỉ ruột [1].
- Người đang gặp các vấn đề về chuyển hóa như đái tháo đường típ 2, đề kháng insulin hoặc béo phì [7], [8].
Để giảm thiểu rủi ro từ chất nhũ hóa, người tiêu dùng nên chủ động kiểm tra kỹ danh sách thành phần trên bao bì thực phẩm đóng gói. Hãy chú ý các tên gọi như carboxymethylcellulose, cellulose gum, natri carboxymethyl cellulose hoặc mã phụ gia E466. Khi chọn mua kem đóng hộp, nước sốt hay đồ tráng miệng, hãy ưu tiên các sản phẩm sử dụng chất nhũ hóa tự nhiên ít gây hại hơn như lecithin [3], hoặc tốt nhất là chọn sản phẩm có danh sách thành phần ngắn gọn, không chứa phụ gia nhân tạo.
Thay vì phụ thuộc vào các món ăn vặt đóng hộp công nghiệp, việc tự làm kem hoặc sinh tố tại nhà từ hoa quả tươi và sữa hạt nguyên chất vừa thỏa mãn khẩu vị vừa giúp kiểm soát hoàn toàn nguyên liệu. Đồng thời, xây dựng chế độ ăn dồi dào chất xơ tự nhiên từ rau củ quả tươi sẽ giúp nuôi dưỡng hệ vi sinh vật khỏe mạnh, tạo ra nguồn axit béo chuỗi ngắn dồi dào để củng cố hàng rào bảo vệ đường ruột trước các tác nhân gây hại từ môi trường hiện đại.
Tóm lại, carboxymethylcellulose trong kem đóng hộp và thực phẩm chế biến sẵn không đơn thuần đi qua đường ruột một cách vô hại. Những bằng chứng từ phòng thí nghiệm đến thử nghiệm lâm sàng đã chỉ rõ nguy cơ gây loạn khuẩn, mòn màng nhầy và kích hoạt viêm đại tràng của chất nhũ hóa này. Chủ động nhận biết nhãn hàng và tiết chế thực phẩm siêu chế biến là giải pháp thông minh nhất để bảo vệ sức khỏe đường tiêu hóa của bạn và gia đình. Nếu bạn đang mắc bệnh viêm ruột hoặc có bệnh lý nền, hãy luôn tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa tiêu hóa để có chế độ dinh dưỡng an toàn nhất.