Chất nhũ hóa trong thực phẩm đóng hộp ảnh hưởng gì đến ruột?

Nhiều người có thói quen sử dụng thực phẩm chế biến sẵn, đồ hộp hay sốt đóng chai mỗi ngày để tiết kiệm thời gian. Tuy nhiên, ít ai để ý đến sự hiện diện của các chất phụ gia tạo cấu trúc, đặc biệt là chất nhũ hóa, trên bảng thành phần. Liệu những hoạt chất này có vô hại khi đi qua đường tiêu hóa của chúng ta?

Các bằng chứng khoa học cho thấy một số chất nhũ hóa nhân tạo thông dụng, tiêu biểu là polysorbate-80 (P80) và carboxymethylcellulose (CMC), có khả năng làm biến đổi hệ vi sinh vật đường ruột, làm suy yếu và mỏng dần lớp màng nhầy bảo vệ niêm mạc, từ đó kích hoạt các phản ứng viêm mạn tính [1, 2, 3].

Lớp nhầy bảo vệ ruột hoạt động như thế nào?

Đường tiêu hóa người có năng lực tự bảo vệ đáng kể trước các tác nhân gây hại từ thức ăn thô, hóa chất, dị nguyên và vi khuẩn mang mầm bệnh ^[1]. Để giữ các yếu tố độc hại trong lòng ruột và ngăn chúng ngấm vào tuần hoàn chung, biểu mô ruột cần một hàng rào vững chắc ^[1]. Trong đó, lớp màng nhầy bao phủ niêm mạc là thành phần then chốt, giữ vai trò trung tâm đối với miễn dịch, phản ứng viêm và trục tín hiệu não - ruột ^[1].

Khi lớp nhầy bị mỏng đi hoặc quá trình sản xuất chất nhầy bị rối loạn, vi khuẩn gây bệnh dễ dàng bám dính và tạo màng sinh học ^[1]. Tình trạng này có thể khởi phát hoặc làm trầm trọng thêm các bệnh lý viêm ruột mạn tính hoặc gây tổn thương niêm mạc ^[1]. Đáng chú ý, các chất nhũ hóa trong chế độ ăn phương Tây hiện đại đã được ghi nhận là một trong những yếu tố làm suy giảm lớp bảo vệ tự nhiên này ^[1].

Cơ chế phá hủy màng bảo vệ của chất nhũ hóa

Chất nhũ hóa là các phân tử có đặc tính tương tự chất tẩy rửa, được thêm vào thực phẩm chế biến nhằm ổn định kết cấu và tăng thời hạn bảo quản [3, 7]. Bản chất hóa học này giúp liên kết dầu với nước, nhưng cũng chính vì vậy mà chúng có thể can thiệp tiêu cực đến chức năng hàng rào ruột ^[2].

Khi đi vào ruột, chất nhũ hóa làm giảm tính kỵ nước của lớp màng nhầy, làm mỏng lớp chất nhầy và biến đổi protein liên kết biểu mô như ZO-1, khiến tính thấm thành ruột tăng lên ^[3]. Vi khuẩn từ lòng ruột dễ dàng di chuyển sát lại gần biểu mô, kích hoạt thụ thể TLR4 và đường truyền tín hiệu NF-kappaB, đồng thời giải phóng hàng loạt cytokine gây viêm như TNF-alpha, IL-1beta, IL-6 và IL-8 ^[3].

Các nghiên cứu trên mô hình động vật nói gì?

Một thử nghiệm đáng chú ý đã kiểm tra tác động của CMC và P80 pha trong nước uống ở nồng độ tương đối thấp trên chuột đối chứng và chuột khiếm khuyết gen IL-10 suốt 12 tuần ^[4]. Kết quả cho thấy các chất nhũ hóa này làm thay đổi cấu trúc vi sinh vật đường ruột, gây hiện tượng tăng tính thấm ruột và thúc đẩy bệnh viêm đại tràng thông qua sự gia tăng chất đánh dấu lipocalin-2 trong phân và hoạt tính myeloperoxidase ^[4]. Khi cấy phân của nhóm chuột này sang chuột vô trùng, chuột nhận phân cũng biểu hiện các tổn thương tương tự, chứng minh tác hại bắt nguồn từ sự xáo trộn vi khuẩn ^[4].

Trong một nghiên cứu khác kéo dài 13 tuần trên chuột bị ung thư liên quan đến viêm đại tràng, việc tiếp xúc với CMC và P80 đã thúc đẩy quá trình sinh ung thư qua việc làm thay đổi hệ vi sinh, tạo môi trường tiền viêm và gia tăng chỉ số tăng sinh tế bào Ki67 ^[4]. Các nhà khoa học cũng phát hiện chất nhũ hóa gây ảnh hưởng đáng kể đến hành vi lo âu ở chuột ^[4]. Ngoài ra, việc dùng chất nhũ hóa còn gây tăng cân, phản ứng viêm mức độ thấp và rối loạn chuyển hóa ^[5].

Ở mức độ phân tử, nghiên cứu năm 2023 chỉ ra rằng CMC và P80 kích thích vi khuẩn biểu hiện gen flagellin – một protein giúp vi khuẩn di chuyển và là chất chủ vận gây viêm mạnh mẽ ^[6]. Flagellin giúp vi khuẩn thâm nhập sâu vào lớp chất nhầy bên trong của thành ruột ^[6]. Đáng chú ý, khi chuột được tiêm kháng nguyên flagellin để tạo kháng thể IgA niêm mạc, hiện tượng vi khuẩn xâm lấn màng nhầy, rút ngắn chiều dài đại tràng và tích tụ mỡ do CMC và P80 gây ra đã được ngăn chặn hoàn toàn ^[6].

Bằng chứng trên mô hình mô ruột người

Tác hại của chất nhũ hóa không dừng lại ở mô hình gặm nhấm. Trên mô hình mô phỏng hệ vi sinh vật ruột người ngoài cơ thể (ex vivo), việc bổ sung P80 dẫn đến sự sụt giảm 50% tính đa dạng của các loài vi khuẩn ^[2]. Đồng thời, P80 thúc đẩy các gen vi khuẩn mã hóa cho phân tử flagellin, làm tăng khả năng bám dính và xâm nhập của vi khuẩn ^[2]. Khi lấy hỗn dịch vi sinh này tiêm vào vật chủ chuột, phản ứng giải phóng cytokine tiền viêm IL-6 tăng cao rõ rệt ^[2].

Ở tế bào niêm mạc, sự hiện diện của chất nhũ hóa làm gia tăng đáng kể sự di chuyển xuyên màng của vi khuẩn E. coli so với nhóm đối chứng dùng chất xơ từ thực vật ^[2]. Chất nhũ hóa làm suy giảm các chủng vi khuẩn chống viêm có lợi như Akkermansia, Clostridiales và Lactobacillus, trong khi kích thích sự bùng nổ của các chủng tiền viêm như Gammaproteobacteria và Escherichia [7, 8]. Một số chất ổn định khác như carrageenan trong sữa chua hay đồ uống cũng được tổng hợp từ 45 nghiên cứu trên động vật cho thấy nguy cơ gây loét và hình thành u tân sinh ở đường tiêu hóa ^[2].

Hiểu lầm thường gặp về chất nhũ hóa

Nhiều người lầm tưởng rằng mọi chất nhũ hóa đều gây độc trực tiếp lên tế bào ruột theo cơ chế hóa học tức thì. Tuy nhiên, bằng chứng trên mô hình mô ruột chỉ ra rằng khi đưa P80 hay CMC vào môi trường chuột hoàn toàn không có mầm bệnh, các tác nhân này không gây tổn hại biểu mô ^[2]. Cơ chế gây hại thực chất phụ thuộc hoàn toàn vào hệ vi sinh: chất phụ gia làm biến đổi quần thể vi khuẩn, kích thích vi khuẩn tiết độc lực rồi chính vi khuẩn mới phá hủy lớp nhầy bảo vệ [2, 3].

Một quan niệm sai lầm khác là chỉ những ai ăn nhiều đồ béo, đồ ngọt mới tiêu thụ chất nhũ hóa. Trên thực tế, các chất này xuất hiện dày đặc trong cả thực phẩm ăn kiêng, nước sốt ít béo, kem, bánh kẹo, đồ hộp và sữa công thức nhằm giữ kết cấu mượt mà [3, 8]. Thậm chí ở người trưởng thành khỏe mạnh, số lượng chất nhũ hóa tiếp xúc mỗi ngày có thể lên tới trung bình hơn 12 loại khác nhau ^[7].

Những đối tượng cần đặc biệt thận trọng

Người mắc bệnh viêm ruột (IBD) bao gồm bệnh Crohn và viêm loét đại tràng nên đặc biệt cẩn trọng với các thực phẩm chứa P80, CMC và carrageenan [2, 3]. Nhóm đối tượng này vốn đã có sẵn tình trạng tổn thương hàng rào niêm mạc, việc dung nạp chất nhũ hóa có thể ví như hành động "đổ thêm dầu vào lửa", kích hoạt các đợt bùng phát viêm nặng nề hơn [2, 7].

Những cá nhân có hội chứng ruột kích thích (IBS), rối loạn tiêu hóa kéo dài, người có tiền sử gia đình mắc bệnh tự miễn đường ruột hoặc ung thư đại trực tràng cũng cần kiểm soát lượng phụ gia nạp vào [2, 3]. Phụ nữ mang thai cũng cần lưu ý vì nghiên cứu động vật cho thấy chuột mẹ dùng P80 có thể truyền tình trạng mất cân bằng hệ vi sinh sang thế hệ con ^[8].

Cách giảm thiểu phơi nhiễm trong đời sống

Một thử nghiệm can thiệp dinh dưỡng trong 14 ngày trên 30 phụ nữ trưởng thành khỏe mạnh cho thấy: sau khi được hướng dẫn chế độ ăn ít chất nhũ hóa qua buổi tư vấn trực tuyến, tần suất tiêu thụ chất nhũ hóa trung bình giảm rõ rệt từ 12,23 loại/ngày xuống còn 6,30 loại/ngày ^[7]. Điều này chứng minh việc chủ động cắt giảm phụ gia trong sinh hoạt hàng ngày là hoàn toàn khả thi ^[7].

Tuy nhiên, nghiên cứu trên cũng ghi nhận khi tự ý cắt giảm thực phẩm chế biến sẵn mà không có kế hoạch bù đắp khoa học, lượng vi chất và đa chất dinh dưỡng nạp vào cũng sụt giảm đáng kể ^[7]. Do đó, người tiêu dùng không nên nhịn ăn cực đoan mà cần áp dụng các bước cân bằng:

• Tập thói quen đọc nhãn dinh dưỡng trên bao bì đồ hộp, sốt trộn, kem và bánh kẹo; hạn chế các sản phẩm ghi rõ chứa polysorbate-80, carboxymethylcellulose (E466) hoặc carrageenan (E407) [3, 7, 8].
• Ưu tiên sử dụng thực phẩm toàn phần tươi sống, tự chế biến bữa ăn tại nhà thay vì lạm dụng đồ hộp tiện lợi.
• Bổ sung các nguồn chất xơ tự nhiên từ rau củ để nuôi dưỡng hệ vi sinh đường ruột và hỗ trợ phục hồi tính toàn vẹn của lớp màng nhầy [1, 3].
• Người đang có bệnh lý nền đường ruột cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng trước khi thay đổi thực đơn, tránh nguy cơ thiếu hụt dinh dưỡng ^[7].

Chất nhũ hóa đóng vai trò quan trọng trong công nghệ chế biến thực phẩm tiện lợi, nhưng việc tiêu thụ thường xuyên có thể âm thầm bào mòn hàng rào nhầy bảo vệ ruột qua trung gian hệ vi khuẩn [1, 3]. Lựa chọn thông thái bằng cách đọc nhãn hàng hóa và cân đối giữa thực phẩm chế biến sẵn với thực phẩm tươi sống là giải pháp thiết thực để bảo vệ hệ tiêu hóa lâu dài.