Bánh ngọt đóng gói, kem que mềm xốp hay sốt mayonnaise béo ngậy là những món ăn quen thuộc trong nhịp sống hiện đại. Điểm chung tạo nên độ mịn màng, không tách dầu và hạn sử dụng kéo dài của chúng chính là chất nhũ hóa. Tuy nhiên, đằng sau sự tiện lợi này là mối lo ngại ngày càng tăng về việc các phụ gia trên làm xáo trộn đường tiêu hóa.
Nhiều nghiên cứu khoa học cho thấy các chất nhũ hóa tổng hợp thông dụng, đặc biệt là carboxymethylcellulose (CMC) và polysorbate 80 (P80), có thể làm biến đổi thành phần hệ vi sinh vật đường ruột, làm suy giảm các chất chuyển hóa có lợi và thúc đẩy phản ứng viêm mạn tính [1] [2].
Chất nhũ hóa hoạt động như thế nào trong lòng ruột?
Chất nhũ hóa là các phân tử có khả năng gắn kết hai thành phần vốn không thể hòa tan vào nhau là dầu và nước. Trong công nghiệp thực phẩm chế biến sẵn, phụ gia này giúp sản phẩm không bị phân tầng, giữ độ mềm dẻo và kéo dài thời gian bảo quản [3] [4].
Tuy nhiên, khi đi vào hệ thống tiêu hóa, đặc tính xà phòng hóa này không dừng lại ở thực phẩm. Niêm mạc ruột của con người được bảo vệ bởi một lớp chất nhầy kiên cố, ngăn cách giữa hàng nghìn tỷ vi khuẩn sống trong lòng ruột và các tế bào biểu mô miễn dịch nhạy cảm bên dưới [4]. Các chất nhũ hóa như carboxymethylcellulose và polysorbate 80 có khả năng phá vỡ lớp màng nhầy sinh học tự nhiên này, tạo cơ hội cho vi khuẩn tiếp cận sát lớp biểu mô [4].
Bên cạnh tổn thương vật lý lên màng nhầy ruột, các chất này còn tác động trực tiếp đến chính quần thể vi sinh vật [1] [2]. Chúng làm thay đổi tỉ lệ cân bằng giữa lợi khuẩn và hại khuẩn, kích thích vi khuẩn gia tăng biểu hiện các phân tử tiền viêm như lipopolysaccharide (LPS) và flagellin, khởi phát chuỗi phản ứng viêm âm thầm nhưng kéo dài [1] [4].
Biến đổi hệ vi sinh ruột qua các mô hình phòng thí nghiệm
Để giải đáp tác động trực tiếp của phụ gia này lên hệ vi sinh vật người mà không bị nhiễu bởi các yếu tố trao đổi chất của cơ thể sống, một nghiên cứu công bố năm 2021 đã sử dụng mô hình mảng lò phản ứng sinh học thu nhỏ (MiniBioReactor Array) để thử nghiệm trực tiếp 20 loại chất nhũ hóa khác nhau lên hệ vi sinh ruột người ex vivo [1]. Các nhà nghiên cứu tiến hành đo mật độ vi khuẩn, thành phần loài, mức độ biểu hiện gen và tiềm năng tiền viêm thông qua lipopolysaccharide và flagellin hằng ngày [1]. Kết quả cho thấy cả carboxymethylcellulose và polysorbate 80 đều tạo ra tác động tiêu cực lâu dài đối với cấu trúc và chức năng của hệ vi sinh [1]. Các chất này kích thích vi sinh vật biểu hiện mạnh mẽ các phân tử thúc đẩy quá trình viêm ruột [1].
Một công trình khác thực hiện năm 2020 trên mẫu phân của 10 người khỏe mạnh nhằm so sánh tác động của 5 loại chất nhũ hóa sau 48 giờ tiếp xúc [5]. Kết quả phân tích ghi nhận cấu trúc quần thể vi sinh vật thay đổi sâu sắc tùy thuộc vào từng loại phụ gia, trong đó các chất như rhamnolipids, sophorolipids và lecithin đậu nành loại bỏ lần lượt 91 ± 0%, 89 ± 1% và 87 ± 1% lượng vi khuẩn sống sau 48 giờ, đồng thời làm tăng tỷ lệ các vi khuẩn có hại tiềm tàng [5]. Bên cạnh đó, mức độ sản sinh axit béo chuỗi ngắn bị xáo trộn nghiêm trọng: butyrate sụt giảm tương ứng 96 ± 6%, 73 ± 24% và 34 ± 25%, trong khi propionate lại gia tăng [5].
Dù vậy, các mô hình in vitro hay ex vivo này có giới hạn nhất định do thiếu đi sự tương tác hoàn chỉnh của hệ thống miễn dịch tự nhiên, lưu lượng dòng chảy cơ học và phản xạ bài tiết của cơ thể người sống, đòi hỏi cần thêm bằng chứng kiểm chứng in vivo.
Nguy cơ thúc đẩy vi khuẩn gây bệnh và viêm mạn tính trên động vật
Nghiên cứu trên động vật tiếp tục làm sáng tỏ cơ chế bệnh sinh ở mức độ tế bào. Một công trình công bố năm 2020 trên chuột cho thấy carboxymethylcellulose và polysorbate 80 làm tăng độc lực của vi khuẩn gây bệnh cơ hội [2]. Nhóm tác giả đã gây nhiễm chủng vi khuẩn E. coli bám dính xâm lấn (AIEC) – chủng vi khuẩn liên quan đến bệnh Crohn – lên chuột hoang dã và chuột biến đổi gen bất hoạt interleukin-10 (IL-10-/-) [2].
Khi chuột được cho tiêu thụ CMC hoặc P80, sự hiện diện của chủng AIEC đã gây ra tình trạng viêm ruột mạn tính và rối loạn điều hòa trao đổi chất [2]. Ở chuột thiếu hụt IL-10, việc nhiễm đơn chủng AIEC kết hợp với tiêu thụ chất nhũ hóa đã bùng phát phản ứng viêm ruột nghiêm trọng [2]. Thử nghiệm in vitro cũng xác nhận rằng tiếp xúc với chất nhũ hóa làm tăng khả năng di động và độ bám dính của vi khuẩn AIEC vào tế bào biểu mô ruột thông qua việc kích hoạt trực tiếp các cụm gen quy định độc lực và phản ứng viêm [2].
Một nghiên cứu khác thực hiện năm 2024 khảo sát tác động của các chất nhũ hóa phổ biến gồm lecithin, este axit béo của sucrose, carboxymethylcellulose và mono- và diglyceride (MDG) trên chuột [6]. Kết quả ghi nhận este axit béo của sucrose và CMC gây ra tình trạng tăng đường huyết và tăng insulin máu ở mô hình chuột [6]. Đồng thời, tất cả các chất nhũ hóa được thử nghiệm đều làm biến đổi độ đa dạng của hệ vi sinh vật và gây loạn khuẩn đường ruột [6]. Đặc biệt, MDG có xu hướng khiến vi khuẩn xâm lấn sâu vào lớp chất nhầy bên trong và làm tăng nguy cơ viêm nhiễm thông qua việc tăng mức lipopolysaccharide lưu hành trong tuần hoàn máu [6].
Ngoài ra, các bằng chứng tổng quan công bố năm 2019 và 2022 cũng nhấn mạnh rằng việc tiêu thụ CMC và P80 làm suy giảm các nhóm vi khuẩn có lợi như Clostridiales, Lactobacillus và chi Akkermansia, đồng thời làm gia tăng các nhóm vi khuẩn Gammaproteobacteria và Bacteroidales [7] [3] [4]. Trên chuột khỏe mạnh bình thường, các biến đổi này dẫn đến tình trạng viêm ruột cấp độ thấp, tăng mỡ tích tụ và rối loạn dung nạp glucose [4]. Giới hạn của các nghiên cứu này là sự khác biệt tương đối lớn về hệ sinh thái đường ruột và sinh lý học giữa loài gặm nhấm và con người.
Dữ liệu từ thử nghiệm lâm sàng đối chứng trên người
Để giải quyết khoảng trống giữa phòng thí nghiệm và thực tế lâm sàng, một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên, mù đôi, có đối chứng với giả dược đã được công bố vào năm 2025 [8]. Nghiên cứu này đánh giá tác động của chế độ ăn hoàn toàn không chứa chất nhũ hóa (EFD) và việc bổ sung bổ sung cụ thể các loại chất nhũ hóa qua thực phẩm [8].
Nghiên cứu tuyển chọn 60 người trưởng thành khỏe mạnh, yêu cầu họ tuân thủ chế độ ăn kiêng chất nhũ hóa trong 2 tuần đầu tiên [8]. Sau giai đoạn này, nồng độ cholesterol máu của những người tham gia đã giảm rõ rệt với ý nghĩa thống kê (p = 0,00006) [8].
Tiếp đó, các tình nguyện viên được chia ngẫu nhiên để tiếp tục duy trì chế độ ăn kiêng kèm theo việc tiêu thụ bánh brownie có chứa một trong các chất: carboxymethylcellulose (CMC), polysorbate 80, carrageenan, lecithin đậu nành, tinh bột gạo tự nhiên (NRS), hoặc giả dược không có phụ gia trong vòng 4 tuần [8]. Kết quả cho thấy:
- Độ đa dạng alpha của hệ vi sinh vật đường ruột giữ ở mức ổn định, nhưng thành phần cấu trúc quần thể vi sinh vật bị biến đổi rõ rệt bởi các can thiệp chất nhũ hóa [8].
- Nồng độ của tất cả các axit béo chuỗi ngắn (SCFA) – nguồn năng lượng và dưỡng chất thiết yếu bảo vệ hàng rào ruột – suy giảm đáng kể ở những người tiêu thụ CMC so với nhóm dùng giả dược [8]. Xu hướng giảm SCFA này cũng được quan sát thấy ở các chất nhũ hóa khác [8].
- Ở nhóm đối tượng tiêu thụ carrageenan, độ thẩm thấu qua tế bào của niêm mạc ruột gia tăng có ý nghĩa thống kê (p = 0,04) so với thời điểm ban đầu [8].
- Tuy nhiên, sau 4 tuần can thiệp, không có sự khác biệt đáng kể nào được ghi nhận về các chỉ dấu viêm ruột như calprotectin trong phân, chỉ số viêm toàn thân CRP, protein LBP, nồng độ cholesterol hay các dấu ấn chuyển hóa tim mạch khác giữa nhóm dùng chất nhũ hóa và nhóm giả dược [8].
Thử nghiệm lâm sàng này cho thấy việc nạp chất nhũ hóa trong thời gian ngắn (4 tuần) trên người khỏe mạnh làm thay đổi cấu trúc vi sinh và làm giảm SCFA bảo vệ ruột, nhưng chưa đủ để tạo ra các cơn viêm ruột bùng phát hay rối loạn chuyển hóa toàn thân rõ rệt [8].
Những hiểu lầm thường gặp về chất nhũ hóa
Hiểu lầm phổ biến nhất là đánh đồng mọi loại chất nhũ hóa đều độc hại như nhau. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm chứng minh rằng các phụ gia có nguồn gốc khác nhau tạo ra phản ứng không đồng nhất; trong khi carboxymethylcellulose, polysorbate 80, carrageenan hay các loại gôm gây rối loạn đáng kể, thì một số phụ gia như lecithin lại cho thấy ít tác động bất lợi hơn trong một số mô hình nghiên cứu nhất định [1].
Hiểu lầm thứ hai là cho rằng chất nhũ hóa "tự nhiên" hoàn toàn an toàn cho vi khuẩn ruột. Các bằng chứng thực nghiệm chỉ ra rằng ngay cả các chất nhũ hóa có nguồn gốc sinh học hay chiết xuất thực vật như rhamnolipids hay sophorolipids vẫn có khả năng tiêu diệt phần lớn quần thể vi khuẩn sống và làm thay đổi mạnh mẽ sự cân bằng các chất chuyển hóa trong ruột, phụ thuộc chủ yếu vào hoạt tính nhũ hóa của chúng hơn là nguồn gốc xuất xứ [7] [5].
Cuối cùng, nhiều người lo sợ rằng ăn một vài món chứa chất nhũ hóa sẽ ngay lập tức gây thủng ruột hoặc viêm loét đại tràng. Trên thực tế, dữ liệu lâm sàng cho thấy hệ vi sinh của người khỏe mạnh có khả năng chịu đựng nhất định và chưa xuất hiện dấu hiệu viêm ruột cấp tính sau 4 tuần tiếp xúc [8]. Nguy cơ chủ yếu đến từ thói quen tiêu thụ lâu dài các thực phẩm siêu chế biến, tạo ra sự biến đổi âm thầm trong nhiều năm [3] [4].
Nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng
Mặc dù chất nhũ hóa là phụ gia được cấp phép sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, một số nhóm đối tượng có nguy cơ cao nên chủ động giảm thiểu tối đa:
Người mắc các bệnh viêm ruột mạn tính (IBD) như viêm loét đại tràng hay bệnh Crohn cần hết sức lưu ý. Các nghiên cứu chỉ ra rằng chất nhũ hóa kích thích vi khuẩn gây bệnh bám dính vào niêm mạc ruột và thúc đẩy các đợt bùng phát viêm nghiêm trọng trên cơ địa nhạy cảm [2] [3].
Những người có tiền sử hội chứng ruột kích thích, rối loạn tiêu hóa kéo dài hoặc người có hàng rào niêm mạc ruột yếu cũng nên hạn chế, do các chất như carrageenan có thể làm tăng tính thấm của niêm mạc ruột và CMC làm giảm nồng độ các axit béo chuỗi ngắn nuôi dưỡng biểu mô [8].
Người có hội chứng chuyển hóa, đường huyết cao hoặc đề kháng insulin cần cẩn trọng với các thực phẩm siêu chế biến chứa CMC hay este của axit béo, do các phụ gia này đã được chứng minh có liên quan đến việc làm xáo trộn chuyển hóa lipid và glucose trong các mô hình thực nghiệm [6] [4].
Lời khuyên áp dụng vào thực tế tiêu dùng
Để bảo vệ đường tiêu hóa mà không gây xáo trộn quá mức đến đời sống hàng ngày, người tiêu dùng có thể thực hiện một số bước đơn giản:
Trước hết, hãy tập thói quen đọc bảng thành phần dinh dưỡng trên nhãn bao bì thực phẩm. Hạn chế sử dụng thường xuyên các sản phẩm có liệt kê carboxymethylcellulose (CMC, E466), polysorbate 80 (P80, E433), carrageenan (E407) hoặc các loại gôm phụ gia [1] [3].
Ưu tiên các bữa ăn nấu từ thực phẩm tươi sống, toàn phần thay vì lạm dụng thực phẩm siêu chế biến, đồ hộp, sốt đóng chai, kem thương mại hoặc bánh ngọt công nghiệp có hạn sử dụng quá dài. Bằng chứng lâm sàng đã xác nhận chỉ sau 2 tuần áp dụng chế độ ăn loại bỏ hoàn toàn chất nhũ hóa, các chỉ số chuyển hóa như cholesterol đã ghi nhận sự cải thiện tích cực [8].
Nếu cần sử dụng các món xốt hoặc bánh ngọt, hãy cân nhắc tự chế biến tại nhà với các nguyên liệu tự nhiên để kiểm soát hoàn toàn các thành phần phụ gia đưa vào cơ thể. Việc duy trì chế độ ăn giàu chất xơ từ rau củ quả tươi cũng giúp củng cố hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh. Khi có các bệnh lý đường tiêu hóa mạn tính, người bệnh cần tham khảo ý kiến chuyên môn của bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng trước khi thay đổi chế độ điều trị.
Hệ vi sinh vật đường ruột đóng vai trò như một cơ quan trao đổi chất và miễn dịch quan trọng của cơ thể. Dù các chất nhũ hóa công nghiệp mang lại sự tiện lợi và hấp dẫn cho thực phẩm chế biến sẵn, việc lạm dụng chúng tiềm ẩn nhiều nguy cơ làm thay đổi cấu trúc vi sinh và suy yếu hàng rào ruột. Lựa chọn thực phẩm tươi sống và chủ động giảm bớt phụ gia siêu chế biến là giải pháp khoa học, cân bằng để bảo vệ sức khỏe hệ tiêu hóa dài lâu.
