Chất xơ ảnh hưởng thế nào đến lượng calo thực tế hấp thu?

Nhiều người tính toán kỹ từng calo ghi trên nhãn thực phẩm nhằm kiểm soát cân nặng. Tuy nhiên, lượng calo đốt cháy hoàn toàn trong phòng thí nghiệm không phản ánh chính xác lượng calo mà cơ thể thực tế hấp thu được.

Chất xơ làm giảm lượng calo thực tế hấp thu từ bữa ăn bằng hai cơ chế: bản thân chất xơ không được tiêu hóa trọn vẹn và nó cản trở hấp thu các chất sinh năng lượng khác như chất béo và chất đạm [1, 3]. Điều này tạo ra sự chênh lệch lớn giữa tổng năng lượng nạp vào và năng lượng chuyển hóa khả dụng của cơ thể [1, 2].

Phân biệt năng lượng tổng và năng lượng chuyển hóa khả dụng

Năng lượng tổng (gross energy) đại diện cho mức năng lượng tối đa khi thực phẩm được đốt cháy hoàn toàn trong nhiệt lượng kế bom ^[1]. Ở điều kiện này, chất xơ giải phóng mức năng lượng cháy tương đương các carbohydrate khác ^[1].

Tuy nhiên, cơ thể người không phải là một cỗ máy đốt cháy đơn thuần. Năng lượng chuyển hóa khả dụng (metabolizable energy) là phần năng lượng còn lại sau khi đã trừ đi lượng thất thoát qua phân, nước tiểu và khí sinh ra từ quá trình lên men vi sinh vật ^[1].

Theo định nghĩa, chất xơ là loại carbohydrate kháng lại quá trình tiêu hóa và hấp thu tại ruột non, sau đó có thể trải qua hoặc không trải qua quá trình lên men của vi khuẩn tại ruột già ^[2]. Vì chất xơ không được chuyển hóa trọn vẹn, nó cung cấp ít calo hơn đáng kể cho cơ thể so với các carbohydrate thông thường ^[1]. Hệ số chuyển đổi năng lượng chuẩn cho nhãn thực phẩm thường là 17 kJ/g cho protein và carbohydrate khả dụng, và 37 kJ/g cho chất béo ^[1]. Tuy nhiên, lượng calo thực tế từ xơ thấp hơn nhiều so với mức 17 kJ/g này ^[1].

Cơ chế chất xơ "chặn" hấp thu calo từ ruột

Đặc tính nhớt và tính chất khó tiêu hóa của chất xơ là chìa khóa tác động đến việc giảm nguy cơ béo phì và tiểu đường ^[2]. Các cơ chế này làm giảm sự hấp thu dinh dưỡng, từ đó trực tiếp kéo giảm năng lượng chuyển hóa khả dụng ^[2].

Chất xơ cấu thành từ nhiều thành phần giá trị như arabinoxylan, inulin, beta-glucan, pectin, cám và tinh bột kháng ^[2]. Việc tăng tiêu thụ xơ giúp tăng bài tiết acid mật, tăng sản xuất acid béo chuỗi ngắn và làm giảm tổng lượng calo nạp vào ^[2].

Không chỉ bản thân cung cấp ít calo, chất xơ còn tác động tiêu cực đến khả năng tiêu hóa của các chất dinh dưỡng đa lượng khác ^[3]. Khi hàm lượng chất xơ trong chế độ ăn tăng lên, độ tiêu hóa của chất béo và chất đạm bị suy giảm rõ rệt ^[3]. Hệ quả là một phần chất béo và đạm chưa tiêu hóa hết sẽ bị đào thải ra ngoài theo phân, thay vì đi vào cơ thể để tạo thành năng lượng dự trữ [1, 3].

Các thử nghiệm lâm sàng nói gì về calo thực nhận?

Một nghiên cứu năm 2013 kiểm tra việc bài tiết ở đoạn cuối hồi tràng của các đối tượng ăn chế độ nhiều xơ từ bánh mì lúa mạch đen so với chế độ ít xơ từ lúa mì tinh chế ^[1]. Kết quả cho thấy năng lượng tổng bài tiết qua hồi tràng tăng từ 1,4 MJ/24 giờ ở nhóm ít xơ lên mức 2,4 MJ/24 giờ ở nhóm nhiều xơ ^[1].

Đáng chú ý, việc chia cùng chế độ ăn đó thành 3 bữa hay 7 bữa mỗi ngày hoàn toàn không ảnh hưởng đến độ tiêu hóa và hấp thu ở ruột non ^[1]. Sự chênh lệch năng lượng thất thoát giữa hai chế độ ăn tương đương khoảng 0,2 MJ (50 kcal) mỗi ngày chỉ tính riêng từ protein, mỡ và tinh bột tiêu hóa được ^[1]. Mức này chiếm 2% tổng năng lượng nạp vào hàng ngày, đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe cộng đồng khi tích lũy lâu dài ^[1].

Năm 1997, một thử nghiệm trên 17 đối tượng kéo dài qua các giai đoạn 14 ngày đã đo lường năng lượng chuyển hóa của 9 chế độ ăn với mức chất béo (18%, 34%, 47% năng lượng) và mức tổng chất xơ (3%, 4%, 7% chất khô của bữa ăn) khác nhau ^[3]. Sau 5 ngày thu gom toàn bộ phân và nước tiểu để phân tích, các nhà khoa học xác nhận rằng lượng chất xơ tăng lên làm giảm độ tiêu hóa của chất béo và protein, từ đó làm giảm năng lượng chuyển hóa khả dụng của khẩu phần ^[3].

Năm 1990, một thử nghiệm cân bằng trao đổi chất ở 8 phụ nữ trẻ người Đức so sánh chế độ ăn xơ thấp (18,8 g/ngày) và xơ cao (52,0 g/ngày) chủ yếu từ rau củ quả và khoai tây ^[4]. Khi ăn chế độ giàu xơ, lượng rau củ tiêu thụ là 1235 g/ngày so với mức 505 g/ngày ở nhóm ít xơ ^[4]. Năng lượng tổng nạp vào ở nhóm ăn nhiều xơ cao hơn (8916 kJ hay 2131 kcal/ngày so với 8540 kJ hay 2041 kcal/ngày) ^[4].

Tuy nhiên, độ tiêu hóa năng lượng biểu kiến ở chế độ nhiều xơ lại thấp hơn, khiến năng lượng chuyển hóa thực tế đo được ở nhóm nhiều xơ chỉ đạt 7544 kJ/ngày (1802 kcal/ngày), thấp hơn cả mức 7665 kJ/ngày (1831 kcal/ngày) của nhóm ít xơ ^[4]. Nghiên cứu tính toán rằng chất xơ từ rau quả chỉ đóng góp khoảng 3 kJ (0,7 kcal) năng lượng chuyển hóa cho mỗi gam xơ ^[4].

Năm 1988, thử nghiệm chéo trên 12 nam giới trong 6 tuần mỗi chế độ ăn cho thấy chế độ 37 g tổng chất xơ từ rau củ quả làm giảm hệ số khả dụng của năng lượng, mỡ, đạm và carbohydrate so với chế độ 16 g xơ từ nước ép ^[5]. Các hệ số tính calo phổ thông thường ước tính vượt quá mức năng lượng thực tế từ 4,6% đến 6% ^[5].

Tại nghiên cứu POUNDS Lost năm 2019 theo dõi 345 người trưởng thành thừa cân/béo phì (tuổi trung bình 52,5, BMI 32,6) áp dụng chế độ ăn giảm 750 kcal/ngày trong 6 tháng, lượng chất xơ ăn vào được xác định là yếu tố dự báo giảm cân mạnh nhất độc lập với năng lượng hay dưỡng chất đa lượng nạp vào ^[6]. Trung bình nhóm đối tượng giảm được 7,27 kg sau 6 tháng ^[6].

Lợi ích chuyển hóa và giới hạn của bằng chứng

Việc tăng cường chất xơ không chỉ giới hạn ở việc giảm hấp thu calo. Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã công bố và công nhận tuyên bố rằng tăng cường tiêu thụ chất xơ giúp giảm tỷ lệ mắc bệnh tim mạch vành và một số loại ung thư ^[2].

Ngoài ra, đại đa số nghiên cứu cũng ghi nhận sự suy giảm nguy cơ béo phì và tiểu đường khi khẩu phần ăn dồi dào chất xơ ^[2]. Chất xơ còn giữ vai trò liên kết các chất gây ung thư, đồng thời mang lại nguồn chất chống oxy hóa, vitamin và khoáng chất tự nhiên ^[2].

Tuy nhiên, các bằng chứng cũng có ranh giới cần lưu ý. Mặc dù mối liên hệ giảm bệnh tim và ung thư đã được FDA công nhận, các cơ chế chi tiết đứng sau những phát hiện này vẫn chưa hoàn toàn sáng tỏ ^[2]. Đối với bệnh béo phì và tiểu đường, một số dữ liệu nghiên cứu vẫn còn mâu thuẫn nhất định và chưa được FDA chính thức phê duyệt như một tuyên bố y tế bắt buộc ^[2].

Hiểu lầm thường gặp về calo từ chất xơ

Hiểu lầm phổ biến nhất là coi 1 gam carbohydrate từ chất xơ tạo ra cùng mức 4 kcal như carbohydrate từ tinh bột hoặc đường. Thực tế, con số 17 kJ/g (tương đương 4 kcal/g) chỉ là hệ số ước tính trên nhãn thực phẩm ^[1]. Bản chất chất xơ cung cấp ít năng lượng hơn do không được chuyển hóa trọn vẹn ^[1], thậm chí nguồn xơ từ rau củ quả chỉ cung cấp khoảng 0,7 kcal/g cho cơ thể ^[4].

Nhiều người cũng tin rằng việc chia nhỏ bữa ăn sẽ làm tăng khả năng đốt calo hoặc thay đổi lượng calo hấp thu từ xơ. Tuy nhiên, việc ăn cùng một chế độ ăn chia thành 3 bữa hay 7 bữa mỗi ngày không hề tạo ra sự khác biệt nào đối với khả năng tiêu hóa và hấp thu ở ruột non ^[1].

Thêm vào đó, việc đếm calo thuần túy trên nhãn sản phẩm thường đánh giá quá cao (khoảng 4,6% đến 6%) lượng năng lượng thực tế mà cơ thể hấp thu khi bạn ăn thực đơn giàu xơ ^[5].

Ai nên thận trọng khi tăng nhanh chất xơ?

Dù đem lại hiệu quả kiểm soát calo rõ rệt, không phải ai cũng nên đột ngột nạp lượng xơ lớn. Những người có bệnh lý đường tiêu hóa mạn tính, hội chứng ruột kích thích hoặc viêm loét đại tràng cần có sự tư vấn của bác sĩ chuyên khoa trước khi chuyển đổi thực đơn.

Chất xơ làm tăng lượng chất thải và tăng bài tiết qua đường ruột ^[1]. Vì vậy, việc tăng lượng xơ quá đột ngột mà không chuẩn bị có thể gây cảm giác chướng bụng, đầy hơi hoặc tiêu chảy tạm thời do quá trình lên men vi sinh vật [1, 2]. Những người đang dùng thuốc điều trị mạn tính cũng nên tham khảo ý kiến bác sĩ vì đặc tính tạo nhớt của chất xơ có thể làm chậm quá trình hấp thu dưỡng chất và các chất dùng kèm ^[2].

Cách áp dụng thực tế để tối ưu lượng calo hấp thu

Để tận dụng cơ chế cản trở hấp thu calo của chất xơ, bạn nên ưu tiên nguồn thực phẩm toàn phần giàu cấu trúc tự nhiên:

• Ưu tiên chọn các loại ngũ cốc nguyên cám như bánh mì lúa mạch đen, gạo lứt hoặc yến mạch thay vì lúa mì tinh chế hay bột trắng tinh chế ^[1].
• Bổ sung đều đặn các thành phần xơ có độ nhớt và tính kháng cao như beta-glucan, pectin, cám, inulin và tinh bột kháng vào khẩu phần ăn hàng ngày ^[2].
• Ăn trực tiếp hoa quả và rau củ tươi thay vì ép lấy nước. Nghiên cứu cho thấy 37 g chất xơ từ rau quả tự nhiên mang lại hiệu quả cản trở hấp thu calo và chất béo vượt trội so với cùng lượng dưỡng chất đến từ nước ép lọc bỏ bã ^[5].
• Kết hợp thực phẩm giàu xơ vào các bữa ăn có chứa chất béo và chất đạm, bởi sự tương tác này sẽ làm giảm trực tiếp mức độ tiêu hóa của đạm và mỡ ^[3].
• Khi tăng lượng rau xanh và củ quả lên mức cao, hãy tăng từ từ qua từng tuần và uống đủ nước để đường tiêu hóa thích nghi ổn định với khối lượng bã tăng thêm ^[4].

Thay vì chỉ chăm chú vào việc cắt giảm từng calo trên nhãn thực phẩm, việc chuyển hướng sang chế độ ăn giàu chất xơ tự nhiên là phương pháp thông minh để kiểm soát năng lượng thực nhận. Bạn nên đa dạng hóa các nguồn rau, củ, hạt nguyên phần và hỏi ý kiến bác sĩ dinh dưỡng khi cần điều chỉnh khẩu phần nếu có bệnh nền chuyển hóa.