Dầu cá hay hạt chia: Cơ thể chuyển đổi ALA thành EPA và DHA ra sao?

Nhiều người có thói quen thêm hạt chia, hạt lanh hoặc dầu thực vật vào bữa ăn mỗi ngày với hy vọng bổ sung đủ dưỡng chất omega-3 cho tim mạch và não bộ. Họ tin rằng chỉ cần tiêu thụ nguồn thực vật này là có thể thay thế hoàn toàn dầu cá biển. Tuy nhiên, sự thật chuyển hóa sinh học trong cơ thể phức tạp hơn suy nghĩ thông thường.

Liệu hạt chia có thể cung cấp đủ lượng omega-3 mà tế bào cần hay không? Câu trả lời trực tiếp là không thể thay thế tối ưu, bởi vì cơ thể người chuyển đổi axit alpha-linolenic (ALA) từ thực vật sang docosahexaenoic acid (DHA) với tỷ lệ cực kỳ thấp ^[1].

Cơ chế chuyển hóa ALA thành EPA và DHA trong cơ thể

Axit béo omega-3 từ thực vật như hạt chia tồn tại ở dạng axit alpha-linolenic, viết tắt là ALA [1, 3]. Để cơ thể sử dụng cho các chức năng chuyên sâu ở não bộ hay võng mạc, chuỗi carbon của ALA phải trải qua quá trình kéo dài và khử bão hòa qua các enzyme desaturase và elongase nhằm tạo thành eicosapentaenoic acid (EPA) và cuối cùng là DHA ^[1].

Quá trình sinh hóa này gặp nhiều giới hạn tự nhiên. Phần lớn ALA ăn vào bị oxy hóa qua con đường beta-oxidation để tạo ra năng lượng dưới dạng CO2 hoặc acetate thay vì được chuyển hóa thành các chuỗi dài hơn [2, 6]. Ngoài ra, bước chuyển đổi từ tiền chất sang axit béo chuỗi dài phải chịu sự kiểm soát của enzyme giới hạn tốc độ Delta-6 desaturase ^[2]. Chưa kể, việc chuyển đổi từ DPA sang DHA cũng gặp một bước giới hạn tốc độ tiếp theo, khiến lượng sản phẩm cuối cùng sinh ra rất nhỏ ^[2].

Tỷ lệ chuyển đổi ALA sang DHA thấp ra sao?

Các nghiên cứu khoa học chuyên sâu đã đo lường chính xác lượng chất này trong cơ thể người. Khi dùng kỹ thuật đồng vị phóng xạ cacbon 13C để theo dõi chuyển hóa của 13C-ALA trong chế độ ăn quen thuộc của 6 nam thanh niên, các nhà khoa học nhận thấy khả năng biến đổi ALA thành EPA rất hạn chế, và dấu vết của 13C-DHA thậm chí không thể phát hiện được ^[1].

Một đánh giá tổng hợp khác chỉ ra rằng bổ sung trực tiếp EPA mang lại hiệu quả nâng cao nồng độ EPA trong cơ thể gấp 15 lần so với việc dùng ALA liều cao ^[1]. Tỷ lệ chuyển hóa ALA thành DHA ở trẻ sơ sinh chỉ đạt 1%, và con số này ở người trưởng thành còn thấp hơn rất nhiều ^[1]. Thậm chí ở người khỏe mạnh không ăn chay, tỷ lệ chuyển đổi ALA sang EPA chỉ tiệm cận mức 5%, trong khi tỷ lệ biến đổi sang DHA ghi nhận dưới mức 0,5% ^[3]. Khi dung nạp ALA liều lượng lớn, cơ thể chỉ tăng tốc độ đốt cháy oxy hóa chất béo này chứ không làm tăng đáng kể lượng DHA trong huyết tương [5, 6].

Cạnh tranh enzyme: Trở ngại từ chế độ ăn nhiều Omega-6

Con đường biến đổi từ hạt chia sang DHA không hoạt động độc lập mà chịu sự chi phối nặng nề từ các chất béo khác ^[4]. Quá trình này phụ thuộc lớn vào sự hiện diện của axit béo omega-6, đặc biệt là axit linoleic (LA) ^[4]. Cả hai họ chất béo này đều sử dụng chung một hệ thống enzyme vận chuyển và chuyển hóa ^[4].

Khi khẩu phần ăn chứa nhiều omega-6, LA sẽ cạnh tranh trực tiếp và ức chế enzyme Delta-6 desaturase, ngăn cản quá trình chuyển hóa ALA thành các mắt xích tiếp theo ^[4]. Ngược lại, nồng độ cao omega-6 trong mô sẽ thay thế và đẩy lùi lượng omega-3 chuỗi dài ^[4]. Yếu tố di truyền cũng can thiệp vào quá trình này; các biến thể trên gen Fads2 mã hóa cho Delta-6 desaturase quyết định một phần hiệu quả chuyển đổi và nồng độ chất béo tích tụ trong mô mỡ của từng cá nhân ^[4].

Khác biệt giữa nam giới, nữ giới và các chất béo trung gian

Khả năng tổng hợp dưỡng chất này không giống nhau giữa hai giới [3, 6]. Nam giới trẻ tuổi chỉ chuyển hóa một lượng nhỏ ALA thành EPA và DPA, trong khi khả năng biến đổi sang DHA rất thấp ^[5]. Cụ thể, tỷ lệ phân đoạn chuyển đổi ALA thành EPA ở nam giới dao động từ 0,3% đến 8%, và sang DHA là dưới 4% ^[5]. Ở phụ nữ, quá trình này hiệu quả hơn nhờ ảnh hưởng sinh lý, với tỷ lệ chuyển hóa thành EPA có thể lên tới 20% và sang DHA lên tới 9% ^[5]. Đáng chú ý, cơ thể còn có hiện tượng chuyển đổi ngược từ DHA về EPA với tỷ lệ 1,4% khi ăn uống bình thường và tăng lên 10% (9,4 - 12%) nếu uống bổ sung DHA trực tiếp ^[5].

Nhằm vượt qua bước nghẽn enzyme của ALA, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm axit stearidonic (SDA) - một sản phẩm đã qua xử lý bởi Delta-6 desaturase ^[2]. Thử nghiệm trên tế bào 3T3-L1 cho thấy SDA làm tăng hàm lượng EPA lên 345%, hiệu quả làm giàu EPA cao gấp 3,5 lần so với ALA ^[2]. Trên người, SDA dạng dầu đậu nành hay dầu echium giúp tăng nồng độ EPA trong hồng cầu và huyết tương hiệu quả gấp 1,9 đến 4,3 lần ALA ^[2]. Tuy vậy, cả SDA lẫn EPA đều không thể làm tăng mạnh lượng DHA do vướng bước enzyme giới hạn ở giai đoạn cuối ^[2].

Dầu cá và hạt chia: Đâu là nguồn cung cấp tối ưu?

EPA và DHA là chỉ số quan trọng toàn cầu để đánh giá giá trị dinh dưỡng, xuất hiện phổ biến trong các khuyến nghị ăn uống quốc tế ^[1]. Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (UN FAO), lượng khuyến nghị EPA + DHA cần nạp mỗi ngày là 0,25 đến 2 gram ^[1]. Thực vật trên cạn hầu như chứa lượng EPA và DHA không đáng kể, do đó chỉ số này chủ yếu dùng để xếp hạng hải sản ^[1]. Phân tích cá và động vật có vỏ ở Nam Thái Bình Dương ghi nhận hàm lượng EPA + DHA đạt từ 115,15 đến 1370,67 mg trên 100 g ở các loài cá ^[1].

Mặc dù việc chuyển đổi sang DHA rất thấp, ALA và EPA tự thân vẫn có những vai trò độc lập đối với sức khỏe mà không phụ thuộc hoàn toàn vào con đường tạo thành DHA ^[3]. Dù vậy, để đáp ứng nhu cầu bảo vệ tim mạch và não bộ tối ưu, việc dựa hoàn toàn vào hạt chia là không đủ hiệu quả so với việc ăn trực tiếp nguồn chứa sẵn EPA và DHA từ hải sản hoặc dầu cá [1, 3].

Ai nên thận trọng và cần nguồn bổ sung trực tiếp?

Những người ăn chay trường hoặc ăn thuần chay là nhóm đối tượng chịu ảnh hưởng rõ rệt nhất. Mức nạp ALA ở người ăn chay tương đương người ăn thịt cá, nhưng lượng EPA và DHA nạp vào cơ thể lại rất thấp, thậm chí hoàn toàn không có ở người ăn thuần chay ^[6]. Kết quả là nồng độ EPA và DHA trong máu, huyết tương và các mô của người ăn chay thấp hơn hẳn người không ăn chay ^[6].

Phụ nữ mang thai, bà mẹ đang cho con bú, người cao tuổi hoặc những người mắc bệnh mạn tính như đái tháo đường có nhu cầu sử dụng cao nhưng khả năng tự tổng hợp lại suy giảm ^[6]. Đối với các nhóm này, việc phụ thuộc vào hạt thực vật có thể dẫn tới thiếu hụt dưỡng chất cho sự phát triển của thai nhi hoặc suy giảm chức năng tế bào [2, 8].

Cách tối ưu hóa nguồn Omega-3 trong chế độ ăn

Để hỗ trợ cơ thể chuyển hóa ALA tốt hơn, người tiêu dùng, đặc biệt là người ăn chay, cần áp dụng các biện pháp dinh dưỡng có chủ đích:

• Giảm bớt tỷ lệ chất béo omega-6 từ các loại dầu công nghiệp giàu LA nhằm giảm cạnh tranh enzyme Delta-6 desaturase [2, 8].
• Tăng gấp đôi lượng ALA nạp vào hàng ngày từ các nguồn như hạt chia, hạt lanh nếu không tiêu thụ bất kỳ nguồn thực phẩm chứa sẵn EPA và DHA nào ^[6].
• Sử dụng thêm các sản phẩm bổ sung chứa sẵn 200-300 mg/ngày EPA và DHA chiết xuất từ vi tảo đối với người ăn chay có nhu cầu cao hoặc khả năng tổng hợp kém ^[6].
• Duy trì khẩu phần hải sản thường xuyên nếu không ăn chay để đạt ngưỡng 0,25 - 2 g EPA + DHA/ngày theo khuyến nghị của FAO ^[1].

Hạt chia là nguồn thực phẩm lành mạnh giàu chất xơ và ALA, nhưng cơ thể người chuyển đổi dưỡng chất này sang DHA ở mức cực kỳ thấp. Việc duy trì một chế độ ăn uống đa dạng, kết hợp hài hòa giữa hạt thực vật và các nguồn bổ sung trực tiếp EPA, DHA từ hải sản hoặc vi tảo là giải pháp tối ưu. Người có bệnh lý nền cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi sử dụng các loại viên dầu bổ sung liều cao.