Lời đồn về "thần dược collagen" từ đáy biển

Hải sâm từ lâu được mệnh danh là "nhân sâm biển" và xuất hiện phổ biến trong các bữa tiệc đắt tiền hoặc các bài thuốc bồi bổ dân gian. Nhiều người tin rằng ăn hải sâm là cách bổ sung lượng collagen dồi dào, giúp săn chắc làn da và chống lão hóa vượt trội so với các loại thực phẩm thông thường.

Dù thực tế thành phần vách cơ thể của hải sâm chứa hàm lượng lớn sợi collagen, việc xem thực phẩm này như một giải pháp thần kỳ để nạp trực tiếp collagen vào cơ thể lại chưa hoàn toàn đúng với bản chất sinh hóa học. Hiểu rõ cấu trúc đạm, thành phần axit amin và các đặc tính nhiệt của hải sâm sẽ giúp người tiêu dùng nhìn nhận chính xác hơn về giá trị dinh dưỡng thực tế của loại hải sản này.

Bản chất cấu trúc collagen của hải sâm

Collagen trong vách thân hải sâm chủ yếu thuộc nhóm collagen loại I (type I collagen), tương tự như cấu trúc collagen tìm thấy ở da cá, cầu gai hay sao biển [1]. Ở loài hải sâm Stichopus japonicus, các sợi collagen không hòa tan chiếm tới khoảng 70% tổng lượng protein của thành cơ thể, sắp xếp đan xen thành các bó sợi mô liên kết vững chắc [2].

Về mặt cấu tạo vi thể, collagen hải sâm là các sợi lưỡng cực liên kết với proteoglycan bề mặt [3]. Khi phân tích điện di (SDS-PAGE), collagen vách cơ thể loài hải sâm Holothuria cinerascens xuất hiện ba chuỗi alpha1 riêng biệt trong khoảng khối lượng phân tử từ 75 đến 100 kDa, có sự khác biệt so với collagen da lợn thương mại hoặc da cá rô phi [3]. Các nghiên cứu khác cũng ghi nhận chuỗi alpha của collagen hải sâm dao động từ trên 75 kDa, trên 116 kDa cho đến 116–200 kDa [3].

Tuy nhiên, cấu trúc này có điểm yếu lớn là tính bền nhiệt tương đối kém so với collagen động vật có vú [3]. Nguyên nhân chính là do hàm lượng hydroxyproline (Hyp) trong collagen hải sâm thấp hơn, dẫn đến việc tạo thành ít liên kết hydro từ các nhóm hydroxyl hơn so với collagen từ bò hay lợn [3].

Dữ liệu từ các nghiên cứu thực nghiệm

Nhiều công trình khoa học đã bóc tách chi tiết đặc tính sinh hóa, khả năng chịu nhiệt cũng như hoạt tính sinh học từ chuỗi protein của các loài hải sâm khác nhau:

Một nghiên cứu tổng quan công bố năm 2023 về vật liệu sinh học đã đo lường các mốc nhiệt độ biến tính của hải sâm [3]. Kết quả chỉ ra rằng collagen chiết xuất từ loài Stichopus monotuberculatus có nhiệt độ chuyển pha tối đa chỉ đạt 30 độ C, thấp hơn mức 35–41 độ C ở collagen da bê non [3]. Khi xử lý hòa tan bằng pepsin (PSC), collagen từ loài Holothuria parva đạt 47 độ C và Stichopus japonicus đạt 57 độ C, đều kém mức 62 độ C của collagen loại I từ da bò [3]. Nhiệt độ biến tính thực tế của các mẫu này chỉ quanh ngưỡng 18 độ C, thấp hơn nhiều so với mức 37 độ C của da lợn [3].

Nghiên cứu công bố năm 2014 kiểm tra sản phẩm thủy phân collagen từ loài Stichopus vastus [4]. Các chuỗi beta và alpha1 của collagen đã được enzyme trypsin cắt nhỏ thành các phân đoạn peptid có khối lượng phân tử từ 5 đến 25 kDa [4]. Phân tích thành phần cho thấy dịch thủy phân này rất giàu các gốc axit amin gồm glycine, alanine, glutamate, proline và hydroxyproline, đồng thời thể hiện hoạt tính dọn gốc tự do tốt [4].

Nghiên cứu công bố năm 2016 trên loài Stichopus japonicus đã theo dõi chu trình gia nhiệt và làm nguội từ 5 độ C lên 70 độ C rồi quay về 5 độ C bằng quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier [2]. Các sợi collagen không hòa tan có tỷ lệ cấu trúc xoắn alpha cao hơn và bền nhiệt hơn dạng collagen hòa tan bằng pepsin [2]. Khi bị đun nóng, cấu trúc xoắn alpha biến mất để chuyển sang dạng nếp gấp beta, lý giải vì sao vách thân hải sâm sống rất cứng dai nhưng sau khi nấu chín lại mềm như thạch [2].

Nghiên cứu công bố năm 2017 phát hiện hệ enzyme nội sinh cysteine proteinase trong lớp hạ bì của Stichopus japonicus gây ra hiện tượng tự phân hủy sau thu hoạch [5]. Loại enzyme này phá vỡ các cầu nối proteoglycan giữa các sợi, giải phóng glycosaminoglycan, hydroxyproline và các đoạn collagen, làm rối loạn trật tự cấu trúc của bó sợi collagen [5].

Nghiên cứu công bố năm 2023 ứng dụng mô phỏng tin sinh học trên chuỗi collagen gồm 3.700 axit amin của Stichopus japonicus đã xác định được một tripeptid có tên CME [6]. Thử nghiệm in vitro cho thấy đoạn peptid này ức chế enzyme tyrosinase (loại enzyme tham gia tổng hợp melanin) với giá trị IC50 đạt 0,348 mM đối với monophenolase và 1,436 mM đối với diphenolase [6].

Gần đây nhất, nghiên cứu công bố năm 2025 xác định một hexapeptid mới ký hiệu DCDPRL (khối lượng 717,788 Da) từ 16 trình tự collagen của Stichopus japonicus [7]. Peptid này chứa cysteine, proline, leucine và axit aspartic, có khả năng dọn gốc tự do DPPH (IC50 là 206,12 micromol/L), ABTS (186,06 micromol/L), OH (1,52 mmol/L) và O2- (247,71 micromol/L) [7]. Ở nồng độ 250 micromol/L, phân đoạn này hỗ trợ giảm đường huyết và giảm tổn thương oxy hóa trên ấu trùng cá sọc ngựa thông qua các thụ thể GLP-1R, GIPR và Keap1 [7].

Ngoài ra, thử nghiệm thủy phân bằng nước dưới điểm tới hạn ở các mức nhiệt từ 115 độ C đến 235 độ C trên Stichopus japonicus cho thấy hàm lượng protein đạt mức tối đa 832,66 mg BSA/g ở nhiệt độ 175 độ C, hàm lượng phenolic cao nhất đạt 23,93 mg GAE/g ở 220 độ C, còn hoạt tính ức chế alpha-amylase (18,62%) và alpha-glucosidase (24,31%) cao nhất ở 115 độ C [8].

Hồ sơ axit amin tạo collagen: Điểm mạnh và giới hạn

Collagen là một loại protein đặc biệt được cấu thành từ chuỗi lặp lại của các axit amin, trong đó glycine chiếm khoảng một phần ba, kết hợp cùng proline và hydroxyproline để giữ vững cấu trúc xoắn ba sợi. Dịch thủy phân từ vách thân hải sâm cung cấp đầy đủ các khối xây dựng này, bao gồm glycine, proline, hydroxyproline và alanine [4]. Chuỗi collagen hải sâm cũng chứa lượng lớn các axit amin kỵ nước [7].

Mặc dù vậy, bằng chứng khoa học cho thấy collagen hải sâm có hàm lượng hydroxyproline tương đối thấp khi đặt cạnh collagen từ động vật có vú như bò hay lợn [3]. Hydroxyproline giữ vai trò cốt lõi trong việc hình thành liên kết hydro, quyết định sự vững chắc và khả năng chịu nhiệt của phân tử collagen [3]. Việc thiếu hụt tương đối tỷ lệ axit amin này khiến cấu trúc phân tử của hải sâm kém ổn định hơn trước nhiệt độ, dễ bị biến tính ở các ngưỡng nhiệt rất thấp (quanh mức 18 độ C đến 30 độ C) [3].

Mặt khác, các nghiên cứu sinh học ghi nhận tiềm năng chống oxy hóa, hỗ trợ ức chế enzyme tạo hắc tố hay điều hòa đường huyết phần lớn mới được thực hiện thông qua mô phỏng máy tính (in silico), trên mô hình tế bào ống nghiệm (in vitro), hoặc trên sinh vật thử nghiệm là ấu trùng cá sọc ngựa [2, 3]. Hiện tại chưa có dữ liệu lâm sàng trên người xác nhận việc ăn hải sâm nguyên con đem lại các tác dụng chuyển hóa hay làm đẹp da tương đương.

Hiểu lầm phổ biến khi ăn hải sâm bổ sung collagen

Sai lầm thường gặp nhất là suy nghĩ ăn collagen từ hải sâm sẽ giúp bổ sung thẳng lượng collagen đó vào da hay khớp. Khi đưa vào đường tiêu hóa, mọi dạng protein bao gồm cả sợi collagen không hòa tan hay collagen hòa tan đều bị hệ tiêu hóa cắt đứt thành các chuỗi peptid ngắn và axit amin tự do trước khi hấp thu qua niêm mạc ruột. Do đó, cơ thể sẽ tự điều phối các nguyên liệu này tới nơi cần thiết chứ không trực tiếp chuyển dịch nguyên vẹn chuỗi protein từ hải sâm lên bề mặt da.

Một hiểu lầm khác là nấu càng lâu thì càng chắt lọc được nhiều collagen quý giá. Thực tế vách thân hải sâm rất nhạy cảm với nhiệt độ [1, 8]. Việc gia nhiệt làm biến tính cấu trúc xoắn alpha ban đầu thành các nếp gấp beta, khiến cấu trúc sợi bị giãn nở và biến đổi cơ học [2]. Dù quá trình này giúp cơ thịt mềm hơn, dễ nhai nuốt hơn [2], việc chế biến sai cách ở nhiệt độ quá cao trong thời gian dài có thể làm phân hủy các liên kết peptid có lợi.

Bên cạnh đó, việc hải sâm tươi dễ bị tự phân hủy (chảy rữa) sau khi đánh bắt là do hệ enzyme nội sinh cysteine proteinase hoạt động phá hủy các cầu nối mô liên kết [5]. Quá trình này làm mất mát đáng kể lượng hydroxyproline và phân rã các bó sợi collagen tự nhiên trước khi kịp đem đi chế biến [5].

Ai nên thận trọng khi dùng hải sâm?

Mặc dù hải sâm là món ăn giàu đạm tự nhiên với hàm lượng protein chiết xuất cao [8], một số nhóm đối tượng cần đặc biệt lưu ý khi sử dụng:

Những người có cơ địa dị ứng với hải sản, sinh vật biển hoặc từng có tiền sử kích ứng khi ăn các loài da gai cần cẩn trọng để tránh nguy cơ sốc phản vệ hoặc mề đay, mẩn ngứa.

Do các nghiên cứu hiện tại về tác động hạ đường huyết thông qua thụ thể GLP-1R hay GIPR mới dừng lại ở quy mô phân tử và mô hình ấu trùng cá sọc ngựa [7], người mắc bệnh đái tháo đường đang dùng thuốc điều trị không được tự ý sử dụng hải sâm thay thế phác đồ y khoa của bác sĩ.

Những người đang gặp vấn đề nghiêm trọng về rối loạn tiêu hóa, tiêu chảy mạn tính cũng cần hạn chế tiêu thụ lượng đạm đậm đặc từ hải sâm khi cơ thể chưa hồi phục hoàn toàn, nhằm tránh gây thêm áp lực cho dạ dày và đường ruột. Phụ nữ mang thai, người đang cho con bú và bệnh nhân có bệnh lý nền mạn tính nên tham khảo ý kiến chuyên gia y tế trước khi đưa các chế phẩm cô đặc từ hải sâm vào chế độ ăn thường xuyên.

Cách áp dụng thực tế trong bữa ăn

Hải sâm có thể đóng vai trò là một nguồn thực phẩm cung cấp chất đạm động vật đa dạng trong thực đơn hàng tuần, bên cạnh các nguồn đạm phổ biến khác như cá, tôm hay thịt nạc.

Để tận dụng giá trị dinh dưỡng, người tiêu dùng nên chọn hải sâm có nguồn gốc rõ ràng, đã qua sơ chế hoặc bảo quản đúng kỹ thuật để hạn chế sự tự phân hủy sợi protein do enzyme nội sinh gây ra sau thu hoạch [5]. Khi chế biến, chỉ nên dùng nhiệt độ và thời gian vừa đủ làm mềm sợi mô liên kết, không nên hầm nấu quá mức làm biến đổi sâu các phân tử sinh học quý [4, 8].

Nên kết hợp hải sâm cùng các loại rau củ tươi giàu vitamin C (như ớt chuông, bông cải xanh) nhằm hỗ trợ quá trình sinh tổng hợp collagen nội sinh của chính cơ thể, đồng thời ăn kèm các loại nấm, thảo mộc lành tính để cân bằng hương vị. Không nên tiêu thụ quá đà mà chỉ nên sử dụng ở lượng vừa phải, đan xen cân đối cùng các nhóm chất dinh dưỡng khác.

Hải sâm chứa tỷ lệ sợi collagen cao trong mô cơ thể cùng nguồn axit amin phong phú, nhưng tính bền nhiệt của loại protein này thấp hơn đáng kể so với nguồn từ gia súc trên cạn. Thay vì kỳ vọng vào những lời quảng cáo thần thánh hóa, người tiêu dùng nên nhìn nhận hải sâm như một thực phẩm giàu đạm lành mạnh trong chế độ ăn cân bằng tổng thể.