Hạt cô la và hạt cà phê khác nhau thế nào về dược tính?

Cà phê và hạt cô la đều là những thức quả quen thuộc mang lại sự tỉnh táo nhờ chứa các hợp chất tự nhiên. Nhiều người thường thắc mắc liệu hai loại hạt này có tính chất dược lý, thành phần sinh học và tác động lên cơ thể giống nhau hay không.

Về mặt hóa học thực vật, cả hai loại hạt đều chứa các nhóm chất kích thích xanthine và các hoạt chất chuyển hóa thứ cấp. Tuy nhiên, hạt cô la và hạt cà phê có sự khác biệt rõ nét về cấu trúc hóa học, hàm lượng phenolic, axit hữu cơ và tác động lên hệ tiêu hóa.

Nguồn gốc thực vật và nhóm chất xanthin

Hạt cô la là hạt của cây thuộc chi Cola, phổ biến nhất là hai loài Cola nitida và Cola acuminata, phân bố chủ yếu ở vành đai rừng mưa nhiệt đới Tây Phi ^[1]. Trong khi đó, hạt cà phê thuộc chi Coffea, chủ yếu gồm hai loài chính trên thị trường thế giới là Coffea arabica và Coffea canephora (thường gọi là cà phê robusta) [2, 3].

Điểm chung lớn nhất giữa hạt cô la và cà phê là đều chứa các dẫn xuất xanthine ^[1]. Nhóm hợp chất alkaloid này bao gồm caffeine, theophylline và theobromine ^[1]. Các xanthine này đóng vai trò quan trọng trong việc kích thích tiết axit dịch vị trong dạ dày ^[1]. Ngoài ra, hạt cô la tự nhiên còn chứa nhiều hoạt chất chuyển hóa thứ cấp khác để phục vụ cho các nghiên cứu tìm kiếm hợp chất sinh học mới ^[2].

Thành phần dinh dưỡng và hóa thực vật của hạt cô la

Một nghiên cứu công bố năm 2013 đã tiến hành phân tích thành phần hóa thực vật và hàm lượng dinh dưỡng của hai loài Cola nitida và Cola acuminata theo phương pháp tiêu chuẩn ^[2]. Kết quả cho thấy độ ẩm của Cola acuminata và Cola nitida dao động trong khoảng 9,73 - 9,81% ^[2]. Lượng tro chiếm 2,72% ở Cola acuminata và 2,21% ở Cola nitida ^[2]. Tỷ lệ chất béo dao động từ 3,02% đến 2,20%, trong khi hàm lượng protein đạt từ 19,14% đến 15,24% ^[2]. Hàm lượng chất xơ thô của hai loài nằm trong mức 7,30 - 4,18%, còn carbohydrate chiếm tỷ lệ cao nhất với 58,09 - 66,45% ^[2].

Khi so sánh giữa hai loài cô la, Cola acuminata có hàm lượng protein, tro và chất béo cao hơn Cola nitida ^[2]. Về các hợp chất chuyển hóa thứ cấp, Cola acuminata cũng sở hữu lượng alkaloid cao hơn đạt 2,22% so với Cola nitida ^[2]. Loài này cũng chứa 6,46% tannin và 8,06% saponin ^[2]. Hàm lượng hợp chất phenol tổng số ở cả hai loại hạt cô la tương đương nhau ở mức 0,27%, và flavonoid dao động từ 0,12% đến 0,14% ^[2].

Hệ thống axit và chất chống oxy hóa trong hạt cà phê

Khác với hạt cô la, hạt cà phê được nghiên cứu rất sâu về hệ thống các axit hữu cơ và axit chlorogenic (CGA) – một nhóm chất có hoạt tính sinh học và chống oxy hóa mạnh mẽ ^[3]. Một nghiên cứu tổng quan hệ thống và phân tích gộp lớn công bố năm 2023 đã tổng hợp 129 công bố khoa học với 8.634 điểm dữ liệu riêng biệt để làm rõ hàm lượng axit trong cà phê arabica và robusta ^[3].

Kết quả phân tích gộp cho thấy hạt robusta rang có lượng hợp chất axit cao hơn đáng kể so với arabica, với tổng lượng axit hữu cơ gấp từ 2 đến 5 lần, đặc biệt là lượng axit formic và axit acetic lớn hơn nhiều ^[3]. Đối với nhóm axit chlorogenic (CGA), dạng 5-CQA là thành phần chính ở cả arabica và robusta ^[3]. Quá trình rang hạt tác động rất lớn đến hàm lượng chất này; mức độ rang càng sâu thì nồng độ của toàn bộ các axit chlorogenic càng giảm mạnh ^[3]. Tổng lượng CGA phụ thuộc nhiều vào mức độ rang hơn là vào việc sử dụng giống cà phê arabica hay robusta ^[3].

Ngoài ra, đối với cà phê arabica, độ cao canh tác và giống cũng ảnh hưởng đến thành phần sinh hóa của hạt ^[4]. Một nghiên cứu năm 2006 tại ba quốc gia Trung Mỹ (El Salvador, Costa Rica và Honduras) trên độ cao từ 700 đến 1.600 mét cho thấy ở các giống truyền thống như Caturra, độ cao có tác động đáng kể đến nồng độ axit chlorogenic và chất béo, trong đó nồng độ của chúng tăng dần theo độ cao địa hình ^[4]. Các giống lai arabica có hàm lượng chất béo cao hơn giống truyền thống từ 10% đến 20% ở vùng đất thấp ^[4].

Cấu trúc polysaccharide và độ hòa tan giữa hai loại hạt

Cấu trúc hạt và các chuỗi polysaccharide ảnh hưởng lớn đến đặc tính hòa tan của các hoạt chất bên trong. Ở cà phê, nghiên cứu năm 2001 về hạt cà phê nhân xanh arabica và robusta chỉ ra rằng cả hai giống đều chứa lượng polysaccharide tổng số giống nhau ^[5]. Tuy nhiên, thành phần monosaccharide và cấu trúc chuỗi carbohydrate có sự khác biệt nhất định ^[5].

Vật liệu thành tế bào (CWM) của hạt cà phê arabica chứa nhiều mannose hơn một chút so với robusta ^[5]. Ngược lại, ở robusta, arabinogalactan dễ bị hòa tan hơn trong quá trình điều chế mẫu và phần CWM tan trong nước chứa hàm lượng galactomannan cao hơn ^[5]. Phân tích cấu trúc liên kết cho thấy galactomannan ở cả hai giống có tỷ lệ chuỗi mannose không phân nhánh trên phân nhánh từ 14:1 đến 30:1 ^[5]. Arabinogalactan có tính chất không đồng nhất; so với arabica thì hạt robusta chứa nhiều arabinogalactan với chuỗi nhánh dài hơn ^[5]. Sự hiện diện của các polysaccharide cấu trúc này quyết định tốc độ chiết xuất và giải phóng các hợp chất hòa tan khi hạt tiếp xúc với nước ^[5].

Tác động kích thích dịch vị và nguy cơ trên niêm mạc dạ dày

Mặc dù cả hạt cô la và cà phê đều chứa xanthine gây kích thích tiết dịch vị, hạt cô la đã được ghi nhận trực tiếp về tác động gây tổn thương dạ dày khi dùng liều cao liên tục [6, 8]. Một nghiên cứu năm 1986 tại Nigeria đã chứng minh cả hai loài Cola nitida và Cola acuminata đều làm tăng tiết axit dạ dày một cách rõ rệt do chứa các dẫn xuất caffeine, theophylline và theobromine ^[1].

Mức độ tác động mô học của hạt cô la được làm sáng tỏ hơn qua nghiên cứu năm 2009 trên 20 chuột cống đực Wistar trưởng thành ^[6]. Động vật được chia làm bốn nhóm: nhóm đối chứng A dùng nước cất, trong khi các nhóm thử nghiệm B, C, D được cho uống chiết xuất thô Cola nitida qua đường xông dạ dày với liều 600 mg/kg thể trọng mỗi ngày trong lần lượt 5 ngày, 7 ngày và 9 ngày liên tiếp ^[6]. Sau 24 giờ kể từ liều cuối, mô dạ dày được thu thập và cố định trong formol saline 10% để kiểm tra giải phẫu vi thể ^[6].

Kết quả mô bệnh học ghi nhận hiện tượng hoại tử biểu mô bề mặt, thoái hóa niêm mạc dạ dày và mất các cấu trúc tuyến dịch vị ở các nhóm dùng chiết xuất cô la so với nhóm đối chứng ^[6]. Mức độ tổn thương này phụ thuộc vào thời gian sử dụng; chuột dùng chiết xuất cô la liên tục trong thời gian càng dài thì niêm mạc dạ dày càng bị tổn thương nặng nề hơn ^[6]. Các nhà khoa học kết luận rằng Cola nitida ở mức liều 600 mg/kg có thể tạo ra các tổn thương dạ dày và cần được sử dụng thận trọng để tránh các biến chứng trên đường tiêu hóa ^[6].

Hoạt tính kháng khuẩn và chống oxy hóa từ chiết xuất vỏ cây cô la

Bên cạnh hạt, các bộ phận khác của cây cô la cũng cho thấy tiềm năng dược lý đáng chú ý. Một nghiên cứu năm 2015 đã khảo sát chiết xuất cồn và ethyl acetate từ vỏ cây Cola nitida khô, cho thấy sự hiện diện của nhiều chất hóa thực vật có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm và loại bỏ gốc tự do mạnh mẽ theo phương pháp DPPH và ABTS ^[7].

Thử nghiệm trên 10 chủng vi khuẩn chuẩn và 28 chủng Staphylococcus phân lập từ thịt cho thấy đường kính vòng ức chế dao động từ 9,5 ± 0,7 mm (với P. vulgaris) đến 17,5 ± 0,7 mm (với nấm C. albicans) ^[7]. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của chiết xuất dao động từ 0,312 mg/mL đến 5,000 mg/mL, và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) từ 0,625 mg/mL đến trên 20 mg/mL ^[7]. Về hoạt tính kháng nấm, chiết xuất thể hiện tác dụng mạnh nhất trên F. verticillioides và thấp nhất trên P. citrinum ^[7]. Độc tính gây chết ấu trùng A. salina bắt đầu ghi nhận ở nồng độ 1,04 mg/mL, mở ra hướng ứng dụng làm thuốc thực vật hoặc bảo quản thực phẩm ^[7].

Những ai cần thận trọng khi sử dụng?

Từ các bằng chứng khoa học thực tế, người tiêu dùng cần lưu ý một số rủi ro sức khỏe khi sử dụng hạt cô la hoặc sản phẩm có nguồn gốc từ loại hạt này.

Những người có tiền sử hoặc đang mắc viêm loét dạ dày tá tràng nên tránh nhai trực tiếp hạt cô la hoặc dùng các chế phẩm cô la đậm đặc ^[1]. Khả năng kích thích bài tiết axit mạnh từ xanthine trong hạt cô la có thể làm trầm trọng thêm các vết loét sẵn có ^[1]. Thêm vào đó, bằng chứng thực nghiệm trên động vật cho thấy liều dùng liên tục có thể gây tổn thương và hoại tử biểu mô dạ dày ^[6].

Những người nhạy cảm với các alkaloid tự nhiên cũng cần thận trọng [1, 6]. Hàm lượng alkaloid và tannin cao trong hạt cô la (đặc biệt là Cola acuminata) có thể gây khó chịu đường tiêu hóa nếu dùng khi đói ^[2]. Người đang điều trị bệnh lý nền hoặc sử dụng các thuốc kê đơn luôn cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi dùng hạt cô la như một dạng thực phẩm chức năng bổ trợ.

Lựa chọn và sử dụng đúng cách trong đời sống

Trong thực hành đời sống hàng ngày, việc lựa chọn giữa cà phê và hạt cô la phụ thuộc vào mục đích sử dụng và thể trạng đường tiêu hóa của mỗi cá nhân.

Cà phê cung cấp lượng dồi dào các axit hữu cơ và axit chlorogenic giúp tăng khả năng chống oxy hóa ^[3]. Tuy nhiên, nếu muốn giảm nồng độ axit chlorogenic và giảm bớt độ chua từ các axit tự nhiên, người dùng có thể ưu tiên các loại cà phê rang ở mức độ vừa đến đậm ^[3]. Ngoài ra, việc lựa chọn hạt cà phê arabica có thể đem lại lượng tổng axit hữu cơ thấp hơn đáng kể so với robusta ^[3].

Đối với hạt cô la, do hàm lượng protein (15,24 - 19,14%) và carbohydrate (58,09 - 66,45%) tương đối cao cùng lượng hợp chất tannin đáng kể, loại hạt này thường được nhai trực tiếp từng lượng nhỏ trong văn hóa truyền thống ^[2]. Tuyệt đối không nên lạm dụng hạt cô la liên tục trong nhiều ngày với liều lượng cao để phòng ngừa nguy cơ tổn thương niêm mạc dạ dày ^[6].

Tóm lại, cả hạt cô la và cà phê đều sở hữu những hoạt tính sinh học giá trị nhờ nhóm xanthine và các hợp chất chuyển hóa thứ cấp [1, 6]. Việc hiểu rõ hàm lượng các axit, alkaloid cũng như tác động của chúng đối với dạ dày sẽ giúp người tiêu dùng lựa chọn hình thức sử dụng phù hợp và an toàn nhất cho sức khỏe [2, 6, 8].