Kim loại nặng trong rong biển: Nori hay Hijiki tích tụ asen nhiều hơn?

Rong biển từ lâu đã trở thành món ăn quen thuộc trong bữa cơm gia đình hiện đại, xuất hiện phổ biến từ các cuộn cơm kimbap, canh thanh nhiệt cho đến các món gỏi khai vị. Nhiều người tiêu dùng mặc định rằng mọi loại rong biển đều lành tính, giàu khoáng chất và có thể ăn thoải mái mỗi ngày để tăng cường sức khỏe. Tuy nhiên, đằng sau màu xanh thẫm và hương vị mặn mòi của biển cả, vấn đề tích tụ kim loại nặng độc hại, đặc biệt là asen (thạch tín), đang dấy lên nhiều lo ngại cho các nhà nghiên cứu y tế công cộng.

Nếu bạn thắc mắc liệu rong biển cuộn cơm (Nori) hay rong biển dạng sợi màu nâu đen (Hijiki) chứa nhiều asen độc hại hơn, câu trả lời từ các bằng chứng khoa học là rất dứt khoát: Rong biển Hijiki tích tụ asen vô cơ vượt trội hoàn toàn so với Nori và hầu hết các chủng rong biển thông thường khác. Trong khi các loại rong biển cuộn hay nấu canh thông dụng chỉ chứa lượng asen vô cơ ở ngưỡng vết cực kỳ nhỏ, Hijiki lại giữ mức thạch tín vô cơ cao đến mức nhiều cơ quan an toàn thực phẩm quốc tế phải phát đi lời cảnh báo khẩn cấp.

Khác biệt độc tính giữa asen hữu cơ và asen vô cơ

Khi phân tích về độc chất trong thủy hải sản, việc phân định giữa asen tổng số và các dạng hóa học cụ thể của asen đóng vai trò sống còn đối với sức khỏe con người ^[1]. Asen tồn tại dưới hai nhóm chính gồm asen hữu cơ (chẳng hạn như arsenobetaine hay arsenosugar) và asen vô cơ (gồm arsenite và arsenate). Trong môi trường tự nhiên, phần lớn sinh vật biển hấp thu và chuyển hóa asen thành các hợp chất hữu cơ có độc tính thấp, ít gây hại cho cơ thể và dễ dàng đào thải ra ngoài mà không phá hủy cấu trúc tế bào.

Ngược lại, asen vô cơ là nhóm độc chất nguy hiểm, được phân loại vào nhóm tác nhân gây ung thư hàng đầu, có khả năng kích hoạt quá trình phá hủy mô tế bào, gây ngộ độc mạn tính và làm tăng nguy cơ tổn thương gan ^[2]. Do mức độ nguy hại chênh lệch rất lớn này, Ủy ban Chuyên gia hỗn hợp về Phụ gia Thực phẩm của FAO/WHO (JECFA) đã xác lập chỉ số lượng ăn vào hàng tuần có thể dung nạp tạm thời (PTWI) đối với riêng asen vô cơ chứ không đánh giá gộp dựa trên tổng lượng asen ^[1]. Vì vậy, đánh giá sự an toàn của một loài rong biển khô phụ thuộc hoàn toàn vào tỷ lệ asen vô cơ tồn tại trong mô của chúng.

So sánh hàm lượng kim loại giữa Nori và Hijiki

Để làm rõ mức độ rủi ro, một nghiên cứu tại Anh công bố năm 2007 đã tiến hành khảo sát và đo đạc hàm lượng asen tổng số lẫn asen vô cơ trên 31 mẫu thuộc 5 chủng rong biển khô thương mại được thu thập từ các cửa hàng bán lẻ và internet tại London ^[2]. Tất cả các mẫu đều được xử lý sơ bộ theo đúng hướng dẫn sử dụng trước khi đem đi định lượng bằng phương pháp phân tích quang phổ hiện đại ^[2].

Kết quả cho thấy sự phân hóa mang tính đối lập rõ rệt giữa các dòng rong biển:

• Rong biển Hijiki (Sargassum fusiforme): Toàn bộ 9 mẫu Hijiki được phân tích đều chứa asen vô cơ với nồng độ dao động từ 67 đến 96 mg/kg ^[2]. Ở loài rong này, dạng asen vô cơ độc hại chiếm tới khoảng 50% tổng lượng asen tích tụ trong mô thực vật ^[3].
• Nori và các dòng rong biển khác: Dù tổng lượng asen trong toàn bộ 31 mẫu rong biển khảo sát dao động từ 18 đến 124 mg/kg, tất cả các chủng rong biển thông thường còn lại (bao gồm các loại rong lá dẹt thường dùng làm Nori) đều có nồng độ asen vô cơ dưới 0,3 mg/kg, tức nằm dưới ngưỡng phát hiện của phương pháp phân tích ^[2].

Sự khác biệt mang tính chất tuyệt đối này cho thấy rong biển Nori hầu như chỉ chứa asen dưới dạng hữu cơ ít độc hại, trong khi rong biển Hijiki lại là môi trường tích tụ trực tiếp một lượng khổng lồ asen vô cơ nguy hiểm ^[2]. Do nguy cơ làm gia tăng đột biến mức phơi nhiễm asen vô cơ qua đường tiêu hóa, Cơ quan Tiêu chuẩn Thực phẩm Vương quốc Anh (FSA) đã khuyến cáo người tiêu dùng tránh ăn rong biển Hijiki [1, 5].

Bằng chứng độc học từ các thử nghiệm trên động vật

Mức độ nguy hại từ việc hấp thu asen vô cơ từ Hijiki đã được chứng minh trực tiếp thông qua các thử nghiệm sinh học trên động vật gặm nhấm. Trong một nghiên cứu công bố năm 2012, các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm phơi nhiễm trên chuột đực dòng F344/N sau cai sữa kéo dài suốt 7 tuần ^[4]. Nhóm can thiệp được cho ăn chế độ AIN-93G bổ sung 3% bột rong biển Hijiki khô theo trọng lượng, đối chiếu với nhóm chứng chỉ ăn khẩu phần AIN-93G tiêu chuẩn ^[4].

Kết quả theo dõi cho thấy chế độ ăn chứa 3% Hijiki khiến asen tích tụ rõ rệt trong máu và các mô cơ quan nội tạng của chuột ^[4]. Tình trạng này kích hoạt phản ứng ngộ độc thạch tín điển hình, biểu hiện qua hiện tượng thân nhiệt tăng cao bất thường và các chỉ số hóa sinh huyết tương bị xáo trộn nghiêm trọng, bao gồm sự gia tăng vọt của enzym phosphatase kiềm (ALP) và phospho vô cơ trong huyết tương ^[4].

Mặc dù vậy, tốc độ bài tiết của cơ thể đối với lượng asen hấp thu từ thức ăn nấu chín cũng được ghi nhận trong một nghiên cứu năm 2010 trên chuột ^[3]. Thử nghiệm đơn liều cho thấy asen đào thải qua nước tiểu và phân đạt mức đỉnh điểm ngay trong ngày đầu tiên, với khoảng 66% đến 92% lượng asen được tống xuất ra khỏi cơ thể trong vòng 3 ngày sau khi ăn Hijiki nấu chín ^[3]. Khi tiến hành thử nghiệm dùng lặp lại nhiều lần, asen được phát hiện thấy ở toàn bộ các mô nhưng chỉ khoảng 5% tổng liều nạp vào tồn lưu lại dưới dạng cặn tích lũy ^[3]. Dẫu cơ thể có cơ chế tự đào thải mạnh mẽ, việc nạp thường xuyên lượng lớn asen vô cơ vẫn tạo áp lực đào thải cực đại lên hệ thống nội tạng.

Dữ liệu dịch tễ học: Nguy cơ ung thư và phơi nhiễm ở người

Mối liên hệ giữa việc tiêu thụ rong biển chứa asen và sức khỏe con người đã được kiểm chứng qua các công trình nghiên cứu dịch tễ quy mô lớn tại Nhật Bản - quốc gia có văn hóa sử dụng rong biển lâu đời. Nghiên cứu triển vọng Trung tâm Y tế Công cộng Nhật Bản (JPHC Study) công bố năm 2013 đã theo dõi và đánh giá chi tiết nguy cơ ung thư phổi liên quan đến lượng asen nạp vào cơ thể kết hợp với tình trạng hút thuốc lá ^[5].

Các phát hiện lâm sàng cho thấy asen vô cơ có tác động phân hóa phức tạp theo từng nhóm đối tượng:

• Tương tác với khói thuốc: Ở những người đang hút thuốc lá, nguy cơ ung thư phổi tăng dần theo lượng asen vô cơ nạp vào ^[5]. So sánh nhóm ăn nhiều nhất (tertile cao nhất) với nhóm ăn ít nhất, tỷ số rủi ro đa biến (HR) ở người đang hút thuốc nạp nhiều asen vô cơ là 1,38 (khoảng tin cậy 95% CI: 1,07 - 1,77; p xu hướng = 0,01) ^[5]. Đồng thời, nghiên cứu phát hiện có sự tương tác đáng kể giữa mức nạp asen tổng số và thói quen hút thuốc lá đối với ung thư phổi (p tương tác < 0,01) ^[5].
• Phụ nữ không hút thuốc: Lượng asen vô cơ hấp thu từ khẩu phần ăn tỷ lệ thuận với sự gia tăng nguy cơ ung thư phổi ở phụ nữ chưa từng hút thuốc, với chỉ số HR ở mức nạp cao nhất so với mức thấp nhất là 1,57 (95% CI: 1,12 - 2,20) ^[5].
• Tác động riêng biệt từ Hijiki: Do là loài chứa tỷ lệ asen vô cơ cao nhất, việc ăn nhiều Hijiki làm tăng nhẹ nguy cơ ung thư phổi ở nam giới từng hút thuốc (HR = 1,22; 95% CI: 0,995 - 1,51) và cho thấy mối liên quan thuận chiều rõ ràng với nguy cơ ung thư phổi ở phụ nữ không hút thuốc với HR đạt 1,46 (95% CI: 1,06 - 2,01 cho nhóm tiêu thụ cao nhất) ^[5].

Đáng lưu ý, đối với những người không hút thuốc lá, mức nạp asen tổng số nhìn chung lại liên quan nghịch với nguy cơ ung thư phổi (HR = 0,49; 95% CI: 0,27 - 0,86) ^[5]. Điều này cho thấy tính chất hai mặt của thực phẩm biển: các hợp chất asen hữu cơ hay các dưỡng chất đồng hành trong hải sản sạch không mang độc tính trực tiếp, nhưng sự góp mặt của asen vô cơ hàm lượng cao như trong Hijiki sẽ đảo ngược rủi ro sức khỏe.

Ở góc độ dinh dưỡng, một nghiên cứu mô phỏng tiêu hóa in vitro năm 2014 lưu ý rằng năm 2011, JECFA đã rút lại mức PTWI cũ của asen vô cơ là 15 microgam/kg thể trọng (tương đương 2,1 microgam/kg/ngày) do mốc này nằm sát vùng giới hạn BMDL0.5 (mức tính toán 3,0 microgam/kg/ngày, với dải ước tính 2,0 - 7,0 microgam/kg/ngày) gây tăng 0,5% tỷ lệ ung thư ^[6]. Nghiên cứu này tính toán rằng nếu một người nặng 60 kg ăn lượng khuyến nghị tối đa 25 g Hijiki mỗi ngày với nồng độ asen vô cơ tối đa đo được sau tiêu hóa dạ dày - ruột (1,47 mg/kg), mức nạp vào là 0,6 microgam/kg/ngày - thấp hơn BMDL0.5 ^[6]. Dù asen có thể cần thiết ở lượng vi lượng cực nhỏ (12-25 microgam/ngày cho người ăn 2000 kcal/ngày), liều nạp mạn tính từ 600 microgam asen vô cơ mỗi ngày trở lên chắc chắn sẽ kéo theo nhiều hệ lụy xấu ^[6].

Những hiểu lầm thường gặp khi chọn mua rong biển

Một quan niệm sai lầm phổ biến là cho rằng "cứ là rong biển khô tự nhiên thì đều sạch và bổ dưỡng như nhau". Trên thực tế, mỗi chủng loài rong biển có cấu trúc sinh học và ái lực hấp thu khoáng chất từ nước biển rất khác biệt. Rong biển lá mỏng Nori dùng cuộn kimbap, sushi thuộc các loài tảo đỏ (Porphyra), trong khi Hijiki là loài tảo nâu (Sargassum fusiforme / Hizikia fusiforme) có bộ rễ và thân tích lũy kim loại nặng rất mạnh [1, 5].

Một hiểu lầm khác là việc ngâm rửa sơ qua với nước lạnh có thể loại bỏ hoàn toàn độc chất. Asen vô cơ trong Hijiki liên kết khá chặt chẽ với cấu trúc mô của cây rong biển ^[1]. Nếu chỉ ngâm nước đơn thuần trong thời gian ngắn mà không áp dụng nhiệt độ cao hoặc các dung môi phù hợp, lượng asen vô cơ tồn đọng trong phần cái vẫn ở mức rất cao, không đảm bảo an toàn cho người sử dụng [2, 8].

Nhóm đối tượng cần thận trọng đặc biệt

Rủi ro phơi nhiễm asen vô cơ không chia đều cho mọi người mà đe dọa mạnh nhất đến những cá thể có thể trạng nhạy cảm. Nghiên cứu thực nghiệm kéo dài 3 ngày trên chế độ ăn trùng lặp công bố năm 2019 tại hai thành phố Shimotsuke và Asahikawa (Nhật Bản) trên 104 trẻ em và 101 phụ nữ mang thai đã chỉ ra lỗ hổng an toàn lớn ^[7].

Số liệu nghiên cứu xác nhận mức phơi nhiễm asen vô cơ hàng tuần trên mỗi kg thể trọng ở trẻ em cao hơn đáng kể so với phụ nữ mang thai ^[7]:

• Phụ nữ mang thai: Mức nạp asen tổng số trung bình là 8,46 +- 3,02 microgam/kg thể trọng/tuần; lượng asen vô cơ nạp vào là 1,74 +- 1,07 microgam/kg thể trọng/tuần ^[7].
• Trẻ em: Mức nạp asen tổng số trung bình lên tới 20,07 +- 3,53 microgam/kg thể trọng/tuần; lượng asen vô cơ nạp vào là 8,46 +- 3,02 microgam/kg thể trọng/tuần ^[7].

Cả hai nhóm đối tượng này nếu thường xuyên ăn rong biển Hijiki đều có mức nạp asen tổng số và asen vô cơ tăng vọt rõ rệt ^[7]. Do nước uống tại các khu vực này có nồng độ asen rất thấp và không phải nguồn phơi nhiễm chính, Hijiki chính là tác nhân làm gia tăng đáng kể gánh nặng asen vô cơ trong cơ thể trẻ nhỏ và thai phụ ^[7]. Do đó, phụ nữ có thai, bà mẹ đang cho con bú và trẻ em đang trong giai đoạn phát triển tuyệt đối nên tránh xa hoặc hạn chế tối đa việc sử dụng rong biển Hijiki. Bên cạnh đó, những người có thói quen hút thuốc lá cũng cần kiêng loại rong này để tránh tác động cộng hưởng gây hại cho phổi ^[5].

Phương pháp chế biến đúng để giảm trừ asen

Đối với những người yêu thích hương vị của Hijiki hoặc sống tại các vùng văn hóa có sử dụng loại thực phẩm này, việc áp dụng đúng kỹ thuật chế biến bằng nhiệt và muối có thể giúp giảm thiểu đáng kể hàm lượng độc chất. Trong tự nhiên, hai dạng asen phổ biến nhất tìm thấy trong mô Hijiki là arsenate (dạng vô cơ) và arsenobetaine (dạng hữu cơ) ^[8].

Một nghiên cứu công bố năm 2019 đã thử nghiệm các phương pháp xử lý nhiệt và dung dịch muối ăn (NaCl) trên toàn bộ thân và lá rong biển Hijiki nhằm tìm ra giải pháp tối ưu ^[8]:

• Xử lý nhiệt: Đun sôi Hijiki ở nhiệt độ 90 độ C trong vòng 5 phút giúp làm giảm đáng kể khoảng 33% đến 80% hàm lượng asen tồn tại trong rong biển ^[8].
• Ngâm dung dịch muối: Ngâm rong trong dung dịch NaCl giúp giảm mạnh nồng độ asen tổng thể (ngoại trừ dạng arsenobetaine trong phần cuống) ^[8].
• Xử lý kết hợp: Khi kết hợp đồng thời việc luộc ở 90 độ C và ngâm trong dung dịch NaCl nồng độ 2%, lượng asen tiếp tục được triệt tiêu thêm từ 5% đến hơn 20% ^[8].

Nghiên cứu về phương pháp chiết xuất năm 2008 cũng khẳng định rằng quy trình kết hợp vừa ngâm nước vừa đun sôi kỹ (simmering) giúp loại bỏ nồng độ asen vô cơ trong Hijiki hiệu quả hơn vượt bậc so với việc chỉ ngâm nước thông thường ^[1]. Như vậy, nếu chế biến Hijiki, người nội trợ bắt buộc phải luộc sôi ở 90 độ C trong ít nhất 5 phút và ngâm qua nước muối loãng 2%, đồng thời đổ bỏ hoàn toàn phần nước luộc, tuyệt đối không dùng nước này để nấu canh hay làm nước dùng [2, 5].

Lời khuyên tiêu dùng cân bằng và khoa học

Rong biển vẫn là một thành phần dinh dưỡng giá trị, cung cấp nhiều i-ốt, chất xơ và khoáng chất quý cho bữa ăn nếu chúng ta biết lựa chọn thông minh. Người tiêu dùng hoàn toàn có thể yên tâm sử dụng rong biển Nori dùng cuộn cơm hay các loại rong biển lá thông thường nấu canh, bởi hàm lượng asen vô cơ trong các chủng này đều ở mức cực thấp, dưới 0,3 mg/kg và nằm trong ngưỡng an toàn cho phép ^[2].

Ngược lại, với rong biển Hijiki khô, thái độ thận trọng là điều tối quan trọng. Người tiêu dùng phổ thông nên hạn chế tối đa việc đưa Hijiki vào thực đơn hằng ngày, đặc biệt là với trẻ nhỏ và phụ nữ mang thai ^[7]. Việc hiểu đúng bản chất của từng loại rong biển, phân biệt rõ Nori và Hijiki, cùng kỹ năng sơ chế khoa học chính là chìa khóa giúp gia đình bạn tận hưởng trọn vẹn lợi ích dinh dưỡng từ đại dương mà không phải đối mặt với nỗi lo kim loại nặng.