Nhiều người chọn đậu nành làm nguồn đạm thực vật chính nhưng lo ngại chất kháng dinh dưỡng phytic acid cản trở hấp thu vi chất. Lên men thường được xem là giải pháp tự nhiên giúp phân giải độc tố và cải thiện giá trị dinh dưỡng của hạt đậu.

Lên men đậu nành không thể loại bỏ hoàn toàn 100% phytic acid [1]. Dù vậy, hoạt động của enzyme phytase trong quá trình ủ men có thể cắt giảm phần lớn hợp chất này, đưa tỷ lệ ức chế xuống ngưỡng an toàn để cơ thể giải phóng và hấp thu tốt kẽm cùng sắt [2].

Phytic acid và cơ chế kìm hãm khoáng chất

Phytic acid (dạng muối gọi là phytate) là dạng dự trữ phospho tự nhiên có trong các loại ngũ cốc và cây họ đậu [3]. Ở dạng cấu trúc myo-inositol hexakisphosphate, phân tử này mang điện tích âm mạnh, dễ dàng gắn kết với các ion kim loại hóa trị hai như sắt (Fe), kẽm (Zn) và canxi (Ca) để tạo thành các phức hợp không tan [3], [4]. Khi đã tạo phức, hệ tiêu hóa của người không thể bẻ gãy liên kết này, dẫn đến việc đào thải khoáng chất ra ngoài mà không hấp thu được [3], [4].

Enzyme phytase đóng vai trò như chiếc kéo sinh học thực hiện phản ứng khử phospho, phân cắt chuỗi phân tử phytate thành các dạng inositol có số gốc phosphate thấp hơn [2], [3]. Enzyme này tồn tại sẵn trong mô thực vật (phytase nội sinh) hoặc được sinh tổng hợp bởi vi sinh vật trong quá trình lên men [3]. Khi các liên kết phosphate bị cắt tỉa, ái lực liên kết giữa phytate với ion khoáng chất suy yếu rõ rệt, từ đó phóng thích sắt và kẽm tự do để thành ruột dễ dàng hấp thu [2], [3].

Bằng chứng khoa học về mức độ phân giải phytate

Khả năng phân giải phytate trong nguyên liệu phụ thuộc lớn vào chủng men, dạng chế biến và điều kiện ủ. Các công trình thực nghiệm ghi nhận những con số cụ thể về mức độ can thiệp sinh học này:

Nghiên cứu năm 2015 thử nghiệm lên men đồ uống đậu nành bằng các chủng Lactobacillus casei biến đổi để biểu hiện enzyme phytase từ lợi khuẩn Bifidobacteria [2]. Kết quả cho thấy chủng mang phytase từ Bifidobacterium pseudocatenulatum đã phân giải hơn 90% phytate trong quá trình lên men, tạo ra tích lũy myo-inositol triphosphate [2]. Ngược lại, chủng mang phytase từ Bifidobacterium longum spp. infantis chỉ thủy phân được 65% chất này [2]. Đáng chú ý, chủng phân giải trên 90% đã hạ tỷ số phân tử phytate/sắt xuống mức 0,35 và phytate/kẽm xuống 2,4 [2].

Thực nghiệm năm 2010 tiến hành đánh giá 7 chủng vi khuẩn axit lactic trên sữa đậu nành bổ sung canxi và kali phytate [5]. Kết quả chỉ ra rằng Lactobacillus acidophilus ATCC4161 và ATCC4962 có hoạt tính phytase tăng vọt lần lượt 91% và 85% sau 12 đến 24 giờ ủ men ở độ pH tối ưu khoảng 5 [5]. Dù enzyme được sinh ra với hoạt lực cao, nghiên cứu này lại ghi nhận không có sự suy giảm phytate nào diễn ra trong môi trường sữa đậu nành giàu canxi thử nghiệm [5]. Điều này phản ánh rõ giới hạn của phytase vi khuẩn khi gặp ma trận thực phẩm có nồng độ canxi can thiệp quá cao [5].

Tại nghiên cứu năm 2022 về bánh mì phối trộn bột đậu nành và chuối ngự, các nhà khoa học xác định ngưỡng ức chế sinh khả dụng là tỷ số mol phytate/kẽm trên 15, phytate/sắt trên 1,0 và phytate/canxi trên 0,17 [6]. Khi tỷ số vượt các mốc này, khoáng chất bị giữ chặt và không thể hấp thu [6]. Quá trình thủy phân nhờ vi khuẩn axit lactic hoặc bổ sung phytase ngoại sinh đã kéo các tỷ số này xuống dưới ngưỡng nguy hại, ngoại trừ tỷ số đối với sắt vẫn cần lưu tâm [6].

Một nghiên cứu năm 2019 khảo sát quá trình lên men bột và hạt giả ngũ cốc với Lactobacillus plantarum 299v cho thấy mức độ thoái giáng phytate đạt 64–93% ở dạng bột nhưng chỉ đạt 12–51% ở dạng hạt nguyên hạt [7]. Quá trình này giúp tăng độ tiếp cận khoáng chất lên từ 1,7 đến 4,6 lần nhờ hoạt tính của phytase nội sinh được kích hoạt khi pH giảm nhanh về mức 4 [7].

Thực nghiệm trên ngô năm 2024 cũng chứng minh hiệu quả cộng hưởng: lên men đơn thuần bằng L. plantarum 299v làm giảm 65,3% phytate, dùng sữa chua chứa L. casei giảm 68,7%, còn lên men tự nhiên chỉ giảm 51,8% [8]. Khi kết hợp ngâm, ủ mầm rồi mới lên men, mức suy giảm phytate đạt tới 85,6%, kéo tỷ số mol phytate/kẽm giảm 81% và phytate/sắt giảm 85% [8].

Giá trị và giới hạn của bằng chứng hiện có

Các bằng chứng đều thống nhất rằng lên men là công cụ hữu hiệu để nâng cao giá trị vi chất của thực phẩm thực vật [3], [4]. Tuy nhiên, việc loại bỏ hoàn toàn 100% phytic acid thông qua chế biến thông thường là điều khó đạt được [1]. Phytate sau lên men thường không bị bẻ gãy triệt để mà dừng lại ở các dạng inositol triphosphate hoặc tỷ lệ dư thừa nhất định [2], [1].

Bên cạnh đó, việc giải phóng khoáng chất còn chịu ảnh hưởng chéo từ ma trận thực phẩm [4]. Lượng canxi quá cao trong khẩu phần có thể hiệp đồng cùng phytate dư thừa làm suy giảm hấp thu kẽm, khiến tỷ số mol kết hợp [phytate][Ca]:[Zn] vượt ngưỡng an toàn 0,5 [6]. Bản thân các đặc tính protein trong đậu nành cũng có thể gây nhiễu, khiến việc tính toán mức độ hấp thu khoáng chất trên lý thuyết không phải lúc nào cũng phản ánh đúng hoàn toàn trong cơ thể người [4].

Những hiểu lầm thường gặp

Nhiều người lầm tưởng hễ thực phẩm đã lên men là không còn chất kháng dinh dưỡng. Thực tế, phytate vẫn tồn tại một lượng nhất định sau ủ men [1]. Thậm chí ở một số điều kiện môi trường không phù hợp về độ ẩm, pH hoặc có chất ức chế, enzyme phytase từ vi khuẩn dù được tiết ra nhưng không thể bẻ gãy được phytate mục tiêu [5].

Một hiểu lầm khác là xem phytic acid như một chất độc hại cần phải bài trừ tuyệt đối. Các tài liệu y khoa chỉ ra rằng dù phytic acid cản trở hấp thu vi chất, chất này vẫn có những vai trò sinh học có lợi nhất định đối với sức khỏe con người [1]. Do đó, mục tiêu của chế biến thực phẩm là đưa tỷ số phytate/khoáng chất về ngưỡng sinh khả dụng cho phép thay vì tìm cách triệt tiêu toàn bộ [2], [6].

Nhóm đối tượng cần lưu ý

Thiếu hụt vi chất dinh dưỡng do tác động của phytate có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng như thiếu máu thiếu sắt, còi xương, loãng xương hoặc suy giảm miễn dịch [3]. Vì vậy, việc kiểm soát phytate qua chế biến đặc biệt quan trọng với các nhóm nguy cơ cao [1]:

  • Trẻ nhỏ sử dụng sữa công thức làm từ đậu nành [1].
  • Phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ có nhu cầu vi chất cao [1].
  • Người ăn chay trường chỉ phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn đạm từ ngũ cốc và đậu đỗ [1].
  • Người dân tại các vùng đang phát triển có khẩu phần ăn đơn điệu, nghèo nàn khoáng chất động vật [1].

Người đang mắc bệnh lý thiếu máu thiếu sắt mạn tính hoặc rối loạn chuyển hóa khoáng chất nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để có phác đồ bổ sung phù hợp, không nên chỉ dựa hoàn toàn vào việc thay đổi phương pháp ủ men đậu nành tại nhà.

Ứng dụng chế biến đậu nành tối ưu hấp thu vi chất

Để giảm thiểu lượng phytic acid và tối ưu giải phóng sắt, kẽm từ đậu nành, người nội trợ có thể kết hợp nhiều kỹ thuật sơ chế hỗ trợ lẫn nhau [8], [4]:

  • Ngâm hạt kỹ trước khi chế biến: Quá trình ngâm nước giúp kích hoạt enzyme phytase nội sinh sẵn có trong hạt đậu và làm mềm vỏ, tạo điều kiện hòa tan một phần phytate [8], [3].
  • Ủ nảy mầm: Kết hợp ủ mầm đậu nành trước khi đem nấu hoặc ủ men giúp gia tăng đáng kể tỷ lệ phân giải phytate so với việc chỉ lên men hạt thô [8], [4].
  • Tận dụng nhiệt độ và độ chua khi lên men: Duy trì môi trường lên men ấm và tạo điều kiện sinh axit lactic nhanh để đưa pH về vùng tối ưu (khoảng pH 4–5), giúp enzyme phytase hoạt động với hiệu suất cao nhất [7], [5].
  • Nghiền nhỏ nguyên liệu: Lên men ở dạng bột hoặc dịch lỏng giúp phytase tiếp xúc cơ chất tốt hơn nhiều so với việc để nguyên hạt [7].
  • Bổ sung gia vị hỗ trợ: Có thể cho thêm một lượng nhỏ muối ăn (NaCl) vào quá trình ngâm chua, lên men để kích thích tăng sinh khả dụng khoáng chất [4].

Lên men đậu nành là phương pháp tự nhiên giúp phân hủy phần lớn phytic acid và giải phóng vi chất sắt, kẽm thiết yếu cho cơ thể. Dù không triệt tiêu hoàn toàn chất ức chế, việc kết hợp ngâm, làm mầm và lên men đúng cách sẽ đảm bảo nguồn dinh dưỡng từ đậu nành an toàn và dễ hấp thu. Một chế độ ăn đa dạng giữa các nhóm thực phẩm luôn là nền tảng vững chắc nhất cho sức khỏe dài lâu.