Ngũ cốc nguyên hạt ngày càng xuất hiện nhiều trong bữa ăn hàng ngày nhờ nguồn chất xơ và vi chất dồi dào. Tuy nhiên, nhiều người gặp tình trạng đầy bụng hoặc lo ngại cơ thể không hấp thu được vi chất khi dùng loại thực phẩm này thường xuyên. Vấn đề cốt lõi nằm ở axit phytic (phytate), một hợp chất tự nhiên có sẵn trong cám và mầm hạt.
Muốn giảm axit phytic hiệu quả khi luộc hoặc nấu ngũ cốc, cách đơn giản nhất là ngâm hạt trong nước ấm trước khi nấu thay vì cho vào nồi nấu ngay. Sự kết hợp giữa việc ngâm nước để kích hoạt enzyme tự nhiên và nhiệt độ khi đun nấu sẽ bẻ gãy cấu trúc phytate, giải phóng khoáng chất thiết yếu.
Axit phytic là gì và cản trở hấp thu ra sao?
Axit phytic được xem là một chất phản dinh dưỡng phổ biến trong thế giới thực vật [1]. Hợp chất này có nhiệm vụ chính là dạng lưu trữ phốt pho của hạt cây để chuẩn bị cho quá trình nảy mầm [1]. Khi con người ăn ngũ cốc nguyên hạt, axit phytic có đặc tính gắn kết chặt chẽ với các ion khoáng mang điện tích dương, đặc biệt là sắt và kẽm [3, 4].
Quá trình liên kết này tạo thành các phức hợp muối phytate không hòa tan trong đường tiêu hóa [2]. Do ruột người thiếu enzyme phân giải phù hợp, các khoáng chất bị giữ chặt và đào thải ra ngoài theo phân, dẫn đến tình trạng suy giảm khả năng hấp thu vi chất dinh dưỡng [1, 2].
Chẳng hạn, tỷ lệ mol giữa axit phytic và kẽm trong sản phẩm ngũ cốc nguyên cám lúa mạch đen và lúa mì ban đầu ở mức cao từ 27-37 [3]. Tỷ lệ này là nguyên nhân chính khiến sinh khả dụng của kẽm trong ngũ cốc thấp hơn đáng kể so với thực phẩm từ động vật [3]. Khi các khoáng chất quan trọng bị "khóa", cơ thể đối mặt với nguy cơ thiếu hụt vi chất dù lượng ăn vào trên lý thuyết vẫn đủ.
Cơ chế tự phân hủy: Khi enzyme phytase thức giấc
Để hóa giải liên kết phytate, ngũ cốc cần đến một loại enzyme xúc tác có tên là phytase [4]. Điều thú vị là tự nhiên đã tích hợp sẵn enzyme phytase ngay bên trong cấu trúc hạt [2, 4].
Ở trạng thái hạt khô bảo quản, phytate và phytase nằm cùng một vùng cấu trúc hạt nhưng bị ngăn cách trong các ngăn tế bào khác nhau [4]. Phần lớn axit phytic và hoạt tính phytase tập trung ở lớp cám ngoài cùng của hạt ngũ cốc [4]. Khi hạt được ngâm vào nước, độ ẩm kích hoạt màng tế bào, tạo điều kiện cho enzyme tiếp xúc trực tiếp với cơ chất axit phytic để tiến hành phản ứng thủy phân [4].
Phytase nội sinh hoạt động hiệu quả nhất ở môi trường ấm và hơi chua nhẹ [4, 6]. Khi được kích hoạt trong điều kiện tối ưu, enzyme này sẽ cắt các liên kết este phosphat, biến inositol hexaphosphate thành các dạng có ít gốc phosphat hơn, qua đó làm mất khả năng bẫy khoáng chất [1, 4]. Nếu chỉ đem hạt khô đi nấu sôi ngay lập tức ở 100 độ C, nhiệt độ cao đột ngột sẽ phá hủy enzyme phytase trước khi nó kịp phân giải axit phytic [4].
Bằng chứng khoa học về việc ngâm và nấu ngũ cốc
Nhiều thử nghiệm đã chứng minh việc kết hợp các bước chế biến nhiệt ẩm tại nhà đem lại hiệu quả loại bỏ phytate vượt trội.
Nghiên cứu trên bột gạo nguyên hạt năm 2019 cho thấy việc ngâm hạt giúp giảm các chất phản dinh dưỡng và khi kết hợp ngâm cùng xử lý nhiệt (như ép đùn) đã làm giảm hơn 50% lượng inositol phosphate [1]. Phương pháp này giúp tạo ra nguồn nguyên liệu ngũ cốc nguyên hạt cải thiện khả năng tiêu hóa protein và hấp thu khoáng [1].
Một nghiên cứu khác khảo sát trên hạt lai đậu đen và đậu xanh ghi nhận thời gian ngâm nước đóng vai trò quyết định [5]. Khi ngâm hạt trong 18 giờ, hàm lượng axit phytic đã giảm từ 31% đến 37% [5]. Mức độ đào thải phytate tăng lên khi kéo dài thời gian ngâm [5]. Đặc biệt, lượng chất phản dinh dưỡng mất đi nhiều hơn rõ rệt khi nấu chín hạt đã ngâm so với nấu trực tiếp hạt khô [5]. Việc nấu dưới áp suất (nồi áp suất) còn mang lại hiệu quả cao hơn nấu thông thường [5].
Tại châu Phi, một thử nghiệm can thiệp dinh dưỡng năm 2013 trên 16 phụ nữ Benin đã sử dụng bột ngũ cốc fonio giàu phytate để đánh giá khả năng hấp thu sắt [6]. Bằng cách bổ sung 25% lúa mì nguyên hạt (nguồn giàu phytase nội sinh đạt mức 2,9 U/g) vào cháo fonio và ủ ở điều kiện 50 độ C trong 60 phút, lượng axit phytic đã bị phân hủy gần như hoàn toàn [6]. Tỷ lệ mol phytate:sắt giảm từ 23,7:1 xuống còn 2,7:1 [6]. Kết quả đo lường đồng vị sắt trong hồng cầu cho thấy khả năng hấp thu sắt tăng gấp 3,2 lần, từ 2,6% lên 8,3% [6].
Nghiên cứu trên lúa mạch đen cũng chỉ ra rằng việc đun nấu hạt đã xay vỡ giúp thủy phân phytate hiệu quả hơn khi kích thước hạt càng nhỏ, lượng nước thêm vào càng nhiều và thời gian phytase làm việc ở nhiệt độ tối ưu càng kéo dài [4]. Ở hạt đậu lăng, thao tác bóc vỏ trước khi nấu giúp giảm hơn 50% tổng lượng axit phytic [7].
Lợi ích giải phóng sắt, kẽm và giới hạn của bằng chứng
Việc khử liên kết phytate mang lại sự thay đổi rõ rệt cho sức khỏe qua việc phục hồi sinh khả dụng của vi chất.
Một thử nghiệm kéo dài 3 tuần trên chuột đang phát triển cho thấy khi kiểm soát hoạt tính phytase nội sinh để hạ tỷ lệ mol axit phytic/kẽm từ 27-37 xuống còn 3-18, các chỉ số phát triển cơ thể, hàm lượng kẽm trong xương đùi, kẽm trong huyết thanh và hoạt tính men phosphatase kiềm đều tăng trưởng tỷ lệ thuận [3]. Tương tự, sự phối hợp giữa hoạt tính phytase của đậu Hà Lan và lúa mì có thể loại bỏ 70-95% axit phytic chỉ sau 4 giờ ủ, đủ để tăng mạnh lượng kẽm sinh học [8].
Tuy nhiên, người tiêu dùng cần nhìn nhận giới hạn của các phương pháp chế biến gia đình. Việc ngâm và luộc thông thường có thể dễ dàng giải phóng kẽm, nhưng để giải phóng sắt ở mức tối đa đòi hỏi sự suy giảm axit phytic triệt để hơn nhiều [8]. Ngoài ra, quá trình ngâm quá lâu hoặc nấu trong nhiều nước rồi chắt bỏ nước cũng làm thất thoát một phần protein và chất xơ hòa tan [1].
Hiểu lầm thường gặp: Axit phytic có hoàn toàn độc hại?
Nhiều người xem axit phytic như một "chất độc" cần triệt tiêu 100%. Đây là quan điểm phiến diện chưa phản ánh đúng bản chất dinh dưỡng.
Theo tài liệu hội nghị của Hiệp hội Dinh dưỡng Hoa Kỳ, axit phytic đóng vai trò như một chất chống oxy hóa tự nhiên [2]. Nhờ khả năng tạo phức chelate với kim loại, phytate ức chế các phản ứng oxy hóa khử do sắt xúc tác, từ đó ngăn chặn sự tổn hại oxy hóa của các gốc tự do do vi khuẩn đường ruột sinh ra, góp phần bảo vệ biểu mô ruột kết [2].
Hơn nữa, axit phytic cùng với các hợp chất phenolic, saponin và chất ức chế protease có trong ngũ cốc nguyên hạt được ghi nhận có liên quan đến việc hỗ trợ giảm nguy cơ ung thư đại tràng, ung thư vú, đồng thời góp phần hạ đường huyết, insulin và nồng độ cholesterol huyết tương [2]. Vì vậy, mục tiêu của chế biến thực phẩm là đưa tỷ lệ phytate về mức an toàn để hấp thu khoáng chất, chứ không phải bài trừ tuyệt đối ngũ cốc nguyên hạt [5, 6].
Những ai cần đặc biệt thận trọng khi dùng ngũ cốc nguyên hạt?
Mặc dù ngũ cốc nguyên hạt rất bổ dưỡng, một số nhóm đối tượng cần đặc biệt lưu ý khâu chế biến ngâm luộc:
- Người bị thiếu máu do thiếu sắt: Khả năng hấp thu sắt vốn rất nhạy cảm với phytate [6]. Nhóm người này không nên ăn ngũ cốc khô nấu vội vã mà bắt buộc phải qua khâu ngâm khử phytate [6].
- Trẻ nhỏ và người cao tuổi: Nhu cầu kẽm và sắt cho sự phát triển xương và miễn dịch rất cao, trong khi hệ tiêu hóa kém thích nghi với lượng lớn chất phản dinh dưỡng [3].
- Người ăn chay trường hoặc thuần chay: Nhóm này lấy ngũ cốc và các loại đậu làm nguồn dinh dưỡng chính, không có nguồn vi chất bù đắp từ thịt động vật [3].
- Bệnh nhân có bệnh lý mạn tính: Cần tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng để thiết kế khẩu phần cân bằng, không tự ý thay đổi phác đồ điều trị.
Hướng dẫn các bước ngâm và luộc ngũ cốc đúng cách
Để bảo tồn tối đa dinh dưỡng mà vẫn hạ thấp rào cản axit phytic, quy trình chuẩn bị ngũ cốc tại bếp nên tuân theo các bước khoa học:
- Ngâm trước khi nấu: Ngâm ngũ cốc nguyên hạt (gạo lứt, yến mạch nguyên cám, lúa mì) trong nước ấm khoảng 40-50 độ C từ 8 đến 18 tiếng [6, 7]. Nhiệt độ này giúp kích hoạt enzyme phytase nội sinh hoạt động hiệu quả [2, 6]. Có thể vắt vài giọt chanh hoặc chút giấm táo để tạo môi trường axit nhẹ (pH khoảng 5.0 - 5.5), mức pH lý tưởng nhất cho phytase phân giải phytate [4, 6].
- Kích thước và lượng nước: Hạt xay vỡ mảnh hoặc cán nhỏ sẽ giúp phytase tiếp xúc nhanh hơn với phytate [4]. Đảm bảo lượng nước đủ ngập để hòa tan chất phản dinh dưỡng [2, 7].
- Nấu chín kỹ: Sau khi ngâm, vo xả lại hạt và tiến hành luộc hoặc nấu chín. Sử dụng nồi áp suất giúp gia tăng hiệu quả phá hủy các chất phản dinh dưỡng còn sót lại tốt hơn phương pháp nấu hở thông thường [5].
- Kết hợp thông minh: Có thể phối hợp một phần bột lúa mì nguyên cám hoặc ngũ cốc có hoạt tính phytase cao vào các món cháo ngũ cốc để thúc đẩy quá trình dephytinisation (khử phytate) diễn ra nhanh chóng [4, 6].
Lời khuyên dinh dưỡng cân bằng
Ngũ cốc nguyên hạt là nguồn thực phẩm vàng cho sức khỏe tim mạch, chuyển hóa và cung cấp chất chống oxy hóa tự nhiên dồi dào [1, 3]. Việc loại bỏ axit phytic không hề phức tạp và hoàn toàn có thể thực hiện thông qua thói quen ngâm hạt đủ thời gian trước khi luộc chín [5]. Hãy duy trì một chế độ ăn uống đa dạng, lắng nghe cơ thể và áp dụng các kỹ thuật sơ chế đúng cách để tận hưởng trọn vẹn giá trị dinh dưỡng mà thiên nhiên ban tặng.
