Nhiều người tiêu dùng có thói quen sử dụng mạch nha như một chất tạo ngọt tự nhiên, thơm dịu để thay thế đường tinh luyện trong nấu ăn và pha chế thức uống hằng ngày. Tuy nhiên, đối với những người được chẩn đoán mắc bệnh Celiac hoặc có cơ địa nhạy cảm với gluten, việc lựa chọn thực phẩm này lại đi kèm nỗi lo ngại lớn về các phản ứng bất lợi của hệ tiêu hóa. Liệu sản phẩm từ mầm đại mạch quen thuộc này có thực sự an toàn cho đường ruột của nhóm đối tượng đặc biệt này hay không?
Câu trả lời ngắn gọn là mạch nha thông thường hoàn toàn không an toàn đối với người mắc bệnh Celiac và người nhạy cảm với gluten [1], [2]. Mặc dù quá trình ngâm ủ mầm và đường hóa có thể làm biến đổi cấu trúc tinh bột và một phần protein, nhưng tàn dư các mảnh đạm gây dị ứng đặc trưng của lúa mạch vẫn tồn tại dai dẳng [1]. Sự hiện diện của các protein này đủ sức kích hoạt phản ứng miễn dịch viêm nhiễm, gây tổn thương niêm mạc ruột non dù chỉ hấp thụ với một lượng rất nhỏ [1], [3].
Bản chất của mạch nha và nguồn gốc protein nguy cơ
Mạch nha truyền thống là sản phẩm thu được từ quá trình ngâm cho hạt ngũ cốc nảy mầm, phổ biến nhất là hạt đại mạch (barley) [1]. Trong giai đoạn nảy mầm tự nhiên, các enzyme nội sinh trong hạt đại mạch được kích hoạt để phân giải tinh bột phức tạp thành các phân tử đường đơn và đường đôi dễ tiêu hóa. Dung dịch thu được sau quá trình hãm và chiết xuất chứa hàm lượng đường maltose dồi dào cùng hương thơm đặc trưng, thường được cô đặc thành dạng siro dẻo hoặc dùng làm nguyên liệu chính trong công nghệ sản xuất bia và thực phẩm [1], [4].
Tuy nhiên, bên cạnh tinh bột, hạt đại mạch tự nhiên chứa một lượng lớn protein dự trữ đặc thù [5], [6]. Trong nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng, lượng protein trung bình trong hạt đại mạch đạt khoảng 11,2 g trên 100 g hạt khô, trong đó hàm lượng gluten chiếm trung bình tới 7,2 g trên 100 g [6]. Gluten trong hạt đại mạch không giống hoàn toàn với gluten của lúa mì mà tồn tại chủ yếu dưới dạng một nhóm protein hòa tan trong cồn gọi là hordein [1], [6].
Hordein là tác nhân chính gây độc tính đường ruột đối với người bệnh dị ứng hoặc không dung nạp gluten [1], [5]. Cấu trúc protein dự trữ của đại mạch bao gồm nhiều phân nhóm phức tạp khác nhau [6]. Phân tích từ 35 giống đại mạch cho thấy thành phần protein trung bình gồm 25% albumin và globulin, 11% d-hordein, 19% C-hordein, và nhóm B/gamma-hordein chiếm tỷ lệ cao nhất với khoảng 45% [6]. Chính cấu trúc phong phú của các tiểu phần hordein này là nguồn gốc trực tiếp gây ra các phản ứng miễn dịch nguy hiểm ở những cá nhân mang gen mẫn cảm [1], [6].
Cơ chế kích hoạt miễn dịch của tàn dư protein lúa mạch
Bệnh Celiac là một rối loạn tự miễn xảy ra ở những người có yếu tố di truyền tiền định, đặc trưng bởi tình trạng không dung nạp vĩnh viễn với gluten có trong lúa mì, lúa mạch đen, đại mạch và các dẫn xuất mạch nha [2]. Khi người bệnh tiêu thụ thực phẩm chứa gluten, hệ miễn dịch đường ruột sẽ nhận diện nhầm các đoạn peptide nhất định là kháng nguyên ngoại lai xâm nhập, kích hoạt chuỗi phản ứng viêm phá hủy các nhung mao ruột non, dẫn đến hội chứng kém hấp thu nghiêm trọng và tăng nguy cơ biến chứng ác tính lâu dài [2].
Trong các phân tử hordein của đại mạch có chứa các chuỗi axit amin đặc thù, hay còn gọi là các biểu mô miễn dịch (immunogenic epitopes) [1]. Các enzyme tiêu hóa bình thường trong dạ dày và ruột non của con người không thể cắt đứt hoàn toàn liên kết của các đoạn peptide giàu proline và glutamine này. Đối với người nhạy cảm, sự tích tụ của các đoạn peptide tàn dư này sẽ kích thích các tế bào lympho đơn nhân máu ngoại vi và tế bào miễn dịch tại niêm mạc ruột non giải phóng các cytokine gây viêm, đặc biệt là interferon-gamma (IFN-gamma) và yếu tố hoại tử khối u (TNF) [7], [8].
Bên cạnh bệnh Celiac với cơ chế tự miễn đã được xác định ảnh hưởng tới khoảng 1% dân số thế giới [4], tình trạng nhạy cảm gluten không do Celiac (NCGS) cũng là một vấn đề sức khỏe cộng đồng đáng chú ý [8]. Ước tính có khoảng 3 triệu người mắc Celiac tại Mỹ và có thêm khoảng 6% dân số (tương đương 20 triệu người) gặp phải hội chứng nhạy cảm gluten không do Celiac [8]. Ở những cá nhân này, sự tiếp xúc với protein hordein từ mạch nha có thể gây ra hiện tượng viêm nhiễm niêm mạc ruột và các triệu chứng tiêu hóa dai dẳng dù không phát triển đầy đủ các kháng thể tự miễn như bệnh Celiac [3], [8].
Bằng chứng khoa học về sự tồn lưu của gluten trong mạch nha
Nhiều người lầm tưởng rằng quá trình đường hóa, đun nấu và chiết xuất mạch nha công nghiệp sẽ loại bỏ hoặc làm biến tính hoàn toàn các phân tử protein độc hại. Một nghiên cứu công bố năm 2024 đã làm sáng tỏ hiện tượng này bằng cách sử dụng các kỹ thuật phân tích hiện đại gồm sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS) kết hợp với xét nghiệm miễn dịch hấp thụ liên kết enzyme R5 ELISA dạng sandwich và cạnh tranh [1]. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành định lượng hordein trong sản phẩm bã hèm đại mạch thương phẩm và đối chiếu trực tiếp với mẫu mạch nha nguyên liệu đầu vào [1].
Kết quả nghiên cứu năm 2024 cho thấy quá trình ngâm chiết và đường hóa (mashing) trong công nghệ mạch nha thực chất chỉ hòa tan và chiết xuất chọn lọc các thành phần phi protein như carbohydrate [1]. Ngược lại, hàm lượng protein tổng số và các protein gluten lại có xu hướng bị cô đặc và tích tụ ở mức độ cao hơn trong phần bã rắn sau chiết xuất so với mạch nha ban đầu [1]. Mặc dù quá trình đường hóa có thể thủy phân một phần các biểu mô miễn dịch, nhưng một số phân nhóm hordein nhất định vẫn tồn tại bền vững [1]. Các nhà khoa học kết luận rõ ràng rằng các sản phẩm tàn dư từ quá trình này hoàn toàn không an toàn đối với người tiêu dùng mắc bệnh Celiac [1].
Mặt khác, việc xác định chính xác lượng gluten từ đại mạch trong thực phẩm chế biến gặp nhiều thách thức về mặt phân tích [6]. Một nghiên cứu công bố năm 2023 chỉ ra rằng tỷ lệ prolamin/glutelin theo quy ước chuẩn (1:1) thường dùng trong các bộ kit xét nghiệm ELISA nhằm tính toán hàm lượng gluten là không phù hợp khi áp dụng cho đại mạch, bởi tỷ lệ thực tế đo được lên tới 1,6 +- 0,6 [6]. Sự sai lệch này từng dẫn đến nguy cơ định lượng thiếu chính xác lượng gluten của lúa mạch trong các sản phẩm dán nhãn thực phẩm, làm tăng nguy cơ phơi nhiễm vô tình cho người tiêu dùng [6].
Các thử nghiệm xử lý enzyme và giới hạn của khoa học
Trước những rủi ro sức khỏe rõ rệt của protein lúa mạch, các nhà khoa học đã nỗ lực tìm kiếm các giải pháp sinh học nhằm phá vỡ cấu trúc độc tính của hordein [3], [8]. Một nghiên cứu công bố năm 2025 đã thử nghiệm sử dụng enzyme endopeptidase đặc hiệu proline bất hoạt trên các hạt alginate và liên kết chéo tổng hợp để sản xuất bia không chứa gluten [3]. Enzyme này có khả năng cắt đứt các liên kết proline bền vững, phân giải đáng kể hàm lượng gluten trong dịch mạch nha đại mạch và lúa mì, đồng thời có thể tái sử dụng phức hợp enzyme này trong ít nhất ba chu kỳ xử lý [3].
Ở cấp độ sinh vật sống, một thử nghiệm công bố năm 2016 trên mô hình khỉ macaque nhạy cảm với gluten đã kiểm chứng khả năng dung nạp đại mạch biến đổi gen kết hợp enzyme [8]. Ban đầu, các nhà nghiên cứu cho khỉ ăn chế độ giảm 100 lần gluten (còn 200 ppm) bằng giống đại mạch đột biến lys3a; kết quả cho thấy tình trạng bệnh có cải thiện một phần nhưng không thể thoái lui hoàn toàn [8]. Chỉ khi bổ sung thêm enzyme prolyl endopeptidase (PE) đường uống cùng chế độ ăn đại mạch lys3a, các chỉ số viêm như IFN-gamma, TNF, kháng thể kháng gliadin và kháng thể kháng transglutaminase mô niêm mạc ruột (TG2) mới giảm sâu, đồng thời chấm dứt hoàn toàn triệu chứng tiêu chảy lâm sàng [8].
Bên cạnh giải pháp enzyme, các nhà chọn giống cũng đang sàng lọc các giống đại mạch ít tính kháng nguyên [5], [7]. Nghiên cứu năm 2012 sử dụng kháng thể G12 và tế bào đơn nhân máu ngoại vi cùng mảnh sinh thiết ruột của bệnh nhân Celiac đã phát hiện các giống đại mạch làm mạch nha có tính sinh miễn dịch thấp hơn so với đại mạch hoang dã, mở ra hướng lai tạo các giống ngũ cốc ít độc hại [7]. Tiếp đó, nghiên cứu năm 2023 về giống đại mạch Kebari đột biến giảm ba dòng hordein cho thấy hàm lượng các protein B-, D-, gamma-hordein và protein dạng avenin giảm rõ rệt sau khi làm mạch nha [5]. Dù vậy, hạt lại có cơ chế bù trừ bằng cách tăng sinh các globulin dạng vicilin, và việc áp dụng đại trà các giống này vào thực phẩm thương mại vẫn còn nằm ở thì tương lai [5].
Hiểu lầm thường gặp về mạch nha và chế độ ăn không gluten
Một hiểu lầm rất phổ biến là nhiều người tiêu dùng tin rằng siro mạch nha lỏng hoặc các loại kẹo mạch nha truyền thống chỉ chứa đường nên "tinh khiết" và không có protein. Thực tế, dịch chiết từ mầm đại mạch luôn chứa các tàn dư protein hòa tan và các đoạn peptide hordein kích thước nhỏ [1], [6]. Đối với niêm mạc ruột của bệnh nhân Celiac, chỉ một lượng nhỏ tàn dư protein cũng có thể bị các tế bào trình diện kháng nguyên nhận diện và khởi động phản ứng viêm tự miễn [2], [8].
Quan niệm thứ hai là cho rằng việc đun sôi kỹ hoặc chế biến nhiệt cao sẽ phá hủy hoàn toàn độc tính của gluten trong mạch nha. Các liên kết peptide của hordein rất bền vững trước nhiệt độ nấu nướng thông thường [1], [7]. Quá trình gia nhiệt có thể làm biến tính cấu trúc không gian ba chiều của protein nhưng không thể bẻ gãy các chuỗi epitope gây miễn dịch; chỉ các enzyme phân giải protein chuyên biệt như endopeptidase đặc hiệu mới có thể cắt nhỏ các đoạn này [3], [8]. Do đó, việc nấu nướng thông thường không thể biến mạch nha đại mạch thành sản phẩm không gluten an toàn.
Cuối cùng, một số người lầm tưởng rằng có thể tự chẩn đoán dị ứng mạch nha và tự ý kiêng khem trước khi đi khám [2]. Nghiên cứu lâm sàng năm 2010 về chẩn đoán bệnh Celiac nhấn mạnh rằng việc tự ý cắt giảm hoàn toàn gluten khỏi chế độ ăn trước khi làm xét nghiệm huyết thanh học có thể dẫn đến kết quả âm tính giả [2]. Quy trình chẩn đoán chuẩn cần xét nghiệm kháng thể kháng transglutaminase mô hoặc kháng thể kháng nội mạc cơ (anti-endomysial), và nếu dương tính sẽ cần sinh thiết tá tràng để khẳng định [2]. Ngoài ra, có khoảng 3% bệnh nhân Celiac bị thiếu hụt miễn dịch IgA bẩm sinh, điều này cũng có thể gây ra kết quả xét nghiệm huyết thanh âm tính giả [2].
Ai nên thận trọng và tuyệt đối tránh xa mạch nha?
Những bệnh nhân đã được chẩn đoán mắc bệnh Celiac phải tuân thủ nghiêm ngặt chế độ kiêng cữ hoàn toàn lúa mì, lúa mạch đen, yến mạch và đại mạch cùng các dẫn xuất như mạch nha [2], [7]. Việc tiếp xúc với một lượng dù rất nhỏ hordein từ mạch nha cũng có thể gây tái phát viêm niêm mạc ruột non, phá hủy cấu trúc nhung mao và cản trở hấp thu dinh dưỡng [1], [2].
Những người mắc chứng nhạy cảm gluten không do Celiac (NCGS) hoặc dị ứng ngũ cốc cũng cần thận trọng tối đa khi sử dụng mạch nha [8]. Mặc dù nhóm này có thể không bị teo nhung mao ruột điển hình như bệnh Celiac, nhưng tàn dư protein đại mạch vẫn có thể gây ra các cơn đau quặn bụng, rối loạn tiêu hóa và phản ứng viêm toàn thân khó chịu [3], [8].
Đối với các đối tượng đặc thù khác như phụ nữ mang thai, phụ nữ cho con bú, trẻ em hoặc người cao tuổi có vấn đề về tiêu hóa, các trích đoạn nghiên cứu hiện tại chưa cung cấp dữ liệu thử nghiệm riêng biệt trên các nhóm đối tượng này. Dữ liệu y khoa hiện có chỉ tập trung trên bệnh nhân Celiac, mô hình động vật linh trưởng và các mẫu tế bào sinh học [1], [7], [8]. Do đó, những nhóm đối tượng này khi có triệu chứng nghi ngờ không dung nạp đường ruột cần tham khảo ý kiến trực tiếp từ bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng, tuyệt đối không tự suy diễn hoặc tự ý áp dụng chế độ ăn kiêng khắt khe.
Hướng dẫn thay thế và áp dụng thực tế an toàn
Đối với người cần tuân thủ chế độ ăn không gluten nghiêm ngặt, việc đọc kỹ nhãn thực phẩm là bước quan trọng nhất trong sinh hoạt hằng ngày. Cần tránh các sản phẩm có ghi thành phần chiết xuất mạch nha (malt extract), siro mạch nha đại mạch (barley malt syrup), hương liệu mạch nha (malt flavoring), hoặc dấm mạch nha trong các loại bánh kẹo, ngũ cốc điểm tâm và đồ uống đóng chai [1], [2].
Để thay thế cho mạch nha và các sản phẩm chứa đại mạch, ngành công nghệ thực phẩm hiện đại đã phát triển các phương án thay thế an toàn bằng các loại ngũ cốc không chứa gluten tự nhiên [4]. Độc giả có thể tìm kiếm các sản phẩm được chế biến từ gạo, cao lương (sorghum), ngô (maize), kê (millet), hoặc các loại giả ngũ cốc giàu dinh dưỡng như kiều mạch (buckwheat), diêm mạch (quinoa) và hạt dền (amaranth) [4]. Những nguyên liệu này hoàn toàn không chứa hordein độc hại, giúp bảo vệ an toàn cho niêm mạc ruột của người bệnh Celiac [4].
Khi lựa chọn các sản phẩm tạo ngọt dạng siro để thay thế mạch nha trong nấu nướng gia đình, người tiêu dùng nên ưu tiên các loại siro làm từ gạo lứt, mật ong tự nhiên, hoặc siro cây phong có chứng nhận không chứa gluten rõ ràng. Trong trường hợp nghi ngờ bản thân gặp phải các phản ứng tiêu hóa sau khi dùng các thực phẩm có nguồn gốc từ mầm đại mạch, người bệnh không nên tự loại bỏ thực phẩm ngay mà cần đến các cơ sở y tế chuyên khoa tiêu hóa để thực hiện các xét nghiệm huyết thanh và nội soi chẩn đoán chính xác [2].
Nhìn chung, mạch nha đại mạch truyền thống vẫn tiềm ẩn nguy cơ cao đối với bệnh nhân Celiac và người nhạy cảm gluten do sự tồn lưu bền vững của protein hordein [1], [6]. Biện pháp bảo vệ sức khỏe hữu hiệu nhất hiện nay vẫn là chủ động loại trừ các nguồn mạch nha khỏi thực đơn hằng ngày và lựa chọn các ngũ cốc thay thế tự nhiên an toàn [4], [7]. Việc thăm khám y khoa định kỳ và tham vấn chuyên gia dinh dưỡng luôn là chìa khóa giúp duy trì lối sống lành mạnh mà không lo ngại tổn thương đường ruột [2].
