Nhiều người thường chú trọng bổ sung canxi và vitamin D khi lo ngại về sức khỏe xương khớp hoặc nguy cơ loãng xương theo tuổi tác. Tuy nhiên, một số nghiên cứu gần đây cho thấy canxi đưa vào cơ thể có thể không đến được vị trí cần thiết nếu thiếu đi những dưỡng chất điều hướng. Món đậu nành lên men truyền thống của Nhật Bản (natto) đang thu hút nhiều sự quan tâm nhờ lượng vitamin K2 tự nhiên dồi dào.
Natto hỗ trợ xương chắc khỏe thông qua cơ chế kích hoạt các protein vận chuyển, giúp đưa canxi gắn trực tiếp vào mô xương thay vì lắng đọng tại mạch máu [1]. Đây là một trong những nguồn thực phẩm giàu menaquinone-7 (MK-7), dạng vitamin K2 có hoạt tính sinh học cao và khả năng duy trì nồng độ bền vững trong tuần hoàn [2], [3], [1].
Cơ chế vận chuyển canxi vào xương của menaquinone-7
Vitamin K2 gồm một nhóm các hợp chất gọi là menaquinone, được phân loại theo độ dài chuỗi bên isoprenoid, trong đó menaquinone-4 (MK-4) và menaquinone-7 (MK-7) là hai dạng giữ vai trò quan trọng hàng đầu trong chuyển hóa [3]. So với vitamin K1, vitamin K2 dạng MK-7 được cơ thể hấp thu thuận lợi hơn và có độ khả dụng sinh học vượt trội [1].
Về mặt sinh học, MK-7 hoạt động như một đồng yếu tố (cofactor) thúc đẩy quá trình carboxyl hóa chuyển dạng osteocalcin chưa hoàn chỉnh (ucOC) thành osteocalcin đã carboxyl hóa (cOC) [4], [1]. Khi được chuyển hóa thành dạng cOC, protein này mới có khả năng gắn kết các ion canxi tự do và lắng đọng chúng vào cấu trúc chất nền của xương [1]. Nếu thiếu vitamin K2, osteocalcin tồn tại chủ yếu ở dạng chưa carboxyl hóa (ucOC) và mất đi năng lực gắn kết khoáng chất này [4], [3], [1].
Bên cạnh osteocalcin, vitamin K2 dạng MK-7 còn tham gia carboxyl hóa matrix Gla protein (từ ucMGP thành cMGP) [1]. Quá trình này giúp ức chế lắng đọng canxi tại thành mạch, góp phần hạn chế tình trạng vôi hóa mạch máu trong khi vẫn tối ưu hóa lượng canxi đi vào khung xương [1]. Ngoài ra, MK-7 còn hỗ trợ quá trình làm tăng biểu hiện osteoprotegerin – thụ thể bẫy phối tử RANK (RANKL), từ đó hỗ trợ ức chế quá trình tiêu xương [1].
Natto – nguồn thực phẩm tự nhiên giàu vitamin K2
Trong chế độ ăn uống, menaquinone được tìm thấy chủ yếu ở các sản phẩm nguồn gốc động vật như gan bò, thực phẩm lên men bởi vi khuẩn như sữa chua và một số loại phô mai (chẳng hạn MK-8 và MK-9 ở mức 5-20 microgam/100 g) [3]. Tuy nhiên, nguồn thực phẩm giàu dạng MK-7 nhất chính là món natto truyền thống của Nhật Bản, được tạo ra từ hạt đậu nành lên men nhờ chủng vi khuẩn Bacillus subtilis natto, đạt hàm lượng MK-7 lên tới 10 microgam/gam (tương đương 1.000 microgam/100 g) [3].
Tại Nhật Bản, các nhà khoa học đã nghiên cứu tuyển chọn và gây đột biến các chủng vi khuẩn Bacillus subtilis (natto) có khả năng kháng chất tương tự để gia tăng hiệu suất tổng hợp dưỡng chất này [5]. Điển hình, chủng đột biến OUV23481 có thể tạo ra lượng MK-7 đạt 1.719 microgam/100 g natto, cao gấp đôi chủng thương mại thông thường mà vẫn bảo đảm các đặc tính truyền thống về hương vị, độ dẻo và độ nhớt của món ăn [5]. Dựa trên các chủng vi khuẩn năng suất cao, các sản phẩm natto tăng cường MK-7 (như "Kinnotsubu honegenki") đã được thương mại hóa và cấp chứng nhận công bố sức khỏe tại Nhật Bản nhờ tác dụng kích thích gamma-carboxyl hóa osteocalcin [6].
Các bằng chứng từ nghiên cứu dịch tễ học và tiền lâm sàng
Mối liên hệ giữa việc tiêu thụ natto và sức khỏe xương đã được ghi nhận qua nhiều công trình nghiên cứu dịch tễ học tại Nhật Bản [2]. Một nghiên cứu tiến hành đo lường nồng độ vitamin K2 huyết thanh ở phụ nữ sau mãn kinh cho thấy sự khác biệt rất lớn theo khu vực địa lý: phụ nữ tại Tokyo (nơi natto được tiêu thụ thường xuyên) đạt nồng độ MK-7 trung bình là 5,26 ± 6,13 ng/mL, cao hơn rõ rệt so với phụ nữ tại Hiroshima (khu vực ít dùng natto) với 1,22 ± 1,85 ng/mL, và phụ nữ Anh với mức 0,37 ± 0,20 ng/mL [2]. Phân tích dịch tễ cho thấy tần suất tiêu thụ natto tạo ra sự gia tăng nồng độ MK-7 tuần hoàn bền vững, đồng thời có mối tương quan nghịch có ý nghĩa thống kê giữa mức tiêu thụ natto theo từng tỉnh và tỷ lệ gãy xương hông ở phụ nữ Nhật Bản [2].
Trên mô hình động vật, các nghiên cứu thực nghiệm tiền lâm sàng đã chứng minh khả năng hạn chế mất xương của natto [7], [8]. Nghiên cứu năm 1999 trên chuột bị cắt buồng trứng (OVX) – mô hình mô phỏng loãng xương sau mãn kinh – chỉ ra rằng chế độ ăn chứa natto (9,4 microgam MK-7/100 g thức ăn) được bổ sung MK-7 (tổng 37,6 microgam/100 g thức ăn) kéo dài 77 ngày đã làm tăng nồng độ MK-4 và MK-7 trong huyết thanh [8]. Chế độ ăn này đã ngăn ngừa đáng kể sự suy giảm trọng lượng khô và hàm lượng canxi trong xương đùi do cắt buồng trứng gây ra [8]. Nghiên cứu cũng ghi nhận sự gia tăng MK-4 trong mô xương đùi nhưng không phát hiện thấy MK-7 tại mô xương, gợi ý rằng MK-7 có thể bị thoái giáng một phần thành MK-4 để phát huy tác dụng bảo vệ xương [7], [8].
Tiếp tục hướng nghiên cứu này, một thử nghiệm năm 2000 kéo dài 150 ngày trên chuột OVX cho chuột ăn khẩu phần chứa natto kết hợp MK-7 ở các mức khác nhau (tổng hàm lượng MK-7 là 9,4; 14,1 hoặc 18,8 microgam/100 g thức ăn) [7]. Kết quả cho thấy chế độ ăn natto chứa 18,8 microgam MK-7/100 g thức ăn đã ngăn ngừa tình trạng suy giảm osteocalcin được gamma-carboxyl hóa trong huyết thanh, đồng thời bảo tồn trọng lượng khô, hàm lượng canxi và mật độ khoáng chất xương đùi so với nhóm đối chứng không được can thiệp [7].
Bằng chứng lâm sàng ở người và những giới hạn cần lưu ý
Mặc dù các dữ liệu dịch tễ và mô hình động vật đưa ra nhiều tín hiệu khả quan, kết quả từ các thử nghiệm can thiệp trực tiếp trên người lại cho thấy những khía cạnh phức tạp hơn [4]. Một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên, mù đôi, có đối chứng với giả dược công bố năm 2010 đã được tiến hành trên 334 phụ nữ Na Uy khỏe mạnh, trong độ tuổi từ 50 đến 60 và đã mãn kinh từ 1 đến 5 năm [4]. Những người tham gia được phân ngẫu nhiên dùng 360 microgam MK-7 mỗi ngày dưới dạng viên nang chiết xuất natto hoặc viên nang giả dược chứa dầu ô liu trong suốt 12 tháng [4].
Kết quả sau 1 năm cho thấy: nồng độ osteocalcin được carboxyl hóa (cOC) tăng lên rõ rệt và osteocalcin chưa carboxyl hóa (ucOC) giảm mạnh ở nhóm dùng natto so với nhóm dùng giả dược (p < 0,001) [4]. Tuy nhiên, khi đo mật độ khoáng xương (BMD) tại các vị trí như toàn bộ khớp háng, cổ xương đùi, cột sống thắt lưng và toàn thân, nghiên cứu không phát hiện thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về tốc độ mất xương giữa hai nhóm [4].
Điều này phản ánh một thực tế khoa học: việc bổ sung MK-7 từ natto có thể cải thiện các chỉ số sinh hóa chuyển hóa xương (thúc đẩy carboxyl hóa osteocalcin), nhưng tác động làm chậm tốc độ tiêu xương trên mật độ khoáng có thể cần thời gian can thiệp dài hơn 1 năm hoặc phụ thuộc vào chủng tộc, tình trạng dinh dưỡng nền của từng nhóm dân số [4], [2].
Những hiểu lầm thường gặp về vitamin K2 và natto
Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần khẩu phần ăn đạt khuyến nghị dinh dưỡng chung về vitamin K là bộ máy chuyển hóa canxi đã được tối ưu hóa hoàn toàn. Trên thực tế, các khuyến cáo hiện nay (thường ở mức 1 microgam/kg thể trọng mỗi ngày) chủ yếu dựa trên nhu cầu của gan để tổng hợp các yếu tố đông máu [3]. Một nghiên cứu phân tích 896 mẫu máu từ người khỏe mạnh tại Đại học Maastricht phát hiện rằng dù các protein đông máu đều được carboxyl hóa đầy đủ, phần lớn đối tượng nghiên cứu vẫn tồn tại nồng độ cao các protein Gla chưa được carboxyl hóa (như ucOC và ucMGP) [3]. Điều này chỉ ra rằng lượng vitamin K cần cho hệ xương khớp và mô mềm có thể cao hơn mức cần thiết cho chức năng đông máu đơn thuần [3], [1].
Một hiểu lầm khác là cho rằng ăn natto có thể thay thế hoàn toàn các thuốc điều trị loãng xương hoặc mang lại hiệu quả đảo ngược tình trạng thoái hóa xương tức thì. Natto là một loại thực phẩm bổ sung dinh dưỡng hỗ trợ chuyển hóa, cung cấp MK-7 để kích hoạt các enzyme chuyển vận canxi nội sinh, chứ không phải là phương pháp chữa khỏi loãng xương hay thay thế chỉ định y khoa [4], [1].
Ai nên thận trọng khi sử dụng natto?
Mặc dù natto là món ăn truyền thống bổ dưỡng, không phải đối tượng nào cũng có thể sử dụng một cách tùy ý. Vitamin K nói chung và vitamin K2 dạng MK-7 nói riêng giữ vai trò trực tiếp trong con đường tổng hợp các yếu tố đông máu [3].
Những người đang sử dụng thuốc chống đông máu (chẳng hạn như nhóm kháng vitamin K) cần hết sức thận trọng và tham khảo ý kiến bác sĩ điều trị trước khi thêm natto vào thực đơn. Lượng vitamin K2 rất lớn trong natto (lên đến hàng trăm hoặc hàng nghìn microgam MK-7) có thể làm tương tác và giảm hiệu lực điều trị của các loại thuốc này [3]. Ngoài ra, những người có bệnh lý nền về chuyển hóa hoặc bệnh lý đường tiêu hóa đặc biệt cũng nên tham khảo tư vấn chuyên môn y tế để điều chỉnh khẩu phần phù hợp.
Cách áp dụng natto vào chế độ ăn uống hằng ngày
Natto là món ăn có mùi nồng đặc trưng và kết cấu nhớt dính do hoạt động lên men của vi khuẩn Bacillus subtilis natto [5], [3]. Để dễ thưởng thức hơn, người dùng có thể trộn đều natto cùng một ít nước tương, mù tạt vàng, hành lá thái nhỏ hoặc ăn kèm cơm trắng nóng, cháo.
Do vitamin K2 là loại vitamin tan trong chất béo (lipophilic) với chuỗi bên isoprenoid dài [3], việc kết hợp natto trong bữa ăn có chứa một lượng dầu thực vật nhỏ, trứng hoặc chất béo lành mạnh sẽ hỗ trợ tối đa hóa quá trình hấp thu của cơ thể [1]. Người tiêu dùng nên duy trì việc ăn một lượng natto vừa phải một cách đều đặn, kết hợp cùng chế độ dinh dưỡng cân đối giàu canxi, tiếp xúc với ánh nắng hợp lý để có đủ vitamin D, nhằm tạo nền tảng vững chắc cho hệ cơ xương khớp.
Natto là nguồn cung cấp vitamin K2 (MK-7) tự nhiên rất phong phú, đóng vai trò chuyển hóa quan trọng giúp kích hoạt osteocalcin nhằm đưa canxi vào cấu trúc xương [4], [3], [1]. Mặc dù các bằng chứng lâm sàng về mức độ gia tăng mật độ xương cần được theo dõi lâu dài hơn, việc bổ sung thực phẩm này một cách khoa học vẫn là giải pháp dinh dưỡng hữu ích để bảo vệ khung xương chắc khỏe, đặc biệt khi được kết hợp với lối sống năng động và tham vấn y khoa định kỳ [4], [2].