Nhiều người khi bước vào chế độ ăn kiêng cắt giảm tinh bột thường bất ngờ nhận thấy hơi thở có mùi ngọt nồng như trái cây lên men hoặc mùi sơn móng tay. Hiện tượng này thường gây lo lắng về vấn đề răng miệng hoặc tiêu hóa, làm nhiều người cảm thấy bối rối trong giao tiếp hàng ngày.

Thực chất, mùi hương lạ này xuất phát từ acetone, một thể ketone bay hơi được giải phóng qua phổi khi cơ thể chuyển sang trạng thái đốt mỡ để tạo năng lượng [1]. Đây là phản ứng thích ứng sinh lý tự nhiên khi lượng carbohydrate nạp vào giảm sút, hoàn toàn có thể theo dõi và cải thiện bằng các biện pháp sinh hoạt phù hợp [1].

Vì sao cơ thể tỏa mùi trái cây lên men khi ăn Keto và Low-carb?

Ở chế độ ăn thông thường, cơ thể con người sử dụng glucose từ tinh bột và đường làm nguồn nhiên liệu chính để vận hành các cơ quan. Khi một người chủ động cắt giảm tối đa carbohydrate, nguồn cung cấp glucose suy giảm mạnh, buộc cơ thể phải chuyển đổi cơ chế trao đổi chất sang sử dụng chất béo [1], [2].

Quá trình phân giải chất béo diễn ra tại gan để tạo thành ba loại thể ketone chính bao gồm acetoacetate, beta-hydroxybutyrate và acetone [3]. Trong khi beta-hydroxybutyrate và acetoacetate lưu hành trong máu để cung cấp năng lượng cho tế bào, acetone lại là sản phẩm phụ có đặc tính dễ bay hơi [3], [4].

Do phân tử acetone có kích thước nhỏ và khuếch tán nhanh, một phần hoạt chất này sẽ theo dòng máu đi đến phổi [1]. Tại các phế nang, acetone thoát qua màng trao đổi khí và đi ra ngoài theo từng nhịp thở của người thực hiện chế độ ăn [1]. Mùi đặc trưng của acetone khiến hơi thở có mùi tương tự như mùi táo chín rục, trái cây lên men hoặc dung dịch tẩy móng tay [1].

Nồng độ acetone trong hơi thở thay đổi ra sao: Bằng chứng nghiên cứu

Hiện tượng gia tăng acetone trong khí thở đã được ghi nhận và định lượng cụ thể qua nhiều công trình nghiên cứu khoa học trên người và động vật.

Năm 2011, một nghiên cứu đã đo lường sự biến thiên sinh học của acetone trong hơi thở ở 8 người khỏe mạnh áp dụng chế độ ăn ketogenic [5]. Kết quả ghi nhận nồng độ acetone trong hơi thở của 8 người này đã tăng gấp 5 lần chỉ trong vòng 6 giờ sau khi bắt đầu can thiệp dinh dưỡng [5]. Ở cùng nghiên cứu, khi thử nghiệm trên 2 người tình nguyện áp dụng chế độ ăn giảm carbohydrate, lượng acetone trong khí thở tăng lần lượt 6 lần và 9 lần, đồng thời duy trì ở mức cao trong nhiều ngày liên tục khi chế độ ăn tiếp diễn [5].

Trước đó, một thử nghiệm lâm sàng năm 2002 được tiến hành trên 12 người trưởng thành khỏe mạnh sau 12 giờ nhịn ăn qua đêm [4]. Các đối tượng sau đó tiêu thụ 4 bữa ăn ketogenic trong vòng 12 giờ tiếp theo và được lấy mẫu máu, nước tiểu cũng như khí thở định kỳ mỗi giờ một lần [4]. Kết thúc 12 giờ can thiệp, nồng độ acetone trong hơi thở cùng nồng độ acetoacetate và beta-hydroxybutyrate trong huyết tương đều tăng gấp 3,5 lần so với ban đầu [4]. Các nhà nghiên cứu phát hiện acetone trong hơi thở phản ánh rất sát sự thay đổi của acetoacetate trong huyết tương với hệ số xác định R² = 0,70 [4].

Vào năm 2018, một nghiên cứu tiến hành theo dõi 11 đối tượng gồm 5 phụ nữ và 6 nam giới thực hiện chế độ ăn ketogenic kéo dài 36 giờ dựa trên phác đồ Johns Hopkins [2]. Thiết bị cảm biến sử dụng hạt nano WO3 pha tạp Si đã ghi nhận nồng độ acetone trong hơi thở dao động trong khoảng liên quan từ 1 đến 66 ppm [2]. Nồng độ đo được từ hơi thở có sự tương đồng chặt chẽ với chỉ số beta-hydroxybutyrate đo từ máu mao mạch [2]. Đáng chú ý, nghiên cứu cũng ghi nhận sự khác biệt rất lớn về động học tạo ceton giữa các cá nhân dù áp dụng cùng một điều kiện ăn kiêng [2].

Đối với việc bổ sung chất béo chuỗi trung bình (MCT), một thử nghiệm ngẫu nhiên, mù đôi có đối chứng giả dược năm 2023 trên 24 người khỏe mạnh đã làm rõ mối liên hệ này [6]. Những người tham gia được chia thành các nhóm uống một liều công thức ketogenic chứa lần lượt 0 g, 10 g, 20 g và 30 g MCT khi đang nhịn ăn [6]. Kết quả cho thấy tổng lượng thể ketone trong máu, beta-hydroxybutyrate cùng các axit béo octanoic và decanoic tăng lên theo liều lượng chất béo nạp vào [6]. Đồng thời, các nhà nghiên cứu ghi nhận mối tương quan thuận mạnh mẽ giữa tổng thể ketone trong huyết thanh và nồng độ acetone trong hơi thở tại từng thời điểm đo [6].

Các quan sát trên trẻ em mắc động kinh kháng thuốc cũng cho thấy bức tranh tương tự. Một nghiên cứu năm 2002 thực hiện trên trẻ em điều trị bằng chế độ ăn ketogenic cổ điển so sánh với nhóm chứng [3]. Kết quả chỉ ra nồng độ acetone trong hơi thở lúc đói của trẻ ăn ketogenic cao vượt trội, đạt mức trung bình 2530 ± 600 nmol/L, so với 19 ± 9 nmol/L ở nhóm trẻ động kinh ăn bình thường và 21 ± 4 nmol/L ở trẻ khỏe mạnh [3]. Sau 1 giờ dùng bữa sáng ketogenic, nồng độ acetone tăng đáng kể ở nhóm chứng nhưng không thay đổi nhiều ở trẻ đã duy trì chế độ này từ trước [3]. Đặc biệt, nghiên cứu phát hiện những đứa trẻ duy trì chế độ ăn kiêng trong thời gian càng dài thì nồng độ acetone trong hơi thở lúc đói lại có xu hướng giảm thấp hơn với R² = 0,55 [3].

Năm 2006, một nghiên cứu khác ở trẻ em mắc động kinh gồm hai phần thử nghiệm [7]. Trong thử nghiệm thứ nhất trên 7 trẻ em đo 2 giờ một lần suốt 8 giờ, acetone trong hơi thở có tương quan thuận dạng đường cong với acetone huyết tương (r² = 0,99), acetoacetate huyết tương (r² = 0,89) và beta-hydroxybutyrate huyết tương (r² = 0,94) [7]. Ở thử nghiệm thứ hai theo dõi 5 trẻ em và 1 trẻ vị thành niên trong 14 ngày, các nhà nghiên cứu không tìm thấy mối liên quan có ý nghĩa thống kê giữa nồng độ acetone trong hơi thở và tần suất xuất hiện cơn co giật [7].

Trên mô hình động vật, một nghiên cứu năm 2002 theo dõi chuột con 20 ngày tuổi duy trì chế độ ăn ketogenic trong 33 ngày và lấy mẫu 4 ngày một lần [8]. Kết quả phân tích khẳng định acetone trong hơi thở là chỉ số dự báo có ý nghĩa đối với nồng độ beta-hydroxybutyrate trong huyết tương ở mức độ ketosis từ nhẹ đến trung bình với r² = 0,75 [8].

Lợi ích và giới hạn của việc nhận biết qua hơi thở

Chế độ ăn ketogenic ban đầu được đưa vào ứng dụng từ năm 1911 tại Pháp như một phương pháp nhịn ăn để kiểm soát các cơn co giật ở trẻ em động kinh [1]. Ngày nay, phương pháp này được chứng minh là một liệu pháp điều trị y khoa hiệu quả đối với chứng động kinh kháng thuốc, căn bệnh chiếm khoảng 30% trong tổng số gần 50 triệu người mắc động kinh trên toàn thế giới [2]. Ngoài ra, chế độ ăn này còn được sử dụng để giảm cân, hỗ trợ cải thiện các rối loạn chuyển hóa liên quan đến béo phì như tiểu đường hay gan nhiễm mỡ, kháng viêm và giúp vận động viên tăng sức bền thể lực [1], [2].

Việc hơi thở xuất hiện mùi acetone là một dấu hiệu gián tiếp cho thấy cơ thể đã bước vào trạng thái ketosis hệ thống [1], [8]. Trước đây, việc theo dõi ketosis chủ yếu dựa vào xét nghiệm máu xâm lấn gây đau hoặc que nhúng nước tiểu [1], [4]. Mặc dù que thử nước tiểu có thể ghi nhận mức acetoacetate tăng gấp 13 lần bằng phương pháp enzym và 25 lần bằng que nhúng thông thường, phương pháp đo acetone qua hơi thở lại được đánh giá là một công cụ dự báo tương đương, không xâm lấn và ít gây khó chịu cho người thực hiện [4].

Tuy nhiên, việc đánh giá qua hơi thở cũng tồn tại các giới hạn khoa học nhất định. Các thiết bị đo nồng độ acetone cầm tay hiện nay phần lớn sử dụng vật liệu oxit kim loại bán dẫn [1]. Các công nghệ này vẫn chưa được kiểm tra chuyên sâu về độ chọn lọc trước nhiều hợp chất bay hơi phức tạp khác nhau trong hơi thở người [1]. Dữ liệu đánh giá trên các thiết bị hiện hành vẫn còn hạn chế và các thử nghiệm lâm sàng mới chỉ dừng ở quy mô mẫu nhỏ [1].

Hơn nữa, nồng độ acetone trong hơi thở chịu ảnh hưởng rất lớn bởi sự biến thiên sinh học tự nhiên theo nhịp ngày đêm và đặc điểm cơ địa của từng người [5]. Vì vậy, việc chỉ dựa vào chỉ số acetone trong hơi thở để đánh giá kiểm soát đường huyết có thể mang lại sự thiếu chắc chắn, trừ khi mỗi cá nhân tự theo dõi trên chính cơ thể mình và kiểm soát nghiêm ngặt chế độ ăn [5].

Những hiểu lầm thường gặp về mùi hơi thở khi ăn kiêng

Hiểu lầm phổ biến nhất là đánh đồng mùi hơi thở acetone với bệnh lý sâu răng hoặc viêm nướu miệng. Vi khuẩn khoang miệng phân hủy thức ăn thừa thường tạo ra các hợp chất chứa lưu huỳnh gây mùi hôi tanh, trong khi mùi acetone sinh ra từ phổi có tính chất ngọt gắt hoặc giống mùi dung dịch tẩy sơn [1], [4]. Việc chải răng thông thường không thể loại bỏ hoàn toàn mùi hương này vì nguồn gốc phân tử nằm sâu trong quá trình chuyển hóa tại gan và máu [1].

Một ngộ nhận khác là mùi hơi thở này sẽ tồn tại vĩnh viễn suốt quá trình ăn kiêng. Các dữ liệu lâm sàng cho thấy cơ thể có khả năng thích ứng theo thời gian [3]. Khi quá trình sử dụng ketone của các mô cơ và não bộ trở nên hiệu quả hơn, nồng độ acetone tự do thất thoát qua hơi thở lúc đói có xu hướng giảm dần ở những người duy trì chế độ ăn trong thời gian dài [3].

Nhiều người cũng lầm tưởng rằng hơi thở càng nồng nặc mùi acetone thì hiệu quả kiểm soát bệnh tật hay giảm cân càng cao. Nghiên cứu thực nghiệm kéo dài 14 ngày đã chứng minh nồng độ acetone trong hơi thở không có mối liên hệ tỷ lệ thuận với việc giảm tần suất cơn co giật [7]. Tương tự, sự biến thiên nồng độ acetone giữa các cá thể rất lớn, phụ thuộc vào tốc độ thích nghi riêng biệt của từng cơ địa chứ không đơn thuần phản ánh lượng mỡ thừa được đốt cháy [5], [2].

Ai nên thận trọng khi hơi thở xuất hiện mùi lạ?

Mặc dù hơi thở acetone là một phần của quá trình chuyển hóa khi cắt giảm tinh bột, một số nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng khi xuất hiện tình trạng này:

Người mắc bệnh đái tháo đường cần phân biệt rõ ràng giữa trạng thái ketosis sinh lý do ăn kiêng và biến chứng nhiễm toan ceton do đái tháo đường nguy hiểm tính mạng [5]. Sự gia tăng acetone trong khí thở đi kèm cảm giác mệt lỏi kiệt sức, khát nước dữ dội hoặc đường huyết tăng vọt đòi hỏi phải có sự can thiệp y tế khẩn cấp [5].

Những người có khả năng dung nạp kém với chế độ ăn giàu chất béo cũng cần lưu tâm [2]. Nghiên cứu chỉ ra rằng những kiểu hình biến động acetone bất thường trong hơi thở có thể liên quan trực tiếp đến mức độ dung nạp chế độ ăn kém ở một số cá nhân [2].

Phụ nữ mang thai, người đang cho con bú hoặc người có bệnh nền suy giảm chức năng gan, thận không nên tự ý áp dụng việc cắt giảm tinh bột ngặt nghèo mà cần có sự giám sát của chuyên gia y tế. Khi cơ thể xuất hiện các dấu hiệu mệt mỏi bất thường, chóng mặt hoặc rối loạn nhịp tim cùng với hơi thở mùi acetone đậm đặc, cần nhanh chóng tham vấn bác sĩ chuyên khoa [2].

Cách khắc phục và thích ứng trong sinh hoạt hàng ngày

Để giảm thiểu mùi acetone trong hơi thở mà không làm gián đoạn kế hoạch ăn kiêng, người thực hiện có thể áp dụng các bước điều chỉnh thực tế:

  • Uống đủ nước mỗi ngày: Nước giúp hỗ trợ quá trình bài tiết của hệ tiết niệu và làm loãng nồng độ các chất chuyển hóa trong tuần hoàn [4]. Việc duy trì độ ẩm cho khoang miệng cũng ngăn ngừa tình trạng khô miệng, vốn là yếu tố làm mùi hơi thở trở nên đậm đặc hơn.
  • Vệ sinh răng miệng đúng cách: Dù acetone thoát ra từ phổi, việc làm sạch mảng bám, cạo lưỡi và sử dụng chỉ nha khoa giúp loại bỏ mùi hôi miệng do vi khuẩn tạo ra [1]. Điều này ngăn chặn sự cộng hưởng giữa mùi vi khuẩn khoang miệng và mùi acetone từ đường hô hấp.
  • Điều chỉnh lượng chất béo chuỗi trung bình (MCT): Việc nạp các loại dầu MCT hoặc sữa công thức chứa MCT làm gia tăng thể ketone và acetone theo tỷ lệ thuận với liều lượng sử dụng [6]. Nếu nhận thấy hơi thở có mùi quá nồng, người ăn có thể chia nhỏ liều lượng MCT trong ngày hoặc giảm nhẹ lượng dùng từ mức 30 g xuống mức thấp hơn để cơ thể thích ứng dần [6].
  • Kiên nhẫn chờ cơ thể thích nghi: Dữ liệu nghiên cứu cho thấy nồng độ acetone trong khí thở thường tăng rất mạnh trong giai đoạn đầu can thiệp (tăng 3,5 đến 5 lần trong 6 đến 12 giờ đầu) [5], [4]. Tuy nhiên, mức độ này sẽ dần ổn định và hạ bớt khi cơ thể chuyển đổi năng lượng hiệu quả hơn sau một thời gian duy trì chế độ dinh dưỡng [3].
  • Tăng nhẹ lượng rau củ giàu chất xơ: Việc bổ sung các loại rau lá xanh giúp cung cấp vi chất, hỗ trợ tiêu hóa và giảm bớt gánh nặng chuyển hóa mà không làm ảnh hưởng lớn đến quá trình trao đổi chất của cơ thể [1].

Mùi hơi thở trái cây lên men là dấu hiệu sinh học phản ánh sự chuyển hướng năng lượng từ carbohydrate sang chất béo [1], [2]. Hiểu rõ cơ chế này giúp người thực hiện chế độ ăn bớt hoang mang, chủ động điều chỉnh lượng chất béo nạp vào và chăm sóc cơ thể hợp lý [6]. Việc lắng nghe phản ứng của cơ thể và duy trì lối sống khoa học luôn là chìa khóa để đạt được mục tiêu sức khỏe một cách an toàn và bền vững [5], [2].