Giữa trưa nắng nóng, mở một lon nước ngọt ăn kiêng mát lạnh không calo là thói quen của nhiều người muốn giữ dáng. Tuy nhiên, không ít người nhận thấy bản thân dễ cáu gắt, đau đầu hoặc chùng tâm trạng sau một thời gian dùng đồ uống tạo ngọt nhân tạo mỗi ngày.

Thực tế, các bằng chứng khoa học cho thấy chất tạo ngọt nhân tạo, đặc biệt là aspartame, có thể gây bất lợi cho tâm trạng và hoạt động thần kinh [1]. Nguyên nhân chính xuất phát từ việc chất này làm tăng nồng độ phenylalanine trong não, dẫn đến ức chế các chất dẫn truyền thần kinh điều hòa cảm xúc [2].

Nước ngọt "không đường" nhưng có thật sự vô hại với não bộ?

Aspartame (thường biết đến dưới tên thương mại NutraSweet hoặc Equal) là chất tạo ngọt nhân tạo có mặt trong hơn 6.000 mặt hàng thực phẩm và đồ uống [3], [1]. Hàng triệu người lớn và trẻ em tiêu thụ phụ gia này mỗi ngày với kỳ vọng cắt giảm đường và kiểm soát cân nặng [4], [1]. Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phê duyệt aspartame dùng hạn chế trong thực phẩm rắn vào năm 1981 và làm chất tạo ngọt chung vào năm 1996 [1].

Dù được sử dụng rộng rãi, aspartame vẫn là một trong những phụ gia thực phẩm gây tranh cãi nhất do các bằng chứng trái chiều về tác động thần kinh và hành vi [1]. Nhiều báo cáo ghi nhận người tiêu thụ aspartame gặp các triệu chứng thần kinh sinh lý như đau đầu, đau nửa đầu, giảm trí nhớ, mất ngủ, cáu kỉnh, lo âu và trầm cảm [3], [2].

Giải mã cơ chế: Khi phenylalanine từ aspartame tấn công hóa chất não bộ

Khi đi vào cơ thể, aspartame bị thủy phân tại ruột và phân giải thành ba chất chuyển hóa chính: 50% là axit amin thiết yếu phenylalanine, 40% axit aspartic và 10% methanol [3]. Khác với protein tự nhiên từ thức ăn thông thường, việc tiêu thụ aspartame có thể làm tăng vọt nồng độ phenylalanine và axit aspartic trong não [2].

Sự tích tụ phenylalanine và axit aspartic quá mức trong não gây ra chuỗi tác động trực tiếp lên tâm trạng:

  • Ức chế hóa chất hạnh phúc: Phenylalanine và axit aspartic ức chế quá trình tổng hợp và giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh quan trọng là dopamine, norepinephrine và serotonin [2]. Đây là những chất điều hòa chính đối với hoạt động sinh lý thần kinh và cảm xúc [3], [2].
  • Kích thích thần kinh quá mức: Axit aspartic đóng vai trò như một chất dẫn truyền thần kinh kích thích, phối hợp cùng sự tương tác của phenylalanine làm rối loạn thành phần hóa học thần kinh não [3].
  • Gây căng thẳng hóa học và oxy hóa: Aspartame hoạt động như một tác nhân gây căng thẳng hóa học bằng cách làm tăng nồng độ hormone căng thẳng cortisol trong huyết tương và tạo ra các gốc tự do dư thừa [3], [2]. Nồng độ cortisol cao kết hợp với gốc tự do làm não dễ bị tổn thương trước stress oxy hóa, gây hại cho sức khỏe hành vi thần kinh [2].
  • Rối loạn trục ruột - não: Việc tiêu thụ aspartame còn làm thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột [3]. Tình trạng loạn khuẩn đường ruột thông qua tương tác với các amin sinh học sẽ điều chỉnh tín hiệu tế bào thần kinh, góp phần gây suy giảm sinh học thần kinh [3].

Nghiên cứu khoa học nói gì về mối liên hệ giữa aspartame và tâm trạng?

Nhiều công trình nghiên cứu từ thử nghiệm lâm sàng ở người đến mô hình động vật đã đi sâu phân tích tác động của aspartame lên não bộ và cảm xúc.

Một nghiên cứu công bố năm 2017 trên người trưởng thành khỏe mạnh đã đánh giá trực tiếp tác động của liều lượng aspartame lên nhận thức, trầm cảm, tâm trạng và chứng đau đầu [1]. Những người tham gia lần lượt trải qua chế độ ăn giàu aspartame ở mức 25 mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày trong 8 ngày và chế độ ăn ít aspartame ở mức 10 mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày trong 8 ngày [1]. Giữa hai đợt ăn thử nghiệm có khoảng nghỉ 2 tuần để đào thải chất cũ [1]. Kết quả đo lường trên cùng một cá thể cho thấy khi dùng chế độ ăn giàu aspartame, người tham gia có tâm trạng dễ cáu kỉnh hơn, biểu hiện trầm cảm nhiều hơn và thực hiện kém hơn trong các bài kiểm tra định hướng không gian [1]. Điểm số về trí nhớ làm việc không bị ảnh hưởng bởi việc tiêu thụ aspartame [1]. Đáng chú ý, mức tiêu thụ cao trong nghiên cứu này (25 mg/kg/ngày) vẫn nằm dưới ngưỡng tiêu thụ hàng ngày chấp nhận được (ADI) là 40-50 mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày [1].

Ở cấp độ biểu hiện gen, một nghiên cứu năm 2024 trên chuột đực Wistar đã đánh giá tác động của việc tiêu thụ mãn tính aspartame và acesulfame kali lên hành vi liên quan đến tâm trạng [4]. Nhóm nghiên cứu sử dụng bài kiểm tra bơi cưỡng bức và chôn vùi phòng thủ tại hai thời điểm sau cai sữa: 45 ngày (giai đoạn vị thành niên) và 95 ngày (giai đoạn trưởng thành) [4]. Đồng thời, biểu hiện mRNA của ba gen thuộc hệ serotonin (Slc6a4, Htr1a và Htr2c) được đo tại vỏ não trước trán, hồi hải mã và vùng dưới đồi [4]. Kết quả cho thấy chuột tiêu thụ acesulfame kali chỉ biểu hiện hành vi giống lo âu ở giai đoạn vị thành niên [4]. Ngược lại, chuột tiêu thụ aspartame giảm hành vi giống trầm cảm ở giai đoạn vị thành niên nhưng lại tăng hành vi giống trầm cảm khi bước vào giai đoạn trưởng thành [4]. Về mặt sinh học, biểu hiện mRNA của gen Slc6a4 tăng ở hồi hải mã của chuột dùng chất tạo ngọt trong giai đoạn vị thành niên [4]. Đến giai đoạn trưởng thành, chuột dùng aspartame có sự tăng biểu hiện tương đối của gen Slc6a4 và Htr1a tại vùng dưới đồi, trong khi giảm biểu hiện gen Htr2c tại hồi hải mã [4].

Một nghiên cứu khác năm 2020 tập trung vào giai đoạn phát triển nhạy cảm ở tuổi vị thành niên trên cả chuột đực và chuột cái [5]. Chuột vị thành niên được tiếp cận không giới hạn với nước lọc, dung dịch aspartame hoặc đường sucrose trong lồng từ ngày thứ 21 đến ngày thứ 55 sau sinh [5]. Bài kiểm tra bơi cưỡng bức cho thấy cả việc tiêu thụ aspartame và sucrose mãn tính đều gây ra hành vi giống trầm cảm, biểu hiện rõ rệt hơn ở con đực [5]. Ở chuột đực, việc nạp aspartame lặp đi lặp lại làm tăng nồng độ aspartate trong dịch não tủy, giảm sự hình thành tế bào thần kinh mới ở hồi hải mã và giảm kích hoạt đường truyền tín hiệu leptin tại hồi hải mã [5]. Ở chuột cái, aspartame làm giảm đường truyền tín hiệu PI3K/AKT (một trong những con đường thuộc yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não), tăng nồng độ aspartate dịch não tủy và giảm hàm lượng miễn dịch của tiểu đơn vị GluN2A thuộc thụ thể N-methyl-d-aspartic acid [5]. Nghiên cứu chỉ ra phản ứng khác biệt theo giới tính khi con đực dễ bị tổn thương trước các tác động chuyển hóa thần kinh của aspartame hơn con cái [5].

Bên cạnh đó, các tổng quan hệ thống năm 2018 cũng củng cố giả thuyết rằng các chất chuyển hóa của aspartame (chủ yếu là phenylalanine và axit aspartic), cùng với sự gia tăng cortisol và loạn khuẩn đường ruột, là nguyên nhân dẫn đến các rối loạn hành vi và triệu chứng thần kinh ở người tiêu dùng [3], [2].

Hiểu lầm thường gặp: Dưới ngưỡng an toàn là hoàn toàn yên tâm?

Các cơ quan quản lý thực phẩm tại Canada và châu Âu quy định mức tiêu thụ aspartame vượt quá ngưỡng chấp nhận hàng ngày (ADI) là trên 40 mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày [1]. Trong khi đó, FDA Hoa Kỳ đặt mức ADI cho aspartame ở ngưỡng 50 mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày [1].

Nhiều người tiêu dùng lầm tưởng rằng chỉ cần uống dưới mức tối đa này thì tâm trạng và não bộ sẽ hoàn toàn không bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, thử nghiệm lâm sàng năm 2017 đã chứng minh chỉ với mức 25 mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày — tức bằng một nửa ngưỡng tối đa của FDA — người khỏe mạnh đã xuất hiện tình trạng cáu kỉnh và trầm cảm nhiều hơn sau 8 ngày sử dụng [1].

Một hiểu lầm khác là cho rằng protein từ thịt, cá, trứng sữa cũng chứa phenylalanine nên uống nước ngọt chứa aspartame cũng tương tự ăn đạm tự nhiên. Thực tế, báo cáo năm 2018 khẳng định việc tiêu thụ aspartame khác với protein trong chế độ ăn uống thông thường ở chỗ nó có khả năng làm tăng cao nồng độ phenylalanine và axit aspartic tự do trong não, từ đó gây ức chế quá trình sản xuất serotonin và dopamine [2]. Ngoài ra, dù dữ liệu về tính an toàn chung của aspartame vẫn còn những điểm chưa đồng nhất và cần thêm nhiều nghiên cứu sâu hơn, các nhà khoa học đều khuyến cáo cần tiếp cận việc tiêu thụ chất này một cách thận trọng [3], [1], [2].

Những ai cần đặc biệt thận trọng với đồ uống chứa aspartame?

Dựa trên cơ chế chuyển hóa phenylalanine và dữ liệu từ các nghiên cứu, một số nhóm đối tượng cần lưu ý kỹ trước khi sử dụng thực phẩm, đồ uống có chứa chất tạo ngọt này:

  • Người mắc bệnh phenylketonuria (PKU): Đây là nhóm đối tượng bắt buộc phải tránh hoàn toàn việc sử dụng aspartame theo khuyến cáo của FDA Hoa Kỳ, bởi cơ thể họ không xử lý được chất chuyển hóa phenylalanine [1].
  • Trẻ em và thanh thiếu niên: Giai đoạn não bộ đang phát triển rất nhạy cảm với các tác động chuyển hóa thần kinh [5]. Việc tiếp xúc lặp đi lặp lại với aspartame trong giai đoạn vị thành niên có liên quan đến việc thay đổi tính dẻo dai của não bộ, giảm sinh tế bào thần kinh mới ở hồi hải mã và hình thành kiểu hình giống trầm cảm khi trưởng thành [4], [5].
  • Người có sẵn vấn đề về tâm trạng hoặc đau đầu: Do aspartame liên quan đến các triệu chứng đau đầu, đau nửa đầu, mất ngủ, lo âu và trầm cảm, những người đang gặp các triệu chứng này nên thận trọng theo dõi phản ứng cơ thể [3], [2].

Nếu bạn đang có bệnh nền về thần kinh, tâm lý hoặc đang sử dụng thuốc điều trị, hãy tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi dùng thường xuyên các sản phẩm chứa chất tạo ngọt nhân tạo. Các thông tin trong bài viết chỉ mang tính chất tham khảo kiến thức sức khỏe, không thay thế cho chẩn đoán hay chỉ định của bác sĩ chuyên khoa.

Cách áp dụng thực tế để bảo vệ sức khỏe tinh thần

Từ các dữ kiện khoa học trên, người tiêu dùng có thể chủ động điều chỉnh thói quen ăn uống hàng ngày thông qua các bước thực tế sau:

  • Đọc kỹ bảng thành phần: Aspartame xuất hiện trong hơn 6.000 sản phẩm thực phẩm chứ không riêng nước ngọt có ga [1]. Hãy kiểm tra nhãn bao bì để nhận diện các tên gọi như Aspartame, NutraSweet hoặc Equal nhằm kiểm soát tổng lượng nạp vào cơ thể mỗi ngày [3].
  • Không đổi đường tinh luyện lấy chất tạo ngọt vô tội vạ: Nghiên cứu trên động vật năm 2020 cho thấy cả việc tiêu thụ đường sucrose lẫn aspartame kéo dài đều dẫn đến các hành vi giống trầm cảm [5]. Do đó, thay vì phụ thuộc vào nước ngọt ăn kiêng, hãy ưu tiên nước lọc làm thức uống chính để cấp nước cho cơ thể.
  • Lắng nghe biểu hiện của cơ thể: Nếu bạn đang có thói quen uống nước ngọt không đường mỗi ngày và gặp phải tình trạng dễ cáu gắt, buồn bã vô cớ, khó tập trung định hướng hoặc đau đầu trong vòng 1-2 tuần, hãy thử ngưng sử dụng để theo dõi sự cải thiện của tâm trạng [1], [2].
  • Duy trì chế độ dinh dưỡng cân bằng: Bổ sung thực phẩm tự nhiên giàu dưỡng chất để hỗ trợ hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh và giảm thiểu stress oxy hóa cho não bộ [3], [2].

Tóm lại, nước uống có ga chứa chất tạo ngọt nhân tạo aspartame tuy giúp cắt giảm calo nhưng lại tiềm ẩn nguy cơ gây bất lợi cho tâm trạng thông qua việc làm tăng phenylalanine não và ức chế serotonin, dopamine [2]. Tiêu thụ ở mức độ vừa phải, không lạm dụng hàng ngày và ưu tiên thực phẩm tự nhiên là chìa khóa an toàn để bảo vệ cả vóc dáng lẫn sức khỏe tinh thần.