Nướng rau củ có tạo chất độc hại như nướng thịt không?

Khi chuẩn bị các bữa tiệc nướng cuối tuần, nhiều gia đình thường ưu tiên chọn thêm bắp, khoai tây, đậu bắp hay nấm để nướng kèm với hy vọng bữa ăn sẽ lành mạnh và thanh nhẹ hơn. Không ít người tin rằng việc thay thế thịt mỡ bằng thực vật trên vỉ than sẽ loại bỏ hoàn toàn các nguy cơ độc hại. Liệu việc nướng rau củ có thực sự an toàn tuyệt đối, hay chúng cũng tạo ra những hợp chất nguy hiểm như khi nướng thịt?

Câu trả lời ngắn gọn là nướng rau củ vẫn có thể sản sinh các chất độc hại nhưng bản chất hóa học hoàn toàn khác biệt so với nướng thịt. Khi thịt bị nướng ở nhiệt độ cao, các amin dị vòng (HCA) và hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) hình thành từ protein và mỡ động vật. Trong khi đó, rau củ giàu tinh bột khi chịu nhiệt độ cao lại tạo ra acrylamide thông qua các phản ứng giữa đường và carbohydrate, chứ không hình thành các hợp chất amin dị vòng độc hại như ở thịt.

Cơ chế tạo chất độc: Thực vật khác động vật thế nào?

Căn nguyên của sự khác biệt giữa thịt nướng và rau củ nướng bắt nguồn từ nền tảng thành phần dinh dưỡng của thực phẩm ^[1]. Trong quá trình gia nhiệt như chiên, nướng hay nướng vỉ, thực phẩm giàu carbohydrate, protein và lipid đều trải qua chuỗi phản ứng Maillard để tạo mùi thơm và màu sắc hấp dẫn ^[1]. Phản ứng Maillard tạo ra các hợp chất carbonyl hoạt tính cao, từ đó tương tác tiếp với các chất khác để tạo nên các hợp chất có hại ^[1].

Ở thịt động vật, thịt cơ như gia cầm, thịt gia súc và cá chứa lượng lớn protein, axit amin tự do và creatine [5, 8]. Khi bị tác động bởi nhiệt độ vượt quá 150 độ C, các thành phần này biến đổi tạo thành amin dị vòng (HCA/HAA), gồm hai nhóm chính là aminoimidazo-azaarenes (AIA) và amino carbolines ^[2]. Mặt khác, quá trình nướng mỡ chảy xuống than cũng tạo nên hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) bám ngược lại bề mặt miếng thịt ^[3].

Ngược lại, thực vật như rau củ không chứa creatine hay lượng protein cao như mô cơ động vật ^[4]. Do đó, rau củ nướng hầu như không sản sinh ra các amin dị vòng gây ung thư như ở thịt [3, 8]. Tuy nhiên, các loại củ quả giàu tinh bột và carbohydrate, điển hình là khoai tây, khi trải qua nhiệt độ cao lại sản sinh ra acrylamide ở hàm lượng tương đối cao ^[4]. Acrylamide cũng là một chất độc hại tiềm ẩn hình thành từ chuỗi phản ứng Maillard giữa đường khử và axit amin trong thực vật [4, 8].

Bằng chứng khoa học về độc tính khi nướng thịt

Các nghiên cứu dịch tễ học và độc học đã cung cấp bức tranh chi tiết về tác hại của việc ăn thịt nướng quá nhiệt đối với sức khỏe con người [1, 2, 3]. Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) đã phân loại thói quen tiêu thụ thịt chế biến nhiệt độ cao vào nhóm các tác nhân gây ung thư trực tiếp cho con người ^[5]. Các amin dị vòng hình thành từ thịt nướng không chỉ gây đột biến gen, ung thư mà còn mang độc tính lên hệ thần kinh ^[5].

Một nghiên cứu bệnh - chứng quy mô lớn tại Long Island, New York (1996 - 1997) đánh giá trên 1.508 ca bệnh và 1.556 người đối chứng nhằm phân tích mối liên hệ giữa thịt nướng và ung thư vú ^[3]. Kết quả cho thấy phụ nữ sau mãn kinh ăn nhiều thịt nướng vỉ, thịt BBQ hoặc thịt xông khói nhất suốt đời có nguy cơ ung thư vú tăng lên (tỷ suất chênh OR = 1,47; khoảng tin cậy 95% CI: 1,12 - 1,92) so với nhóm ăn ít nhất ^[3]. Đáng chú ý, nhóm phụ nữ sau mãn kinh ăn nhiều thịt nướng kết hợp với lượng rau quả thấp có nguy cơ mắc bệnh tăng cao rõ rệt với OR = 1,74 (CI: 1,20 - 2,50) ^[3]. Riêng với phân nhóm khối u dương tính với thụ thể estrogen và progesterone, lượng benzo(a)pyrene từ thịt cũng liên quan tới nguy cơ với OR = 1,47 (CI: 0,99 - 2,19) ^[3].

Mối liên hệ giữa thịt nướng và ung thư tuyến tụy cũng được xác nhận qua một nghiên cứu bệnh - chứng năm 2002 thực hiện trên 193 bệnh nhân ung thư tụy ngoại tiết và 674 người đối chứng ^[6]. Sử dụng hình ảnh trực quan để lượng hóa mức độ nướng chín kỹ và cháy xém bề mặt, nghiên cứu chỉ ra rằng nguy cơ ung thư tụy tăng theo lượng thịt đỏ nướng BBQ ^[6]. Người ở nhóm tiêu thụ thịt BBQ cao nhất (ngũ phân vị thứ năm) có nguy cơ ung thư tụy cao gấp 2,19 lần so với nhóm đối chứng (CI: 1,4 - 3,4) ^[6]. Con số này không bị thay đổi đáng kể ngay cả khi đã hiệu chỉnh theo tổng lượng calo, chất béo, lượng rau củ quả tiêu thụ hay rượu bia ^[6]. Các kiểu thịt luộc, thịt nướng lò thông thường hay thịt nấu bằng phương pháp khác không làm gia tăng nguy cơ này ^[6].

Trong phòng thí nghiệm, phân tích trên mẫu thịt bò nướng cho thấy sự xuất hiện của hàng loạt amin dị vòng độc tính cao [5, 7]. Cụ thể, định lượng trên 100g thịt bò nướng phát hiện các hợp chất như harmane (1952,6 ng), PhIP (1179,8 ng), 4,8-diMeIQx (755,4 ng), MeIQx (719,8 ng), Trp-P 2 (559,2 ng), norharmane (507,0 ng), MeIQ (532,9 ng), Phe-P 1 (263,7 ng), IQ (200,6 ng) và AalphaC (51,7 ng) ^[7]. Nghiên cứu tiêu hóa in vitro còn chỉ ra rằng các amin dị vòng trong thịt nướng tồn tại cả ở dạng tự do và liên kết hóa học; dưới tác động của enzyme tiêu hóa protein trong ruột, lượng HCA tự do được giải phóng nhiều hơn ^[7].

Acrylamide từ rau củ và amin dị vòng: Cuộc chiến "thịt và khoai tây"

Sự hiện diện của acrylamide trong các thực phẩm giàu tinh bột như khoai tây nướng hay chiên đã tạo nên sự so sánh khoa học thường được gọi là "cuộc chiến giữa thịt và khoai tây" ^[4]. Cả acrylamide (sinh ra từ rau củ giàu carbohydrate) và amin dị vòng (sinh ra từ thịt) đều là các hợp chất có khả năng gây ung thư hình thành do nhiệt độ cao trong nấu nướng [4, 8].

Tuy nhiên, mức độ độc hại và bản chất sinh học của hai nhóm này không tương đồng [3, 8]. Các amin dị vòng từ thịt nướng như PhIP, MeIQx hay AalphaC có khả năng gây đột biến gen rất mạnh và liên quan mật thiết đến ung thư đại trực tràng hay tuyến tụy [2, 3, 5]. Trong khi đó, các loại rau củ thông thường như ớt chuông, cà tím, măng tây, nấm hay hành tây chứa lượng tinh bột rất thấp, vì vậy lượng acrylamide sinh ra khi nướng là không đáng kể so với khoai tây [4, 8].

Hơn nữa, rau củ còn cung cấp một lượng lớn chất xơ và các chất chống oxy hóa tự nhiên ^[5]. Chất xơ trong đường tiêu hóa có khả năng hấp phụ các phân tử amin dị vòng từ thịt nướng, làm giảm sự phơi nhiễm của cơ thể với độc chất ^[5]. Do đó, việc nướng cháy rau củ giàu tinh bột có thể làm tăng phơi nhiễm acrylamide, nhưng nhìn chung rau củ nướng vẫn ít tạo ra các độc chất amin dị vòng độc hại như thịt đỏ [3, 8].

Các biện pháp giảm sinh độc chất khi nướng theo nghiên cứu

Khoa học ẩm thực hiện đại đã tìm ra nhiều cách để cắt giảm đáng kể sự hình thành các chất độc hại trong quá trình chế biến nhiệt [5, 6].

Thứ nhất là sử dụng phương pháp ướp với mật ong hoặc gia vị chứa chất chống oxy hóa [3, 5]. Nghiên cứu năm 2020 trên món thịt bò satay nướng cho thấy việc ướp thịt bằng mật ong của ong dú (Heterotrigona itama) giúp làm giảm mạnh nồng độ 6 loại HCA độc tính nhất (gồm MeIQx, 4,8-DiMeIQx, PhIP, norharman, harman và AalphaC) so với ướp bằng đường cát thông thường ^[2]. Mức độ giảm HCA đạt 95,14% với mật ong gelam, 88,45% với mật ong khế, 85,65% với mật ong keo và 57,22% với mật ong Apis ^[2]. Khả năng ức chế độc chất này tỷ lệ thuận với hoạt tính chống oxy hóa của dịch ướp ^[2].

Thứ hai là kết hợp kỹ thuật nhiệt hiện đại ^[8]. Một nghiên cứu năm 2021 về chế biến thịt bò viên nướng chỉ ra rằng nướng bằng tia hồng ngoại làm giảm đáng kể hàm lượng amin dị vòng so với nướng than truyền thống ^[8]. Đặc biệt, khi kết hợp nướng hồng ngoại với xử lý vi sóng hoặc hấp hơi quá nhiệt, hàm lượng amin dị vòng có thể giảm tới 44,48% mà không làm thay đổi màu sắc hay cấu trúc cảm quan của món nướng ^[8]. Kỹ thuật vi sóng giúp giảm amin dị vòng thông qua việc duy trì độ ẩm, còn hơi quá nhiệt giúp hạn chế quá trình oxy hóa lipid ^[8].

Thứ ba là việc tận dụng các loại rau củ họ cải ^[5]. Khi tiêu thụ các loại rau họ cải, các hợp chất isothiocyanate được giải phóng có khả năng ức chế quá trình kích hoạt chuyển hóa của các amin dị vòng trong cơ thể, hỗ trợ bảo vệ các tế bào ^[5].

Hiểu lầm thường gặp khi nướng rau củ và thịt

Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần nướng rau củ cháy sém một chút để dậy mùi thơm thì hoàn toàn vô hại. Sự thật là các vết cháy đen trên bất kỳ thực phẩm nào, kể cả rau củ hay tinh bột, đều là dấu hiệu của việc các hợp chất hữu cơ bị phân hủy nhiệt quá mức, tạo thành các dẫn xuất carbonyl và acrylamide không có lợi cho sức khỏe [4, 8].

Một hiểu lầm phổ biến khác là ăn rau củ nướng sẽ "hóa giải" được hoàn toàn tác hại của thịt nướng. Mặc dù rau củ giúp giảm thiểu nguy cơ và bổ sung chất xơ, các nghiên cứu dịch tễ cho thấy nguy cơ ung thư tụy từ thịt BBQ vẫn tồn tại độc lập ngay cả khi đã hiệu chỉnh theo lượng tiêu thụ rau quả ^[6]. Do đó, rau củ có tác dụng hỗ trợ hạn chế hấp thu nhưng không thể triệt tiêu hoàn toàn tác hại nếu bạn ăn quá nhiều thịt nướng cháy kỹ [2, 3].

Bên cạnh đó, việc nướng thịt bằng chảo hay lò nướng thường bị đánh đồng với nướng than hoa. Các khảo sát cho thấy phương pháp luộc, nướng lò nhẹ (baked/broiled) sản sinh lượng amin dị vòng thấp nhất, trong khi nướng vỉ trực tiếp (grilled/BBQ) và chiên rán sinh ra lượng HCA cao nhất [2, 3].

Ai nên thận trọng với các món nướng?

Những người có tiền sử gia đình mắc bệnh ung thư đại trực tràng, ung thư vú hoặc ung thư tuyến tụy cần đặc biệt thận trọng với thịt nướng vỉ và thịt nướng BBQ ở nhiệt độ cao [1, 2, 3].

Phụ nữ sau mãn kinh cũng là nhóm đối tượng ghi nhận nguy cơ ung thư vú tăng cao khi có thói quen tiêu thụ nhiều thịt nướng hoặc thịt xông khói kéo dài trong đời sống ^[3].

Người mắc bệnh tiểu đường hoặc các hội chứng chuyển hóa cũng nên hạn chế ăn đồ nướng nhiệt độ cao, do phản ứng Maillard tạo ra các sản phẩm glycat hóa bền vững (AGEs) và các chất chuyển hóa độc hại khác có thể tác động tiêu cực đến sức khỏe ^[1]. Bệnh nhân đang điều trị bệnh lý đường tiêu hóa hoặc có bệnh nền mạn tính cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để thiết lập chế độ ăn phù hợp nhất.

Hướng dẫn nướng thực phẩm an toàn và lành mạnh

Để tận hưởng món nướng mà vẫn bảo vệ sức khỏe, người nội trợ có thể áp dụng các bước thực tế sau:

• Sơ chế và tẩm ướp: Tận dụng các nguyên liệu giàu chất chống oxy hóa tự nhiên như mật ong, tỏi, hành hoặc các loại thảo mộc để ướp thịt trước khi nướng [3, 5]. Mật ong giàu chất chống oxy hóa có thể hỗ trợ giảm lượng amin dị vòng hình thành đáng kể ^[2].
• Lựa chọn rau củ: Ưu tiên nướng các loại rau quả ít tinh bột như ớt chuông, nấm, măng tây, bí ngòi, hành tây để hạn chế sự hình thành acrylamide [4, 8]. Với các loại củ giàu tinh bột như khoai tây hay ngô, nên luộc hoặc hấp sơ trước khi nướng nhẹ [4, 8].
• Điều chỉnh kỹ thuật nhiệt: Hạn chế tiếp xúc trực tiếp giữa thực phẩm với ngọn lửa than đỏ rực ^[6]. Có thể làm chín sơ thịt bằng lò vi sóng trước khi nướng nhanh để rút ngắn thời gian tiếp xúc với nhiệt độ cao trên vỉ, giúp giảm sinh amin dị vòng ^[8]. Tránh để mỡ thịt nhỏ giọt xuống than làm bùng khói chứa PAH [1, 4].
• Kết hợp món ăn trên bàn tiệc: Bổ sung nhiều rau củ tươi, đặc biệt là các loại rau họ cải (như bông cải xanh, cải xoăn, bắp cải) và thực phẩm giàu chất xơ để giúp cản trở sự hấp thu và chuyển hóa các chất độc sinh ra từ thịt nướng ^[5]. Cắt bỏ toàn bộ phần rìa cháy đen trước khi ăn [1, 2].

Tóm lại, nướng rau củ không tạo ra các amin dị vòng nguy hiểm như nướng thịt, dù vẫn có thể tạo ra acrylamide nếu nướng cháy các loại củ giàu tinh bột. Một chế độ ăn nướng thông minh đòi hỏi sự cân bằng: hạn chế thịt đỏ nướng cháy kỹ, tăng cường rau xanh họ cải, kiểm soát nhiệt độ nướng và đa dạng hóa các cách chế biến luộc hấp trong đời sống hàng ngày.