Ngũ cốc nguyên hạt, các loại đậu và hạt dinh dưỡng từ lâu đã trở thành một phần quen thuộc trong chế độ ăn uống lành mạnh của nhiều gia đình. Tuy nhiên, không ít người tiêu dùng băn khoăn khi nghe thông tin rằng các thực phẩm này chứa chất gây cản trở hấp thu khoáng chất, đặc biệt là canxi, dẫn tới lo ngại về nguy cơ thiếu hụt vi chất hoặc loãng xương.
Thực tế, axit phytic (hay dạng muối của nó là phytate) trong ngũ cốc nguyên hạt có khả năng liên kết với các khoáng chất trong đường tiêu hóa tạo thành hợp chất khó tan [1], [2]. Mặc dù vậy, bạn hoàn toàn không cần loại bỏ nhóm thực phẩm bổ dưỡng này khỏi bữa ăn hằng ngày, bởi các phương pháp chế biến truyền thống như ngâm, ủ nảy mầm hoặc lên men có thể làm giảm lượng axit phytic đáng kể [1], [2].
Cơ chế tạo phức khó tan của axit phytic với canxi
Axit phytic đóng vai trò là dạng dự trữ phốt pho chính ở các loại hạt, ngũ cốc và cây họ đậu, phục vụ cho nhu cầu sinh tổng hợp của mô thực vật khi nảy mầm [1]. Trong hạt ngũ cốc nguyên hạt, phytate là một chất dự trữ phốt pho chủ yếu [3]. Tuy nhiên, đối với hệ tiêu hóa của người, hợp chất này lại hoạt động như một chất tạo phức (chelator) liên kết với các ion kim loại [3].
Khi đi vào hệ tiêu hóa, axit phytic liên kết với canxi để tạo thành các phức chất phytate kết tủa khó tan [2]. Do dạ dày của con người và các loài động vật dạ dày đơn thiếu hụt enzyme phytase nội sinh, cơ thể không thể tiêu hóa hoặc phá vỡ các phức chất phytate kết tủa này một cách tự nhiên [2]. Kết quả là lượng canxi khả dụng sinh học bị suy giảm và trôi ra ngoài theo đường tiêu hóa thay vì được hấp thu vào máu [2]. Ngoài canxi, axit phytic còn gây ảnh hưởng bất lợi đến sự hấp thu và sử dụng protein, vitamin cùng nhiều khoáng chất thiết yếu khác [2].
Các bằng chứng khoa học về tác động của phytate
Tác động ức chế hấp thu vi chất của axit phytic đã được ghi nhận qua nhiều công trình nghiên cứu khoa học:
Nghiên cứu tổng quan năm 2003 cho thấy ở người trưởng thành, axit phytic đã được báo cáo là ức chế sự hấp thu sắt, kẽm, canxi và mangan, nhưng không ức chế đồng [4]. Nghiên cứu cũng chỉ ra axit phytic là chất ức chế mạnh sự hấp thu sắt ở cả trẻ sơ sinh lẫn người trưởng thành [4]. Đáng chú ý, tỷ lệ hấp thu sắt có thể chỉ đạt mức rất thấp từ 2-3% khi ăn cháo chế biến từ ngũ cốc nguyên hạt và cây họ đậu chứa khoảng 1 g axit phytic trên 100 g [4].
Nghiên cứu năm 2004 trên 8-9 người trưởng thành khỏe mạnh thực hiện theo thiết kế chéo (crossover design) với bữa ăn thử nghiệm dựa trên 200 g bánh mì lúa mì không chứa axit phytic [5]. Bằng kỹ thuật đồng vị bền (25Mg hoặc 26Mg), các tác giả đã bổ sung axit phytic ở mức tương đương bánh mì nguyên cám (1,49 mmol) và bánh mì nâu (0,75 mmol) với tổng lượng magie chuẩn hóa 3,6 mmol [5]. Kết quả theo dõi phân cho thấy việc bổ sung 1,49 mmol axit phytic đã hạ tỷ lệ hấp thu magie biểu kiến từ 32,5 ± 6,9% xuống còn 13,0 ± 6,9% (P < 0,0005); còn mức 0,75 mmol hạ độ hấp thu từ 32,2 ± 12,0% xuống 24,0 ± 12,9% (P < 0,01) [5]. Điều này chứng minh axit phytic làm suy giảm hấp thu magie phụ thuộc vào liều lượng [5].
Nghiên cứu năm 2015 trên các giống lúa xát vỏ (Adan hoặc Bario) ghi nhận hàm lượng axit phytic tương đối cao ở mức 2420,6 ± 94,6 mg/100 g đã làm suy giảm đáng kể khả năng tiếp cận sinh học của khoáng chất [6]. Mối liên hệ ức chế giữa hàm lượng axit phytic và khả năng tiếp cận sinh học thể hiện mạnh nhất ở canxi (hệ số tương quan r = 0,60), tiếp theo là sắt (r = 0,40) và kẽm (r = 0,27) [6].
Nghiên cứu năm 2013 tại Benin tiến hành trên 16 phụ nữ để đo lường mức độ hấp thu sắt qua hồng cầu bằng đồng vị sắt bền (57Fe hoặc 58Fe) từ món cháo fonio [7]. Khi dùng bột lúa mì nguyên cám (chứa hoạt tính phytase nội sinh 2,9 ± 1,3 PU/g) ủ với bột fonio ở nhiệt độ 50 độ C và pH 5,0 trong 60 phút, axit phytic gần như bị phân hủy hoàn toàn [7]. Sự can thiệp này giúp tỷ lệ hấp thu sắt tăng gấp 3,2 lần, từ mức trung bình hình học 2,6% ở cháo fonio chưa khử phytate lên 8,3% ở cháo fonio đã khử phytate [7].
Nghiên cứu năm 2020 trên lá chùm ngây (Moringa oleifera) và chuột thiếu canxi đã chỉ ra rằng quá trình lên men hỗn hợp 3 chủng vi khuẩn giúp giảm nồng độ axit phytic từ 0,172% xuống 0,098% (giảm 1,7 lần) [2]. Các vi sinh vật lên men có khả năng sản sinh enzyme phytase và axit lactic làm hạ pH, thúc đẩy phân hủy axit phytic và cải thiện sinh khả dụng của canxi [2].
Dù vậy, các nghiên cứu cũng chỉ ra giới hạn của bằng chứng. Một đánh giá năm 2003 cho rằng ảnh hưởng của axit phytic lên hấp thu canxi và magie dường như ít quan trọng hơn so với sắt và kẽm [4]. Một tổng quan năm 2023 nhấn mạnh quan điểm cho rằng ăn ngũ cốc giàu phytate nhất thiết làm xấu đi tình trạng khoáng chất cần được làm rõ hơn trước các dữ liệu mới [1].
Hiểu lầm: Axit phytic có hoàn toàn là "chất độc hại"?
Nhiều người lầm tưởng rằng phytate chỉ mang lại tác động xấu và nên loại bỏ triệt để khỏi chế độ ăn uống. Đây là một quan niệm chưa đầy đủ.
Theo các nghiên cứu hiện đại, đặc tính tạo phức chelate và chống oxy hóa của phytate có thể mang lại nhiều lợi ích sức khỏe tiềm năng [1]. Hiện nay, các nhà khoa học đang nghiên cứu vai trò tiềm năng của phytate trong việc hỗ trợ phòng ngừa ung thư, bệnh tim mạch, đái tháo đường và sự hình thành sỏi thận [1].
Đồng thời, nghiên cứu năm 2015 trên gạo xát vỏ cũng khẳng định axit phytic đóng vai trò như một chất chống oxy hóa quan trọng trong các giống gạo không sắc tố [6]. Do đó, thay vì loại bỏ hoàn toàn ngũ cốc nguyên hạt, mục tiêu hợp lý là xử lý chế biến đúng cách để dung hòa giữa lợi ích chống oxy hóa và khả năng hấp thu khoáng chất của cơ thể [1], [6].
Ai nên thận trọng với lượng phytate trong khẩu phần?
Tình trạng thiếu hụt khoáng chất và nguyên tố vi lượng, đặc biệt là thiếu sắt, canxi, selen, kẽm và i-ốt, đang là vấn đề sức khỏe cộng đồng cấp bách tại nhiều quốc gia [1]. Sự thiếu hụt các khoáng chất như canxi, magie, kẽm, selen và sắt có liên quan đến suy giảm chức năng miễn dịch cùng nguy cơ gia tăng các bệnh cấp và mạn tính [1].
Các nhóm đối tượng cần đặc biệt lưu tâm bao gồm:
- Người theo đuổi chế độ ăn thuần chay hoặc ăn chay nghiêm ngặt: Xu hướng ăn uống hạn chế hoặc loại trừ hoàn toàn nguồn thức ăn từ động vật – vốn là nguồn cung cấp khoáng chất và vi lượng có sinh khả dụng cao – đang ngày càng phổ biến [1].
- Trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ tại các nước đang phát triển: Tình trạng thiếu sắt và kẽm rất phổ biến ở nhóm đối tượng này, khiến sinh khả dụng của sắt và kẽm từ thức ăn bổ sung trở thành mối bận tâm lớn [4]. Trẻ em đang trong giai đoạn hồi phục sau nhiễm trùng cũng cần chú ý đến mức độ hấp thu kẽm [4].
- Người có nguy cơ thiếu máu thiếu sắt hoặc loãng xương: Việc dùng ngũ cốc nguyên hạt chưa qua xử lý có thể khiến cơ thể khó dung nạp đủ vi chất cần thiết [4], [2].
Phương pháp ngâm, nảy mầm và xử lý thực tế
Để giảm thiểu tác động cản trở hấp thu canxi và vi chất từ ngũ cốc nguyên hạt, khoa học đã chứng minh các giải pháp tiền xử lý tại nhà đem lại hiệu quả rõ rệt:
Thứ nhất, ngâm ngũ cốc và các loại hạt trong nước: Các phương pháp tiền xử lý như ngâm, lên men và ủ nảy mầm giúp làm giảm mức phytate và tăng giá trị dinh dưỡng cho khẩu phần [1]. Quá trình ngâm tạo điều kiện kích hoạt enzyme phytase nội sinh sẵn có trong các loại hạt như lúa mì hoặc lúa mạch đen [8].
Thứ hai, ủ nảy mầm: Nhu cầu sinh tổng hợp của mô thực vật trong quá trình hạt nảy mầm sẽ tiêu thụ và giải phóng nguồn phốt pho dự trữ từ axit phytic [1]. Nhờ đó, nảy mầm tự nhiên là phương pháp hiệu quả giúp suy giảm nồng độ phytate trước khi chế biến thức ăn [1].
Thứ ba, lên men vi sinh: Sử dụng các vi sinh vật như vi khuẩn lactic, Bacillus, Aspergillus hoặc nấm men trong quá trình lên men đậu và ngũ cốc có khả năng sản sinh enzyme phytase giúp phân giải các thành phần kháng dinh dưỡng [2]. Lên men bằng vi khuẩn lactic tạo ra lượng lớn axit lactic làm giảm độ pH của môi trường [2]. Trong điều kiện môi trường axit, axit phytic dễ bị phân hủy hơn [2].
Thứ tư, kiểm soát nhiệt độ và kết hợp thực phẩm: Enzyme phytase có hoạt tính tối ưu ở khoảng 50 độ C và pH 5,0 [7], hoặc cần giữ ấm hỗn hợp ngũ cốc dạng lỏng trong 1-2 giờ ở nhiệt độ và pH thích hợp [8]. Cần lưu ý rằng enzyme phytase sẽ mất hoạt tính ở nhiệt độ trên 60 độ C, do đó không giữ được tác dụng nếu bổ sung vào cháo ngũ cốc nóng trên mức nhiệt này [8]. Giảm 90% lượng axit phytic (xuống mức khoảng 100 mg/100 g sản phẩm khô) có thể làm tăng mức độ hấp thu khoảng hai lần [4]. Ngoài ra, việc bổ sung thêm axit ascorbic (vitamin C) cũng là giải pháp hiệu quả giúp đảm bảo sự hấp thu chất sắt trong bữa ăn từ ngũ cốc [8].
Lời khuyên dinh dưỡng cân bằng
Ngũ cốc nguyên hạt vẫn là nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng, chất xơ và chất chống oxy hóa quý giá cho sức khỏe toàn diện [1], [6]. Thay vì lo sợ phản ứng tạo phức của axit phytic gây mất canxi, người tiêu dùng chỉ cần áp dụng các bước chuẩn bị đơn giản như ngâm nước, ủ nảy mầm hoặc lên men truyền thống để tối ưu hóa sự hấp thu vi chất [1], [2]. Một chế độ ăn đa dạng kết hợp thực phẩm thực vật đã xử lý đúng cách và tham khảo ý kiến bác sĩ khi có bệnh nền sẽ giúp bảo vệ hệ xương khớp cùng sức khỏe lâu dài.
