Phô mai và sữa chua lên men: Nguồn cung vitamin K2 đáng kể?

Nhiều người quan tâm đến sức khỏe xương khớp hay tim mạch thường nghĩ ngay đến rau xanh hoặc các viên uống bổ sung vi chất. Tuy nhiên, các chế phẩm từ sữa quen thuộc như phô mai và sữa chua lên men liệu có cung cấp lượng vitamin K2 đáng kể cho cơ thể hay không?

Câu trả lời là có, đặc biệt là phô mai. Các nghiên cứu hiện đại cho thấy vi khuẩn lên men trong sản phẩm bơ sữa có khả năng tổng hợp nhiều phân tử menaquinone (vitamin K2), biến chúng thành nguồn cung cấp dinh dưỡng giá trị trong bữa ăn hàng ngày ^[1].

Vitamin K2 hình thành trong sữa lên men như thế nào?

Sữa tươi nguyên chất vốn không chứa lượng đáng kể phylloquinone (vitamin K1), do đó ngành dinh dưỡng từng không xếp các sản phẩm từ sữa vào nhóm thực phẩm giàu vitamin K ^[1]. Sự xuất hiện của vitamin K2 trong sản phẩm bơ sữa chủ yếu đến từ quá trình hoạt động của hệ vi sinh vật đường ruột của động vật nhai lại và đặc biệt là các chủng vi khuẩn được thêm vào trong quá trình lên men thực phẩm ^[1].

Các vi khuẩn axit lactic (LAB) thường dùng làm men khởi động (starter) bao gồm các chi vi khuẩn như Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Enterococcus, Pediococcus, Streptococcus, Carnobacterium, Tetragenococcus, Vagococcus, và Weissella ^[1]. Trong quá trình lên men, các chủng vi sinh vật này chuyển hóa cơ chất và tổng hợp nên các dạng vitamin K2 khác nhau mang chuỗi mạch bên có độ dài khác nhau, ký hiệu từ menaquinone-4 (MK-4) đến menaquinone-9 (MK-9) cùng các dạng chuỗi dài khác ^[1], ^[2].

Tại bề mặt của một số loại phô mai chín bề mặt, các loài vi khuẩn khác như Staphylococcus, Hafnia, và Arthrobacter cũng tham gia phát triển mạnh mẽ ^[1]. Sự hiện diện của các chủng vi khuẩn đặc biệt này được ghi nhận là nguyên nhân trực tiếp tạo nên hàm lượng menaquinone rất cao ở các loại phô mai lâu năm ^[1].

Bằng chứng khoa học về hàm lượng vitamin K2 trong các sản phẩm sữa

Nhiều phân tích phòng thí nghiệm đã đo lường chi tiết từng đồng phân menaquinone trong các sản phẩm bơ sữa:

• Nghiên cứu về sản phẩm bơ sữa tại Mỹ (2017): Các nhà khoa học sử dụng kỹ thuật sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS) nhạy để phân tích các mẫu sữa ^[1]. Kết quả cho thấy dạng MK-9 là dạng chính được định lượng trong các mẫu sản phẩm từ sữa ^[1]. Đáng chú ý, nồng độ MK-9 và MK-10 được phát hiện cao gấp 5 đến 10 lần so với các số liệu từng được công bố trước đây, đặc biệt tập trung ở các dòng phô mai thủ công (artisan cheeses) ^[1]. Nhóm tác giả cũng mở rộng phân tích đo lường được cả các phân tử chuỗi rất dài như MK-11 đến MK-13 ^[1]. Điểm hạn chế được nhóm nghiên cứu thừa nhận là chưa thể giải thích đầy đủ cơ chế dẫn đến nồng độ vượt trội này ^[1].

• Nghiên cứu trên 62 mẫu sản phẩm bơ sữa lên men (2013): Sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) cải tiến với quy trình tinh sạch mẫu nhanh hơn 3 lần so với phương pháp tham chiếu, nghiên cứu đã khảo sát 62 mẫu sản phẩm ^[2]. Kết quả ghi nhận hàm lượng vitamin K2 dao động rất rộng, từ mức không thể phát hiện cho tới 1.100 ng/g sản phẩm ^[2]. Dạng chiếm ưu thế lớn nhất trong tập mẫu là MK-9 ^[2]. Nghiên cứu phát hiện hàm lượng MK-9 và MK-8 có mối tương quan chặt chẽ với nhau, trong đó lượng MK-9 cao gấp khoảng 4 lần MK-8 ^[2]. Điều này cho thấy vi sinh vật tổng hợp MK-9 cũng đồng thời tạo ra MK-8, trong khi các dạng menaquinone khác được sinh ra độc lập ^[2]. Một phát hiện đáng chú ý là không tìm thấy mối liên hệ rõ ràng nào giữa hàm lượng MK-9 với hàm lượng chất béo hay độ pH của sản phẩm ^[2].

• Nghiên cứu đo lường MK-7 trong sữa lên men (2024): Nghiên cứu thực hiện phân tích 6 mẫu sản phẩm sữa lên men, gồm 2 mẫu sữa chua (dùng men thương mại và men probiotic), 2 mẫu kefir (dùng men thương mại và hạt nấm kefir), cùng sữa lên men bằng Lactobacillus acidophilus hoặc Bifidobacterium bifidum ^[3]. Kết quả qua kỹ thuật sắc ký lỏng pha đảo (RPLC) chỉ ra hàm lượng MK-7 đạt đỉnh cao nhất là 4,82 microgam/100 g ở mẫu sữa kefir làm từ hạt nấm kefir (kefir grain) ^[3]. Ở các mẫu sữa chua, mẫu cấy chủng L. acidophilus cho thấy nồng độ MK-7 tăng dần theo thời gian lên men, từ 0,97 lên 1,70 tại giờ lên men thứ 20 ^[3].

• Nghiên cứu biểu hiện biến đổi gen ở vi khuẩn Lactococcus lactis (2020): Các nhà khoa học đã can thiệp di truyền để tăng sản xuất menaquinone lên 4 lần ở chủng vi khuẩn sữa này ^[4]. Khi đưa chủng thử nghiệm vào làm sữa lên men, hàm lượng các dạng MK-7 đến MK-9 đạt 450 ng/g, cao hơn gấp 5 lần so với mức thông thường ở sữa lên men truyền thống của các nước Bắc Âu (vốn chỉ đạt tối đa 80 ng/g) ^[4].

Hệ vi sinh vật phức tạp tạo nên sự khác biệt giữa phô mai và sữa chua

Sự chênh lệch lớn về lượng vitamin K2 giữa các loại chế phẩm bắt nguồn từ tính đa dạng sinh học của các chủng vi khuẩn:

Nghiên cứu năm 2021 phân tích 92 mẫu sữa lên men tự nhiên ở vùng Đông Bắc Á bằng nền tảng giải trình tự PacBio SMRT ghi nhận sự khác biệt rất lớn về độ phong phú vi sinh vật ^[5]. Chỉ số đa dạng vi khuẩn (Shannon, Simpson) và độ phong phú loài (Chao1) cho thấy phô mai là sản phẩm có chỉ số đa dạng cũng như độ giàu vi khuẩn cao nhất trong toàn bộ các mẫu khảo sát, xếp trên sữa chua và phô mai tươi (cottage cheese) ^[5]. Phân tích nhận diện 342 chi vi khuẩn, trong đó 7 chi chiếm ưu thế hơn 90,18% gồm Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Enterobacter, Acetobacter, Pseudomonas, và Acinetobacter ^[5].

Các nghiên cứu sinh học phân tử bằng kỹ thuật TTGE và DGGE vào các năm 2002 và 2004 cũng chứng minh phô mai sở hữu một hệ sinh thái vô cùng phức tạp ^[6], ^[7]. Nghiên cứu năm 2004 phát hiện sự khác biệt rõ rệt giữa bề mặt và ruột bánh phô mai: phần vỏ bề mặt tiếp xúc với không khí có độ đa dạng loài rất cao với các vi khuẩn có hàm lượng G+C cao, trong khi phần bên trong chứa ít loài hơn ^[6].

Ngược lại, sữa chua và kefir thường có thời gian lên men tương đối ngắn ^[1]. Chính thời gian lên men ngắn ngủi này là yếu tố giải thích vì sao hàm lượng menaquinone tổng thể trong sữa chua thường thấp hơn so với các loại phô mai trải qua thời gian ủ dài ^[1].

Ý nghĩa dinh dưỡng và giới hạn của bằng chứng hiện nay

Về mặt dinh dưỡng, nhu cầu vitamin K hàng ngày của cơ thể được xác định ở mức khoảng 1 microgam cho mỗi kilôgam trọng lượng cơ thể ^[4]. Một khẩu phần 200 ml sữa lên men tăng cường men vi sinh chuyên biệt có thể mang lại 90 microgam vitamin K2 chuỗi dài, đủ đáp ứng khuyến nghị hàng ngày cho đa số mọi người ^[4]. Đối với phô mai cứng, hàm lượng menaquinone tự nhiên dao động trung bình từ 30 đến 40 microgam/100 g ^[4]. Mức tiêu thụ phô mai bình quân tại các nước phương Tây từ 41 đến 82 g/ngày mang lại lượng nạp vitamin K2 khoảng 12 đến 32 microgam/ngày ^[4].

Các nghiên cứu dịch tễ học chỉ ra rằng lượng menaquinone đưa vào cơ thể cao hơn có liên quan đến việc giảm nguy cơ xơ vữa tim mạch cận lâm sàng và lâm sàng, giảm hội chứng chuyển hóa và một số bệnh ung thư ^[8]. Việc ăn phô mai cũng có liên quan đến việc giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường loại 2, bệnh tim mạch và tỷ lệ tử vong nói chung ^[8].

Tuy nhiên, bằng chứng khoa học hiện nay vẫn có những giới hạn nhất định. Chênh lệch lượng menaquinone tiêu thụ giữa nhóm ăn nhiều nhất và nhóm ăn ít nhất trong các nghiên cứu dân số chỉ vào khoảng 20 microgam/ngày ^[8]. Tác động bảo vệ thực sự từ mức chênh lệch 20 microgam/ngày này vẫn chưa hoàn toàn chắc chắn và cần được làm rõ thêm ^[8]. Hơn nữa, việc tiêu thụ phô mai đi kèm nhiều dưỡng chất và các axit béo khác, nên hiệu quả bảo vệ tim mạch có thể là tác động gộp chứ không hoàn toàn do riêng menaquinone ^[8]. Dữ liệu thành phần thực phẩm ở hầu hết các nước cũng chưa định lượng đầy đủ từng đồng phân menaquinone riêng biệt ^[8].

Những hiểu lầm thường gặp

Nhiều người lầm tưởng rằng cứ ăn bất kỳ sản phẩm từ sữa nào cũng nạp được nhiều vitamin K2. Trên thực tế, sữa tươi chưa qua lên men chứa lượng menaquinone rất hạn chế và cơ chế xuất hiện của chúng phần nhiều phụ thuộc vào hệ tiêu hóa của bò ^[1].

Hiểu lầm thứ hai là cho rằng sản phẩm càng nhiều béo thì càng nhiều vitamin K2. Dù vitamin K2 tan trong chất béo, phân tích trên 62 mẫu sản phẩm bơ sữa cho thấy không có liên hệ rõ ràng nào giữa hàm lượng MK-9 với tỷ lệ chất béo hay độ pH của sản phẩm ^[2]. Lượng menaquinone phụ thuộc hoàn toàn vào chủng vi sinh vật khởi động và công nghệ lên men của từng sản phẩm ^[1], ^[2].

Ai nên thận trọng khi sử dụng?

Dù phô mai và sữa chua lên men là nguồn cung vitamin K2 tự nhiên dồi dào, một số đối tượng cần lưu ý:

• Người đang điều trị bằng thuốc chống đông máu (như warfarin): Vitamin K tác động trực tiếp đến cơ chế đông máu. Bất kỳ thay đổi đột ngột nào về lượng vitamin K đưa vào cơ thể qua chế độ ăn đều có thể làm thay đổi hiệu quả điều trị. Nhóm người này bắt buộc phải tham khảo ý kiến bác sĩ điều trị trước khi tăng cường phô mai hay sữa lên men giàu vitamin K2.
• Người có tiền sử dị ứng đạm sữa bò hoặc bất dung nạp lactose nặng cần chọn sản phẩm thay thế phù hợp hoặc tham vấn nhân viên y tế.
• Người đang theo dõi bệnh lý tim mạch, cao huyết áp cần lưu ý lượng muối natri và năng lượng có trong các loại phô mai lâu năm.

Gợi ý áp dụng trong chế độ ăn hàng ngày

Để tận dụng nguồn vi chất này một cách an toàn và hợp lý, bạn có thể thực hiện theo các bước sau:

• Đa dạng hóa nguồn phô mai: Ưu tiên các loại phô mai cứng hoặc phô mai truyền thống lên men tự nhiên, phô mai chín bề mặt để thu được các dạng menaquinone chuỗi dài như MK-8, MK-9 ^[1], ^[4].
• Bổ sung sữa chua và kefir chứa men sống: Lựa chọn các sản phẩm sữa chua có chủng vi khuẩn bổ sung như L. acidophilus hoặc sử dụng nấm kefir truyền thống để gia tăng lượng MK-7 ^[3]. Thời gian ủ sữa chua kéo dài (khoảng 20 giờ) giúp lượng MK-7 đạt mức cao hơn ^[3].
• Khẩu phần hợp lý: Một lượng phô mai cứng từ 40 đến 80 g mỗi ngày có thể đóng góp từ 12 đến 32 microgam vitamin K2 tự nhiên ^[4]. Bạn có thể kết hợp phô mai trong các bữa ăn nhẹ hoặc ăn kèm salad.
• Không phụ thuộc vào một loại thực phẩm: Kết hợp phô mai, sữa chua lên men với chế độ ăn đầy đủ rau xanh, đạm và chất béo lành mạnh để tối ưu hóa sự hấp thu các vitamin tan trong dầu.

Nhìn chung, phô mai và các loại sữa lên men là nguồn cung cấp vitamin K2 (menaquinone) tự nhiên rất đáng kể, đặc biệt là các phân tử chuỗi dài như MK-8 và MK-9 do hệ vi khuẩn lactic tạo ra. Tuy nhiên, thay vì lạm dụng hoặc xem đây là giải pháp chữa bệnh, người tiêu dùng nên đưa các sản phẩm lên men này vào khẩu phần ăn uống cân bằng, điều độ và phù hợp với thể trạng cá nhân.