Ngũ cốc nguyên hạt, các loại đậu và hạt dinh dưỡng ngày càng xuất hiện nhiều trong bữa ăn hàng ngày của những người theo đuổi lối sống lành mạnh. Tuy nhiên, đi kèm với xu hướng này là nỗi lo ngại về "chất kháng dinh dưỡng", đặc biệt là phytic acid (phytate), được cho là thủ phạm liên kết và làm hao hụt canxi trong cơ thể. Nhiều người lo lắng rằng ăn nhiều gạo lứt hay yến mạch có thể dẫn đến loãng xương hoặc thiếu hụt khoáng chất trầm trọng.
Thực tế, phytic acid không "rút" hay "bào mòn" canxi đã có sẵn trong xương hay trong máu của bạn. Bản chất của hợp chất này là tạo phức chất không tan với canxi có trong cùng bữa ăn ngay tại đường tiêu hóa, từ đó làm giảm tỷ lệ canxi được cơ thể hấp thu [1]. Tác động này có thể hạn chế phần nào sự hấp thu khoáng chất, nhưng bạn hoàn toàn có thể khắc phục dễ dàng bằng các phương pháp sơ chế truyền thống như ngâm hạt, lên men hoặc nảy mầm [2].
Bản chất của phytic acid và cơ chế tác động lên canxi
Phytic acid là dạng dự trữ photpho tự nhiên chính trong các loại hạt, ngũ cốc, đậu và quả hạch, phục vụ cho nhu cầu sinh trưởng của cây khi nảy mầm [2]. Trong thế giới tự nhiên, đây là thành phần cấu tạo thiết yếu của hạt giống. Tuy nhiên, đối với hệ tiêu hóa của động vật dạ dày đơn như con người, việc thiếu enzyme phytase nội sinh khiến việc tiêu hóa các hợp chất phytate trở nên khó khăn [1].
Khi đi vào đường tiêu hóa, phytic acid hoạt động như một chất tạo phức (chelator), nhanh chóng liên kết với các ion kim loại tự do mang điện tích dương [2]. Khi gặp canxi, phytic acid liên kết và tạo thành phức chất kết tủa [1]. Do con người không có đủ enzyme phytase để cắt đứt liên kết này, phức chất canxi - phytate sẽ bị đào thải ra ngoài theo phân thay vì được ruột non hấp thu vào máu [1]. Bên cạnh canxi, phytic acid cũng ức chế hấp thu các khoáng chất vi lượng khác như sắt và kẽm [3].
Mức độ ức chế canxi: Khoa học thực tế ghi nhận điều gì?
Mặc dù phytic acid gắn kết với canxi, nhưng mức độ ảnh hưởng của nó lên canxi không lớn như nhiều người vẫn lầm tưởng. Một tổng quan nghiên cứu năm 2003 chỉ ra rằng, ở người trưởng thành, phytic acid ức chế sự hấp thu của sắt, kẽm, canxi và mangan [3]. Tuy nhiên, trong khi phytic acid là chất ức chế cực kỳ mạnh đối với sự hấp thu sắt ở cả trẻ sơ sinh và người lớn, thì ảnh hưởng của nó lên sự hấp thu canxi và magie dường như chỉ ở mức thứ yếu (minor importance) [3]. Đối với sắt, sự hấp thu từ cháo ngũ cốc nguyên hạt và đậu (chứa khoảng 1 g phytic acid/100 g) có thể thấp tới mức 2-3%, nhưng canxi không chịu sự sụt giảm quá khắc nghiệt như vậy [3].
Mối quan hệ giữa hàm lượng phytic acid và sự suy giảm khả năng hòa tan, hấp thu khoáng chất cũng đã được phân tích cụ thể. Một nghiên cứu năm 2015 trên các giống lúa xát vỏ (như Adan và Bario) ghi nhận hàm lượng phytic acid tương đối cao đạt mức 2420,6 ± 94,6 mg/100 g [4]. Nghiên cứu phát hiện ra rằng mối tương quan giữa hàm lượng phytic acid và khả năng sinh khả dụng sinh học (bioaccessibility) trong ống nghiệm mạnh nhất ở canxi (hệ số r = 0,60), tiếp theo là sắt (r = 0,40) và kẽm (r = 0,27) [4]. Điều này cho thấy phytic acid thực sự có làm suy giảm lượng canxi hòa tan có thể hấp thu được từ hạt, tạo ra sự cần thiết phải giảm nồng độ chất này khi chế biến ngũ cốc [4].
Ngoài ra, phytic acid cũng được ghi nhận làm giảm hấp thu các khoáng chất khác theo cơ chế tương tự. Một thử nghiệm năm 2004 trên những người trưởng thành khỏe mạnh (8-9 người mỗi nghiên cứu) sử dụng bánh mì trắng không chứa phytic acid đối chứng với bánh mì thêm phytic acid [5]. Kết quả cho thấy khi thêm 1,49 mmol phytic acid (tương đương lượng tự nhiên trong bánh mì nguyên cám), tỷ lệ hấp thu magie giảm từ 32,5 ± 6,9% xuống còn 13,0 ± 6,9% [5]. Khi thêm 0,75 mmol phytic acid (tương đương bánh mì nâu), tỷ lệ hấp thu magie giảm từ 32,2 ± 12,0% xuống 24,0 ± 12,9% [5]. Tác động ức chế này phụ thuộc rõ rệt vào liều lượng [5]. Tương tự, một nghiên cứu năm 1987 trên người ăn các bữa ăn từ 60 g lúa mạch đen, lúa mạch, yến mạch hoặc lúa mì nguyên hạt cho thấy hấp thu kẽm tỷ lệ nghịch với lượng phytic acid: bữa ăn bánh mì lúa mạch đen chứa 100 micromol phytic acid đạt tỷ lệ hấp thu kẽm cao nhất là 26,8 ± 7,4%, trong khi cháo yến mạch chứa 600 micromol phytic acid chỉ đạt tỷ lệ hấp thu kẽm là 8,4 ± 1,0% [6].
Tác động kép: Phytic acid không hoàn toàn là "kẻ xấu"
Trước khi vội vàng loại bỏ hoàn toàn ngũ cốc nguyên hạt ra khỏi thực đơn, độc giả cần hiểu rằng phytic acid còn mang lại nhiều giá trị sinh học quan trọng. Đánh giá khoa học năm 2023 nhấn mạnh rằng quan điểm cho rằng ăn ngũ cốc giàu phytate chắc chắn làm xấu đi tình trạng khoáng chất cần được làm rõ lại, bởi bằng chứng mới cho thấy phytate từ ngũ cốc nguyên hạt đóng vai trò cải thiện sức khỏe cộng đồng [2].
Phytic acid có đặc tính chống oxy hóa tự nhiên và hoạt động tạo phức chelat kim loại giúp ngăn chặn các phản ứng oxy hóa khử do sắt xúc tác [7]. Tại ruột già, phytic acid có thể ngăn chặn tổn thương oxy hóa liên quan đến các gốc oxy do vi khuẩn đại tràng tạo ra, qua đó bảo vệ biểu mô ruột non và ruột già [7]. Ngoài ra, phytic acid cùng với các hợp chất khác trong ngũ cốc nguyên hạt đã được ghi nhận có tiềm năng làm giảm glucose huyết tương, insulin, cholesterol hoặc triglycerid huyết tương [7]. Các nghiên cứu cũng đang xem xét tiềm năng của phytic acid trong việc ngăn ngừa ung thư (như ung thư đại tràng, ung thư vú), bệnh tim mạch, đái tháo đường và sự hình thành sỏi thận [6, 7].
Các mẹo xử lý giúp hạ nồng độ phytic acid hiệu quả
Để vừa nhận được trọn vẹn chất xơ, vi chất từ ngũ cốc nguyên hạt, vừa không lo bị ức chế hấp thu canxi, chúng ta có thể áp dụng các phương pháp tiền xử lý như ngâm, lên men và nảy mầm [2].
Một nghiên cứu năm 2013 trên 16 phụ nữ Benin cho thấy việc phân hủy phytic acid trong cháo fonio bằng enzyme phytase tự nhiên từ lúa mì nguyên cám đã giúp giảm gần như hoàn toàn phytic acid sau 60 phút ủ ở nhiệt độ 50 độ C và độ pH 5,0 [8]. Hoạt tính phytase trong lúa mì nguyên cám đạt 2,9 ± 1,3 đơn vị phytase (PU)/g [8]. Khi tỷ lệ mol phytate:sắt giảm từ 23,7:1 xuống 2,7:1 (và đạt 0,3:1 khi bổ sung vi chất), tỷ lệ hấp thu sắt trung bình đã tăng đáng kể từ 2,6% lên 8,3% (tăng 3,2 lần) [8]. Phân hủy hoàn toàn phytic acid bằng enzyme là giải pháp tối ưu giúp khoáng chất được giải phóng [3].
Dưới đây là các kỹ thuật thực tế dựa trên khoa học để giảm thiểu phytate trong bữa ăn:
- Ngâm hạt trong nước ấm: Ngâm kích hoạt enzyme phytase tự nhiên có sẵn trong phôi hạt, giúp thủy phân và bẻ gãy cấu trúc phytic acid [2, 6]. Việc ngâm hạt trong môi trường nước ấm (khoảng 40-50 độ C) trong vài giờ trước khi nấu là cách đơn giản nhất để giảm lượng phytate tự nhiên [8].
- Tạo môi trường acid nhẹ khi ngâm: Phytic acid dễ bị phân hủy hơn trong điều kiện môi trường acid nhẹ [1]. Bạn có thể thêm một chút nước cốt chanh hoặc giấm táo vào nước ngâm yến mạch, các loại đậu hoặc hạt để tối ưu hóa quá trình phân giải phytate [1].
- Lên men thực phẩm: Quá trình lên men vi sinh vật có khả năng sản sinh enzyme phytase giúp phân giải các thành phần kháng dinh dưỡng [1]. Nghiên cứu năm 2020 trên lá chùm ngây ghi nhận quá trình lên men hỗn hợp 3 loại vi khuẩn làm giảm hàm lượng phytic acid 1,7 lần (từ 0,172% xuống 0,098%), từ đó cải thiện độ khả dụng của canxi [1]. Các vi sinh vật lên men phổ biến bao gồm vi khuẩn lactic, nấm men và Bacillus [1]. Vi khuẩn lactic sản sinh lượng lớn acid lactic, làm giảm độ pH môi trường, rất có lợi cho việc phân hủy phytic acid [1]. Do đó, sử dụng các món lên men tự nhiên như bánh mì bột chua (sourdough) giúp giảm phytic acid tốt hơn nhiều so với bánh mì làm từ bột nở thông thường [4, 6].
- Cho hạt nảy mầm: Quá trình nảy mầm kích thích mầm cây sử dụng phytic acid làm nguồn photpho nuôi dưỡng tế bào mô mới, dẫn đến sự suy giảm tự nhiên của lượng phytate dự trữ trong hạt [2]. Đậu đỗ hoặc gạo lứt nảy mầm là lựa chọn tuyệt vời để tối đa hóa lượng khoáng chất hấp thu.
Những ai cần thận trọng với chế độ ăn giàu phytic acid?
Mặc dù người khỏe mạnh ăn uống đa dạng hiếm khi gặp vấn đề thiếu hụt khoáng chất vì ngũ cốc nguyên hạt, một số nhóm đối tượng có nguy cơ cao cần đặc biệt lưu ý:
Thiếu hụt các khoáng chất và nguyên tố vi lượng như canxi, sắt, kẽm, magie và selen là vấn đề sức khỏe cộng đồng đáng lo ngại, liên quan trực tiếp đến suy giảm chức năng miễn dịch và tăng nguy cơ mắc các bệnh cấp tính lẫn mạn tính [2]. Đặc biệt, những người theo đuổi lối sống thuần chay (vegan) hoặc ăn chay loại trừ hoàn toàn các nguồn khoáng chất sinh học dễ hấp thu từ động vật rất dễ đối mặt với nguy cơ thiếu vi chất khi khẩu phần phụ thuộc lớn vào ngũ cốc và đậu hạt chứa phytate [2].
Bên cạnh đó, trẻ nhỏ và trẻ sơ sinh trong độ tuổi ăn dặm tại các nước đang phát triển là nhóm rất dễ bị thiếu sắt và kẽm [3]. Do phytic acid ức chế mạnh sự hấp thu sắt và làm giảm sinh khả dụng của khoáng chất từ thức ăn bổ sung, chế độ ăn dặm của trẻ không nên quá lạm dụng ngũ cốc nguyên cám chưa qua xử lý kỹ [3]. Những người đã được chẩn đoán thiếu máu thiếu sắt, hạ canxi máu hoặc phụ nữ có nguy cơ loãng xương cao nên tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng để cân đối khẩu phần ăn hợp lý.
Lời khuyên thực hành cân bằng dinh dưỡng mỗi ngày
Để tận dụng tối đa chất xơ, vitamin và chất chống oxy hóa từ ngũ cốc mà không lo thiếu hụt canxi, bạn nên áp dụng các thói quen sau:
Thứ nhất, duy trì thói quen sơ chế kỹ càng. Luôn ngâm gạo lứt, yến mạch, các loại hạt và đậu từ vài tiếng đến qua đêm trong nước ấm có pha chút acid nhẹ trước khi chế biến [2, 4].
Thứ hai, đa dạng hóa thực đơn và sắp xếp thời điểm ăn thông minh. Tránh dùng các thực phẩm giàu canxi liều cao cùng lúc với bữa ăn chứa lượng lớn ngũ cốc nguyên hạt chưa qua xử lý phytate để hạn chế việc canxi bị tạo phức [1]. Bổ sung xen kẽ các nguồn canxi dễ hấp thu trong ngày.
Tóm lại, phytic acid trong ngũ cốc nguyên hạt thực sự có liên kết làm giảm tỷ lệ hấp thu canxi tại đường tiêu hóa, nhưng hoàn toàn không "bào mòn" canxi của cơ thể [1, 4]. Bằng cách áp dụng những mẹo ngâm hạt, lên men đơn giản, bạn có thể thoải mái tận hưởng trọn vẹn giá trị sức khỏe của ngũ cốc nguyên hạt mà vẫn bảo vệ tốt hệ xương khớp của mình [4, 6].
