Bối cảnh và câu hỏi thường gặp
Nhu cầu tìm kiếm chất làm ngọt tự nhiên không calo để thay thế đường cát ngày càng tăng cao, đặc biệt với những người quan tâm đến việc kiểm soát cân nặng và đường huyết [1]. Nhiều người thắc mắc về sự khác biệt giữa các thảo mộc tạo ngọt, nổi bật là cây cỏ ngọt và một số thảo mộc dân gian thường được nhắc tới như cây sóng rắn. Liệu cơ chế tạo ngọt của chúng có giống nhau và hoạt chất nào chịu trách nhiệm cho vị giác đặc biệt này?
Hiện tại, các nghiên cứu khoa học được công bố tập trung chủ yếu vào cây cỏ ngọt (Stevia rebaudiana) với hoạt chất steviol glycoside [1, 2]. Trong khi đó, các dữ liệu khoa học về cây "sóng rắn" cũng như hoạt chất mang tên "myriophylloside" hoàn toàn vắng bóng trong các tài liệu thực nghiệm được cung cấp. Do đó, việc so sánh trực tiếp cơ chế giữa hai chất này hiện chưa đủ cơ sở dữ liệu thực nghiệm để khẳng định, nhưng đặc tính của cỏ ngọt đã được khoa học ghi nhận rõ ràng [6, 8].
Cơ chế tạo ngọt của Steviol Glycoside
Vị ngọt đậm của cỏ ngọt bắt nguồn từ các hợp chất tự nhiên gọi là steviol glycoside, tập trung chủ yếu ở phần lá của cây [1]. Đây là các phân tử diterpenoid glycoside có khả năng kích thích mạnh mẽ các thụ thể vị giác ngọt trên lưỡi của động vật và con người mà không sinh năng lượng [1, 7].
Các phân tích hóa sinh xác định có hơn 20 loại steviol glycoside khác nhau tạo ra vị ngọt đặc trưng cho cây [1]. Trong đó, hai thành phần chiếm tỷ lệ chủ yếu và mang lại độ ngọt cao nhất là stevioside và rebaudioside A [1]. Hai hợp chất này có hồ sơ dược động học và chuyển hóa tương tự nhau khi đi vào cơ thể động vật có vú và con người [2].
So với đường kính (sucrose), steviol glycoside có độ ngọt gấp khoảng 200 đến 300 lần [6, 8]. Một số đánh giá cho thấy các glycoside tinh khiết thậm chí có thể ngọt hơn 300 lần so với đường mía thông thường [1]. Nhờ cấu trúc phân tử không bị chuyển hóa thành năng lượng như carbohydrate, hoạt chất này không gây tích lũy calo hay gây sâu răng [4, 7].
Bằng chứng khoa học về các hợp chất trong cỏ ngọt
Cỏ ngọt (Stevia rebaudiana) thuộc họ Cúc (Asteraceae), có nguồn gốc từ Paraguay và Brazil [2, 4, 7]. Các thành phần hoạt tính trong lá đã được nghiên cứu kỹ lưỡng qua nhiều mô hình từ thực vật học, sinh học phân tử đến tế bào học và hành vi động vật [1, 2, 3].
Hàm lượng chất ngọt trong lá khô chiếm tỷ lệ rất đáng kể. Theo phân tích định lượng năm 2022, stevioside chiếm từ 4% đến 13% trọng lượng chất khô của lá, trong khi rebaudioside A chiếm khoảng 2% đến 4% [1]. Sự tích lũy của các steviol glycoside biến đổi theo chu kỳ phát triển của cây; nghiên cứu hệ phiên mã năm 2019 chỉ ra rằng nồng độ chất ngọt đạt đỉnh cao nhất vào thời điểm hình thành nụ hoa và giảm dần trước hoặc sau giai đoạn này [3].
Về sở thích vị giác, một thử nghiệm hành vi năm 2016 trên chuột cống trắng Wistar bằng phương pháp hai chai nước cho thấy loài gặm nhấm này ưu tiên dung dịch chiết xuất cỏ ngọt và rebaudioside A nguyên chất hơn nước thường ở dải nồng độ từ 0,001% đến 0,3% [2]. Mức độ tiêu thụ đạt đỉnh ở nồng độ 0,1% [2]. Khi kết hợp rebaudioside A thương phẩm với erythritol, mức độ ưa thích đạt đỉnh ở nồng độ 2% [2].
Về mặt công nghệ thực phẩm, rebaudioside A thường có hậu vị dễ chịu hơn stevioside. Nghiên cứu năm 2022 đã ứng dụng enzyme cyclodextrin glycosyltransferase từ vi khuẩn Bacillus licheniformis DSM 13 để chuyển hóa sinh học stevioside thành rebaudioside A [1]. Kết quả cho thấy tỷ lệ chuyển đổi đạt 70-80%, giúp hàm lượng rebaudioside A trung bình tăng gấp đôi và mức tăng cao nhất lên tới 5 lần [1].
Bên cạnh vị ngọt, hoạt tính chống oxy hóa của cây cũng được kiểm nghiệm trên tế bào ung thư biểu mô tế bào gan người (HepG2) vào năm 2015 [4]. Dịch chiết lá thể hiện hoạt tính chống oxy hóa vượt trội so với dịch chiết thân qua các xét nghiệm ORAC và xét nghiệm chống oxy hóa tế bào (CAA) [4]. Đáng chú ý, các hợp chất tạo ngọt đơn lẻ là stevioside và rebaudioside A lại có giá trị ORAC thấp và không tạo ra hoạt tính CAA, cho thấy khả năng chống oxy hóa của thảo mộc thô đến từ các chất thực vật khác chứ không phải do riêng chất ngọt [4]. Nghiên cứu cũng ghi nhận dịch chiết không gây độc tính đối với tế bào HepG2 [4].
Dữ liệu về sóng rắn và myriophylloside
Nhiều người quan tâm đến cây sóng rắn và thành phần myriophylloside như một giải pháp thay thế vị giác tự nhiên. Tuy nhiên, toàn bộ dữ liệu khoa học thực nghiệm được trích dẫn hiện nay chỉ tập trung khảo sát các loài thuộc chi Stevia [1, 2, 8].
Chi Stevia có tới 230 loài, nhưng các tổng quan khoa học khẳng định chỉ có duy nhất loài Stevia rebaudiana Bertoni là tổng hợp được steviol glycoside tạo ngọt [5]. Hoàn toàn không có dữ liệu đối sánh trực tiếp về myriophylloside từ cây sóng rắn trong các nghiên cứu được kiểm chứng này [5].
Do chưa có nghiên cứu khoa học cụ thể trong tài liệu về dược động học, độ ngọt tương đối cũng như tính an toàn của sóng rắn hay myriophylloside, người tiêu dùng không nên tự ý suy diễn hoặc đánh đồng công dụng của các loại thảo mộc chưa rõ nguồn gốc này với cỏ ngọt đã được chuẩn hóa.
Lợi ích và giới hạn của bằng chứng
Việc sử dụng dịch chiết cỏ ngọt mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho chế độ ăn uống hiện đại. Nhờ đặc tính không chứa calo và không gây sâu răng, chất tạo ngọt từ cỏ ngọt là lựa chọn thay thế phù hợp cho đường tinh luyện, giúp giảm tải gánh nặng chuyển hóa [2, 4].
Nhiều tổng quan khoa học ghi nhận cỏ ngọt hỗ trợ kiểm soát đường huyết và huyết áp, phù hợp cho bệnh nhân tiểu đường, người mắc hội chứng chuyển hóa hoặc béo phì phải tuân thủ chế độ ăn kiêng nghiêm ngặt [2, 6, 7]. Một số nghiên cứu cũng đề cập đến các đặc tính sinh học khác như kháng khuẩn, kháng viêm, hạ mỡ máu và tiềm năng bảo vệ chức năng thận [7, 8].
Tuy nhiên, bằng chứng khoa học cũng chỉ ra những giới hạn nhất định. Cỏ ngọt không phải là thuốc và không có tác dụng chữa khỏi các bệnh mãn tính như tiểu đường hay cao huyết áp. Các đặc tính chống oxy hóa nội bào chủ yếu nằm ở dịch chiết thô toàn phần của lá chứ không nằm ở các phân tử stevioside hay rebaudioside A tinh khiết [4].
Hiểu lầm thường gặp
Một hiểu lầm phổ biến là cho rằng mọi loại thảo mộc có vị ngọt tự nhiên đều có cơ chế và độ an toàn như nhau. Thực tế, mỗi nhóm thực vật tổng hợp các phân tử glycoside hoàn toàn khác biệt về mặt cấu trúc và chuyển hóa [1, 2].
Hiểu lầm thứ hai là quan niệm cỏ ngọt có thể dùng vô hạn độ mà không cần kiểm soát. Mặc dù các hợp chất tạo ngọt từ lá Stevia rebaudiana đã được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (US-FDA) công nhận là an toàn (GRAS) và Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA) phê duyệt, các cơ quan này vẫn đưa ra khuyến cáo về liều lượng sử dụng hàng ngày để không gây xáo trộn quá trình chuyển hóa glucose [6].
Ai nên thận trọng khi sử dụng?
Người có bệnh nền về huyết áp hoặc đang sử dụng thuốc điều trị tiểu đường cần theo dõi cẩn thận. Do cỏ ngọt có đặc tính hạ đường huyết và hạ huyết áp tự nhiên, việc dùng đồng thời với thuốc điều trị có thể làm tăng tác dụng hạ đường huyết quá mức nếu không kiểm soát lượng dùng [7, 8].
Những người mắc các rối loạn chức năng thận hoặc các bệnh lý chuyển hóa phức tạp nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi đưa chiết xuất thảo mộc vào chế độ ăn thường xuyên [5].
Riêng với các loại thảo dược chưa có nghiên cứu đầy đủ như sóng rắn, phụ nữ mang thai, phụ nữ đang cho con bú và trẻ nhỏ không nên tự ý sử dụng khi chưa có hướng dẫn y tế chuyên biệt, bởi dữ liệu an toàn độc tính học chưa được công bố rõ ràng.
Hướng dẫn áp dụng thực tế
Đối với cỏ ngọt chuẩn hóa, người tiêu dùng có thể sử dụng dưới dạng lá khô hãm trà, bột lá khô hoặc các chế phẩm chiết xuất tinh khiết để thay thế đường tinh luyện [5]. Có thể dùng làm chất tạo ngọt trong các món nước uống hàng ngày như trà, nước giải khát hoặc dùng trong chế biến thực phẩm nướng nấu [5, 6].
Do độ ngọt của steviol glycoside cao gấp hàng trăm lần đường ăn, chỉ cần sử dụng một lượng rất nhỏ để đạt được vị ngọt mong muốn [2, 6]. Tránh lạm dụng quá nhiều trong một lần pha chế vì có thể để lại hậu vị đắng nhẹ đặc trưng của glycoside tự nhiên.
Thời điểm thu hái nguyên liệu cũng rất quan trọng nếu tự trồng thảo mộc tại nhà; các phân tích sinh học cho thấy việc thu hoạch vào giai đoạn cây bắt đầu xuất hiện nụ hoa sẽ cho hàm lượng chất ngọt cao nhất [3]. Luôn ưu tiên các sản phẩm đã được kiểm nghiệm hàm lượng rõ ràng bằng các phương pháp định lượng chuẩn như sắc ký lỏng khối phổ [6].
Lời khuyên cân bằng
Cỏ ngọt là nguồn chất tạo ngọt tự nhiên không calo đã được khoa học chứng minh rõ ràng về độ an toàn và hiệu quả thay thế đường. Tuy nhiên, người dùng cần phân biệt rõ với các loại thảo dược dân gian chưa được nghiên cứu kiểm chứng, đồng thời duy trì chế độ dinh dưỡng cân bằng và tham vấn ý kiến chuyên gia y tế khi có bệnh lý nền.
