Tại sao người ăn chay trường dễ thiếu vi chất khi nạp phần lớn năng lượng từ tinh bột?

Nhiều người chuyển sang ăn chay trường vì mục tiêu thanh lọc cơ thể và bảo vệ sức khỏe tim mạch. Tuy nhiên, một thói quen ăn uống rất phổ biến tại Việt Nam là ăn no bằng cách nạp thật nhiều cơm gạo lứt, yến mạch hoặc bánh mì nguyên cám. Dù ăn lượng thức ăn lớn và cảm thấy no bụng, không ít người vẫn rơi vào tình trạng uể oải, rụng tóc hoặc xanh xao.

Nguyên nhân cốt lõi không nằm ở việc thiếu hụt calo, mà đến từ hiện tượng cản trở hấp thu vi chất dinh dưỡng do các hợp chất tự nhiên có trong thực vật gây ra [2, 8]. Việc tiêu thụ một lượng lớn tinh bột từ ngũ cốc chưa qua tinh chế vô tình đưa vào cơ thể hàm lượng cao axit phytic, một chất cản trở hấp thu các khoáng chất quan trọng như sắt, kẽm và canxi [1, 2].

Bẫy dinh dưỡng khi ăn chay dựa vào tinh bột thô

Lối sống ăn thuần chay và ăn chay loại bỏ các nguồn cung cấp khoáng chất và nguyên tố vi lượng dễ hấp thu từ động vật đang ngày càng gia tăng ^[1]. Tình trạng thiếu hụt các khoáng chất như sắt, canxi, kẽm, selen và iod trong khẩu phần ăn đang là vấn đề sức khỏe cộng đồng đáng lo ngại ^[1]. Sự thiếu hụt canxi, magie, kẽm, selen và sắt liên quan trực tiếp đến sự suy giảm chức năng miễn dịch và làm tăng nguy cơ mắc các bệnh lý cấp tính cũng như mạn tính ^[1].

Để bù đắp năng lượng thiếu hụt do không ăn thịt cá, người ăn chay trường thường dựa nhiều vào các loại lương thực thực vật ^[1]. Trong đó, ngũ cốc nguyên cám và các loại đậu cung cấp nguồn năng lượng chính và chứa hàm lượng khoáng chất đáng kể ^[2]. Tuy nhiên, giá trị sinh học hay tỷ lệ cơ thể thực sự hấp thu được từ các loại ngũ cốc này lại rất thấp [7, 8].

Điển hình ở các loại cây lương thực chủ lực, sắt và kẽm có độ khả dụng sinh học thấp, thông thường chỉ khoảng 5% tổng lượng sắt và khoảng 25% tổng lượng kẽm trong hạt ngũ cốc được cơ thể hấp thu ^[3]. Việc ăn quá nhiều ngũ cốc chưa tinh chế trong bối cảnh tổng lượng khoáng chất nạp vào thấp sẽ khiến cán cân dinh dưỡng bị ảnh hưởng tiêu cực ^[4].

Axit phytic: Chiếc bẫy giữ chân sắt, kẽm và canxi

Axit phytic, hay còn gọi là myo-inositol hexakisphosphate, là dạng dự trữ phốt pho chính trong các loại hạt, ngũ cốc, đậu và hạt có dầu [2, 5, 6]. Về mặt sinh học tự nhiên của cây trồng, hợp chất này đóng vai trò đáp ứng nhu cầu sinh tổng hợp của các mô non đang phát triển trong quá trình nảy mầm ^[1]. Axit phytic cùng các muối của nó (phytate) liên kết chặt chẽ với khoáng chất, protein và tinh bột, khiến chúng khó được cơ thể hấp thu [5, 7].

Khi vào đường tiêu hóa, axit phytic hoạt động như một chất phản dinh dưỡng bằng cách tạo phức chất chelate với các nguyên tố hóa trị hai [2, 6]. Cụ thể, axit phytic kết hợp với canxi để tạo thành các phức hợp phytate kết tủa ^[5]. Động vật có dạ dày đơn như con người bị thiếu hụt enzym phytase nội sinh nên rất khó tiêu hóa các phức hợp phytate này [3, 7]. Do đó, canxi bị đào thải ra ngoài mà không thể đi qua thành ruột vào máu ^[5].

Ngoài canxi, axit phytic và tannin tự nhiên trong thực phẩm nguồn gốc thực vật còn cản trở độ khả dụng sinh học của cả sắt và kẽm ^[6]. Cả các nghiên cứu in vivo lẫn in vitro đều chỉ ra rằng axit phytic kết hợp cùng các thành phần thực vật khác có thể tạo ra các phức hợp không hòa tan, gây ảnh hưởng xấu đến sự hấp thu và sử dụng protein, vitamin cùng các khoáng chất thiết yếu [3, 6].

Các nghiên cứu khoa học vạch trần cơ chế kháng khoáng chất

Một tổng quan khoa học đăng tải năm 1987 đã ghi nhận rất khó để tách biệt hoàn toàn ảnh hưởng của chất xơ và axit phytic khi tiêu thụ các sản phẩm ngũ cốc vì chúng luôn xuất hiện cùng nhau ^[4]. Sự kết hợp giữa chất xơ và axit phytic thể hiện rõ tác động tiêu cực đến cân bằng khoáng chất khi lượng tiêu thụ ngũ cốc chưa tinh chế ở mức cao trong khi lượng khoáng chất nạp vào cơ thể lại ở mức thấp ^[4]. Dù cơ thể có thể tự điều chỉnh để thích nghi phần nào bằng cách tăng hấp thu lượng khoáng chất còn sót lại, sự cản trở vẫn là một thách thức dinh dưỡng lớn ^[4].

Một nghiên cứu công bố năm 2011 đã kiểm tra tác động qua lại giữa chất ức chế và chất thúc đẩy hấp thu sắt và kẽm từ ngũ cốc bằng phương pháp in vitro ^[6]. Kết quả cho thấy axit phytic và tannin làm giảm độ khả dụng sinh học của sắt và kẽm từ thực phẩm có nguồn gốc thực vật ^[6]. Các nhà nghiên cứu phát hiện việc bổ sung các chất điều vị có tính axit, rau củ giàu beta-carotene như cà rốt, bột xoài khô (amchur) và hành tây đã lấn át tác động tiêu cực của axit phytic và tannin, giúp phục hồi và tối đa hóa khả năng hấp thu khoáng chất ^[6].

Năm 2020, một nghiên cứu trên mô hình chuột thiếu canxi và thử nghiệm lên men lá chùm ngây (Moringa oleifera) đã ghi nhận sự sụt giảm rõ rệt của axit phytic sau quá trình lên men ^[5]. Cụ thể, nhóm lên men hỗn hợp ba loại vi khuẩn đã làm giảm hàm lượng axit phytic từ 0,172% xuống 0,098%, tức giảm khoảng 1,7 lần (p < 0,05) ^[5]. Quá trình này giúp nâng cao độ khả dụng sinh học của canxi và ngăn ngừa mất xương ở chuột thiếu canxi ^[5]. Các vi sinh vật thuộc nhóm vi khuẩn axit lactic, Bacillus, Aspergillus và nấm men có khả năng sản sinh enzym phytase để phân giải axit phytic ^[5]. Đồng thời, điều kiện môi trường axit do axit lactic tạo ra giúp giảm độ pH, tạo điều kiện lý tưởng để axit phytic bị phân hủy dễ dàng hơn ^[5].

Đến năm 2022, một nghiên cứu tổng quan phân tích sâu về tương tác giữa phytate và các nguyên tố hóa trị hai, nhấn mạnh nồng độ axit phytic cản trở sự hấp thu sắt, kẽm và canxi trong các loại đậu ^[7]. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng tỷ lệ mol giữa axit phytic và nguyên tố khoáng để dự đoán khả năng hấp thu chỉ đúng trong những trường hợp giới hạn do ma trận phức tạp của các loại đậu ^[7]. Các giải pháp chế biến thực phẩm như ngâm, ủ mầm và lên men là công cụ đầy triển vọng để phân giải phytate và nâng cao độ hấp thu khoáng chất ^[7].

Cũng trong năm 2022, một nghiên cứu về chất lượng hạt ngô chỉ ra rằng sự gia tăng nồng độ khí CO2 trong khí quyển do biến đổi khí hậu đang làm tăng nồng độ axit phytic trong thực vật, từ đó càng làm giảm khả năng tiếp cận các nguyên tố khoáng của con người ^[8]. Vị trí phân bố của khoáng chất trong hạt cũng tạo ra sự khác biệt: phốt pho, kali, canxi và sắt nằm chủ yếu ở lớp cám aleurone của hạt gạo; kẽm phân bố từ lớp cám vào nội nhũ; trong khi đồng nằm chủ yếu ở nội nhũ trong và không liên kết với phốt pho ^[8].

Hai mặt của axit phytic: Không phải là độc chất tuyệt đối

Mặc dù được dán nhãn là chất phản dinh dưỡng, axit phytic không hoàn toàn là một chất có hại cần loại trừ triệt để [2, 5]. Nhiều bằng chứng mới xuất hiện cho thấy axit phytic từ ngũ cốc nguyên hạt đóng vai trò nhất định trong việc cải thiện sức khỏe cộng đồng ^[1]. Do đó, nhận định cho rằng việc ăn ngũ cốc giàu phytate mặc định làm xấu đi tình trạng khoáng chất của cơ thể cần được nhìn nhận đa chiều hơn ^[1].

Axit phytic sở hữu hoạt tính chống oxy hóa cao, ngăn chặn quá trình peroxy hóa lipid, từ đó giúp bảo quản thực phẩm không bị đổi màu và ôi thiu ^[8]. Các đặc tính tạo phức chelate và chống oxy hóa của phytate đang được nghiên cứu về tiềm năng ngăn ngừa một số bệnh ung thư, bảo vệ sức khỏe tim mạch, kiểm soát bệnh đái tháo đường và hạn chế hình thành sỏi thận [2, 5].

Vấn đề thiếu hụt dinh dưỡng chỉ trở nên trầm trọng khi người ăn chay trường lạm dụng ngũ cốc thô nguyên cám chưa qua xử lý kỹ thuật, ăn với lượng quá lớn và thiếu đa dạng các nhóm chất khác ^[4].

Những ai cần đặc biệt thận trọng?

Tình trạng thiếu hụt vi chất dinh dưỡng do axit phytic gây ảnh hưởng lớn nhất lên các đối tượng có nhu cầu khoáng chất cao hoặc những người bị giới hạn nguồn nạp thực phẩm [2, 7].

Người ăn thuần chay và ăn chay trường tiêu thụ phần lớn calo từ gạo lứt, yến mạch thô, các loại đậu hạt chưa qua ngâm ủ cần hết sức lưu ý ^[1]. Sự thiếu hụt sắt có thể dẫn đến thiếu máu thiếu sắt, trong khi thiếu hụt canxi làm tăng nguy cơ còi xương và loãng xương ^[2]. Thiếu kẽm và các vi chất thiết yếu khác sẽ làm suy giảm chức năng của hệ thống miễn dịch [2, 7].

Phụ nữ mang thai, phụ nữ đang cho con bú, trẻ em trong độ tuổi phát triển và người lớn tuổi theo chế độ ăn chay là những nhóm dễ bị tổn thương nhất. Nếu nhận thấy các dấu hiệu mệt mỏi kéo dài, rụng tóc, móng tay giòn dễ gãy, da dẻ xanh xao hoặc hay ốm vặt, người ăn chay nên đi khám chuyên khoa và xét nghiệm vi chất định kỳ thay vì tự ý uống bổ sung các loại khoáng chất liều cao.

Bí quyết xử lý ngũ cốc và kết hợp bữa ăn thông minh

Để vừa tận dụng được nguồn năng lượng từ tinh bột thực vật, vừa loại bỏ rào cản hấp thu vi chất của axit phytic, người ăn chay có thể áp dụng các kỹ thuật sơ chế và phối hợp thực phẩm dựa trên nghiên cứu khoa học [1, 2].

• Ngâm kỹ và loại bỏ nước ngâm: Việc ngâm các loại ngũ cốc thô và đậu đỗ trước khi nấu kích hoạt enzym phytase tự nhiên có sẵn trong thực vật để thủy phân bớt lượng phytate [2, 7].
• Ủ nảy mầm: Cho hạt ngũ cốc và đậu nảy mầm là biện pháp hiệu quả giúp làm giảm nồng độ axit phytic dự trữ bên trong hạt, giải phóng các khoáng chất bị khóa chặt [2, 6].
• Lên men truyền thống: Quá trình lên men thực phẩm như làm tương đậu, dùng bột chua (sourdough) để làm bánh mì ngũ cốc, hoặc lên men đậu nành tạo ra enzym phytase từ vi sinh vật giúp cắt đứt các liên kết phytate phức tạp [3, 7]. Môi trường axit sinh ra từ vi khuẩn axit lactic trong quá trình lên men giúp hạ độ pH, làm cho axit phytic dễ bị phân hủy hơn ^[5].
• Phối hợp thực phẩm giàu vitamin và gia vị: Việc bổ sung các chất điều vị có tính axit, các loại rau củ giàu beta-carotene như cà rốt, hoặc các loại gia vị thuộc chi Allium như hành tây vào bữa ăn chứa ngũ cốc có thể khắc phục hoàn toàn tác động ức chế của axit phytic và tannin, giúp cơ thể hấp thu sắt và kẽm tốt hơn rất nhiều ^[6]. Thêm một lượng nhỏ muối ăn (NaCl) khi chế biến đậu đỗ cũng là một cách hỗ trợ tăng độ khả dụng sinh học của khoáng chất ^[7].

Chế độ ăn chay trường mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe nếu được xây dựng đúng cách và khoa học. Thay vì chỉ phụ thuộc vào các loại tinh bột thô nguyên cám chưa qua xử lý, người ăn chay nên đa dạng hóa thực phẩm, ưu tiên các phương pháp chế biến truyền thống như ngâm, ủ mầm và lên men để tối ưu hóa nguồn dưỡng chất quý giá cho cơ thể [2, 6].