Nhiều người chọn đậu nành làm nguồn bổ sung vi chất và đạm thực vật trong bữa ăn hằng ngày. Dù giàu dinh dưỡng, đậu nành tự nhiên chứa các hợp chất kháng dinh dưỡng khiến cơ thể khó hấp thu khoáng chất trọn vẹn [1]. Quá trình chế biến truyền thống thông qua lên men tạo nên các món ăn như tempeh đang thu hút sự chú ý của giới khoa học dinh dưỡng [2].

Lên men tự nhiên phá vỡ cấu trúc phytate gắn kết với vi chất, giải phóng sắt và kẽm giúp hệ tiêu hóa dễ dàng hấp thu hơn [2, 4]. Việc bổ sung thực phẩm đậu nành lên men đúng cách là giải pháp hỗ trợ dinh dưỡng thực vật lành mạnh.

Phytate cản trở hấp thu vi chất ra sao?

Cây họ đậu và ngũ cốc chứa nhiều sắt, kẽm và canxi nhưng độ khả dụng sinh học của chúng thường thấp [1]. Nguyên nhân chính xuất phát từ phytate, dạng muối của axit phytic (inositol-hexakisphosphate), vốn tương tác chặt chẽ với khoáng chất và protein [1]. Khi đi vào hệ tiêu hóa, phytate gắn kết với các ion kim loại tạo thành phức hợp không tan, khiến men tiêu hóa không thể phân tách để hấp thu [1].

Tình trạng thiếu hụt vi chất, nhất là sắt, kẽm và canxi, gây ảnh hưởng tiêu cực tới sức khỏe con người [1]. Nó có thể dẫn tới các bệnh lý nghiêm trọng như thiếu máu do thiếu sắt, còi xương, loãng xương và suy giảm hệ miễn dịch [1]. Ở mức phân tử, tỷ lệ mol giữa phytate và khoáng chất quyết định trực tiếp khả năng hấp thu của cơ thể [3].

Khi tỷ lệ mol vượt ngưỡng 1,0 đối với sắt và 15 đối với kẽm, quá trình hấp thu các khoáng này bị ức chế rõ rệt [3]. Ngoài ra, sự hiện diện của canxi kết hợp với phytate còn làm suy giảm hấp thu kẽm nghiêm trọng hơn [3]. Nếu tỷ lệ mol [phytate][canxi]:[kẽm] vượt quá 0,5, sự hấp thu kẽm sẽ bị chặn đứng [3].

Men vi sinh phân giải phytate tự nhiên

Phytate có thể bị thủy phân bởi phytase, một loại enzyme có tự nhiên trong thực vật và phân bố rộng rãi ở vi sinh vật [1]. Quá trình lên men thực phẩm kích hoạt enzyme phytase nội tại hoặc tận dụng phytase do vi sinh vật tiết ra để cắt nhỏ phân tử phytate [1]. Khi phytate bị khử phosphoryl hóa, khoáng chất bị giam giữ sẽ được giải phóng hoàn toàn [5, 7].

Trong sản xuất tempeh truyền thống, nguyên liệu đậu nành nấu chín được lên men bằng nấm vi sinh Rhizopus oligosporus [4]. Chủng nấm này sở hữu khả năng sản sinh enzyme phytase phân giải phytate mạnh mẽ [4]. Vi sinh vật lên men còn phân hủy chất xơ và tinh bột, làm lỏng ma trận thực phẩm bao quanh vi chất [5]. Nhờ cấu trúc nền thực phẩm lỏng lẻo hơn, các khoáng chất vi lượng thoát ra và tiếp xúc dễ dàng hơn với bề mặt ruột [5].

Không chỉ giải phóng khoáng chất, tác động vi sinh trong lên men tempeh còn biến đổi ma trận dinh dưỡng, sản sinh các peptide hoạt tính sinh học [2]. Hoạt động lên men của nấm Rhizopus thúc đẩy quá trình thủy phân protein, cắt ngắn chuỗi peptide trong dịch tiêu hóa và gia tăng khả năng tiêu hóa đạm [6]. Sự biến mất của các chất ức chế protease trong quá trình lên men giúp cơ thể sử dụng nguồn đạm thực vật hiệu quả hơn [6].

Bằng chứng từ các nghiên cứu khoa học

Các nghiên cứu gần đây cung cấp nhiều số liệu cụ thể về khả năng hạ thấp phytate nhờ lên men. Một nghiên cứu năm 2022 tại Thụy Điển đã phân tích hàm lượng phytate (dưới dạng inositol hexaphosphate - InsP6) trên các sản phẩm thay thế thịt [4]. Kết quả kiểm tra bằng phép phân tích Kruskal-Wallis ghi nhận sự khác biệt đáng kể về phytate tùy thuộc nguồn protein (p = 0,039) [4].

Nghiên cứu trên phân tích hai sản phẩm tempeh làm từ đậu Hà Lan nguyên hạt: tempeh miếng (Tempeh bites) và chả viên tempeh (Tempeh burger) [4]. Hàm lượng phytate trong chả viên tempeh chỉ còn 24 mg/100 g, trong khi tempeh miếng là 220 mg/100 g [4]. Mức 24 mg/100 g được đánh giá là đủ thấp để đảm bảo hấp thu tốt lượng sắt không heme trong bữa ăn [4]. Ngược lại, mức 220 mg/100 g vẫn có thể gây tác động tiêu cực đến khả năng hấp thu sắt [4].

Một nghiên cứu công bố năm 2015 đã thử nghiệm lên men đồ uống đậu nành bằng chủng Lactobacillus casei mang gen enzyme phytase từ vi khuẩn bifidobacteria [7]. Chủng vi khuẩn mang enzyme từ Bifidobacterium pseudocatenulatum phân giải hơn 90% phytate trong đồ uống [7]. Trong khi đó, chủng mang enzyme từ Bifidobacterium longum spp. infantis đạt mức thủy phân 65% [7]. Quá trình này giúp hạ tỷ lệ mol phytate/khoáng chất xuống 0,35 đối với sắt và 2,4 đối với kẽm [7]. Cả hai chỉ số này đều nằm sâu dưới ngưỡng gây ức chế hấp thu khoáng chất ở người [7].

Hiệu quả phân giải phytate qua lên men cũng được ghi nhận trên các loại hạt khác. Một nghiên cứu năm 2019 khảo sát quá trình lên men hạt giả ngũ cốc bằng chủng vi khuẩn Lactobacillus plantarum 299v [8]. Tỷ lệ phân giải phytate ở dạng bột hạt đạt từ 64% đến 93%, vượt trội so với dạng hạt nguyên vỏ (12% đến 51%) [8]. Hoạt động lên men giúp độ giải phóng khoáng chất tăng từ 1,7 đến 4,6 lần, đồng thời giảm tỷ lệ mol phytate : khoáng chất từ 1,5 đến 4,2 lần [8].

Bên cạnh đó, một nghiên cứu tổng quan công bố năm 2024 chỉ ra tempeh mang lại lợi ích sức khỏe nhờ độ khả dụng sinh học cao của dưỡng chất và hợp chất thực vật [2]. Tempeh có tác động cải thiện tình trạng stress oxy hóa, kiểm soát đường huyết và cải thiện mức lipid máu [2].

Giới hạn của phương pháp lên men

Hiệu quả giảm phytate phụ thuộc rất lớn vào điều kiện môi trường trong lúc lên men [4]. Vi sinh vật và enzyme đòi hỏi độ pH, nhiệt độ, nồng độ oxy, thời gian lên men và chủng khởi động tối ưu [4]. Nếu điều kiện không chuẩn, lượng phytate sót lại vẫn có thể gây cản trở hấp thu vi chất, tương tự như trường hợp mẫu tempeh chứa 220 mg/100 g phytate [4].

Ngoài ra, thành phần thực phẩm ban đầu có thể tạo ra rào cản phụ [5]. Quá trình lên men có thể thủy phân tannin cô đặc thành các phenol tự do [5]. Hợp chất phenol gia tăng sẽ tiếp tục tương tác và gắn kết với khoáng chất, làm giảm khả năng hấp thu sắt trong ruột [5]. Chất xơ tự nhiên trong một số loại hạt cũng có thể làm chậm quá trình tiếp cận của khoáng chất [5]. Phần lớn các đánh giá vi chất hiện nay mới dừng lại ở thử nghiệm trong ống nghiệm (in vitro), chưa phản ánh toàn diện tương tác chuyển hóa phức tạp trong cơ thể người [2, 8].

Hiểu lầm thường gặp về đậu nành lên men

Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần ngâm hoặc nấu chín đậu nành thông thường là đủ để loại bỏ toàn bộ chất cản trở hấp thu. Dù xử lý nhiệt có hỗ trợ dephosphoryl hóa một phần, các liên kết phytate bền vững vẫn cần sự can thiệp của enzyme phytase từ vi sinh vật để bẻ gãy triệt để [4, 5]. Đậu nành chưa lên men vẫn giữ lượng phytate cao gây ức chế hấp thu sắt và kẽm [1].

Một quan niệm sai lầm khác là ăn đậu nành lên men sẽ lập tức chữa khỏi các chứng bệnh thiếu máu hoặc thiếu kẽm. Các sản phẩm lên men như tempeh chỉ đóng vai trò cải thiện độ khả dụng sinh học và hỗ trợ giải phóng vi chất trong khẩu phần ăn [1, 2]. Tempeh không phải là thuốc và không thể thay thế phác đồ điều trị y khoa khi cơ thể đã rơi vào tình trạng thiếu hụt bệnh lý [1].

Nhóm đối tượng cần thận trọng

Tempeh cung cấp giá trị sinh học cao, rất thích hợp để tối ưu hóa lượng đạm và calo cho vận động viên, người ăn chay và trẻ em [2]. Tuy vậy, những người có bệnh lý đường tiêu hóa mạn tính hoặc hội chứng ruột kích thích cần thăm dò lượng dùng từ từ để tránh đầy hơi do hệ vi sinh vật và chất xơ trong đậu.

Những người dị ứng với đậu nành tuyệt đối không nên dùng tempeh truyền thống mà cần tìm các sản phẩm thay thế được lên men từ đậu Hà Lan hay ngũ cốc khác [4]. Bệnh nhân đang được điều trị thiếu máu thiếu sắt nặng hoặc các bệnh chuyển hóa cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi thay đổi chế độ dinh dưỡng [1].

Gợi ý áp dụng trong bữa ăn hằng ngày

  • Lựa chọn sản phẩm chuẩn: Ưu tiên tempeh lên men đạt chuẩn, có sợi nấm trắng bao phủ đều khối đậu và không có mùi lạ, đảm bảo chủng vi sinh Rhizopus oligosporus đã hoạt động hiệu quả [4].
  • Chế biến nhiệt phù hợp: Nấu chín tempeh bằng cách hấp, áp chảo hoặc nướng nhẹ trước khi ăn để đảm bảo vệ sinh thực phẩm và tối ưu hóa khả năng tiêu hóa protein [6].
  • Thời điểm sử dụng: Tempeh có thể dùng thay thế thịt trong bữa trưa hoặc bữa tối, cung cấp nguồn đạm thực vật bền vững và thân thiện với môi trường [1, 8].
  • Kết hợp thực phẩm: Kết hợp tempeh với các loại rau củ giàu vitamin C để tăng cường hấp thu sắt không heme [4]. Tránh kết hợp bữa ăn tempeh với các thức uống chứa nhiều tannin đậm đặc như trà xanh đậm hoặc cà phê ngay sau khi ăn để không làm kết tủa khoáng chất tự do [5].

Tempeh và các sản phẩm đậu nành lên men là giải pháp tự nhiên giúp phân giải phytate, mở khóa nguồn sắt và kẽm quý giá [2, 4]. Việc duy trì khẩu phần ăn cân bằng, phối hợp đa dạng thực phẩm và tham khảo ý kiến chuyên gia y tế khi có bệnh nền sẽ giúp tối ưu hóa lợi ích sức khỏe từ loại thực phẩm truyền thống này.