Thực phẩm lên men có giúp giảm nồng độ cholesterol LDL?

Thói quen dùng đồ lên men và nỗi lo mỡ máu

Nhiều gia đình có thói quen ăn sữa chua mỗi ngày sau bữa cơm với kỳ vọng tốt cho tiêu hóa và tim mạch. Người có chỉ số mỡ máu cao thường truyền tai nhau việc bổ sung thực phẩm lên men giúp quét sạch mỡ thừa trong máu. Câu hỏi đặt ra là liệu vi khuẩn trong đồ lên men có thực sự tác động được đến nồng độ cholesterol LDL (thường gọi là mỡ xấu) hay không.

Câu trả lời ngắn gọn là có, việc tiêu thụ đều đặn một số lợi khuẩn nhất định có thể làm giảm cholesterol LDL trong huyết thanh ^[1]. Tuy nhiên, không phải mọi sản phẩm sữa lên men hay mọi chủng vi khuẩn đều mang lại tác dụng hạ mỡ máu ^[1]. Hiệu quả phụ thuộc chặt chẽ vào chủng vi khuẩn cụ thể, khả năng sống sót của chúng qua đường tiêu hóa và các cơ chế sinh học đặc thù, nổi bật là cơ chế phân cắt muối mật ^[1], ^[2].

Cơ chế phân cắt muối mật (deconjugation) hoạt động thế nào?

Để hiểu cách vi khuẩn làm giảm mỡ máu, cần nhìn vào hành trình của dịch mật trong cơ thể. Mật là sản phẩm cuối cùng tan trong nước của quá trình chuyển hóa cholesterol tại gan, được tích trữ và cô đặc ở túi mật, sau đó giải phóng vào tá tràng khi chúng ta ăn ^[3]. Dịch mật chứa cholesterol, phospholipid, axit mật liên hợp, sắc tố mật và chất điện giải ^[3].

Tại ruột, các vi khuẩn axit lactic (LAB) và lợi khuẩn tiết ra một loại enzyme gọi là hydrolase muối mật, viết tắt là BSH ^[1], ^[2]. Enzyme BSH xúc tác quá trình thủy phân các axit mật liên hợp, tách chúng thành axit mật tự do (không liên hợp) và các axit amin tương ứng ^[1]. Quá trình tách rời này được khoa học gọi là sự phân cắt muối mật (deconjugation) ^[1].

Các axit mật tự do sau khi bị phân cắt có độ hòa tan kém hơn nhiều ở môi trường pH thấp so với dạng liên hợp ban đầu, làm giảm khả năng hòa tan chất béo ^[1]. Khi bị phân cắt, axit mật ít hòa tan hơn và ít được ruột tái hấp thu hơn, dẫn đến việc chúng bị đào thải ra ngoài qua phân ^[3]. Để bù đắp lượng axit mật bị mất đi theo phản ứng cân bằng nội môi, gan buộc phải rút cholesterol trong máu ra để tổng hợp axit mật mới, kết quả là làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh ^[1], ^[3].

Các cơ chế phối hợp khác của lợi khuẩn trong đường ruột

Ngoài vũ khí chính là enzyme BSH, lợi khuẩn còn giảm cholesterol thông qua việc gắn kết và đồng hóa trực tiếp ^[2]. Trước khi cholesterol từ thức ăn kịp hấp thu vào máu, vi khuẩn như L. acidophilus có thể gắn kết cholesterol ngay trong ruột non ^[1]. Vi khuẩn cũng hấp thụ cholesterol vào màng tế bào hoặc bề mặt tế bào của chúng, từ đó giảm lượng cholesterol tái hấp thu tại đường tiêu hóa ^[1], ^[2].

Một cơ chế khác đến từ việc vi khuẩn đường ruột non và đại tràng chuyển hóa cholesterol thành coprostanol, giúp tăng đào thải qua phân và giảm tổng lượng cholesterol sinh lý ^[4]. Đồng thời, quá trình lên men các carbohydrate khó tiêu hóa sẽ tạo ra axit béo chuỗi ngắn (SCFA), đặc biệt là propionate ^[4]. Các axit béo chuỗi ngắn này hạ mỡ máu bằng cách chặn quá trình tự tổng hợp cholesterol mới tại gan hoặc chuyển hướng cholesterol từ huyết tương về lại gan ^[4], ^[2].

Sự liên kết giữa muối mật và chuyển hóa triglyceride hay lipoprotein cũng đóng vai trò đáng kể ^[4]. Axit mật có thể ức chế tế bào gan người tiết ra VLDL (lipoprotein tỷ trọng rất thấp), đồng thời tuần hoàn gan-ruột của axit mật tham gia điều hòa nồng độ lipid sau ăn ^[4]. Vi khuẩn còn có thể làm giảm triglyceride huyết tương qua việc thay đổi điều hòa hoạt tính enzyme sinh mỡ hoặc tăng biểu hiện các thụ thể như PPARalpha, thụ thể axit mật FXR và ApoA-V ^[4].

Nghiên cứu thực nghiệm trong ống nghiệm và trên động vật nói gì?

Các thí nghiệm trong ống nghiệm (in vitro) đã làm rõ cách enzyme BSH và màng tế bào vi khuẩn xử lý cholesterol. Một nghiên cứu đánh giá vai trò của BSH ở chủng Lactobacillus plantarum cho thấy hoạt tính BSH có thể thủy phân axit glycodeoxycholic và axit taurodeoxycholic liên hợp, dẫn đến sự phân cắt các axit mật glyco- và tauro- ^[3]. Các chủng thuộc nhóm lactobacilli và Bifidobacterium cũng được chứng minh có hoạt tính phân cắt muối mật rõ rệt ^[1].

Khả năng gắn kết cholesterol lên bề mặt tế bào vi khuẩn có tính đặc hiệu theo từng chủng và giai đoạn tăng trưởng ^[3]. Khi so sánh tế bào lợi khuẩn đang sống và phát triển với tế bào không phát triển hoặc tế bào đã chết do nhiệt, các nhà khoa học nhận thấy tế bào đang phát triển loại bỏ nhiều cholesterol hơn, nhưng tế bào chết do nhiệt vẫn loại bỏ được một phần cholesterol khỏi môi trường nhờ cơ chế bám dính bề mặt ^[3]. Một nghiên cứu năm 2006 trên vi khuẩn sữa chua Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus trong môi trường nhân tạo có muối mật và điều kiện kỵ khí cũng xác nhận hai chủng này có tác dụng cộng sinh đối với muối mật ^[5]. Nhóm lên men sữa chua (ký hiệu Y2) giúp giảm cholesterol toàn phần, HDL và LDL một cách cân bằng, trong đó lượng HDL bị đồng hóa luôn thấp hơn lượng LDL ^[5]. Mẫu sữa chua Y2 này giữ được lượng vi khuẩn trên $10^8$ tế bào/ml và có hương vị tốt sau 10 ngày sản xuất ^[5].

Khi sàng lọc quy mô lớn trong ống nghiệm, một báo cáo năm 2021 kiểm tra 58 chủng vi khuẩn axit lactic tiềm năng cho thấy các chủng hoạt động tốt nhất là Lacticaseibacillus casei, Lacticaseibacillus paracasei, Lactiplantibacillus plantarum, Enterococcus faecium và Enterococcus lactis, với một số chủng giảm từ 42 đến 55% mức cholesterol trong môi trường nuôi cấy ^[2]. Một nghiên cứu khác năm 2021 sàng lọc 115 chủng vi khuẩn axit lactic từ thực phẩm lên men truyền thống tại tỉnh Quý Châu (Trung Quốc) ghi nhận 86 chủng có tỷ lệ loại bỏ cholesterol từ 7,29 đến 25,66%, trong đó 18 chủng đạt tỷ lệ trên 15% ^[6]. Chín chủng tiêu biểu có khả năng chịu muối mật và axit cao, đạt tỷ lệ sống sót trên 96% ở điều kiện pH 3.0 và nồng độ muối mật 0,3% ^[6]. Hai chủng SQ-4 (Lactobacillus paraplantarum) và MT-4 (Lactobacillus pentosus) khi đưa vào thịt bò lên men đã tạo ra sản phẩm có pH phù hợp, lượng tế bào sống cao và hương vị được người tiêu dùng ưa chuộng ^[6].

Trên mô hình động vật, một nghiên cứu năm 2018 đã kiểm chứng trực tiếp tầm quan trọng của enzyme BSH và protein lớp S (SLP) bằng cách tạo ra các chủng đột biến thiếu hụt gen BSH hoặc SLP từ chủng gốc Lactobacillus casei F0822 ^[7]. Sữa lên men từ chủng gốc và các chủng đột biến (mật độ khoảng $8,0 \times 10^8$ CFU/mL) được cho chuột hamster ăn chế độ giàu cholesterol uống mỗi ngày một lần với liều 1,25 mL/ngày trong 28 ngày ^[7]. Kết quả cho thấy cả sữa lên men thiếu BSH và thiếu SLP đều làm tăng đáng kể (p < 0,05) mức cholesterol toàn phần và LDL-cholesterol trong huyết thanh chuột so với dùng chủng gốc đầy đủ enzyme ^[7]. Đáng chú ý, chỉ có chủng đột biến thiếu BSH mới làm tăng đáng kể (p < 0,05) mức cholesterol toàn phần và cholesterol este hóa tại gan của chuột hamster, khẳng định BSH có vai trò lớn hơn SLP trong hoạt tính hạ mỡ máu ^[7].

Bằng chứng từ các thử nghiệm trên người và giới hạn hiệu quả

Dù kết quả trong ống nghiệm và trên động vật rất khả quan, dữ liệu trên người cho thấy tính chọn lọc khắt khe hơn. Trong một thử nghiệm lâm sàng sử dụng loại sữa chua Đan Mạch tên là Gaio (lên men bằng E. faecium và S. thermophilus, có chứa chủng Lactobacillus F19), những người tham gia tiêu thụ 450 mL/ngày trong 8 tuần đã giảm đáng kể lượng cholesterol huyết thanh với mức giảm 8,4% ^[1]. Một báo cáo khác cũng ghi nhận sữa chua lên men kết hợp Streptococcus thermophilus và Enterococcus faecium giúp giảm 8,4% cholesterol huyết thanh ^[2].

Tuy nhiên, trong cùng thử nghiệm lâm sàng với sữa chua Gaio, các loại sữa chua làm từ L. rhamnosus, S. thermophilus hoặc L. acidophilus được kiểm tra đồng thời lại không cho thấy tác dụng tích cực nào trong việc hạ cholesterol ^[1], ^[2]. Tương tự, một nghiên cứu so sánh giữa nhóm dùng sữa chua probiotic (Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lacticaseibacillus casei subsp. casei ở mật độ $10^8$ cfu/g) và nhóm phụ nữ có mức cholesterol bình thường dùng sữa chua truyền thống (Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus ở mật độ $10^8$ cfu/g) không tìm thấy sự khác biệt đáng kể giữa hai nhóm ^[2]. Dù vậy, việc ăn đều đặn cả hai loại sữa chua này trong 4 tuần vẫn mang lại tác động tích cực lên tỷ lệ cholesterol toàn phần/HDL và tỷ lệ LDL/HDL trong huyết tương của phụ nữ khỏe mạnh ^[2].

Giới hạn của bằng chứng nằm ở chỗ sự khác biệt giữa các loài và ngay cả các chủng trong cùng một loài là rất lớn ^[5]. Chẳng hạn, chủng Streptococcus thermophilus có hoạt tính BSH mạnh hơn, yếu hơn hoặc tương đương các lợi khuẩn hiệu quả như L. plantarum XJ-14 hay L. rhamnosus GG tùy thuộc vào từng phân loài ^[4]. Tác dụng hạ cholesterol yếu hơn của men sữa chua thông thường có thể bắt nguồn từ sự nhạy cảm với axit của S. thermophilus hoặc khả năng đồng hóa cholesterol thấp hơn của chúng ^[4]. Ngoài ra, cơ chế lợi khuẩn làm giảm triglyceride song song với giảm VLDL, giảm LDL và tăng HDL-C vẫn còn ít được nghiên cứu sâu bằng cơ chế giảm cholesterol ^[4].

Những hiểu lầm thường gặp khi dùng đồ lên men hạ mỡ máu

Hiểu lầm phổ biến nhất là cứ ăn bất kỳ loại sữa chua hay thực phẩm lên men nào cũng sẽ giảm được mỡ máu. Thực tế, không phải tất cả sản phẩm sữa lên men hay mọi chủng vi khuẩn sữa đều có tác động hạ cholesterol máu ^[1], ^[2]. Khi kết hợp các chủng vi khuẩn với nhau, chỉ những chủng vốn có khả năng đồng hóa cholesterol ở trạng thái thuần khiết mới duy trì được hoạt tính khi phối hợp, chứ không tự nhiên sinh ra hiệu ứng cộng thêm nếu chọn sai chủng ^[5].

Hiểu lầm thứ hai là chỉ cần ăn lợi khuẩn mà không cần quan tâm đến nguồn chất xơ hòa tan hay prebiotic đi kèm. Một nghiên cứu năm 2014 đánh giá 3 chủng vi khuẩn axit lactic và 1 chủng Bifidobacterium có nguồn gốc từ sữa cho thấy khả năng sống sót trong dịch mật của vi khuẩn có liên quan đến hoạt tính BSH và có thể được cải thiện nhờ nguồn carbon (carbohydrate) phù hợp ^[8]. Trong đó, lactulose là prebiotic duy nhất thúc đẩy sự phát triển của tất cả các chủng thử nghiệm, trong khi pectin lại dẫn đến mật độ vi khuẩn thấp bất kể chủng nào ^[8].

Ai nên thận trọng khi sử dụng thực phẩm lên men?

Thực phẩm lên men dù chứa vi khuẩn có lợi nhưng không phải là thuốc điều trị đặc hiệu và không thể thay thế thuốc hạ mỡ máu do bác sĩ kê đơn. Những người đã được chẩn đoán rối loạn lipid máu nặng hoặc có bệnh lý nền tim mạch cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi điều chỉnh chế độ ăn và tuyệt đối không tự ý ngưng thuốc.

Các sản phẩm lên men từ thịt hoặc muối chua truyền thống đôi khi được thử nghiệm ở nhiều nồng độ muối ($NaCl$) và nitrit ($NaNO_2$) khác nhau ^[6]. Do đó, người có bệnh tăng huyết áp, bệnh thận hoặc cần hạn chế muối nên kiểm tra kỹ nhãn dinh dưỡng khi chọn thực phẩm lên men dạng mặn. Người có hệ tiêu hóa nhạy cảm cũng nên bắt đầu với lượng nhỏ để cơ thể làm quen với mật độ vi khuẩn sống cao.

Cách áp dụng thực tế trong bữa ăn hằng ngày

Để tận dụng cơ chế phân cắt muối mật và gắn kết cholesterol của lợi khuẩn, người tiêu dùng nên đọc kỹ thành phần chủng vi khuẩn trên bao bì sản phẩm. Ưu tiên chọn các sản phẩm sữa chua hoặc sữa lên men có ghi rõ các chủng đã được chứng minh hiệu quả trong nghiên cứu như Lacticaseibacillus casei, Lactiplantibacillus plantarum, Enterococcus faecium, hoặc sự kết hợp kinh điển giữa Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus với mật độ vi khuẩn sống đạt khoảng $10^8$ tế bào/ml hoặc cfu/g ^[2], ^[5]. Duy trì thói quen sử dụng đều đặn mỗi ngày trong ít nhất 4 đến 8 tuần để thấy sự cải thiện các tỷ lệ mỡ máu ^[1], ^[2].

Nên kết hợp thực phẩm lên men cùng nguồn prebiotic phù hợp để tạo thành tổ hợp synbiotic giúp tăng khả năng hấp thu cholesterol của vi khuẩn ^[8]. Nghiên cứu năm 2014 chỉ ra các cặp kết hợp có lợi nhất để thu nhận cholesterol gồm: Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus LB 340 đi kèm raffinose; Streptococcus thermophilus TA040 hoặc Lactobacillus rhamnosus LBRE-LSAS đi kèm lactulose; và Bifidobacterium animalis subsp. lactis Bb12 đi kèm mannitol ^[8]. Trong đời sống, việc dùng sữa chua sau bữa ăn chính cũng là thời điểm hợp lý vì lúc này túi mật vừa tiết dịch mật vào tá tràng để tiêu hóa thức ăn, tạo điều kiện cho enzyme BSH của lợi khuẩn tiếp xúc với muối mật và cholesterol từ thực phẩm ^[1], ^[3].

Tóm lại, thực phẩm lên men có thể hỗ trợ giảm cholesterol LDL nhờ enzyme BSH phân cắt muối mật và khả năng gắn kết cholesterol tại ruột ^[1], ^[3]. Tuy nhiên, hiệu quả phụ thuộc vào từng chủng vi khuẩn cụ thể chứ không phải sản phẩm nào cũng giống nhau ^[1], ^[2]. Kết hợp sữa chua đúng chủng lợi khuẩn vào chế độ ăn cân bằng, vận động đều đặn và tuân thủ hướng dẫn y tế của bác sĩ là chìa khóa an toàn để kiểm soát mỡ máu.