Trứng gà là món ăn quen thuộc trong bữa cơm gia đình nhờ sự tiện lợi, thơm ngon và giàu dưỡng chất. Tuy nhiên, nhiều người thường băn khoăn liệu ăn trứng cùng các thực phẩm giàu sắt khác như thịt bò, gan động vật hay rau củ quả có làm cản trở cơ thể hấp thu khoáng chất quan trọng này hay không.
Câu trả lời ngắn gọn là có, lòng đỏ trứng gà thực sự có thể làm giảm hấp thu sắt từ các thực phẩm dùng kèm. Thủ phạm chính đứng sau hiện tượng này là phosvitin, một loại phosphoprotein có khả năng liên kết rất chặt chẽ với các ion sắt, khiến đường tiêu hóa khó lòng phân giải và hấp thu lượng sắt này vào máu.
Cơ chế "khóa chặt" sắt của phosphoprotein phosvitin
Để hiểu vì sao lòng đỏ trứng lại cản trở hấp thu sắt, chúng ta cần tìm hiểu cấu trúc đặc biệt của phosvitin. Đây là loại phosphoprotein chiếm khoảng 7% vật chất khô của lòng đỏ trứng gà [1]. Phosvitin là một protein mang tính axit, chứa lượng lớn các nhóm phosphate liên kết chủ yếu với axit amin serine [1]. Chính cấu trúc giàu nhóm phosphate mang điện tích âm này giúp phosvitin có khả năng gắn kết mạnh mẽ với các ion kim loại hóa trị hai và hóa trị ba [1].
Trong lòng đỏ trứng tự nhiên, phosvitin đóng vai trò chất vận chuyển sắt và liên kết gần như toàn bộ lượng sắt có mặt tại đây [2]. Phosvitin có ái lực cực mạnh với sắt, với khả năng liên kết tỷ lệ mol lên tới 30 ion sắt Fe2+ trên một phân tử phosvitin [3]. Đáng chú ý, phosvitin chỉ ức chế và tạo phức với các dạng sắt vô cơ tự do, chứ không gây tác động tương tự lên sắt liên kết trong vòng porphyrin như hemin [3].
Khi chúng ta tiêu hóa thức ăn, phosvitin không dễ bị phân hủy như các protein thông thường. Khả năng kháng lại hoạt động phân giải của các enzyme tiêu hóa khiến phosvitin giữ chặt ion sắt dọc theo đường ruột [4]. Sắt khi đã bị "giam lỏng" trong các phức hợp protein bền vững này sẽ không thể đi qua niêm mạc ruột non để vào vòng tuần hoàn, cuối cùng bị đào thải ra ngoài theo phân [4].
Các nghiên cứu chỉ ra điều gì về khả năng ức chế sắt?
Hiện tượng lòng đỏ trứng ức chế hấp thu sắt đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu thực nghiệm với các mốc thời gian và thiết kế khác nhau:
Một nghiên cứu công bố năm 1983 đã đánh giá khả năng sinh học của sắt trong lòng đỏ trứng và tác động của nó lên muối sắt chuẩn (ferrous sulfate) trên chuột bị thiếu máu [5]. Kết quả cho thấy giá trị sinh học tương đối của sắt từ lòng đỏ trứng khi không có vitamin C chỉ đạt 85% so với muối sắt chuẩn [5]. Tuy nhiên, khi khẩu phần được bổ sung thêm 1 g axit ascorbic (vitamin C) trên mỗi kilôgam thức ăn, giá trị sinh học của sắt trong trứng đã tăng lên tương đương với muối sắt [5]. Ngoài ra, việc tăng dần lượng lòng đỏ trứng trong khẩu phần ăn chứa vitamin C không gây ảnh hưởng tiêu cực đáng kể đến mức độ tận dụng sắt từ muối sắt chuẩn [5]. Hiệu quả cải thiện hấp thu sắt từ lòng đỏ trứng nhờ vitamin C thể hiện rõ hơn ở mức khẩu phần chứa 15 mg/kg sắt so với mức 32 mg/kg sắt từ trứng [5].
Năm 1986, một thử nghiệm in vitro mô phỏng quá trình tiêu hóa enzym ở người qua ba giai đoạn khoang miệng, dạ dày (ở độ pH 2) và tá tràng (ở độ pH 6) nhằm tìm hiểu tác động của phosvitin lên sắt từ hạt đậu pinto [6]. Kết quả ghi nhận phosvitin có tác dụng hòa tan sắt rất mạnh tại pH 6 và pH 2 khi có sự hiện diện của vitamin C [6]. Vitamin C giúp gia tăng tổng lượng sắt hòa tan ở cả hai môi trường pH, nhưng chỉ ở môi trường dạ dày pH 2 thì lượng lớn sắt mới tồn tại ở dạng Fe2+ tự do khi có mặt phosvitin [6].
Cũng trong năm 1986, các nhà khoa học đã tiến hành kiểm tra đặc tính chống oxy hóa của phosvitin trong hệ nhũ tương phospholipid từ lòng đỏ trứng được kích thích oxy hóa bởi sắt Fe2+, đồng Cu2+ và hemin [3]. Nghiên cứu xác nhận phosvitin có khả năng liên kết và ức chế quá trình oxy hóa do sắt gây ra với tỷ lệ mol tối đa lên tới 30 Fe2+ trên 1 phosvitin, vượt trội hơn nhiều so với tỷ lệ 1:1 khi tạo phức với đồng [3]. Thử nghiệm cũng cho thấy việc xử lý nhiệt bằng phương pháp thanh trùng ở 61,1 độ C trong 4 phút không làm suy giảm hoạt tính chống oxy hóa của phosvitin, trong khi xử lý tiệt trùng áp suất cao ở 121,1 độ C trong 10 phút lại làm giảm khả năng ức chế xúc tác sắt của protein này [3].
Nghiên cứu in vitro năm 2004 đã làm sáng tỏ hơn cơ chế dập tắt gốc tự do của phosvitin thông qua việc cô lập sắt [2]. Các tác giả ghi nhận phosvitin ức chế sự hình thành gốc hydroxyl sinh ra từ phản ứng Fenton giữa sắt Fe(II) và H2O2 hiệu quả hơn cả các protein liên kết sắt nổi tiếng trong cơ thể như ferritin và transferrin [2]. Phosvitin thúc đẩy quá trình tự oxy hóa của Fe(II), khiến lượng ion sắt tự do sẵn có cho phản ứng sinh gốc tự do sụt giảm mạnh, qua đó bảo vệ chuỗi DNA plasmid khỏi đứt gãy [2]. Đây được xem là cơ chế tự nhiên giúp phôi gà tránh khỏi các tổn thương oxy hóa do sắt gây ra trong quá trình phát triển [2].
Năm 2005, một thử nghiệm khác trên dịch đồng thể da lưng chuột được chiếu tia cực tím UVA có bổ sung phức hợp sắt FeNTA cho thấy phosvitin ức chế hiện tượng peroxy hóa lipid tốt hơn huyết thanh bò (BSA) và dập tắt hiệu quả sự tạo thành các gốc hydroxyl nguy hại [7].
Nghiên cứu in vivo thực hiện năm 2007 trên chuột đực giống Wistar đã so sánh chế độ ăn chứa đạm casein, đạm đậu nành và đạm lòng đỏ trứng trong thời gian 14 ngày [4]. Kết quả ghi nhận tỷ lệ hấp thu biểu kiến của sắt, canxi và magie ở nhóm chuột ăn đạm lòng đỏ trứng thấp hơn rõ rệt so với hai nhóm còn lại [4]. Đồng thời, độ tiêu hóa protein và hấp thu phốt pho ở nhóm đạm lòng đỏ cũng thấp hơn [4]. Đáng chú ý, trong phân của nhóm ăn đạm lòng đỏ, axit amin serine chiếm tới hơn 30% [4]. Khi bổ sung phosvitin tinh khiết vào chế độ ăn casein ở mức 1% và 2%, các nhà nghiên cứu cũng ghi nhận sự suy giảm hấp thu canxi và magie tương tự [4]. Phân tích điện di ruột non cho thấy sự xuất hiện của các đoạn phosphopeptide có kích thước 28, 22 và 15 kDa, chứng minh phosvitin có khả năng đề kháng mạnh mẽ trước các enzyme phân giải protein của ruột, trực tiếp gây suy giảm hấp thu khoáng chất [4].
Đến năm 2012, một nghiên cứu in vitro đánh giá ảnh hưởng của phosvitin lên sự hấp thu canxi cho thấy phosvitin làm giảm hấp thu canxi ở nồng độ calcium gluconate 1 mM và 10 mM thông qua việc hình thành phức hợp ion canxi với phosvitin [1]. Tuy nhiên, khi nồng độ canxi tăng lên mức 20 mM, phosvitin không còn thể hiện tác động cản trở quá trình thẩm thấu này nữa [1].
Năm 2015, nghiên cứu trên chuột bị thiếu máu thiếu sắt đã chỉ ra rằng chế độ ăn chứa protein lòng đỏ trứng làm chậm quá trình phục hồi thiếu máu thiếu sắt [8]. Các chỉ số như tổng dung lượng gắn sắt, độ bão hòa transferrin và sắt huyết thanh đều cho thấy phosvitin trong lòng đỏ làm giảm sinh khả dụng của sắt trong khẩu phần [8]. Tuy nhiên, các tác giả nhấn mạnh hạn chế của nghiên cứu là chưa đo lường trực tiếp tốc độ hấp thu sắt ở ruột và lưu ý thêm rằng sinh khả dụng của sắt có thể thay đổi tùy thuộc vào kỹ thuật nấu nướng [8].
Sự đối lập bất ngờ giữa lòng đỏ và lòng trắng trứng
Một phát hiện hết sức thú vị từ nghiên cứu năm 2015 là sự khác biệt hoàn toàn giữa hai thành phần của quả trứng [8]. Trong khi protein lòng đỏ làm chậm quá trình hồi phục thiếu máu thiếu sắt, thì protein lòng trắng trứng lại tỏ ra rất hữu ích trong việc hỗ trợ hồi phục tình trạng này [8].
Thành phần hoạt tính chính đem lại lợi ích trong lòng trắng trứng được xác định là ovalbumin [8]. Nghiên cứu kết luận rằng nguồn gốc protein trong bữa ăn có thể tác động trực tiếp đến sự hấp thu sắt và quá trình trưởng thành của hồng cầu mà không làm xáo trộn quá trình vận chuyển sắt hay tạo máu chung của cơ thể [8]. Như vậy, nếu lòng đỏ đóng vai trò là "chất giữ sắt" thì lòng trắng lại là nguồn protein an toàn, hỗ trợ đắc lực cho những người đang cần cải thiện lượng huyết sắc tố [8].
Mặt lợi ích bất ngờ của phosvitin và hạn chế dữ liệu
Khả năng giữ chặt sắt của phosvitin thoạt nhìn là một trở ngại dinh dưỡng, nhưng ở góc độ y học và bảo vệ tế bào, đây lại là một đặc tính quý giá. Trong cơ thể sống, các ion sắt tự do có thể tham gia vào phản ứng tạo gốc tự do oxy hóa phá hủy màng tế bào và chuỗi DNA [2], [7]. Bằng cách bao bọc lấy các ion sắt, phosvitin đóng vai trò như một chiếc "khiên chắn" chống oxy hóa mạnh mẽ [2], [3].
Các nhà nghiên cứu năm 2015 nhận định rằng protein lòng đỏ trứng có thể mở ra tiềm năng lớn trong liệu pháp thải sắt tự nhiên mà không cần can thiệp bằng thuốc hóa dược [8]. Đây là triển vọng rất ý nghĩa đối với những bệnh nhân mắc hội chứng quá tải sắt như bệnh hemochromatosis (bệnh ứ sắt mô) hay bệnh nhân thalassaemia cần kiểm soát sự tích tụ sắt quá mức [8].
Tuy nhiên, giới hạn lớn nhất hiện nay là phần lớn các bằng chứng định lượng chi tiết đều được thực hiện trên động vật gặm nhấm hoặc mô hình mô phỏng in vitro [8], [4], [6]. Sinh lý hệ tiêu hóa của người có sự phức tạp nhất định, chịu ảnh hưởng bởi thói quen ăn uống phối hợp nhiều loại thực phẩm cùng lúc và các phản ứng tiêu hóa diễn ra liên tục.
Những hiểu lầm thường gặp về việc ăn trứng
Nhiều người lầm tưởng rằng trứng gà hoàn toàn không chứa sắt hoặc sắt trong trứng hoàn toàn vô giá trị. Thực tế, lòng đỏ trứng chứa một lượng sắt tự nhiên đáng kể, chỉ là tỷ lệ hấp thu của loại sắt này kém hơn so với sắt có trong thịt đỏ [2], [5]. Khi không có chất hỗ trợ, sinh khả dụng của sắt lòng đỏ chỉ đạt khoảng 85% so với muối sắt tiêu chuẩn [5].
Một hiểu lầm khác là cho rằng ăn trứng sẽ làm cơ thể mất đi toàn bộ lượng sắt từ các loại thức ăn khác. Trên thực tế, phosvitin chủ yếu tạo phức với sắt vô cơ tự do (sắt non-heme) và không có tác động ức chế đối với sắt dạng hemin có trong huyết sắc tố động vật [3]. Hơn nữa, nếu bữa ăn được bổ sung các chất tăng cường như vitamin C, sự ức chế này có thể được hóa giải phần lớn [6], [5].
Ai nên thận trọng khi kết hợp trứng trong bữa ăn?
Mặc dù trứng gà là thực phẩm giàu dinh dưỡng, một số nhóm đối tượng cụ thể nên chú ý đến cách phối hợp món ăn:
Người được chẩn đoán thiếu máu do thiếu sắt hoặc phụ nữ mang thai có nhu cầu sắt tăng cao không nên ăn lòng đỏ trứng kèm các nguồn cung cấp sắt non-heme thực vật (như đậu đỗ, rau lá xanh) hoặc dùng trứng cùng lúc với viên uống bổ sung sắt [8], [4], [6]. Tác động của phosvitin có thể làm giảm hiệu quả điều trị hoặc làm chậm quá trình phục hồi hồng cầu [8].
Trẻ em trong độ tuổi ăn dặm hoặc người đang có vấn đề về kém hấp thu khoáng chất (như canxi, magie) cũng cần lưu ý vì phosvitin cũng gây ức chế nhất định lên sự hấp thu của hai khoáng chất này [4], [1].
Ngược lại, những người đang gặp tình trạng ứ sắt hoặc bệnh nhân hemochromatosis có thể coi protein lòng đỏ trứng như một giải pháp hỗ trợ dinh dưỡng có lợi giúp hạn chế hấp thu sắt thừa từ thức ăn [8].
Cách ăn trứng hợp lý để bảo toàn lượng sắt
Để tận dụng tối đa giá trị dinh dưỡng của quả trứng mà không lo ngại cản trở hấp thu sắt, bạn có thể áp dụng các nguyên tắc sau:
Đầu tiên, hãy kết hợp trứng với các thực phẩm giàu vitamin C. Bằng chứng khoa học cho thấy vitamin C có khả năng cải thiện đáng kể sinh khả dụng của sắt từ trứng và tăng lượng sắt hòa tan trong dịch tiêu hóa [6], [5]. Việc ăn trứng kèm cà chua, ớt chuông, uống nước cam hoặc thêm rau xanh giàu vitamin C sẽ giúp giải phóng ion sắt khỏi liên kết với phosvitin [6].
Thứ hai, hãy tách biệt thời điểm sử dụng viên bổ sung sắt. Nếu bạn đang phải uống thuốc bổ sung sắt hoặc canxi, hãy uống cách xa bữa ăn có trứng ít nhất từ 1 đến 2 giờ nhằm tránh để phosvitin tạo phức chelate với các ion khoáng chất [4], [1].
Thứ ba, chú ý đến cách chế biến. Nghiên cứu ghi nhận quá trình xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao (như tiệt trùng áp suất cao ở 121,1 độ C) có thể làm suy giảm khả năng liên kết giữ sắt của phosvitin, trong khi đun nóng thông thường ở mức 61,1 độ C hầu như không làm đổi hoạt tính này [3]. Vì vậy, việc chế biến chín kỹ lòng đỏ trứng có thể hỗ trợ phần nào làm giảm sự cản trở hấp thu sắt so với việc ăn lòng đỏ sống hoặc lòng đào [8], [3].
Cuối cùng, nếu bạn đang trong giai đoạn điều trị thiếu máu thiếu sắt nặng, bạn hoàn toàn có thể ưu tiên sử dụng lòng trắng trứng như một nguồn đạm lành mạnh để hỗ trợ phục hồi mà không lo bị cản trở hấp thu sắt [8].
Nhìn chung, trứng gà vẫn là một "siêu thực phẩm" bổ dưỡng cho sức khỏe tổng thể. Khả năng liên kết sắt của phosvitin trong lòng đỏ trứng là có thật, nhưng hoàn toàn có thể kiểm soát và dung hòa bằng cách chế biến chín kỹ và phối hợp thực phẩm giàu vitamin C hợp lý. Nếu bạn có bệnh lý nền về chuyển hóa sắt, hãy tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa để xây dựng chế độ dinh dưỡng phù hợp nhất.
