Nhiều người có thói quen pha một ly ca cao ấm vào buổi tối để thư giãn, xoa dịu thần kinh sau một ngày làm việc mệt mỏi. Hương vị ngọt ngào, thơm béo của thức uống này tạo cảm giác dễ chịu, ấm bụng và được truyền tai như một bài thuốc tự nhiên hỗ trợ giấc ngủ. Tuy nhiên, không ít người lại gặp tình trạng bồn chồn, tim đập nhanh và trằn trọc suốt đêm sau khi uống một cốc ca cao trước giờ lên giường.
Thực tế, uống ca cao buổi tối giúp ngủ ngon hay gây mất ngủ phụ thuộc rất lớn vào cơ địa nhạy cảm của từng người, cùng sự tương tác giữa hai hoạt chất chính có trong hạt ca cao là theobromine và caffeine. Trong khi phần lớn mọi người có thể cảm thấy thư thái, những người nhạy cảm với các chất kích thích hệ thần kinh trung ương vẫn đối mặt với nguy cơ gián đoạn giấc ngủ.
Bản chất các hoạt chất kích thích trong hạt ca cao
Theobromine và caffeine là hai thành phần thuộc nhóm hợp chất methylxanthine, chiếm tới 99% tổng lượng ancaloit có trong hạt ca cao [1]. Một lượng rất nhỏ còn lại tương ứng với theophylline và salsolinol [1]. Những hợp chất tự nhiên này mang lại vị đắng đặc trưng cho hạt ca cao nguyên chất [1].
Xét về tỷ lệ thành phần dinh dưỡng, theobromine là methylxanthine chiếm ưu thế vượt trội, chiếm khoảng 4% tính trên cơ sở hạt đã tách chất béo, trong khi hàm lượng caffeine chỉ chiếm khoảng 0,2% [2]. Tùy thuộc vào vật liệu di truyền, trạng thái chín và điều kiện canh tác, tỷ lệ theobromine so với caffeine có sự dao động, ví dụ tỷ lệ 3:7 giữa hai hoạt chất này đã được ghi nhận trên giống ca cao Trinitario [1]. Hàm lượng theobromine đo được trong hạt ca cao dao động từ 8,4 đến 11,4 g/kg, hoặc có thể đạt từ 18 đến 28 g/kg theo các báo cáo khác [1]. Đồng thời, hàm lượng caffeine nằm trong khoảng từ 1,4 đến 3,2 g/kg, hoặc từ 3 đến 10 g/kg tùy mẫu thử [1].
Quá trình lên men hạt cũng làm biến đổi đáng kể nồng độ của các chất này [1]. Cả nồng độ caffeine và theobromine đều suy giảm sau quá trình lên men hoàn tất [1]. Theobromine có xu hướng tăng trong những giờ đầu lên men do khuếch tán từ chất nhầy vào trong hạt, sau đó giảm dần sau 72 giờ do sự tiết dịch của hạt dưới tác động của nhiệt độ tăng cao [1]. Do đó, các sản phẩm ca cao thành phẩm vẫn giữ lại một lượng kiềm sinh học tự nhiên tác động trực tiếp lên cơ thể người sử dụng [3].
Cơ chế tác động lên não bộ và kiến trúc giấc ngủ
Để hiểu vì sao ca cao có thể ảnh hưởng đến giấc ngủ, cần xem xét cơ chế hoạt động của caffeine và theobromine trong hệ thần kinh trung ương. Caffeine khi đi vào cơ thể qua đường tiêu hóa sẽ được hấp thu rất nhanh, đạt nồng độ đỉnh trong huyết tương chỉ sau 30 đến 75 phút [4]. Phần lớn lượng caffeine nạp vào được các tế bào não sử dụng [4]. Về mặt sinh học, caffeine chủ yếu hoạt động như một chất ngăn chặn thụ thể adenosine, cụ thể là phong bế thụ thể A1 và A2A trong hệ thần kinh trung ương [4]. Do adenosine là chất dẫn truyền thần kinh tạo cảm giác buồn ngủ tích tụ trong suốt cả ngày, việc ngăn chặn các thụ thể này sẽ trực tiếp tạo ra trạng thái tỉnh táo, ức chế cơn buồn ngủ [4].
Caffeine trong cơ thể được chuyển hóa thành paraxanthine (chiếm 80%), theobromine, theophylline và nhiều ancaloit xanthine khác [4]. Đáng chú ý, paraxanthine tích tụ lại có thể ức chế sự thanh thải của chính caffeine và các chất chuyển hóa của nó [4]. Hơn nữa, các chất chuyển hóa này đều có tác động sinh học tương tự như caffeine [4]. Do đó, thời gian bán thải của caffeine dao động từ 3 đến 7 giờ, phụ thuộc rất nhiều vào chức năng gan và thận của mỗi cá nhân [4]. Nếu uống ca cao quá gần giờ ngủ, lượng caffeine nhỏ này vẫn có thể chưa được đào thải hết, đặc biệt ở người đào thải chậm.
Ngược lại, theobromine dù cũng thuộc nhóm methylxanthine và có khả năng đi qua hàng rào máu não để gắn vào các thụ thể adenosine, nhưng cơ chế tác động của nó lại có nhiều điểm khác biệt [4, 6]. Cơ chế hoạt động chính của theobromine là ức chế phosphodiesterase và phong bế thụ thể adenosine [5]. Theobromine an toàn cho con người và gây ra ít tác dụng không mong muốn hơn caffeine [5]. Bên cạnh đó, theobromine còn có tác dụng kích thích cơ tim, làm giãn cơ trơn phế quản ở phổi và đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu nội bào [6]. Việc làm giãn cơ trơn phế quản có thể hỗ trợ đường thở thông thoáng hơn, góp phần tạo cảm giác thả lỏng cơ thể ở người bình thường [6].
Các nghiên cứu khoa học nói gì về theobromine và giấc ngủ?
Tác động kích thích thần kinh và hành vi của theobromine đã được kiểm chứng qua nhiều thử nghiệm lâm sàng và thực nghiệm tiền lâm sàng:
Một thử nghiệm mù đôi thực hiện năm 2013 trên 24 nam giới khỏe mạnh (độ tuổi trung bình 23 ± 3 tuổi) nhằm so sánh tác dụng của theobromine ở các liều lượng thông thường trong thực phẩm với caffeine [7]. Các tình nguyện viên trải qua 6 thử nghiệm, tiêu thụ đồ uống chứa 3 mức liều theobromine từ ca cao gồm 100 mg, 200 mg, 400 mg và 3 nghiệm thức đối chứng gồm 0 mg theobromine, 400 mg theobromine không chiết xuất từ ca cao và 100 mg caffeine [7]. Kết quả đo lường cho thấy nồng độ theobromine trong nước bọt tăng phụ thuộc theo liều dùng [7]. Tuy nhiên, ở tất cả các liều thử nghiệm (100, 200 và 400 mg), theobromine không gây ảnh hưởng liên tục đến tâm trạng hay mức độ cảnh giác của đối tượng tham gia [7]. Trái lại, liều 100 mg caffeine làm giảm đáng kể cảm giác mệt mỏi, uể oải và làm tăng mức độ tỉnh táo, hưng phấn [7]. Điều này chứng minh ở liều lượng dinh dưỡng thông thường, theobromine đơn thuần không tạo ra kích thích tâm thần mạnh mẽ như caffeine [7].
Một tổng quan khoa học năm 2019 về đặc tính của ca cao cũng nhấn mạnh rằng khi tiếp xúc cấp tính ở các nghiên cứu trên động vật, theobromine có tác dụng tăng cường nhận thức chậm hơn và yếu hơn nhiều so với caffeine [8]. Về lâu dài, các nghiên cứu trên người và động vật gợi ý theobromine có tiềm năng bảo vệ thần kinh thông qua việc làm giảm bệnh lý tích tụ mảng beta amyloid, dấu hiệu thường thấy ở bệnh nhân Alzheimer [8].
Trước đó, một nghiên cứu thực nghiệm năm 1992 trên chuột đánh giá tác động hành vi của ca cao và theobromine đã chỉ ra rằng: Ca cao ở liều 1 g/kg đường uống và theobromine ở liều 10 mg/kg làm tăng đáng kể hoạt động vận động tự do của chuột [3]. Tuy nhiên, các mức liều khác của ca cao và theobromine không làm thay đổi hoạt động vận động này [3]. Trong khi đó, caffeine làm tăng hoạt động vận động mạnh nhất ở mức liều 30 mg/kg [3]. Ngoài ra, ở liều cao hơn (từ 100 mg/kg trở lên với theobromine và từ 30 mg/kg trở lên với caffeine), cả hai hoạt chất đều làm gián đoạn phản ứng né tránh có điều kiện của động vật [3]. Mối quan hệ liều lượng này xác nhận người dùng hoàn toàn có thể tiếp nhận các tác động kích thích thần kinh trung ương của theobromine thông qua thực phẩm hoặc đồ uống hàng ngày [3].
Tại một nghiên cứu đoàn hệ MASH năm 2018 theo dõi người nhiễm HIV (PLWH), các nhà khoa học ghi nhận mối liên quan rõ rệt giữa việc tiêu thụ caffeine với tình trạng mất ngủ và gia tăng triệu chứng lo âu, tương tự như các nghiên cứu trên nhóm người không nhiễm bệnh [4]. Nghiên cứu chỉ ra những tác động bất lợi của caffeine đối với chất lượng giấc ngủ, gia tăng các đợt mất ngủ và gây buồn ngủ sau khi thức dậy vào buổi sáng [4]. Dù nghiên cứu này có hạn chế là cỡ mẫu nhỏ (n = 88) và mức tiêu thụ caffeine trung bình của đối tượng rất cao (476 mg/ngày, gấp 2,4 lần mức trung bình tại Mỹ), nó tái khẳng định vai trò ức chế giấc ngủ rõ rệt của phân tử caffeine khi tích tụ trong hệ thống thần kinh [4].
Lợi ích chuyển hóa và giới hạn của bằng chứng hiện tại
Ngoài các methylxanthine, bột ca cao còn chứa nguồn polyphenol dồi dào, đặc biệt là flavanol với khả năng chống oxy hóa vượt trội, bảo vệ hệ thống tim mạch và mạch máu não, đồng thời điều hòa và bảo vệ tế bào thần kinh [8]. Flavanol và theobromine khi phối hợp có thể tạo ra các hiệu ứng nhận thức thần kinh tích cực [6]. Hạt ca cao cũng là nguồn cung cấp dồi dào các khoáng chất thiết yếu như magie, đồng, kali và sắt, trong đó magie là khoáng chất chiếm ưu thế nhất, đóng vai trò xúc tác hỗ trợ sức khỏe và chức năng mạch máu [6]. Việc bổ sung ca cao lâu dài ở chuột già được chứng minh giúp cải thiện hiệu suất nhận thức và ngăn ngừa sản sinh gốc tự do quá mức [2].
Mặc dù vậy, bằng chứng khoa học hiện nay vẫn tồn tại nhiều giới hạn. Tác dụng của theobromine đơn lẻ hoặc khi kết hợp với caffeine và các hoạt chất khác trong ca cao đối với việc điều hòa nhận thức và giấc ngủ vẫn chưa được khám phá đầy đủ [8]. Hầu hết các thử nghiệm lâm sàng chỉ khảo sát trên quy mô mẫu nhỏ, thời gian can thiệp ngắn hạn, và các nghiên cứu chuyên sâu về kiến trúc giấc ngủ (như các giai đoạn ngủ sâu, ngủ REM) dưới tác động của ca cao nguyên chất vẫn còn hạn chế. Do đó, không thể khẳng định một cách tuyệt đối rằng ca cao là thức uống an thần hay là thủ phạm gây mất ngủ cho tất cả mọi người.
Những hiểu lầm thường gặp khi dùng ca cao buổi tối
Hiểu lầm phổ biến nhất là đánh đồng bột ca cao với bột sô-cô-la pha sẵn ngọt lịm. Sô-cô-la đen hoặc bột ca cao nguyên chất chứa hàm lượng theobromine và caffeine cao hơn rất nhiều do tỷ lệ chất khô của ca cao lớn [2]. Một cốc sô-cô-la thương phẩm chứa nhiều đường có thể làm tăng vọt đường huyết, gây tỉnh táo giả tạo hoặc bồn chồn, khiến người dùng lầm tưởng do chất kích thích trong ca cao gây ra.
Hiểu lầm thứ hai là cho rằng ca cao hoàn toàn không chứa caffeine như các loại trà thảo mộc. Mặc dù caffeine chỉ chiếm khoảng 0,2% trên khối lượng ca cao không béo (thấp hơn nhiều so với cà phê), lượng caffeine này vẫn tồn tại cùng với theobromine [4, 5]. Sự hiện diện đồng thời của caffeine và theobromine tạo nên tác động kích thích thần kinh, ảnh hưởng tích cực đến tâm trạng và trạng thái tỉnh táo ở người sử dụng [5]. Vì vậy, quan điểm xem ca cao là thức uống 100% "vô hại" với người mất ngủ là chưa chính xác về mặt hóa thực vật học.
Những ai nên thận trọng khi uống ca cao vào ban đêm?
Cơ địa nhạy cảm đóng vai trò quyết định đối với phản ứng của cơ thể sau khi uống ca cao buổi tối:
- Người nhạy cảm cao với caffeine: Dù lượng caffeine trong ca cao thấp và có thể không đủ kích hoạt các cơ chế thần kinh mạnh mẽ ở người khỏe mạnh bình thường [5], những người có cơ địa chuyển hóa chậm vẫn có thể bị phong bế thụ thể adenosine, dẫn đến khó đi vào giấc ngủ hoặc ngủ chập chờn [4].
- Người suy giảm chức năng gan hoặc thận: Thời gian bán thải của caffeine dao động từ 3 đến 7 giờ tùy thuộc trực tiếp vào mức độ hoạt động của gan và thận [4]. Khi chức năng đào thải suy giảm, caffeine và paraxanthine tồn đọng lâu hơn, kéo dài trạng thái kích thích thần kinh sang tận nửa đêm [4].
- Người mắc chứng lo âu, rối loạn giấc ngủ: Caffeine tiêu thụ vào cơ thể có mối liên hệ mật thiết với việc làm trầm trọng thêm các triệu chứng lo âu và làm suy giảm chất lượng giấc ngủ [4]. Nhóm đối tượng này nên tránh tiêu thụ bất kỳ chất kích thích thuộc nhóm methylxanthine nào gần giờ đi ngủ.
Gợi ý áp dụng ca cao hợp lý trong đời sống
Để tận dụng tối đa các chất chống oxy hóa và khoáng chất có lợi của ca cao mà không làm ảnh hưởng đến nhịp sinh học, bạn nên áp dụng các nguyên tắc sau:
- Thời điểm sử dụng: Tránh uống ca cao ngay trước khi lên giường. Vì caffeine đạt nồng độ đỉnh trong huyết tương sau 30 đến 75 phút và cần từ 3 đến 7 giờ để giảm bớt một nửa nồng độ trong máu [4], thời điểm lý tưởng nhất để uống ca cao là vào buổi chiều muộn hoặc cách giờ đi ngủ ít nhất 4 đến 5 tiếng.
- Liều lượng: Chỉ nên sử dụng một lượng bột ca cao vừa phải (khoảng 1-2 thìa cà phê nhỏ, tương đương 5-10g bột nguyên chất). Tránh dùng các loại sô-cô-la đen đậm đặc vào buổi tối vì chúng chứa hàm lượng methylxanthine rất cao [2].
- Cách chế biến: Pha ca cao với nước ấm hoặc sữa tươi không đường/ít đường, hạn chế tối đa việc cho thêm nhiều đường sữa đặc. Đường ngọt có thể gây kích thích chuyển hóa năng lượng không cần thiết trước giờ ngủ.
- Lắng nghe cơ thể: Nếu sau một vài lần thử nghiệm uống ca cao buổi tối mà bạn nhận thấy hiện tượng tim đập nhanh, bồn chồn hoặc khó ngủ, hãy chủ động chuyển khung giờ thưởng thức sang buổi sáng hoặc đầu giờ chiều để hỗ trợ sự tỉnh táo lành mạnh cho công việc [5].
Tóm lại, ca cao là nguồn dinh dưỡng quý giá chứa nhiều chất chống oxy hóa flavanol, theobromine và khoáng chất thiết yếu [2, 8]. Tác dụng làm dịu hay gây mất ngủ của một ly ca cao buổi tối không giống nhau ở mỗi người, mà phụ thuộc hoàn toàn vào độ nhạy cảm của hệ thần kinh và tốc độ chuyển hóa methylxanthine của từng cơ thể [1, 4]. Việc theo dõi phản ứng cá nhân và điều chỉnh thời điểm uống cách xa giờ ngủ là giải pháp tốt nhất để tận hưởng trọn vẹn thức uống thơm ngon này.
