Uống cà phê không lọc: Diterpene làm tăng cholesterol ra sao?

Nhiều người có thói quen uống cà phê không qua màng lọc giấy như cà phê pha phin, đun sôi hoặc kiểu Pháp (French press) mỗi ngày để giữ trọn vẹn hương vị béo ngậy đặc trưng. Tuy nhiên, không ít người sau khi đi xét nghiệm máu định kỳ lại bất ngờ khi thấy nồng độ mỡ máu tăng vọt dù chế độ ăn không dư thừa dầu mỡ động vật. Liệu cách thức pha chế một ly nước uống quen thuộc hàng ngày có thể tác động trực tiếp đến chỉ số lipid máu hay không?

Câu trả lời ngắn là có: cà phê không lọc chứa lượng lớn diterpene tự nhiên gồm cafestol và kahweol, các hợp chất hữu cơ có khả năng can thiệp vào quá trình chuyển hóa lipid và làm tăng đáng kể cholesterol xấu ^[1], ^[2]. Đặc biệt, hợp chất này tác động lên biểu hiện của thụ thể thu dọn cholesterol tại gan, khiến mỡ lưu lại trong máu lâu hơn ^[3].

Diterpene là gì và cơ chế tác động lên lipid máu

Cà phê nguyên chất chứa dầu hạt, bên trong có nhóm hợp chất tự nhiên gọi là diterpene, chủ yếu gồm cafestol và kahweol ^[1]. Cafestol tồn tại ở cả hai giống cà phê thông dụng là Robusta và Arabica, trong khi kahweol chỉ được phát hiện ở giống Arabica ^[1]. Khi hạt cà phê được xay mịn và ngâm chiết trực tiếp với nước sôi mà không đi qua lớp lọc chuyên dụng, lượng dầu diterpene này sẽ hòa lẫn nguyên vẹn vào dung dịch đồ uống ^[1], ^[2].

Cơ chế sinh học then chốt khiến diterpene làm rối loạn mỡ máu nằm ở khả năng làm giảm hoạt động dọn dẹp lipid của gan ^[3]. Ở tế bào gan bình thường, các thụ thể low-density lipoprotein (LDLR) đóng vai trò then chốt như những cánh cổng tiếp nhận và loại bỏ hạt mỡ dư thừa ra khỏi tuần hoàn máu. Nghiên cứu thực nghiệm chỉ ra rằng cafestol làm suy giảm biểu hiện thông tin di truyền (mRNA) của thụ thể LDLR tới 37% ^[3].

Khi thụ thể LDLR tại gan suy giảm số lượng, khả năng thu hồi và đào thải các phân tử lipoprotein xấu ra khỏi hệ tuần hoàn bị cản trở mạnh ^[3]. Lượng cholesterol không thể chuyển về tế bào gan sẽ trôi nổi kéo dài trong lòng mạch máu, dẫn đến chỉ số lipid huyết thanh tăng vọt ^[3]. Bên cạnh đó, cafestol còn làm giảm biểu hiện mRNA và hoạt tính của enzym cholesterol 7alpha-hydroxylase tới lần lượt 58% và 57%, kéo theo lượng acid mật bài tiết qua phân sụt giảm 41% trong mô hình chuột chuyển gen apoE*3-Leiden ^[3].

Bên cạnh tác động lên thụ thể thu dọn, diterpene còn làm xáo trộn quá trình vận chuyển và trao đổi chất béo trong lòng mạch ^[4]. Các chất này kích thích hoạt tính của protein vận chuyển cholesteryl ester (CETP) và phospholipid transfer protein (PLTP), từ đó thúc đẩy sự hình thành và tích tụ các lipoprotein xấu gồm VLDL và LDL trong máu tuần hoàn ^[4].

Các bằng chứng khoa học cụ thể

Ảnh hưởng của cafestol và kahweol trên cơ thể sinh vật đã được kiểm chứng qua nhiều thử nghiệm lâm sàng và tiền lâm sàng với kết quả định lượng rõ ràng:

Năm 1997, một thử nghiệm ngẫu nhiên, mù đôi bắt chéo được thực hiện trên 10 nam giới khỏe mạnh kéo dài trong 28 ngày để so sánh tác dụng riêng biệt của diterpene ^[1]. Nhóm tình nguyện viên được dùng cafestol nguyên chất (liều 61-64 mg/ngày) hoặc hỗn hợp cafestol (60 mg/ngày) kết hợp kahweol (48-54 mg/ngày) ^[1]. Kết quả cho thấy cafestol đơn lẻ làm tăng cholesterol toàn phần thêm 0,79 mmol/L (31 mg/dL), tăng LDL-cholesterol thêm 0,57 mmol/L (22 mg/dL) và tăng triglyceride lúc đói thêm 0,65 mmol/L (58 mg/dL) với độ tin cậy thống kê cao (P < 0,01) ^[1]. Khi bổ sung thêm kahweol vào cafestol, cholesterol toàn phần tăng thêm 0,23 mmol/L và LDL-cholesterol tăng thêm 0,23 mmol/L nhưng không mang ý nghĩa thống kê vượt trội (lần lượt P = 0,08 và P = 0.09) ^[1]. Nghiên cứu này khẳng định tiềm năng gây tăng mỡ máu của cà phê không lọc chủ yếu xuất phát từ cafestol ^[1].

Cũng trên nhóm 10 tình nguyện viên nam khỏe mạnh dùng liều lượng diterpene nói trên trong 28 ngày, một nghiên cứu khác công bố năm 1997 ghi nhận cafestol đơn thuần làm tăng hoạt tính CETP huyết thanh thêm 18% và PLTP thêm 21% (P < 0,001) ^[4]. Khi kết hợp cả cafestol và kahweol, hoạt tính enzym lecithin:cholesterol acyltransferase (LCAT) bị ức chế giảm 11% (P = 0,02), giải thích rõ hơn biến đổi bất lợi trên các phân đoạn mỡ máu ^[4].

Năm 2000, một nghiên cứu tiền lâm sàng khảo sát chi tiết cơ chế phân tử trên chuột chuyển gen apolipoprotein E3-Leiden, chuột thiếu thụ thể LDLR và chuột bình thường ăn chế độ đối chứng, liều thấp (0,01% khối lượng) hoặc liều cao (0,05% khối lượng) cafestol trong 8 tuần (tương đương mức tiêu thụ 0, 8 và 40 tách cà phê không lọc mỗi ngày ở người) ^[3]. Trên chuột apoE3-Leiden, cholesterol huyết thanh tăng tương ứng 33% ở nhóm liều thấp và 61% ở nhóm liều cao ^[3]. Nghiên cứu đào sâu sau 3 tuần can thiệp liều cao phát hiện mRNA của thụ thể LDLR giảm 37%, enzym sterol 27-hydroxylase và oxysterol 7alpha-hydroxylase giảm lần lượt 32% và 48%, đồng thời tỷ lệ sản xuất VLDL apoB và triglyceride giảm 2 lần sau tiêm Triton ^[3].

Năm 2005, một thử nghiệm trên người đánh giá tác động của dầu cà phê chứa cafestol (69 mg/ngày) qua 2 đợt can thiệp riêng biệt kéo dài 5 tuần trên 38 và 31 tình nguyện viên khỏe mạnh ^[5]. Nồng độ cholesterol huyết thanh tăng 23% ở đợt một và tăng 18% ở đợt hai (P < 0,001) ^[5]. Tuy nhiên, khác với các phán đoán ban đầu ở mô hình động vật gặm nhấm, chất chỉ dấu 7alpha-hydroxy-4-cholesten-3-one trong huyết tương người lại tăng 47% ở đợt một và tăng 23% ở đợt hai, sau khi hiệu chỉnh theo lượng mỡ máu tăng còn 24% ở đợt đầu ^[5]. Bằng chứng này cho thấy giả thuyết cafestol ức chế tổng hợp acid mật ở người không được ủng hộ hoàn toàn như trên tế bào gan thực nghiệm ^[5].

Năm 1997, kết quả tổng hợp từ 4 thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng trên các tình nguyện viên khỏe mạnh với thời gian can thiệp kéo dài từ 4 đến 24 tuần khảo sát một góc nhìn khác ^[6]. Ở 22 người uống 5 đến 6 tách cà phê cafetiere (kiểu Pháp) mỗi ngày, nồng độ hạt mỡ lipoprotein(a) giảm trung vị 1,5 mg/dL sau 2 tháng (P = 0,03) so với 24 người uống cà phê lọc ^[6]. Trung bình qua 4 thử nghiệm, cứ mỗi 10 mg hỗn hợp cafestol và kahweol mỗi ngày (tương đương 2 đến 3 tách cà phê bình cafetiere) làm giảm nồng độ lipoprotein(a) khoảng 0,5 mg/dL (tương đương giảm 4%) sau 4 tuần ^[6]. Dầu cà phê liều cao (tương đương 10 đến 20 tách cà phê không lọc) làm giảm lipoprotein(a) tới 5,5 mg/dL trong hai thử nghiệm riêng rẽ (quy mô 12 đến 16 người mỗi nhóm) ^[6].

Lợi ích và giới hạn của các bằng chứng hiện có

Một phát hiện thú vị từ chuỗi 4 thử nghiệm lâm sàng là cafestol có khả năng làm hạ nồng độ lipoprotein(a) - một phân tử lipid có tính chất tương tự LDL nhưng vốn trơ lì trước các can thiệp từ dinh dưỡng ^[6]. Dẫu vậy, các tác giả nghiên cứu đã nhấn mạnh rằng tác dụng hạ lipoprotein(a) có xu hướng suy giảm khi dùng kéo dài (sau 6 tháng chỉ còn giảm 0,5 mg/dL và mất ý nghĩa thống kê) ^[6]. Hơn nữa, những tác dụng phụ nghiêm trọng trên chỉ số mỡ máu LDL và men gan alanine aminotransferase (ALT) khiến diterpene hoàn toàn không thể được ứng dụng như một chất điều trị rối loạn lipid ^[1], ^[6].

Về mặt giới hạn nghiên cứu, phản ứng sinh học đối với diterpene có sự khác biệt rõ rệt giữa các loài động vật có vú. Điển hình là nghiên cứu năm 1996 thử nghiệm cho chuột cống và chuột hamster ăn chế độ chứa cà phê đun sôi không lọc trong suốt 8 tuần nhưng hoàn toàn không ghi nhận bất kỳ sự thay đổi có ý nghĩa thống kê nào về nồng độ cholesterol hay triglyceride toàn phần ^[7]. Điều này cho thấy chuột cống và chuột hamster không phải mô hình sinh học thích hợp để nghiên cứu cơ chế tăng cholesterol của diterpene ở người ^[7]. Đồng thời, các nghiên cứu lâm sàng chuyên sâu đo đạc trực tiếp thụ thể tế bào gan vẫn bị giới hạn do không thể thực hiện sinh thiết gan đại trà trên người khỏe mạnh ^[5].

Những hiểu lầm thường gặp về cà phê và mỡ máu

Một quan niệm sai lầm rất phổ biến là cho rằng caffeine là hoạt chất gây tăng mỡ máu. Trên thực tế, tác nhân làm rối loạn chuyển hóa mỡ máu trong cà phê không phải là caffeine mà chính là các diterpene lipid hòa tan gồm cafestol và kahweol ^[1]. Tác dụng làm tăng cholesterol, triglyceride tương quan tuyến tính với liều lượng cafestol dung nạp vào cơ thể ^[1].

Một ngộ nhận khác là mọi loại cà phê đều có nồng độ diterpene tương đương nhau. Phân tích năm 2006 từ 30 mẫu cà phê tại 5 thành phố của Hà Lan bằng phương pháp sắc ký khí đã chỉ ra sự chênh lệch khổng lồ: cà phê không lọc chứa trung bình tới 72,5 mg/l cafestol và 71,5 mg/l kahweol ^[2]. Ngược lại, cà phê pha qua giấy lọc chỉ chứa 0,76 mg/l cafestol và 0,81 mg/l kahweol; cà phê pha bằng máy Senseo sử dụng túi giấy tròn (coffee pad) chỉ chứa khoảng 0,76 mg/l cafestol và 0,85 mg/l kahweol ^[2]. Lượng diterpene trong cà phê có lọc giấy thấp hơn gần 100 lần so với cà phê không lọc, do đó tác động lên mỡ máu là hoàn toàn không đáng kể ^[2].

Bên cạnh lipid máu, cả cafestol và kahweol đều có tác động làm tăng nồng độ men gan ALT ^[1]. Dùng cafestol đơn thuần làm tăng ALT trung bình 18 U/L, nhưng khi kết hợp thêm kahweol mức tăng ALT lên tới 35 U/L (P = 0,004) ^[1]. Sự gia tăng men gan diễn ra độc lập với sự biến thiên lipid máu, chứng tỏ diterpene gây ra các tác động tế bào học riêng rẽ trên nhu mô gan ^[1].

Ai nên thận trọng khi uống cà phê không lọc

Những đối tượng đang được chẩn đoán mắc chứng rối loạn lipid máu, tăng cholesterol máu có tính gia đình, xơ vữa động mạch hoặc có tiền sử bệnh tim mạch chuyển hóa cần đặc biệt lưu tâm. Việc duy trì thói quen uống cà phê không lọc mỗi ngày có thể làm vô hiệu hóa hoặc cản trở quá trình kiểm soát nồng độ LDL-cholesterol ^[1], ^[3].

Những người đang gặp vấn đề về chức năng gan hoặc men gan tăng cao cũng cần thận trọng với cà phê không qua màng lọc ^[1]. Vì cafestol và kahweol đều gây tăng chỉ số men gan ALT rõ rệt trong các thử nghiệm lâm sàng, người bệnh cần trao đổi ý kiến với bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để điều chỉnh cách thưởng thức đồ uống cho phù hợp với thể trạng ^[1].

Hướng dẫn áp dụng và pha chế an toàn trong đời sống

Để giảm thiểu triệt để nguy cơ tăng mỡ máu từ diterpene mà vẫn duy trì được thói quen uống cà phê mỗi sáng, người tiêu dùng nên ưu tiên các phương pháp chiết xuất có sử dụng màng lọc giấy ^[2]. Màng lọc giấy thông thường hoặc màng lọc của các loại túi cà phê dạng túi đệm (coffee pad) giữ lại hầu như toàn bộ lượng dầu cafestol và kahweol ^[2], ^[7].

Nếu có sở thích uống cà phê pha phin truyền thống, cà phê nấu kiểu Thổ Nhĩ Kỳ hoặc bình French press, người dùng nên kiểm soát tần suất, tránh uống đậm đặc với lượng lớn hàng ngày ^[6]. Việc duy trì chế độ dinh dưỡng cân đối, uống đủ nước và kiểm tra định kỳ các chỉ số mỡ máu, men gan là giải pháp cần thiết để theo dõi sức khỏe một cách chủ động.

Tóm lại, cà phê không lọc có chứa cafestol và kahweol - hai hợp chất diterpene có khả năng làm tăng mạnh cholesterol xấu thông qua việc tác động lên thụ thể LDLR và các enzym điều hòa lipid ^[1], ^[3]. Bằng cách chuyển đổi sang các phương pháp pha có màng lọc giấy, người yêu cà phê hoàn toàn có thể an tâm tận hưởng thức uống ưa thích mà không lo ngại nguy cơ gia tăng mỡ máu ngoài ý muốn ^[2].