Hệ vi sinh đường ruột và chất xơ

Trong quãng 10 – 15 năm gần đây, khoa học tập trung chú ý vào các hệ vi sinh trong cơ thể con người, nhiều nhất tại đường ruột và thấy chúng có ảnh hưởng rất to lớn tới sức khỏe. Rất nhiều phát hiện đã thay đổi căn bản cách hiểu của chúng ta về hệ vi sinh nhưng vẫn còn những bí ẩn cần tiếp tục được khám phá. Định nghĩa đơn giản, đó là tập hợp các vi khuẩn trú ngụ cộng sinh trong đường tiêu hóa, phần lớn tại ruột già.

Vi khuẩn là những vật thể sống bé li ti, thường chỉ có một tế bào và làm một việc: ăn một chất nào đó, thải ra một chất khác và giữ lại cho mình một chút năng lượng để tồn tại và sinh sôi. Con người ăn gì vào sẽ ảnh hưởng đến cộng đồng vi khuẩn đường ruột, còn chúng tiết ra cái gì lại rất quan trọng với chúng ta. Một số vi khuẩn có hại vì tiết ra chất độc cho con người, nhưng phần lớn chúng vô hại hoặc có lợi.

Trong mỗi người có hằng hà vi khuẩn cả về số lượng và chủng loại. Theo các ước lượng, số vi khuẩn có thể bằng, thậm chí lớn hơn 3 lần so với số tế bào người và cân nặng tổng cộng bằng bộ não (1,5kg). Có nhà bác học phát biểu rằng mỗi chúng ta mang tính “khuẩn” nhiều hơn tính “người”. Vẫn còn nhiều loại vi khuẩn đường ruột chưa được khoa học điểm mặt chỉ tên.

Tác dụng rõ nhất của vi khuẩn là tham gia quá trình tiêu hóa thức ăn. Chúng ăn chất xơ, cái thứ con người không tiêu hóa được và thải ra chất béo chuỗi ngắn. Nguồn năng lượng này rất quan trọng vì các tế bào thành ruột hầu như không lấy năng lượng từ glucose hay chất béo trong máu mà được tiếp liệu từ nguồn chất béo do vi sinh vật tiết ra. Tất nhiên trong quá trình đó chúng cũng sử dụng một phần năng lượng, như vậy đôi bên cùng có lợi.

Hai bên sẽ cùng bị thiệt hại nếu bạn ăn không đủ chất xơ, làm hệ vi sinh kém phát triển, còn thành ruột lại thiếu năng lượng, trong khi phải gánh nhiệm vụ quan trọng là hấp thụ dưỡng chất và ngăn cản không cho các chất độc hại xâm nhập vào máu. Thành ruột bị trục trặc rất dễ dẫn đến hội chứng rò rỉ ruột và gây viêm vì độc tố xâm nhập vào máu kéo theo các bệnh đường tiêu hóa cũng như nhiều chứng bệnh mạn tính khác. Hiện tượng viêm đường ruột rất có hại vì ruột rất gần gan. Như đã nói ở trên, viêm sẽ ảnh hưởng ngay tới độ nhạy cảm insulin.

Chất xơ trong thức ăn tự nhiên không chỉ nuôi hệ vi sinh mà còn giảm sóc cho cơ thể, tránh được liều đường bột tăng vọt khi ăn thức ăn tinh chế. Nó cũng làm giảm tỷ trọng năng lượng trong thức ăn, ví dụ, trong một miếng cơm gạo nguyên cám có ít calo hơn so với gạo trắng tinh.

Ăn nhiều chất xơ giúp các cơ quan thụ cảm tại ruột và dạ dày cảm thấy no mà không kèm theo quá nhiều năng lượng. Sự điều tiết này làm chậm quá trình glucose ngấm vào máu, tuyến tụy không bị kích động quá đáng mà chỉ tiết insulin từ từ, theo đúng thiết kế của nó. Còn nữa, thức ăn tự nhiên chưa tinh chế còn giúp ta ăn uống đa dạng hơn và giảm tỷ lệ đường bột trong khẩu phần – một yếu tố nữa hỗ trợ tái điều hòa tình trạng kháng insulin.

Cộng đồng vi khuẩn ruột tiêu thụ các loại thức ăn khác nhau, do vậy tùy thuộc ta ăn gì sẽ làm cho loại khuẩn này nhiều lên và loại khuẩn khác ít đi. Ví dụ người ăn nhiều tinh bột sẽ đẩy thức ăn chưa tiêu hóa hết đến dạ dày, cấp dinh dưỡng cho lũ khuẩn tinh bột, làm chúng thải ra thêm hàng trăm calo mỗi ngày so với người ăn nhiều chất xơ. Nhiều tinh bột làm quần thể khuẩn chất xơ yếu đi, lại còn cấp thêm năng lượng không mong muốn, kể cả lúc thức ăn đã ở đoạn cuối quá trình tiêu hóa và sắp bị thải ra ngoài.

Vi khuẩn đường ruột cũng giúp sản xuất một số vitamin như K và B cũng như chuyển hóa axit mật và các chất khác. Các axit béo chuỗi ngắn do chúng tạo ra không chỉ cung cấp năng lượng cho thành ruột mà còn hoạt động như một hormone, biến hệ vi sinh đường ruột thành cơ quan nội tiết tố, tham gia điều chỉnh độ nhạy cảm insulin, ghrelin, khả năng tích trữ mỡ và trọng lượng cơ thể.

Tóm lại, mối quan hệ giữa hệ vi sinh đường ruột và con người không chỉ đơn thuần là hội sinh (chung sống không làm hại nhau), mà còn là mối quan hệ tương hỗ và phụ thuộc vào nhau. Ăn nhiều chất xơ tự nhiên và giảm đường bột giúp nuôi dưỡng đường ruột khỏe mạnh. Yếu tố hủy diệt hệ vi sinh đường ruột lớn nhất chính là thuốc kháng sinh, nhất là đối với trẻ em, bởi hệ vi sinh đường ruột của chúng đang trong quá trình hình thành.

Hình 19 – Hệ vinh sinh đường ruột có thể là bạn hay là thù cho sức khỏe con người – quyết định ở bạn. ;

Nguồn: Valdes, 2018

Khẩu phần ăn có thể dẫn đến thay đổi ngay lập tức tại cộng đồng vi sinh đường ruột. Đường ruột của chúng ta như vườn ươm vi khuẩn khổng lồ, cùng một lúc có tới 100 tỷ cá thể. Nếu tuổi sinh sản của con người khoảng 20 năm thì vi khuẩn chỉ là 20 phút, do vậy mỗi ngày có rất nhiều cá thể được sinh ra và chết đi (hơn một nửa phân người là xác vi khuẩn, phần còn lại là thức ăn chưa hấp thụ hết hoặc không tiêu hóa được).

Ví dụ điển hình về tiến hóa ở người là khả năng tiêu hóa sữa tươi. Các nhung mao (lông ruột) tiết ra enzyme gọi là lactase để tiêu hóa đường lactose có trong sữa. Khả năng này chỉ có ở trẻ em đang bú sữa, lactase mất dần đi sau khi cai sữa, người lớn rồi thì chẳng ai bú sữa mẹ cả. Với ngành chăn nuôi phát triển, cơ thể người lớn cũng dần chấp nhận tiêu hóa sữa động vật. Sau quãng 10.000 năm tiến hóa và thích nghi, tới giờ có khoảng 70% người lớn uống được sữa bò, dê, cừu, v.v.. Tỷ lệ này thay đổi theo vùng địa lý, tùy vai trò của sản phẩm sữa trong bữa ăn của cộng đồng tại đó trong vài ngàn năm gần đây. Những người còn lại vẫn không dung nạp được lactose – nó không được phân hủy, tiêu hóa và hấp thụ cho người mà chỉ nuôi béo bọn vi khuẩn đường ruột. Chúng ăn sữa rồi sinh khí, làm ta bị tiêu chảy, chướng bụng, đầy hơi. Theo đánh giá của Mạng lưới Không dung nạp Thực phẩm (Food Intolerance Network), tỷ lệ không dung nạp lactose ở những nước vùng Đông và Đông Nam Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, Việt Nam lên tới 70 – 80% (Viva, 2019).

Vi khuẩn có vòng đời rất ngắn nên quá trình chọn lọc tự nhiên xảy ra nhanh hơn nhiều so với loài người. Có nhiều nghiên cứu cho thấy hệ vi sinh đường ruột được định hình thông qua chọn lọc tự nhiên từ khi ta còn nhỏ và ảnh hưởng rất lớn tới hệ miễn dịch. Nghĩa là trẻ nhỏ có hệ vi sinh đường ruột không lành mạnh sẽ gặp nhiều vấn đề khi hệ miễn dịch hình thành, gây tác động xấu kéo dài qua tuổi trưởng thành. Ví dụ, các biểu hiện dị ứng (với phấn hoa, khói bụi, ăn hải sản, lạc, v.v.) là do hệ miễn dịch không được hình thành đầy đủ từ tuổi nhỏ do ăn uống không đủ chất xơ. Hay có nghiên cứu cho rằng tiểu đường loại 1 không hẳn do di truyền mà ít nhất một phần vì quần thể vi sinh đường ruột từ thuở nhỏ bị thiếu chất xơ đã kích động hệ miễn dịch tiêu diệt các tế bào tuyến tụy, nơi sản xuất insulin. Những nghiên cứu này chưa kết luận được chắc chắn nhưng có điều rõ ràng rằng những người bị dị ứng hoặc tiểu đường loại 1 có hệ vi sinh đường ruột khác với người thường.

Thực phẩm phi tự nhiên

Con người đã chế biến thực phẩm hàng nghìn năm và không phải quá trình chế biến nào cũng làm kém chất lượng đi. Thực phẩm chế biến (processed food) đang bị nhiều chỉ trích, thậm chí lên án, là đồ ăn nhanh hay đồ ăn rác (junk food), còn được biết dưới cái tên dễ nghe hơn là “thực phẩm tiện lợi”, hoặc “thực phẩm chế biến ở mức thứ ba”, đã được biến đổi cho dễ bảo quản và tiêu thụ. Thực phẩm như vậy thường là loại ăn liền mà không cần chuẩn bị thêm. Nhưng khái niệm chế biến trong ngành công nghiệp thực phẩm rất lỏng lẻo và nhiều khi không rõ ràng, tùy thuộc theo quốc gia và khu vực địa lý. Ở đây ta đề cập tới nghĩa rộng của chế biến thực phẩm, nghĩa là tác động làm nó phi tự nhiên trước khi đến tay người tiêu dùng.

Như đã bàn ở phần trước, thực phẩm qua chế biến công nghiệp thường được tinh luyện, loại bỏ chất xơ và cho thêm đường – tức là tách năng lượng ra khỏi dưỡng chất, để lại cho ta một thứ ăn được, chứa đầy năng lượng nhưng còn rất ít thứ khác mà cơ thể cần (ví dụ điển hình nhất của loại thực phẩm này có lẽ là mì ăn liền). Điều này dẫn đến nhiều hệ lụy như khiến gan phải chịu tải quá nhiều, hàm lượng đường cao gây thèm ăn hơn và béo phì, từ đó gây ra viêm các mô và cơ thể bị rơi vào vòng xoáy càng béo phì hơn. Hậu quả tiếp theo là kháng insulin và tiểu đường loại 2. Tình trạng này dễ dẫn tới kháng leptin, làm cho các công cuộc giảm cân trở nên vô cùng khó khăn vì hệ thống khoái cảm chống lại những cố gắng của lý trí.

Không chỉ có vậy, thực phẩm chế biến còn kèm theo những xử lý phi tự nhiên khác. Trước hết là chất phụ gia, chủ yếu để bảo quản thực phẩm. Bản chất của chất bảo quản thực phẩm là ;ngăn ngừa vi khuẩn phát triển, và chúng cũng có tác dụng tương tự đối với hệ vi khuẩn đường ruột. Chẳng hạn chất nhũ hóa sữa (emulsifier) – dùng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, không chỉ tăng hạn sử dụng mà còn làm món ăn mịn và ngậy hơn – được coi là có khả năng thay đổi thành phần hệ vi sinh đường ruột, làm các vi khuẩn trong ruột tiết ra những chất gây hại cho lớp niêm mạc lót thành ruột, dẫn tới tăng trọng lượng và đường huyết.

Hình 20 – Ảnh hưởng của thực phẩm tinh chế tới các bệnh mạn tính.

Nguồn: Nardocci M, 2019

Hay đường nhân tạo, từng được dùng thay thế đường kính cho những người phải kiêng đường, cũng bị phát hiện làm ảnh hưởng tới hệ vi sinh đường ruột và do vậy gây hại cho tiêu hóa và trao đổi chất. Tất nhiên mức độ tác hại tùy thuộc nhiều yếu tố, trong đó liều lượng đóng vai trò quan trọng. Nhưng nếu có thể, bạn hãy tránh ăn nhiều đường, bất kể đường nhân tạo hay đường tinh luyện bởi ta có đầy đủ lý do để tìm ăn các vật phẩm tự nhiên.

Tương tự như vậy với các chất bảo quản, nếu tránh được chúng thì tại sao lại phải cố ăn vào. Có những quy định coi là ngặt nghèo để phê chuẩn các chất bảo quản thực phẩm (như phải chứng minh được nó không gây hại cho các con vật thí nghiệm), và khi đã được duyệt chúng thường không có hại ngay lập tức. Nhưng những tác động tiêu cực và thầm lặng của chúng có thể sẽ được phát hiện ra trong tương lai. Có lẽ thực phẩm tự nhiên sẽ đắt hơn một chút và mất công chế biến hơn, nhưng đó là cái giá phải trả để có được sức khỏe cho bản thân và gia đình.

Giờ đây cũng không phải quá khó khăn hay đắt đỏ để ăn uống lành mạnh nếu ta thực sự để tâm tìm kiếm. Nguyên tắc chung để tránh chất phụ gia thực phẩm, trớ trêu thay, lại là chọn những đồ ăn không có nhãn ghi rõ thành phần. Nhưng ta vẫn gặp phải vấn đề khác: thuốc trừ sâu, hay nói mỹ miều hơn là thuốc bảo vệ thực vật (với vật nuôi là thuốc kháng sinh) – được dùng không phải trong quá trình chế biến mà là nuôi trồng.

Đây là lĩnh vực không hoàn toàn rõ ràng. Những chất bảo vệ động thực vật được phê duyệt, nếu dùng đúng chủng loại và liều lượng, đều đã được thí nghiệm và nghiên cứu cho thấy chúng không gây độc hại cho con người. Nhưng không ít trường hợp tác hại được phát hiện ra sau khi đã duyệt, nhất là với những người tiếp xúc thường xuyên với chúng và trẻ em. Chẳng hạn các nghiên cứu gần đây cho thấy dư lượng thuốc trừ sâu trong nước tiểu của trẻ em tỷ lệ thuận với khả năng mắc chứng rối loạn tăng động giảm chú ý (ADHD). Ở chiều ngược lại, cũng có nhiều nghiên cứu có tiêu đề kiểu như “Liệu có phải mọi thứ ta đang ăn đều gây ung thư?” (Schoenfeld & Ioannidis, 2013) và kết luận rằng khoảng một nửa nguyên liệu thành phần của các sách dạy nấu ăn đều liên quan đến một loại bệnh ung thư nào đó. Nhưng có lẽ tình hình không bi đát đến thế – không lẽ đồ ăn mua ở chợ về toàn là tác nhân gây bệnh?

Giảm dùng thuốc bảo quản thực vật là một trong những động lực chính thúc đẩy ra đời và phát triển của sinh vật biến đổi gen (genetically modified organism – GMO). Chẳng hạn giống ngô biến đổi gen có thể tự sản sinh ra chất diệt côn trùng và được phê duyệt là không có hại cho con người. Những ý kiến phản đối GMO chủ yếu đến từ hai khía cạnh: nỗi lo chung về khả năng con người can thiệp vào các quá trình tự nhiên kèm theo các hiểm họa chưa lường tới được; và các quan ngại về môi trường, trong ví dụ về ngô biến đổi gen thì nó có khả năng diệt cả loài ong và làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái nói chung.

Thế thì thực phẩm hữu cơ dường như là giải pháp chăng? Không phụ gia, không chất bảo quản, không thuốc bảo vệ thực vật, không biến đổi gen. Dù thực phẩm hữu cơ ngày càng thịnh hành nhưng ở đây cũng không có câu trả lời dứt khoát. Giới khoa học cũng chưa kết luận chắc chắn được thực phẩm hữu cơ tốt hơn thế nào cho cơ thể con người: Có giá trị dinh dưỡng cao hơn? Mùi vị ngon hơn? Ít vi khuẩn hơn? Hay ít gây bệnh hơn? Chỉ có một điều chắc chắn, chúng có ít (hay rất ít) tồn dư thuốc trừ sâu và chất bảo quản thực vật. Do vậy, nếu bạn không muốn chạy theo xu hướng thời đại, hoặc ngân sách không cho phép thì cũng không cần phải quá gắn bó với thực phẩm hữu cơ, mà nên dùng các biện pháp ngâm rửa rau củ quả trước khi chế biến.