Nhiều người vẫn truyền tai nhau: cùng một mức calo nhưng ăn thực phẩm chế biến như bánh kẹo hay sô-cô-la thì dễ tăng cân hơn. Một nghiên cứu mới đưa ra cơ sở cho thấy nhận định này có thể đúng.
Con số calo in trên nhãn thực phẩm đôi khi không trùng với lượng năng lượng cơ thể thực sự hấp thụ. Nguyên nhân nằm ở chỗ trong quá trình hệ vi sinh đường ruột phân giải thức ăn, lượng calo cuối cùng mà cơ thể nhận được có thể thay đổi.
Nhóm nghiên cứu của Đại học Bang Arizona (Mỹ) cho biết họ đã phát triển một mô hình toán học mới mang tên “DAMM (digestion, absorption and microbial metabolism)” nhằm dự đoán chính xác hơn lượng calo thực tế cơ thể hấp thụ, bằng cách tính đến cả hoạt động của hệ vi sinh đường ruột. Nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí học thuật quốc tế 《PLOS One》.
Giới hạn của cách tính calo đã tồn tại 100 năm
Trong nhiều thập kỷ, calo của thực phẩm thường được tính theo “công thức Atwater”, ra đời từ hơn 100 năm trước. Cách tính này khá đơn giản: lấy lượng protein, carbohydrate và chất béo trong thực phẩm nhân với các hệ số cố định (mỗi 1g protein·carbohydrate là 4kcal, chất béo 9kcal). Phương pháp này thuận tiện, nhưng có một hạn chế lớn: hoàn toàn không tính đến hoạt động của hệ vi sinh đường ruột — yếu tố giữ vai trò then chốt trong quá trình tiêu hóa.
Giáo sư Rosa Krajmalnik-Brown, người dẫn dắt nghiên cứu, giải thích: “Tiêu hóa không chỉ là một quá trình của con người, mà là sự hợp tác tinh vi giữa cơ thể chúng ta và hệ vi sinh đường ruột”, đồng thời nhấn mạnh: “Mô hình DAMM đưa ra một phương pháp mới, mạnh mẽ, cho thấy một cách định lượng các ‘đối tác’ vi sinh này đóng góp như thế nào vào cân bằng năng lượng của con người”.
“Calo ẩn” do hệ vi sinh đường ruột tạo ra
Mô hình DAMM do nhóm nghiên cứu phát triển theo dõi toàn bộ quá trình thức ăn đi qua đường tiêu hóa. Trước hết, mô hình tính các dưỡng chất mà cơ thể hấp thụ trực tiếp ở phần trên của đường tiêu hóa, rồi phân tích cách phần thức ăn còn lại không được tiêu hóa đi xuống đại tràng và bị hệ vi sinh đường ruột phân giải như thế nào.
Nhóm nghiên cứu cho biết trong quá trình tiêu hóa, hệ vi sinh đường ruột tạo ra một nguồn năng lượng mới gọi là “axit béo chuỗi ngắn (SCFA)”. Cơ thể hấp thụ các axit béo chuỗi ngắn này và sử dụng như lượng calo bổ sung. Kết quả phân tích mô hình của nhóm cho thấy năng lượng thu được từ axit béo chuỗi ngắn trung bình khoảng 140 calo mỗi ngày, chiếm khoảng 7,4% tổng năng lượng nạp vào. Đây có thể xem là “calo ẩn” mà phương pháp tính truyền thống bỏ qua hoàn toàn.
Khi đối chiếu kết quả từ nghiên cứu can thiệp chế độ ăn trên người trưởng thành khỏe mạnh với giá trị dự đoán của mô hình DAMM, nhóm nghiên cứu nhận thấy DAMM dự đoán lượng calo hấp thụ thực tế chính xác hơn nhiều so với công thức Atwater.
Chế độ ăn giàu chất xơ có tổng calo hấp thụ thấp hơn
Một điểm đáng chú ý là lượng calo được hấp thụ thay đổi đáng kể tùy theo loại chế độ ăn. Nhóm nghiên cứu cho người tham gia lần lượt áp dụng hai kiểu khẩu phần: một chế độ ăn giàu chất xơ và một chế độ ăn kiểu phương Tây thiên về thực phẩm chế biến.
Kết quả phân tích cho thấy chế độ ăn giàu chất xơ làm tăng nguồn “thức ăn” cho hệ vi sinh đường ruột, từ đó tăng tạo axit béo chuỗi ngắn. Tuy nhiên, nghịch lý là khi ăn nhiều chất xơ, tổng lượng calo hấp thụ lại thấp hơn. Nguyên nhân là hệ vi sinh đường ruột tiêu tốn một lượng năng lượng đáng kể cho sự sống còn và sinh sôi trong quá trình phân giải chất xơ.
Nói cách khác, khi vi sinh vật “làm việc” nhiều hơn, lượng calo cuối cùng quay trở lại cơ thể chúng ta sẽ giảm đi. Nhóm nghiên cứu cho biết những người ăn chế độ kiểu phương Tây (thiên về thực phẩm chế biến) nạp nhiều hơn khoảng 116 calo mỗi ngày so với những người ăn chế độ giàu chất xơ. Dù vậy, những người ăn chế độ giàu chất xơ lại ít cảm thấy đói hơn.
Điều này cho thấy việc tạo dựng một môi trường hệ vi sinh đường ruột khỏe mạnh có thể hiệu quả hơn trong phòng chống béo phì và quản lý cân nặng, so với việc chỉ đơn thuần giảm con số calo nạp vào.
Taylor Davis, nhà nghiên cứu và là tác giả thứ nhất của công trình, nói: “DAMM không chỉ là một công cụ phân tích chế độ ăn, mà còn là một khung làm việc được thiết kế để liên tục tiến hóa”, đồng thời bổ sung: “Khi tích lũy thêm kiến thức mới về tương tác giữa chế độ ăn, chuyển hóa và vi sinh vật, chúng tôi có thể tích hợp vào mô hình để cùng phát triển theo thời gian”.
