Một sản phẩm ghi “chứa 10 mg sắt” chưa chắc cung cấp cho cơ thể 10 mg sắt. Trên thực tế, có khi cơ thể chỉ hấp thu được vài phần trăm. Khái niệm giải thích khoảng cách này là sinh khả dụng, yếu tố then chốt khi thiết kế sản phẩm bổ sung vi chất, thực phẩm chức năng và đánh giá giá trị dinh dưỡng thực sự của thực phẩm.

Sinh khả dụng là gì?

Sinh khả dụng (bioavailability) của một chất dinh dưỡng là tỷ lệ lượng chất đó được hấp thu và sử dụng cho các chức năng sinh lý hoặc được dự trữ trong cơ thể, so với lượng ăn vào. Quá trình này gồm nhiều bước:

  • Khả năng tiếp cận sinh học (bioaccessibility): lượng chất được giải phóng khỏi cấu trúc thực phẩm trong ống tiêu hóa, ở dạng có thể hấp thu.
  • Hấp thu: chất đi qua niêm mạc ruột vào máu hoặc bạch huyết.
  • Chuyển hóa và phân phối: chất được vận chuyển, chuyển hóa, đến mô đích.
  • Sử dụng hoặc dự trữ.

Ví dụ: sắt

  • Sắt heme trong thịt đỏ, cá, gia cầm có sinh khả dụng khoảng 15–35%, ít bị ảnh hưởng bởi các thành phần khác.
  • Sắt không heme trong ngũ cốc, rau, đậu và phần lớn sắt bổ sung có sinh khả dụng thấp hơn nhiều, khoảng 2–20%, phụ thuộc mạnh vào bữa ăn.
  • Chất tăng hấp thu: vitamin C (axit ascorbic), thịt cá trong cùng bữa (“yếu tố thịt”).
  • Chất ức chế: phytate (trong ngũ cốc nguyên hạt, đậu), polyphenol và tannin (trà, cà phê), canxi, một số protein.

Uống trà ngay sau bữa ăn có thể giảm đáng kể lượng sắt không heme được hấp thu; ngược lại, ăn kèm trái cây giàu vitamin C làm tăng hấp thu.

Ví dụ khác

  • Kẽm: phytate là chất ức chế chính; tỷ lệ mol phytate/kẽm trong khẩu phần được dùng để ước tính sinh khả dụng.
  • Canxi: canxi trong sữa hấp thu khoảng 30%, trong khi canxi trong rau bina gắn với oxalat nên hấp thu chỉ khoảng 5%. Vitamin D cần thiết cho hấp thu canxi.
  • Carotenoid (beta-carotene, lycopene): tan trong chất béo, cần có chất béo trong bữa ăn. Nấu chín và xay nghiền cà chua, cà rốt phá vỡ thành tế bào giúp tăng mạnh sinh khả dụng; đây là trường hợp chế biến làm tăng giá trị dinh dưỡng.
  • Folate: axit folic tổng hợp dùng trong thực phẩm tăng cường có sinh khả dụng khoảng 85%, cao hơn folate tự nhiên trong thực phẩm (khoảng 50%). Vì vậy nhu cầu folate được tính theo đương lượng folate thực phẩm (DFE).
  • Vitamin B12: cần yếu tố nội tại do dạ dày tiết ra; người cao tuổi giảm tiết axit dạ dày có nguy cơ hấp thu kém.
  • Curcumin (nghệ): sinh khả dụng rất thấp do kém tan và chuyển hóa nhanh; piperine (hạt tiêu), dạng nhũ tương, phức với phospholipid được dùng để cải thiện.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh khả dụng

  • Dạng hóa học: ví dụ sắt sulfat hấp thu tốt hơn sắt nguyên tố; sắt bisglycinate và NaFeEDTA ít bị phytate ức chế.
  • Cấu trúc thực phẩm: thành tế bào thực vật nguyên vẹn hạn chế giải phóng chất dinh dưỡng.
  • Tương tác trong bữa ăn: chất tăng cường và chất ức chế.
  • Chế biến: gia nhiệt, ngâm, ủ nảy mầm, lên men làm giảm phytate, tăng hấp thu khoáng chất; nhưng nhiệt cũng phá hủy vitamin nhạy nhiệt.
  • Tình trạng của cơ thể: người thiếu sắt hấp thu sắt tốt hơn; tuổi, bệnh lý đường ruột, thai kỳ đều ảnh hưởng.

Sinh khả dụng của protein

Với protein, khái niệm tương ứng là độ tiêu hóa và chất lượng axit amin. Hai chỉ số thường dùng là điểm axit amin hiệu chỉnh theo độ tiêu hóa protein (PDCAAS) và DIAAS (điểm axit amin thiết yếu tiêu hóa được), trong đó DIAAS được FAO khuyến nghị từ năm 2013 vì đo độ tiêu hóa ở cuối ruột non, phản ánh chính xác hơn. Protein động vật như sữa, trứng, thịt thường có điểm cao; protein thực vật thấp hơn do thiếu một số axit amin thiết yếu (như lysine trong ngũ cốc, methionine trong đậu) và có chất kháng dinh dưỡng làm giảm độ tiêu hóa. Phối trộn nhiều nguồn protein thực vật và xử lý nhiệt, lên men giúp cải thiện chất lượng protein của sản phẩm.

Phương pháp đánh giá

  • Mô hình tiêu hóa in vitro (như quy trình INFOGEST) mô phỏng miệng, dạ dày, ruột non để đo khả năng tiếp cận sinh học.
  • Mô hình tế bào Caco-2 mô phỏng hấp thu qua niêm mạc ruột.
  • Nghiên cứu trên người dùng đồng vị bền, đo nồng độ trong máu, nghiên cứu cân bằng: chính xác nhất nhưng tốn kém.

Ứng dụng trong thiết kế sản phẩm

  • Tăng cường vi chất: chọn dạng vi chất vừa có sinh khả dụng tốt vừa ít ảnh hưởng cảm quan và ổn định trong sản phẩm.
  • Kết hợp chất tăng hấp thu: thêm vitamin C vào sản phẩm bổ sung sắt; dùng chất béo cho sản phẩm bổ sung vitamin tan trong dầu, carotenoid.
  • Vi bao, nhũ tương nano: bảo vệ hoạt chất và tăng khả năng hòa tan, hấp thu.
  • Giảm chất ức chế: dùng enzyme phytase, lên men, ủ nảy mầm với sản phẩm ngũ cốc, đậu.
  • Công bố có cơ sở: hàm lượng trên nhãn là lượng có trong sản phẩm; công bố về hiệu quả hấp thu cần bằng chứng khoa học.

Câu hỏi thường gặp

Thực phẩm chức năng ghi “sinh khả dụng cao” có đáng tin không? Cần xem bằng chứng: dạng chất dùng là gì, có nghiên cứu so sánh trên người không. Nhiều thông điệp chỉ dựa trên thử nghiệm in vitro.

Ăn rau nhiều sắt có đủ sắt không? Sắt trong rau có sinh khả dụng thấp; nên kết hợp với thực phẩm giàu vitamin C và nguồn sắt heme nếu chế độ ăn cho phép, và hạn chế uống trà, cà phê ngay trong bữa ăn.

Thuật ngữ liên quan

Đọc thêm: Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Là Gì? Tổng Quan A-Z