Lactose là gì? Vai trò, phân hủy & không dung nạp

Lactose là gì? Lactose là một loại đường tự nhiên (disaccharide) được tìm thấy chủ yếu trong sữa và các sản phẩm từ sữa của động vật có vú, bao gồm sữa mẹ, sữa bò, sữa dê… Hợp chất này được cấu thành từ hai loại đường đơn giản hơn (monosaccharide) là glucose và galactose. Để cơ thể có thể hấp thụ và chuyển hóa lactose thành năng lượng, hỗ trợ phát triển xương và duy trì hệ tiêu hóa khỏe mạnh, enzyme lactase đóng vai trò thiết yếu trong việc phân tách lactose.

Cấu trúc hóa học và nguồn gốc của Lactose

Để hiểu rõ hơn lactose là gì, chúng ta cần đi sâu vào cấu trúc và nguồn gốc của nó.

Cấu trúc phân tử của Lactose

Lactose là một disaccharide, nghĩa là nó được tạo thành từ hai đơn vị đường đơn (monosaccharide) liên kết với nhau. Cụ thể, lactose bao gồm:

• Glucose: Một loại đường đơn giản là nguồn năng lượng chính cho cơ thể. Glucose cũng là thành phần cơ bản của nhiều carbohydrate phức tạp khác.
• Galactose: Một loại đường đơn giản khác, ít phổ biến hơn glucose trong tự nhiên nhưng đóng vai trò quan trọng trong cơ thể, đặc biệt là trong cấu trúc tế bào và chức năng thần kinh.

Hai phân tử này liên kết với nhau bằng một liên kết glycosidic beta-1,4. Chính liên kết này đòi hỏi enzyme lactase để phá vỡ, giải phóng glucose và galactose để cơ thể có thể hấp thụ.

Nguồn gốc tự nhiên của Lactose

Lactose được tìm thấy tự nhiên trong sữa của hầu hết các loài động vật có vú. Hàm lượng lactose có thể khác nhau tùy thuộc vào loài:

• Sữa mẹ: Chứa khoảng 7% lactose, là nguồn carbohydrate chính cho trẻ sơ sinh, cung cấp năng lượng và hỗ trợ phát triển hệ vi sinh đường ruột.
• Sữa bò: Chứa khoảng 4-5% lactose, là nguồn lactose phổ biến nhất trong chế độ ăn của người lớn.
• Các sản phẩm từ sữa: Phô mai, sữa chua, kem và các sản phẩm từ sữa khác cũng chứa lactose, mặc dù hàm lượng có thể giảm đi trong quá trình lên men hoặc chế biến. Ví dụ, phô mai cứng thường có ít lactose hơn sữa tươi do lactose đã được chuyển hóa trong quá trình sản xuất.

Lactose trong cơ thể: Phân hủy và hấp thụ

Quá trình cơ thể xử lý lactose là một ví dụ điển hình về cách các enzyme chuyên biệt hoạt động để chuyển hóa thức ăn thành năng lượng và dưỡng chất.

Quá trình phân hủy Lactose

Khi chúng ta tiêu thụ sữa hoặc các sản phẩm từ sữa chứa lactose, quá trình phân hủy diễn ra chủ yếu ở ruột non:

1. Tiếp xúc với Enzyme Lactase: Lactose đi từ dạ dày xuống ruột non. Tại đây, enzyme lactase, được sản xuất bởi các tế bào niêm mạc ruột non (cụ thể là ở bờ bàn chải của các tế bào biểu mô ruột), sẽ tiếp xúc với phân tử lactose.
2. Cắt đứt liên kết: Lactase hoạt động như một “kéo phân tử”, cắt đứt liên kết glycosidic giữa glucose và galactose. Quá trình này biến một phân tử lactose phức tạp thành hai phân tử đường đơn giản hơn.
3. Tối ưu hóa hấp thụ: Việc phân tách thành glucose và galactose là bước cần thiết vì ruột non chỉ có thể hấp thụ các phân tử đường đơn.

Quá trình hấp thụ Glucose và Galactose

Sau khi lactose được phân tách:

1. Vận chuyển tích cực: Glucose và galactose được các protein vận chuyển chuyên biệt trên màng tế bào ruột non vận chuyển tích cực vào bên trong tế bào.
2. Đi vào máu: Từ các tế bào ruột non, glucose và galactose tiếp tục được vận chuyển vào máu thông qua hệ thống mao mạch ở ruột.
3. Cung cấp năng lượng: Một khi đã vào máu, glucose được vận chuyển đến các tế bào trên khắp cơ thể để sử dụng làm năng lượng ngay lập tức hoặc được lưu trữ dưới dạng glycogen trong gan và cơ bắp. Galactose chủ yếu được vận chuyển đến gan, nơi nó được chuyển đổi thành glucose hoặc các hợp chất khác để sử dụng cho các chức năng cơ thể.

Quá trình phân hủy và hấp thụ hiệu quả này đảm bảo rằng cơ thể có thể tận dụng tối đa năng lượng và dưỡng chất từ lactose.

Vai trò quan trọng của Lactose đối với sức khỏe

Ngoài việc cung cấp năng lượng, lactose còn mang lại nhiều lợi ích sức khỏe khác, đặc biệt quan trọng trong các giai đoạn phát triển của con người.

1. Nguồn cung cấp năng lượng dồi dào

Lactose là một nguồn năng lượng carbohydrate quan trọng, đặc biệt đối với trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ.

• Năng lượng cho trẻ sơ sinh: Trong sữa mẹ, lactose là nguồn carbohydrate chính, cung cấp khoảng 40% tổng năng lượng cần thiết cho trẻ. Năng lượng này là tối quan trọng cho sự phát triển nhanh chóng của não bộ và cơ thể trong những tháng đầu đời.
• Năng lượng bền vững: So với các loại đường đơn khác, lactose được tiêu hóa chậm hơn một chút, giúp giải phóng năng lượng từ từ và ổn định, tránh tình trạng tăng đường huyết đột ngột.

2. Hỗ trợ hấp thụ khoáng chất

Một trong những vai trò độc đáo của lactose là khả năng tăng cường hấp thụ một số khoáng chất thiết yếu:

• Hấp thụ Canxi: Lactose giúp tăng cường khả năng hấp thụ canxi, một khoáng chất vô cùng quan trọng cho sự hình thành và phát triển của xương và răng chắc khỏe. Điều này đặc biệt có ý nghĩa trong giai đoạn tăng trưởng của trẻ em và thanh thiếu niên, cũng như giúp duy trì mật độ xương ở người lớn, phòng ngừa loãng xương.
• Hấp thụ Phốt pho: Tương tự canxi, lactose cũng hỗ trợ hấp thụ phốt pho, một khoáng chất cần thiết cho xương, răng, và các chức năng tế bào khác, bao gồm sản xuất năng lượng và duy trì cân bằng axit-bazơ.
• Các khoáng chất khác: Một số nghiên cứu cũng cho thấy lactose có thể cải thiện hấp thụ magie và kẽm, mặc dù cần thêm nghiên cứu để khẳng định rõ ràng.

3. Thúc đẩy lợi khuẩn đường ruột (Prebiotic Effect)

Lactose hoạt động như một prebiotic, nghĩa là nó cung cấp thức ăn cho các vi khuẩn có lợi (lợi khuẩn) trong đường ruột:

• Nuôi dưỡng Bifidobacteria: Lactose, đặc biệt là phần không được tiêu hóa hết ở ruột non (nếu có), sẽ đi xuống ruột già và trở thành nguồn thức ăn cho các vi khuẩn có lợi như Bifidobacteria và Lactobacillus.
• Cân bằng hệ vi sinh: Sự phát triển của các lợi khuẩn này giúp duy trì sự cân bằng của hệ vi sinh đường ruột, ức chế sự phát triển của vi khuẩn có hại.
• Tăng cường miễn dịch: Một hệ vi sinh đường ruột khỏe mạnh có liên quan mật thiết đến hệ miễn dịch khỏe mạnh, giúp cơ thể chống lại nhiễm trùng và viêm.
• Sản xuất axit béo chuỗi ngắn (SCFA): Khi lợi khuẩn lên men lactose, chúng sản xuất ra các axit béo chuỗi ngắn như butyrate, propionate và acetate. Các SCFA này là nguồn năng lượng cho các tế bào ruột kết, giúp duy trì sức khỏe niêm mạc ruột và có thể có tác dụng chống viêm.

Nhờ những vai trò quan trọng này, lactose không chỉ là một nguồn năng lượng mà còn là một thành phần dinh dưỡng đa chức năng, đóng góp vào nhiều khía cạnh của sức khỏe tổng thể.

Chứng không dung nạp lactose: Nguyên nhân, triệu chứng và cách quản lý

Mặc dù lactose mang lại nhiều lợi ích, nhưng không phải ai cũng có thể tiêu hóa nó một cách dễ dàng. Chứng không dung nạp lactose là một tình trạng phổ biến, ảnh hưởng đến một tỷ lệ đáng kể dân số thế giới.

Nguyên nhân của chứng không dung nạp lactose

Chứng không dung nạp lactose phát sinh khi cơ thể không sản xuất đủ lượng enzyme lactase cần thiết. Khi đó, đường lactose không thể được phân hủy và hấp thụ một cách hiệu quả, dẫn đến các vấn đề tiêu hóa. Có ba loại chính của thiếu hụt lactase:

1. Thiếu hụt lactase nguyên phát (Primary lactase deficiency): Đây là loại phổ biến nhất và là kết quả của sự suy giảm dần khả năng sản xuất lactase theo thời gian. Sau thời kỳ sơ sinh, mức độ lactase tự nhiên bắt đầu giảm ở nhiều người. Tình trạng này có yếu tố di truyền và phổ biến hơn ở một số nhóm dân tộc (ví dụ: người châu Á, châu Phi, Nam Mỹ).
2. Thiếu hụt lactase thứ phát (Secondary lactase deficiency): Xảy ra khi ruột non bị tổn thương do bệnh tật, chấn thương hoặc phẫu thuật, làm giảm sản xuất lactase tạm thời. Các nguyên nhân bao gồm:

• Nhiễm trùng đường ruột (ví dụ: viêm dạ dày ruột cấp tính).
• Bệnh Celiac (không dung nạp gluten).
• Bệnh Crohn hoặc các bệnh viêm ruột khác.
• Sử dụng một số loại thuốc.
• Sau phẫu thuật ruột.
• Trong nhiều trường hợp, khi nguyên nhân gây tổn thương ruột được điều trị, khả năng sản xuất lactase có thể phục hồi.

1. Thiếu hụt lactase bẩm sinh (Congenital lactase deficiency): Đây là một tình trạng cực kỳ hiếm gặp, di truyền theo gen lặn, trong đó trẻ sơ sinh không sản xuất được lactase ngay từ khi sinh ra. Trẻ sơ sinh mắc bệnh này sẽ có triệu chứng nghiêm trọng ngay sau khi bú sữa mẹ hoặc sữa công thức chứa lactose.

Triệu chứng của chứng không dung nạp lactose

Khi lactose không được phân hủy bởi lactase, nó đi thẳng xuống ruột già. Tại đây, lactose không tiêu hóa được sẽ bị vi khuẩn đường ruột lên men, tạo ra khí và axit, dẫn đến các triệu chứng khó chịu. Các biểu hiện phổ biến bao gồm:

• Đầy hơi, chướng bụng: Do sự tích tụ khí (hydro, carbon dioxide, metan) được tạo ra bởi vi khuẩn.
• Đau quặn bụng: Thường là đau âm ỉ hoặc quặn thắt ở vùng bụng dưới.
• Tiêu chảy: Lactose không được hấp thụ làm tăng áp lực thẩm thấu trong ruột, kéo nước vào lòng ruột, dẫn đến phân lỏng.
• Buồn nôn và nôn: Ít phổ biến hơn nhưng có thể xảy ra ở một số người.
• Đánh hơi nhiều: Do lượng khí tăng lên.

Các triệu chứng này thường xuất hiện từ 30 phút đến vài giờ sau khi tiêu thụ sữa hoặc các sản phẩm từ sữa, và mức độ nghiêm trọng phụ thuộc vào lượng lactose tiêu thụ và mức độ thiếu hụt lactase của mỗi người.

Chẩn đoán chứng không dung nạp lactose

Để xác định liệu các triệu chứng có phải do không dung nạp lactose hay không, bác sĩ có thể đề nghị một số xét nghiệm:

• Kiểm tra hơi thở Hydro (Hydrogen Breath Test): Đây là phương pháp phổ biến nhất. Sau khi uống một lượng lactose nhất định, người bệnh sẽ thở vào một thiết bị. Nếu không dung nạp lactose, vi khuẩn ruột già sẽ tạo ra hydro khi lên men lactose, lượng hydro này sẽ được hấp thụ vào máu và thải ra qua hơi thở.
• Xét nghiệm dung nạp lactose (Lactose Tolerance Test): Sau khi uống lactose, nồng độ glucose trong máu sẽ được đo. Nếu nồng độ glucose không tăng, điều đó cho thấy lactose không được phân hủy và hấp thụ.
• Xét nghiệm phân axit (Stool Acidity Test): Thường được sử dụng cho trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Lactose không tiêu hóa được sẽ tạo ra axit trong phân.
• Sinh thiết ruột non: Hiếm khi được sử dụng, chỉ khi nghi ngờ các bệnh lý ruột khác.

Kiểm soát và quản lý chứng không dung nạp lactose

Mặc dù không có cách chữa khỏi hoàn toàn thiếu hụt lactase nguyên phát, nhưng có nhiều cách để kiểm soát các triệu chứng một cách hiệu quả:

1. Hạn chế lượng sữa và sản phẩm từ sữa:

• Thử nghiệm và điều chỉnh: Mỗi người có một mức độ dung nạp lactose khác nhau. Bắt đầu bằng cách giảm lượng sản phẩm sữa tiêu thụ và dần dần tăng lên để xác định ngưỡng dung nạp của bản thân.
• Chia nhỏ khẩu phần: Thay vì uống một cốc sữa lớn, hãy chia nhỏ thành nhiều lần uống trong ngày.
• Kết hợp với thức ăn khác: Uống sữa trong bữa ăn có thể giúp làm chậm quá trình tiêu hóa và giảm triệu chứng.

1. Lựa chọn sản phẩm thay thế hoặc đã được xử lý:

• Sữa không lactose: Đây là sữa đã được xử lý để loại bỏ lactose hoặc thêm enzyme lactase vào.
• Sữa thực vật: Các loại sữa từ thực vật như sữa hạnh nhân, sữa đậu nành, sữa yến mạch, sữa gạo hoàn toàn không chứa lactose.
• Sản phẩm sữa lên men: Sữa chua và phô mai cứng thường có hàm lượng lactose thấp hơn sữa tươi vì vi khuẩn trong quá trình lên men đã tiêu thụ một phần lactose.
• Các sản phẩm bổ sung canxi: Nếu hạn chế sữa, cần đảm bảo đủ canxi từ các nguồn khác như rau xanh đậm (bông cải xanh, cải xoăn), cá mòi, cá hồi, đậu phụ, nước cam tăng cường canxi.

1. Sử dụng enzyme lactase bổ sung:

• Các viên nén hoặc giọt enzyme lactase có sẵn mà bạn có thể uống trước khi tiêu thụ các sản phẩm sữa. Enzyme này sẽ giúp phân hủy lactose trong ruột non, giống như lactase tự nhiên của cơ thể.
• Hiệu quả của các sản phẩm này có thể khác nhau ở mỗi người.

1. Tham khảo ý kiến chuyên gia dinh dưỡng:

• Một chuyên gia dinh dưỡng có thể giúp bạn xác định mức độ dung nạp lactose phù hợp, lên kế hoạch chế độ ăn uống cân bằng, đảm bảo đủ dưỡng chất trong khi vẫn kiểm soát được các triệu chứng.
• Họ cũng có thể giúp phân biệt không dung nạp lactose với các tình trạng tiêu hóa khác có triệu chứng tương tự, như dị ứng protein sữa bò.

Việc hiểu rõ lactose là gì, vai trò của nó và cách cơ thể xử lý, cùng với nguyên nhân và cách quản lý chứng không dung nạp lactose, là chìa khóa để duy trì một chế độ ăn uống lành mạnh và thoải mái cho những người bị ảnh hưởng.