a. Tính chất chống oxy hóa và chống viêm
Polyphenol có trong sô cô la đóng vai trò quan trọng trong việc mang lại những tác dụng có lợi cho cơ thể. Hoạt động chống oxy hóa của các sản phẩm ca cao và sô cô la được xác định bởi các hợp chất flavonoid, chẳng hạn như catechin, epicatechin và procyanidin. Cấu trúc ba vòng độc đáo của các hợp chất này mang lại khả năng trung hòa các loài oxy phản ứng, liên kết các ion Fe 2+ và Cu + , ức chế hoạt động của enzym và tăng cường khả năng chống oxy hóa nội sinh của cơ thể
Tiêu thụ sô cô la đen có hàm lượng ca cao cao góp phần hấp thụ một lượng lớn các hợp chất hoạt tính sinh học, cũng như các nguyên tố đa lượng và vi lượng thiết yếu, theo dữ liệu khoa học, có tác động tích cực đến sức khỏe con người
Hàm lượng ca cao cao hơn trong sô cô la tương quan với mức tăng của các hợp chất phenolic, đóng vai trò chính trong việc trung hòa các gốc tự do và giảm stress oxy hóa.
Trong cơ thể sống, hoạt động chống oxy hóa của flavonoid có thể bị giảm do tương tác với các thành phần thực phẩm khác. Các nghiên cứu cho thấy sô cô la đen không phải sữa làm tăng đáng kể hoạt động chống oxy hóa.
Tính chất chống oxy hóa của sô cô la có thể giúp làm giảm tác động tiêu cực của ngộ độc độc tố với muối kim loại nặng. Một nghiên cứu gần đây cho thấy việc dùng đồng thời sô cô la với cadmium clorua (CdCl2) ở chuột dẫn đến giảm đáng kể tổn thương DNA, giảm apoptosis và hoại tử tế bào, cũng như giảm stress oxy hóa và phục hồi chức năng ty thể Những kết quả này cho thấy tiềm năng đáng kể của các sản phẩm sô cô la trong việc làm giảm độc tính do cadmium gây ra.
Ngoài polyphenol, ca cao và các dẫn xuất của nó còn chứa các hợp chất hoạt tính sinh học như methylxanthine (caffeine, theobromine), peptide và khoáng chất, có thể có tác dụng tăng cường và ức chế các đặc tính chống oxy hóa. Nghiên cứu cho thấy rằng mức độ tác dụng có lợi của ca cao có thể phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm khả dụng sinh học của polyphenol, trạng thái chống oxy hóa ban đầu của cơ thể và tình trạng sức khỏe của những người tham gia nghiên cứu.
Ngoài ra, các nghiên cứu xác nhận tác dụng chống viêm và điều hòa miễn dịch của các sản phẩm ca cao. Việc tiêu thụ ca cao trong thời gian dài có lợi cho khả năng miễn dịch toàn thân và đường ruột ở chuột. Nghiên cứu trong lĩnh vực này cho thấy liều ca cao cao ở động vật non thúc đẩy hoạt hóa phản ứng miễn dịch loại T-helper 1 (Th1) và làm tăng số lượng tế bào lympho T γδ trong ruột, đồng thời làm giảm sản xuất kháng thể.
Do đó, các sản phẩm sô cô la có hàm lượng ca cao cao có tác dụng chống oxy hóa và chống viêm rõ rệt. Tuy nhiên, cần phải nghiên cứu thêm, bao gồm các thử nghiệm lâm sàng dài hạn liên quan đến nhiều nhóm dân số khác nhau, để hiểu đầy đủ về cơ chế tác động của chúng lên cơ thể và tối ưu hóa việc sử dụng các sản phẩm này trong việc phòng ngừa và điều trị bệnh.
b. Tác động đến hệ thống tim mạch
Theo dữ liệu thu được trong quá trình nghiên cứu thực nghiệm và lâm sàng sử dụng các sản phẩm từ ca cao và sô cô la, người ta đã xác định rằng những sản phẩm giàu flavanol này đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tim và duy trì sức khỏe của hệ thống mạch máu.
Các tác dụng chính của sô cô la bao gồm hoạt động chống oxy hóa, cải thiện chức năng nội mô do giãn mạch, giảm huyết áp, ức chế kết tập tiểu cầu, giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch vành, suy tim và bệnh mạch máu não, cũng như giảm mức độ nghiêm trọng của các quá trình viêm
Kết quả của các nghiên cứu ngẫu nhiên ngắn hạn cho thấy việc tiêu thụ sô cô la ở mức độ vừa phải có tác dụng chống viêm và chống tiểu cầu, đồng thời giúp tăng mức HDL và giảm quá trình oxy hóa LDL
Tác dụng có lợi của sô cô la đối với hệ tim mạch có liên quan đến hoạt động sinh học của flavanol và procyanidin, được tìm thấy với số lượng đáng kể trong ca cao và các sản phẩm từ ca cao
Các đặc tính bảo vệ của các hợp chất này trong các bệnh tim mạch là do khả năng bẫy các gốc tự do và tạo phức với kim loại và tương tác với lipid và protein, như đã được xác nhận bởi các nghiên cứu trong ống nghiệm và trên cơ thể sống
Do đó, mức độ flavanol và procyanidin được quan sát thấy trong các mô của người và động vật có mối tương quan với các đặc tính chống oxy hóa và bảo vệ tim của chúng
Các nghiên cứu trong lĩnh vực này đã chỉ ra rằng liều lượng flavanol cao có thể gia tăng hoặc phục hồi giãn mạch phụ thuộc vào nội mô trong cả ngắn hạn và dài hạn ở nhiều nhóm bệnh nhân. Các nhóm này bao gồm những cá nhân khỏe mạnh có các yếu tố nguy cơ tim mạch (ví dụ: hút thuốc, tăng huyết áp, tăng cholesterol máu hoặc đái tháo đường), người được ghép tim và những bệnh nhân có bệnh động mạch vành rõ ràng trên lâm sàng. Việc tiêu thụ sô cô la có hàm lượng flavanol cao cũng dẫn đến những cải thiện đáng kể trong giãn mạch do dòng chảy trong cả ngắn hạn (2 giờ) và dài hạn (4 tuần) ở những bệnh nhân bị suy tim, so với mẫu sô cô la đối chứng
Kết quả từ một thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng giả dược khác ( n = 84) cho thấy việc tiêu thụ 2 g sô cô la đen (70% ca cao) hàng ngày trong sáu tháng đã làm giảm độc tính di truyền bằng cách giảm tổn thương DNA và duy trì tính toàn vẹn của nhân tế bào, có liên quan đến hoạt động chống oxy hóa của flavonoid. Ngoài ra, những cải thiện về các thông số sinh hóa (giảm tổng lượng cholesterol, triglyceride và cholesterol LDL) và các thông số nhân trắc học (giảm chu vi vòng eo) đã được ghi nhận, xác nhận vai trò tiềm tàng của sô cô la đen trong việc giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch và hội chứng chuyển hóa.
Flavanol trong Theobroma cacao góp phần tạo nên vị đắng và chát của sô cô la và các sản phẩm thường bị che lấp thông qua quá trình chế biến chuyên sâu và việc bổ sung các chất tạo hương vị.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các đặc tính của sô cô la đen thay đổi tùy thuộc vào thành phần và công nghệ sản xuất của nó, điều này đặt ra những thách thức trong việc đánh giá các lợi ích sức khỏe tiềm ẩn của nó
Quá trình chế biến công nghệ các sản phẩm ca cao ảnh hưởng đến hàm lượng flavonoid đơn phân [(+)-catechin và (−)-epicatechin] và flavanol (quercetin và các dẫn xuất của nó). Đặc biệt, quá trình chế biến kiềm dẫn đến giảm 60% tổng hàm lượng flavonoid, với mức mất mát cao nhất được quan sát thấy đối với (−)-epicatechin (67%) và quercetin (86%), cho thấy tác động của quá trình chế biến đối với khả dụng sinh học của polyphenol cũng như đặc tính chống oxy hóa và bảo vệ tim mạch
Với những phát hiện này, một nghiên cứu toàn diện về tất cả các giai đoạn chế biến và phát triển các sản phẩm sô cô la được tối ưu hóa để giữ lại hợp chất hoạt tính sinh học có thể tăng cường tác dụng tích cực của chúng đối với sức khỏe, bao gồm điều hòa trao đổi chất, hoạt động chống oxy hóa và lợi ích bảo vệ tim mạch.
c. Tác động đến chức năng nhận thức
Các loại thực phẩm chức năng khác nhau có thể có tác dụng khác nhau đối với chức năng não. Việc xác định các chất dinh dưỡng cụ thể và phân tích tác dụng sinh học của chúng cho phép phát triển các biện pháp can thiệp chế độ ăn uống dựa trên bằng chứng nhằm tối ưu hóa sức khỏe thần kinh và cải thiện chức năng nhận thức
Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng việc tiêu thụ thực phẩm giàu flavanol có tác dụng thần kinh sinh học đáng kể, góp phần cải thiện khả năng học tập, trí nhớ và chức năng nhận thức nói chung
Như đã đề cập trước đó, các sản phẩm ca cao và sô cô la là nguồn flavonoid dồi dào, đặc biệt là flavanol, có đặc tính chống oxy hóa và chống viêm mạnh. Ngoài những lợi ích về tim mạch đã được ghi chép rõ ràng, nghiên cứu gần đây đã tập trung vào vai trò của chúng trong việc điều chỉnh các chức năng nhận thức thần kinh, chẳng hạn như trí nhớ, sự chú ý và tính linh hoạt về nhận thức, cung cấp những hiểu biết mới về các ứng dụng tiềm năng của chúng trong dinh dưỡng hướng đến sức khỏe.
Kết quả của các nghiên cứu riêng lẻ xác nhận rằng cả việc tiêu thụ ca cao và các sản phẩm từ ca cao trong thời gian ngắn và dài hạn đều có tác động tích cực đến nhiều chức năng nhận thức khác nhau
Trong trường hợp tiêu thụ ca cao các tác dụng có lợi được quan sát thấy có thể liên quan đến việc tăng lưu lượng máu não và tăng oxy hóa não. Trong trường hợp tiêu thụ flavanol ca cao ở những người trẻ tuổi, người ta quan sát thấy sự cải thiện về hiệu suất nhận thức, cũng như sự gia tăng nồng độ các yếu tố dinh dưỡng thần kinh.
Xét đến dữ liệu được trình bày, ca cao và sô cô la đen có thể có tác dụng có lợi cho người cao tuổi, góp phần cải thiện và phục hồi khả năng dẫn truyền thần kinh mạch máu. Tác dụng bảo vệ lâu dài của ca cao đối với chức năng nhận thức có thể rõ rệt hơn ở những cá nhân có dấu hiệu sớm của suy giảm nhận thức hoặc có nguy cơ phát triển suy giảm nhận thức cao hơn so với người lớn tuổi có khả năng nhận thức được bảo tồn
d. Tác động đến sức khỏe đường ruột
Tiềm năng của sô cô la trong việc cải thiện sức khỏe cảm xúc cũng liên quan đến việc điều chỉnh hệ vi khuẩn đường ruột, bao gồm sự gia tăng tính đa dạng và thay đổi về số lượng các loài chính, làm nổi bật tầm quan trọng của trục ruột-não trong việc điều hòa tâm trạng
Sô cô la đen, chứa protein ca cao và chất xơ trong chế độ ăn uống, thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn sản xuất butyrate
(ví dụ: Faecalibacterium , Megamonas , Roseburia ), cải thiện sức khỏe đường ruột. Hơn nữa, việc tiêu thụ sô cô la đen có thể đem lại những thay đổi tích lũy trong quá trình bài tiết các chất chuyển hóa của vi khuẩn, bao gồm sự gia tăng m-hydroxyphenylacetate và sự giảm phenylacetylglutamine và p-Cresyl sulfate, chứng tỏ sự thích nghi của hệ vi khuẩn đường ruột với các thành phần của sô cô la.
Polyphenol ca cao tương tác với hệ vi khuẩn đường ruột, điều chỉnh thành phần của nó và tạo ra tác dụng tiền sinh học và điều hòa miễn dịch, giúp cải thiện sức khỏe của ruột và toàn bộ cơ thể
Hệ vi khuẩn đường ruột và polyphenol tương tác trong một cơ chế phức tạp ảnh hưởng đến sức khỏe của vật chủ: polyphenol điều chỉnh thành phần của hệ vi khuẩn, kích thích sự phát triển của vi khuẩn có lợi và ức chế vi sinh vật gây bệnh, và ngược lại, hệ vi khuẩn này làm tăng khả dụng sinh học của polyphenol, chuyển đổi chúng thành chất chuyển hóa có hoạt tính sinh học. Polyphenol thúc đẩy sản xuất axit béo chuỗi ngắn, giúp tăng cường hàng rào ruột, giảm viêm và điều chỉnh các quá trình trao đổi chất.
Quá trình chuyển hóa polyphenol ca cao của hệ vi sinh vật đường ruột dẫn đến sự hình thành các chất chuyển hóa có hoạt tính sinh học như axit hydroxyphenylpropionic và phenylacetic, được tìm thấy trong dịch sinh học và có thể có tác dụng chống viêm
Trong quá trình rang hạt ca cao và sản xuất sô cô la, melanoidin được hình thành, được lên men tích cực bởi vi khuẩn đường ruột sau 5 giờ, tạo ra axit béo chuỗi ngắn (SCFA) và axit béo chuỗi nhánh (BCFA). Melanoidin ca cao góp phần cải thiện sự cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột bằng cách kích thích sự phát triển của vi khuẩn không gây bệnh như Bacteroides sp. và tăng cường sản xuất SCFA và BCFA, có tác dụng kháng khuẩn gián tiếp của chúng.
Theobromine có trong sô cô la ức chế sự phát triển của một số nhóm vi khuẩn, bao gồm Firmicutes , Bifidobacterium spp. và E. coli , đồng thời thúc đẩy sự gia tăng số lượng các loài khác, chẳng hạn như Erysipelotrichaceae và Candidatus Arthromitus , và kích thích tổng hợp axit butyric, làm nổi bật vai trò của nó trong việc điều chỉnh môi trường ruột và hoạt động trao đổi chất
Trong trường hợp này, polyphenol ca cao và chất xơ trong chế độ ăn uống tương tác với theobromine, tạo thành một hiệu ứng phức tạp khác với tác dụng của từng thành phần riêng lẻ, mở ra triển vọng mới cho việc nghiên cứu ca cao và sô cô la như một sản phẩm chức năng để duy trì sức khỏe đường ruột và kiểm soát cân nặng cơ thể.
Kết luận
Chức năng hóa các sản phẩm sô cô la là một lĩnh vực đầy hứa hẹn trong ngành công nghiệp thực phẩm, đáp ứng các yêu cầu hiện đại về sản xuất các sản phẩm thực phẩm có đặc tính tiêu dùng được cải thiện và tập trung vào chức năng.
Những thành tựu hiện đại trong khoa học và kỹ thuật thực phẩm giúp có thể thay đổi thành phần của sô cô la, giảm hàm lượng đường và chất béo, cũng như làm giàu các sản phẩm bằng các thành phần hoạt tính sinh học, giúp ngăn ngừa các bệnh mãn tính và cải thiện sức khỏe tổng thể.
Nhiều nghiên cứu đã xác nhận tính chất chống oxy hóa, chống viêm và bảo vệ tim của sô cô la truyền thống do hàm lượng cao các sản phẩm ca cao. Những tính chất này là do sự hiện diện của flavonoid, giúp giảm căng thẳng oxy hóa, cải thiện chức năng nội mô mạch máu và giảm nguy cơ phát triển các bệnh tim mạch. Ngoài ra, tác dụng tích cực của sô cô la đối với chức năng nhận thức đã được chứng minh, điều này được giải thích bằng tác dụng bảo vệ thần kinh của các thành phần hoạt tính sinh học của ca cao.
Vì vậy, việc sử dụng các thành phần hoạt tính sinh học mở ra triển vọng mới cho sự phát triển của các sản phẩm thực phẩm chức năng sáng tạo hướng tới lối sống lành mạnh.
