Loại đường hiếm D-allulose có thể tạo cảm giác ngọt ngào mà không gây ra hiện tượng tăng đột biến đường huyết. Nguồn ảnh: Piyaset/iStock/Getty

Béo phì là một yếu tố nguy cơ chính gây ra các bệnh mãn tính như tiểu đường loại 2 và bệnh tim mạch. Tuy nhiên, đại dịch béo phì toàn cầu không có dấu hiệu chậm lại: số liệu do Tổ chức Y tế Thế giới báo cáo năm 2025 cho thấy gần một nửa số người trưởng thành trên thế giới bị thừa cân hoặc béo phì - tăng từ một phần tư ba thập kỷ trước.

Một trong những nguyên nhân cơ bản là sự mất cân bằng giữa lượng năng lượng nạp vào và lượng năng lượng tiêu hao.

Phần lớn năng lượng dư thừa đến từ đường được thêm vào chế độ ăn, chẳng hạn như sucrose, thường được gọi là đường ăn. Một phân tử sucrose bao gồm một phân tử D-glucose - loại đường chính mà các sinh vật sử dụng làm nguồn năng lượng - liên kết với một phân tử D-fructose, một loại đường thường có trong trái cây và mật ong.

Tuy nhiên, một số loại đường tự nhiên có thể có tác dụng giúp chống lại, thay vì gây ra, các vấn đề sức khỏe liên quan đến việc tiêu thụ quá mức.

Các nhà khoa học tại Nhật Bản đã nghiên cứu D-allulose, một loại đường hiếm chỉ được tìm thấy với lượng rất nhỏ trong các sản phẩm tự nhiên như quả sung, nho khô và siro cây phong. D-allulose đã trở nên nổi tiếng trong ngành công nghiệp như một chất tạo ngọt tự nhiên, ít calo.

“Động vật, bao gồm cả con người, đều có bản năng thèm đường,” Kazuya Akimitsu, một nhà sinh vật học thực vật tại Đại học Kagawa ở Shikoku, Nhật Bản, cho biết. Ông nói thêm rằng các loại đường hiếm có thể là một phương pháp mới quan trọng giúp mọi người thỏa mãn cơn thèm đường đồng thời giảm thiểu tăng cân, “trong thời điểm mà chỉ ăn uống lành mạnh và tập thể dục thôi không còn hiệu quả”.

Đường ít calo

D-allulose là một trong 53 loại đường hiếm, chiếm chưa đến 1% tổng số đường tự nhiên. Mục đích tiến hóa của các loại đường này vẫn còn là một bí ẩn.

Cấu trúc phân tử của D-allulose giống hệt với D-fructose ngoại trừ việc nó có thêm một nhóm hydroxyl (−OH) gắn vào một vị trí khác trong phân tử. Cấu trúc này đủ giống D-fructose để lưỡi chúng ta cảm nhận được vị ngọt, nhưng các tế bào của chúng ta không thể chuyển hóa nó thành năng lượng, Akimitsu giải thích. Điều này là do D-allulose đi vào các con đường xử lý đường trong tế bào, nhưng sau đó bị đình trệ trong quá trình sản sinh năng lượng; các enzyme ở giai đoạn sau không nhận ra nó là nhiên liệu có thể sử dụng được. Do đó, hầu hết D-allulose được thải ra ngoài qua nước tiểu, phần còn lại đi qua đường tiêu hóa, cung cấp rất ít calo cho cơ thể.

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Kagawa đã hợp tác hơn 20 năm với các nhà nghiên cứu tại công ty Matsutani Chemical Industry Co., Ltd, đơn vị sản xuất và kinh doanh D-allulose.

Nhờ công trình tiên phong của Ken Izumori và các cộng sự, các nhà nghiên cứu đã có thể tổng hợp nhân tạo tất cả các loại đường hiếm đã biết, một số ở quy mô công nghiệp, thông qua một chuỗi phản ứng enzyme.

Nhiều lợi ích

Sau khi Izumori và các đồng nghiệp thành công trong việc tổng hợp các loại đường hiếm vào những năm 2000, D-allulose bắt đầu thu hút sự chú ý như một chất thay thế tự nhiên, ít calo cho đường sucrose. Nó có thể được dùng thay thế sucrose trong nấu ăn và không có vị khó chịu sau khi ăn như một số chất tạo ngọt khác.

Tuy nhiên, gần đây, các nhà khoa học bắt đầu đặt câu hỏi liệu công dụng của nó có vượt ra ngoài việc chỉ giúp giảm lượng calo nạp vào hay không. Các nghiên cứu trên chuột cho thấy D-allulose có thể tác động đến bệnh tiểu đường và béo phì thông qua nhiều cơ chế khác nhau, có khả năng cải thiện một số yếu tố nguy cơ liên quan.

Trong nghiên cứu trên động vật này, D-allulose dường như giúp giảm sự tăng đột biến lượng đường trong máu sau bữa ăn, một yếu tố nguy cơ được công nhận đối với các biến chứng mạch máu liên quan đến bệnh tiểu đường 2. Các nhà nghiên cứu cho rằng điều này là do cấu trúc tương tự với D-fructose khiến nó cạnh tranh với D-fructose để giành lấy các phân tử vận ​​chuyển đường vào tế bào trong ruột, làm chậm tốc độ đường có hàm lượng calo cao đi vào máu.

Theo một nghiên cứu khác do các nhà khoa học Đại học Kagawa dẫn đầu, nó cũng có thể giúp điều chỉnh lượng đường trong máu ở chuột bằng cách tăng độ nhạy cảm với insulin, hormone chịu trách nhiệm hạ đường huyết, và bảo vệ các tế bào trong tuyến tụy sản xuất hormone này .

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy mối liên hệ tiềm tàng giữa D-allulose, khả năng kiểm soát sự thèm ăn và quá trình đốt cháy chất béo trong các nghiên cứu trên động vật.

Ruột của những con chuột tiêu thụ D-allulose tiết ra nhiều peptide giống glucagon-1 (GLP-1) hơn, một loại hormone điều chỉnh việc ăn uống, sự thèm ăn và cảm giác đói. Do đó, những con chuột ăn ít hơn và có mức đường huyết được điều chỉnh tốt hơn sau khi được cho ăn 4. Một nghiên cứu khác cho thấy D-allulose có thể thúc đẩy quá trình đốt cháy chất béo ở chuột bằng cách tăng cường tiêu hao năng lượng 5 .

Akimitsu lập luận: “Sự gián đoạn trong quá trình chuyển hóa đường bình thường có thể khiến các tế bào gửi tín hiệu đến nhiều con đường khác nhau, cuối cùng dẫn đến điều hòa lượng đường trong máu, tiết GLP-1 và đốt cháy chất béo, có thể kích hoạt phản ứng thiếu ăn nhẹ, thúc đẩy cơ thể sử dụng lượng mỡ dự trữ.”

Công ty Matsutani Chemical và các nhà nghiên cứu của họ, hợp tác với các nhà hóa học của Đại học Kagawa, đã sản xuất D-allulose với số lượng lớn kể từ khi phát hiện ra các enzyme từ vi khuẩn Arthrobacter globiformis có khả năng chuyển đổi fructose thành D-allulose vào năm 1991. Loại đường này đã được Ủy ban An toàn Thực phẩm Nhật Bản phê duyệt cho tiêu dùng và đã được bán tại đây từ năm 2010.

Trên phạm vi quốc tế, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phê duyệt loại đường này vào năm 2012 và coi nó là "được công nhận là an toàn". Thông qua hợp tác với các nhà sản xuất địa phương tại vùng trồng ngô của Hoa Kỳ, D-allulose hiện đang được phân phối và bán như một chất tạo ngọt ở 17 quốc gia.

Akimitsu cho rằng các loại đường hiếm sẽ không bao giờ thay thế hoàn toàn các loại đường phổ biến hơn như sucrose, nhưng chúng có thể được sử dụng để cải thiện cách carbohydrate từ chế độ ăn uống của chúng ta ảnh hưởng đến cơ thể.

Ông ủng hộ ý tưởng pha trộn sucrose và D-allulose để duy trì độ ngọt đồng thời có đủ D-allulose để trung hòa một số tác động tiêu cực của sucrose trong chế độ ăn của những người thừa cân hoặc béo phì. Akimitsu tin rằng cách tiếp cận như vậy có thể giúp giảm thiểu bệnh tiểu đường, béo phì và các vấn đề sức khỏe liên quan.

Mặc dù D-allulose hiện là loại đường hiếm chủ yếu được bán trên thị trường, nhưng khoảng 80 nhà nghiên cứu tại Đại học Kagawa và Viện Nghiên cứu và Giáo dục Đường Hiếm Quốc tế trực thuộc trường đang tìm hiểu xem các loại đường hiếm khác có thể mang lại lợi ích gì cho xã hội.

Điều này không chỉ giới hạn ở lĩnh vực dinh dưỡng. Akimitsu cho biết thêm, D-allulose cũng đang cho thấy tiềm năng trong các ứng dụng y tế, nông nghiệp như một loại hóa chất nông nghiệp và như một chất phụ gia trong bê tông để ngăn ngừa quá trình đông cứng nhanh.

Theo Izumori, các loại đường hiếm đã tồn tại hàng triệu năm. "Điều đó khiến tôi nghĩ rằng chúng hẳn phải có chức năng nào đó mang lại lợi ích cho sinh vật sống."