cơ chế caffeine và đường huyết

Cà phê và đường huyết: Caffeine, insulin và chuyển hóa glucose

Cà phê có làm tăng đường huyết không? Vì sao caffeine có thể ảnh hưởng đến độ nhạy insulin trong ngắn hạn, trong khi nhiều nghiên cứu theo dõi dài hạn lại ghi nhận mối liên hệ giữa thói quen uống cà phê và nguy cơ mắc đái tháo đường type 2 thấp hơn? Để hiểu vấn đề này, cần phân biệt tác động của caffeine, các hợp chất tự nhiên trong cà phê và những thành phần được thêm vào đồ uống như đường, sữa đặc hoặc si-rô.

1. Glucose và insulin hoạt động như thế nào?

Glucose là nguồn năng lượng quan trọng của cơ thể. Sau khi ăn thực phẩm chứa carbohydrate, hệ tiêu hóa phân giải carbohydrate thành các phân tử đường đơn, trong đó có glucose, rồi đưa chúng vào máu. Nồng độ glucose máu được điều hòa bởi nhiều cơ chế, bao gồm hoạt động của insulin và glucagon, quá trình gan sản xuất glucose và mức độ sử dụng glucose của các mô.

Insulin có vai trò gì?

Insulin là hormone do tế bào beta của tuyến tụy tiết ra. Khi glucose máu tăng sau bữa ăn, insulin giúp điều phối việc sử dụng và dự trữ năng lượng. Hormone này thúc đẩy các mô như cơ và mô mỡ tiếp nhận glucose thông qua những cơ chế tín hiệu tế bào, đồng thời góp phần điều hòa quá trình gan sản xuất và giải phóng glucose.

Độ nhạy insulin là gì?

Độ nhạy insulin mô tả mức độ đáp ứng của cơ thể với insulin. Khi độ nhạy insulin giảm, cơ thể có thể cần nhiều insulin hơn để tạo ra hiệu quả điều hòa glucose tương đương. Nếu tình trạng này kéo dài và khả năng bù trừ của tuyến tụy không còn đáp ứng đủ, nguy cơ tăng đường huyết và đái tháo đường type 2 có thể tăng.

Phân biệt ba khái niệm

Glucose máu: Nồng độ glucose trong máu tại thời điểm đo.

Insulin: Hormone tham gia điều hòa việc sử dụng, dự trữ và sản xuất glucose.

Độ nhạy insulin: Mức độ đáp ứng của các mô trước tín hiệu insulin.

Ba khái niệm có liên quan nhưng không đồng nghĩa. Một lần đo glucose đơn lẻ không thể phản ánh đầy đủ toàn bộ hoạt động chuyển hóa.

2. Caffeine tác động đến đường huyết trong ngắn hạn

Caffeine là hợp chất thuộc nhóm methylxanthine, có tác động kích thích hệ thần kinh trung ương. Cơ chế quan trọng của caffeine là đối kháng thụ thể adenosine. Ngoài ảnh hưởng đến trạng thái tỉnh táo, caffeine còn có thể tác động đến hệ thần kinh giao cảm và các tín hiệu sinh lý liên quan đến chuyển hóa năng lượng.

Caffeine có thể làm giảm độ nhạy insulin

Một số thử nghiệm lâm sàng cho thấy caffeine có thể làm giảm độ nhạy insulin trong ngắn hạn. Khi đó, cơ thể có thể cần đáp ứng insulin lớn hơn để xử lý cùng một lượng glucose trong những điều kiện nghiên cứu cụ thể. Tác động này có thể liên quan đến ảnh hưởng của caffeine lên thụ thể adenosine và hoạt động của các tín hiệu điều hòa chuyển hóa.

Một tổng quan hệ thống về các thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng ở người mắc đái tháo đường được công bố năm 2013 ghi nhận caffeine có thể ảnh hưởng bất lợi đến một số chỉ số glucose và độ nhạy insulin trong những điều kiện nghiên cứu được xem xét. Tuy nhiên, số lượng nghiên cứu còn hạn chế, liều caffeine và thiết kế nghiên cứu khác nhau, nên không thể áp dụng nguyên xi kết quả cho mọi người uống cà phê.

Cần phân biệt tác động của caffeine được sử dụng riêng trong một thử nghiệm với tác động của một khẩu phần cà phê thông thường. Hai điều kiện này không nhất thiết tạo ra đáp ứng sinh lý giống nhau.

3. Các hợp chất trong cà phê và chuyển hóa glucose

Tác động của Caffeine có thể làm giảm độ nhạy insulin tạm thời ở một số điều kiện nghiên cứu

Cà phê là một hỗn hợp hóa học phức tạp, không chỉ gồm caffeine. Hạt cà phê chứa các hợp chất phenolic như axit chlorogenic, trigonelline và nhiều tiền chất có thể biến đổi trong quá trình rang. Hàm lượng các hợp chất này phụ thuộc vào giống cà phê, điều kiện canh tác, sơ chế, mức rang và phương pháp phân tích.

Caffeine

Có thể ảnh hưởng đến đáp ứng insulin và glucose trong ngắn hạn. Tác động phụ thuộc vào liều, thời điểm sử dụng và đặc điểm chuyển hóa của người uống.

Axit chlorogenic

Là nhóm hợp chất phenolic được nghiên cứu về các cơ chế tiềm năng liên quan đến chuyển hóa glucose và stress oxy hóa. Kết quả tiền lâm sàng không đồng nghĩa với hiệu quả điều trị đã được xác nhận ở người.

Trigonelline

Là hợp chất tự nhiên trong cà phê. Hàm lượng trigonelline có thể thay đổi trong quá trình rang do các phản ứng nhiệt.

Melanoidin

Là nhóm hợp chất hình thành trong các phản ứng hóa học khi rang cà phê, bao gồm phản ứng Maillard. Nhóm này có thành phần và tính chất hóa học đa dạng.

Axit chlorogenic và những giả thuyết về chuyển hóa

Axit chlorogenic là tên gọi của một nhóm hợp chất phenolic có trong cà phê. Các nghiên cứu tiền lâm sàng đã khảo sát khả năng những hợp chất này ảnh hưởng đến quá trình tiêu hóa carbohydrate, các tín hiệu tế bào và hoạt động chuyển hóa glucose.

Tuy nhiên, kết quả trong tế bào hoặc động vật không tự động chứng minh rằng uống cà phê sẽ tạo ra hiệu quả tương đương ở người. Liều sử dụng, khả năng hấp thu, chuyển hóa tại ruột và gan, cũng như dạng hợp chất trong thí nghiệm có thể khác với cà phê được pha để uống.

Không nên quy mọi tác động cho một hợp chất

Khi đánh giá mối liên hệ giữa cà phê và sức khỏe chuyển hóa, cần xem xét toàn bộ hỗn hợp hợp chất trong cà phê, cách pha, khẩu phần và các yếu tố lối sống. Hiện chưa có cơ sở để quy tất cả mối liên hệ quan sát được cho caffeine hoặc axit chlorogenic riêng lẻ.

4. Uống cà phê thường xuyên và nguy cơ đái tháo đường type 2

Bằng chứng từ các nghiên cứu theo dõi dài hạn

Nhiều nghiên cứu đoàn hệ đã theo dõi thói quen uống cà phê của người trưởng thành trong nhiều năm và đánh giá mối liên hệ với nguy cơ mắc đái tháo đường type 2. Một phân tích gộp công bố năm 2014 trên tạp chí Diabetes Care tổng hợp 28 nghiên cứu tiến cứu, gồm 1.109.272 người tham gia và 45.335 trường hợp đái tháo đường type 2.

Phân tích này ghi nhận mối liên hệ nghịch giữa lượng cà phê tiêu thụ và nguy cơ mắc bệnh: nhóm uống cà phê nhiều hơn nhìn chung có nguy cơ được quan sát thấp hơn nhóm uống ít hoặc hiếm khi uống. Mối liên hệ cũng được ghi nhận trong các phân tích về cà phê có caffeine và cà phê khử caffeine.

Một tổng quan hệ thống và phân tích gộp của Carlström và Larsson, công bố năm 2018, cũng ghi nhận mối liên hệ giữa tiêu thụ cà phê và nguy cơ đái tháo đường type 2 thấp hơn trong các nghiên cứu tiến cứu.

Mối liên hệ không đồng nghĩa với quan hệ nhân quả

Phần lớn bằng chứng về nguy cơ mắc bệnh đến từ nghiên cứu quan sát. Những nghiên cứu này có thể phát hiện mối liên hệ nhưng không loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng của các yếu tố gây nhiễu như chế độ ăn, hoạt động thể chất, hút thuốc, giấc ngủ và những đặc điểm sức khỏe khác.

Vì vậy, không thể kết luận rằng uống nhiều cà phê chắc chắn ngăn ngừa đái tháo đường type 2. Cũng không thể sử dụng các kết quả quan sát để xác định một lượng cà phê tối ưu cho tất cả mọi người.

Vì sao cà phê khử caffeine cũng có mối liên hệ tương tự?

Việc cả cà phê có caffeine và cà phê khử caffeine đều được ghi nhận có mối liên hệ nghịch với nguy cơ đái tháo đường type 2 gợi ý rằng caffeine không phải yếu tố duy nhất có liên quan. Các hợp chất khác trong cà phê có thể góp phần, nhưng dữ liệu quan sát chưa đủ để xác định chính xác cơ chế hoặc mức đóng góp của từng hợp chất.

5. Đường, sữa đặc và si-rô làm thay đổi đồ uống ra sao?

Khi đánh giá tác động của cà phê lên đường huyết, cần phân biệt cà phê nguyên chất với đồ uống có thêm thành phần chứa carbohydrate. Caffeine và các hợp chất tự nhiên trong cà phê không giống với lượng đường được bổ sung trong quá trình pha chế.

Cà phê đen không đường

Cà phê đen nguyên chất thường cung cấp rất ít năng lượng và lượng carbohydrate không đáng kể trong khẩu phần thông thường. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa caffeine chắc chắn không ảnh hưởng đến đáp ứng glucose hoặc insulin.

Cà phê sữa đặc

Sữa đặc có đường cung cấp carbohydrate từ đường bổ sung và đường tự nhiên trong sữa. Lượng sử dụng càng lớn thì tổng lượng đường và năng lượng của đồ uống thường càng cao. Do đó, một ly cà phê sữa đặc có thể tạo ra đáp ứng chuyển hóa khác với cà phê đen không đường.

Si-rô, kem ngọt và các thành phần bổ sung

Si-rô tạo vị, kem ngọt, bột pha sẵn và một số loại topping có thể làm tăng lượng đường, chất béo hoặc năng lượng. Giá trị thực tế phụ thuộc vào công thức và khẩu phần của từng đồ uống. Không thể đánh giá chính xác chỉ từ tên gọi như latte, bạc xỉu hoặc cà phê đá.

Khi xem xét một ly cà phê, hãy kiểm tra

  • Lượng cà phê và hàm lượng caffeine ước tính.
  • Lượng đường hoặc si-rô được thêm vào.
  • Loại sữa và lượng sữa sử dụng.
  • Thể tích khẩu phần và các thành phần bổ sung khác.

Nếu mục tiêu là kiểm soát lượng đường tiêu thụ, công thức tổng thể của đồ uống quan trọng hơn việc chỉ nhìn vào tên loại cà phê.

6. Arabica, Robusta, mức rang và phương pháp pha

  • Arabica và Robusta

Arabica (Coffea arabica) và Robusta (Coffea canephora) có thành phần hóa học khác nhau. Nhìn chung, Robusta thường có hàm lượng caffeine cao hơn Arabica khi so sánh nguyên liệu khô, nhưng giá trị thực tế thay đổi theo giống, lô hạt và điều kiện canh tác.

Không thể từ đó kết luận rằng Robusta chắc chắn làm tăng đường huyết nhiều hơn Arabica. Cần biết lượng caffeine thực tế trong khẩu phần và xét đến thành phần đồ uống, bữa ăn cùng phản ứng chuyển hóa của từng người.

  • Mức rang làm thay đổi thành phần hóa học

Trong quá trình rang, nhiều hợp chất tự nhiên trong hạt cà phê bị biến đổi. Axit chlorogenic và trigonelline có thể giảm hoặc chuyển hóa theo điều kiện rang; đồng thời, các phản ứng hóa học tạo ra những hợp chất mới, trong đó có melanoidin.

Mức độ thay đổi phụ thuộc vào nguyên liệu, đường cong rang và phương pháp phân tích. Không nên chỉ dựa vào màu hạt để khẳng định một mức rang chắc chắn tốt hơn cho đường huyết. Tương tự, màu rang không đủ để xác định chính xác hàm lượng caffeine trong một khẩu phần.

  • Phương pháp pha và khẩu phần

Espresso, phin và pour-over có thể tạo ra đồ uống khác nhau về thể tích, nồng độ và lượng caffeine trong mỗi khẩu phần. Nồng độ cao không nhất thiết đồng nghĩa với tổng lượng caffeine cao hơn một đồ uống có thể tích lớn hơn.

Bạn có thể tìm hiểu thêm tại Thư viện kiến thức cà phê SAVINA để mở rộng kiến thức về giống hạt, sơ chế, rang và pha chế. Khi đánh giá tác động đến đường huyết, cần xem xét cả phương pháp pha lẫn lượng đường, sữa và khẩu phần.

7. Cách thưởng thức cà phê có ý thức về đường huyết

  • Hiểu rõ thành phần đồ uống

Nếu muốn kiểm soát lượng đường tiêu thụ, hãy chú ý đến đường bổ sung, sữa đặc, si-rô và kích thước khẩu phần. Công thức giữa các cửa hàng có thể khác nhau, vì vậy không nên mặc định mọi ly cùng tên đều có giá trị dinh dưỡng giống nhau.

  • Theo dõi phản ứng cá nhân khi cần thiết

Người đang theo dõi đường huyết theo hướng dẫn chuyên môn có thể ghi lại loại cà phê, lượng uống, thời điểm sử dụng và kết quả đo theo kế hoạch đã thống nhất với nhân viên y tế. Một biến động đơn lẻ không đủ để kết luận rằng cà phê là nguyên nhân.

  • Không tự ý điều chỉnh thuốc

Người mắc đái tháo đường không nên tự giảm, ngừng hoặc thay đổi thuốc vì đọc được thông tin về cà phê. Đáp ứng glucose còn chịu ảnh hưởng của bữa ăn, thuốc, vận động, giấc ngủ và tình trạng sức khỏe. Nếu nhận thấy thay đổi đáng kể sau khi uống cà phê, hãy trao đổi với nhân viên y tế để được hướng dẫn phù hợp.

  • Đặt cà phê trong bối cảnh lối sống tổng thể

Chế độ ăn cân đối, hoạt động thể chất thường xuyên, giấc ngủ phù hợp và theo dõi sức khỏe định kỳ là những yếu tố quan trọng trong quản lý nguy cơ chuyển hóa. Cà phê chỉ là một phần của thói quen ăn uống và không thể thay thế các biện pháp phòng ngừa hoặc điều trị đã được khuyến nghị.

8. Câu hỏi thường gặp về cà phê và đường huyết

Uống cà phê đen có làm tăng đường huyết không?

Phản ứng không giống nhau ở tất cả mọi người. Caffeine có thể ảnh hưởng đến đáp ứng glucose và insulin trong một số điều kiện, nhưng mức độ thực tế còn phụ thuộc vào liều, thời điểm uống và tình trạng chuyển hóa của từng người.

Vì sao caffeine có thể ảnh hưởng đến insulin nhưng cà phê lại liên quan đến nguy cơ đái tháo đường thấp hơn?

Tác động cấp tính của caffeine và mối liên hệ dài hạn của thói quen uống cà phê là hai câu hỏi khác nhau. Cà phê chứa nhiều hợp chất, còn nghiên cứu quan sát có giới hạn trong việc xác định quan hệ nhân quả. Hiện chưa đủ cơ sở để quy mối liên hệ dài hạn cho riêng caffeine hoặc một hợp chất cụ thể.

Cà phê khử caffeine có tốt hơn cho đường huyết không?

Cà phê khử caffeine thường chứa ít caffeine hơn nhưng vẫn có thể còn một lượng nhỏ. Nghiên cứu quan sát ghi nhận cả cà phê có caffeine và cà phê khử caffeine đều có mối liên hệ với nguy cơ đái tháo đường type 2 thấp hơn. Điều này không chứng minh loại nào tốt hơn cho đường huyết của từng cá nhân.

Cà phê sữa đặc có khác cà phê đen không?

Có thể khác đáng kể vì sữa đặc có đường cung cấp carbohydrate và năng lượng. Khi quan tâm đến đường huyết, cần xem xét lượng đường và khẩu phần của toàn bộ đồ uống, không chỉ lượng caffeine.

Người mắc đái tháo đường có cần kiêng cà phê hoàn toàn không?

Không có khuyến nghị chung phù hợp với tất cả mọi người. Khả năng dung nạp caffeine, cách pha, lượng đường bổ sung, thuốc đang sử dụng và phản ứng glucose cá nhân đều cần được xem xét. Người đang điều trị nên trao đổi với nhân viên y tế nếu cần điều chỉnh thói quen uống cà phê.

Có nên uống nhiều cà phê để phòng đái tháo đường type 2?

Không nên tăng lượng cà phê chỉ với mục đích phòng bệnh. Mối liên hệ trong nghiên cứu quan sát không chứng minh rằng uống nhiều hơn sẽ chắc chắn giảm nguy cơ. Tiêu thụ caffeine quá mức có thể gây tác dụng không mong muốn, chẳng hạn mất ngủ, bồn chồn hoặc hồi hộp ở người nhạy cảm.

9. Tài liệu tham khảo khoa học

  1. Ding M, Bhupathiraju SN, Chen M, van Dam RM, Hu FB. (2014). Caffeinated and Decaffeinated Coffee Consumption and Risk of Type 2 Diabetes: A Systematic Review and a Dose-Response Meta-analysis. Diabetes Care, 37(2), 569–586. https://doi.org/10.2337/dc13-1203
  2. Carlström M, Larsson SC. (2018). Coffee consumption and reduced risk of developing type 2 diabetes: a systematic review with meta-analysis. Nutrition Reviews, 76(6), 395–417. https://doi.org/10.1093/nutrit/nuy014
  3. Reis CEG, Dórea JG, da Costa THM. (2019). Effects of coffee consumption on glucose metabolism: A systematic review of clinical trials. Journal of Traditional and Complementary Medicine, 9(3), 184–191. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6544578/
  4. Whitehead N, White H. (2013). Systematic review of randomised controlled trials of the effects of caffeine or caffeinated drinks on blood glucose concentrations and insulin sensitivity in people with diabetes mellitus. Journal of Human Nutrition and Dietetics, 26(2), 111–125. https://doi.org/10.1111/jhn.12033
  5. van Dam RM, Hu FB. (2005). Coffee consumption and risk of type 2 diabetes: a systematic review. JAMA, 294(1), 97–104. https://doi.org/10.1001/jama.294.1.97

Lưu ý: Bài viết nhằm cung cấp thông tin khoa học, không thay thế tư vấn, chẩn đoán hoặc điều trị y tế. Mối liên hệ quan sát không chứng minh quan hệ nhân quả; kết quả từ nghiên cứu tế bào hoặc động vật cũng không đồng nghĩa với hiệu quả điều trị đã được xác nhận ở người.