Lactase là gì ? Vai trò của Lactase trong cơ thể

Lactase (tên khoa học đầy đủ là beta-galactosidase) là một enzyme thủy phân phân nhóm beta-galactosidase. Ở người, lactase được sản xuất tự nhiên bởi các tế bào vi nhung mao ở niêm mạc ruột non. Trong công nghiệp dược phẩm và thực phẩm chức năng, lactase thương mại chủ yếu được chiết xuất từ quá trình lên men của các loại nấm men lành tính như Kluyveromyces lactis hoặc các loại nấm mốc như Aspergillus oryzae.

Vai trò sinh học cốt lõi của lactase là xúc tác cho phản ứng thủy phân đường đôi lactose (đường sữa) thành hai đường đơn là glucose và galactose. Quá trình này vô cùng thiết yếu vì ruột non không thể hấp thu trực tiếp đường đôi lactose có kích thước phân tử lớn. Nếu thiếu lactase, lactose không được phân giải sẽ di chuyển xuống ruột già, trở thành thức ăn cho vi khuẩn và gây ra hiện tượng lên men sinh khí, hút nước dẫn đến tiêu chảy.

Cơ chế hoạt động của lactase tuân theo mô hình khớp cảm ứng (tương tự chìa khóa và ổ khóa).

• Bước 1: Phân tử lactose gắn vào vùng trung tâm hoạt động của enzyme lactase.
• Bước 2: Nhờ môi trường axit nhẹ tại bề mặt tế bào ruột, lactase cắt đứt liên kết beta-1,4-glycosidic giữa glucose và galactose bằng cách bổ sung một phân tử nước.
• Bước 3: Giải phóng hai đường đơn glucose và galactose để các protein vận chuyển trên màng ruột dễ dàng đưa vào máu đi nuôi cơ thể.

Trong cơ thể người, lactase hoạt động chủ yếu tại bờ bàn chải của tế bào biểu mô (vi nhung mao) ở đoạn giữa và cuối của ruột non (hỗng tràng và hồi tràng). Enzyme lactase nội sinh hoạt động tối ưu ở pH trung tính đến axit nhẹ (khoảng 6.0). Đối với các chế phẩm bổ sung lactase đường uống chiết xuất từ vi nấm, chúng có độ bền tương đối tốt trước axit dạ dày nhưng hoạt động mạnh mẽ nhất khi thức ăn xuống đến tá tràng và ruột non nơi có độ pH tăng dần.

Lactase đảm nhiệm các chức năng sinh lý thiết yếu sau:

Phòng ngừa hội chứng không dung nạp lactose

Ngăn chặn hiệu quả các triệu chứng đầy hơi, chướng bụng, sôi bụng, co thắt dạ dày và tiêu chảy sau khi tiêu thụ các sản phẩm chứa sữa.

Tối ưu hóa hấp thu dinh dưỡng

Giúp cơ thể tận dụng triệt để nguồn năng lượng từ đường sữa và gián tiếp hỗ trợ hấp thu các khoáng chất quan trọng đi kèm trong sữa như canxi, phốt pho và magiê.

Bảo vệ hệ vi sinh đường ruột

Khi lactose được tiêu hóa tốt ở ruột non, nó sẽ hạn chế lượng đường dư thừa đổ xuống ruột già, tránh tình trạng loạn khuẩn và giảm nguy cơ viêm ruột kích thích.

Tùy thuộc vào đơn vị hoạt tính (IU, USP, hoặc GDU) của từng chế phẩm

Bản thân sữa động vật (sữa bò, sữa dê) không chứa sẵn lactase tự do có hoạt tính. Tuy nhiên, các thực phẩm lên men tự nhiên chứa các chủng vi khuẩn sinh lactase là nguồn cung cấp tuyệt vời, bao gồm:

• Sữa chua truyền thống (chứa men sống Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus tự tiết ra lactase).
• Kefir (nấm sữa Tây Tạng).
• Phô mai ủ lâu năm (lượng lactose tự nhiên đã giảm đáng kể nhờ vi khuẩn lên men).

Thiếu hụt enzyme lactase dẫn đến hội chứng không dung nạp lactose với các triệu chứng lâm sàng rõ rệt xuất hiện từ 30 phút đến 2 tiếng sau khi uống sữa:

• Đầy hơi, chướng bụng, ợ hơi liên tục do vi khuẩn ruột kết lên men đường lactose tạo ra khí hydro, carbon dioxide và methane.
• Đau quặn bụng và sôi bụng dọc theo khung đại tràng.
• Tiêu chảy phân lỏng, có bọt, mùi chua do lactose không hấp thu kéo nước vào lòng ruột (hiệu ứng thẩm thấu).
• Hệ quả lâu dài là suy dinh dưỡng, còi xương ở trẻ nhỏ và loãng xương ở người lớn do phải kiêng khem sữa quá mức.

Lactase là một enzyme tự nhiên cực kỳ an toàn và lành tính. Cơ thể không có cơ chế tích lũy gây độc đối với lactase. Việc sử dụng liều cao lactase (kể cả vượt mức khuyến cáo gấp nhiều lần) hầu như không gây ra độc tính nghiêm trọng, lượng dư thừa sẽ được phân hủy và đào thải qua đường tiêu hóa giống như protein thông thường. Tuy nhiên, một số ít trường hợp lạm dụng quá mức có thể gây ra táo bón nhẹ hoặc cảm giác đầy bụng tạm thời.

Bổ sung lactase được chỉ định rõ ràng trong các trường hợp:

• Người mắc hội chứng không dung nạp lactose (bao gồm cả thiếu hụt lactase nguyên phát do tuổi tác hoặc thứ phát do tổn thương niêm mạc ruột).
• Trẻ sơ sinh bị khóc dạ đề (colic) có nghi ngờ liên quan đến chứng quá tải lactose tạm thời.
• Bệnh nhân sau phẫu thuật đường ruột, viêm ruột cấp tính cần phục hồi khả năng tiêu hóa sữa.
• Người muốn duy trì chế độ dinh dưỡng giàu sữa và chế phẩm từ sữa để ngừa loãng xương nhưng có hệ tiêu hóa nhạy cảm.

• Liều dùng thông thường: Uống từ 3.000 đến 9.000 ALU (tương đương 1-2 viên hoặc vài giọt dạng lỏng tùy nồng độ chế phẩm) ngay trước hoặc cùng với ngụm sữa, thức ăn chứa sữa đầu tiên.
• Thời điểm sử dụng cực kỳ quan trọng: Phải dùng NGAY TRƯỚC hoặc TRONG KHI ăn/uống sữa để enzyme có thể trộn đều và phân giải lactose ngay khi thức ăn vào dạ dày. Nếu uống quá sớm (hơn 30 phút trước ăn) hoặc uống sau khi đã ăn xong sữa, enzyme sẽ bị mất hoạt tính hoặc không kịp tiếp xúc với lactose, làm giảm đáng kể hoặc mất hoàn toàn tác dụng bổ sung.

Lactase hiện nay được bào chế dưới nhiều dạng tiện dụng để bảo vệ hoạt tính sinh học:

• Viên nhai hoặc viên nén: Thích hợp cho người lớn, uống ngay trước bữa ăn có sữa.
• Dạng giọt lỏng: Thường dùng cho trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ, có thể nhỏ trực tiếp vào sữa mẹ vắt ra hoặc sữa công thức trước khi cho bé bú khoảng 15-20 phút để enzyme kịp phân giải trước.
• Men vi sinh phối hợp: Kết hợp lactase cùng các chủng lợi khuẩn sinh lactase giúp tái lập hệ vi sinh đường ruột ổn định lâu dài.

Lactase ít tương tác với các thuốc toàn thân nhưng chịu ảnh hưởng lớn từ môi trường tiêu hóa:

• Độ pH dạ dày và thuốc kháng axit: Chế phẩm lactase từ nấm mốc (hoạt động tốt ở pH axit nhẹ đến trung tính) có thể bị giảm hoạt tính nếu dùng chung với các thuốc ức chế bơm proton (PPI) hoặc kháng histamine H2 làm thay đổi mạnh pH dạ dày. Nên uống cách xa các thuốc này khoảng 2 giờ.
• Nhiệt độ cao: Sữa hoặc thức ăn nóng trên 50 độ C sẽ làm biến tính protein của enzyme lactase, làm mất hoàn toàn hoạt tính xúc tác. Không bao giờ được pha lactase trực tiếp vào sữa nóng.
• Chất ức chế enzyme: Các ion kim loại nặng có thể làm bất hoạt enzyme, tuy nhiên ít gặp trong chế độ ăn thông thường.

Chống chỉ định và thận trọng khi dùng lactase:

• Người có tiền sử dị ứng hoặc mẫn cảm với bất kỳ thành phần nào của chế phẩm hoặc nguồn gốc nấm men, nấm mốc sản sinh ra enzyme (ví dụ dị ứng với Aspergillus oryzae).
• Lưu ý cực kỳ quan trọng: Lactase không có tác dụng đối với người bị dị ứng đạm sữa bò (dị ứng protein sữa như casein, whey). Đây là hai tình trạng hoàn toàn khác nhau.
• Người mắc bệnh Galactosemia (bệnh di truyền không chuyển hóa được galactose) tuyệt đối không dùng, vì hoạt động của lactase giải phóng nhiều galactose hơn vào máu, gây nguy hiểm cho tính mạng.

1. National Institutes of Health (NIH) – Lactose Intolerance Overview.
2. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA) – Scientific Opinion on lactose thresholds and lactase supplements.
3. Dược thư Quốc gia Việt Nam – Chuyên luận về các enzyme tiêu hóa và chế phẩm hỗ trợ đường ruột.
4. PubMed: Clinical trials on the efficacy of oral lactase enzyme supplementation in lactose intolerant patients.