🏠 Mục lục

Chương 5 — Thực phẩm như nguồn nhiệt và năng lượng¶

Một trong những đặc điểm của con người là khả năng làm việc. Họ cũng có khả năng giữ ấm trong môi trường lạnh. Cần có một nguồn năng lượng để làm việc và giữ ấm.

Nhiều chất trong thức ăn của ta đi vào máu — chất béo và axit amin cũng như carbohydrate — bị đốt cháy trong tế bào của các mô và cơ quan để cung cấp năng lượng cho nhiều phản ứng sinh hóa, bao gồm những phản ứng trong cơ bắp cho phép ta làm việc thể chất và những phản ứng sinh ra nhiệt năng để giữ ấm. Quá trình “đốt cháy” này là sự kết hợp — được enzyme xúc tác — giữa các phân tử nhiên liệu với các phân tử oxy được máu phân phối khắp cơ thể. Các nguyên tử hydro cháy thành nước, H₂O, và các nguyên tử carbon thành khí carbon dioxide, CO₂, được đưa đến phổi và thở ra. Các nguyên tử nitơ tạo thành urê, H₄N₂CO, được bài tiết qua nước tiểu.

Lượng năng lượng thực phẩm trung bình cần cho nam giới là 2000 đến 3500 kilôcalo (kcal) mỗi ngày, và cho nữ giới là 1600 đến 2400. Người trẻ cần nhiều hơn, người già cần ít hơn. Con số 2500 kcal là mức trung bình mỗi ngày. Lượng năng lượng này có thể đun nóng một bồn tắm đầy nước (tăng nhiệt độ 25 galông nước từ 50 °F lên 100 °F). Nếu toàn bộ có thể dùng để làm việc, nó có thể nâng một vật nặng 1400 pound lên đỉnh một ngọn núi cao một dặm. Với những phép tính này trong đầu, ta hiểu rằng ta cần nhiều thức ăn vào mùa đông hơn mùa hè, ở khí hậu lạnh hơn ở khí hậu ấm, và rằng lao động thể chất nặng hay tập luyện gắng sức làm tăng nhu cầu thức ăn.

Khái niệm năng lượng thực phẩm được một thầy thuốc trẻ người Đức, Julius Robert Mayer (1814–1878), khám phá năm 1842. Ông là bác sĩ trên một con tàu Hà Lan đi Java, khi ông tự hỏi vì sao các thủy thủ — vốn làm cùng một khối lượng việc mỗi ngày — lại ăn ít hơn nhiều ở Ấn Độ Dương so với ở Biển Bắc, và vì sao những thủy thủ làm việc nặng lại ăn nhiều hơn các sĩ quan. Ông kết luận rằng thức ăn một người nạp vào cung cấp một lượng năng lượng nhất định, có thể dùng hoặc cho nhiệt hoặc cho công. Cùng thời điểm đó, nhà vật lý người Anh James Prescott Joule đang làm các thí nghiệm (báo cáo năm 1843) để xác định mối quan hệ giữa công và nhiệt. Hai con người chu đáo này đã khám phá ra một định luật vật lý rất quan trọng gọi là bảo toàn năng lượng.

Giá trị năng lượng của một thực phẩm có thể được xác định bằng cách đốt một lượng thực phẩm đã cân và đo lượng nhiệt tỏa ra. Tiện lợi là nêu giá trị cho một lượng chuẩn, 100 gam (g, hay 3½ ounce) thực phẩm. Các giá trị năng lượng là 900 kcal trên 100 g chất béo, 415 kcal trên 100 g tinh bột, và khoảng 430 kcal trên 100 g protein. Giá trị của các loại đường nhỏ hơn một chút so với tinh bột: 395 kcal trên 100 g đối với sucrose, lactose (đường sữa) và maltose (đường mạch nha, một disaccharide tạo từ tinh bột nhờ tác dụng của một enzyme), và 375 kcal trên 100 g đối với glucose và fructose.

Trong bảng dưới đây là các giá trị tỷ lệ năng lượng do chất béo, protein và carbohydrate cung cấp trong một vài khẩu phần — khẩu phần Mỹ trung bình, khẩu phần do Ủy ban Chọn lọc về Dinh dưỡng và Nhu cầu Con người của Thượng viện Hoa Kỳ khuyến nghị, và một khẩu phần trung gian. Khẩu phần thứ ba chứa nhiều chất béo hơn và ít carbohydrate hơn so với khẩu phần của Ủy ban Thượng viện.

Phân bố năng lượng của một số khẩu phần.

¹ Dietary Goals for the United States. Senate Select Committee on Nutrition and Human Needs. U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. (1976).

Một phần lý do để khuyến nghị mức chất béo trung gian là vì ta cần các chất béo thiết yếu, và ta thu được những chất béo thiết yếu này gần như hoàn toàn từ thức ăn. Một khẩu phần với 10 phần trăm năng lượng do protein cung cấp và cho 2500 kcal cần 58 g protein. Để giữ lượng protein ở mức này đòi hỏi phải hạn chế thịt và cá. Nửa pound bít-tết bò cung cấp hơn 58 g protein, không còn chỗ cho thực phẩm protein khác. Một quả trứng cung cấp 6 g; một ly sữa 8 g; một lát bánh mì 3 g; một phần đậu nướng 8 g; một phần khoai tây, đậu xanh hay rau khác 2 đến 6 g; một phần ngũ cốc ăn sáng 4 đến 8 g. Thịt cừu, thịt heo và cá chứa 15 đến 20 phần trăm protein, thịt bò khoảng 30 phần trăm. Lượng thịt và cá nên giữ ở khoảng một phần tư pound mỗi ngày. Có lẽ lợi ích lớn nhất mà khẩu phần khuyến nghị mang lại đến từ việc giảm lượng sucrose — đường thông thường — như sẽ bàn ở chương sau.

Mối quan tâm lớn về giá trị của thịt trong khẩu phần đã được khơi lên hơn nửa thế kỷ trước bởi những quan sát của nhà thám hiểm Bắc Cực Vilhjalmur Stefansson. Ông sinh năm 1879 tại Manitoba, Canada, trong một gia đình gốc Iceland; khi mới một hai tuổi, ông (và cha mẹ) sống chủ yếu bằng cá suốt một năm vì nạn đói trong vùng. Sau khi tốt nghiệp Đại học Iowa, học nhân học ba năm ở Harvard và thực hiện hai chuyến khảo cổ đến Iceland, ông bắt đầu nghiên cứu Bắc Cực năm 1905. Ông sống cùng người Eskimo một năm, học ngôn ngữ và văn hóa của họ, và kết luận rằng người ta có thể giữ sức khỏe khá tốt với khẩu phần chỉ-thịt của người Eskimo, ăn theo cách người Eskimo ăn.

Đến năm 1926, ông đã ăn khẩu phần chỉ-thịt tổng cộng chín năm, trong số 11 năm rưỡi sống ở Bắc Cực. Khoảng thời gian dài nhất ông không ăn gì ngoài thịt là chín tháng. Một nghiên cứu về ông thực hiện năm 1922, khi ông bốn mươi ba tuổi, cho thấy ông ở tình trạng sức khỏe đúng như kỳ vọng cho tuổi của mình (Lieb, 1926); chẳng hạn, huyết áp của ông là 115/55. Ông qua đời ở tuổi tám mươi hai.

Vì tuyên bố của Stefansson rằng người ta có thể khỏe mạnh với khẩu phần chỉ-thịt, một thí nghiệm được hoạch định cẩn thận đã được tiến hành với Stefansson và một nhà thám hiểm Bắc Cực khác, bắt đầu năm 1927. Suốt một năm, hai người chỉ ăn thịt (bò, cừu, bê, heo, gà, cả phần mỡ lẫn phần nạc, và đôi khi cả gan, thận, óc, thịt xông khói và tủy xương). Stefansson cũng ăn một ít trứng, bơ và cá khi gặp khó khăn trong việc kiếm thịt lúc đi đường. Thịt thường được luộc hoặc hầm, nhưng họ có ăn một ít tủy sống. Họ không uống sữa. Họ ở trong bệnh viện dưới sự theo dõi trong sáu tháng đầu, rồi trở lại sinh hoạt thường ngày nhưng vẫn giữ khẩu phần. Họ cho biết không hề thèm các thức ăn khác. Tuy nhiên, họ phàn nàn rằng thịt cừu luộc không ngon bằng thịt bò xạ hương, tuần lộc caribou hay cừu núi được mô tả trong tự truyện Discover (1962) của Stefansson. Họ được nghiên cứu kỹ suốt cả năm, với kết luận rằng sức khỏe của họ vào cuối năm cũng tốt như đầu năm.

Khẩu phần chứa khoảng 230 g chất béo, 120 g protein, và chỉ 5 đến 10 g carbohydrate mỗi ngày. Lượng mỡ động vật cao dường như không gây hại cho họ (Torry và Montu, 1931). Khả năng dung nạp glucose của họ thấp vào cuối năm nhưng trở lại bình thường trong vòng hai tuần khi quay về khẩu phần hỗn hợp.

Điều đáng chú ý là họ không mắc các bệnh thiếu hụt vitamin khi ăn khẩu phần thuần thịt. Có lẽ thịt tươi chứa một lượng tối thiểu vitamin C và các vitamin khác. Stefansson (1918) báo cáo rằng ba trong số mười bảy thành viên của Đoàn Thám hiểm Bắc Cực Canada đã bị scorbut trong mùa đông 1916–1917. Ba người này đã ăn một số thực phẩm trong một kho dự trữ do một đoàn thám hiểm trước để lại. Họ mắc bệnh scorbut, trong khi những người khác — chỉ ăn thịt tươi — thì không.

Tôi không kết luận rằng khẩu phần thịt là tốt nhất, dù thịt tươi có thể tự nó cung cấp lượng tối thiểu của mọi dưỡng chất, với chất béo cung cấp phần lớn năng lượng. Bổ sung vitamin cùng một khẩu phần hỗn hợp, với lượng đường có hạn, mới đem lại sức khỏe tốt nhất.

Trải nghiệm của Stefansson có liên quan đến nỗi lo của công chúng về chất béo trong khẩu phần. Nỗi lo ấy được khơi dậy năm 1955, khi Tổng thống Dwight David Eisenhower bị tắc động mạch vành. Bác sĩ tim mạch của tổng thống, Paul Dudley White của Trường Y Harvard, nhân dịp này đã hướng dẫn công chúng về vai trò của cholesterol trong xơ vữa động mạch và khuyên giảm lượng thực phẩm chứa chất béo. Stefansson bị thôi thúc thách thức White bằng chính sức khỏe tốt của mình trên khẩu phần nhiều chất béo và những quan sát của ông về sức khỏe của người Eskimo mà ông quá hiểu. Ông kết lại bằng một câu hỏi tu từ: “Chúng ta ăn carbohydrate, chất béo và protein. Chúng ta làm thuốc súng từ diêm tiêu, lưu huỳnh và than. Làm sao ta nói được cái nào gây ra vụ nổ?” White rút lại lời răn giáo điều của mình và viết một lời giới thiệu khiêm nhường cho ấn bản mới của bản tường thuật về những cuộc phiêu lưu ăn uống của Stefansson, xuất bản dưới nhan đề The Fat of the Land.

Hàm lượng năng lượng của rượu được bàn ở chương tiếp theo.

← Chương 4 · 🏠 Mục lục · Chương 6 →