Mối quan hệ giữa vi khuẩn đường ruột và sức khỏe con người đã được biết rõ. Tuy nhiên, sự khác biệt của quần thể vi khuẩn trong các phần khác nhau của táo và phương pháp canh tác tác động đến chúng như thế nào vẫn còn ít được nghiên cứu.

Điều này không chỉ quan trọng với bản thân cây cối mà còn với sự định cư của vi sinh vật trong cơ thể con người. Một nghiên cứu của Wassermann và cộng sự (2019) đã so sánh hệ vi sinh vật của táo canh tác biodynamic và táo canh tác thông thường [1]. Kết quả cho thấy mặc dù phương pháp canh tác không ảnh hưởng tới số lượng vi khuẩn, nhưng táo biodynamic có tính đa dạng và đồng nhất trong phân bố vi khuẩn cao hơn nhiều, và chứa ít sinh vật gây hại hơn.

Vi khuẩn đóng vai trò thiết yếu đối với sức khỏe của con người và thực vật. Vẫn còn ít hiểu biết về đa dạng vi sinh trong rau củ, trái cây, thảo mộc và sự tương tác của chúng với môi trường, ví dụ: kiểu gien của cây xác định mức độ đa dạng – sự khác biệt giữa cấu trúc trên mặt đất và dưới đất, và đặc biệt bị ảnh hưởng bởi chất lượng đất. Táo là một trong những loại trái cây được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. Các nghiên cứu cho thấy ăn táo có thể thay đổi thành phần của hệ vi khuẩn đường ruột theo hướng có lợi. Tuy nhiên, vẫn ít ai biết về cách vi khuẩn trong táo xâm nhập vào trong ruột người. Wassermann và cộng sự đặt ra một vấn đề nghiên cứu là mức độ mà hệ vi sinh vật táo bị ảnh hưởng bởi phương pháp canh tác – ở đây là biodynamic so với thông thường – và liệu số lượng cũng như thành phần vi khuẩn có khác nhau trong từng mô trái hay không.

Cách thức tiến hành nghiên cứu

Giống táo “Arlet” được lấy làm mẫu. Táo biodynamic (Demeter) và táo canh tác thông thường đều được trồng ở Styria (Áo). Khác với táo Demeter, táo thông thường được xử lí sau thu hoạch: ngay lập tức được lưu trữ trong môi trường có kiểm soát, rửa và đóng gói trong màng polyethylene. Trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu quan sát hình dạng, kích thước, độ cứng, độ tươi. Mỗi kiểu canh tác họ chọn bốn trái, lấy mẫu vi sinh từ cuống, đầu cuống, đít, vỏ, thịt và hạt. Sau đó phân tích ADN các mẫu, so sánh kết quả qua các dữ liệu và đo số bản sao gien trên mỗi gram và mức độ đa dạng vi khuẩn, dùng kĩ thuật lai huỳnh quang tại chỗ (FISH – fluorescent in situ hybridization) để kiểm tra mẫu cư trú của vi khuẩn 

Kết quả

Nhìn chung, tổng lượng vi khuẩn không khác biệt đáng kể giữa táo biodynamic và táo thông thường (4,85 × 10⁷ so với 4,6⁷ × 10⁷ bản sao rRNA trên mỗi gram). Nhưng sự khác biệt giữa các mô phân tích lại rất rõ rệt: Cuống và hạt có số lượng vi khuẩn cao nhất (lần lượt xấp xỉ 1,54 × 10⁸ và 1,26 × 10⁸ bản sao/gram). Vỏ có số lượng vi khuẩn thấp nhất (4,49 × 10⁴). Về sự đa dạng, táo Demeter có hệ vi sinh đa dạng hơn đáng kể so với táo thông thường. Sự khác biệt càng lớn hơn khi so sánh trên các mô: trừ phần đít cuống, tất cả các phần còn lại (cuống, đầu cuống, vỏ, thịt, hạt) đều có độ đa dạng cao hơn rõ rệt ở táo Demeter – thậm chí cao nhất là ở thịt và vỏ.

Thảo luận

Sự khác biệt về mức độ định cư của vi khuẩn giữa các phần của quả táo, cả về số lượng và tính đa dạng, tuy thú vị nhưng cũng hoàn toàn hợp lí vì mỗi phần có chức năng sinh học khác nhau. Hạt, cuống và đầu cuống có lượng vi khuẩn cao nhất. Vỏ và thịt quả ít vi khuẩn hơn nhưng lại có mức độ đa dạng cao nhất vì chúng bảo vệ hạt và hỗ trợ phát triển quả. Hạt có số lượng vi khuẩn cao để bảo đảm sinh sản. Ở đây hình thức canh tác cũng gây tác động: nếu hạt giống giàu vi sinh, cây sẽ có cơ sinh trưởng khỏe mạnh.

Một quả táo mới thu hoạch chứa khoảng 100 triệu bản sao gien vi khuẩn. Tuy nhiên, không phải số lượng mà sự đa dạng của vi khuẩn mới quyết định lợi ích sức khỏe. Nếu cây được trồng trên đất khỏe, không dùng phân hóa học, thì hệ vi khuẩn phong phú có thể phát triển không chỉ trong đất mà cả trong cây. Điều này được chứng minh qua kết quả nghiên cứu. Các nghiên cứu khác cũng cho thấy vi khuẩn từ trái cây và rau củ có thể được phát hiện trong ruột người [2]. Khi sự đa dạng vi khuẩn cao, vi khuẩn gây bệnh bị ức chế. Các nhà nghiên cứu còn chỉ ra mối liên hệ giữa vi khuẩn trong táo Demeter và tỷ lệ dị ứng táo thấp hơn – vì vi khuẩn có cấu trúc tương tự polyphenol táo, giúp giảm phản ứng dị ứng. Ngược lại, táo canh tác thông thường có nhiều vi khuẩn gây bệnh hơn. Những tương quan này nhấn mạnh vai trò quan trọng của trục vi sinh đất-thực vật-đường ruột. Ngẫm kĩ hơn, ta dễ thấy sức khỏe chỉ đạt được khi mọi thành phần từ đất đến món ăn đều khỏe mạnh; và đó là một nền sức khỏe duy nhất cho cả người và hành tinh.

Tác giả: Jasmin Peschke và Trưởng Phòng Dinh dưỡng của Phân khoa Nông nghiệp tại Viện Goetheanum (Thụy Sĩ); Lea Sprügel là nhà trị liệu dinh dưỡng sống ở Đức.

Tài liệu tham khảo:
[1] Wassermann B, Müller H, Berg G (2019): “Mỗi ngày một quả táo: Chúng ta ăn loại vi khuẩn nào khi ăn táo hữu cơ và táo thông thường?” Front. Microbiol. 10:1629.doi: 10.3389/fmicb.2019.01629

[2] Wicaksono WA, Cernava T, Wassermann B, Abdelfattah A, Soto-Giron MJ, Toledo GV, Virtanen SM, Knip M, Hyöty H, Berg G (2023): “Hệ vi sinh vật thực vật ăn được: bằng chứng về sự hiện diện của vi khuẩn trái cây và rau quả trong ruột người” Gut Microbes, 15:2, 2258565, DOI: 10.1080/19490976.2023.2258565