Nước bọt là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa nước bọt

Nước bọt là chất dịch sinh học được tiết ra từ các tuyến nước bọt nằm trong khoang miệng. Có ba tuyến chính chịu trách nhiệm tiết nước bọt: tuyến mang tai (parotid gland), tuyến dưới hàm (submandibular gland), và tuyến dưới lưỡi (sublingual gland). Ngoài ra, còn có hàng trăm tuyến nước bọt phụ rải rác trong niêm mạc miệng và họng.

Nước bọt có vai trò thiết yếu trong các quá trình sinh lý thường nhật, đặc biệt là tiêu hóa, bảo vệ răng miệng và hỗ trợ giao tiếp. Ở trạng thái bình thường, một người trưởng thành tiết ra khoảng 0,5 đến 1,5 lít nước bọt mỗi ngày, tùy vào mức độ kích thích thần kinh và tình trạng cơ thể.

Dưới kính hiển vi và qua các phân tích sinh hóa, nước bọt không chỉ đơn thuần là nước. Nó là một hệ dịch động phức tạp chứa enzyme, protein chức năng, chất điện giải, các yếu tố miễn dịch và phân tử vận chuyển. Tính đa dạng và linh hoạt này khiến nước bọt trở thành một chủ đề quan trọng trong y học, nha khoa và sinh học phân tử.

Cấu trúc và thành phần hóa học

Về mặt hóa học, nước bọt có khoảng 98% là nước, phần còn lại gồm nhiều hợp chất sinh học quan trọng. Các thành phần này không chỉ phục vụ chức năng tiêu hóa mà còn duy trì trạng thái cân bằng của môi trường khoang miệng. Một số nhóm chất tiêu biểu gồm:

• Enzyme tiêu hóa: amylase (ptyalin) phân giải tinh bột; lipase có vai trò thứ yếu trong phân giải lipid.
• Chất nhầy (mucin): tạo độ nhớt, giúp bôi trơn và bảo vệ niêm mạc miệng khỏi tổn thương cơ học.
• Điện giải: Na⁺, K⁺, Cl⁻, Ca²⁺, HCO₃⁻ đóng vai trò điều hòa pH và tính ổn định ion.
• Protein miễn dịch: như IgA, lysozyme, lactoferrin có tác dụng kháng khuẩn, kháng virus.

Thành phần nước bọt không cố định mà thay đổi tùy theo loại tuyến, thời điểm trong ngày, trạng thái tâm lý và loại kích thích (vị giác, khứu giác, cơ học). Ví dụ, nước bọt từ tuyến mang tai chứa nhiều enzyme amylase, trong khi tuyến dưới lưỡi tiết nước bọt giàu mucin.

Một bảng so sánh dưới đây cho thấy sự khác biệt cơ bản giữa ba tuyến nước bọt chính:

Tuyến nước bọt	Loại tiết	Thành phần nổi bật
Mang tai	Thanh dịch	Amylase, ion Na+
Dưới hàm	Hỗn hợp	Amylase, mucin
Dưới lưỡi	Dịch nhầy	Mucin, IgA

Cơ chế tiết nước bọt

Cơ chế tiết nước bọt chịu sự kiểm soát của hệ thần kinh tự chủ, cụ thể là hệ phó giao cảm (parasympathetic nervous system). Khi có kích thích từ thức ăn, mùi vị, hoặc thậm chí từ suy nghĩ về thực phẩm, các tín hiệu thần kinh truyền về nhân tiết nước bọt trong hành não, sau đó điều khiển các tuyến qua dây thần kinh sọ (VII và IX).

Có hai dạng tiết chính:

1. Tiết cơ bản: diễn ra liên tục, duy trì độ ẩm khoang miệng và bảo vệ niêm mạc.
2. Tiết phản xạ: xảy ra khi ăn, nhai hoặc tiếp xúc với chất kích thích như axit hoặc gia vị.

Lưu lượng nước bọt có thể dao động lớn: trong trạng thái nghỉ ngơi có thể chỉ khoảng 0,3 ml/phút, nhưng khi kích thích mạnh (ăn, nhai kẹo cao su) có thể tăng lên đến 7 ml/phút. Ngoài ra, căng thẳng tâm lý, mất nước hoặc tác dụng phụ của thuốc có thể làm giảm tiết nước bọt nghiêm trọng.

Các thụ thể cơ học và hóa học trong miệng, lưỡi và cổ họng đóng vai trò phát hiện kích thích, từ đó khởi động phản xạ tiết. Dạng phản xạ này có tính học hỏi – nghĩa là, chỉ cần nhìn thấy hoặc nghĩ đến món ăn yêu thích, tuyến nước bọt đã có thể bắt đầu hoạt động.

Vai trò trong tiêu hóa

Nước bọt tham gia vào tiêu hóa ngay từ khoang miệng, hỗ trợ cả về mặt cơ học lẫn hóa học. Enzyme amylase bắt đầu phân giải tinh bột thành maltose và dextrin, ngay khi thức ăn vừa được nhai. Đây là bước khởi đầu cho quá trình tiêu hóa carbohydrate.

Ngoài ra, nước bọt giúp tạo thành viên thức ăn (bolus) nhờ tính nhầy của mucin, giúp việc nuốt diễn ra dễ dàng và trơn tru hơn. Việc bôi trơn này cũng làm giảm ma sát với thành họng, tránh tổn thương cơ học trong quá trình nuốt.

Bên cạnh đó, nước bọt còn đóng vai trò điều hòa pH môi trường miệng thông qua hệ đệm bicarbonate:

$HCO_3^- + H^+ \leftrightarrow H_2CO_3 \leftrightarrow CO_2 + H_2O$

Cơ chế này giúp trung hòa acid sinh ra bởi vi khuẩn hoặc thực phẩm chua, từ đó giảm nguy cơ mòn men và sâu răng. Đặc biệt, đối với trẻ em và người cao tuổi, khả năng đệm pH của nước bọt là yếu tố quan trọng bảo vệ men răng khỏi tổn hại kéo dài.

• Khởi động quá trình thủy phân tinh bột nhờ amylase.
• Tạo điều kiện thuận lợi để nuốt thức ăn mềm và an toàn.
• Ổn định môi trường khoang miệng trước các yếu tố ngoại lai.

Không chỉ dừng lại ở tiêu hóa, các nghiên cứu hiện đại cho thấy nước bọt còn tác động đến cảm nhận vị giác. Các enzyme và phân tử trong nước bọt tương tác với chất trong thực phẩm, làm tăng hoặc giảm cảm nhận vị – ví dụ như làm dịu vị đắng hoặc khuếch đại vị umami từ axit glutamic.

Bảo vệ răng miệng

Nước bọt là thành phần thiết yếu giúp duy trì sức khỏe răng miệng toàn diện. Một trong những chức năng chính là bảo vệ men răng khỏi sự ăn mòn do acid – vốn được tạo ra từ quá trình chuyển hóa carbohydrate bởi vi khuẩn trong mảng bám. Hệ đệm bicarbonate trong nước bọt giúp trung hòa môi trường acid này, giữ pH khoang miệng dao động quanh mức 6.8–7.2, hạn chế tình trạng khử khoáng.

Nước bọt cũng có khả năng rửa trôi tự nhiên. Khi ăn uống, nước bọt giúp làm sạch mảnh thức ăn, giảm thời gian tiếp xúc của đường với bề mặt răng. Điều này có vai trò quan trọng trong phòng ngừa sâu răng, đặc biệt ở những người có thói quen ăn vặt hoặc tiêu thụ thực phẩm có đường thường xuyên.

• Rửa sạch mảng bám vi khuẩn.
• Trung hòa acid thực phẩm và vi khuẩn.
• Hỗ trợ tái khoáng hóa men răng nhờ ion Ca²⁺ và PO₄³⁻.

Ngoài ra, trong nước bọt còn có protein statherin và proline-rich proteins (PRPs) giúp ổn định ion khoáng, chống lắng đọng và ngăn chặn sự phát triển của sỏi nước bọt. Các yếu tố này tạo nên một hàng rào sinh học bao phủ bề mặt răng, được gọi là “màng màng nước bọt” (salivary pellicle), đóng vai trò như lớp bảo vệ đầu tiên khỏi tấn công vi khuẩn và acid.

Vai trò miễn dịch và kháng khuẩn

Hệ thống miễn dịch tại khoang miệng có sự tham gia tích cực của nước bọt. Immunoglobulin A dạng tiết (sIgA) là loại kháng thể chủ đạo, chiếm ưu thế trong thành phần miễn dịch nước bọt. Kháng thể này gắn kết với vi khuẩn, virus, và ngăn chặn chúng bám vào niêm mạc, từ đó ngăn ngừa nhiễm trùng.

Ngoài IgA, nước bọt còn chứa nhiều phân tử kháng khuẩn nội sinh khác:

• Lysozyme: phá vỡ thành tế bào vi khuẩn Gram dương.
• Lactoferrin: liên kết với sắt, làm suy yếu sự phát triển của vi khuẩn phụ thuộc sắt.
• Peroxidase: xúc tác phản ứng oxy hóa có khả năng ức chế vi sinh vật.

Những thành phần này hoạt động theo cơ chế “tác động phối hợp”, vừa tiêu diệt mầm bệnh trực tiếp, vừa làm thay đổi hệ vi sinh vật khoang miệng theo hướng có lợi. Việc mất cân bằng trong thành phần miễn dịch nước bọt – ví dụ như giảm IgA trong bệnh lý tuyến giáp hay HIV – có thể dẫn đến tăng nguy cơ loét miệng, viêm nướu và nhiễm nấm.

Nước bọt và chẩn đoán y khoa

Trong những năm gần đây, nước bọt đã trở thành mẫu sinh học đầy tiềm năng cho các phương pháp chẩn đoán không xâm lấn. Do phản ánh sự hiện diện của nhiều phân tử sinh học có nguồn gốc từ máu, nước bọt có thể được dùng để phát hiện sớm các bệnh lý toàn thân.

Ví dụ, RNA virus SARS-CoV-2 có thể được phát hiện trong nước bọt, cho phép xét nghiệm COVID-19 mà không cần lấy mẫu dịch mũi họng. Bên cạnh đó, một số chỉ dấu sinh học (biomarker) như cortisol, insulin, và CRP (C-reactive protein) cũng có thể đo được trong nước bọt để đánh giá stress, rối loạn chuyển hóa và viêm hệ thống.

Chỉ dấu sinh học	Liên quan bệnh lý
Cortisol	Stress, trục HPA
Interleukin-6 (IL-6)	Viêm mạn tính, ung thư
RNA virus	COVID-19, cúm, HIV

Nước bọt cũng đang được nghiên cứu trong lĩnh vực tầm soát ung thư khoang miệng và tuyến nước bọt. Phân tích proteome và miRNA trong nước bọt cho thấy sự thay đổi rõ rệt giữa bệnh nhân ung thư và người khỏe mạnh, mở đường cho các phương pháp xét nghiệm nhanh, chính xác và không đau.

Tham khảo: Saliva as a diagnostic fluid - NCBI

Sự thay đổi sinh lý và bệnh lý của nước bọt

Lượng và thành phần nước bọt không cố định, mà thay đổi theo trạng thái sinh lý và bệnh lý. Các yếu tố như tuổi tác, giới tính, tình trạng nội tiết, thuốc đang sử dụng, và chế độ ăn đều có thể ảnh hưởng đến tiết nước bọt. Người già thường có lưu lượng nước bọt giảm do teo tuyến và sử dụng nhiều loại thuốc gây ức chế tiết.

Một số rối loạn thường gặp liên quan đến nước bọt:

• Khô miệng (xerostomia): do xạ trị, thuốc kháng cholinergic, hội chứng Sjögren.
• Sialorrhea: tiết nước bọt quá mức ở người bị Parkinson, bại não.
• Viêm tuyến nước bọt: do tắc ống tuyến, nhiễm khuẩn, hoặc sỏi tuyến.

Khô miệng không chỉ gây khó chịu mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng nhai, nói, nuốt và tăng nguy cơ sâu răng, viêm nướu. Các phương pháp điều trị bao gồm sử dụng chất thay thế nước bọt, thuốc kích thích tiết (như pilocarpine), và điều chỉnh lối sống.

Ứng dụng công nghệ sinh học và y học cá thể

Cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học và y học chính xác, nước bọt đang trở thành chất nền quan trọng trong các hệ thống cảm biến sinh học đeo được. Các thiết bị như cảm biến điện hóa, vi cảm biến sinh học tích hợp AI cho phép theo dõi liên tục thông số sinh lý như glucose, lactate hoặc hormone trong thời gian thực.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển cảm biến dán miệng có thể đo nồng độ cortisol trong nước bọt, giúp đánh giá stress hằng ngày. Một số thiết bị có thể kết nối với điện thoại thông minh, cung cấp dữ liệu cá nhân hóa phục vụ chăm sóc sức khỏe theo dõi từ xa.

Tham khảo: Nature Biotechnology - Wearable biosensors

• Ứng dụng theo dõi đường huyết không cần lấy máu.
• Phát hiện sớm rối loạn nội tiết tố.
• Hỗ trợ điều trị cá nhân hóa thông qua dữ liệu sinh học liên tục.

Tài liệu tham khảo

1. Humphrey, S. P., & Williamson, R. T. (2001). A review of saliva: normal composition, flow, and function. The Journal of Prosthetic Dentistry, 85(2), 162–169. https://doi.org/10.1067/mpr.2001.113778
2. Pfaffe, T., Cooper-White, J., Beyerlein, P., Kostner, K., & Punyadeera, C. (2011). Diagnostic potential of saliva: current state and future applications. Clinical Chemistry, 57(5), 675–687. https://doi.org/10.1373/clinchem.2010.153767
3. Javaid, M. A., Ahmed, A. S., Durand, R., & Tran, S. D. (2016). Saliva as a diagnostic tool for oral and systemic diseases. Journal of Oral Biology and Craniofacial Research, 6(1), 66–75. https://doi.org/10.1016/j.jobcr.2015.08.006
4. Bandodkar, A. J., & Wang, J. (2014). Non-invasive wearable electrochemical sensors: a review. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 76, 173–185. https://doi.org/10.1016/j.trac.2015.11.005
5. Lee, Y. H., & Wong, D. T. (2009). Saliva: an emerging biofluid for early detection of diseases. American Journal of Dentistry, 22(4), 241–248.
6. Khurshid, Z., et al. (2018). Human saliva: non-invasive fluid for detecting novel coronavirus (2019-nCoV). International Journal of Environmental Research and Public Health. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8704514/