4.1. Вводные замечания

Наращивание производства продуктов питания — важнейшая задача, стоящая перед человечеством. Но это лишь одна сторона дела. Другая, не менее важная, заключается в понимании физиологических потребностей человека в питании (от рождения до глубокой старости) в разных климатических, трудовых, бытовых и других условиях. Такое понимание может быть достигнуто на основе системы фундаментальных и прикладных исследований. Неудивительно поэтому, что, например, в США Конгресс только в 1984 г. выделил на такие исследования около 200 миллионов долларов, а в 1985 г. на исследования в области питания Национальный Институт здоровья США выделил около 1 миллиарда долларов.

Благодаря развитию фундаментальных представлений о механизмах ассимиляции пищи эта область знаний превратилась не только в важный раздел биологических и медицинских наук, но и в ключевой аспект практического здравоохранения. На основе фундаментальных исследований целесообразно рассмотреть некоторые важные проблемы, в том числе рационального питания, дальнейшей оптимизации питания человека и ряд других, с позиций двух теорий питания — классической и новой.

 

4.2. Рациональное питание

Рациональное питание является компромиссом между ограниченными (по количеству и качеству) возможностями общества и личности в снабжении пищей и теоретически обоснованным оптимальным питанием. Чаще всего в основе компромисса лежит нехватка ряда пищевых продуктов или их высокая стоимость. В первую очередь это касается белка, потребность в котором может быть удовлетворена потреблением мяса и рыбы, а во многих случаях — молочных продуктов. К сожалению, во многих странах, в том числе и в нашей, молочные продукты для этой цели используются недостаточно. Белковый рацион может быть оптимизирован за счет сочетания белковой пищи с другими продуктами, которые сберегают расход белка, а также обогащают его. Например, белок более обогащен в цельнозерновом хлебе, чем в хлебе, выпеченном из муки высоких сортов. Однако применение очищенной муки — повсеместно распространенный отрицательный эффект научно-технического прогресса прошлого и нынешнего веков и одно из негативных следствий теории сбалансированного питания. Тем не менее возможны оптимальные сочетания пищевых продуктов применительно к конкретным условиям питания и дальнейшие поиски в этом направлении.

В целом рациональное питание сегодня — это в большинстве случаев неидеальное питание. Поэтому задача ученых и экономистов сводится к формированию реального рационального питания, которое необходимо постоянно совершенствовать. Таким образом, мы вновь возвращаемся к идее рационального питания как к компромиссному между оптимальными нормами и ограниченными реальными возможностями. Однако существует фундаментальный вопрос, на какой основе будут построены оптимальные нормы питания — на основе теорий сбалансированного или адекватного питания?

Неидеальным питание является еще и потому, что многие полезные пищевые продукты содержат токсические вещества. В ряде случаев такие токсиканты могут быть разрушены термической обработкой пищи. Однако определенный уровень токсических веществ — постоянный и физиологический спутник жизни. Большинство этих веществ нейтрализуется защитными системами желудочно-кишечного тракта (см. гл. 3). Помимо этого, в последнее время в связи с интенсификацией сельского хозяйства и урбанизацией населения количество пищевых примесей, подавляющее большинство которых не полностью индифферентно для организма, прогрессивно возрастает во всем мире. Применение регуляторов природной среды (дефолиантов, инсектицидов, пестицидов, гербицидов и др.) приводит к тому, что эти вещества поступают в значительную часть пищевых продуктов. Такие вещества используются первоначально и прежде всего против определенных видов растений, вредных насекомых, ядовитых грибов. Несмотря на усилия сделать эти средства избирательно действующими лишь на определенные — группы животных, в силу универсальности функциональных блоков существует опасность их воздействия на организм человека и высших животных.

(Во многих случаях такой отрицательный эффект доказан). Точно также не индифферентны добавки, в своем большинстве обеспечивающие консервацию пищевых продуктов. Кроме того, последние загрязняются промышленными отходами, среди которых могут оказаться весьма токсичные. Этой крайне актуальной проблеме уделяется большое внимание (см., например, сводку «Безвредность пищевых продуктов», опубликованную в 1986 г.).

В связи с вышеизложенным возникают следующие вопросы: как при загрязнении пищи оптимизировать питание? Что лучше — адаптация к постоянно действующему загрязнителю или чередование различных загрязнителей? Быть может, следует периодически менять консерванты или источники продуктов питания, использовать антидоты, которые можно вводить либо в соответствующие загрязненные продукты, либо применять одновременно с пищевыми продуктами? Найти ответы на такие вопросы особенно важно в связи с тем, что питание в неидеальных условиях приобретает все большие масштабы. Некоторые из этих проблем обсуждаются в обзоре «Биология старения», опубликованном в 1982 г.

 

4.3. Оптимизация питания

Оптимизация питания — проблема, нуждающаяся в общем решении. Она представляется особенно важной, так как для настоящего времени характерны дефекты питания в глобальных масштабах. С дефектами питания человек сталкивается также в различных аварийных и экстремальных ситуациях и будет сталкиваться при создании искусственных микробиосфер и микротрофосфер в связи с исследованием космоса, океана и другими задачами. Поэтому необходимо понять, каким образом последствия различных дефектов питания могут быть предупреждены или ослаблены.

Прежде всего рассмотрим крайний случай — отсутствие продуктов питания. Долгое время считалось, что в таких условиях полное голодание предпочтительнее, чем поедание непитательных структур (в частности, листьев растений). В рамках теории сбалансированного питания это объяснялось тем, что при питании листьями происходит значительная работа пищеварительного аппарата и имеет место дополнительный расход энергии, а также размножение кишечной бактериальной флоры, отрицательно действующей на организм. Однако с позиций теории адекватного питания нормальная деятельность желудочно-кишечного тракта необходима для поддержания в норме многих сторон обмена, для функционирования эндокринного аппарата и, что чрезвычайно важно, для поддержания эндоэкологии кишечника (см. гл. 3). Сохранение эндоэкологии благодаря пищевым волокнам, по-видимому, более благоприятно для организма, чем абсолютное голодание. Такая точка зрения подтверждается известными примерами о поведении людей во время голода, добавляющих в пищу траву, листья, древесные опилки и т. д. Иной смысл, чем несколько лет назад, возможно, приобретает оценка поведения некоторых хищных животных, во время голода питающихся листвой, травой, ягодами и другими растениями. Понятными становятся также различия между полным голоданием и голоданием в сочетании с потреблением продуктов с незначительной энергетической ценностью, но существенно влияющих на состояние эндоэкологии организма. Использование пищевых волокон — лишь один из многочисленных примеров оптимизации питания в неблагоприятных условиях.

Использование нерафинированных пищевых продуктов (например, цельнозернового хлеба, неполированного риса и др.), что ценно само по себе, при оптимизации питания в условиях нехватки пищевых ресурсов приобретает особенно большое значение. По-видимому, нерафинированные продукты и в большинстве других случаев имеют преимущества перед рафинированными (обзор: Уголев, 1985).

Справедливость ряда положений теории адекватного питания хорошо демонстрируется на примере диких животных, инстинкт которых помогает им поддерживать структуру своего тела с необычайной точностью. Что касается человека, то он, вероятно, в процессе формирования вида Homo sapiens, а также в результате воспитания (часто неправильного), традиций, предрассудков и т. д. в значительной мере утрачивает эти навыки и инстинкты, обеспечивающие адекватный выбор пищи. Следует подчеркнуть, что оптимизация питания была важной и полезной частью национальных, племенных и религиозных традиций. Однако в научной литературе часто обращается внимание лишь на недостатки этих традиций, многие из которых теперь утрачены. В то же время такая утрата создает вакуум, который нередко заполняется неправильными и неорганизованными действиями. Последние опираются на многочисленные модные концепции питания, иногда не имеющие теоретической базы и не подкрепленные вековой практикой.

По-видимому, при оптимизации питания следует иметь в виду его национальные особенности, ассортимент соответствующих продуктов (который зависит от окружающей среды, способа добывания и обработки пищи), уровень технологии и т. д. Иллюстрацией различного потребления белков, жиров и углеводов разными популяциями, резко отличающимися типом питания и экономикой, могут быть сведения, представленные в табл. 4.1 и 4.2. Особенно привлекает внимание питание эскимосов, традиционно использующих чрезвычайно богатую жирами пищу. Из табл. 4.1 видно, что относительное потребление энергии в виде жиров у эскимосов достигает 47 %, а у кикуйю составляет только 10 % (обзор: Harrison et al., 1979). В отличие от эскимосов европейцы и американцы, как и кикуйю, потребляют значительно меньше жиров. Вместе с тем следует иметь в виду, что люди, как правило, довольно легко адаптируются к изменениям рациона.

При оптимизации питания следует, по-видимому, учитывать сведения, что в ряде случаев некоторые следовые микроэлементы могут иметь важное нутритивное значение (Nielsen, 1988).

Оптимизация питания связана с решением еще нескольких проблем. Поскольку создание токсикантов, предназначенных для борьбы с вредителями сельского хозяйства и безвредных для человека, практически невозможно из-за универсальности функциональных блоков, то прежде всего должны быть получены такие соединения, которые выполняли бы основные регуляторные функции во внешней среде, но не попадали бы в пищевые продукты или пищу. Далее, следует искать соединения с такой степенью избирательности, при которой эти вещества и их метаболиты были бы по возможности индифферентны для человека. Важно также разработать пищевые технологии, в том числе кулинарные, при которых в процессе приготовления пищи токсические вещества разрушались бы или превращались в безвредные. Наконец, должна существовать достаточно полная и открытая информация о наличии в продуктах токсических соединений и о возможности чередования этих продуктов во избежание кумулятивных эффектов неблагоприятных воздействий и т. д.

Понятие адекватности позволяет оптимизировать питание в соответствии с возрастом и характером труда. Но и в этом случае пища не будет идеальной. Определенные перспективы для оптимизации питания открывает улучшение аминокислотного состава пищи путем введения в нее соответствующих пептидов вместо аминокислот. Как известно, в 70-80-е годы были разработаны питательные смеси, на основе коротких пептидов и свободных аминокислот. Зарубежными фирмами был выпущен ряд пептидных диет. При этом было продемонстрировано, что диета, содержащая короткие пептиды, утилизируется более эффективно, чем смесь свободных аминокислот. Нами и рядом других исследователей (обзоры: Gardner, 1984, 1988, и др.) была показана высокая ценность белковых гидролизатов, содержащих короткие пептиды. Следует также отметить, что в отличие от неприятного вкуса аминокислотных смесей гидролизаты пищевых белков (в том числе смеси, состоящие из коротких пептидов) во многих случаях обладают довольно приятным вкусом. Пептидные гидролизаты могут быть рекомендованы для питания ослабленных организмов, при краткосрочных диетах, при больших физических нагрузках и т. д.

Таблица 4.1. Среднее суточное потребление жиров, углеводов и белков разными популяциями (по: Harrison et al., 1979)

Таблица 4.2. Энергия пищи при различных национальных диетах (по: Haenel, 1979)

При оптимизации питания необходимо также учитывать пищевые добавки, которые находят все большее применение в питании человека и особенно сельскохозяйственных животных (Biotechnology…, 1989). В число пищевых добавок входят антибиотики, факторы (стимуляторы) роста, кокцидиостатики, гистомоностатики и др. Список рекомендованных пищевых добавок приведен в табл. 4.3.

Таблица 4.3. Различные категории пищевых добавок, рекомендованные ЕЭС (по: Vanbelle, 1989)

Антибиотики (стимуляторы роста)

Факторы роста (стимуляторы роста)

Кокцидиостатики и гистомоностатики

Ароматические и вкусовые вещества

Эмульсии, стабилизирующие агенты, гели и уплотнители

Цветовые агенты и пигменты

Предохранители

Витамины и витаминоподобные вещества

Микроэлементы

Ферменты, холин

Их полезные и побочные отрицательные эффекты в последние годы широко дискутируются. При этом постоянно предлагаются новые добавки, в том числе стимуляторы роста, антибиотики, анаболические агенты, дрожжевые культуры, микроорганизмы и т. д. Основной вопрос — безопасность таких добавок для потребителя. В то же время необходимо помнить, что фактически во всех продуктах питания (как естественных, так и переработанных) возможно присутствие нежелательных веществ. И система строгого контроля всей трофической цепи, защищая человека, не всегда может гарантировать его здоровье (обзор: Vanbelle, 1989). Например, избыток даже полноценной, абсолютно «здоровой» пищи может привести к ожирению, сердечно-сосудистым заболеваниям, развитию злокачественных опухолей и другим серьезным болезням (см. также гл. 2 и 3). В последние годы для потери лишнего веса рекомендуется ряд более низкокалорийных диет (400–600 ккал в сутки), чем обычно, а также полуголодание (обзор: Fisler, 1987). (Терапевтический эффект голодания всесторонне освещен в недавнем обзоре: Fahrner, 1985.). Поэтому при попытках оптимизировать питание следует помнить слова Гиппократа, сказанные более 2300 лет назад: «Диететика позволяет тем, кто имеет хорошее здоровье, сохранить его, а тем, кто потерял здоровье, его восстановить».

Наконец, оптимизация питания необходима в связи с проблемой пищи будущего (см., в частности, обзор: А. Печчеи «Человеческие качества», вышедший в свет в 1985 г.).

 

4.4. Питание и продолжительность жизни

Существуют несомненные доказательства влияния пищи и питания на многие важнейшие биологические характеристики организма, в частности на продолжительность жизни, старение, время оптимального функционирования его физиологических систем (обзоры: Валенкевич и др., 1978; Самсонов, Мещерякова, 1979; Валенкевич, Уголев, 1982; Валенкевич, 1984; Никитин, 1984; Фролькис, 1988; Nutrition…, 1989, и др.).

Имеются серьезные основания предполагать, что диета играет важную роль в поддержании психического статуса лиц пожилого возраста (Diet and maintenance…, 1988).

Одной из наиболее общих закономерностей, продемонстрированной рядом исследователей в экспериментах на млекопитающих разных видов, является резкое увеличение продолжительности жизни при ограничении потребления пищи. Например, у крыс продолжительность жизни при ограниченном потреблении пищи увеличивается на 50 %, а иногда и более по сравнению с контрольными животными. Большой интерес представляют наблюдения В. Н. Никитина (1984), показавшего, что при ограничении диеты меняется гормональное зеркало организма, повышаются уровни кортикотропина и кортикостерона в крови и заметно снижаются уровни тиреотропина, тироксина и инсулина. Интересно, что животные с ограничениями в питании значительно дольше сохраняют способность к спариванию (обзор: Фролькис,1988). Механизм этих явлений требует дальнейшего анализа.

Показано также, что при нормальной по объему диете, но при уменьшенном содержании белка также наблюдается значительное увеличение продолжительности жизни. Не только общий уровень белка, но и отдельных аминокислот может влиять на продолжительность жизни. Однако этот вопрос до настоящего времени исследован крайне недостаточно. Известны лишь отдельные факты, представляющие большой интерес. Так, двух- и трехкратное уменьшение триптофана в рационе приводит к заметному удлинению сроков жизни подопытных животных (обзор: Фролькис, 1988). Уместно напомнить, что триптофан является предшественником одного из важных физиологически активных веществ — серотонина.

Существуют сведения, что диета с уменьшенным содержанием насыщенных жирных кислот и холестерина привела к снижению смертности от сердечно-сосудистых заболеваний лиц разного возраста, включая пожилых, в США, Канаде и Австралии (Konnel, 1988). Вместе с тем недавно высказано мнение об ошибочном рассмотрении отдельных пищевых продуктов как гиперхолестеринемических и атерогенных (The atherogenic potential…, 1988).

Имеется ряд наблюдений, демонстрирующих значительный положительный эффект ограничения питания человека (обзор: Николаев и др., 1988). Однако в настоящее время нет доказательств тому, что увеличение продолжительности жизни, достигнутое ограничениями в питании, не приводит к снижению некоторых важных функциональных характеристик организма. Более того, наблюдения над животными, подвергнутыми пищевой рестрикции, демонстрируют, что в их поведении имеется ряд отклонений, которые следует охарактеризовать как отрицательные. Необходимо заметить, что множественность эффектов пищи делает затруднительной, а во многих случаях и невозможной однозначную оценку определенного варианта питания. В связи с этим пожилым людям предлагается придерживаться привычного рациона (Practical nutrition…, 1988).

Таким образом, проблема влияния пищи на продолжительность жизни очень сложна и еще ждет своего решения.

 

4.5. О культуре питания

Если бы сегодня в мире возник такой избыток продуктов питания, который сделал бы возможным их свободный выбор, то это избавило бы более 800 миллионов людей от тяжелых форм голодания. Кроме того, многие люди перестали бы страдать от других серьезных дефектов питания, например от избыточного углеводного питания, приводящего к ожирению со всеми вытекающими отсюда тяжелыми последствиями (табл. 2.1). Тем не менее, как показывает специальный анализ, проведенный в различных странах, само по себе достаточное производство пищевых продуктов не обеспечивает поддержания здоровья человека на оптимальном уровне. Необходима высокая культура питания. Более того, следует обеспечить ту более широкую культуру, которую следует называть трофологической, включающей в себя, кроме культуры питания, культуру производства (в том числе сельское хозяйство, экологию, промышленные технологии), распределения и хранения пищи.

До последнего времени культура человеческого тела рассматривалась преимущественно как физическая. Однако культура тела значительно сложнее и шире и должна включать в себя многие аспекты биологии, в том числе генетические, экологические, биохимические, физиологические, трофологические и др. Под трофологической культурой подразумеваются понимание и использование в повседневной жизни каждого человека и общества в целом основных законов обмена веществ и закономерностей питания, обеспечивающих оптимальную жизнедеятельность организма, с поправками на существующие условия быта, климата, работы и т. д. Трофологическая культура питания включает в себя понимание не только правил потребления пищи, но и всех этапов работы над пищевыми продуктами в сельском хозяйстве и пищевой промышленности (на различных предприятиях пищевой и консервной промышленности) и, конечно, в торговле. Речь идет о соблюдении не только гигиенических, но и «биологических» правил. Ясно также, что трофологическая культура может быть построена лишь на основе научных подходов, позволяющих нe только обосновать правильное потребление продуктов питания, но также их производство, переработку, хранение и распределение.

Как это понятно, культура питания является частью трофологической культуры. Это справедливо, так как без некоторого уровня культуры питания крайне трудно решить ряд глобальных проблем, в том числе проблему победы над голодом и многими грозными заболеваниями нашего века (атеросклероз, сердечно-сосудистые заболевания, некоторые злокачественные новообразования, диабет, нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта и многие другие), а также проблему борьбы со старением организма.

В свете представлений о трофологической культуре следует рассматривать ряд проблем, в том числе регуляцию аппетита. Мы уже упоминали, что, вероятно, у человека частично нарушена та поразительная способность регулировать потребление пищи, которая свойственна животным. Регуляция потребления пищи — один из важнейших механизмов гомеостаза, обеспечивающего поддержание постоянства молекулярного состава организма. Вместе с тем этот механизм один из наиболее уязвимых в силу очень многих обстоятельств.

Управление аппетитом и питанием сформировалось в ходе эволюции и базируется на определенной системе сигналов. Неправильное пищевое воспитание и неправильное пищевое поведение человека при отсутствии культуры питания приводят к многочисленным ошибкам в работе механизмов, регулирующих аппетит. Из этих ошибок наиболее распространенная — переедание пищевых продуктов одного типа и недоедание других. Уже в рамках теории сбалансированного питания для преодоления этого коренного дефекта были сформулированы модели идеальной пищи и идеального питания (см. также гл. 5). Однако с позиций теории адекватного питания пища не может быть идеальной. Более уместно представление об адекватной пище, которая широко варьирует в зависимости от внешних условий и функционального состояния организма.

Соотношение различных компонентов в пище и характер питания, которые должны обеспечивать эффективное функционирование депо и «упражнение» различных метаболических систем организма, необходимо рассматривать с точки зрения трофологической культуры и в том числе культуры питания. Следует заметить, что некоторые «пищевые школы» и течения, использующие определенные типы и режимы питания, часто достигают существенных успехов, так как, воздействуя на те или иные формы обмена веществ, добиваются полезных результатов. Однако в ряде случаев эффекты оказываются, к сожалению, кратковременными, а иногда и нежелательными. Именно поэтому культура питания должна формироваться под контролем специалистов — врачей и учителей с учетом длительного опыта и новейших достижений науки, чтобы сознательно («ноосферно») оптимизировать питание, которое у человека в значительной степени потеряло свою инстинктивную регуляцию.

В настоящее время трудно охарактеризовать все особенности культуры питания. Вместе с тем ее некоторые черты очевидны. Культура питания — сознательно организуемое, возможно более оптимальное (адекватное) удовлетворение пищевых потребностей на основе достижений трофологии, гуманности и в пределах возможностей экономики, экологии и т. д. Необходимо также иметь в виду эволюционные особенности организма человека. В свете этого адекватной является полимерная пища, а не мономерная (т. е. элементная). Совершенно ясно также, что нельзя пренебрежительно относиться к эндоэкологии. С этой точки зрения разрушающие последствия применения антибиотиков и самолечения трагичны, так как подавляют те бактериальные популяции, которые формируются при рождении и с которыми установлены положительные симбионтные взаимодействия. Очевиден и полезный эффект пищевых волокон, содержащихся в овощах, фруктах и других растительных продуктах. Следует обратить внимание и на исключительно грудное вскармливание в самом раннем возрасте. Но, конечно, в наибольшей степени культура питания — это культура индивидуального питания.

 

4.6. Две теории питания и некоторые конкретные примеры

Рассмотрим конкретные примеры различного решения некоторых важных проблем питания в свете классической и новой теорий. Одна из таких проблем связана с молочным питанием, другая — с непереносимостью молока.

4.6.1. Молочное питание

Питание молоком не является исключительной характеристикой млекопитающих. Молоко как питание новорожденных было «изобретено» также и другими группами организмов (см. гл. 9). Молоко млекопитающих обладает замечательным свойством поддерживать гомеостаз у новорожденных организмов, особенно в первое время после рождения. Именно в это время проникновение макромолекул материнского молока во внутреннюю среду новорожденного организма происходит почти беспрепятственно. Это связано с тем, что у большинства новорожденных млекопитающих тонкая кишка не является иммунным барьером и нерасщепленные компоненты молока (в том числе и белковые) проникают в их внутреннюю среду путем эндоцитоза. В последнее время обнаружено присутствие в молоке значительных количеств ферментов и гормонов, что в этих условиях обеспечивает поддержание гормонального статуса новорожденного. Питание новорожденного молоком организма другого вида с этой точки зрения неадекватно, так как в кровь поступают чужеродные антигены.

Основные различия между молоком и обычной дефинитивной пищей заключаются в композиции углеводов.

Молоко содержит специфический углевод — лактозу, тогда как дефинитивная пища — преимущественно сахарозу и крахмал. Последний при гидролитическом расщеплении превращается главным образом в такие дисахариды, как мальтоза и изомальтоза (но не лактоза).

Для понимания биологической роли молока важно иметь в виду, что присутствие в нем лактозы, сочетаемое с наличием в слизистой оболочке тонкой кишки соответствующего фермента (лактазы), обеспечивает контроль трофической связи матери и потомства. Такая трофическая связь разрывается тогда, когда растущий организм достигает определенной степени зрелости и лактаза в его кишечнике репрессируется. Результатом этого являются быстрое уменьшение переносимости молока и отказ от его потребления. Таким образом, и это не может не вызывать восхищения мудростью природы, один из самых совершенных пищевых продуктов — молоко — содержит в себе также «ограничитель», который в естественных условиях, как только молоко перестает быть жизненно необходимым для повзрослевшего потомства, прерывает истощающий мать механизм питания потомства. Сейчас установлено, что репрессия лактазы контролируется гипоталамо-тиреоидной осью, нарушение функций которой предотвращает репрессию этого фермента. Замечательно, что у тех животных, у которых нет лактозы в молоке (например, у таких водных млекопитающих, как морские львы), нет также лактазы в слизистой оболочке тонкой кишки (см. обзор: Уголев, 1972). (О функциональном развитии желудочно-кишечного тракта и в том числе о матурации тонкой кишки см. обзор: Henning, 1987.).

4.6.2. Непереносимость молока

Эта проблема — частный случай пищевой непереносимости, или интолерантности. Однако в отличие от других типов интолерантности этой интолерантностью страдают сотни миллионов людей. Так, непереносимость молока (лактозная интолерантность, лактозная малабсорбция, лактазная недостаточность) у населения Европы и Америки составляет 6-12 %. Среди жителей Ближнего Востока она достигает 70 % и более. Сходные данные получены в отношении киприотов, японцев, китайцев, эскимосрв Гренландии, индейцев Америки, африканцев, жителей Шри-Ланки и др. Вместе с тем у пигмеев Африки непереносимостью молока страдает лишь около 5 % (табл. 4.4) (обзоры: Nas-rallah, 1979; Semenza, 1981; Фролькис, 1989, и др.).

Таюдица 4.4. Распространенность первичной лактозной малабсорбции (ЛM) у взрослых среди различных этнических групп (по: Semenza, 1981)

Имеются некоторые данные о генетическом контроле лактозной интолерантности (обзор: Saavedra, Perman, 1989). Установлено, что при переходе от молочного к смешанному питанию у детей наблюдается частичная или полная репрессия гена, контролирующего синтез лактазы — фермента, расщепляющего молочный сахар лактозу. Предполагается, что уровень репрессии лактазного гена связан с историей данной этнической группы и, возможно, определяется тем, употреблялось ли молоко на заре становления данного этноса. Для лучшего понимания этой проблемы следует рассмотреть механизмы непереносимости молока.

Напомним (см. гл. 1), что продукты частичного расщепления пищевых биополимеров, а также небольшие молекулы, в частности лактоза и сахароза, проникают через гликокаликс кишечных клеток и достигают поверхности мембраны. На этой мембране наряду с многими другими ферментами локализована и лактаза. При ее недостаточности или отсутствии гидролиз молочного сахара нарушается, и он не всасывается, что приводит к непереносимости молока.

Зона мембранного пищеварения стерильна, в ней мало бактерий, которые могли бы конкурировать с макроорганизмом за пищевые вещества. У большинства многоклеточных организмов бактерии используют преимущественно остаточные пищевые компоненты. В том случае, когда отсутствует какой-либо фермент, соответствующий субстрат возвращается в полость тонкой кишки и становится добычей микрофлоры кишечника. Возникающие бактериальные метаболиты в одних случаях вызывают диарею, в других — отравление, шок и иногда смерть. Тяжелые нарушения описаны у взрослых людей даже после нескольких глотков молока (обзор: Jeffries et al., 1964).

При старении организма, как правило, непереносимость молока и ряда других продуктов возрастает. Это связано не только с возрастным снижением скорости синтеза различных ферментов, в том числе лактазы, но и, в особенности, с ослаблением функций печеночного барьера. Во многих случаях терапевтическое воздействие на печень приводит к восстановлению пищевой толерантности. Подавление бактериальной флоры кишечника всегда предотвращает непереносимость лактозы. Интересно, что у людей с одинаковой лактазной недостаточностью непереносимость молока может быть или выражена, или отсутствовать. Это часто определяется различиями в составе бактериальной флоры кишечника (у одних лиц она не вырабатывает токсические метаболиты, у других продуцирует их в большом количестве) и состоянием барьерных функций печени.

В последние годы делаются попытки создать молоко, которое могло бы использоваться людьми с лактозной непереносимостью. Для этого существует два пути: 1) предварительный гидролиз лактозы до употребления молока в пищу; 2) добавление в молоко фермента лактазы, расщепляющего лактозу. При лактазной недостаточности употребляется, молоко с расщепленной лактозой, а также молочные продукты с низким содержанием этого дисахарида — кефир, кислое молоко, сыр и т. д.

Как показали эксперименты, низколактозное коровье молоко, полученное после его инкубации с дрожжевой лактазой, не вызывает заметных нарушений у взрослых лиц, страдающих непереносимостью молока. В то же время немодифицированное молоко провоцирует все симптомы, характерные для этого заболевания (Cheng et al., 1979; Rosensweig, 1979; Biotechnology…, 1989, и др.).

4.6.3. Питание новорожденных

Поразительны ошибки, которые связаны с кормлением новорожденных и основаны на теории сбалансированного питания. Как известно, у высших организмов, и в том числе у человека, пища переваривается благодаря полостному и мембранному пищеварению. Однако в период молочного питания у человека и незрелорождающихся млекопитающих полостное пищеварение развито слабо, а доминирующим является мембранное (Уголев, 1963, 1967, 1972, 1985, 1987а). В самые первые дни после рождения чрезвычайно важную роль играют внутриклеточное пищеварение эндоцитозного типа и везикулярный транспорт через энтероцит без расщепления полимеров. По-видимому, механизмы, обеспечивающие мембранное пищеварение, к концу эмбрионального периода уже сформированы. Напротив, полостное пищеварение развивается при переходе от молочного питания к смешанному. При этом происходит изменение ферментного спектра мембраны кишечных клеток, включая репрессию синтеза лактазы (обзоры: Уголев, 1967, 1972; Моод, 1982; Фролькис, 1989; Saavedra, Perman, 1989, и др.).

До настоящего времени широко используется замена женского молока различными продуктами, приготовленными на основе коровьего молока (Brooke, 1987; Nutrition during infancy, 1988; Biotechnology…, 1989; Nutrition in infancy…, 1989; Волгарев и др., 1990, и др.). С точки зрения теории сбалансированного питания, имитатор грудного молока на основе коровьего — прекрасный заменитель. Небольшие различия в химическом составе не имеют значения. Имеются, однако, данные, что такая замена не адекватна. С позиций теории адекватного питания в первые месяцы жизни ребенка замена женского молока неудовлетворительна, а в первые дни крайне опасна. Это обусловлено тем, что, как было отмечено, непосредственно после рождения доминирует интенсивный эндоцитоз, который обеспечивает поглощение кишечными клетками макромолекул и поступление в организм новорожденного белков материнского молока (а при использовании заменителей доставку во внутреннюю среду организма чужеродных антигенов) (рис. 4.1). Этот механизм заключается в улавливании рецепторами поверхности кишечных клеток молекул разных типов, их быстрой концентрации в области так называемых окаймленных ямок и погружении в цитоплазму в виде везикул (обзоры: Walker, 1979; Gorden et al., 1982, и др.). Такой механизм в норме обеспечивает множество разнообразных эффектов, и в том числе поступление иммуноглобулинов из организма матери в организм ребенка. Однако если молоко матери заменить молоком представителя млекопитающих другого вида, то с помощью эндоцитоза во внутреннюю среду организма будут поступать чужеродные антигены. Через несколько дней после рождения эндоцитоз практически прекращается. В этом возрасте при молочном питании возникает картина, свидетельствующая о резких различиях между материнским и коровьим молоком уже по другим причинам.

Как известно, содержание в материнском молоке лактозы значительно выше, чем в коровьем. При нормальном вскармливании ребенка лишь часть лактозы всасывается в тонкой кишке, а другая достигает толстой кишки, обеспечивая слегка кислую среду, благоприятную для развития молочнокислых и других полезных бактерий. При использовании коровьего молока лактоза не достигает толстой кишки и в полости последней вместо молочнокислого брожения могут преобладать гнилостные процессы, что приводит к постоянной интоксикации организма ребенка. Формирование токсических продуктов на фоне слабости кишечного и печеночного барьеров приводит к нарушению как физического, так и интеллектуального развития ребенка, которое может сказаться не только в детстве, но и в более поздние периоды жизни. В последние годы сделаны удачные попытки оптимизировать («гуманизировать») молочные смеси путем добавления лактозы, с тем чтобы восстановить молочнокислое брожение в толстой кишке и подавить гнилостные процессы. При всех обстоятельствах пример влияния коровьего молока на развитие новорожденного ребенка демонстрирует, сколь значительные последствия может иметь вмешательство человека в химию собственного организма и, в частности, в естественный процесс ассимиляции пищи. Так, продемонстрировано, что при первом потреблении коровьего молока у грудных детей может наблюдаться анафилактическая реакция (обзор: Фатеева и др., 1989, и др.). В целом аллергией к коровьему молоку страдает до 7.5 % детей (обзор: Bahna, Heiner, 1985).

Нельзя не отметить чрезвычайно важную роль в развитии новорожденных содержащихся в грудном молоке таких биологически активных веществ, как IgA, лизоцим, лактоферон, антистафилококковый и бифидогенный факторы (обзор: Фатеева и др., 1989), факторы роста и ряд гормонов, способствующих матурации тонкой кишки (обзор: Sheard, Walker, 1988).

Вскармливание грудным молоком оказывает влияние на формирование кишечного защитного барьера и на предотвращение пищевой аллергии. В частности, в защите грудного ребенка от аллергий участвует содержащийся в грудном молоке секреторный IgA. Вместе с тем в грудном молоке есть пищевые антигены, уровень которых, по-видимому, в норме крайне низок, но резко увеличивается при патологии матери, в результате чего может иметь место сенсибилизация этими антигенами организма ребенка.

По-видимому, у детей в ранний период развития существуют два типа различных по механизмам пищевых аллергий: 1) аллергия IgE-типа в ответ на незначительные количества антигенов в молоке; 2) аллергия в ответ на искусственное вскармливание. Дефицит в грудном молоке IgE-антител является фактором риска развития у детей пищевой аллергии (обзор: Фатеева и др., 1989).

Следует обратить внимание на тревожные сведения, что грудное молоко не обеспечивает достаточного количества кальция, фосфора, натрия и белка для потребностей преждевременно родившихся детей, которым рекомендуется обогащенное женское молоко (Human milk…, 1988).

Широко известно, что в большинстве слабо развитых стран недостаток белка в грудном молоке — одна из причин высокой смертности новорожденных после их отнятия от груди. Поиски в направлении создания полноценных заменителей грудного молока — одна из важнейших проблем питания настоящего и будущего. Таких заменителей очень много, и их производство продолжает развиваться. В частности, за рубежом прошло испытание и рекомендовано к выпуску специальное питание для новорожденных и маленьких детей, Это питание, которое представляется весьма перспективным, имеет высокую питательную ценность и состоит из овощей, причем в сухом виде содержит около 25 % белка (Scrimshaw et al., 1989). В свете этих сведений важно, что преждевременно рожденным детям с весом ниже 1.5 кг необходимо около 3.7 г/кг белка в сутки, тогда как даже в «зрелом» материнском молоке содержится только 2.0–2.6 г/кг белка (обзор: Brooke, 1987).

Следует отметить, что для детей, страдающих пищевой аллергией, рекомендуются специальные белковые гидролизаты. Их характеристика и использование в лечебном питания детей представлены в ряде современных обзоров (например, Nutrition…, 1985; Мазо и др., 1990, и др.).

Таким образом, одной из глобальных задач нашего времени является разработка имитаторов грудного молока, которые не имеют негативных последствий после их применения.

 

4.7. Несколько замечаний о хлебе

Приготовление муки, круп и других продуктов из цельного зерна широко используется с древнейших времен и сохраняет свое значение до настоящего времени. Хлеб из цельного зерна длительное время был одним из наиболее употребительных пищевых продуктов в различных странах, в частности в России. Мука из цельного зерна имеет ряд преимуществ, которые могут быть увеличены при использовании современной технологии. Однако сегодня доминирует хлеб из очищенной сортовой муки. Последняя значительно отличается от муки, полученной из цельного зерна. Так, из состава сортовой муки исключены наружные оболочки зерна, зародыш и щиток, а также поверхностный слой эндосперма — алейроновый слой. Как видно из табл. 4.5, при получении высокосортной муки происходит потеря около 20–30 % массы зерна. Нужно заметить, что в отруби уходит большое количество ценных пищевых продуктов, в том числе витамины и липиды, содержащие главным образом необходимые для питания ненасыщенные жирные кислоты, а также минеральные соли и пищевые волокна. Особенно существенно, что в отруби уходит около 30 % наиболее полноценных белков. Сами отруби, как пшеничные, так и ржаные, содержат ряд ценных пищевых компонентов, в том числе пищевые волокна, белки, жиры и т. д. (табл. 4.6).

Дальнейшее улучшение свойств хлеба и качества питания (особенно в отношении полноценных белков) может быть достигнуто несколькими дополнительными способами. Так, в частности, в Великобритании и ряде других стран это осуществляется добавлением к муке основных товарных сортов 2–6% порошка сухого снятого молока. Указанный молочный продукт примерно на 60 % состоит из легкоусвояемых полноценных белков животного происхождения, которые вместе с белками клейковины хлеба взаимно обогащают друг друга. Качество хлеба может быть улучшено также добавлением и некоторых других общедоступных сельскохозяйственных продуктов, которые могут быть выпущены в виде отдельных пищевых добавок.

Таблица 4.5. Распределение веществ между частями зерна (зерновки)

Таблица 4.6. Химический состав пшеничных и ржаных отрубей (по: Дудкин и др., 1988, с изменениями)

Недавно разработан новый сорт хлеба с добавлением 3 % пищевых волокон. В этом хлебе суммарное количество пищевых волокон почти в 1.6 раза выше, чем в обычном, а калорийность на 6 % ниже. При этом новый вид хлеба содержит 1.5 % пектина, который отсутствует в обычном хлебе (Григорашвили и др., 1989).

Важно, что использование пищевых волокон дает экономический эффект, так как при этом расход пшеничной муки сокращается. Еще более существенно, что потребление богатого балластными веществами хлеба увеличивает суточное поступление с пищей пищевых волокон и в более полной мере удовлетворяет потребности в них человека. (см.: Пищевые волокна, 1986).

 

4.8. Заключительные замечания

Следует заметить, что потребление пищи — это не только путь введения в наш организм необходимых строительных и энергетических материалов. Это также путь поступления различных чужеродных веществ, подчас вредных или даже очень вредных, которые накапливаются в пищевых продуктах на долгом пути их получения. В ряде случаев попытки повысить урожай любыми способами приводят к поступлению в почву избыточного количества удобрений, например азотистых, и к накоплению в пищевых продуктах токсинов и промышленных загрязнений. Между тем в конце трофической цепи стоит человек, для которого повышение концентрации нитратов в пище чревато риском развития ряда заболеваний, включая злокачественные опухоли. В то же время хорошо известны большие достижения в получении высоких урожаев на основе высококультурного земледелия. Оно имеет в нашей стране давние и замечательные как производственные, так и научные традиции.

Наконец, питание является также существенным элементом релаксации (расслабления), своеобразным таймаутом в напряженной жизни человека, переполненной различными стрессами. Благоприятные, спокойные условия питания необходимы как для нормального усвоения пищи, так и для поддержания нормального ритма жизни. Это следует иметь в виду не только при организации всех форм общественного, но и домашнего питания.

Итак, в этой главе мы дали возможность читателю соотнести классическую и новую теории питания с рядом таких научных проблем большого, иногда глобального значения, как проблема хлеба в питании человека, проблема рационального питания, пути дальнейшей оптимизации питания и др. Во всех этих случаях нетрудно заметить серьезные расхождения, а иногда и диаметрально противоположные подходы к оценке одних и тех же явлений этими двумя теориями (например, к использованию коровьего молока на разных этапах развития ребенка). Это же касается рекомендаций по поводу важнейших сельскохозяйственных и промышленных технологий, связанных, например, с употреблением хлеба в качестве пищевого продукта, а также со многими другими технологиями общего значения. Во всех этих случаях биологические и эволюционные подходы особенно важны, а балансность является частным понятием более широкого и всеобъемлющего понятия адекватного питания. Последнее имеет значение не только в настоящее время, но и будет иметь еще большее значение в будущем по мере увеличения технологической мощи человека и его искусства конструировать продукты питания, что до сих пор считалось достоянием природы… Кроме того, понятие адекватного питания имеет общефилософский смысл, так как проблему идеальной пищи и идеального питания, которая рассмотрена в следующей главе, следует анализировать именно с этих позиций.