Во всем мире неправильное питание ассоциируется примерно с каждой пятой смертью у взрослых старше 25 лет. При этом, несмотря на десятилетия советов есть «меньше жира, соли и сахара», частота ожирения и других связанных с питанием болезней лишь растет. Похоже, наши представления о еде все-таки слишком упрощенные.
Традиционно питание описывается через калории и несколько десятков «основных» веществ: макронутриентов — это белки, жиры, углеводы, и микронутриентов (витамины, минералы) — всего порядка 150 известных соединений. Но современные ученые смотрят на этот вопрос по-новому: уже известно, что с пищей человек получает более 26 000 разных химических веществ, и подавляющее большинство из них почти не изучено.
Астрономы столкнулись с похожей ситуацией раньше. Они знают, что темная материя составляет значительную часть Вселенной: ее нельзя увидеть, но ее гравитация явно влияет на галактики. Выходит, что в питании есть своя «темная материя» — тысячи молекул в наших продуктах, о действии которых мы почти ничего не знаем. Исследования часто находят связь между определенной пищей и болезнями или, наоборот, защитным эффектом, но пока что не могут точно указать, какие именно вещества за это отвечают.
Разобраться с этим пытается новое направление — фудомика. Оно объединяет геномику (роль генов), протеомику (белки), метаболомику (малые молекулы обмена) и нутригеномику (то, как пища влияет на работу генов). Такой подход показывает: влияние еды на здоровье выходит далеко за рамки привычного подсчета калорий и оценки присутствия в пище витаминов.
Хороший пример — средиземноморская диета, богатая овощами, фруктами, цельными злаками, орехами, бобовыми, оливковым маслом и рыбой. Известно, что она снижает риск сердечных болезней, но дело не только в «полезных жирах». Значительную роль играют скрытые химические взаимодействия. Так, в кишечнике из компонентов красного мяса и яиц микробы образуют вещество TMAO, которое повышает риск атеросклероза. Высокие уровни ТМАО повышают риск сердечных заболеваний. Но чеснок — важный компонент средиземноморской диеты — содержит вещества, блокирующие выработку ТМАО. Это пример того, как диета может склонить чашу весов между здоровьем и болезнью.
Кишечные бактерии играют ключевую роль в пищеварении на молекулярном уровне. Молекулы еды, попадая в толстую кишку, перерабатываются микробами в новые вещества, которые влияют на воспаление, работу иммунитета и обмен веществ. Например, эллаговая кислота — компонент орехов и некоторых фруктов — превращается микробиотой в уролитины — соединения, которые помогаю поддерживать в форме митохондрии, «энергетические станции» наших клеток.
Пища способна включать и выключать гены через эпигенетические механизмы. Исторический пример — голодная зима в Нидерландах во время Второй мировой войны. Дети, рожденные от матерей, переживших этот голод, чаще страдали в зрелом возрасте от болезней сердца, диабета 2-го типа и шизофрении. Десятилетия спустя у них находили изменения в активности генов, связанных с тем, что и сколько ели их матери во время беременности.
Сейчас несколько научных проектов пытаются систематически «картировать» пищевую Вселенную. Уже описано более 130 000 отдельных молекул и их связи с белками человека, микробами кишечника и болезненными процессами. Цель ученых — создать атлас взаимодействий между едой и организмом и выяснить, какие соединения критически важны для здоровья.
Понимание таких взаимодействий позволит объяснить, почему одна и та же диета помогает одним людям и не работает для других, когда продукты защищают от болезней, а когда — наоборот, повышают их риск, и какие молекулы можно использовать для создания новых лекарств или функциональных продуктов.
Еда — это не просто набор калорий и белков‑жиров‑углеводов, а огромный химический ландшафт, который мы только начинаем изучать. И, как карта темной материи меняет наше понимание Вселенной, карта скрытой химии еды может изменить подходы к питанию, лечению болезней и самому понятию здоровья.
Ранее ученые раскрыли удивительное влияние чеснока на холестерин.
Источник: hi-tech.mail.ru