Фруктоза
Как я уже упоминал, фруктоза стала одним из наиболее традиционных источников калорий в западном рационе питания. Обычно она содержится во фруктах, однако современные люди получают ее совсем из другого источника: подавляющую часть фруктозы мы потребляем с продуктами, подвергавшимися технической переработке. Наши пещерные предки употребляли фрукты не круглый год, а лишь в те сезоны, когда они были доступны. В человеческом организме еще не произошли такие эволюционные изменения, чтобы он успешно справлялся с переработкой того огромного количества фруктозы, которое мы потребляем сегодня. В одном природном фрукте относительно мало сахара по сравнению, скажем, с баночкой обычной газировки или концентрированного сока. В яблоке среднего размера содержится примерно 70 калорий от сахара во фруктовой мякоти, богатой растительными волокнами. Для сравнения, в банке обычной газировки объемом 350 мл в два раза больше калорий — 140 калорий от сахара. В стакане яблочного сока (без мякоти) того же объема содержится примерно такое же количество калорий от сахара, как в газировке. Ваш организм не почувствует разницу — получил ли он калории из яблочного сока или с фабрики по производству газировки.
Из всех природных углеводов фруктоза — самая сладкая. Неудивительно, что мы так ее любим. Однако вопреки тому, что можно было бы подумать, у нее совсем невысокий ГИ. Фактически фруктоза обладает самым низким ГИ из всех природных сахаров. Процесс метаболизма большей ее части происходит в печени, так что он не оказывает непосредственного влияния на уровни сахара в крови и инсулина, в отличие от столового сахара или кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы, глюкоза от которых попадает в кровь, повышая уровень сахара.
Однако этот факт, образно говоря, «не освобождает фруктозу от ответственности». Употребление в большом количестве «неприродной» фруктозы имеет долгосрочные последствия. Согласно данным многочисленных исследований, фруктоза влияет на нарушение механизма усваивания глюкозы, инсулиновую резистентность, высокое содержание жира в крови и гипертонию. Процесс метаболизма фруктозы становится огромной нагрузкой на печень, которая вынуждена затрачивать столько энергии на превращение фруктозы в другие молекулы, что рискует остаться без энергии даже для выполнения собственных функций. Одно из отрицательных последствий подобного дефицита энергии — синтез мочевой кислоты, что связано с развитием таких состояний, как высокое кровяное давление, подагра и камни в почках. Более того, поскольку фруктоза не стимулирует производство инсулина и лептина, двух основных гормонов с точки зрения регулирования процесса метаболизма, рацион питания с высоким содержанием фруктозы часто ведет к ожирению и его негативным последствиям для метаболизма. Здесь стоит отметить, что растительные волокна, содержащиеся в овощах и фруктах, замедляют попадание фруктозы в кровь. И наоборот, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы и кристаллическая фруктоза нарушают процесс метаболизма в печени, что в совокупности с избытком глюкозы резко повышает показатель уровня сахара в крови и создает чрезмерную нагрузку на поджелудочную железу. Следует пояснить, что кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы фактически производится не из фруктов. Как следует из его названия, это сахарозаменитель, сделанный из кукурузного крахмала. В частности, кукурузный крахмал перерабатывается таким образом, что получается особый вид фруктозы, при ее последующей обработке ферментами образуется прозрачная субстанция с высоким содержанием фруктозы и более длительным сроком хранения, чем у столового сахара. То есть полученный в итоге продукт в равных долях содержит фруктозу и глюкозу, а последняя поднимает уровень сахара в крови.
Как я уже говорил в главе 4, согласно данным последних исследований, заболевание ожирением может отражать изменения в составе микрофлоры кишечника, вызванные воздействием фруктозы. В эпоху палеолита из-за подобных изменений у наших предков могло увеличиваться производство жира в организме в конце лета, когда созревали фрукты и количество потребляемой фруктозы увеличивалось. Жировые запасы помогали им выживать зимой при дефиците провизии, однако в современных условиях, с избыточным количеством фруктозы, этот механизм утратил свою актуальность.
Тот факт, что на состав бактериальной флоры кишечника оказывает влияние потребляемый человеком сахар, был открыт относительно недавно в ходе исследований по изучению искусственных заменителей сахара. Человеческий организм не в состоянии переваривать искусственные заменители сахара, именно поэтому в них нет калорий. При этом они все-таки должны пройти через пищеварительный тракт. На протяжении длительного времени считалось, что искусственные заменители сахара преимущественно нейтральны с точки зрения влияния на физиологию человека. Оказалось, что это далеко не так. В 2014 году в журнале Nature была опубликована научная работа, которая произвела эффект разорвавшейся бомбы{226}. Я кратко упоминал о ней в главе 4.
Профессор Эран Сегал, специалист в области вычислительной биологии из Научно-исследовательского института имени Вейцмана, вместе со своей командой провел серию экспериментов, чтобы найти ответ на вопрос: оказывают ли искусственные заменители сахара влияние на здоровый баланс микрофлоры кишечника? Сегал и его коллеги начали с того, что одной группе подопытных грызунов они стали добавлять в питьевую воду искусственные сахара: сахарин, сукралозу или аспартам, а другой группе — природные сахара: глюкозу или сахарозу (комбинацию из глюкозы и фруктозы). Грызуны из третьей, контрольной группы получали простую, неподслащенную воду. Через 11 недель после начала эксперимента у тех, кто получал искусственные заменители сахара, наблюдались признаки того, что их организм не в состоянии эффективно перерабатывать природный сахар, если судить по повышенному уровню нарушения толерантности к глюкозе по сравнению с показателями других грызунов. Чтобы определить, играли ли кишечные бактерии какую-то роль во взаимосвязи между приемом искусственных сахаров и нарушением механизма усваивания глюкозы, ученые в течение четырех недель вводили мышам антибиотики, чтобы фактически уничтожить бактериальную флору кишечника. На удивление, после этого у грызунов во всех группах процесс метаболизма сахара начал проходить одинаково успешно.
В качестве следующего шага ученые трансплантировали кишечные бактерии от мышей, получавших искусственные заменители сахара, мышам со стерильной микрофлорой кишечника. В течение шести дней «зараженные» грызуны утратили часть своей способности перерабатывать сахар. Генетический анализ колоний кишечных бактерий говорил сам за себя, отражая сдвиг в составе микрофлоры в сторону того, что был характерен для мышей после приема искусственных заменителей сахара. Численность бактерий одних видов увеличилась, а других — снизилась.
В настоящее время в процессе разработки находятся исследования с участием людей, и пока предварительные результаты свидетельствуют о том, что заменители сахара — это совсем не то, чем они считались долгое время. Это отнюдь не безопасная и вовсе не более здоровая альтернатива настоящему сахару. Уже появились результаты исследований, показывающие, что состав микрофлоры кишечника людей, которые регулярно употребляют искусственные заменители сахара, отличается от состава микрофлоры кишечника не употребляющих сахарозаменители. Кроме того, была обнаружена взаимосвязь между теми, кто употребляет искусственные заменители сахара, и теми, кто имеет повышенный вес и более высокий показатель уровня сахара в крови натощак — как известно, это состояние ведет к самым различным негативным последствиям для здоровья. Более того, в 2013 году были опубликованы результаты еще одного исследования, ставшего буквально поворотной точкой. Французские ученые с 1993 года проводили наблюдение за группой из более чем 66 тысяч женщин и обнаружили, что у тех, кто употреблял напитки с искусственными заменителями сахара, риск развития диабета был почти в два раза выше, чем у тех, кто употреблял напитки с настоящим сахаром{227}. Взгляните на график (однако не стоит интерпретировать его так, что можно без ограничений употреблять напитки с настоящим сахаром).
Вернемся к теме фруктозы. Обычный американец в среднем съедает 80 граммов фруктозы ежедневно, нередко в виде переработанного кукурузного сиропа. Такое ее количество просто не может абсорбироваться из кишечника в ток крови. Кишечным бактериям фруктоза нравится не меньше, чем обычному американцу, а может быть, даже больше, так что для них избыток фруктозы в кишечнике — настоящий праздник. Кишечные бактерии быстро ферментируют фруктозу, в результате чего образуются побочные продукты, например те КЦЖК, о которых уже шла речь в главе 5, а также смесь из газов, включая метан, водород, углекислый газ и сероводород. Как вы понимаете, эти газы могут стать причиной метеоризма, дискомфорта и болей в животе. Избыток фруктозы в кишечнике ведет к избытку воды, что чревато послабляющим эффектом. И последней соломинкой становится то, что эти КЦЖК также привлекают воду в кишечник.
Вопреки тому, что можно было бы подумать, метан — вовсе не нейтральный газ. Целый ряд экспериментов подтвердили, что избыточное его количество в толстом кишечнике биологически активно. Оно препятствует функциям кишечника, затрудняет процесс пищеварения, нарушает перистальтику, ведет к болям в животе и запору.
Негативное влияние переработанной фруктозы на этом не заканчивается: отмечена ее взаимосвязь с быстрым поражением печени — даже без набора избыточного веса. Согласно результатам исследования, опубликованного в 2013 году в American Journal of Clinical Nutrition, высокий уровень фруктозы может заставлять бактерии проникать через оболочку кишечника в ток крови и разрушать печень{228}. По словам ведущего автора исследования доктора Кили Каванаха из Медицинской школы Университета Уэйк Форест, «кажется, что при повышенном уровне фруктозы по какой-то причине защитные функции кишечника снижаются по сравнению с его нормальным состоянием и позволяют бактериям проникать через стенку кишечника в ток крови на 30 % больше». Исследование, в ходе которого было сделано подобное заключение, проводилось на обезьянах, но оно, вероятно, отражает и процесс, происходящий в кишечнике человека, и помогает объяснить, как у худощавых людей, употребляющих много переработанной фруктозы, но не набирающих вес, все же могут наблюдаться нарушения процесса метаболизма и болезни печени. Планируются дальнейшие исследования с участием людей.
Так что в следующий раз, когда вам захочется выпить обычной или диетической газировки или съесть что-то обильно приправленное кукурузным сиропом с высоким содержанием фруктозы, надеюсь, вы дважды подумаете, прежде чем это сделать. В части III я дам некоторые рекомендации, как подсластить свою еду без ущерба для микрофлоры кишечника.
