I. ОПТИМАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ – ОСНОВА ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА

Безусловно, весьма важным результатом эпидемиологических исследований фактического питания и здоровья отдельных популяций населения в различных регионах мира является факт установления неизвестных ранее факторов пищи, приводящих к повышению качества жизни, укреплению здоровья и снижению риска развития многих заболеваний. Эти данные позволили обосновать необходимость значительного расширения списка если не эссенциальных, то, по крайней мере желательных факторов за счет так называемых минорных биологически активных компонентов пищи, таких как флавоноиды, индолы, фитостеролы, изотиоцианаты и др. Если для макро- и микронутриентов с достаточной степенью надежности установлены величины физиологических потребностей для различных групп населения и в настоящее время исследования направлены только на их уточнение в плане учета дополнительного расхода на обеспечение адаптивных реакций по отношению к физическим, химическим, эмоциональным и другим нагрузкам, то для минорных биологически активных компонентов пищи, в настоящее время мы можем ориентироваться только на расчетные уровни их содержания в «благоприятных для здоровья рационах», определенных эпидемиологическими наблюдениями.

В настоящее время на основании сопоставления результатов эпидемиологических, лабораторных и клинических исследований установлены так называемые безопасные и адекватные уровни суточного поступления с рационом питания таких ранее не нормируемых микронутриентов, как хром, ванадий, кремний, никель. Ведутся интенсивные исследования по определению нормального среднесуточного поступления с рационом ряда других микроэлементов: алюминия, брома, кадмия, германия, лития, рубидия и др. Есть все основания полагать, что по мере расшифровки физиологических функций, путей биотрансформации и молекулярных механизмов действия этих микронутриентов для некоторых из них будет доказана эссенциальность для человека и они будут внесены в формулу оптимального питания.

Этими исследованиями также установлены составляющие рациона питания, которые увеличивают вероятность возникновения ряда заболеваний у человека, а также специфические, с использованием пищевого фактора вмешательства, влияющие на показатели здоровья. Доказано, что целенаправленные изменения структуры питания не только могут влиять на здоровье человека в данный момент, но и определять будут ли у него развиваться такие болезни, как рак, сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет 2 типа, остеопороз и др. Иными словами, питание следует рассматривать как важнейший фактор риска развития этих заболеваний.

Определение повышенной или пониженной степени риска основывается на связях, установленных на основе рандомизированных исследований, проводимых в контролируемых условиях, которые позволяют определить влияние вмешательства на показатели здоровья и риск развития того или иного заболевания. В этой связи, Всемирная организация здравоохранения (2003) по степени убедительности влияния различных факторов питания на риск развития заболеваний делит доказательства на убедительные, вероятные, возможные, недостаточные.

Так, например, существуют убедительные доказательства повышения риска развития ожирения при чрезмерном потреблении высококалорийных продуктов с низкой пищевой плотностью по микронутриентам. В качестве защитного фактора, снижающего развитие ожирения, выступает рацион питания с высоким уровнем пищевых волокон. Одновременно избыточная масса тела и ожирение являются убедительно доказанными факторами, повышающими риск развития сахарного диабета 2 типа и сердечнососудистых заболеваний, а также некоторых видов элокачественных новообразований.

Достаточный уровень потребления овощей и фруктов (не менее 400 г в день) с высоким рейтингом обеспечивает снижение риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и ожирения; они же обеспечивают вероятностный рейтинг снижения риска элокачественных новообразований и диабета.

Понимая под термином «здоровье» не только состояние максимальной реализации заложенного в человеке генетического потенциала и заложенного в его организме, но часто не реализуемого адаптационного потенциала (рис.2), когда все показатели укладываются в пределы нормы, мы вынуждены констатировать, что в настоящее время у большей части населения выявляются симптомы недостаточной адаптации или так называемой маладаптации – снижение неспецифической резистентности к неблагоприятным факторам окружающей среды физической, химической и биологической природы, иммунодефицита и др. Природа обеспечила человека достаточно мощным адаптационным потенциалом, позволяющим организму сопротивляться любым серьезным нагрузкам физической, химической, биологической природы. Однако, для поддержания в действенном состоянии адаптационного потенциала необходим ряд компонентов пищи (витамины, минорные биологически активные соединения), которые обязательно должны поступать с рационом питания. Если же они с пищей не поступают, то адаптационный потенциал становится крайне низким. Недостаточная обеспеченность организма, прежде всего, микронутриентами и минорными биологически активными компонентами является основной причиной маладаптации. В то же время мы можем значительно повысить адаптационный потенциал за счёт специально подобранных диетических воздействий. 

Рассматривая адаптационный потенциал в целом, необходимо учитывать, по крайней мере, четыре его важнейших составляющих компонента: систему антиоксидантной защиты, систему ферментов метаболизма ксенобиотиков, иммунную систему, систему регуляции апоптоза (рис.3). 

Рис.2. Биологические аспекты здоровья и здорового образа жизни.

Рис.3. Составляющие компоненты адаптационного потенциала.

Было установлено, что все эти системы находятся в прямой зависимости от внешних факторов, и в первую очередь, от фактора питания. Целый ряд минорных компонентов пищи оказывает своё воздействие на эти системы через механизмы внутриклеточной передачи сигнала, через рецепторные молекулы, ответственные за экспрессию генов ферментов первой и второй фазы метаболизма ксенобиотиков. Это также соединения, которые могут вызывать либо стабилизацию мембран лизосом, либо, наоборот, ее дестабилизацию. В последнем случае происходит выход лизосомальных ферментов, прежде всего катепсинов В, D, L в цитоплазму, воздействие их на митохондрии и запуск каспазного каскада, приводящего к запрограммированной гибели клетки (апоптозу). 

Получены данные, показывающие, что формирование иммунного ответа в значительной степени зависит от некоторых минорных пищевых биологически активных веществ. Представители этого класса пищевых компонентов могут, с одной стороны, стимулировать нормальный иммунный ответ либо, с другой стороны, вызывать патологический иммунный ответ, т.е. аллергические реакции. Важным новым направлением является изучение регуляторных пептидов, которые образуются в процессе переваривания пищевого белка в желудочно-кишечном тракте. Эти пептиды всасываются и оказывают выраженное регулирующее действие, вступая в конформационные взаимоотношения с ДНК. Было установлено, что имеется тесное структурное соответствие между олигонуклеотидными последовательностями ДНК, входящими в состав ряда важных генов, и соответствующими регуляторными пептидами. За счёт этого пептиды способны тормозить или, напротив, стимулировать экспрессию генов для синтеза различных функционально важных ферментных белков.

Считается, что человек адаптирован к потреблению относительно большого количества биологически активных компонентов, источниками которых являются представители более 300 родов растений. Необходимость многих минорных компонентов пищи для сохранения здоровья и в, еще большей степени, для снижения риска развития ряда хронических заболеваний нашла подтверждение в исследованиях последних лет, в связи с чем, их обозначают как хемопротекторы и хемопревенторы. Некоторые исследователи даже рассматривают эти заболевания как проявления состояния маладаптации в результате постоянно низкого поступления с пищей компонентов, абсолютно необходимых для обеспечения адаптационного потенциала организма. В то же время мы еще далеки до признания эссенциальности для человека этих химических соединений растительного происхождения и тем более до установления величин физиологических потребностей в них. Тем не менее, все большее число научных фактов свидетельствует в пользу необходимости обогащения рациона фитохемопротекторами. Хотя клиническая картина недостаточности фитосоединений не установлена, их низкая концентрация в рационе сопровождается существенным увеличением риска развития сердечно-сосудистых, онкологических заболеваний и сахарного диабета.

В настоящее время разработано и нашло широкое практическое применение большое число биологически активных добавок к пище (БАД), содержащих различные природные биоактивные соединения. Однако научное обоснование и доказательства эффективности и безопасности их применения в большинстве случаев явно недостаточны или вовсе отсутствуют. Первостепенными задачами при этом становятся выяснение механизмов, с помощью которых компоненты пищи могут влиять на определенные функции организма (функции-мишени) и выявление информативных маркеров для оценки их модулирующего действия. К числу наиболее интенсивно изучаемых природных хемопревентивных соединений относятся флавоноиды, пищевые индолы и изотиоцианаты, а также пищевые волокна.

Флавоноиды – класс непищевых ароматических соединений – полифенолов растительного происхождения, включающий более 5000 представителей 6 подклассов: флавонолы (кверцетин, кемпферол, мирицетин) из фруктов и овощей; флавоны (апигенин, лютеолин) из лимонов, апельсин и грейпфрутов; флаваноны (гесперитин, нарингенин) из цитрусовых и клубники; флаванолы (катехины) из яблок, чая и винограда; изофлавоны (генистеин, даидзеин) из сои и бобовых; антоцианы (цианидин, делфинидин) из ягод и овощей. Их высокая биологическая активность обусловлена наличием антиоксидантных свойств, в частности, способностью ингибировать окисление липопротеинов низкой плотности и эндогенного витамина Е, а также образовывать хелатные комплексы с ионами металлов и связывать свободные радикалы. Кроме этого флавоноиды могут подавлять образование и освобождение факторов-промоторов воспаления и деструкции тканей, таких как фактор некроза опухолей, лейкотриены, простагландины. В ряде работ, в том числе и в наших исследованиях, убедительно показана важная роль флавоноидов в регуляции активности ферментов метаболизма ксенобиотиков.

Весьма перспективным классом биологически активных минорных компонентов пищи являются фитостеролы, более 250 представителей которых выделено и идентифицировано из различных видов растений и морепродуктов. Интерес к этим соединениям объясняется сходством их структуры с холестерином и способностью существенно снижать уровень холестерина как свободного, так и связанного с липопротеидами низкой плотности.

К числу природных хемопревентивных соединений следует отнести пищевые индолы и изотиоцианаты – продукты гидролиза глюкозинолатов растений семейства крестоцветных (все виды капусты, особенно брокколи, редька, редис). Биологическая активность пищевых индолов (индол-3-карбинола, аскорбигена, индол-3-ацетонитрила) связана с их способностью индуцировать активность монооксигеназной системы (главным образом CYP 1А1 и СYP 1А2) и некоторых ферментов II фазы метаболизма ксенобиотиков (глутатионтрансферазы) не только в печени, но и в кишечнике и других органах. Изотиоцианаты (сульфорафан, фенетилизоцианат, бензилизоцианат) являются сильными индукторами ферментов II фазы метаболизма ксенобиотиков и, в отличие от индолов, не влияют на активность монооксигеназ или могут подавлять путем конкурентного ингибирования или ковалентной инактивации некоторые изоформы цитохрома Р-450 - СYP 1А1, СYP 1А2 и СYP 2Е 1, осуществляющих активацию бенз(а)пирена, афлатоксина В1 и нитрозаминов. В эксперименте показана способность пищевых индолов и изотиоцианатов подавлять канцерогенное действие афлатоксина, нитрозаминов и др., а также снижать частоту спонтанных опухолей у крыс и мышей.

Результаты наших исследований и анализ многочисленных литературных данных позволяют заключить, что пищевые индолы способны в существенной степени изменять активность и соотношение между активностью широкого спектра ферментов, включая различные изоформы цитохрома Р-450, эпоксидгидролазы, глутатионтрансфераз, UDPглюкуронозилтрансфераз, сульфотрансфераз, хинонредуктазы, вовлеченных в метаболизм самых различных ксенобиотиков и многих эндобиотиков. Данные эпидемиологических наблюдений свидетельствуют о существовании определенной связи между высоким уровнем потребления овощей семейства крестоцветных и снижением частоты некоторых видов гормонозависимых опухолей.

Мы привели примеры лишь некоторых минорных непищевых компонентов пищи, для которых высокая биологическая активность доказана. Для гораздо большего числа фитосоединений биологическая активность либо не установлена, либо не может считаться полностью доказанной. Если в этом аспекте рассматривать и компоненты широкого спектра так называемых лекарственных растений, традиционно используемых алиментарным путем в виде чаев, настоев, отваров и т.п., то список биологически активных фитосоединений как субстратов для производства биологически активных добавок к пище может быть многократно увеличен. При этом естественно встают вопросы о необходимости и целесообразности столь значительного количества биологически активных добавок и чем вызвана все возрастающая в последние годы их востребованность? Как было уже отмечено выше, главными причинами являются, вопервых, существенное, практически до критически низкого уровня, снижение энерготрат, сопровождающееся адекватным уменьшением объема потребляемой пищи, в том числе и содержащихся в ней биологически активных компонентов; во-вторых, несомненное участие экзогенных биологически активных веществ в регуляции многих жизненноважных адаптивно-защитных систем организма, что, по-видимому, в процессе эволюции закреплено генетически; в-третьих, значительное увеличение уровней воздействия на организм неблагоприятных факторов окружающей среды химической, физической и биологической природы, а также эмоциональных нагрузок, что сопровождается соответствующим возрастанием требований к функциональной активности многих систем организма.

Мы постоянно сталкиваемся с дилеммой – необходимостью, с одной стороны, ограничения объема потребляемой пищи с целью достижения соответствия между калорийностью рациона и энерготратами, а с другой – значительного расширения ассортимента потребляемых пищевых продуктов для ликвидации существующего дефицита микронутриентов.