Текст книги "Парадокс питания. Как еда меняет наш мозг"

Но если для вас токсичность растительных масел могла стать открытием, то для людей, которые занимаются производством масел, это уже давным-давно не новость. Уже больше 150 лет ученые, работающие со съедобными маслами, пытаются предотвратить разрушение жирных кислот, содержащихся в растительных маслах, и формирование в них токсинов на пути с поля до тарелки. Но все их усилия оказались тщетны. Дело не в том, что ученым наплевать на полезность продуктов, которые производит их отрасль, а в том, что задача просто неразрешима. Если почитать чаты фабричных менеджеров, то практически каждый день можно увидеть просьбы о помощи с проблемами при переработке и производстве масел, содержащих относительно мало токсинов[17]17
  Здесь я имею в виду форум American Oil Chemists’ Society, доступный для всех членов форума по ссылке www.informconnect.org/browse/allrecentposts.


[Закрыть]. Читая промышленные журналы, вы увидите целый поток статей, в которых ученые сообщают о «крайне высоких уровнях» продуктов деградации растительных масел в популярных пищевых продуктах, которые готовят на растительных маслах[18]18
  Grootveld et al., “Detection, Monitoring, and Deleterious Health Effects.”


[Закрыть]. А остальной мир вообще почти ничего не знает об этих проблемах.

Тем не менее кое-кто все-таки пытался поднять тревогу. Один из самых уважаемых липидологов мира, доктор Мартин Гроотфельд, не одно десятилетие пытался предупредить потребителей о токсинах в растительных маслах. Доктор Гроотфельд – профессор биоаналитической химии и химической патологии, автор более двухсот журнальных статей, ряда глав для разных книг и нескольких целых книг, обладатель многих престижных наград и грантов. (Однако когда я спросила доктора Гроотфельда, приглашали ли его хоть раз представить данные на медицинской конференции, он ответил, что нет.) Он изучает реакции окисления с помощью лучшего инструмента для анализа сразу множества разных молекул: одно– и двухмерный спектроскоп ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Этот аналитический инструмент идентифицирует молекулы, подталкивая атомы с помощью магнитного поля и сравнивая получившуюся вибрацию в тестируемом материале с известными справочными данными, идентифицируя таким образом целые и разрушенные (окисленные) молекулы и получая своеобразный молекулярный отпечаток пальца. Он внес в таблицы множество токсинов, которые появляются в растительных маслах при нагревании. Его анализы постоянно показывают, что в разогретых растительных маслах много токсичных продуктов окисления, а вот в разогретом кокосовом или сливочном масле токсинов практически нет[19]19
  Martin Grootveld, Benita C. Percival, Sarah Moumtaz, Miles Gibson, Katy woodason, Azeem Akhtar, Michael Wawire, Mark Edgar, and Kelly L. Grootveld, “Commentary: Iconoclastic Reflections on the ‘Safety’ of Polyunsaturated Fatty Acid-Rich Culinary Frying Oils: Some Cautions Regarding the Laboratory Analysis and Dietary Ingestion of Lipid Oxidation Product Toxins,” Applied Sciences 11, no. 5 (March 2021): 2351, https://doi.org/10.3390/app11052351; Martin Grootveld, Benita C. Percival, Justine Leenders, and Philippe B. Wilson, “Pootential Adverse Public Health Effects Afforded by the Ingestion of Dietary Lipid Oxidation Product Toxins: Significance of Fried Food Sources,” Nutrients 12, no. 4 (2020): 974, https://doi.org/10.3390/nul2040974; Sarah Mountaz, Benita C. Percival, Devki Parmar, Kelly L. Grootveld, Pim Jansson, and Martin Grootveld, “Toxic Aldehyde Generation in and Food Uptake from Culinary Oils During Frying Practices: Peroxidative Resistance of a Monounsaturate-Rich Algae Oil,” Scientific Reports 9 (2019): 4125, https://doi.org/10.1038/s41598-019-39767-1.


[Закрыть]. Среди идентифицированных им токсинов – акролеин, который вызывает воспаление в легких при вдыхании, а также множество токсинов из категории эпоксижирных кислот, которые связаны с патогенезом полиорганной недостаточности и рака груди, а также вызывают нарушение репродуктивной функции. Список одних только категорий токсинов, которые он обнаружил в еде, жаренной в растительном масле, занимает половину страницы[20]20
  Martin Grootveld, “Evidence-Based Challenges to the Continued Recommendation and Use of Peroxidatively-Susceptible Polyunsaturated Fatty Acid-Rich Culinary Oils for High-Temperature Frying Practices: Experimental Revelations Focused on Toxic Aldehydic Lipid Oxidation Products,” Frontiers in Nutrition 8 (2021): 711640, https://doi.org/10.3389/fnut.2021.711640.


[Закрыть].

Помните тех домохозяек начала XX века и их «необъяснимое предубеждение» против соевого масла? Скорее всего, они чувствовали едкие запахи, издаваемые окисленными полиненасыщенными жирными кислотами, – тогда еще в процесс переработки масла не входило дезодорирование, удаляющие эти запахи. Дезодорирование удаляет из масла ряд летучих веществ, в том числе полициклические ароматические углеводороды вроде нафталина (шарики от моли) и антрацена (компонента каменноугольной смолы). Однако удаление пахучих токсинов из бутилированного масла никак не предотвращает окислительных реакций, так что в ту же минуту, как бутылка открывается, подвергая масло действию богатого кислородом воздуха, начинают постепенно формироваться новые токсины. Даже свет может повреждать эти двойные связи и приводить к деградации масел, богатых ПНЖК. К сожалению, здесь нам обоняние уже не помощник, потому что мы можем унюхать только те токсины, которые испаряются во время готовки. Эти летучие вещества обычно состоят из небольших молекул и являются лишь малой частью всех новообразовавшихся веществ. Большинство токсинов остаются в нашей еде. (К тому же многие летучие соединения не имеют запаха.)

Но на этикетке же написано «Органическое»

С тем, чтобы называть растительное масло органическим, есть сразу несколько проблем.

Первая проблема – два метода извлечения масла из семян: механическая экстракция, после которой получается «масло, полученное в экспеллере», и химическая экстракция с применением гексана. Масло, обработанное гексаном, из списка органических сразу вычеркивается. Но вот масло, полученное в экспеллере, может получить ярлык «органического», хотя после экстракции в нем содержится тот же самый длиннющий список примесей и токсинов, что и в масле, обработанном гексаном, – за вычетом следов собственно гексана. Вторая проблема возникает уже на этапе дезодорирования. На этом этапе удаляется много неприятно пахнущих и токсичных летучих соединений, которые формируются на предыдущих этапах, но в это же время значительная доля ПНЖК превращается в трансжиры. Насколько значительная? Тесты показывают, что, например, в некоторых бутылках экспеллерного рапсового масла уже на фабрике содержится более 5 % трансжиров[21]21
  Pierre Lambelet, Andre Grandgirard, Stephane Gregoire, Pierre Juaneda, Jean-Louis Sebedio, and Constantin Bertoli, “Formation of Modified Fatty Acids and Oxyphytosterols During Refining of Low Erucic Acid Rapeseed Oil,” Journal of Agricultural and Food Chemistry 51, no. 15 (July 2003): 4284–4290, https://doi.org/10.1021/jf0300091u.


[Закрыть]. Но, поскольку эти трансжиры добавляли туда не целенаправленно, эти токсины никак не влияют на «органический» ярлык. Честнее, конечно, было бы называть такие масла не «органическими», а «не содержащими гексан».

И, наконец, пока эти интенсивно переработанные, слегка загрязненные «органические» масла стоят на полках, они продолжают окисляться. А когда вы их открываете, они начинают окисляться намного быстрее. Токсикологи, которые проводят «полевое» тестирование растительных масел в домах и ресторанах, обнаруживают, что еще даже до готовки – и вне зависимости от того, использовался ли в производстве гексан, – концентрация токсинов в маслах оказывается значительно выше, чем при изначальной упаковке[22]22
  Мартин Гроотфельд, Zoom-интервью с автором, 3 апреля 2021.


[Закрыть].

Как и в любой другой индустрии, производители масла финансируют исследования, направленные на улучшение качества своей продукции. Иногда токсикологи и ученые из пищевых отраслей даже вместе работают по одному гранту. Пищевики пробуют новые способы сделать масло безопаснее, а токсикологи проверяют их работу.

Пожалуй, никто так не старался сделать растительные масла менее токсичными, чем доктор Эрик Деккер, профессор с факультета пищевых наук из Массачусетского университета (Амхерст) и один из самых цитируемых ученых в сельскохозяйственных журналах. Он работает над профилактикой окисления в нашей пищевой цепочке, особенно в переработанной пище, а в ней – особенно в растительных маслах, которые, по его словам, несомненно являются самым уязвимым для окисления ингредиентом из всех, что мы используем[23]23
  Эрик Деккер, Zoom-интервью с автором, 8 июля 2022; “Why Does Lipid Oxidation in Foods Continue to Be Such a Challenge?”, YouTube, канал AOCS American Chemists’ Society, 1 апреля 2021, www.youtube.com/watch?v=B_U_9vvpDWo.


[Закрыть]. Это важно для промышленности отчасти потому, что окислительные реакции портят вкус еды, придавая ей прогорклый и гнилой привкус, а это главная причина, по которой в мире выбрасывают еду. Токсичность тоже в определенной степени важна. За свою карьеру, длившуюся более сорока лет, доктор Деккер перепробовал множество стратегий защиты хрупких ПНЖК от окисления во время рафинирования, готовки и хранения. Он пробовал добавлять в масло самые разные антиоксиданты – витамины, белки, растительные и синтетические антиоксиданты. Он пытался не подпускать кислород к растительным маслам и продуктам, приготовленным на них, откачивая из бутылок и упаковок воздух и заменяя его инертным азотом. Он пробовал добавлять эмульгаторы, которые снижают взаимодействие кислорода и масла. Он пробовал окутывать облаком азота ресторанные фритюрницы. Он даже пытался переставлять местами молекулы жирных кислот в триглицеридах, чтобы добиться большей стабильности. Пока что никакого универсального решения найти не удалось.

На конференции 2022 года, где собрались маслохимики со всего мира, доктор Деккер провел презентацию под названием «Почему окисление липидов в пище до сих пор остается такой проблемой?»[24]24
  “Why Does Lipid Oxidation in Foods Continue to Be Such a Challenge?”, YouTube.


[Закрыть]. Он объяснил, что полная пнейтрализация вредных окислительных реакций, которые вырабатывают опасные токсины, оказалась сложным делом. Пожалуй, самая опасная категория токсинов – альдегиды, семейство химикатов, включающее в себя резко пахнущее вещество, использующееся для сохранения трупов (формальдегид), а также многие токсины, которые делают сигаретный дым раздражающим и канцерогенным. Токсичные альдегиды, формирующиеся в масле во время жарки, могут попасть в еду – и именно это не дает таким ученым, как доктор Деккер, спать по ночам.

К сожалению, он пытается противостоять неизбежным физическим законам. Доктор Гроотфельд сказал мне, что вероятность создания полностью безопасного растительного масла равна нулю: «Согласно законам термодинамики, концентрация полиненасыщенных жиров прямо пропорциональна количеству токсинов, которые образуются в масле»[25]25
  Гроотфельд, Zoom-интервью с автором.


[Закрыть]. Похоже, единственный способ защититься от токсинов, формирующихся в растительном масле, – это избегать растительного масла и использовать в готовке жиры, состоящие из более стабильных жирных кислот.

Степень ядовитости – тоже важная тема. Степень повреждения полиненасыщенных жирных кислот окислением зависит от того же, от чего и ожоги на вашей коже: от времени и температуры воздействия. Чем дольше масло нагревается и чем выше температура, при которой на нем готовят, тем больше образуется токсинов. Доктор Деккер объясняет, что с точки зрения выработки токсинов «наиболее высокий риск представляет жарка во фритюре»[26]26
  Деккер, Zoom-интервью с автором.


[Закрыть]. При обжаривании во фритюре масло нагревается долго и при высокой температуре. В сетевых ресторанах есть специальные протоколы для снижения токсичности, например, сотрудников заставляют менять масло во фритюрницах каждую неделю, но вот в более мелких заведениях такие меры могут и не приниматься. Доктор Деккер предупреждает: «Меня больше всего пугают походы в маленькие кафе и рестораны. В Германии регулируют использование масла для жарки и проверяют его на токсичные летучие соединения во время инспекций». Если содержание токсинов будет больше определенного уровня, это нарушение, так что владелец заведения может быть оштрафован или как-то иначе наказан. «У нас, в США, даже не определен уровень, считающийся допустимым», – объяснил доктор Деккер, а во время инспекций ресторанов уровень токсинов в масле для жарки не замеряется.

Тем не менее токсикологи проверяли ресторанное масло для фритюра. Одни из самых хорошо изученных токсинов – это так называемые альфа– и бета-ненасыщенные альдегиды, которые ныне считаются самыми канцерогенными веществами из тех, что содержатся в сигаретном дыме. В 2019 году в статье в престижном журнале Nature сообщили, что 150 граммов картофеля фри, обжаренного в растительном масле (картофель купили в известной франшизе, а не в маленькой забегаловке, где нет защитных протоколов), содержат в двадцать пять раз больше этих опасных альдегидов, чем предельно допустимая концентрация, определенная Всемирной организацией здравоохранения. Доктор Гроотфельд указывает, что примерно такую же дозу можно получить, выкурив 20–25 сигарет с табаком[27]27
  “Aldehyde Generation In Cooking Oils; Professor Martin Grootveld,” YouTube, канал Zero Acre Farms, 8 марта 2022, www.youtube.com/watch?v=HZV0nXYloh4, слайд “Estimating Human Dietary Intake of LOPs” на 40-й минуте и слайд “Aldehydes Are the Dominand Carcinogens in Cigarette Smoke” на 23-й минуте. Для обоснования этих утверждений он ссылается на многочисленные публикации. См. также Moumtaz et al., “Toxic Aldehyde Generation.”


[Закрыть]. (В 150-граммовой порции примерно двадцать пять кусочков картофеля, что дает нам простую корреляцию 1:1 между картофелем и сигаретами для данного случая.) Эти альдегиды – мощные мутагенные (вызывают мутации в ДНК), канцерогенные (вызывают рак) и цитотоксичные (убивают клетки) вещества. Тем не менее это лишь одно из многочисленных семейств токсичных соединений, которые можно найти в растительных маслах.

Почему запрет на трансжиры стал провалом для здравоохранения

В 1970-х гг. медицинская индустрия рекомендовала отказаться от готовки на смальце, кокосовом и сливочном масле. Смалец давно использовался в пищевой промышленности для жарки, так что понадобилось его чем-то заменить. Так что изобретательные ученые-пищевики покопались в рецепте гидрогенизированных масел и придумали продукт – частично гидрогенизированные масла, – который мог дольше выдерживать долгую высокотемпературную жарку. Эти масла содержат трансжиры. После того как врачи узнали об опасности трансжиров, они решили, что лучше всего их будет запретить, и благодаря успешным лоббистским усилиям им удалось убрать трансжиры из американской еды. Запрет на трансжиры вступил в силу в 2018 г., но крупные сети отказались от них еще раньше из-за запрета в Нью-Йорке, введенного в 2007 г., и запрета в ЕС, введенного в 2008. К январю 2020 г. американским производителям полностью запретили продавать продукты, содержащие частично гидрогенизированные масла. Сейчас они практически полностью исчезли из нашей пищевой цепи. Но из-за этого у ресторанов не остается никакого иного выбора, кроме как заливать во фритюрницы обычное нестабильное растительное масло, потому что жарка на животных жирах сейчас не приветствуется. Запрет на трансжиры, по сути, привел к удвоению потребления жидких растительных масел по сравнению с тем, что было до запрета.

Несмотря на то что трансжиры слегка токсичны, они устойчивы к окислению, так что они куда менее ядовиты, чем богатые ПНЖК растительные масла. Именно поэтому ученые-пищевики – в частности Джеральд Макнил из Loders Croklaan, ведущего мирового производителя растительных масел и жиров для пищевой промышленности, – еще несколько десятилетий назад предупреждали, что запрет трансжиров и использование растительных масел во фритюрницах приведет к многочисленным контактам с токсичными продуктами окисления[28]28
  Nina Teicholz, The Big Fat Surprise: Why Butter, Meat and Cheese Belong in a Healthy Diet (New York: Simon and Schuster, 2014), 277.


[Закрыть]. С какой стороны ни посмотри, выходит, что использование растительных масел во фритюрницах создаст куда бóльшие проблемы со здоровьем населения, чем когда-либо могли создать трансжиры.

Растительные масла могут загрязнять не только еду. Они загрязняют воздух, которым мы дышим, – не только на фабриках, где производится масло, но и непосредственно в окружающей среде. После того как рестораны начали отказываться от трансжиров, они столкнулись с испарениями, образующими своеобразное «лаковое покрытие» на стенах и потолках, которое не удавалось удалить, пока промышленность не придумала новые химические растворители[29]29
  Teicholz, The Big Fat Surprise, 277–278.


[Закрыть]. Кроме того, испарения застывают и оседают на одежде рабочих, и из-за них возникло как минимум два пожара в автоматических прачечных, когда горючий масляный «лак» загорелся при высокотемпературной сушке[30]30
  Niamh Nic Daéid, Caroline Maguire, and Ailsa Walker, “An Investigation into the Causes of Laundry Fires – Spontaneous Combustion of Residual Fatty Acids,” Problems of Forensic Sciences 46 (2001): 272–277, https://arch.ies.gov.pl/images/PDF/2001/vol_46/46_daeid4.pdf.


[Закрыть]. Люди, работающие с фритюрницей, постоянно вдыхают эти токсичные испарения, и у них выше риск рака. Китайские ученые даже обнаружили пугающе высокую заболеваемость раком у некурящих женщин, которые жарили еду на сковородах, в фритюрницах и воках, причем и в заведениях общественного питания, и дома[31]31
  Chiung-Yu Peng, Cheng-Hang Lan, Pei-Chen, and Yu-Chun Kuo, “Effects of Cooking Method, Cooking Oil, and Food Type on Aldehyde Emissions in Cooking Oil Fumes,” Journal of Hazardous Materials 324, part B (February 2017): 160–167, https://doi.org/10.1016/ j.jhazmat.2016.10.045; Ying-Chin Ko, Li Shu-Chuan Cheng, Chien-Hung Lee, Jhi-Jhu Huang, Ming-Shyan Huang, Eing-Long Kao, Hwei-Zu Wang, and Hsiang-Ju Li, “Chinese Food Cooking and Lung Cancer in Women Nonsmokers,” Americal Journal of Epidemiology 151, no. 2 (January 2000): 140–147, https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a010181.


[Закрыть].

Многие люди знают, что жарка во фритюре вредна для здоровья, и избегают такой еды. Именно поэтому доктора Гроотфельда больше пугает «неглубокая жарка», как называют в индустрии жарку на сковороде. (Это не то же самое, что тушение, при котором масла используется самый минимум или не используется вообще.) Он опубликовал несколько статей в различных престижных журналах, в которых предупреждает, что опасной концентрации токсичных альдегидов можно добиться прямо дома, готовя «многие популярные жаренные на сковороде или во фритюре блюда и полуфабрикаты». Так что дело не только во фритюре и не только в ресторанах. То же самое может произойти и на вашей кухне.

Я спросила доктора Гроотфельда, считает ли он, что в пищевой промышленности знают об опасности, которую представляет окисление растительных масел (я брала это интервью еще до того, как побывала на конференции доктора Деккера в 2022 году). Он не задумываясь ответил: «Да, они знают, но просто не хотят ничего с этим делать». Затем он рассказал мне историю о токсикологе, «явно работавшем на пищевую промышленность», который «вынюхивал что-то» в его лаборатории и попросил его изменить некоторые выводы в готовившейся к публикации статье о совершенно новой категории реактивных токсинов в растительных маслах. Когда доктор Гроотфельд отказался это сделать, агент индустрии «попытался подорвать наши слова», опубликовав редакторскую колонку в том же самом журнале. К счастью, доктор Гроотфельд не отступился, и редакция журнала в конце концов встала на его сторону. (С другой стороны, это заставляет задуматься: насколько часто более боязливых ученых все-таки удается заставить скрыть правду?)

ЕДИНСТВЕННОЕ, ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ОБ ОКИСЛЕНИИ

Некоторая часть химической информации, которую мы здесь обсудили, довольно сложна – и вам не нужно помнить ее наизусть, чтобы понять дальнейшие главы книги. Я включила ее в книгу для того, чтобы вы поняли одну вещь: отчасти именно из-за общей сложности темы медики не понимают, насколько же ядовиты на самом деле растительные масла. Но я все-таки хочу, чтобы вы кое-что запомнили: склонность растительных масел к окислению имеет последствия для различных аспектов повседневной жизни, на которые не обращает внимания медицинская наука. Эти последствия огромны и глубоки. Собственно говоря, для медицины эти последствия настолько далекоидущие, что я посвятила их разбору всю свою карьеру. В следующих главах этого раздела мы продолжим делать это вместе.

Глава 2
«Шведский стол» хронических заболеваний

ЧТО ВЫ УЗНАЕТЕ В ЭТОЙ ГЛАВЕ:

• Растительные масла вызывают химический дисбаланс в клетках, который называется окислительным стрессом.

• Окислительный стресс может вызывать воспаление и/или накопление клеточного мусора.

• Эти процессы – глубинная причина всех известных серьезных заболеваний.

• Обычно наш организм предотвращает этот дисбаланс с помощью армии антиоксидантных ферментов, которые обладают намного более сильным действием, чем антиоксиданты в пище.

• Рацион, в котором много растительных масел, делает окислительный стресс и хронические болезни неизбежными.

Чтобы объяснить причины болезни, ныне известной как эпилепсия, древнегреческие врачи называли сверхъестественные причины. Симптомы – неконтролируемые судороги, пена изо рта, неестественные позы – казались наказанием богов. Гиппократ – или, возможно, один из его учеников – решил, что это объяснение требует доработки, и написал в Гиппократовском корпусе, что эпилепсия «нисколько не божественнее остальных, но имеет такую же природу, как и другие болезни, и причину, откуда каждая из них происходит»[32]32
  Hippocrates, “The Oath,” in Hippocratic Writings, ed. G. E. R. Lloyd, trans. J. Chadwick and W. N. Mann, Penguin Classics (New York: Penguin, 1983), and “The Sacred Disease” (там же, 240).


[Закрыть]. Благодаря этому изречению медицина вышла из темного мира сверхъестественного и постепенно превратилась в науку, основанную на доказуемой реальности.

Предположение, что болезнь – это результат чего-то, что мы можем понять, кажется простейшим, но для того времени это было настоящей революцией. Эта идея кажется мне первым принципом медицины, необходимым фундаментом, на котором врачи впоследствии постепенно выстроили всю отрасль. Первые принципы – это идеи, в верности которых мы абсолютно уверены. В физике первых принципов множество – от законов движения Ньютона до «Начал» Евклида. Но вот медицина в этом плане развита плохо. Даже здоровье чаще всего определяется как отсутствие болезни, что на самом деле не особенно полезно.

В этой главе я хочу подробно рассмотреть идею, из которой, как мне кажется, должен выйти очень хороший первый принцип: болезнь начинается на клеточном уровне. Ваше тело состоит из клеток – триллионов клеток. И все эти клетки должны хорошо работать, чтобы ваши органы нормально функционировали.

Эта идея не совсем новаторская – собственно, она входит в программу медицинского обучения. В учебнике патологии, который я купила, когда училась в медицинском университете, на первой же странице обсуждается «клеточная патология». Патология просто означает «болезнь». Соответственно, клеточная патология – это клеточная болезнь[33]33
  C. Simon Herrington, ed., Muir’s Textbook of Pathology, 15^th ed. (Boca Raton, FL: CRC Press), 2014.


[Закрыть]. Идея еще и просто логична: если ваши клетки здоровы, вы тоже будете здоровы. И, наоборот, если у вас больные клетки, ваши органы начнут работать неправильно, и вскоре разовьется болезнь, связанная с этой дисфункцией.

Но, несмотря на то что медицинская наука понимает, что болезнь начинается в клетках, она практически не развивает эту идею. В медицинском университете мне блестящим образом объяснили, как работают наши потрясающе сложные клетки и как они сотрудничают между собой как органы. Но по окончании учебы у нас нет возможностей применять эти идеи на практике, чтобы реально лечить пациентов. Аллопатическая медицина словно сделала все необходимые базовые открытия, а потом натолкнулась на непреодолимое препятствие, которое так и не позволило ей добраться до цели – бороться с корневыми причинами болезней.

Этим непреодолимым препятствием стало растительное масло.

В этой главе мы, основываясь на том, что нам известно об окислении из первой главы, выстроим причинно-следственные связи между окислением и хроническими заболеваниями. Общая суть такова: токсины в растительных маслах способствуют возникновению клеточного дисбаланса – окислительного стресса. Со временем окислительный стресс лишает организм антиоксидантов. После того, как это происходит, токсины уже начинают формироваться и в наших собственных клетках, и у нас начинаются воспалительные и дегенеративные заболевания. Собственно говоря, окислительные реакции, возможно, даже объясняют одну из глубочайших тайн жизни – смерть.

РАДИКАЛЬНАЯ НОВАЯ ТЕОРИЯ

В 1949 году Денхам Харман, химик из компании Shell Oil, стал просто одержим смертью. Он не понимал, почему мы умираем. Так что в тридцать три года, несмотря на ограниченные финансы, он бросил стабильную работу и поступил в медицинский университет, чтобы лучше понять человеческое тело.

Окончив учебу, доктор Харман устроился врачом на неполный день, что дало ему много времени на обдумывание процесса старения[34]34
  Ned Stafford, “Denham Harman,” BMJ 350 (2015): h1092, https://doi.org/10.1136/bmj.h1902.


[Закрыть]. Как химик он привык думать о химических реакциях и был совершенно уверен, что тайны, окружающие саму смерть, можно свести к простому клеточному процессу, который мы просто не замечаем. В интервью 2003 года он рассказал, что был готов уже сдаться. «Я тщетно думал, думал и думал четыре месяца, и вдруг в голову пришла идея» – свободные радикалы[35]35
  K. Kitani and G. O. Ivy, “‘I Thought, Thought, Thought for Four Months in Vain and Suddenly the Idea Came’: An Interview with Denham and Helen Harman,” Biogerontology 4 (2003): 401–412, https://doi.org/10.1023/b: bgen.0000006561.15498.68.


[Закрыть].

Свободные радикалы – это разрушительные молекулы, которые могут повредить наши клетки практически таким же образом, как радиация. В отличие от радиации, это естественные побочные продукты реакций с участием кислорода, или окислительных реакций (о которых мы уже говорили в главе 1). Свободные радикалы могут повреждать и нашу клеточную инфраструктуру, и доктору Харману пришла идея, что именно они ограничивают нашу естественную продолжительность жизни. Он тщательно скомпоновал свои мысли и познакомил с ними весь мир, два года спустя опубликовав статью «Старение: теория, основанная на химии свободных радикалов и радиации»[36]36
  Denham Harman, “Aging: A Theory Based on Free Radical and Radiation Chemistry,” Science of Aging Knowledge Environment 2002, no. 37 (2002): cp14, https://doi.org/10.1126/sageke.2002.37.cp14.


[Закрыть]. Эта теория смело предполагала, что к окончательной гибели нас приводит кислород из-за накапливающихся повреждений, наносимых жестокими свободными радикалами. Идея здесь следующая: свободные радикалы, образующиеся при окислительных реакциях, медленно уничтожают наши клетки одну за другой до тех пор, пока ткани и органы, содержащие эти клетки, больше не могут функционировать, и это приводит к инфекциям, травмам, раку, или же мы просто мирно умираем во сне.

В последних абзацах статьи доктор Харман сделал и вовсе провокационное предположение: если теория верна, то, возможно, существуют «химические средства для продления эффективной жизни». Он имел в виду антиоксиданты. Антиоксиданты уже тогда были хорошо известны науке как вещества, которые останавливают окислительные реакции и не дают повреждениям от свободных радикалов распространиться в клетке.

Для медицины окисление было совсем новой идеей – совершенно новым механизмом заболевания, который отличается от вирусов, бактерий, травм и других причин, известных большинству врачей. Эта теория не просто объясняла, почему мы в конце концов умираем: она еще и объясняла, почему наши клетки начинают плохо работать с возрастом и откуда берутся дегенеративные заболевания. Свободнорадикальную теорию как совершенно новую концепцию тут же высмеяли. Но она имела солидную научную основу и вскоре нашла немалую поддержку. Трехстраничная статья легла в основу целой новой отрасли науки – свободнорадикальной биологии.

К 1980-м гг. действие свободных радикалов уже учитывалось в исследовании рака, сердечно-сосудистых заболеваний и инсультов. В 1990-х свободные радикалы стали связывать с болезнью Альцгеймера и более чем сотней других заболеваний[37]37
  John M.C. Gutteridge and B. Halliwell, “Invited Review. Free Radicals in Disease Processes: A Compilation of Cause and Consequence,” Free Radical Research Communications i19, no. 3 (1993): 141–158, https://doi.org/10.3109/10715769309111598.


[Закрыть]. Фундаментальные идеи доктора Хармана оказались приняты большинством мировых экспертов по старению, а также учеными, которые искали глубинные причины хронических заболеваний – артрита, эмфиземы, сердечной и почечной недостаточности, – и токсикологами, изучавшими механизмы отравления тяжелыми металлами и другими загрязняющими веществами, использующимися в сельском хозяйстве и промышленности. Доктор Харман привлек всеобщее внимание к окислительным реакциям – это невероятное достижение.

Хармана шесть раз номинировали на Нобелевскую премию за работу в области геронтологии – отрасли медицины, которая изучает старение[38]38
  Tom O’Connor, “Dr. Denham Harman – Legendary Scientist – Dies at Age 98,” University of Nebraska Medical Center, Newsroom, November 25, 2014, www.unmc.edu/newsroom/2014/11/25/dr-denham-harman-legendary-scientist-dies-at-age-98.


[Закрыть]. Сейчас его идеи вдохновляют биохакеров XXI века (Люди, активно исследующие возможности своего организма и пробующие разнообразные (преимущественно нелекарственные) методы укрепления здоровья и повышения продолжительности жизни: особые рационы питания, прием БАДов, дыхательные техники и т. д. – Прим. науч. ред.) и специалистов по антивозрастной медицине. Все это показывает, что химия может способствовать крупным прорывам в медицине и что приглашать химиков на конференции по питанию и медицине бывает полезно.

Впрочем, за те десятилетия, что прошли после появления этой большой прорывной идеи, химические средства продления жизни открыть так и не удалось. Сам доктор Харман считал, что с помощью здоровой диеты, регулярных физических упражнений и некоторых витаминов, в частности C и E, старение можно замедлить, уменьшив выработку свободных радикалов. Он сам, следуя своим советам, жил полной и продуктивной жизнью и умер в 98 лет[39]39
  Josh Funk, “Denham Harman, Who Developed the ‘Free-Radical Theory’ of Aging, Dies at 98,” Washington Post, November 29, 2014.


[Закрыть]. Но эти простые методы не помогают замедлить наступление ни одной из болезней или продлить жизнь дольше 120 лет, как он надеялся. Более того, его теория несколько раз попадала в опалу, а потом снова восстанавливала репутацию.

Почему случались такие перепады?

В течение этих десятилетий несколько поколений ученых предлагали свои наборы веществ, которые, возможно, могут продлить нам жизнь или, по крайней мере, замедлить наступление дегенеративных болезней. Эти ученые пробовали применять антиоксидантные пищевые добавки, в том числе витамины C и E; фитохимикаты (например, ресвератрол из красного винограда); антиоксиданты из водорослей вроде астаксантина (соединение, родственное витамину A); НАД⁺ и другие энергетические метаболиты с антиоксидантными свойствами; и многие другие вещества – новые названия появляются в пищевых новостях чуть ли не каждый месяц. Другие группы ученых пробовали генетические модификации, которые заставляют простые организмы вроде дрожжей вырабатывать больше собственных антиоксидантных соединений, наибольшую славу из которых получили сиртуины[40]40
  Margaret B. Wierman and Jeffrey S. Smith, “Yeast Sirtuins and the Regulation of Aging,” FEMS Yeast Research 14, no. 1 (2014): 73–88, https://doi.org/10.1111/1567-1364.12115.


[Закрыть]. Третьи ученые генетически модифицировали червей, чтобы те производили больше ферментов, захватывающих свободные радикалы, – антиоксидантных ферментов, – но безрезультатно. Четвертые испытывали на практике ограничение калорий, потому что в процессе сжигания калорий вырабатывается много свободных радикалов. Несмотря на то что из-за ограничения калорий могут развиться симптомы недоедания, эта идея какое-то время выглядела особенно многообещающей, потому что она сработала на мартышках, которые несколько более похожи на нас, чем дрожжи. К сожалению, оказалось, что в исследованиях по ограничению калорий на самом деле не ограничивали питание ниже потребностей животных. Ученые лишь мешали животным есть столько, сколько они хотят, что обычно приводило к перееданию и развитию диабета[41]41
  Rajindar S. Sohal and Michael J. Forster, “Caloric Restriction and the Aging Process: A Critique,” Free Radical Biology and Medicine 73 (August 2014): 366–382, https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2014.05.015.


[Закрыть]. Иными словами, эти исследования лишь показали, что переедание вредно для здоровья – что мы и так все знали. Каждое новое направление исследований поначалу казалось многообещающим, но потом ученые все равно заходили в тупик.

Но идея, что свободные радикалы способствуют развитию болезней, которые вызывают гибель клеток и в конце концов всего организма, вполне логична и к тому же основана на солидных принципах химии и клеточной биологии. Так почему же эта отрасль не дает ожидаемых результатов? Чего им не хватает?

Ученые ставят телегу впереди лошади. Они ищут антиоксиданты, которые могут продлить нам жизнь, но наша проблема – в том, что мы употребляем в пищу все больше и больше растительных масел, а это лишает наш организм антиоксидантов и тем самым укорачивает жизнь. И ее не решить простым приемом препаратов.

КАК АНТИОКСИДАНТЫ ЗАЩИЩАЮТ НАШИ КЛЕТКИ

В главе 1 мы видели, что растительные масла ядовиты, потому что содержат много ПНЖК. Однако прежде чем идти дальше, я должна сказать, что некоторое количество ПНЖК в еде нам необходимо (мы вернемся к этой теме – и узнаем, сколько именно таких кислот нам нужно – в главе 3). Все наши незаменимые жирные кислоты, и омега-6, и омега-3, – полиненасыщенные, и они необходимы нам из-за их витаминоподобного действия, о котором я рассказывала в введении. И, как и в случае с витаминами, если мы получаем их недостаточно много, у нас могут развиться болезни дефицита – в том числе дерматит и проблемы с пищеварением. Если у беременной женщины в организме недостаточно ПНЖК, когда зародыш развивается, могут пострадать зрение и интеллект ребенка. Каждой клетке нашего тела нужны для нормального функционирования не только витамины, но и ПНЖК.

Если вы изучали биологию в старших классах, то, возможно, помните, что каждая клетка завернута в мембрану, которая называется (что логично) клеточной мембраной. Но, скорее всего, вы не помните, что клеточные мембраны состоят из жиров, в том числе немалого числа ПНЖК. 30–40 % жирных кислот в наших клеточных мембранах – полиненасыщенные. (Остальные, соответственно, насыщенные и мононенасыщенные.)

Молекулы ПНЖК в клеточных мембранах химически идентичны молекулам ПНЖК в растительных маслах, и, собственно говоря, именно масла, которые мы едим, являются источникам большей части ПНЖК в клеточных мембранах. И кислород атакует эти ПНЖК точно так же, как и на сковородке, что должно приводить к окислению и токсичности. Но, в отличие от сковородки, в наших клетках ПНЖК защищены целым набором антиоксидантов, в первую очередь – витамином E. Витамин E – это первая линия обороны; он первый, кто «ловит» свободные радикалы в клеточных мембранах. Витамин Е эффективно блокирует окисление в самом начале, принося себя в жертву ради команды – в данном случае ради ПНЖК.

Чтобы выполнять свою работу, витамин E устраивается вдоль полосы молекул ПНЖК, где может отлавливать свободные радикалы и прогонять их со своей территории. Витамин E работает точно так же, как «кривая костяшка домино», которую я описывала в главе 1: он направляет энергию свободных радикалов в сторону от ПНЖК, находящихся в наших клеточных мембранах. Витамин E окисляется сам (приносит себя в жертву ради команды), защищая таким образом от окисления соседние молекулы ПНЖК. Но после того как витамин E гибнет, его нужно «поставить обратно в ряд» (если уж продолжать нашу метафору с домино). А чтобы поставить костяшку обратно, необходима командная работа. Вот почему прием витамина E не компенсирует употребления в пищу слишком большого количества ПНЖК. Давайте я покажу вам, что имею в виду.