Книга 10% HUMAN. Как микробы управляют людьми - Аланна Коллен

Увеличение общего потребления калорий, по всей видимости, тоже не объясняет произошедших перемен. Согласно данным Национальной продовольственной инспекции Великобритании, в 1950-е годы средняя энергетическая ценность дневного рациона для взрослых и детей достигала 2660 калорий, а к 2000 году она упала до 1750 калорий на человека в сутки. Даже в Америке, согласно некоторым исследованиям, в те годы, на которые пришелся пик массового набора веса, потребление калорий снижалось. Министерство сельского хозяйства США приводит цифры, полученные Общенациональной инспекцией по потреблению продовольствия: между 1977 и 1987 годами энергетическая ценность потребляемой пищи снизилась с 1854 до 1785 калорий на человека в сутки. За тот же период доля потребляемого жира снизилась с 41 до 37 % от общего рациона. Между тем число страдающих от избыточного веса людей возросло с четверти до трети всего населения страны. Простой перевес потребляемых калорий над расходуемыми, пожалуй, частично влияет на этот процесс, однако ученые неоднократно указывали, что один лишь этот фактор не может объяснить масштабы эпидемии ожирения, охватившей США и другие страны.

Я вовсе не хочу сказать, что жир и сахар можно безнаказанно употреблять в неограниченном количестве: нет, наверняка это вредно. И нельзя утверждать, будто потребление того и другого вместе или по отдельности не возросло в мире в целом: возможно, все-таки возросло. Скорее дело в том, что, как показал диетический эксперимент с мышами, увеличение потребления одного питательного вещества должно сказываться на потреблении других питательных веществ, особенно если общее потребление калорий остается на прежнем уровне. В последние годы велись жаркие споры о том, кто главный виновник в эпидемии ожирения – сахар или жир. А что, если ни то ни другое?

Если изменения в уровне потребления сахара, жира и калорий не могут до конца объяснить триумф ожирения, то где же искать объяснение? Мы не раз задавали этот вопрос: если все больше людей набирает лишний вес, то какие компоненты рациона виноваты в этом? Ответ казался очевидным: это жир и сахар. Во многих местах росту числа тучных людей сопутствует рост потребления жира и сахара.

Чрезмерное потребление жира – удобное объяснение массовому набору веса, но все не так просто, как кажется. Мы наблюдаем у себя лишний вес и соотносим его с излишками жира в нашей еде: вот кусок мяса лежит в лужице жира, вот ломти розовой ветчины с белыми полосками жира. Но это же нелогично! Жир в теле образуется тогда, когда требуется запасти энергию, а материалом для него служат любые пищевые излишки – будь то белки, углеводы или жиры.

Вопреки нашим догадкам, в действительности нет большой разницы в уровне потребления жиров в рационах детей из Буркина-Фасо и из Италии. У бульпонских детей жир составлял 14 % от общего рациона, а у флорентийских – около 17 %. Быть может, поиски компонента, который стал занимать больше места в нашем рационе, – это упрощение картины? Что, если изменить направление поисков и попытаться понять, потребление какого компонента снизилось?

Возможно, попытка связать падение чего-то одного с ростом чего-то другого противоречит интуитивным установкам, однако такой подход вполне правомерен. Если иначе взглянуть на рацион детей из Буркина-Фасо и сравнить его с рационом итальянских детей, то мы увидим четкое различие в уровне потребления клетчатки, или волокон. Овощи, злаки и бобы, составляющие основу бульпонского рациона, богаты волокнами. Во Флоренции дети в возрасте от двух до шести лет съедают в виде волокон в среднем менее 2 % от общего рациона. А вот в рационе африканских детей доля волокон в три с лишним раза больше – около 6,5 %.

Рассмотрев статистику, отражающую состав рациона, типичного для жителей разных стран в течение последних нескольких десятилетий, можно заметить то же различие. В 1940-е годы взрослый житель Великобритании съедал 70 г клетчатки в день, а в наши дни этот показатель среди британцев упал до 20 г. По-видимому, мы стали есть гораздо меньше овощей. В 1942 году люди съедали почти в два раза больше овощей, чем сегодня, – а ведь тогда шла война и запасы еды были ограничены! Потребление свежих зеленых овощей, вроде брокколи и шпината, резко упало, и это падение продолжается. С 1940-х годов заметно снизилось потребление бобовых, злаков (включая хлеб) и картофеля – а ведь все они богаты волокнами. Сейчас мы едим гораздо меньше продуктов растительного происхождения, чем раньше.

Взглянув на гены, выявленные в микробиоме детей из Буркина-Фасо, легко понять, почему в их микрофлоре так много бактерий Prevotella и Xylanibacter – 75 % от общего числа видов. Обе эти группы содержат гены, отвечающие за выработку ферментов, которые расщепляют ксилан и целлюлозу – два трудно-усваиваемых соединения, служащих строительным материалом для стенок растительных клеток. Превотелла и ксиланибактер в кишечнике африканских детей помогают им извлекать больше питательных веществ из зерновых, бобовых и овощей, которые и составляют основную часть их рациона.

У итальянских детей и превотелла, и ксиланибактер полностью отсутствуют. Эти бактерии и не могут у них появиться, так как обоим видам для выживания требуется постоянный приток растительных остатков. Вместо них в микрофлоре флорентийских детей доминируют фирмикуты – бактерии из той самой группы, связь которой с ожирением была выявлена в нескольких американских исследованиях. В самом деле, в микрофлоре итальянских детей отношение числа фирмикутов, ассоциируемых с ожирением, к числу бактероидов, ассоциируемых с худобой, составляло почти 3:1, тогда как у детей из Буркина-Фасо наблюдалась пропорция 1:2.

По-видимому, «худой» набор кишечных микробов складывается благодаря рациону, богатому растительной пищей. Что же произойдет, если одну группу американцев посадить на животную диету, которая будет включать в основном мясо, яйца и сыры, а вторую группу – на растительную: зерновые, бобовые, фрукты и овощи? Ответ очевиден: у них изменится состав микрофлоры. У тех, кто переходил на растительную пищу, быстро возрастала численность тех бактериальных групп, которые расщепляют стенки растительных клеток, а у мясоедов уменьшалось количество бактерий, «перемалывающих» растения, зато росли ряды видов, которые расщепляют белки, синтезируют витамины и детоксифицируют канцерогенные составляющие жареного мяса. У одной подгруппы микробиом приобретал сходство с микробиомом травоядных животных, а у второй – с микробиомом, свойственным хищникам. Один из добровольцев, участвовавших в эксперименте, всю жизнь был вегетарианцем, но попал в подгруппу, которая испытывала на себе мясную диету. Раньше у него было очень много превотелл, но, как только он начал есть мясо, их численность сразу упала, а уже четыре дня спустя в его микрофлоре стали господствовать микробы, предпочитающие животные белки.

Столь быстрая приспособляемость наглядно демонстрирует пользу, которую приносит нам симбиоз с микробами, когда речь идет об употреблении пищи, доступной в тот или иной момент. С помощью своих легко приспособляющихся микробов наши предки, надо полагать, извлекали максимум пользы из растительной пищи в урожайную пору и из мяса, когда удавалось подстрелить зверя или приходило время забить домашний скот. Возможность вовремя «подключить» к игре нужных союзников чрезвычайно полезна, особенно если в рацион входят какие-нибудь необычные компоненты. Например, у японцев в кишечнике встречаются микробы с такими генами, которые вырабатывают особые ферменты для расщепления углеводов из морских водорослей. Поскольку водоросль из рода порфира (Porphyra), известная также под японским названием «нори», составляет немалую долю рациона японцев и является основой любимого ими суши, один из представителей типичной для японцев микрофлоры, Bacteroides plebeius, просто-напросто «украл» гены, отвечающие за особый фермент порфираназу, способствующую перевариванию нори, у бактерии другого вида – Zobellia galactinivorans, которая питается водорослями. Вероятно, очень многие виды микробов и микробных генов, позволяющие нам усваивать различные типы пищи, изначально заимствовали свойства у других бактерий – тех, что питаются ею сами. Высказывались предположения, что наш союз с домашним скотом стал таким полезным и выгодным не только потому, что мы стали получать больше молока и мяса, но еще и потому, что парнокопытные друзья поделились с нами своими «травоядными» кишечными микробами, способными переваривать растительные волокна.