С осторожностью:
• Абрикосы, нектарины, персики, сливы (эти фрукты содержат сорбитол, который превращается в фруктозу)
• Смузи ягодные и фруктовые (без меда и сиропа)
Можно употреблять:
• Чернику, ежевику, клюкву, малину, клубнику, грейпфрут, лимон, лайм, мандарин оранжевый, спелый банан, киви
• Овощи
Глава девятаяОмега-3 ПНЖК (полиненасыщенные жирные кислоты)
9.1. Основные понятия
Омега-3 ПНЖК является одним из наиболее изученных наукой пищевых веществ, существует несколько десятков тысяч научных статей по поводу возможного влияния этого компонента на нашу жизнь, здоровье и настроение. В последнее время появляются работы, которые подвергают сомнению «чудесные» свойства омеги-3, поэтому давайте разберемся с ней с точки зрения эпигенетики.
НАУЧНО
Незаменимые омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты (омега-3 ПНЖК) являются компонентами клеточной мембраны и поступают к нам только из пищи. Были изучены их разнообразные полезные свойства для мозга и сердечно-сосудистой физиологии, предотвращения рака толстого кишечника. В качестве мембранных компонентов они могут изменять присутствие белков в липидных плотах[65], или такое свойство мембран, как текучесть (Лангелье, 2010). Омега-3 ПНЖК могут связываться с мембранными и ядерными рецепторами, а также регулировать экспрессию генов. Они также превращаются в активные соединения, такие как аутокоиды[66], и др. (Пьемелли и др., 2007).
Помимо этого, в настоящее время известно еще о других их возможностях – омега-3 ПНЖК могут играть определенную роль в эпигенетике. Здесь мы кратко рассмотрим происхождение и метаболизм омега-3 ПНЖК и объясним важность этих пищевых компонентов.
Рис. 28. Химические структуры жирных кислот омега n-6/ω6 (линолевая кислота) и омега n-3/ω3 (альфа-линоленовая кислота) семейств ненасыщенных жирных кислот. Двойная связь, в честь которой названо семейство, обведена кружком.
Полиненасыщенные семейства Омега
Наиболее распространенные ПНЖК в составе фосфолипидов клеточной мембраны принадлежат к двум семействам, названным «Омега-6» и «Омега-3». Это обозначение происходит от места первой двойной связи в алифатической цепи, то есть углерода 6 и углерода 3 для семейства n-6 и n-3 соответственно (рис. 28). Хотя эти семейства различны молекулярно и функционально, они имеют общие характеристики. Предшественники обоих семейств не могут быть синтезированы млекопитающими и должны быть получены из пищи; таким образом, они незаменимы. Оба предшественника метаболизируются одним и тем же набором ферментов и, как следствие, конкурируют друг с другом. Линолевая кислота (ЛК, LA (англ.), C18:2) является предшественником (превращается в) омега-6 ПНЖК, α-линоленовая кислота (АЛК, ALA (англ.), C18:3) – предшественник омеги-3. Эти процессы превращения идут с участием ферментов элонгаз и десатураз в печени с двумя ключевыми ферментами, жирнокислотной десатуразой – 2 (FADS2) и жирнокислотной десатуразой-1 (FADS1), также названными Δ6– и Δ5-десатуразами соответственно. Считается, что эти ферменты определяют скорость превращения (Бейкер и др., 2016).
LA и ALA превращаются в длинноцепочечные ПНЖК, которые являются активными соединениями семейств: арахидоновую кислоту (АК, AA (англ.), C20:4 n-6), эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК, EPA (англ.), C20:5 n-3) и докозагексаеновую кислоту (ДГК, DHA (англ., C22:6 n-3). Они являются наиболее активными среди длинноцепочечных ПНЖК. Скорость превращения в длинноцепочечные ПНЖК низкая, поэтому омега-3 длинноцепочечные ПНЖК должны поступать из пищи, затем присутствовать и храниться в значительных количествах в клеточных фосфолипидах. Сбалансированное питание требует определенной доли омеги-3 в рационе, и диетологические исследования показывают, что западная диета, к сожалению, характеризуется отсутствием омега-3 ПНЖК. Источник омега-3 ПНЖК в современном рационе питания почти исключительно морепродукты и рыба, и так как в западных фастфудных диетах их мало, соотношение омега-6/омега-3 близко к 15:1, в то время как 5:1 было бы идеальным (Бейкер и др., 2016). Мозг и сетчатка глаз – это органы, в которых можно найти самое большое содержание ЭПК и ДГК. Низкое количество этих ПНЖК в клеточной мембране способствует ряду нарушений функций головного мозга, и наоборот, их обилие благоприятно сказывается на развитии и физиологии мозга. Исследования на животных наглядно продемонстрировали, что нарушение формирования структуры и замедление миграции клеток в головном мозге связаны с дефицитом ДГК (Коти Бертран, 2006).
В одном из испытаний было показано, что соотношение омега-6/омега-3 имело прямую связь с развитием нервной системы ребенка (Бернард, 2013), более высокие уровни ДГК были благоприятны для недоношенных детей, особенно для сетчатки и остроты зрения (Там и др., 2016, Лиу и др., 2010).
9.2. Наследуемые эпигенетические эффекты употребления омега-3 ПНЖК матерями
Идея о том, что омега-3 может проявлять эпигенетические эффекты, возникла благодаря экспериментам на животных. Плод получает ПНЖК из питания беременной матери, поскольку его биоконверсия длинноцепочечных ПНЖК очень ограничена (Haggarty, 2010). Доступ через плаценту различных омега-3 ПНЖК может непосредственно влиять на синтез молекул и белков, а также на процессы, участвующие в развитии нейронов, что может объяснить задержку внутриутробного развития недоразвитых детенышей крыс.
Однако существуют и другие долгосрочные последствия у потомства, которые сохраняются в течение зрелого возраста и не могут быть объяснены прямым перинатальным воздействием этих соединений.
Хирабара и др. (2013) показали, что кормление крыс рыбьим жиром в течение 2 поколений приводило к снижению уровня гликемии и повышению чувствительности к инсулину в поколении G2 (второе поколение).
Потребление омега-3 ПНЖК беременной самкой обратно коррелирует с массой тела потомства у грызунов (малое количество омеги-3 в рационе матери приводит к низкой массе тела у потомства), а более высокое потребление омеги-3 положительно коррелирует с ослаблением метаболического синдрома (больше омеги-3 – меньше риски ожирения, сахарного диабета 2-го типа и др. заболеваний) (Касби-Чадли и др., 2014).
У детенышей ДГК, употребляемая матерью во время беременности, благоприятствовала социальному поведению потомства (детеныши были более общительными после кормления грудью) и улучшала их выздоровление после воспалительного заболевания (Клоард, 2015).
У людей наблюдательные или интервенционные исследования не дают однозначных результатов. В то время как, по-видимому, не существует связи с уровнем потребления беременными женщинами омега-3 ПНЖК и индексом массы тела ребенка (ИМТ), отложением жира или ожирением у людей (Видокович, 2016), существует связь с аллергическими заболеваниями и астмой в детском возрасте (потребление омега-3 ПНЖК снижало количество этих заболеваний у детей) (Бест и др., 2016).
Исследование на людях также показало, что прием омега-3 ПНЖК во время беременности связан с более низким систолическим артериальным давлением и снижением жесткости аорты у детей (это говорит о снижении рисков гипертонической болезни), не принимавших омега-3 ПНЖК в виде препаратов (Бриант и др., 2015).
Несоответствие результатов на животных и людях может быть вызвано тем, что рацион человека является более сложным, чем диеты модельных животных, что может привести к размыванию эффектов ПНЖК. Кроме того, у людей на конечный результат влияния ПНЖК могут влиять генетические полиморфизмы.
9.3. Омега-3 ПНЖК и метилирование ДНК
Существует несколько исследований, показывающих, что омега-3 ПНЖК может изменять глобальное метилирование ДНК, либо in vivo, либо in vitro, или состояние метилирования промотора определенных генов.
В исследовании 2014 г. было показало, что поступление омега-3 ПНЖК из пищи у коренных жителей Аляски приводило к различным эффектам метилирования 27 CpG-островков (Аслибикян и др., 2014). Исследование было проведено на 185 лицах обоего пола, и в общей сложности было обследовано около 470 000 островков CpG.
Омега-3 ПНЖК модифицировали состояние метилирования ДНК в моноцитах пуповинной крови при добавлении матерям 400 мг/сут ДГК во время беременности от 8 до 12 недель до родов. Уровни метилирования промоторов Т-генов были модифицированы добавлением омега-3 ПНЖК, а также был изменен баланс Th1/Th2 у детей раннего возраста (Ли и др., 2013).
В другом исследовании на крысах, у которых в питании было либо много рыбьего жира, либо его не было, было показано, что присутствие в рационе омега-3 ПНЖК могло изменять глобальное состояние метилирования и предотвращать снижение метилирования, вызванное диетой с высоким содержанием насыщенных жиров, в промоторе PPARg2 (Амарал и др., 2014).
Хирабара и др. (2013) показали, что у мышей, которым в пищу добавляли рыбий жир, в течение 2 поколений, глобальное метилирование ДНК было снижено в течение 2 поколений.
Модификации метилирования чаще всего изучаются на конкретных генах. Например, у пациентов с заболеваниями почек, употребление 4 г в сутки омега-3 ПНЖК в течение 8 недель меняло промоторы метилирования FADS2 и ELOVL5 в моноцитах периферической крови. Эти гены связаны с преобразованием альфа-линоленовой кислоты (АЛК) в ЭПК. Изменения были значительными и различались в зависимости от пола (Хойле и др., 2014).
Еще один пример, показавший, что добавление омега-3 ПНЖК в пищу может изменять уровень метилирования конкретных генов: когда самок крыс во время беременности и лактации кормили пищей, дополненной АЛК (альфа-линоленовой кислотой), промотор гена FADS2 печени самок и Интрон I были гиперметилированы, и была отмечена отрицательная связь между гиперметилированием и экспрессией FADS2. Точно так же промотор FADS2 был гиперметилирован в печени потомства в степени, сопоставимой с материнской (Никулеску и др., 2013).