Многоквартирный дом
Когда со всех сторон окружают соблазны, обезогенной среды избежать сложно2033, но некоторым все же удается сохранять стройность. Если причина эпидемии только во внешних факторах, разве ожирением не должны страдать все? Одни набирают вес легче, чем другие, а значит, генетика имеет значение. Исследования близнецов и приемных детей подтверждают частичную наследственность, но обнаруженные гены вызывают лишь небольшие различия в размерах тела2034. Может, на вес влияет наш «другой геном»? Так называют ДНК, которая содержится во всем многообразии микроорганизмов, населяющих наши тела. Генов бактерий в организме человека в сотни раз больше, чем человеческих2035.
В каждом из нас живут триллионы бактерий. Один заслуженный профессор дошел до того, что заявил: Nous sommes toutes les bacteries, что переводится как «мы все бактерии»2036, имея в виду, что в наших организмах намного больше клеток и генов бактерий, чем клеток и генов человека. И большинство этих бактерий живут у нас в кишечнике.
К кишечнику долго относились как к хранилищу отходов, а его главной биологической функцией считали поглощение влаги2037. Причина нашего невежества – «затрудненный доступ к толстому кишечнику»2038 и тот факт, что за пределами организма большинство представителей флоры кишечника культивировать невозможно. Почти три четверти кишечных микроорганизмов в стандартных лабораторных условиях не растут2039 и остаются, так сказать, «темной материей».
Как же изучать то, что невозможно изучать?
Пролить свет на эту тайну позволяют современные методы генетической дактилоскопии. Первая попытка ученых расположить все гены бактерий друг за другом заняла 13 лет2040. Сегодня та же самая задача решается за несколько часов2041. Вооружившись всем этим знанием, мы обнаружили, что каждого из нас можно рассматривать как суперорганизм, своего рода гибрид человека и бактерий2042.
Кишечник человека считается самой плотной экосистемой в мире, поскольку такой концентрации живых организмов, как у нас в кишечнике, на всей планете больше нет нигде2043. Многие думают, что стул в основном состоит из непереваренной пищи, но в большинстве (примерно 75 %) это чистые бактерии2044. Бесконечные триллионы бактерий – по полтриллиона на чайную ложку стула2045. Мы – настоящие фабрики по производству бактерий. Как сказал Нил Деграсс Тайсон, «бактерий, которые живут и работают на одном погонном сантиметре вашего кишечника, больше, чем всех когда-либо живших на свете людей»2046.
Что это значит для нас? Чем триллионы таких квартирантов платят нам за проживание? В качестве арендной платы они укрепляют наш иммунитет, соблюдают баланс гормонов, улучшают пищеварение и производят для нас витамины. Мы кормим их, а они в ответ кормят нас. Кишечные бактерии называют «забытым органом»2047. Они весят столько же, сколько одна из наших почек, и участвуют в нашем метаболизме так же активно, как печень2048. Они контролируют каждый десятый метаболит в нашей кровеносной системе2049. У нас примерно 23 тысячи генов2050, а у наших кишечных бактерий их в совокупности около 3 миллионов. Наша кишечная микрофлора – это не просто отдельный орган, а, возможно, «главный орган», связанный с причиной ожирения2051.
Горькая пилюля
Откуда мы знаем, что кишечные бактерии как-то участвуют в наборе веса? Более 70 лет назад мы обнаружили, что небольшие дозы антибиотиков увеличивают тучность скота2052, но когда пенициллин давали курам, которые вылупились в стерильных условиях и не имели кишечной микрофлоры, антибиотики на их вес не влияли2053. Вот так впервые стало известно о том, что микробы могут влиять на вес.
По данным FDA, животноводы скармливает скоту около 13,5 тонны антибиотиков в год2054, в 4 раза больше, чем продается для лечения инфекций у людей2055. Во-первых, это заставляет задуматься о возможном развитии устойчивости к антибиотикам2056, а во-вторых, если подобные лекарства приводят к набору веса у скота, то не могут ли остаточные количества антибиотиков в мясе животных способствовать эпидемии ожирения у людей? Ученые в сфере здравоохранения говорят, что теоретически это возможно2057, особенно с учетом роста рыбоводства2058. На каждый килограмм лосося расходуют целых полкилограмма антибиотиков2059, что, например, объясняет, почему большинство образцов типичных морепродуктов в США дали положительные результаты тестов на остаточные количества антибиотиков2060. Конечно, доза антибиотиков, получаемых с рыбой, ничтожна по сравнению с лечебной, но и врачи часто прописывают слишком много.
Средний американец к двухлетнему возрасту успевает пройти три курса антибиотиков, к десяти годам – десять, а к двадцати уже около семнадцати. Это более чем в 2 раза превышает аналогичный показатель, например, в Швеции, то есть в США антибиотики часто назначают без необходимости2061. По оценкам Американской академии педиатрии, врачи ежегодно выписывают по 10 миллионов ненужных рецептов на антибиотики2062.
Безус ловно, антибиотики могут творить чудеса и спасать жизни, но использовать их нужно с осторожностью и не только для того, чтобы избежать возникновения резистентных штаммов, но и потому, что даже от обычного семидневного курса приема микрофлора кишечника может измениться на годы2063. Какую роль это может играть в эпидемии ожирения?
Компиляция более чем дюжины исследований с участием полумиллиона детей показала, что прием антибиотиков в младенческом возрасте связан с повышенным риском избыточного веса в детстве2064. Чем больше антибиотиков, тем выше риск2065. Каждый дополнительный курс антибиотиков в раннем периоде жизни повышает риск избыточного веса у детей на 7 %2066. Но откуда мы знаем, что эта связь причинно-следственная? Может, просто родители, которые раскармливают своих детей, чаще обращаются к врачам за рецептами2067?
Исследования показали, что по сравнению с контрольной группой те, кто проходит лечение антибиотиками, набирают больше веса, а в некоторых случаях намного больше (в среднем на 4 килограмма), чем в контрольной группе2068. Правда, члены контрольной группы не нуждались в антибиотиках, потому что не болели. Так может, к набору веса приводит сама инфекция2069 или даже последствия ее устранения? В одном исследовании группа пациентов с желудочной инфекцией под названием Helicobacter pylori принимала антибиотики, а другая плацебо. Члены группы антибиотиков набрали больше, но, может быть, это связано с тем, что после устранения инфекции к ним вернулся аппетит2070? Как узнать точно?
Чтобы проверить эту гипотезу, нужно провести рандомизированное исследование с участием здоровых людей, одна половина которых будет получать антибиотики, а другая – плацебо. Как раз такое исследование с участием рекрутов ВМС США провели в 1955 году2071. Те, кто получал антибиотики, каждый месяц набирали примерно на полкилограмма больше, чем те, кто получал плацебо, а значит, наша кишечная микрофлора действительно участвует в контроле нашего веса.
Есть за триллионы
Если прием антибиотиков неизбежен, врачи могут попытаться уменьшить сопутствующий ущерб, выбирая метод точечных ударов, а не ковровой бомбардировки микробов антибиотиками широкого спектра. Предлагалось даже «сохранять образец кала каждого здорового ребенка», чтобы после каждого курса антибиотиков можно было вводить ребенку часть его собственных микроорганизмов2072. Другое спорное предложение связано с тем, как сразу запустить развитие кишечной микрофлоры ребенка в правильном направлении.
Большинство микроорганизмов в кишечнике мы получаем при рождении из вагинальной микрофлоры матери. А как насчет тех, кто появляется на свет в результате кесарева сечения? Вместо вагинальной микрофлоры матери младенцы, родившиеся путем кесарева сечения, получают микрофлору операционной2073. Это может объяснить, почему у детей после кесарева сечения риск ожирения в детском возрасте на 33 % выше2074. Учитывая, сколько поставлено на карту, предлагалось проводить «вагинальный посев» – заносить влагалищное отделяемое матери в рот новорожденного после кесарева сечения. Американская коллегия акушеров и гинекологов возражает против подобной практики, боясь переноса БППП2075, однако исследование, в котором женщин предварительно проверили на такие инфекции, показало, что вагинальный посев действительно способен дать их новорожденным детям более естественную кишечную микрофлору2076.
Грудное молоко от природы содержит особые соединения, питающие микрофлору новорожденного, и, возможно, поэтому младенцы, которых кормят грудью, реже страдают детским ожирением2077. При этом преимущество только у тех, кому не давали антибиотики в период грудного вскармливания, что подчеркивает важную роль микрофлоры кишечника в контроле веса2078. Грудное молоко идеально, но им нельзя питаться вечно. Что нам нужно и чего избегать для поддержания здоровой микрофлоры кишечника и сохранения стройности?
Они то, что мы едим
Каждый выбираемый нами продукт питания влияет на рост триллионов бактерий.
Я уже рассказывал о нескольких аспектах влияния нашей еды на кишечную микрофлору, от преимуществ короткоцепочечных жирных кислот, которые образуются, когда мы едим клетчатку, до рисков, связанных с ТМАО, возникающих, когда мы едим мясо и яйца. То, что мы едим, влияет не только на то, что производит наша кишечная микрофлора, но и на ее состав. Помните, как веган съел стейк на с. 216? Как у веганов нет плохих бактерий, производящих ТМАО, так и те, кто всю жизнь сидит на чизбургерах и молочных коктейлях, смогут оценить весь потенциал увеличенного потребления клетчатки только через несколько месяцев выращивания колоний микроорганизмов, которые ею питаются2079.
У ожирения не существует единого профиля микрофлоры2080, одинакового для всех, но если сравнить микрофлору людей с ожирением и без, то можно заметить определенные микроорганизмы, связанные с большим или меньшим набором веса с течением времени. В результате одного значимого исследования были обнаружены восемь видов бактерий, защищающих от лишнего веса, и все они питаются клетчаткой2081.
Существует гормон под названием FIAF (от англ. fasting-induced adipose factor – индуцируемый голоданием адипозный фактор). Когда вы не едите, ваш организм перестает накапливать жир и начинает его сжигать. FIAF – один из гормонов, подающих организму сигнал о том, что нужно сменить режим. Возможно, это один из факторов влияния кишечной микрофлоры на вес. Некоторые бактерии подавляют секрецию гормона FIAF, повышая таким образом склонность к запасанию жира, а вот короткоцепочечные жирные кислоты, производимые бактериями, которые питаются клетчаткой, наоборот, увеличивают производство FIAF2082.
Еда с высоким содержанием клетчатки полезна вдвойне – она не только способствует образованию короткоцепочечных жирных кислот, но и позволяет селективно выращивать производящие их бактерии. При одинаковом весе кишечная микрофлора у тех, кто ест больше продуктов растительного происхождения, производит в 3 раза больше короткоцепочечных жирных кислот2083. Таким образом, более здоровая еда не только обеспечивает больше сырья для образования короткоцепочечных жирных кислот, но и расширяет их производство. И наоборот, с переходом на низкоуглеводную диету сокращение производства короткоцепочечных жирных кислот достигает 75 %2084.
Еще одно проявление избирательного влияния микрофлоры кишечника на вес – это повышенное или пониженное поглощение энергии. Одни виды бактерий извлекают калории из содержимого кишечника лучше, чем другие. Участники исследования съели одни и те же 2400 калорий, но, судя по содержанию калорий в их стуле, кто-то усвоил 2350 этих калорий, а кто-то только 22002085. Калории, смытые в унитаз, уже точно не останутся у вас на бедрах.
Некоторые связанные с ожирением бактерии в кишечнике берут отходы вашей жизнедеятельности, расщепляют их на еще более мелкие компоненты и высвобождают калории, которые снова попадают в кровь. Ваш организм пытается избавиться от всех отходов, а калории не прекращают возвращаться. Возьмем, например, группу бактерий, которые называются фирмикутами. Когда относительное количество фирмикутов увеличивается на 20 %, организм начинает каждый день усваивать на 150 калорий больше, а когда на те же 20 % увеличивается количество бактерий из других групп, – примерно на 150 калорий меньше2086. Это объясняет, почему тем, кто ест больше растительных продуктов, легче контролировать вес: генетическая дактилоскопия фекалий вегетарианцев показала, что бактерий «стройности» у них намного больше2087.
Меняется рацион – меняется микрофлора
В кишечнике человека встречаются больше 2000 видов бактерий, и у каждого свой уникальный набор2088. Интересно, что при этом все человечество делится на две широкие категории, называемые энтеротипами2089. Энтеротип работает не так, как группа крови, которую мы получаем раз и навсегда2090. Наша кишечная микрофлора больше напоминает непрерывный градиент, который может стремиться в одну или в другую сторону. С точки зрения кишечной микрофлоры все люди мира делятся на два типа: тех, кто выращивает в основном бактероиды, и тех, кто выращивает в основном превотеллы.
Удивительно, что при всем многообразии разных типов кишечных бактерий люди делятся всего на две группы. Ученые считают, что каждый кишечник – это отдельная экосистема2091. Например, на планете обитает множество разнообразных видов животных, но распределяются они неравномерно. Скажем, дельфинов не встретишь в пустыне. В пустынях живут одни виды, а в джунглях другие, поскольку в каждой экосистеме действуют собственные факторы отбора, скажем ливневые дожди или температура. Судя по энтеротипам, экосистемы кишечников бывают двух видов, и человечество делится на тех, у кого в кишечнике обитает много бактерий рода бактероиды, и тех, у кого в кишечнике обитает много бактерий рода превотелла.
Энтеротип не зависит от места проживания, пола или возраста. На него влияет только то, что вы едите. Ученые выделили больше 100 разных пищевых факторов, и оказалось, что бактероиды и превотеллы противоположны. Больше всего бактероидов наблюдается в компонентах, присутствующих в продуктах животного происхождения, таких как животный жир, холестерин и животный белок. Превотеллы больше связаны с веществами, которые встречаются только в растительных продуктах2092. Превотеллы едят клетчатку и производят больше короткоцепочечных жирных кислот2093.
Среди уроженцев Африки, чей рацион в основном состоит из растительных продуктов, чаще встречается энтеротип превотелла, а вот афроамериканцы с питанием по западному образцу чаще относятся к бактероидам. Это объясняет, почему афроамериканцы в 5 раз чаще болеют раком кишечника, ведь короткоцепочечные жирные кислоты защищают не только от ожирения, но и от рака2094. Возникает вопрос: сколько времени нужно, чтобы один энтеротип микрофлоры кишечника сменился на другой?
Ученые организовали исследование, во время которого африканцы начали питаться в американском стиле, а афроамериканцы должны были придерживаться африканского типа питания с преобладанием растительных продуктов. Возможно, из опасения, что американцы не захотят есть простую еду, ученые сделали корректировки, например заменили хот-доги на булочки с овощами, вместо того чтобы кормить участников исследования типичными африканскими блюдами (такими как футу – каша из цельных злаков)2095. Даже несмотря на это, всего за 2 недели микрофлора кишечника у всех участников полностью изменилась, состояние кишечника у африканцев резко ухудшилось, а у американцев стало значительно лучше2096.
За какой минимальный срок можно изменить свою микрофлору? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые составили два противоположных рациона: растительную диету с большим содержанием злаков, фруктов и овощей и «животную» диету, состоящую из мяса, яиц и сыра. При переходе с одной из этих диет на другую существенный сдвиг в миклофлоре кишечника происходит в течение 24 часов. Выходит, что микрофлора меняется практически сразу после того, как еда попадает в кишечник. Что будет с человеком, который всю жизнь был вегетарианцем, после перехода на диету из продуктов животного происхождения? Сначала у него предсказуемо преобладают превотеллы, но в течение нескольких дней соотношение превотелл и бактероидов меняется на противоположное. Такой переход перевернет всю его кишечную микрофлору с ног на голову2097.
То, что наш кишечник так быстро переключается между травоядным и плотоядным режимами работы, обусловлено эволюцией. Если вы убиваете мамонта и пару дней едите только мясо, а потом снова возвращаетесь к растительной пище, нужно, чтобы кишечник смог с этим справиться. Эту гибкость демонстрирует также многообразие современных диет, но какая из них полезнее для здоровья? На растительной диете кишечники участников исследования производили больше короткоцепочечных жирных кислот, меньше канцерогенов и меньше газообразного сероводорода с запахом тухлых яиц. Сероводород выделяют патогены (такие как билофила вадсвортия), количество которых растет на животной диете. Сероводород не только плохо пахнет, но и может повреждать ДНК2098. (У тех, кто ест в основном растительные продукты, из патогенов встречаются только растительные вирусы, например те, что поражают шпинат2099.)
При этом, чтобы пользоваться преимуществами растительного питания, не обязательно быть веганом все время. У тех, кто придерживается средиземноморской диеты с большим количеством фруктов, овощей и бобовых и изредка, не каждый день ест мясо (включая рыбу), яйца2100 или молочные продукты, примерно столько же короткоцепочечных жирных кислот, как у веганов, несмотря на то что такой рацион состоит отнюдь не только из растительных продуктов.
Натуральное многообразие
Чем разнообразнее микрофлора кишечника и чем больше плотность бактерий, тем меньше у человека телесного жира2101 и тем меньше веса он набирает со временем2102. Самая разнообразная микрофлора в истории обнаружена у членов племени яномами, которые живут в амазонских джунглях и еще никак не контактировали с современным миром2103. Традиционные общества имеют более разнообразную кишечную микрофлору в целом, а все потому, что едят очень много клетчатки, до 120 граммов в день,2104 – почти в 8 раз больше, чем средний американец2105.
Наша современная диета с низким содержанием клетчатки считается «главной причиной истощения микрофлоры»2106. У беременных, которые едят больше клетчатки, шире разнообразие микроорганизмов, что оказывает долговременный эффект на будущее здоровье следующего поколения2107. С каждым поколением мы постепенно теряем все больше и больше микроорганизмов, подвергая свои хорошие бактерии риску вымирания2108. Вот где работает принцип «используй или потеряешь». «Достаточно просто выбирать на обед салат, а на ужин брать добавку фасоли, – сказал один микробиолог. – И будущие поколения скажут за это спасибо»2109.
ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ УТЕЧКУ
Слизистая оболочка кишечника защищает нас от внешнего мира так же, как и наша кожа. Если кишечный барьер нарушится, бактерии смогут проникнуть в кровь и вызвать воспаление. Это приводит не только к воспалительным заболеваниям кишечника, но и к ожирению2114, 2115. Как предотвратить утечку из кишечника?
Клетчатка принимает самое активное участие в защите нашего кишечного барьера2116, но каким образом? Стенки кишечника выстилают специальные клетки, выделяющие слизь, которая служит первой линией обороны кишечного барьера. Когда мы лишаем свои микроорганизмы клетчатки, то есть, по сути, морим их голодом, истощенная микрофлора может взяться за слизь как за альтернативный источник энергии и в результате нарушить нашу защиту2117. Ученые смогли воссоздать слой кишечных клеток человека в лабораторных условиях и доказали, что нарушение барьера бактериями кишечной палочки можно предотвратить, если капнуть на клетки клетчатку в пищевых дозах. (Они использовали плантаны – овощные бананы – и брокколи.)
Кроме того, те же ученые сделали второе открытие. Проникновению бактерий способствует пищевая добавка полисорбат-802118 – эмульгатор, который обычно встречается в таких обработанных продуктах, как мороженое, взбитые сливки и творог2119. Доказано, что такие пищевые добавки, как полисорбат-80 и карбоксиметилцеллюлоза (загуститель, которые встречается в таких продуктах, как мороженое, салатные заправки и соусы), вызывают набор веса у мышей; правда, непосредственно на людях их не тестировали2120. Пока не доказано, что они безопасны, внимательно изучайте состав продуктов и хорошенько ополаскивайте посуду. Остатки средств для мытья посуды могут оказывать такой же нежелательный эффект. Похоже, не все ополаскивают вымытую посуду водой, и это не самая лучшая идея, как считают гастроэнтерологи2121.
А нельзя ли просто принимать пищевые добавки с клетчаткой? К сожалению, на многообразие микрофлоры кишечника они не влияют2110, зато влияют цельные продукты. Когда участники эксперимента в течение месяца ели цельную перловку, бурый рис или и то и другое, их кишечная микрофлора стала намного разнообразнее2111. Интересно, что сочетание в равных долях перловки и бурого риса отразилось на метаболизме лучше, чем каждая из этих круп по отдельности, что говорит о синергетическом действии. Это может объяснить расхождение между явной демонстрацией пользы цельных злаков, отмеченной в популяционных исследованиях, и неудовлетворительными результатами многих интервенционных исследований, в частности полным отсутствием снижения веса2112. Возможно, просто чтобы кишечная микрофлора стала разнообразнее, мало с белого хлеба перейти на булочки из цельной муки2113.
Топливо для бактерий
Если представить микрофлору как отдельный орган, то он будет работать на неусвояемых углеводах. Неусвояемые углеводы, они же пребиотики, в основном состоят из клетчатки и стойких крахмалов, питающих микрофлору кишечника, и это одна из причин того, почему с каждым дополнительным граммом клетчатки стул становится тяжелее почти на 2 грамма: просто бактерии растут2122. Когда мы едим цельные растительные продукты, например фрукты, мы даем своей кишечной микрофлоре возможность плодиться и размножаться.
Неправильное питание заставляет наши микроорганизмы голодать2123. Например, космонавты возвращаются из полетов, лишившись большинства своих хороших бактерий, и все из-за ограниченного доступа к настоящей еде. Слишком многие из нас и на Земле живут подобно космонавтам, не получая достаточно свежих фруктов и овощей. Известно, что космонавты теряют почти 100 % лактобактерий плантарум2124, особенно активных потребителей клетчатки, но у большинства американцев их и так уже нет. Оказалось, что эти бактерии, которые часто включают в состав пробиотиков, отсутствуют в кишечниках 76 % тех, кто питается по стандартной американской диете. При этом у двух третей тех, кто придерживается растительной диеты, такая полезная флора есть2125.
То, что мы едим сегодня, влияет на то, какой наша микрофлора будет завтра. У участников одного исследования целый год собирали образцы стула и слюны и отслеживали сотни разных факторов, связанных с питанием и образом жизни. Оказалось, что чистка зубов зубной нитью улучшает микрофлору во рту, а клетчатка – микрофлору в кишечнике всего за один день2126. Влияет ли это на снижение веса?
Большинство интервенционных исследований пребиотиков на сегодняшний день демонстрируют улучшения в плане как насыщения2127, так и уменьшения телесного жира2128, в том числе у детей2129 и подростков2130 с избыточным весом. Кто-то сравнивал порошковые пребиотики с такой же формой плацебо, а кто-то заменял продукты. Например, когда порцию мяса заменяли на порцию цельных злаков с такой же калорийностью, люди скидывали больше веса. Одним из факторов такого усиленного снижения веса может быть отмеченный рост разнообразия кишечной микрофлоры2131.
Три «П»
Три «П» для восстановления здоровья кишечника – это пребиотики, полифенолы и пробиотики2132. Полифенолы – это класс давно изучаемых фитонутриентов (укрепляющих здоровье растительных компонентов), которые могли бы объяснить, почему правильное питание лечит болезни2133. Растения вырабатывают полифенолы для собственной защиты2134, и с той же целью их можем выделять и использовать мы2135.
Растения ведут абсолютно сидячий образ жизни. Не имея возможности двигаться, они реагируют на угрозы совершенно не так, как все остальные, прибегая для этого к биохимии. Растения производят, причем с нуля, целый ряд соединений для защиты от любых факторов внешней среды2136. Например, когда становится слишком жарко, мы можем перейти в тенек. А вот растения так не могут – тень должны создавать они.
Почти за миллиард лет эволюции растения выработали полный химический набор защитных веществ, часть из которых может защищать и нас. Если растения заражаются, они производят аспирин, и мы научились лечить им собственные инфекции. Растения залечивают раны, пользуясь такими же сигнальными системами, как у нас2137. Растениям нужно защищать свою ДНК от воздействия свободных радикалов, и они создают для этого сложные актиоксиданты – мы можем использовать их для себя, не изобретая собственные средства защиты. Ящик для овощей в холодильнике – это как природная аптечка.
Те, кто не верит в силу полифенолов, обычно ссылаются на исследования, которые указывают на низкую биологическую доступность этих веществ. Например, до 85 % пигментов полифенолов, которым голубика обязана синим цветов, не усваиваются и просто сбрасываются в кишечник2138.
Возможно, именно тут происходит магия.
Если смешать полифенолы черники2139 с культурой фекальных бактерий, начинают размножаться полезные микроорганизмы, такие как бифидобактерии и лактобациллы2140. Растения вступают с живущими в них бактериями во взаимовыгодные отношения (например, в корнях бобовых обитают азотфиксирующие бактерии, которые действуют как встроенный источник удобрения), и, может, наша микрофлора тоже найдет с ними общий язык.
Белки, жиры и углеводы называются макронутриентами, поскольку каждый день мы едим их граммами, а витамины и минералы – микронутриентами, потому что в день мы можем получить всего несколько тысячных, а то и миллионных долей грамма этих веществ. (Один грамм – это вес одной изюмины.) При этом даже те, кто ест совсем мало растительной пищи, могут получать целый грамм полифенолов в день2141. Как они влияют на нашу кишечную микрофлору и вес?
Повышение численности бифидобактерий
Из-за того что микрофлора человека так сложно устроена и так мало изучена, исследователи часто ограничиваются изучением влияния продуктов питания на несколько известных видов и делают общие выводы о результатах по этой выборке. Хорошей отправной точкой может быть, например, бифидогенное действие пищевых продуктов2142. Бифидогенными называются продукты, которые способствуют росту полезных бифидобактерий. Сразу несколько исследований продемонстрировали относительное истощение бифидобактерий с развитием ожирения2143, причем как у детей, так и у взрослых2144, поэтому такие бактерии обычно добавляют в аптечные пробиотики.
Определенные пробиотики, например инулин, который встречается в больших количествах в чесноке и луке, оказывают мощное бифидогенное действие2145. По иронии судьбы, инулин относится к группе FODMAP или ферментируемых олиго-, ди-, моносахаридов и полиолов, которых активно избегают люди с синдромом раздраженного кишечника. Назначение диеты с ограничением FODMAP действительно приводит к сокращению количества бифидобактерий, а значит, в теории такие диеты вовсе не улучшают здоровье кишечника2146.
В пробирке полифенолы стимулируют рост бифидобактерий за считаные часы, но можно ли добиться таких же результатов в реальном мире с помощью продуктов, богатых полифенолами?2147 У людей, которые съели стакан дикорастущей черники2148, в стуле оказалось намного больше бифидобактерий, чем у контрольной группы2149, но как узнать, в чем причина – в полифенолах или просто в дополнительной клетчатке? Что ж, яблоки тоже приводят к росту бифидобактерий2150, а вот изолированный яблочный пектин – нет2151. В бананах столько же клетчатки, сколько и в ягодах, а полифенолов меньше. Вызывают ли бананы существенный рост бифидобактерий? Нет2152, и это еще раз указывает на то, что особую роль здесь играют полифенолы.
Лучшим доказательством могут служить богатые полифенолами напитки. Чайные листья и кофейные зерна содержат много полифенолов, которые в процессе заваривания отделяются от клетчатки и переходят в напитки. И зеленый чай2153, и кофе2154 оказывают бифидогенное действие. Например, три чашки кофе в день могут существенно повысить содержание бифидобактерий в кишечнике в течение 3 недель2155. Добавление молока уменьшает эффект. Белки из молочных продуктов, а также яйца связывают содержащиеся в кофе полифенолы2156. Соевый белок тоже, но он отличается от молочного тем, что наша кишечная микрофлора способна освобождать полифенолы от растительного белка2157.
Означает ли все это, что употребление продуктов, богатых полифенолами, способствует снижению веса? Гарвардские исследования, включавшие наблюдение за более чем сотней тысяч специалистов мужского и женского пола и их рационом в течение нескольких десятков лет, показали, что те, кто выбирает фрукты и овощи с высоким содержанием полифенолов (яблоки, груши, ягоды и перец), набирают значительно меньше веса. Судя по всему, эта корреляция не связана с другими особенностями питания и образа жизни, такими как общее количество съедаемой клетчатки2158. Полифенолы могут быть еще одной причиной того, что те, кто ест по три яблока или груши в день, скидывают больше, чем те, кто не ест2159.
Работают ли аптечные пробиотики?
Если бифидобактерии так полезны, то, может, просто стоит принимать пробиотики в таблетках? Рандомизированные плацебо-контролируемые исследования показали, что пищевые добавки с пробиотиками эффективны при диарее после приема антибиотиков2160, а что можно сказать о похудении? Хуже ведь точно не будет, да? Существует опубликованное в Нидерландах исследование, которое ставит безопасность таких пробиотиков под сомнение2161.
Количество случаев острого панкреатита растет, и иногда он может быть опасен для жизни. Резкое воспаление поджелудочной железы позволяет бактериям пробиваться через стенки кишечника и инфицировать внутренние органы2162. Антибиотики, судя по всему, не предотвращают это осложнение, а как насчет пробиотиков? Крысам они помогают. При воспалении, вызванном механическим повреждением поджелудочной железы, пробиотики демонстрируют не только «убедительную эффективность», но и «отсутствие признаков вредного воздействия»2163. Но это у крыс, а как у нас? Чтобы ответить на этот вопрос, провели клиническое исследование.
Одной половине пациентов с панкреатитом давали пробиотики в таблетках, а другой плацебо. В течение 10 дней смертность в группе пробиотиков по сравнению с группой плацебо резко возросла. Среди тех, кто принимал пробиотики, умерло вдвое больше людей. Авторы сделали вывод, что пробиотики «больше нельзя считать безопасными». Авторов этого исследования подвергли критике за то, что они не предупредили пациентов о риске2164 (участникам исследования сказали, что пробиотики имеют «продолжительную историю [безопасного] применения» без известных побочных эффектов2165). На это исследователи ответили, что ни о каких побочных эффектах пробиотиков не было известно вплоть до проведенного ими исследования2166.
Для здоровых людей риски, скорее всего, минимальны2167, однако пробиотики все же могут действовать не так, как от них ждут. В животноводстве для откорма скота применяют не только антибиотики, но и пробиотики2168. Существует компиляция исследований, судя по которой «человеческие» пробиотики, например лактобактерии ацидофильные, часто встречающиеся в кисломолочных продуктах, могут вызывать существенное увеличение веса2169 у поросят2170 и у людей2171.
А что можно сказать о пробиотиках в целом? Пищевые добавки с пробиотиками – это многомиллиардная индустрия, что наводит на мысль о конфликте интересов и предвзятости научных публикаций2172. Крупные фармацевтические компании снискали дурную славу: если оплаченные ими исследования дают негативные результаты, их замалчивают и скрывают, и в итоге врачи получают только доклады о блестящих успехах. Золотой стандарт – это принимать научно обоснованные решения о лечении пациентов, опираясь на рецензируемую медицинскую литературу, однако слишком часто стандарты устанавливают те, кто владеет золотом2173.
Исследование предвзятости в публикациях о пробиотиках показало, что о конфликте интересов часто не сообщается, даже если авторов напрямую финансирует, например, компания по производству йогуртов, и не меньше 20 исследований с неблагоприятными результатами не получили огласки2174.
Если собрать все исследования по лечению ожирения пробиотиками, то в целом небольшое снижение веса есть, но нет какого-то существенного уменьшения телесного жира, а ведь как раз от него мы хотим избавиться, когда речь идет о похудении2175. При этом небольшое снижение веса в среднем было, но комбинаций и дозировок пробиотиков такое бессчетное множество, что широкие обобщения сделать трудно. Как бы то ни было, даже самые успешные испытания демонстрируют довольно умеренный результат, такой как снижение веса на килограмм за 3 месяца2176.
Пробиотики в природе
Не лучше ли будет получать пробиотики в той форме, в которой их создала природа? Если вы когда-нибудь делали квашеную капусту, то знаете: чтобы запустить процесс квашения, необходимо добавить заквасочные бактерии. Почему? Потому что в процессе созревания в капустных листах накапливаются бактерии, производящие молочную кислоту. Это говорит о том, что фрукты и овощи могут быть источником не только пребиотиков (то есть клетчатки), но и пробиотиков2177. Некоторые способны даже помогать нам использовать эти блага. Например, крестоцветные овощи содержат бактерии, производящие волшебный фермент мирозиназу, о которой я рассказывал в книге «Не сдохни!». Выходит, что когда вы едите, например, брокколи, вы населяете свой кишечник как раз теми бактериями, которые нужны для того, чтобы получить из нее максимальную пользу2178.
Описывая бактериальные сообщества растений, ученые обнаружили, что каждый тип сельскохозяйственной продукции содержит свои популяции, непохожие друг на друга. Фрукты, созревшие на деревьях, содержат совсем не такие бактерии, как овощи, выросшие на земле: например, виноград произрастает в своем собственном маленьком мире, а грибы – в другом. Выходит, что если бактерии растений действительно для нас полезны, значит, важно есть не просто много, а много разных фруктов и овощей каждый день. Ученые также обнаружили существенные различия в микрофлоре традиционных и органических фруктов и овощей, но об этих микроорганизмах известно пока слишком мало, чтобы делать какие-то выводы об их возможном влиянии на здоровье2179.
Фрукты и овощи нужно тщательно мыть под проточной водой, чтобы избавиться от бактерий, вызывающих отравления. Не бойтесь, что вместе с ними вы смоете полезные микроорганизмы, – они живут во внутренних тканях растений, и смыть их невозможно, как бы вы ни старались2180. Поскольку микроорганизмы и свежие фрукты и овощи не существуют друг без друга, в раковых центрах пациентам на курсе химиотерапии обычно назначают нейтропеническую диету, исключающую любые сырые фрукты и овощи, чтобы избежать пищевых инфекций. Однако на практике ни одно из рандомизированных контролируемых исследований не доказало пользу от ограничения свежих фруктов и овощей2181, зато авторы одного исследования нашли доказательства того, что риск инфекций от этого только растет2182. Ученые предположили, что фрукты и овощи оказывают защитное действие, поскольку их дружелюбная флора вытесняет из кишечника вредные микроорганизмы.
Дао фекалий
Поскольку наше представление о том, какие микроорганизмы можно считать наиболее полезными, ограниченно, а регулирования и контроля качества в индустрии пищевых добавок нет2183, не разумнее ли восстанавливать полезную микрофлору кишечника, используя настоящую микрофлору кишечника? Если наша микрофлора – это орган, то как насчет трансплантации?
Во время Второй мировой войны бедуины советовали солдатам в Африке в качестве лекарства от дизентерии «использовать свежий теплый верблюжий навоз», но, может, экскременты здорового человека подойдут для этой цели лучше?2184 Интересно, что подобная практика восходит к IV веку, когда в Китае пациентов с сильной диареей лечили различными смесями из фекалий, используя для этих препаратов эвфемистические названия вроде «желтого супа» или «золотого сиропа»2185. Об этом стало известно случайно – из того же медицинского трактата, в котором говорилось, что эффективным растительным препаратом для лечения малярии2186 является полынь. Спустя 1700 лет, в 2015 году, это открытие было отмечено Нобелевской премией2187.
Что мы знаем о фекальных трансплантатах? Изыскания в этой сфере могли бы не только помочь в лечении разных болезней, но и подтвердить причинно-следственную связь микрофлоры и здоровья2188. Первое исследование фекальных трансплантатов было связано с чрезмерным ростом госпитального патогена под названием клостридиум диффициле, который может быть опасен для жизни. До появления централизованных банков фекальных образцов пациентам приходилось искать себе доноров среди друзей и родных2189 (как в том анекдоте, где одна муха спросила другую: «Этот стул не занят?»).
Как только «техническая проблема обеспечения свежими лечебными препаратами»2190 была решена, образцы стали гомогенизировать в «специальном» блендере, а затем вводить снизу вверх с помощью клизмы или сверху вниз через назогастральный зонд (трубку, которая вводится через нос)2191. Необходимость в спринцовках отпала. Недавно появились и капсулы, правда, чтобы получить одну-единственную дозу препарата, нужно проглотить до 40 больших капсул. Хорошо бы не страдать в это время отрыжкой!
При заражении инфекцией клостридиум диффициле фекальная трансплантация может спасти вам жизнь. Тысячи успешных трансплантаций доказали, что это самое действенное средство от рецидивирующей инфекции2192 – исчезновение симптомов было отмечено в 85 % случаев2193. (Хотите узнать поподробнее о том, как вы можете «спасти чью-то жизнь и заработать денег, став донором стула» для некоммерческого банка фекальных образцов? Посетите сайт www.givepoop.org.)
Чтобы использовать фекальные трансплантаты для лечения других состояний, врач должен сначала получить специальное разрешение FDA 2194. В основном это связано с теоретической вероятностью переноса болезней. (Пока ни об одном таком случае не сообщалось2195.) Однако отчет о его применении, опубликованный в 2015 году под заголовком «Набор веса после фекальной трансплантации микрофлоры», изменил ситуацию в плане как возможных рисков, так и преимуществ этой процедуры.
Женщина 32 лет «имела нормальный вес», пока не получила фекальный трансплантат от здорового, но полного донора (собственной дочери)2196. Дело было в США, а значит, под «нормальным весом» имелось в виду, что у пациентки был небольшой избыточный вес и ИМТ = 26. Однако после трансплантации она набрала больше 18 килограммов и перешла в категорию ожирения (ИМТ = 34,5). «По словам пациентки, у нее в организме словно что-то переключилось, – сообщает ее гастроэнтеролог2197. – Ей не удавалось сбросить вес независимо от количества еды и физических нагрузок… Она была очень недовольна». Авторы отчета о применении фекальных трансплантатов сделали вывод: «Мы рекомендуем выбирать доноров без лишнего веса»2198.
То же самое было у мышей. У грызунов, которым ввели фекальные комочки мыши с ожирением, жировая масса увеличилась практически вдвое по сравнению с мышами, которым ввели фекальные комочки мыши без лишнего веса, хотя все мыши получали одинаковое количество калорий2199. Это доказывает, что кишечная микрофлора может играть ключевую роль в развитии ожирения… у мышей. А как у нас?
Стул для похудения
Ученые решили изучить пары близнецов, у одного из которых есть ожирение, а другой худощав. Что будет, если поменять их микрофлоры местами? Возможно, близнецам эта идея не понравилась, и ученые снова вернулись к мышам. Грызуны, которых накормили стулом близнеца с ожирением, быстро росли в размере, а те, кому дали стул худого собрата, – нет, хотя количество калорий, которые они получали, было одинаковым. При этом когда мышей селили вместе, вес не рос. Бактерии «стройного» типа спасали мышь, которой дали стул близнеца с ожирением, от тучности, но только если питание было здоровым, то есть лечение микроорганизмами помогло только тем мышам, которым давали мало насыщенных жиров и много клетчатки, что вполне разумно, если учесть, что бактерии стройности питаются клетчаткой и производят короткоцепочечные жирные кислоты. «Вместе, – сделали вывод ученые, – эти результаты… показывают, что диета с высоким содержанием насыщенных жиров и недостаточным количеством фруктов и овощей может подавлять кишечные бактерии человека… связанные со стройностью»2200.
Результаты исследования близнецов показывают, что роль кишечной микрофлоры в ожирении проста – она помогает извлекать максимальную пользу из правильного питания. Таким образом, если бы близнецы действительно обменялись стулом, то близнецы с ожирением скинули бы вес, только дополнив передачу микроорганизмов переходом на более здоровое питание, чтобы хорошие бактерии быстрее росли2201. При этом с появлением новых бактерий более правильное питание позволило бы сбросить больше даже при равном количестве калорий. И все же это только теория.
Случай с фекальной трансплантацией от дочери к матери заставляет задуматься, однако в мире встречаются даже более странные вещи. Например, один гастроэнтеролог рассказал о мужчине с алопецией (облысением), у которого после трансплантации стула восстановился рост волос2202. Может, этот случай единичный, а может, и нет – без строгих рандомизированных контролируемых исследований этого не узнать. Одно подобное исследование как раз сейчас проводится в Гарварде: людям с ожирением пересаживают стул стройных людей, чтобы узнать, начнут ли они быстрее худеть2203. Следите за новостями.
Существует только одно исследование, в котором кишечную микрофлору стройных пересаживали людям с ожирением, чтобы проверить, улучшится ли у последних обмен веществ2204. Авторы этого исследования решили использовать плацебо-контроль. При испытаниях лекарственных препаратов сделать это легко: можно применять пилюли из сахара. А как может выглядеть плацебо, если в горло человеку вставляют трубку и пересаживают фекалии? И стройные доноры, и подопытные с ожирением сдавали свежий кал. Испытуемых разделили на группы: одним пересаживали донорский стул, а другим – образцы их собственных фекалий. Такое вот плацебо – что посеешь, то и пожнешь! Правда же блестяще?
Чувствительность стройных доноров к инсулину достигала 50 ммоль/кг/ мин. Это хороший показатель, поскольку высокая чувствительность к инсулину означает низкую инсулинорезистентность, причину диабета 2-го типа и потенциальный фактор риска усугубления ожирения. У участников с ожирением исходный показатель составлял 20 ммоль/кг/мин. После введения их собственных фекалий он оставался на том же уровне, как и следовало ожидать. А вот у группы подопытных, получивших трансплантаты от стройных доноров, чувствительность к инсулину сразу подскочила почти до того же уровня2205, что и у более худых товарищей. Эврика! Сила фекалий полностью доказана.
Эффект от стула некоторых стройных доноров был выше. Оказывается, «эффект супердонора» в основном зависит от количества все тех же бактерий, которые питаются клетчаткой и производят короткоцепочечные жирные кислоты2206. Однако за несколько месяцев бактериальный состав у подопытных вернулся в исходное состояние, так что эффект оказался временным2207. Точно такие же результаты можно получить, если просто начать кормить те немногие хорошие бактерии, которые у вас уже есть.
На моем портале NutritionFacts.org есть видеоролик, иллюстрирующий эту концепцию на примере кролика. Представьте, у вас есть полный загон кроликов. Если кормить их одними шкварками, все кролики умрут. Конечно, численность всегда можно пополнить, добавив новых кроликов, но если и дальше кормить их одними шкварками, со временем вымрут и эти. То же самое происходит, если принимать пробиотики или делать фекальную трансплантацию, не меняя при этом питание. С другой стороны, даже если сначала кроликов мало, но их кормят едой, предусмотренной для них природой, они будут расти и размножаться сами по себе.
Фекальные трансплантаты и пробиотики действуют временно, если при этом мы продолжаем потчевать свою микрофлору неподходящей едой. Если питание не меняется, покупка веганских фекалий на черном (коричневом?) рынке не будет стоить своих денег. А вот если мы будем есть продукты, богатые пробиотиками, или, другими словами, повышать «потребление цельных растительных продуктов», то сможем завести и вырастить свои собственные хорошие бактерии2208.
ОЖИРЕНИЕ ЗАРАЗНО?
Исследование с близнецами доказало, что ожирение может передаваться от человека к мыши. А от человека к человеку? Уже много лет известно, что у людей, живущих вместе, состав кишечных бактерий намного более похожий, чем у тех, кто живет раздельно2209. Связано ли это только с тем, что люди, которые вместе живут, питаются схожим образом, или с тем, что между ними происходит незаметный обмен бактериями? Решение этой загадки удалось обнаружить, когда стало ясно, что члены одной семьи делят кишечные микроорганизмы не только друг с другом, но и с живущей в этой семье собакой2210, которая обычно питается иначе.
Выходит, что наши дома отражают наш уникальный микробиологический состав. Стоит взять мазок с дверной ручки или с выключателя, и сразу станет понятно, что за семья живет в этом доме. Когда семья переезжает, бактериальное сообщество в новом доме быстро становится таким же, как и в старом. Экспериментальные данные показывают, что те, кто вырос в стройной семье, защищены от ожирения и не нуждаются в фекальных трансплантатах2211,2212. (Они и так постоянно обмениваются кишечными бактериями – через кухонные табуретки!)
Знаменитое исследование, опубликованное в «Медицинском журнале Новой Англии», показало, что вероятность развития ожирения вырастает более чем на 50 %, если у человека есть друг, набравший избыточный вес, а значит, наше окружение тоже имеет большое значение2213. Это объяснили тем, что сверстники и коллеги влияют на принципы и поведение друг друга, например, когда друзья вместе выбирают вредную еду. При этом факты, подтверждающие роль кишечных бактерий в развитии ожирения, «создают вероятность того, что тяга к определенным продуктам и сопутствующее ожирение могут передаваться не только социально, – предполагает группа ученых, – а подобно инфекциям, как простуда»2214. Некоторые ученые, исследующие ожирение в Гарварде, увидели в этом и плюс – в журнале Cell Host & Microbe была опубликована их статья «Питайся правильно или выбирай соседей, которые это делают»2215.
ПИЩА ДЛЯ УМА
То, что мы едим, может изменить состав нашей кишечной микрофлоры как в лучшую, так и в худшую сторону за 24 часа. Лучшее, что мы можем сделать для поддержания роста хороших кишечных бактерий, – это досыта кормить их любимой едой – клетчаткой и резистентным крахмалом, сконцентрированным в цельных злаках и бобовых. На с. 575 я рассказываю о своей ежедневной утренней порции ПРОЧ – пребиотической смеси, которую можно добавлять в суп, есть в виде сладкой или сытной каши или использовать в приготовлении всевозможных блюд. Путь к здоровью лежит через здоровый кишечник!