Кальций – один из самых важных минералов нашего организма, 99 % которого откладывается в зубах и костях [1]. Лишь один процент присутствует внутри клетки и во внеклеточной жидкости (сыворотке крови), где он также выполняет важные функции. Полноценное снабжение организма кальцием оказывает большое влияние на мышцы и их сокращение, на скорость передачи импульсов в нервной системе, на свертываемость крови, на стабилизацию клеточных мембран и на ряд других процессов в организме [2]. В представлении большинства людей ни один продукт питания не имеет такой тесной связи с кальцием, как молоко коров и других жвачных животных. Оно считается кладезем этого минерала, и многим людям кажется невозможным получение достаточного количества кальция без молочных продуктов. Поскольку для значительной части населения употребление кальция также является главным условием сохранения здоровых и крепких костей, многие люди убеждены, что отказ от употребления коровьего молока в рамках веганской диеты ведет к проблемам с опорно-двигательным аппаратом. И хотя кальций действительно может быть важнейшим минералом в рационе многих веганов, веганская диета обеспечивает как поступление кальция, так и здоровье костей на долгие годы, что будет показано далее.
Молоко не всегда было столь распространенным продуктом питания в истории человечества, как сегодня, и около 70 % взрослого населения во всем мире до сих пор не способно переваривать лактозу, содержащуюся в молоке и некоторых молочных продуктах [3].
Однако этот ферментный дефицит, известный как непереносимость лактозы, распространен в мире очень неравномерно. Если в одних странах непереносимостью страдает лишь очень небольшая часть населения, то в других – практически все население. В Германии непереносимость лактозы встречается примерно у 15–20 % людей [4][16]. Аналогичная ситуация наблюдается в Австрии [5] и Швейцарии [6]. В остальных европейских странах картина другая: в Северной Европе непереносимость составляет всего 2-10 %, а в Центральной – 15–20 %. В Средиземноморском регионе – 25–50 %. В значительной части Африки непереносимость лактозы достигает 65–75 %, а в Восточной Азии даже более 90 % [7]. Однако существуют различия и внутри этих территорий. Например, некоторые африканские народы, такие как тутси или фулани, имеют гораздо более высокие показатели персистенции лактазы (сохранения выработки лактазы во взрослом возрасте) по сравнению с низкими показателями у остального населения Африки [8]. Способность переваривать лактозу, содержащуюся в грудном молоке, даже в зрелом возрасте не случайна, а связана с генетической адаптацией определенных народов или популяций, в которых молоко на протяжении последних тысячелетий постоянно составляло значительную долю калорийности рациона [9].
Лактоза представляет собой дисахарид (двухосновной сахар), состоящий из глюкозы и галактозы, и для адекватного метаболизма должна быть сначала расщеплена ферментом лактазой в тонком кишечнике. У людей с непереносимостью лактозы не хватает ферментов лактазы для такого расщепления. Однако в тонком кишечнике нерасщепленная лактоза не может усвоиться и попадает в толстый кишечник, где перерабатывается кишечными бактериями [10]. У людей с дефицитом лактазы это приводит к метеоризму, болям в животе, вздутию и диарее после употребления молока и молочных продуктов [11]. В некоторых публикациях недостаточная выработка лактазы во взрослом возрасте описывается как наиболее распространенный тип ферментной недостаточности во всем мире [12]. В других публикациях поднимается вопрос о том, не будет ли правильным рассматривать персистенцию лактазы и связанную с ней толерантность к лактозе во взрослом возрасте как генетическую мутацию, а не считать непереносимость лактозы ферментной недостаточностью [13].
Грудное молоко – уникальный естественный продукт питания, созданный для малыша самой природой, состав которого в основном рассчитан на потребление только в определенный период жизни.
Поскольку кроме грудного молока лактоза не содержится ни в одном другом общеизвестном детском продукте питания, понятно, что после отлучения от груди организм перестает вырабатывать лактазу, поскольку в ней больше нет необходимости [14]. Потребление молока после периода грудного вскармливания – относительно недавнее явление, потребовавшее генетической адаптации для выработки фермента. Тот факт, что подростки и взрослые не переносят молоко, скорее должен расцениваться как норма, а не как исключение. Поэтому считать большинство населения Земли нетолерантным к лактозе, вероятно, менее точно с научной точки зрения, чем считать гораздо меньшую часть населения Земли лактозоустойчивой. Конечно, сам по себе этот факт не является аргументом за или против употребления молока, поскольку естественность чего-либо не делает его хорошим или плохим.
Благодаря обработке пищевых продуктов уже давно были найдены способы сделать молоко приемлемым даже для людей, не обладающих лактазной персистенцией. Ферментация и созревание сыра позволяют снизить содержание лактозы до минимума. В отличие от свежего молока твердый сыр типа «Пармезан» содержит лишь малую часть лактозы (56/100 г в отличие от привычных 4 700 мг/100 г) [15]. Сегодня молоко и молочные продукты без лактозы также можно получать путем добавления ферментов лактазы в процессе производства [16]. Поскольку ни мясо, ни рыба, ни яйца не обеспечивают большого количества кальция, растительные продукты, богатые кальцием, и минеральная вода с высоким содержанием кальция также важны для всех тех потребителей смешанной пищи, которые плохо переносят молочные продукты. В сравнительных исследованиях ранее в качестве альтернативного источника кальция также упоминались насекомые, однако их пищевая ценность в отношении кальция не доказана. Содержание этого вещества в различных съедобных насекомых может сильно различаться, а некоторые содержат кальций в форме, недоступной для человека. Если одни насекомые содержат большое количество кальция (на уровне молочных продуктов), то многие другие – гораздо меньшее (на уровне клубники или цветной капусты) [17]. Сравнительное исследование четырех видов искусственно выращиваемых насекомых, используемых в качестве корма для животных, таких как сверчки и мучные черви, также показало, что хотя эти насекомые содержат ряд питательных веществ в высоких концентрациях, все они имеют весьма низкое содержание кальция [18]. У многих насекомых значительная часть кальция присутствует в экзоскелете в виде хитина, который биодоступен лишь в очень ограниченной степени, по крайней мере, для высших приматов, включая человека [19]. Хитин – второй по распространенности полисахарид в природе после целлюлозы, он является основным компонентом оболочки тела моллюсков и насекомых и служит им структурным элементом [20]. Было бы неправильно в целом характеризовать насекомых как полноценный источник кальция.
Поскольку молоко других видов не играло существенной роли в питании человека примерно до 10 тыс. лет до н. э., а биодоступность и доля кальция в насекомых сомнительны, на первый план неизбежно выходят растительные источники кальция. По всей вероятности, именно они вносили основной вклад в обеспечение человека кальцием в ходе его эволюции вплоть до неолитической революции [21, 22].
Только с переходом к земледелию и животноводству грудное молоко других видов животных стало играть значительную роль в снабжении человека кальцием, по крайней мере, в некоторых частях света [23]. Однако гораздо более важным для веганов, чем вопрос о том, из чего получали кальций древние люди, является вопрос о том, как можно обеспечить адекватное поступление кальция в организм в настоящее время при растительном питании и как сохранить здоровье зубов и костей в долгосрочной перспективе.
Кальций и другие вещества для здоровья скелета
Правильное потребление кальция и витамина D с детства в сочетании с регулярной физической активностью на протяжении всей жизни являются столпами здоровья опорно-двигательного аппарата [24, 25]. Необходимость кальция в этом вопросе бесспорна, однако точная потребность в нем, а также степень влияния всех других питательных веществ и образа жизни на здоровье костей окончательно не выяснены. Поэтому было бы недальновидно сводить здоровье костей только к потреблению кальция. Для долгосрочного здоровья костей и оптимальной защиты от остеопороза важно достичь максимальной минеральной плотности костей (пиковой костной массы) в первые десятилетия жизни. Максимальная плотность костной ткани у человека достигается приблизительно к 30 годам, причем в некоторых костях кальций накапливается раньше. Примерно с 40-летнего возраста минеральная плотность костей непрерывно снижается примерно на 1 % в год [26, 27]. То, насколько в целом увеличивается максимальная плотность костной ткани и как она сохраняется в течение последующих десятилетий, зависит от гораздо большего, чем просто достаточное потребление кальция. На рис. 20 показаны некоторые из наиболее важных веществ для здоровья костей.
РИС. 20: ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ОКАЗЫВАЮЩИЕ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ КОСТЕЙ [28]
Рис. 20 дает представление о том, насколько сложной и многоуровневой является эта тема. Помимо кальция в здоровье костей в той или иной степени участвует ряд других минералов. К ним относятся магний [29], калий [30], цинк [31], железо [32], селен [33], медь [34], марганец [35], бор [36] и кремний [37]. Кроме того, как уже упоминалось выше, витамин D играет ключевую роль в построении и поддержании крепких костей [38]. Кальций очень важен, но для его всасывания в тонком кишечнике необходимы транспортные белки, образование которых зависит от уровня витамина D в организме, поэтому при дефиците витамина D всасывание кальция происходит лишь в очень ограниченном объеме несмотря на достаточное его потребление [39]. Помимо витамина D, важную роль играют и другие витамины, такие как витамин К [40], витамин С [41], а также витамины группы В – фолат (фолиевая кислота), витамин B6 (пиридоксин) и витамин B12 [42]. Все три витамина группы В играют главную роль в расщеплении аминокислоты гомоцистеина, которая в высоких концентрациях может оказывать негативное влияние на здоровье костей при дефиците одного из этих трех витаминов [43]. Помимо этих микроэлементов в виде минералов и витаминов, некоторые макроэлементы также вносят вклад в здоровье костей.
По данным некоторых исследований, полиненасыщенные жирные кислоты в целом и омега-3 жирные кислоты в частности оказывают благоприятное влияние на здоровье костей [44]. Как это часто бывает в случае с омега-3 жирными кислотами, на основании обсервационных клинических исследований трудно сделать конкретные выводы. В единственном на сегодняшний день исследовании методом случайной выборки, посвященному влиянию длинноцепочечных омега-3 жирных кислот на здоровье костей – эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК) и докозагексаеновой кислоты (ДГК), – экспериметальная группа получала комбинацию витамина D, витамина K, изофлавона генистеина из сои и омега-3 жирных кислот ЭПК/ДГК [45]. В результате вмешательства было отмечено положительное воздействие на плотность костной ткани по сравнению с контрольной группой, однако трудно сказать, какое именно вещество в этой комбинации было эффективным и в какой степени. Важно обеспечить общее снабжение организма множеством питательных веществ, которые, возможно, также могут оказывать синергетическое действие друг на друга.
Достаточное потребление белка также важно для здоровья костей, поскольку белок [46] и особенно некоторые аминокислоты, такие как аргинин, лизин, аланин, пролин, лейцин и глютамин [47], могут оказывать положительное влияние на здоровье костей при достаточном потреблении кальция. Ряд биологически активных веществ, таких как пищевые волокна [48], вторичные соединения растений [49], а также пробиотические бактерии или вырабатываемые ими вещества [50], тоже, по-видимому, оказывают благоприятное воздействие на здоровье костей.
Вопреки прежним предположениям, последние исследования показывают, что пищевые волокна сами по себе не препятствуют всасыванию кальция, его замедляют лишь некоторые сопутствующие вещества, которые часто встречаются в пище в сочетании с пищевыми волокнами [51].
Группа фитонутриентов, о которых еще многое предстоит выяснить, широка и разнообразна. Однако некоторые из них, в частности изофлавоны [52, 53, 54] (например, генистеин в сое), флавоноиды [55] (например, антоцианы из ягод), каротиноиды [56] (например, ликопин в томатах) и фитиновая кислота [57] (например, в цельном зерне и бобовых), уже назначаются пациентам для улучшения здоровья костей. Положительные результаты исследования фитиновой кислоты на первый взгляд кажутся противоречивыми, поскольку известно, что она образует с минералами, такими как кальций, трудноусвояемые комплексы [58], препятствующие всасыванию кальция, что теоретически может привести к ухудшению здоровья костей. Однако исследования показали обратное: хотя высокое содержание фитиновой кислоты в рационе также способно связывать некоторые минералы, фитиновая кислота снижает потерю костной массы, что приводит к улучшению общего состояния костей [59, 60]. Влияние пробиотических бактерий на здоровье костей может быть объяснено несколькими механизмами. Одним из них может быть способность некоторых бактерий вырабатывать витамины, такие как витамин С или витамин К, которые, как известно, полезны для здоровья костей [61].
Таким образом, необходимо ежедневно потреблять большее количество всех вышеперечисленных питательных веществ, а суточное потребление соли [62] и кофеина [63] следует снизить до здорового уровня, поскольку избыточное потребление этих двух веществ может увеличивать выведение кальция.
Несколько повышенное потребление соли может быть компенсировано высоким потреблением калия в виде большого количества свежих фруктов и овощей [64]. Кроме того, исследования показывают, что негативное влияние некоторых кофеиносодержащих напитков, таких как чай или кофе, в прошлом, вероятно, было переоценено, поскольку вторичные растительные соединения, также содержащиеся в этих напитках, могут компенсировать незначительное негативное влияние кофеина на баланс кальция в организме [65]. Потенциально вредное воздействие кофеина проявляется в основном при недостатке кальция и может быть компенсировано дополнительным приемом этого минерала в небольшой дозе [66].
Исследователи связывают снижение минеральной плотности костной ткани с высоким потреблением алкоголя. Однако умеренное его потребление, по крайней мере, у женщин в постменопаузе, способствует более высокой плотности костей по сравнению с женщинами в постменопаузе, которые никогда не употребляли алкоголь [67, 68]. Однако ученые сомневаются, что защитным веществом является сам алкоголь. Они подозревают, что положительный эффект оказывают другие вещества, например, высокое содержание кремния в пиве или полифенолы (например, ресвератрол) в вине [69]. Таким образом, для защиты костей не обязательно пить алкоголь, можно есть темный виноград или употреблять безалкогольное пиво.
Решающее значение для здоровья скелета имеет не только то, что человек потребляет, но и то, насколько он активен и, прежде всего, регулярно ли он занимается (силовыми) видами спорта для поддержания мышечной и костной массы [70, 71]. Кроме того, факторами, оказывающими негативное влияние на здоровье костей, являются недостаточный вес (ИМТ ‹ 20 кг/м2) [72] и курение [73]. Однако, по данным ВОЗ, около 50 % здоровья костей в конечном итоге обусловлено генами [74]. Остальное в наших руках.
Когда речь заходит о здоровье костей, становится понятным то, в чем сходятся все больше и больше исследователей: для оценки воздействия пищи на здоровье необходим более комплексный подход, который не только концентрируется на отдельных компонентах пищи, но и рассматривает сумму питательных веществ, то, как они взаимодействуют друг с другом в организме [75].
Питание способно обеспечить метаболизм костной ткани, но за счет комбинации питательных веществ, а не только одного кальция [76]. Конечно же, кальций должен поступать в организм, но при этом диета должна быть направлена на поступление в организм всех важных для здоровья костей минералов, а также содержать достаточное количество свежих фруктов и овощей, чтобы снабжать человека всеми фитонутриентами, имеющими значение для иммунитета [77].
Потребность человека в кальции
По данным Национального исследования питания (NVS II), в среднем потребление кальция в Германии находится в пределах рекомендуемого диапазона, однако у 46 % взрослых мужчин и 55 % взрослых женщин уровень потребления ниже рекомендуемого [78]. Вопрос о том, сколько кальция необходимо человеку, особенно в зрелом возрасте, является предметом разногласий. Как мнения экспертов, так и рекомендации профессиональных обществ сильно разнятся в этом вопросе. Официальные рекомендации Обществ питания Германии, Австрии и Швейцарии (D-A-CH) для всех возрастных групп в рамках референсных значений приведены в табл. 14. За исключением группы старше 65 лет, оптимальная доза кальция одинакова для обоих полов.
В отличие от многих других питательных веществ, ни Немецкое Общество питания (DGE) [80], ни Институт медицины (IOM) [81] не рекомендуют повышенное потребление кальция женщинами во время беременности и грудного вскармливания. Во время беременности потребность будущего ребенка в кальции в достаточной степени покрывается за счет увеличения его усвоения матерью, которое примерно в два раза выше, чем у небеременной женщины [82]. Это означает, что мать может получать больше кальция из своего ежедневного рациона питания, чем обычно, и таким образом удовлетворить повышенную потребность в нем. С другой стороны, метаанализ показал, что прием 1 000 мг кальция в день значительно снижает риск развития преэклампсии (повышение артериального давления, протеинурия и отеки во время беременности) и риск преждевременных родов [83]. Таким образом, прием кальция во время беременности может и не быть необходимым для здоровья костей, но он может предотвратить осложнения беременности.
Во время грудного вскармливания кальций всегда «вымывается» из организма женщины, независимо от уровня потребления кальция матерью [84], в связи с чем этот процесс невозможно предотвратить.
Возраст – Потребление кальция в мг в сутки при смешанном питании
Малыши
0 до 4 месяцев – 220
От 4 до 12 месяцев – 330
Дети и молодежь
От 1 года до 4 лет – 600
От 4 до 7 лет – 750
от 7 до 10 лет – 900
от 10 до 13 лет – 1.100
от 13 до 19 лет – 1.200
Взрослые и пожилые люди
от 19 до 65 лет – 1.000
65 лет и старше – 1.000 (для мужчин) 1.200 (для женщин)
Беременность и грудное вскармливание
Беременные женщины – 1.000
Кормящие женщины – 1.000
Однако этот процесс не увеличивает риск для женщины, поскольку потеря минеральной плотности костной ткани во время грудного вскармливания может компенсироваться регулярным потреблением кальция в последующие месяцы [85]. Нормативные значения для беременных и кормящих женщин не противоречат обычной суточной потребности соответствующей возрастной группы. Если беременная женщина – взрослая женщина старше 19 лет, то рекомендуемое потребление равно 1 000 мг/сут, что приведено в табл. 14. Если беременной женщине меньше 19 лет, то рекомендуется более высокая доза для подростков 13–19 лет – 1 200 мг/сут [86]. То, что во время грудного вскармливания кальций выводится из костей для обогащения грудного молока этим элементом, означает, что содержание кальция в грудном молоке остается постоянным независимо от пищевого рациона матери, и, таким образом, снабжение младенца кальцием гарантировано даже при очень низком потреблении кальция [87].
Соответственно, в течение первых шести месяцев исключительно грудного вскармливания дети, находящиеся на полном грудном вскармливании, всегда получают достаточное количество кальция из грудного молока [88]. Поэтому нет необходимости беспокоиться о снабжении ребенка кальцием.
Расчет нормы кальция для всех младенцев, не находящихся на грудном вскармливании, основан на приблизительном потреблении кальция младенцем, находящимся на полном грудном вскармливании: 220 мг кальция в день для этой группы обозначено исходя из среднего количества выпиваемого ребенком грудного молока, составляющего около 750 мл в день [89], со средним содержанием 29 мг/100 мл [90]. В течение последующих месяцев и лет жизни потребность ребенка в кальции постепенно возрастает и достигает плато примерно к 19 годам. До этого времени адекватное поступление кальция играет особенно важную роль, и наиболее критическим этапом, вероятно, является препубертатный период. Исследования с участием близнецов, позволяющие обойти фактор влияния генетики на здоровье костей, показали, что дополнительное потребление 1 000 мг кальция в день в годы, предшествующие половому созреванию, может привести к значительному увеличению минеральной плотности костей [91, 92]. Исследования продолжались два-три года, однако после прекращения приема добавок увеличение минеральной плотности костной ткани не сохранялось, и в любом случае сомнительно, какой эффект будет оказывать прием добавок в этой дозировке в дополнение к кальцию, получаемому с пищей, в долгосрочной перспективе.
Как и у беременных, усвоение кальция у детей происходит гораздо эффективнее, чем у взрослых и пожилых людей, что отражает их более высокие потребности в нем. При одинаковом количестве кальция, потребляемого ребенком и здоровым пожилым человеком, ребенок усваивает около 60 %, а здоровый пожилой человек – около 15 % [93]. Однако скорость усвоения кальция зависит не только от возраста, но и от некоторых веществ, препятствующих или способствующих усвоению. Средняя биодоступность кальция из смешанного рациона составляет около 30–50 % и уже учтена при расчете рекомендаций по его потреблению [94]. Поэтому, если человек не употребляет исключительно продукты, являющиеся источниками кальция с очень высокой или очень низкой биодоступностью, биодоступность продуктов питания не нужно учитывать отдельно при расчете общего суточного потребления.
Начиная с 19 лет, референcные значения потребления кальция Обществ питания Германии, Австрии, Швейцарии (D-A-CH) держатся на уровне 1 000 мг для обоих полов на протяжении всей жизни. Эта рекомендация основана на исследованиях кальциевого баланса, в которых потребность испытуемых рассчитывалась на основе разницы между потреблением и выведением кальция [95]. Поскольку организм содержит практически неограниченные запасы для поддержания концентрации кальция в плазме крови за счет запасов кальция в костях, недостаток кальция не может быть проверен по показателям крови, поскольку показатели плазмы могут сохраняться на одном уровне в течение очень длительного времени несмотря на дефицит [96]. Поэтому используется измерение ранее упомянутого кальциевого баланса. В одном из исследований, которое также послужило основой для определения референсных значений Обществ питания Германии, Австрии, Швейцарии (D-A-CH), упоминается, что нейтральный кальциевый баланс как маркер адекватного обеспечения кальцием взрослых независимо от пола, может быть достигнут при среднем потреблении около 740 мг/сут [97]. Таким образом, были созданы официальные рекомендации в среднем 1 000 мг/сут для взрослых обоих полов [98]. Этот же уровень предложен IOM для США, но в отличие от референcных значений для Германии, Австрии, Швейцарии, в США рекомендовано более высокое потребление в 1 200 мг/сут для женщин, начиная с менопаузы [99], что поддерживает и Британская диетическая ассоциация (BDA) [100]. Как и Британская национальная служба здравоохранения (NHS) [101], BDA рекомендует потребление кальция только 700 мг/сут для всех взрослых с 19 лет, независимо от пола, что значительно ближе к расчетной фактической потребности. Эпидемиолог д-р Уолтер Виллетт, принимавший участие в большом количестве исследований, посвященных взаимосвязи между потреблением кальция, молока и здоровьем костей, критикует весь подход к расчету потребности. Он отмечает, что рекомендации по потреблению кальция, как и других минералов, основаны на слишком краткосрочных исследованиях, которые не могут в достаточной степени учесть адаптацию организма, поскольку реальный баланс кальция может быть определен только на протяжении многих лет [102].
Результаты исследований показали, что сочетание витамина D и кальция действительно может улучшить состояние костей и снизить риск переломов в долгосрочной перспективе [103, 104, 105], однако, несмотря на это, роль одного кальция гораздо менее очевидна. В ряде метаанализов было обнаружено, что повышенное потребление кальция само по себе очень слабо влияет на минеральную плотность костей, а во многих случаях вообще не оказывает влияния на частоту переломов бедра [106, 107, 108].
Минимальное и максимальное потребление кальция
Точно определить минимальную потребность в кальции достаточно сложно. С одной стороны, это связано с тем, что недостаток кальция нельзя выявить на основании анализа крови, да и другие методы определения имеют свои недостатки. С другой стороны, долгосрочные последствия дефицита кальция для здоровья костей становятся заметны только на поздних стадиях, а также могут усугубляться или ослабляться под воздействием различных факторов.
В крупном когортном исследовании потребление кальция менее 750 мг/сут было связано с повышенным риском развития остеопороза и переломов. Однако в диапазоне 750-1 137 мг/сут различия были незначительными, а у тех, кто потреблял более 1 137 мг/сут, риск даже возрастал [109].
Поскольку для кальция также характерна обратная зависимость между потреблением и усвоением, очень большое количество кальция в порции или добавке не имеет смысла, поскольку организм не в состоянии усвоить его за один раз [110].
Скорость усвоения зависит и от других факторов, таких как поступление витамина D [111]. Поскольку и исследования кальциевого баланса, и когортное исследование показали сходную цифру около 750 мг/день в качестве минимального потребления для западного населения, это, по-видимому, является хорошим ориентиром минимального суточного потребления в обычных условиях в контексте сбалансированного питания. С другой стороны, чрезмерное потребление кальция, превышающее верхний допустимый уровень (UL), предположительно повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний [112]. В целом, недостатки очень высокого потребления кальция, по-видимому, перевешивают его преимущества [113, 114]. По данным Европейского агентства по безопасности продуктов питания (EFSA), UL, т. е. количество, которое считается безопасным даже при длительном приеме, составляет 2 500 мг/сут для взрослых независимо от пола и возраста [115]. Однако, по мнению EFSA, данных недостаточно для определения UL для детей и подростков. IOM же предлагает весьма либеральные максимальные значения для детей и подростков: 2 500 мг/сут для детей в возрасте от 1 до 8 лет и 3 000 мг/сут для детей в возрасте от 9 до 18 лет [116]. Различные лекарственные препараты, такие как антациды (от изжоги), противоэпилептические средства, слабительные, орлистат (от ожирения), колхицин (от подагры) и некоторые другие, могут нарушать всасывание кальция или снижать его уровень [117].
Если выбор препарата кальция обусловлен скудным питанием, то его следует принимать по возможности за два часа до приема пищи, содержащей железо, чтобы препарат кальция не препятствовал его всасыванию [118]. Кальций также может препятствовать всасыванию некоторых лекарственных препаратов, таких как тетрациклин (антибиотик), бисфосфонаты (препараты для лечения нарушений костно-кальциевого обмена), а также левотироксин (гормональный препарат щитовидной железы) при одновременном приеме [119]. Для снижения риска чрезмерного потребления кальция добавка должна содержать не более 500 мг кальция в день и должна дополняться добавкой витамина D, если собственный синтез витамина D в организме снижен из-за недостатка солнечного света [120]. В некоторых источниках также обсуждается положительное влияние добавки с комбинацией витамина D и витамина K2, которая может уменьшить негативные последствия чрезмерного потребления кальция, как это обсуждалось в главе о витамине D [121].
Рекомендации по питанию для веганов
Исследования показывают, что в среднем веганы потребляют меньше кальция, чем вегетарианцы и люди со смешанным типом питания [122, 123]. Метаанализ сравнительных исследований также показал, что у веганов несколько ниже минеральная плотность костной ткани по сравнению с вегетарианцами и теми, кто придерживается смешанного типа питания [124]. Однако, по мнению исследователей, последствия этих различий для здоровья незначительны.
Во многих случаях при сравнительных исследованиях различных моделей питания необходимо не только выяснить, в какой группе потребление отдельных питательных веществ выше, но и определить, как это влияет на здоровье. Например, в Оксфордском исследовании EPIC не было выявлено, что переломы костей у веганов по сравнению с вегетарианцами и приверженцами смешанного питания происходят чаще, несмотря на более низкое общее потребление кальция, при условии, что веганы потребляли не менее 525 мг кальция в день [125]. Таким образом, вопрос заключается не в том, кто получает больше кальция, а в том, сколько кальция необходимо для поддержания оптимальной плотности костей. Другое сравнительное исследование, проведенное во Вьетнаме, не выявило различий в минеральной плотности костной ткани, потере костной массы и частоте переломов между веганами и питающимися смешанной пищей, хотя группа веганов потребляла вдвое меньше кальция, чем другая группа [126, 127].
Веганская диета не всегда обеспечивает одинаковое количество кальция по сравнению с вегетарианской или смешанной диетой с большим количеством молочных продуктов. Однако на сегодняшний день нет никаких доказательств того, что более высокое потребление кальция оказывает защитное действие на здоровье костей. При этом потребление ниже минимальной рекомендуемой нормы кальция может отрицательно повлиять на костную ткань. Этот минимальный уровень зависит от генетики, рациона и образа жизни разных людей. Для подстраховки взрослым западным веганам пока следует придерживаться официальных референcных значений потребления кальция Обществ питания Германии, Австрии, Швейцарии (D-A-CH) и восполнять дефицит за счет растительных источников с хорошей биодоступностью. Несмотря на то что исследования уже показали нейтральный баланс кальция в веганской диете при потреблении чуть менее 850 мг/сут [128] и есть некоторые свидетельства того, что уровень официальных рекомендаций не является абсолютно необходимым, тем не менее на данный момент следует стремиться к ним.
Однако при всем внимании к кальцию не следует игнорировать потребление витамина D, так как если его поступление недостаточно, то даже несколько сниженное потребление кальция может стать проблемой [129]. Кроме того, веганы, как и остальные люди, должны обеспечивать себя всеми питательными веществами, необходимыми для здоровья костей. Также, как уже говорилось, стоит обратить внимание на полноценное питание с большим количеством свежих овощей и фруктов, чтобы обеспечить себя не только необходимыми витаминами и минералами, но и некоторыми защитными вторичными растительными веществами, содержащимися в овощах и фруктах.
Кальциесодержащие растительные продукты
Удовлетворение потребностей в кальции исключительно за счет растений не представляет особой сложности. Помимо некоторых растительных продуктов, богатых кальцием, производители растительного молока и тофу в настоящее время разработали оптимизированные технологии производства, которые делают эти продукты особенно хорошими источниками кальция, а некоторые виды минеральной воды также содержат достаточное количество кальция для удовлетворения суточной потребности. На рис. 21 представлен обзор лучших растительных источников кальция.
В большинстве случаев потребление кальция в веганской диете обеспечивается за счет трех групп растительных продуктов. Каждая из них дает одну треть суточной потребности и, таким образом, в совокупности позволяет достичь достаточного ее удовлетворения. Первая треть потребности в кальции легко покрывается за счет овощей с низким содержанием щавелевой кислоты и средним или очень высоким содержанием кальция, таких как капуста, руккола, крапива и брокколи, а также некоторых богатых кальцием семян и орехов, таких как кунжут, семена чиа, семена льна, миндаль, фундук и другие. Все эти продукты имеют среднее и высокое содержание кальция со средней и очень высокой биодоступностью, и даже умеренное их количество легко покрывает первую треть суточной потребности в кальции.
РИС. 21: СОДЕРЖАНИЕ КАЛЬЦИЯ В ОТДЕЛЬНЫХ ВИДАХ РАСТИТЕЛЬНОЙ ПИЩИ [130, 131, 132][18]
Шпинат и мангольд также содержат большое количество кальция, однако из шпината усваивается лишь около 5 % (по сравнению, например, с 60 % в брокколи и 30 % в коровьем молоке) [133]. Растительные молочные продукты, богатые кальцием, могут покрыть вторую треть суточной потребности. Важно использовать те из них, которые имеют маркировку «с кальцием» или «+ кальций». Причина в том, что растительное молоко само по себе не является хорошим источником кальция, а становится таковым только при добавлении очень богатой кальцием водоросли. Существует несколько видов органического соевого, овсяного, рисового и спельтового молока, в которое добавляется специальная красная водоросль Lithothamnium Calcareum, благодаря чему растительные напитки получают такое же количество кальция, как и коровье молоко (120 мг/100 мл). Эта водоросль не имеет запаха и вкуса в тех небольших количествах, в которых добавляется в продукт, кроме того, она бесцветна, и поэтому большинство людей даже не замечают ее. В зависимости от партии, Lithothamnium также может внести более или менее хороший вклад в обеспечение йодом, но, к сожалению, содержание йода в водорослях пока не указано для многих видов растительного молока.
Если веганы употребляют растительное молоко, то в первую очередь следует выбирать именно эти богатые кальцием сорта, поскольку в порции объемом 250 мл уже содержится около 300 мг кальция. Также важно всегда хорошо взбалтывать эти сорта перед употреблением, чтобы измельченные водоросли в растительном молоке не прилипали ко дну, а равномерно распределялись в напитке. Обычные растительные напитки с маркировкой «+ кальций» не всегда обогащены Lithothamnium, а часто содержат кальций из других источников, который по биодоступности не уступает кальцию из коровьего молока [134]. В годичном исследовании с участием девочек 14–16 лет ежедневное употребление 375 мл соевого молока, обогащенного кальцием, значительно повысило минеральную плотность костной ткани бедер [135].
Если растительные молочные продукты подвергаются ферментации и, например, перерабатываются в соевый йогурт, содержание кальция в них может быть снижено. Однако, если правильно подобрать йогуртовые культуры, можно улучшить усвоение кальция [136].
Красная водоросль Lithothamnium доступна не только в составе растительных напитков, но и в виде белого порошка, который можно приобрести отдельно и добавить в любую пищу для увеличения содержания кальция. Таким образом, без особых усилий любое веганское блюдо можно превратить в очень богатую кальцием пищу. Точное содержание этого вещества в Lithothamnium может варьироваться, как и в любом натуральном продукте, но в среднем 1 г уже обеспечивает более 350 мг кальция, поэтому использовать его нужно лишь в очень небольших количествах [137].
Тофу также может быть хорошим источником кальция в зависимости от способа его производства. Поэтому при покупке тофу стоит обратить внимание на список ингредиентов, чтобы узнать, какой коагулянт был использован. Если это так называемый сульфат кальция, можно предположить, что такой тофу содержит 150–220 мг кальция на 100 г [138]. Поэтому для восполнения второй трети суточной потребности в кальции следует ежедневно употреблять либо богатое кальцием растительное молоко, либо тофу, приготовленный с использованием сульфата кальция, либо 1 г порошка литотамниума.
Даже некоторые минеральные воды с высоким содержанием кальция могут быть отличными его источниками, так как некоторые из них содержат до 500 мг кальция на литр [139]. Таким образом, ежедневное потребление жидкости уже может покрыть большую часть нормы кальция. При этом кальций из минеральной воды обладает не меньшей биодоступностью, чем кальций из коровьего молока [140], а некоторые исследования предполагают, что даже большей [141, 142].
Последняя треть обеспечивается суммой других растительных продуктов с низким содержанием кальция, таких как цельнозерновые, псевдозерновые, бобовые, (листовые) овощи и другие орехи и семена, которые сами по себе не дают особенно большого количества кальция, но вместе могут обеспечить треть суточной потребности в рамках калорийной диеты.
В целом, при полноценном веганском питании целенаправленное употребление нескольких очень богатых кальцием продуктов в день является хорошим способом обеспечить удовлетворение потребностей. В качестве альтернативы суточную потребность можно покрыть за счет одной только минеральной воды с высоким содержанием кальция, если суточная потребность в жидкости удовлетворяется преимущественно за счет нее.
Как оптимизировать потребление кальция
Скорость усвоения кальция из растительной пищи может сильно отличаться от продукта к продукту, что, в свою очередь, обусловлено наличием веществ, тормозящих или способствующих усвоению. Помимо этого, большое значение для скорости усвоения имеет общее количество кальция, поступающего в организм за единицу времени. Чем больше кальция поступает в организм за один раз, тем ниже процентная скорость усвоения [143]. Как правило, низкая степень усвоения наблюдается у таких растений, как шпинат, мангольд и ревень (около 5-10 %), средняя – у орехов, семян и бобовых (около 20–30 %) и высокая – у некоторых овощей, таких как капуста, брокколи и руккола (50–60 %) [144]. Фрукты в целом содержат очень мало кальция, поэтому, независимо от их биодоступности, они обычно вносят лишь незначительный вклад в обеспечение организма кальцием.
Некоторые вторичные соединения растительного происхождения, такие как фитиновая кислота (содержится во всех цельнозерновых, бобовых, орехах и семенах) и щавелевая кислота (содержится в специях, ревене, мангольде и т. д.), ответственны за снижение биодоступности кальция из некоторых растительных продуктов.
Как объяснялось ранее, влияние фитиновой кислоты на здоровье костей парадоксально, поскольку, с одной стороны, она может частично связывать такие минералы, как кальций, железо, цинк и другие, затрудняя их всасывание [145], а с другой – препятствовать резорбции костной ткани и тем самым защищать от остеопороза [146].
Кроме того, первые исследования in vitro свидетельствуют о том, что организм, а точнее микробиом, адаптируется к постоянному потреблению продуктов, содержащих фитиновую кислоту, в рамках растительной диеты. Таким образом, растительная диета может привести к изменению кишечной флоры, в результате чего после достаточного периода адаптации значительная часть фитиновой кислоты может быть разложена ферментами фитазы, вырабатываемыми микроорганизмами в пищеварительном тракте [147].
Шпинат, содержащий в среднем 117 мг кальция, был бы очень хорошим его источником, как и мангольд, содержащий 103 мг, но из-за присутствия в этих продуктах щавелевой кислоты биодоступность из шпината настолько низка, что из 117 мг/100 г может быть усвоено только около 6 мг. Однако содержание щавелевой кислоты в продуктах питания не является чем-то неизменным, а может быть резко снижено путем целенаправленного выведения. До сих пор снижение содержания щавелевой кислоты просто не стояло в центре внимания производителей шпината, и поэтому этот вопрос не привлекал особого внимания [148]. Но о том, что это, безусловно, возможно, свидетельствует эксперимент 2009 года, в ходе которого был получен шпинат с содержанием щавелевой кислоты от 1/3 до 1/6 по сравнению с обычным шпинатом [149].
По мнению ученых, путем целенаправленной селекции можно получить высокоурожайные сорта шпината с низким содержанием щавелевой кислоты, что позволит сделать шпинат хорошим источником кальция [150]. В других продуктах, богатых щавелевой кислотой, таких как ревень, точное содержание щавелевой кислоты зависит от сорта и также может быть снижено путем селекции [151]. При этом такие сорта могут быть выращены без потери вкуса [152].
Для более эффективного усвоения кальция продукты, богатые им, можно сочетать с рядом органических кислот, которые широко распространены во многих овощах и фруктах. Например, лимонная (содержится в цитрусовых, перце, помидорах и т. д.), винная (содержится в винограде) или яблочная (содержится в яблоках, абрикосах, вишне и т. д.) могут повысить биодоступность кальция [153]. Также было показано, что кальций лучше усваивается вместе с витамином С (в цитрусовых, красном перце и т. д.) [154]. То же самое относится и к молочной кислоте из ферментированных продуктов, таких как квашеная капуста, овощные йогурты и т. д. [155].
Выводы к главе
Даже довольно высокие референcные значения потребления кальция, установленные Обществами питания Германии, Австрии, Швейцарии (D-A-CH), могут быть достигнуты с помощью растительной пищи, если сосредоточиться на потреблении некоторых особенно богатых кальцием продуктов. Более того, анализ показывает, что, за исключением нескольких растений с высоким содержанием щавелевой кислоты, таких как шпинат и мангольд, большая часть кальция из растений обладает умеренной или очень хорошей биодоступностью. Богатые кальцием орехи, семена, листовые овощи с низким содержанием щавелевой кислоты, растительное молоко, обогащенное богатой кальцием красной водорослью Lithothamnium calcareum, и тофу, изготовленный с использованием сульфата кальция, – все это прекрасные источники этого вещества. Кроме того, существенный вклад в удовлетворение суточной потребности в кальции может внести богатая им минеральная вода.
Исследования также показывают, что при достаточном потреблении кальция у веганов не повышается риск заболеваний опорно-двигательного аппарата и что требуемое количество кальция может быть достигнуто полностью без пищевых добавок.
Поскольку для здоровья костей важен не только кальций, веганам, как и всем остальным людям, необходимо следить за тем, чтобы получать достаточное количество витамина D и витамина K2, а также ежедневно выбирать для себя что-то из широкого разнообразия овощей, фруктов, бобовых, цельнозерновых, орехов и семян, чтобы не терять важные минералы, витамины и фитохимические вещества, обеспечивающие оптимальное здоровье костей.
В будущем одной из целей производителей овощей также должно стать селекционирование потенциально хороших источников кальция, таких как шпинат и мангольд, с низким содержанием щавелевой кислоты, чтобы они могли внести реальный вклад в удовлетворение потребностей веганов. Производители тофу должны по возможности использовать сульфат кальция, а все растительные напитки следует обогатить кальцием, чтобы повысить его потребление веганами.
Мифы – Реальность
При веганской диете не получить достаточного количества кальция.
Калорийная веганская диета с упором на растительную пищу, богатую кальцием, дополненная растительным молоком с высоким содержанием этого минерала, вполне может удовлетворить суточную потребность.
Кальций из растений менее биологически доступен для организма, чем из молока.
Скорость усвоения варьируется от продукта к продукту, но из некоторых растений кальций всасывается в два раза быстрее, чем, например, из коровьего молока. Кальций из многих растений примерно так же биодоступен, как из коровьего молока. На самом деле, лишь из некоторых растений кальций усваивается тяжело, а именно из богатых щавелевой кислотой. В среднем полноценная веганская диета может обеспечить сопоставимое со смешанной снабжение кальцием.
У веганов риск развития остеопороза выше, чем у тех, кто придерживается смешанного питания.
Веганы, получающие достаточное количество кальция из растительной пищи, не имеют более высоких показателей заболеваемости остеопорозом по сравнению с вегетарианцами и потребителями со смешанным питанием. Более того, веганы могут получать кальций полностью без БАДов за счет ежедневного рациона с учетом употребления некоторых богатых кальцием продуктов.
Кальций является важнейшим питательным веществом для здоровья костей.
Кальций является очень важным компонентом для здоровья костей, но целый ряд других минералов, витаминов, вторичных растительных веществ, а также некоторые жирные кислоты и аминокислоты также способствуют поддержанию высокой минеральной плотности костей. Без достаточного количества витамина D, физических нагрузок и совокупности других питательных веществ даже высокое потребление кальция само по себе не приведет к должной защите здоровья костей.