Толстая кишка человека, возможно, представляет собой самую биоразнообразную экосистему в мире[7324]. Хотя многие считают, что наш стул состоит в основном из непереваренной пищи, около 75 % его составляют чистые бактерии[7325] – триллионы и триллионы, фактически около полутриллиона бактерий на чайную ложку[7326]. По словам Нила де Грасса Тайсона, «в одном сантиметре толстой кишки живет и работает больше бактерий, чем число когда-либо живших людей»[7327].
Получаем ли мы что-нибудь от этих триллионов жильцов, поселившихся в нашей толстой кишке, или они просто бьют баклуши? Они платят за аренду, укрепляя наш иммунитет, производя для нас витамины, улучшая пищеварение и балансируя гормоны. Мы их содержим и кормим, а они содержат и защищают свой дом – наш организм. Пребиотики – это то, чем питаются полезные бактерии. Пробиотики – это сами полезные бактерии. А постбиотики – это то, что производят бактерии.
Кишечные бактерии иногда называют «забытым органом»[7328], но они по своей метаболической активности не уступают печени и весят столько же, сколько одна из наших почек[7329]. Они могут контролировать один из десяти метаболитов в кровотоке[7330]. Каждый из нас имеет около 23 000 генов[7331], а кишечных бактерий в совокупности насчитывается около 3 миллионов[7332]. Около половины клеток в нашем организме не являются человеческими[7333]. По сути, мы являемся суперорганизмом – своего рода «гибридом человека и микроба»[7334].
То, что мы едим, формирует микробиом кишечника, что подтверждается результатами изучения образцов кала со всего мира, а также образцов кала людей, придерживающихся различных привычных диет, и образцов, полученных от однояйцевых и разнояйцевых близнецов[7335]. Измените свой рацион – и микрофлора вашего кишечника изменится в течение нескольких дней или недель как в лучшую, так и в худшую сторону.
Хорошее, плохое и неприятное
Наши взаимоотношения с микробиомом кишечника, который эволюционировал вместе с нашими предками на протяжении миллионов лет[7336], настолько тесны, что влияют на большинство физиологических функций[7337]. При этом микробиом, вероятно, является наиболее адаптируемым компонентом организма. Кишечные микроорганизмы, например кишечная палочка (E. coli), могут делиться каждые 20 минут[7338]. Таким образом, более 10 триллионов микроорганизмов, которые мы ежедневно производим на свет, способны быстро реагировать на изменение условий жизни[7339]. Каждый прием пищи дает нам возможность подтолкнуть их в нужном направлении.
Тысячи лет назад Гиппократ утверждал, что все болезни начинаются в кишечнике[7340]. Другая, более зловещая формулировка: «Смерть сидит в кишечнике»[7341]. Конечно, он мог заблуждаться – ведь он считал, что женщины истеричны из-за своей «блуждающей матки»[7342].(«Истерия» происходит от греческого husterikos – «из матки».) Вот такая древняя медицинская мудрость. Спустя много веков маятник качнулся в другую сторону: медицинское сообщество отказалось признать в качестве причины язвы желудка и кишечника кишечный микроорганизм Helicobacter pylori[7343]. В отчаянии один из первопроходцев, чтобы доказать свою правоту, выпил напиток с добавлением этой бактерии, полученной от одного из своих пациентов с язвой, и в конце концов в 2005 году получил за свое открытие Нобелевскую премию[7344].
В настоящее время причинно-следственные связи микробиома и широкого спектра заболеваний не вызывают сомнений[7345]. Пожалуй, самое смелое из таких утверждений было сделано более чем 100 лет назад Ильей Мечниковым, который утверждал, что дряхлость и беспомощность старости вызываются «гнилостными бактериальными аутотоксинами», просачивающимися из толстой кишки. Он был первым, кто подчеркнул важность микробиома кишечника для старения[7346]. Он связывал здоровое старение с бактериями кишечника, которые ферментируют углеводы в полезные конечные продукты метаболизма, такие как молочная кислота, а нездоровое старение – с гнилостным процессом, в ходе которого бактерии расщепляют белок до вредных метаболитов, являющихся отходами[7347].
В истории не было недостатка в чудаках со странными медицинскими теориями, но Мечников был не из их числа. Он был назначен преемником Луи Пастера[7348], придумал термины «геронтология»[7349] и «пробиотики»[7350] и получил Нобелевскую премию по медицине, став «отцом-основателем клеточной иммунологии»[7351]. Более века спустя некоторые аспекты его теорий старения и кишечника получили свое подтверждение[7352].
Молодость в кишечнике
Считается, что дети, рожденные вагинальным путем и находящиеся на грудном вскармливании, в начале жизни имеют золотой стандарт здорового микробиома, который с возрастом начинает ухудшаться[7353]. У микробиомов детей, взрослых, пожилых людей и столетних долгожителей есть общие черты[7354], позволяющие разработать «микробиомные часы»[7355]. Десятки различных классов бактерий в нашем кишечнике настолько достоверно изменяются с возрастом[7356], что наш возраст можно определить по образцу кала с погрешностью примерно в 6 лет[7357]. Если окажется, что эти изменения и есть причина старения, то гипотетически наш будущий высокотехнологичный туалет сможет предсказывать и продолжительность нашей жизни[7358].
Переход от зрелого возраста к старости сопровождается выраженными изменениями микробиома[7359]. Конечно, люди сильно отличаются и не существует «типичного» микробиома пожилого человека[7360], но тенденции идут именно в том направлении, которое описал Мечников: переход от ферментации клетчатки к гниению белка[7361]. Этот переход от «хороших» микроорганизмов к «плохим» сопровождается повышением герметичности кишечника, выделением бактериальных токсинов в кровь и каскадом воспалительных эффектов. Это позволило предположить, что такой сдвиг микробиома является «основной причиной патологий, связанных со старением, и, как следствие, преждевременной смерти пожилых людей»[7362].
Как бы сильно ни менялся состав микробиома от ранней взрослости к старости, между пожилыми людьми и столетними наблюдается еще большее расхождение[7363]. Анализируя кал столетних людей, исследователи обнаружили сохранение производства короткоцепочечных жирных кислот в результате ферментации клетчатки[7364]. Например, анализ кала китайцев, живущих в регионе долгожителей Бама Каунти в китайской провинции Гуанси, показал, что столетние люди выделяют в два раза больше бутирата, чем живущие в том же регионе 80– или 90-летние. Если вы помните, бутират – это противовоспалительная короткоцепочечная жирная кислота, необходимая для поддержания целостности кишечного барьера. В то же время в их организмах было значительно меньше продуктов гниения, таких как аммиак и уремические токсины, например п-крезол. Исследователи пришли к выводу, что увеличение потребления пищевых волокон может быть путем к долголетию[7365]. Обилие пищевых волокон также отличало здоровых людей в возрасте 90 лет и старше от их нездоровых ровесников[7366].
Столетние экскременты
Интересно, что микробиомы китайских долгожителей имели некоторые общие черты с микробиомами их итальянских сверстников, что позволяет предположить наличие неких универсальных признаков микробиома, способствующего долголетию[7367]. Например, у столетних людей примерно в 15 раз больше продуцентов бутирата[7368].
Исследование десятков супердолгожителей (в возрасте от 105 до 109 лет) выявило у них более высокий уровень таких полезных для здоровья бактерий, как бифидобактерии и аккермансии[7369]. У вагинально рожденных детей, находящихся на грудном вскармливании, бифидобактерии составляют 90 % бактерий толстой кишки, но у взрослых их уровень может снижаться до менее чем 5 %, а у пожилых людей и людей с воспалительными заболеваниями кишечника – еще ниже[7370]. Однако у столетних людей количество хороших бактерий в кишечнике больше[7371].
Бифидобактерии часто используются в качестве пробиотиков, однако антивозрастные свойства могут заключаться и в их постбиотиках. Бифидобактерии – одни из многих бактерий, выделяющих «экзополисахариды», что является научным эквивалентом слова «слизь»[7372]. Это и зубной налет – биопленка, образуемая бактериями на наших зубах[7373]. Экзополисахариды, полученные из штамма бифидобактерий, выделенного из кала столетних людей, оказали антивозрастное действие на мышей, уменьшая накопление возрастного пигмента в их мозге и повышая антиоксидантную способность крови и печени[7374].
Akkermansia muciniphila названа в честь голландского микробиолога Антона Аккерманса[7375]. Второе слово в переводе с латинского означает «любитель слизи». Этот вид является доминирующим колонизатором защитного слоя слизи в нашем кишечнике, который выделяется кишечной оболочкой[7376]. К сожалению, с возрастом этот слой слизи истончается[7377], что усугубляется диетой с низким содержанием клетчатки. Когда мы едим пищу, бедную клетчаткой, мы заставляем голодать свою микрофлору. Голодающая флора – микробы, обитающие в нашем кишечнике, – вынуждена конкурировать за ограниченные ресурсы и может потреблять собственную слизистую оболочку в качестве альтернативного источника энергии, подрывая тем самым защитные силы организма[7378], [7379]. Разрушение слизистой в результате бактериальной атаки может прекращаться и возобновляться: это наблюдали у мышей, которым подсадили человеческий микробиом: одним – тех, кто употреблял клетчатку, другим – тех, кто не употреблял[7380]. Эффект можно увидеть даже в чашке Петри. Исследователи успешно воссоздали слои клеток кишечника человека и показали, что нанесение капли клетчатки (из подорожника и брокколи) в диетических дозах может «заметно снизить» количество бактерий кишечной палочки, проникающих через барьер[7381]. Восстановить защитный слой помогает не только употребление продуктов, богатых клетчаткой, но и A. muciniphila – она стимулирует секрецию слизи[7382].
A. muciniphila является вероятным кандидатом на роль биомаркера здорового старения[7383], так как ее численность повышена у столетних людей[7384] и особенно низка у пожилых людей, страдающих старческой астенией[7385]. Было проведено сравнительное исследование микробиомов людей в возрасте 70–80 лет, находящихся в состоянии «здорового» и «нездорового» старения, определяемого как отсутствие или наличие рака, диабета, заболеваний сердца, легких или мозга. A. muciniphila, наиболее ассоциирующиеся со здоровым старением, были в 3 раза более многочисленны в образцах фекалий здоровых стареющих людей по сравнению с нездоровыми. Среди столетних людей снижение численности A. muciniphila является одним из изменений микробиома, которое, по-видимому, происходит примерно за 7 месяцев до смерти, несмотря на отсутствие видимых изменений в физическом состоянии, потреблении пищи или аппетите в это время[7386]. Чтобы доказать, что A. muciniphila играет важную роль в здоровом старении, исследователи провели опыт: они кормили быстро стареющих мышей A. muciniphila, и это значительно увеличило продолжительность их жизни[7387].
Причина, следствие или путаница?
В исследованиях, сопоставляющих анализы кала столетних и качество их жизни, постоянно повторяется рекомендация придерживаться диеты с высоким содержанием клетчатки[7388], [7389], [7390] – один из наиболее часто цитируемых советов по образу жизни в целом для тех, кто хочет жить долго и не болеть[7391]. Альтернативным предложением является пересадка кала долгожителей. Оба подхода предполагают наличие причинно-следственной связи между наличием клетчатки в питании и в кале и долгой жизнью, однако не умолкают споры о том, являются ли возрастные изменения микробиома причиной, следствием или сопутствующим фактором долголетия[7392].
Старение сопровождается дисбиозом – нездоровым дисбалансом микрофлоры кишечника, характеризующимся потерей видов бактерий, питающихся клетчаткой[7393]. Прежде чем задуматься об изменении микробиома, влияющего на процесс старения, надо представить, как старение может способствовать изменению микробиома. Потеря вкусовых рецепторов, обоняния и зубов с возрастом может привести к снижению потребления богатых клетчаткой продуктов, которые заменяются солеными, подслащенными и легко пережевываемыми продуктами[7394]. Снижение количества и разнообразия цельной растительной пищи – единственного естественного источника клетчатки – может привести к дисбактериозу[7395], который ведет к ранней смерти и инвалидности. Или же снижение качества питания может напрямую предрасполагать к заболеваниям, а дисбактериоз будет лишь случайным признаком нездорового питания.
Старение может быть связано с дисбактериозом и независимо от диеты. В то время как частота назначения антибиотиков в детском и среднем возрасте в последние годы снизилась, среди пожилых людей она резко возросла[7396]. Даже неантибиотические фармацевтические препараты могут нарушать наш микробиом. Исследование, в котором более тысячи лекарственных препаратов, одобренных Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США, проверялись на 40 репрезентативных штаммах кишечных бактерий, показало, что 24 % препаратов, представленных на рынке, подавляли рост хотя бы одного штамма[7397]. Снижение физической активности также может способствовать вялому, застойному состоянию кишечника, в результате чего кишечным бактериям не остается ничего другого, как обратиться к белкам и разлагать их, когда пребиотики будут израсходованы[7398]. Обитателей домов престарелых часто кормят пищей с низким содержанием клетчатки, и это ухудшает состояние микробиома[7399]. Таким образом, хотя исследователи интерпретируют связь между дисбактериозом и астенией как цепочку: от плохого питания, ведущего к плохой микрофлоре кишечника, ведущей к плохому здоровью[7400], вектор причинно-следственной связи потенциально может быть направлен в обе стороны. Возможно, существует даже обратная связь[7401]. При таком количестве взаимосвязанных факторов можно представить, насколько сложно вычленить причинно-следственную последовательность событий.
Эти вопросы постоянно возникают при исследовании микробиома. Например, микробиомы столетних людей не только лучше переваривают клетчатку. Они лучше справляются с детоксикацией промышленных загрязнителей: нефтехимических веществ, пищевых консервантов, например бензоата и нафталина, используемых при переработке нефти, а также галоалканов, широко применяемых в коммерческих целях в качестве антипиренов, хладагентов, пропеллентов и растворителей. Ни один из этих путей детоксикации не был обнаружен в микробиомах хадза – одного из последних племен охотников-собирателей в Африке[7402]. Способствует ли усиленная детоксикация в кишечнике столетних людей (по сравнению с более молодыми) их долголетию или их долголетие способствует усиленной детоксикации (учитывая более длительное воздействие и накопление химических веществ в течение жизни)[7403]?
Микробиомы долгожителей лучше усваивают растительные, а не животные жиры, но, возможно, это объясняется тем, что они питаются в большей степени растительной пищей[7404]. Столетние долгожители из округа Бама, в рационе которых наблюдалось такое обилие клетчатки, потребляли на 70 % больше клетчатки (38 г против всего 22 г на 2000 калорий), чем жители того же региона в возрасте от 80 до 99 лет[7405]. Единственный способ узнать, привело их более длительное здоровое питание к лучшему микробиому или же их лучший микробиом действительно способствовал тому, что они прожили дольше, – это проверить на практике.
Эксперименты по пересадке фекалий
У исследователей долголетия есть все основания предполагать причинную, а не случайную роль возрастных изменений микробиома, учитывая исследования по пересадке фекалий, подробно описанные в видео see.nf/transplant, которые показывают, что жизнь старых животных может быть продлена за счет получения микробов из кишечника более молодых животных[7406]. Кал столетних людей оказал антивозрастное действие на мышей. Исследователи пересадили одним мышам фекалии 70-летнего человека, содержащие Bilophila wadsworthia[7407] – провоспалительные бактерии, образовавшиеся в результате диеты с высоким содержанием животных продуктов[7408], другим – фекалии 101-летнего человека, содержащие больше клетчатки. Мыши, которым был пересажен микробиом столетнего человека, в итоге демонстрировали целый ряд физиологических показателей молодости, в том числе меньшее количество возрастного пигмента в мозге. Это дает основания полагать, что когда-нибудь мы будем использовать фекалии столетних людей для поддержания здорового старения[7409]. Зачем купаться в крови девственниц, если можно позаимствовать экскременты почтенных людей?
Дисбиоз
Нездоровый дисбаланс кишечных бактерий может быть следствием недостатка клетчатки или избытка антибиотиков, соли, белка и некоторых пищевых добавок.
Одним из механизмов, с помощью которого дисбиоз кишечника ускоряет старение, является негерметичность кишечника. Подробности смотрите в видео see.nf/leaky. У всех видов животных целостность кишечного барьера с возрастом снижается[7410]. Это может привести к тому, что крошечные кусочки непереваренной пищи, микробы и токсины проникают через слизистую оболочку кишечника в кровь, вызывая хроническое системное воспаление[7411]. К счастью, с этим можно кое-что сделать.
Чтобы избежать дисбактериоза, воспаления и негерметичности кишечника, следует отдавать предпочтение растениям. Причина, по которой вегетарианцы имеют лучший баланс кишечного микробиома, высокое бактериальное биоразнообразие и целостность кишечного барьера[7412], а также вырабатывают заметно меньше уремических токсинов в кишечнике[7413], вероятно, состоит в том, что они употребляют больше клетчатки, а клетчатка – основная пища для здорового микробиома кишечника[7414]. Причинно-следственная связь была установлена в ходе рандомизированного двойного слепого перекрестного исследования, в котором участники ели макаронные изделия с добавлением и без добавления клетчатки[7415].
Есть и другие способы лечения негерметичности кишечника, о них я подробно рассказываю в видео see.nf/sealthegut. Это отказ от употребления алкоголя[7416], приема НПВС, таких как аспирин, ибупрофен и напроксен[7417], которые могут вызвать повреждение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта в течение пяти минут[7418], а также (см. see.nf/leaky) получение суточной нормы цинка, содержащейся примерно в чашке вареной чечевицы[7419].
Наиболее важная роль здорового микробиома в сохранении здоровья с возрастом заключается в предотвращении системного воспаления[7420]. Воспаление является сильным фактором риска не только преждевременной смерти[7421]. Люди с уровнем маркеров воспаления в крови выше среднего для своего возраста чаще госпитализируются[7422], они слабы[7423], менее самостоятельны[7424] и страдают от различных заболеваний, включая распространенные инфекции[7425].
Например, в Японии более 40 % всех случаев смерти столетних людей связано с пневмонией и другими инфекционными заболеваниями[7426]. Одно из крупнейших исследований, в котором участвовали почти 36 тысяч британских столетних долгожителей, выявило, что пневмония оказалась основной выявленной причиной смерти[7427]. Было определено, что воспаление не только повышает восприимчивость к ведущей причине бактериальной пневмонии[7428], но и увеличивает тяжесть заболевания[7429] и снижает выживаемость пожилых людей[7430].
С возрастом макрофаги иммунной системы (в переводе с греческого – «большие едоки») начинают терять свою способность поглощать и уничтожать бактерии[7431]. То же самое происходит и у обычных мышей. Но мыши, выращенные без микробов, не страдают от негерметичности кишечника, последующего воспаления и потери функции макрофагов. Исследователи обнаружили, что нарушение функции макрофагов можно вызвать у безмикробных мышей путем введения им медиатора воспаления, который, попадая на макрофаги в чашке Петри, непосредственно нарушает их способность уничтожать бактерии пневмонии[7432]. Наша иммунная система также отвечает за защиту от рака, и тот факт, что заболеваемость раком так резко увеличивается с возрастом (и что мыши, у которых нет микробов, имеют меньше опухолей и живут дольше), можно объяснить иммунной дисфункцией, вызванной воспалением в результате дисбактериоза [7433].
Что еще мы можем сделать для предотвращения дисбактериоза, кроме получения достаточного количества клетчатки? Существует целый ряд факторов, способствующих нарушению баланса микробиома. Например, ежедневно в западных странах на каждые 100 человек приходится употребление двух с половиной доз антибиотиков[7434]. Употребление антибиотиков оказывает разрушительное воздействие на наш микробиом и повышает риск развития рака, хотя существуют и такие факторы, как курение, которые тоже вызывают рак и мешают установить четкую причинно-следственную связь между антибиотиками и раком[7435].
До трех четвертей используемых антибиотиков имеют сомнительную терапевтическую ценность[7436]. Отказ от ненужного применения антибиотиков и применение препаратов узкого спектра действия может помочь защитить кишечную флору[7437]. Однако большинство людей, возможно, не осознают, что ежедневно потребляют антибиотики в мясе, молоке и яйцах, которые они едят. До 80 % антибиотиков, производимых в США, не идет на лечение больных людей, а скармливается сельскохозяйственным животным[7438], отчасти в качестве костыля, компенсирующего убогие условия, в которых сегодня находится большая часть современного агробизнеса[7439]. Но много ли антибиотиков попадает в наши тарелки, чтобы из-за этого волноваться?
Инфекции, вызываемые бактериями с множественной лекарственной устойчивостью, к 2050 году станут основной причиной заболеваний и смертности в мире, обогнав даже рак и сердечно-сосудистые заболевания. Чрезмерное употребление антибиотиков может привести к тому, что наш кишечник будет колонизирован этими суперорганизмами[7440]. Поэтому исследователи решили подсчитать, какое количество продуктов животного происхождения необходимо съесть, чтобы концентрация антибиотиков в кишечнике дала устойчивым бактериям преимущество. Оказалось, что в одной порции говядины, курицы или свинины содержится достаточно тетрациклина, ципрофлоксацина, тилмикозина, тилозина, сарафлоксацина и эритромицина, чтобы способствовать росту лекарственно-устойчивых бактерий. В полутора порциях рыбы (150 г) превышены минимальные селективные концентрации ципрофлоксацина и эритромицина. Две чашки молока имели избыток тетрациклина, ципрофлоксацина, тилмикозина, тилозина и линкомицина. Содержание эритромицина и окситетрациклина в двух яйцах также может превысить безопасные уровни[7441].
Большинство устойчивых бактерий имеют мобильные генетические элементы, такие как плазмиды – маленькие кольцевые ДНК, несущие гены устойчивости, которые они могут передавать другим бактериям, в том числе и бактериям нашего кишечника[7442]. В модели кишечника передача плазмиды устойчивости к антибиотикам от бактерии E. coli из курицы в кишечник человека произошла в течение двух часов. Это объясняет, почему количество генов устойчивости к антибиотикам у людей, питающихся строго растительной пищей, значительно ниже, чем у всеядных или оволактовегетарианцев. Гены устойчивости даже к ванкомицину были обнаружены у потребителей яиц, мяса птицы и рыбы[7443]. Ванкомицин – один из антибиотиков «последней надежды», он применяется для лечения тяжелых, угрожающих жизни стрептококковых и стафилококковых инфекций, включая MRSA.
Мы должны прекратить тратить жизненно важные чудодейственные препараты на ускорение роста сельскохозяйственных животных, выращиваемых в антисанитарных условиях, а также остановить безрассудное злоупотребление лекарствами в медицине. Но иногда приема антибиотиков не избежать. Уменьшить ущерб, наносимый дружественной флоре, и повысить устойчивость микробиома можно с помощью здорового питания, например, употребляя больше клетчатки и меньше сахара[7444]. Исследования показали, что пребиотики защищают мышей от колонизации вредным микроорганизмом Clostridium difficile во время лечения антибиотиками[7445], а диета с повышенным содержанием клетчатки и пониженным содержанием жиров может даже защитить мышей от смерти от сепсиса после операции из-за нарушения микробиома антибиотиками[7446].
Сверхпереработанные продукты, составляющие большую часть нашего рациона[7447], не только не содержат клетчатки, но и содержат добавки, которые, как было показано, нарушают работу полезных микробов. Даже такая простая вещь, как соль, может повлиять на микробиом. Примерно двукратное увеличение потребления натрия за счет добавления в рацион чайной ложки соли не только повышает артериальное давление и увеличивает количество провоспалительных клеток[7448], способствующих развитию аутоиммунных заболеваний[7449], но и быстро лишает кишечник полезных бактерий Lactobacillus. У девяти из десяти испытуемых, в кишечнике которых изначально присутствовали лактобактерии, они были полностью уничтожены добавленной солью всего за 2 недели[7450].
В видео see.nf/notsosweet я рассказываю о негативном влиянии искусственных подсластителей на микробиом. Хорошая новость заключается в том, что после прекращения их употребления первоначальный баланс кишечных бактерий может быть восстановлен в течение нескольких недель[7451]. Сложнее избежать попадания в организм эмульгаторов – наиболее распространенных пищевых добавок[7452]. Подробности смотрите в ролике see.nf/emulsifiers, но суть в том, что из двадцати различных широко используемых эмульгаторов большинство, включая карбоксиметилцеллюлозу и полисорбат 80, вредны, а вот соевый лецитин и моно– и диглицериды – нет[7453].
Слышали ли вы слоган «Говядина: это то, что гниет в вашей толстой кишке»? Однажды я увидел такую надпись на футболке, когда был в компании друзей, не смог промолчать и прочитал всем лекцию о том, что мясо полностью переваривается в тонком кишечнике и никогда не попадает в толстую кишку. (Невесело общаться с заучками-биологами.) Но я ошибался! (Насчет мяса в толстой кишке, а не в том, что я иногда бываю научно подкованным занудой.)
По оценкам специалистов, при типичном западном питании до 12 г белка может не перевариваться и, попадая в толстую кишку, превращаться в токсичное вещество – аммиак[7454]. Такое разложение непереваренного белка в толстой кишке называется гниением. Получается, что небольшое количество мяса действительно может оказаться причиной гниения в нашей толстой кишке. Проблема заключается в том, что некоторые побочные продукты этого процесса гниения могут быть токсичными[7455].
Как я объясняю в видео see.nf/sulfide, в животных белках обычно больше серосодержащих аминокислот, таких как метионин, который в толстой кишке может превращаться в сероводород. Это может помочь объяснить[7456], почему те, кто ест мясо, подвержены повышенному риску воспалительных заболеваний кишечника[7457] (see.nf/hsibd) и рака толстой кишки[7458] (see.nf/hscancer). Сернистые консерванты (сульфиты и диоксид серы) в неорганическом вине и сухофруктах также могут представлять проблему[7459], а вот серосодержащие соединения в овощах семейства капустных, похоже, безвредны[7460].
Тихо, но убийственно
Не зря сероводород называют «газом тухлых яиц». Считается, что именно он ответствен за «зловонный ректальный флатус», вызванный низкоуглеводной диетой[7461]. Одним из наиболее сильных предикторов запаха кала оказался тот факт, ест человек мясо или нет[7462]. Чтобы уменьшить зловоние, в Harvard Health Letter дается рекомендация сократить потребление мяса и яиц[7463]. Если рандомизировать людей, употребляющих разное количество мяса, то можно обнаружить четкую корреляцию с концентрацией сульфидов в кале[7464]. Оказалось, что по сравнению с теми, кто питается растительной пищей, у людей, регулярно употребляющих мясо, их образуется в 15 раз больше[7465].
Пребиотики: клетчатка и резистентный крахмал – питают наши пробиотические полезные бактерии, такие как Lactobacillus и Bifidobacteria, чтобы те производили полезные постбиотики: бутират и ацетат. Однако неправильное питание может способствовать росту плохих бактерий, которые образуют токсичные постбиотики, такие как ТМАО.
ТМАО (сокращенное название триметиламиноксида) считается неопровержимым фактом связи микробиома и болезней[7466]. Он был обнаружен, когда исследователи сравнили кровь пациентов, перенесших инсульт или инфаркт, с кровью тех, с кем этого не случилось[7467]. (Подробнее смотрите в ролике see.nf/tmaodiscovery.) Независимо от того, молод человек или стар, мужчина или женщина, курящий или некурящий, с высоким или низким артериальным давлением, высоким или низким уровнем холестерина, высокий уровень ТМАО ассоциируется со значительно более высоким риском инфаркта или инсульта, а также преждевременной смерти в целом[7468].
У мышей ТМАО способствует развитию атеросклероза, вызывая накопление холестерина и воспалительных клеток в стенках артерий[7469]. Две другие роли ТМАО в развитии сердечно-сосудистых заболеваний были непосредственно продемонстрированы в интервенционных исследованиях на людях. Одна из причин, по которой высокий уровень ТМАО повышает вероятность инсульта на 68 %[7470] и в 4 раза увеличивает вероятность смерти от него[7471], заключается в том, что он делает тромбоциты более липкими, что противоположно действию аспирина[7472]. Это приводит к протромботическому (способствующему образованию тромбов) состоянию, в то время как причина нарушения функции артерий из-за ТМАО, по-видимому, связана с окислительным стрессом, поскольку внутривенное вливание витамина С может восстановить нарушенную ТМАО функцию у людей среднего и пожилого возраста[7473].
Раньше мы считали, что токсическое действие ТМАО ограничивается сердечно-сосудистыми заболеваниями[7474], но в последнее время его связывают с самыми разными болезнями: от псориатического артрита[7475] до синдрома поликистозных яичников (PCOS)[7476], включая восемь из десяти болезней, являющихся основными причинами смерти (рак яичников[7477], толстой кишки[7478] и груди[7479], ХОБЛ[7480], деменция[7481], диабет[7482], пневмония[7483] и почечная недостаточность[7484]). Подробности смотрите в видео see.nf/tmaorisk. Систематический обзор и метаанализ, проведенный на основе 20 исследований, в которых в среднем в течение 5 лет наблюдалось более 30 тысяч человек, показал, что повышение уровня ТМАО связано с увеличением риска смерти от всех причин почти на 50 %[7485].
Откуда берется ТМАО? От плохих бактерий в нашем кишечнике, когда мы едим много холина (содержится в яйцах и лецитиновых добавках) или карнитина (содержится в мясе и некоторых энергетических напитках). В течение нескольких часов после употребления яиц[7486] или мяса[7487] уровень ТМАО повышается, если только мы не принимали антибиотики, уничтожающие нашу кишечную флору. (На повторный рост вредных бактерий могут уйти недели.) Вместо того чтобы принимать лекарства, почему бы не предотвратить рост этих вредных бактерий, не кормить их с самого начала? Исследователи обнаружили, что даже после того, как веган съел стейк, ТМАО практически не образовывался, предположительно потому, что рост бактерий, питающихся стейком, не стимулировался диетой без мяса[7488].
Примечательно, что даже если в течение 2 месяцев ежедневно давать людям, питающимся растительной пищей, эквивалент полукилограммового стейка[7489], [7490], только около половины из них начинают наращивать производство ТМАО, что свидетельствует о том, насколько сильно изменилась их микрофлора кишечника[7491]. Но даже замена двух порций обычного мяса в день на мясо растительного происхождения, как я показываю в видео see.nf/swap, может снизить уровень ТМАО в течение нескольких недель.
Растительные продукты, относительно богатые холином, не вызывают подобных проблем. Например, фисташки[7492] и брюссельская капуста[7493] могут даже способствовать снижению уровня ТМАО. В своем видеоролике see.nf/tmaoupdate я рассказываю о неоднозначном влиянии различных растительных продуктов, а также о плюсах и минусах карнитиновых добавок при старении. Короче говоря, наилучшей стратегией снижения воздействия ТМАО, вероятно, является предотвращение размножения плохих бактерий. Как говорится в одной из статей эндокринологического журнала, возможно, «пришло время свести к минимуму потребление продуктов животного происхождения»[7494].
Пробиотики
Говорят, что единственное, чем можно исправить плохой микробиом, это хороший микробиом[7495]. Вопрос в том, как создать здоровую микрофлору кишечника. Существует многомиллиардная индустрия, продвигающая пробиотические добавки[7496], но, несмотря на тысячи клинических исследований, мы, как и наш микробиом, блуждаем во мраке. Когда исследователи проанализировали первые 150 результатов выдачи Google по запросу «пробиотики», наиболее часто встречались коммерческие сайты, которые предоставляли в среднем наименее достоверную информацию. Большинство утверждений о пользе пробиотиков оказались малодоказательными или вообще не подтвержденными научно[7497].
Как я рассказываю в ролике see.nf/probiotics, недавний систематический обзор рандомизированных контролируемых исследований пробиотических добавок для здоровых пожилых людей показал, что нет достаточных доказательств улучшения показателей здоровья после ихприема[7498], а анализ сотен исследований выявил, что информация о вреде часто отсутствовала, была недостаточной или неадекватной, что подрывает нашу уверенность в безопасности этих добавок[7499]. Например, есть опасения по поводу устойчивости к антибиотикам.
Пробиотики часто специально отбираются как устойчивые к антибиотикам, чтобы их можно было назначать совместно с антибиотиками для снижения частоты диареи[7500], но они могут передавать эту устойчивость патогенным микроорганизмам в кишечнике[7501]. Ирония заключается в том, что пробиотики могут препятствовать восстановлению микробиома после приема антибиотиков, а не способствовать ему, поэтому те, кто сохранял здоровый микробиом до начала курса антибиотиков, смогли восстановить его в течение нескольких дней после окончания приема[7502].
Даже если доказано, что тот или иной пробиотик полезен, нет никакой гарантии, что то, что указано на этикетке добавки, присутствует в продукте. Ни одна формула пробиотика не была одобрена FDA, поэтому они продаются под не слишком строгим контролем индустрии БАД[7503]. На рынке представлены продукты, содержащие такие микроорганизмы, как Bacillus licheniformis, которые, как известно, даже не обитают в пищеварительном тракте человека[7504]. (Это почвенный микроб, используемый для разложения куриных перьев, он применяется в кормах для животных[7505].) А может, просто выбрать пробиотик, который обычно считается безопасным и эффективным, например бифидобактерии? Удачи. Исследование 16 коммерческих добавок с бифидобактериями показало, что только одна из них соответствует заявленному на этикетке составу. Даже в одной и той же марке содержание иногда менялось от партии к партии или даже от таблетки к таблетке в одной упакове[7506].
Анализ коммерческих пробиотиков в США показал, что продукция многих крупных брендов, включая GNC, Walgreens, Procter & Gamble, NaturesPlus, Nature's Bounty и New Chapter Organics, не соответствовала заявленным на этикетке характеристикам. Многие из них также были загрязнены микроорганизмами, в том числе плесенью, о чем на этикетке, естественно, ничего сказано не было[7507]. Большинство продуктов, заявляющих о наличии пробиотиков, также выдавали желаемое за действительное[7508]. Например, лишь два из двадцати пяти проверенных «пробиотических» молочных продуктов, таких как йогурт, соответствовали своей маркировке[7509]. К сожалению, несмотря на публикацию отчетов исследований, улучшения качества пробиотических продуктов не произошло[7510]. В обзоре под названием «Нерегулируемый рынок пробиотиков» объясняется простая причина этого: при таком слабом регулировании у производителей просто нет стимулов для точного представления своей продукции[7511].
Считается, что данные о пробиотиках настолько запятнаны личными и коммерческими предубеждениями и настолько слабо регулируемы, что «объективная их интерпретация практически невозможна»[7512]. Даже если бы вы смогли получить нужную дозу нужного штамма нужного пробиотика, они, по-видимому, не способны колонизировать ваш кишечник[7513]. Вероятно, если бы условия в вашем кишечнике были благоприятны для роста хороших микроорганизмов, они бы там уже были. Без пересмотра рациона питания, способного изменить экосистему кишечника, пробиотики не приживутся, поэтому их придется принимать постоянно[7514]. Пересадка фекалий и пробиотики могут быть лишь временным средством, если мы продолжаем использовать неправильное топливо. Измените рацион, и вам не придется тратиться на покупку на черном (коричневом?) рынке вегетарианских какашек. С другой стороны, употребляя в пищу продукты, богатые пребиотиками, иными словами, увеличивая потребление «цельной растительной пищи»[7515], мы можем выбрать и стимулировать рост наших собственных полезных бактерий.
Что насчет ферментированных продуктов?
Если коммерческие пробиотики ненадежны, то как насчет тех, которые естественным образом содержатся в ферментированных продуктах? Я уже говорил о потенциальных преимуществах кисломолочных продуктов, позволяющих избавиться от галактозы, аминокислот с разветвленной цепью или микроРНК (см. с. 124). Также стоит отметить, что кисломолочные продукты лучше воспринимаются людьми с непереносимостью лактозы (к которым относится большинство человечества)[7516]. Хотя не было отмечено существенных различий в болях в животе или диарее после употребления молока и кефира, кефир вызвал меньшее газообразование[7517].
Рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование кефира не выявило его преимуществ в профилактике диареи, вызванной приемом антибиотиков, по сравнению с плацебо, прошедшим термическую обработку и не содержащим живых микроорганизмов[7518]. Аналогичным образом рандомизированное контролируемое исследование не выявило преимуществ живой и мертвой (пастеризованной) квашеной капусты при синдроме раздраженного кишечника[7519]. В Японии и Корее потребление маринованных овощей связано с повышенным риском развития рака желудка (в то время как свежие овощи коррелируют с низким риском)[7520]. Предполагается, что это связано с добавлением соли в ферментированные овощи для предотвращения роста нежелательных микроорганизмов[7521]. Однако в Японии большое количество маринованных овощей в рационе ассоциируется с более низкой смертностью от всех причин, хотя и не больше, чем потребление свежих овощей[7522].
Было обнаружено, что Bacillus subtilis – бактерия, используемая для приготовления ферментированного соевого продукта, называемого натто, – продлевает жизнь C. elegans[7523]. На первый взгляд любители натто живут дольше, но если принять во внимание другие особенности питания и образа жизни, то можно предположить, что это скорее маркер традиционной японской модели питания, а не польза самого натто[7524].
Пребиотики и постбиотики
Если посмотреть на наиболее часто цитируемые статьи в научной литературе по питанию, то можно заметить, что статья о гликемическом индексе занимает десятое место и цитируется более тысячи раз[7525]. Но в первой пятерке, цитируемой более двух тысяч раз, вы найдете статью «Диетическая модуляция микробиоты толстой кишки человека: введение понятия пребиотиков». Как я уже говорил, пребиотики – это пищевые компоненты, например клетчатка и резистентный крахмал, которые питают полезные бактерии в кишечнике[7526]. На каждый съеденный 1 г клетчатки мы можем получить почти 2 г стула, поскольку стимулируем рост бактерий[7527]. Хотя таблетки с пробиотиками позиционируются как следующий крупный источник миллиардов для «большой фармы»[7528]. Зачем принимать таблетки, если можно вырастить свои собственные бактерии? Метаанализ более пяти десятков рандомизированных контролируемых исследований пребиотиков показал, что они повышают численность таких распространенных пробиотиков, как Bifidobacteria и Lactobacillus[7529].
Пребиотики не просто стимулируют рост уже существующих пробиотиков. Они используются нашей дружественной флорой для создания постбиотиков – побочных продуктов метаболизма микробиома, которые могут быть полезны. Наши полезные бактерии, поедая пребиотики, например клетчатку, производят короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), которые затем всасываются в кровь из толстой кишки, циркулируют по всему организму и даже попадают в мозг[7530]. Эти далеко идущие КЦЖК, получаемые из клетчатки, могут оказывать самое разнообразное влияние на все – от воспаления и иммунной функции[7531] до психического здоровья[7532].
На с. 368 я рассказывал, как всего один прием пищи с высоким содержанием клетчатки может в течение нескольких часов улучшить функцию легких у астматиков. Постбиотики КЦЖК могут объяснить, почему более высокое потребление клетчатки связано с более низким риском развития остеоартрита[7533]и ухудшения болей в коленях с течением времени[7534]. Чтобы дать вам представление о защитных свойствах продуктов, богатых клетчаткой, следует отметить, что у тех, кто во время лучевой терапии рака употреблял больше цельной растительной пищи, не только снизилась токсичность во время лечения, но и уменьшились долгосрочные побочные эффекты спустя целый год[7535].
Гормоны, называемые сигнальными мессенджерами, вырабатываются в одном органе, циркулируют по кровеносной системе и оказывают регулирующее воздействие на другой орган. Таким образом, КЦЖК можно считать гормонами – просто органом, вырабатывающим их, является сообщество бактерий в нашем кишечнике. Но как щитовидная железа не может вырабатывать свои гормоны, если мы не употребляем йод, так и наш микробиом не может вырабатывать КЦЖК, если мы не употребляем клетчатку.
Люди, потребляющие больше клетчатки, живут дольше и здоровее благодаря ее противовоспалительному действию. Систематический обзор и метаанализ, основанный на данных за более чем 100 миллионов человеко-лет, показал, что у тех, кто ел больше клетчатки, риск преждевременной смерти от всех причин, вместе взятых, включая риск заболеть и умереть от сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта и рака, снижался примерно на 15–30 % по сравнению с теми, кто клетчатки избегал[7536]. Потребление клетчатки также связано со значительно большей вероятностью «успешного старения», которое определяется как отсутствие инвалидности, когнитивных нарушений, депрессии, респираторных симптомов или хронических заболеваний[7537].
Пребиотики[7538] и постбиотики[7539] могут продлить жизнь модельных животных, однако интервенционные исследования на людях в основном ограничиваются факторами риска. Например, метаанализ более 50 рандомизированных контролируемых исследований показал, что пребиотики, в первую очередь клетчатка, могут значительно улучшить контроль уровня сахара в крови, артериального давления, веса и холестерина[7540]. Как я отмечаю в видео see.nf/frailtyprebiotics, рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование пребиотиков для лечения старческой астении показало значительное снижение утомления и укрепление мышечной силы[7541].
Когда мы едим пищу, богатую клетчаткой, мы получаем двойную выгоду: образование короткоцепочечных жирных кислот и селекция и производство полезных микроорганизмов. Содержимое толстой кишки людей, питающихся растительной пищей, образует почти в 3 раза больше короткоцепочечных жирных кислот[7542]. При здоровом питании мы получаем не только больше сырья для производства КЦЖК, но и более совершенный микробный механизм, позволяющий создавать их еще больше. При низкоуглеводной диете производство короткоцепочечных жирных кислот, напротив, может быть снижено на 75 %[7543].
В главе книги «Не сдохни на диете», посвященной микробиому, я подробно рассказываю о том, что все человечество в основном объединяется в один из двух энтеротипов: те, кто питается более здоровой пищей и выращивает в основном виды Prevotella, и те, кто питается западной нездоровой пищей и выращивает в основном Bacteroides[7544]. Если это кажется странным – тысячи видов бактерий, но только два энтеротипа, – подумайте о том, что наш кишечник – это экосистема[7545]. На планете существуют миллионы различных видов животных, но они не распределены беспорядочно. В джунглях обитают виды животных, типичные для джунглей, а в пустыне – пустынные виды. Каждая экосистема имеет свой набор уникальных селективных факторов, таких как температура, влажность или количество осадков. По-видимому, существует два типа экосистем толстой кишки, поэтому нас можно разделить на две группы: в кишечнике одних растет много бактерий типа Prevotella, в кишечнике других – лучше живут виды Bacteroides.
Prevotella питается клетчаткой и вырабатывает больше короткоцепочечных жирных кислот[7546], что помогает объяснить, почему у афроамериканцев (которые обычно имеют энтеротип Bacteroides) рак толстой кишки встречается в 50 раз чаще, чем у коренных африканцев (которые, как правило, являются носителями Prevotella)[7547]. Однако, переключаясь с растительной на животную диету, можно в течение нескольких дней поменять микрофлору кишечника с одной на другую[7548].
Превотелла обладает противовоспалительным действием, и более низкий уровень этой бактерии наблюдается при аутоиммунных заболеваниях, таких как тиреоидит Хашимото, рассеянный склероз и диабет 1-го типа[7549]. Это может быть одной из причин того, что аутоиммунные заболевания были редки или практически неизвестны среди жителей сельских районов Африки к югу от Сахары, питавшихся почти исключительно растительной пищей[7550]. В большинстве исследований сообщалось, что кишечник вегетарианцев содержит большее количество Prevotella[7551], но когда исследователи переводили их на диету из мяса, яиц и молочных продуктов, уровень Prevotella у них снижался уже через 4 дня[7552].
Растительная диета рекомендована для поддержания полезной микробиоты кишечника, способствующей здоровому старению[7553]. У вегетарианцев, как правило, больше потенциальных пробиотических (хороших) бактерий, в то время как у всеядных больше потенциальных патобионтных (плохих) бактерий[7554]. Потребление растительного белка связано с большим количеством бифидобактерий и лактобацилл, увеличением выработки короткоцепочечных жирных кислот, уменьшением воспаления и улучшением барьера кишечника, в то время как потребление животного белка способствует росту бактерий типа Bilophila и приводит к снижению выработки короткоцепочечных жирных кислот и увеличению токсичных метаболитов, таких как TMAO[7555].
Сравнение образцов стула веганов, вегетарианцев и всеядных обнаружило непрерывный спектр маркеров воспаления, причем их количество значительно увеличивается от человека, употребляющего большее количество растительной пищи, к человеку, употребляющему меньшее количество растительной пищи[7556], – таким образом, воспаление может быть купировано переходом на полностью растительную диету[7557]. Однако такой эффект может быть вызван скорее защитным действием растений, чем негативным влиянием продуктов животного происхождения[7558]. Углубленное исследование микробиомов и привычного рациона питания более тысячи человек показало, что самый важный диетический фактор, который в наибольшей степени формирует микрофлору кишечника, – это количество и разнообразие полезной растительной пищи. Микробиомы людей, потребляющих переработанную пищу с малым количеством клетчатки, такую как газировка и хлеб из муки высшего сорта, были сходны с микробиомами тех, кто ел больше животной пищи[7559]. Таким образом, веганы, отказавшиеся от животной пищи, но не от ультрапереработанной, оказывают своим микробам плохую услугу.
Но не обязательно быть максималистами. Люди, придерживающиеся средиземноморской диеты, изобилующей бобовыми, фруктами и овощами, избегающие мяса (включая рыбу), яиц и молочных продуктов, имели уровень короткоцепочечных жирных кислот, сопоставимый с веганами, несмотря на то что они не всегда были полностью ориентированными на растительный рацион[7560].
Польза короткоцепочечных жирных кислот зависит от того, едим ли мы клетчатку и есть ли у нас бактерии, питающиеся клетчаткой. Так же и вредное воздействие ТМАО требует от нас не только употребления яиц, молочных продуктов или мяса, но и наличия бактерий, питающихся яйцами, молочными продуктами или мясом. Помните веганов, которых заставили есть стейки? В их кишечнике не было вредных микроорганизмов, которые производят ТМАО, и для увеличения его производства могли потребоваться месяцы употребления стейков. Аналогичным образом, людям, питающимся менее здоровой пищей, могут потребоваться месяцы, чтобы в полной мере реализовать потенциал повышенного потребления клетчатки, поскольку их микробиом, состоящий из организмов, питающихся клетчаткой, должен подрасти[7561].
Как я подробно рассказываю в видео see.nf/cultivate, польза от употребления в пищу большего количества клетчатки достигает плато, когда доступные нам питательные вещества оказываются на максимуме, но это предел возможностей для тех, кто привык выращивать пищевые волокна, подобные Prevotella[7562]. Органы здравоохранения США рекомендуют употреблять не менее 14 г клетчатки на 1000 калорий, то есть около 25 г в день для женщин и 38 г в день для мужчин[7563]. Несмотря на то что это далеко не те 100 граммов, в которых нуждается наш организм (цифра получена на основе изучения рациона изолированных современных племен охотников-собирателей[7564] и анализа копролитов – окаменевших фекалий человека[7565]), менее 3 % американцев выполняют даже эту минимальную рекомендацию.
Мы знаем, что клетчатка по определению содержится только в растениях[7566], в переработанных продуктах ее обычно мало, а в продуктах животного происхождения ее вообще нет. Поскольку фрукты и овощи состоят в основном из воды, то суперзвездами растительного царства, богатыми клетчаткой, являются цельные злаки и бобовые[7567]. В чашке фруктов может содержаться всего 3 г пищевых волокон, в чашке овощей – 5 г, а в чашке бобовых или цельного зерна, например ячневой крупы, – 15 г.
У племени яномами, живущего в джунглях Амазонки, обнаружен самый богатый микробиом из когда-либо зарегистрированных. Люди племени не имели никаких контактов с современным миром[7568], что заставляет меня представить, как проходил первый разговор: Мы пришли с миром. Можем ли мы получить ваши какашки?
Современная диета с низким содержанием клетчатки считается одним из основных виновников истощения микробиома[7569]. По катастрофическим последствиям для экосистемы микробиома потерю пищевых волокон в современном рационе сравнивают с Чиксулубским астероидом, уничтожившим динозавров[7570]. Почему мы не можем просто принимать пищевые добавки с клетчаткой? В растительной пище существуют буквально тысячи видов клетчатки, и каждый из них может поддерживать различные сообщества бактерий в кишечнике[7571]. В отличие от цельных продуктов, таких как коричневый рис или цельный ячмень, добавки с клетчаткой, по-видимому, не способствуют улучшению богатства микробиома[7572]. Более того, комбинация коричневого риса и ячменя синергически действует лучше, чем любой из них в отдельности[7573]. Именно этим объясняются рекомендации «50 продуктов в неделю» – употреблять в пищу не менее 50 различных растительных продуктов в неделю, чтобы добиться достаточно разнообразного рациона для питания широкого спектра бактерий[7574].
Неудивительно, что добавки с клетчаткой являются плохой заменой. Некоторые из них, например псиллиум, похоже, вообще не используются нашим микробиомом[7575]. Это напоминает мне о пробиотических добавках. В кишечнике живут тысячи различных видов бактерий[7576], которые потенциально могут взаимодействовать друг с другом, и мы удивляемся, что полдюжины из тысяч, помещенных в таблетку, не оказывают серьезного влияния? Ни один микроб не является изолированным островом[7577]. Такие крупные перевариватели крахмала, как бифидобактерии, производят ацетат, он служит питанием для некоторых крупных продуцентов бутирата, и лактат, который закисляет кишечник. Это еще больше стимулирует рост производителей бутирата, а также подавляет рост плохих микроорганизмов[7578], подобно тому, как это делает квашеная капуста. Лучший способ поддержать это слаженное многоголосие – есть растения, а не таблетки или порошки.
Клетчатка – не единственный пребиотик. Например, около 30 % калорийности грудного молока человека составляют «неперевариваемые» олигосахариды[7579]. И хотя мы не можем их переварить, угадайте, кто может? Bifidobacterium infantis, полезные бактерии, обитающие в кишечнике младенцев. Вот как важны взаимоотношения человека и бактерий. Мы были созданы как симбиотические виды.
Инулин, содержащийся в таких овощах, как лук и чеснок, может оказывать огромный бифидогенный эффект[7580]. По иронии судьбы некоторые люди с синдромом раздраженного кишечника активно избегают инулина, поскольку он является одним из видов FODMAP, или ферментируемых олиго-, ди-, моносахаридов и полиолов. У людей, придерживающихся диеты с ограничением FODMAP, как правило, снижается уровень бифидобактерий, поэтому существует предположение, что такой режим питания может ухудшить здоровье кишечника в долгосрочной перспективе[7581].
Существует «резистентный крахмал» – крахмал, устойчивый к перевариванию в тонком кишечнике, благодаря чему он попадает в толстую кишку, где может выступать в качестве пребиотика, питающего наши полезные бактерии, как это делает клетчатка. На с. 76 я уже упоминал об уловке с охлаждением приготовленных крахмалов, но лучшим источником резистентного крахмала являются бобовые[7582]. Две ежедневные порции вареного нута способны в течение 3 недель снизить колонизацию кишечника патогенными и гнилостными бактериями. У участников исследования примерно на 50 % уменьшилось количество бактерий, продуцирующих аммиак[7583]. Возможно, это объясняет, почему употребление одной порции бобовых в день приводит к снижению риска развития рака толстой кишки примерно на 20 %[7584]. У крыс кормление черной фасолью на 75 % уменьшает заболеваемость раком толстой кишки[7585].
Как и в случае с клетчаткой, для получения желаемого результата необходимо потреблять пребиотики и иметь пребиотические микроорганизмы, питающиеся пребиотиками. Те, у кого они есть – например, такие как Ruminococcus, – могут ферментировать почти весь съеденный резистентный крахмал, а те, у кого таких бактерий нет, переработают его только на 20–30 %[7586]. Как же стимулировать рост числа этих полезных микроорганизмов? Ешьте больше продуктов, содержащих резистентный крахмал! Уже через 10 дней после перехода на диету с высоким содержанием резистентного крахмала численность таких крахмалоядных микроорганизмов, как Ruminococcus, может увеличиться в 4 раза[7587].
Предпочтительным пребиотиком для бифидобактерий является крахмал, так как же мы можем переправить больше крахмала в толстую кишку[7588]? Нужно просто завернуть его в клетчатку – в цельные зерна и бобовые. Я упоминаю об этом на с. 105 и подробно останавливаюсь на этом в книге «Не сдохни на диете». После того как мы пережуем и проглотим пищу, она попадает на обработку в желудок, и в результате все съеденное, прежде чем попасть в кишечник, измельчается до размера менее двух миллиметров[7589]. Скажете, крошки? Но двухмиллиметровый кусочек пшеницы может содержать около 10 000 растительных клеток, наполненных крахмалом, и только у примерно 3800 из них поверхность будет повреждена[7590], а 62 % зерен остаются целыми, и крахмал оказывается защищенным внутри непереваренных стенок растительных клеток и в достаточном количестве доставляется «к столу» нашего микробиома[7591].
Сравните это даже с цельным, но перемолотым зерном. Частицы молотой муки могут быть в сотни раз меньше – даже меньше самих клеток, – поэтому почти каждая из них может быть разорвана, и содержимое выльется раньше времени, оставляя нашу микрофлору кишечника на голодном пайке[7592]. Вот почему мы должны стараться отказаться от муки в своем рационе. Цельное зерно – это хорошо, но неповрежденное цельное зерно (крупа) – еще лучше. По этой же причине употребление орехов может изменить наш микробиом в лучшую сторону, стимулируя рост полезных микроорганизмов, вырабатывающих короткоцепочечные жирные кислоты, но при употреблении того же количества орехового масла пребиотического влияния не наблюдается[7593].
Помните акарбозу со с. 73 – препарат, эффективно превращающий обычный крахмал в резистентный? Среднее и максимальное увеличение продолжительности жизни мышей под действием акарбозы может быть связано с высвобождением гормона ГПП-1[7594] из специализированных L-клеток, выстилающих толстую кишку[7595]. Это тот же гормон, который имитируется в новом дорогостоящем классе инъекционных препаратов для снижения веса, таких как Wegovy[7596]. Этот же эффект можно получить без лекарств, используя пребиотики. Исследователи добились этого в чашке Петри[7597], а также у человека, вводя ему в прямую кишку клизму с КЦЖК[7598], или просто предлагая ему есть клетчатку[7599], или, что еще лучше, продукты, богатые клетчаткой[7600].
Другим важным классом пребиотиков являются полифенолы, содержащиеся в овощах и фруктах[7601]. Те, кто отрицает пользу полифенолов, часто ссылаются на исследования, показывающие их низкую биодоступность. Например, до 85 % полифенольных пигментов, придающих чернике синий цвет, не всасываются и оказываются в толстом кишечнике[7602]. Однако более совершенные методы определения недавно показали, что большая часть полифенолов все-таки всасывается[7603]. И наша толстая кишка может быть именно тем местом, где происходит волшебство.
Когда полифенолы черники[7604] смешиваются с культурой фекальных бактерий, полезные микроорганизмы, такие как Bifidobacteria и Lactobacillus, вырастают в течение нескольких часов[7605]. Если дать людям чашку лесной черники[7606], они получат значительное увеличение количества бифидобактерий в стуле[7607]. Откуда мы можем знать, что это произошло благодаря полифенолам, а не благодаря клетчатке? Яблоки также способствуют увеличению количества бифидобактерий[7608], но пектин, содержащийся в яблоках, сам по себе этого не делает[7609]. Бананы и ягоды имеют сходное содержание клетчатки, но в бананах меньше полифенолов. Употребление бананов не приводит к значительному увеличению количества бифидобактерий[7610], что является еще одним доказательством того, что особую роль могут играть именно полифенолы.
В интервенционном исследовании, в котором пожилые люди заменяли некоторые низкополифенольные закуски на ягоды и темный шоколад, у них наблюдалось значительное увеличение количества полезных бактерий (продуцирующих бутират) и укрепление кишечного барьера[7611]. Однако, пожалуй, лучше всего это подтверждают напитки, богатые полифенолами. В чайных листьях и кофейных зернах содержится большое количество полифенолов, которые попадают в заварку, в то время как клетчатка полностью удаляется. И зеленый чай[7612], и кофе[7613]обладают бифидогенными свойствами. Три чашки кофе в день могут значительно повысить уровень бифидобактерий в кишечнике в течение 3 недель[7614].
А не является ли чай антимикробным средством? Да, его используют для полоскания рта, чтобы уничтожить бактерии зубного налета[7615], в кремах от прыщей, чтобы уничтожить прыщи[7616], и в ванночках для ног, чтобы помочь бороться с грибком стопы[7617]. И он действительно может быть одним из способов увеличения числа полезных бактерий, таких как бифидобактерии, за счет подавления роста плохих[7618], хотя полифенолы из зеленого, черного чая и улуна также способствуют росту бифидобактерий и выработке короткоцепочечных жирных кислот[7619].
В симуляторе кишечника экстракты имбиря также способствуют росту бифидобактерий в образцах фекалий. Было показано, что экстракты свежего имбиря могут облегчить диарею, ассоциированную с приемом антибиотиков, у крыс и ускорить восстановление микробиома, однако клинические исследования пока отсутствуют[7620].
Манипулирование микробиомом для лечения деменции
В ролике see.nf/gutbrain я рассказываю о замечательном случае быстрого улучшения состояния больного с симптомами болезни Альцгеймера после трансплантации фекальной микробиоты[7621]и рассматриваю противоречивые результаты десятков рандомизированных контролируемых исследований применения пребиотиков, пробиотиков и ферментированных продуктов питания для улучшения познавательных функций[7622]. К сожалению, некоторые из наиболее многообещающих результатов связаны с проблемой целостности данных[7623], включая олигоманнат[7624] – пребиотик, условно разрешенный в Китае в 2019 году для лечения болезни Альцгеймера легкой и средней степени тяжести[7625].
Подобно тому как польза клетчатки обусловлена и пребиотической подпиткой хороших бактерий, и образованием постбиотических метаболитов (короткоцепочечных жирных кислот), полифенолы могут выступать в качестве пребиотиков, а также приводить к образованию полезных постбиотиков. Например, уже через час после употребления черники в крови происходит немедленный всплеск ее пигментов, а через день в кровотоке продолжают появляться новые соединения, полученные из черники, по мере того как бактерии производят из них новые полезные вещества[7626]. Таким образом, полифенолы ягод могут стать подарком, который вы продолжаете получать изо дня в день.
Как я подробно рассказываю в ролике see.nf/urolithins, одним из важных для здорового старения классов постбиотиков являются уролитины. Они создаются в толстом кишечнике дружественной флорой из эллаговой кислоты, которая, в свою очередь, образуется в тонком кишечнике при употреблении эллаговых кислот – элагитаннинов[7627]. Это наиболее распространенная форма танина[7628], имеющая характерный вяжущий вкус, она содержится во многих продуктах питания наших предков, включая ягоды, орехи, желуди и листья деревьев[7629]. Поскольку танины не обладают биодоступностью, их игнорировали в диетологии или даже считали «антинутриентами», но это мнение резко изменилось после того, как было установлено, что они могут метаболизироваться микробиомом в уролитины, которые теперь считаются ответственными за некоторые из полезных свойств ягод, орехов и гранатов[7630].
У C. elegans уролитины продлевают продолжительность жизни, индуцируя митофагию – аутофагию митохондрий, предотвращающую накопление дисфункциональных митохондрий с возрастом[7631]. Снижение уровня митофагии связано с уменьшением мышечной массы и ухудшением физических функций (замедление скорости ходьбы) у пожилых людей[7632]. Было установлено, что уролитины борются с возрастной мышечной слабостью, повышая физическую работоспособность пожилых грызунов[7633], а у людей создают молекулярную сигнатуру улучшения здоровья и биогенеза митохондрий в биоптатах мышц, аналогичную той, которая наблюдается после аэробных тренировок[7634]. Это приводит к повышению мышечной выносливости даже в отсутствие тренировок[7635]. Однако, как и с любым другим постбиотиком, его польза зависит от наличия необходимого микробного механизма. Исследования показывают, что некоторые люди плохо вырабатывают уролитин, а у других микробиом вообще не способен его производить[7636].
Если дать людям экстракт граната, то у тех, кто способен производить уролитины, наблюдалось значительное снижение уровня холестерина ЛПНП, а у тех, кто не способен, – нет. Однако после нескольких недель приема добавки происходило превращение «непроизводителей» в «производителей»[7637]. Это может объяснить, почему у вегетарианцев, как правило, больше микробов, продуцирующих уролитин, – они едят много растений[7638]. Однако в некоторых растениях его больше, чем в других. Среди ягод и орехов наибольшее количество эллагитаннинов содержится в бойзеновой ягоде (гибрид малины и ежевики), ежевике сорта Марион, желтой малине, гранатах и грецких орехах[7639].