| На главную страницу журнала | На первую страницу сайта |
Лет двадцать назад в США состоялась конференция на тему "Питание и этиология рака". На ней, в частности, говорилось, что повышенная заболеваемость раком толстой кишки коррелирует с избыточным употреблением белков и жиров и недостатком в пище "грубых" растительных компонентов, которые окрестили пищевыми волокнами. Корреляция, как известно, свидетельствует о взаимозависимости между двумя событиями, но причинно-следственную связь она не объясняет. Просто был установлен факт: достоверно чаще болеют раком толстой кишки в западных странах (там этот рак занимает второе место после рака легкого), и в этих же странах едят богатую белками и жирами рафинированную пищу. Участники конференции даже вычислили количество пищевых волокон, необходимое для нормальной работы пищеварительной системы: 70 граммов в сутки. Реально же среднестатистический житель так называемых цивилизованных стран ежедевно съедал их тогда всего 20-30 граммов.
Тогда, двадцать лет назад, о
химической природе этих самых
волокон говорили как-то
неопределенно: клетчатка
подразумевая под этим и целлюлозу,
и гемицеллюлозу, которые не
усваиваются организмом, но
почему-то ему очень нужны. 
Народ на сытом Западе панически реагирует на любые научные слухи, касающиеся здоровья. Поэтому сразу же большую популярность приобрели отруби и цельное зерно (хлеб отрубяной и зерновой), бобовые и овощи, фрукты и ягоды, содержащие пектин. То есть все стремились питаться наподобие дикарей, близких к природе и далеких от цивилизации.
Дальше больше: вспомнили о том, что негры, живущие южнее Сахары, едят до 100 граммов волокон в день и практически не знают, что такое аппендицит. А также атеросклероз, инсульты, инфаркты и еще два десятка так называемых болезней цивилизации.
Между тем всем было известно, что из спасительной целлюлозы, самого прочного компонента растительной клетчатки, делают в основном текстильное волокно, и хотя некоторые диетологи считали целлюлозу пищевым волокном, даже они не предлагали продавать в гастрономах съедобную бумагу, вату, марлю или старое армейское х/б ни до судьбоносной конференции в Соединенных Штатах, ни после нее.
Прошло еще несколько лет, прежде чем появилась новая теория насчет клетчатки. Суть ее заключалась в том, что не сами волокна, а их углеводные компоненты ферментируются (сбраживаются) микробами в нижних отделах кишечника и именно их, этих углеводов, не хватает в "цивилизованной" толстой кишке. Полезные для человеческого организма микробы там голодные, а потому квелые и неохотно участвуют в общем обмене веществ человеческого организма. Зато вредоносные микроорганизмы не дремлют и, действуя по принципу "свято место пусто не бывает", размножаются в толстой и прямой кишках сверх всякой меры, отравляя организм хозяина продуктами своей жизнедеятельности. Кстати, об этом мы уже писали в "Химии и жизни XXI век" (1997, N1) и там вскользь упомянули о простейшем способе диагностики неблагополучия в собственном кишечнике.
Прекрасным сигналов о том, происходит ли в толстой и прямой кишках ферментация углеводов, оказалась величина рН. Можно просто измерить рН стула с помощью индикаторной бумажки, для чего вовсе не обязательно идти в поликлинику. К врачу надо идти, а лучше бежать, если рН окажется не таким, как надо.
Для большинства здоровых европейцев и североамериканцев рН стула равен 7+0,5. И это, как считают специалисты, плохо. Такой рН предвестник страшных неприятностей, которые могут случиться в любое время, причем с возрастом риск возрастает в геометрической прогрессии. По данным итальянских врачей, у больных раком толстой кишки на разных стадиях рН стула в среднем был равен 8, в то время как у здоровых итальянцев тот же показатель колебался вокруг 6,6. В ЮАР проверили представителей разных этнических групп и увидели, что рн стула у белых 6,9, у индийцев 6,21, у негров 6,15. Японцы тоже озаботились этой проблемой и вычислили средний водородный показатель стула в Стране восходящего солнца 6,2. В Японии, кстати, самая низкая заболевамость раком толстой кишки. А вот стул этнических японцев в США ничем не отличался от такового у воспов (стопроцентных белых американцев англо-саксонского происхождения и протестантского вероисповедания).
Из всего сказанного следует, что чем ниже рН в толстой кишке, тем лучше для здоровья. Почему так пока не вполне ясно, да и для простого человека не так уж важно. Давайте лучше посмотрим, почему содержимое толстой кишки у здорового человека подкисляется.
Допустим, в наш кишечник попала глюкоза или какая-нибудь другая гексоза. Из тонкой кишки она всасывается в кровь, а из толстой нет. В толстой кишке гексозу едим не мы, а наши кишечные микробы. Они ее сбраживают, и в результате, например, из глюкозы получаются короткоцепочечные жирные кислоты и газы:
Оказывается, что точно такой же процесс протекает в рубце одном из отделов четырехкамерного желудка жвачных животных. Для полезных микробов, живущих в анаэробных условиях желудка жвачных и толстой кишки всеядного человека, это хотя и малоэффективный, но единственный доступный способ добыть энергию для поддержания своей жизни.
В результате накапливаются в большом количестве короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК), которые потом организм утилизирует. Общее стехиометрическое уравнение реакции для жвачных и человека одно и то же:
34,5С6Н12О6 = 64КЖК+ 23,75СН4+ 34,23CO2 + 10,5Н2О
Разумеется, запах кишечных газов у людей иной, чем у скота, и, кстати сказать, у каждого индивидуален. Но это зависит от многочисленных присутствующих в этих газах «отдушек» и сейчас к делу не относится.
Несмотря на общую стехиометрию уравнений, ферментация у жвачных и у человека идет по-разному. У скота этот процесс намного интенсивнее, жвачные животные способны сбраживать целлюлозу, чего не может делать человек. Оно и понятно. Ведь без этого корова или овца просто умрет от голода, а у нас с вами ферментация служит не столько для питания как такового, сколько для поддержания жизни наших сожителей микробов в кишечнике, и уже опосредованно через них для регуляции общего обмена веществ.
Кстати, взгляните еще раз на уравнение реакции. Первое, что бросается в глаза, это явно выраженный кислотный характер ее продуктов. В результате ферментации содержимое и рубца жвачных, и толстой кишки человека подкисляется. Показатель кислотности стула снижается.
Однако искушенный в человеческой физиологии читатель резонно заметит, что глюкоза, о которой шла речь выше, до нашей толстой кишки не доходит. Все верно: и сахар, и мед, и другие сладости целиком всасываются в кровь еще в верхних отделах кишечника. Молочный сахар (лактоза) усваивается у разных людей по-разному, а некоторые его вообще не воспринимают (кто интересуется подробностями, может прочесть статью В.И. Максимова в "Химии и жизни", 1994, N4). Понятно, что капризная лактоза никак не может стать регулятором кишечного здоровья для всех людей без исключения, и останавливаться на ней мы не будем.
А вот о чем стоит поговорить, так это о крахмале.
Как известно, крахмал состоит только из остатков глюкозы, которые при гидролизе этого полимера превращаются в полноценные ее молекулы. Они в основном всасываются в тонкой кишке, но часть крахмала все-таки доходит и до толстой. Соотношение этих частей зависит от многих причин и может даже оказать роковое влияние на судьбу человека. В последнее время в разных странах проводят специальные исследования по усвояемости крахмала человеком в деталях изучают, как он расщепляется в кишках, как всасывается в кровь глюкоза и так далее. давайте вспомним поподробнее, что же такое крахмал.
В нем присутствуют сразу два типа полисахаридов: амилоза, линейный полисахарид с альфа-1,4-связями, и амилопектин, разветвленный полисахарид, в котором цепи типа амилозы (только покороче) соединены между собой дополнительными альфа-1,6-связями. Кстати, целлюлоза тоже линейный полисахарид, подобный амилозе, и остатки глюкозы в нем тоже соединены 1,4-связями, только иной геометрической конфигурации. И крахмал, и целлюлоза, даже их фрагменты любой длины в кровь не всасываются. Для этого необходим их полный гидролиз до чистой глюкозы.
В человеческом организме крахмал гидролизуют последовательно два фермента: альфа-амилаза и альфа-глюкозидаза. Первый расщепляет крахмал до коротких фрагментов мальтодекстринов, второй дробит их до глюкозы. А вот для гидролиза целлюлозы своих ферментов у человека нет. Поэтому она транзитом проскакивает через тонкую кишку и попадает в толстую.
Туда же, в толстую кишку, проходят и некоторые инородные фрагменты крахмала например, с фосфоэфирными связями: амилаза и глюкозидаза их одолеть не в силах. Кроме того, глюкозидазы с большим трудом расщепляют фрагменты молекулы крахмала с альфа-1,6 - связями (изомальтодекстрины), и те тоже большей частью отправляются в толстую кишку на радость тамошним микробам.
В природе крахмал существует в структурированной форме, то есть цепи амилозы и амилопектина не торчат в разные стороны и не перепутываются, а уложены совершенно определенным способом (как в кристаллах) и образуют так называемые крахмальные зерна. В таком виде крахмал может не поддаваться действию ферментов человека и целиком отправляться в толстую кишку.
Кстати, индейцы, не зная химии, дошли до этого эмпирическим путем: сначала попробовали есть сырой картофель, а потом, убедившись, что толку от него мало, начали его печь и варить и почувствовали, что в такой ипостаси он утоляет голод несравненно лучше. Это уже потом глупые бледнолицые кормили сырым земляным яблоком своих подопытных крыс и мышей и пришли к точно такому же выводу. Сырой картофельный крахмал даже стал эталоном полностью неабсорбируемого (не перевариваемого в тонкой кишке) полисахарида. Вареный же крахмал усваивается в тонкой кишке почти целиком.
Изменения крахмала во время варки (или другой тепловой обработки) называют желатинизацией. Его структура при этом утрачивает упорядоченность, создается аморфный гель. Человек ест почти исключительно такой желатинизированный крахмал. Одно из немногих исключений бананы. В принципе можно всю жизнь питаться одними бананами, только, чтобы не ходить постоянно голодным, есть их надо много, ибо банановый структурированный крахмал тоже в значительной степени проскакивает в толстую кишку непереваренным. Не зря южные народы взяли за привычку жарить даже сладкие бананы, которые европеец съест сырыми. А еще существуют бананы, которые без термической обработки просто невкусные.
Селекционеры (по заданию диетологов) вывели такие сорта кукурузы, в которых исходно повышено до 50 - 80% содержание амилозы. В крахмале прежних сортов королевы полей» амилозы было не больше 25%, и их зерна на 95% переваривались в тонкой кишке человека. В результате перевариваемость кукурузного крахмала в верхних отделах кишечника снизилась до 70%, и все остались довольны и любители кукурузы, и микробы, населяющие их толстую кишку.
Между прочим, с белым хлебом такой селекционный фокус не удался, пшеничный крахмал весь переваривается в тонкой кишке. Если хлеб кушать без масла.
А если с маслом то часть пшеничного крахмала все-таки успевает проскочить в толстую кишку непереваренной. Жир затрудняет работу альфа-амилазы. Это насчет диет для похудания. Похудеет ли человек, полностью отказавшись от животных и растительных жиров, вопрос другой, но вот проблемы своим кишечным микробам он создаст наверняка.
Постоянные читатели "Химии и жизни", наверное, обратили внимание на то, что мы в своих статьях постоянно проводим золотую мысль экс-министра финансов Лифшица: о том, что надо делиться. Действительно, чтобы быть здоровым и жить долго, необходимо делиться своей пищей с обитателями нашей толстой кишки микробами. Жадность еще никого до добра не доводила. Да и надо им, микробам, не так много по разным оценкам, от 2 до 20% попадающего к нам в рот крахмала. Но даже если вам жалко крахмала, то микробы не привередливы они за любые пищевые волокна скажут спасибо. Одним словом, ешьте белый хлеб с маслом (а отрубяной без масла), побольше фруктов и овощей, особенно бобовых.
А еще (только не морщите нос и не делайте возмущенного лица) возьмите индикаторную бумажку и померяйте рН своего стула. Аккуратно приложите ее к тому, чем вы раз в сутки украшаете унитаз, дайге бумажке хорошенько промокнуть, а потом сравните ее обратную сторону с индикаторной шкапой. Если рН окажется щелочным, то советуем, не откладывая, сходить к врачу.
В.И. Максимов, доктор
биологических наук
В.Е. Родоман, доктор
медицинских наук