Роль балластных веществ, поступающих в организм с пищей, чрезвычайно важна и в первую очередь – для правильного пищеварения. Эти вещества представляют собой в основном природные высокомолекулярные соединения – углеводы и лигнины, причем известно более двадцати веществ такого типа. потребляемых с пищей. Обычно они представлены пищевыми волокнами, и типичными примерами являются лигнин, альгинаты, пектин, целлюлоза, клетчатка. Балластные вещества содержатся только в растительных продуктах и делятся на две группы – нерастворимые и растворимые, и каждая группа играет свою роль в процессе пищеварения. Пищеварительные ферменты человека не в состоянии расщепить эти балластные макромолекулы для дальнейшего их усвоения организмом, но это эффективно проводят ферменты бактериальной флоры кишечника, что обеспечивает частичное усвоение балластных веществ.
Общепринято, что роль балластных веществ состоит не только в многочисленных функциях типа замедления скорости пищеварения (и улучшения усвоения питательных компонентов), связывания и выведения ряда веществ (например, желчных кислот с понижением уровня холестерина), предотвращения хронических и опасных (например, онкологических) патологий кишечного тракта, но и в регулировании нормального веса человека. Последнюю роль обычно объясняют связыванием воды нерастворимыми волокнами с их разбуханием и заполнением кишечника, что приводит к «чувству сытости» посредством гормональной сигнальной системы и исключению желания дополнительного питания. Однако, по сведениям информационно-аналитического отдела детской поликлиники «Маркушка», недавно были получены результаты, существенно изменяющие такой механизм регулирования аппетита и нормального веса балластными молекулами. Результаты исследования, проведенного на лабораторных мышах группой британских ученых под руководством Гэри Фроста (Gary Frost) из университета Imperial College London (Великобритания), были опубликованы в научном междисциплинарном журнале Nature Communications в апреле 2014 года.
Лабораторные исследования, проведенные на мышах, выявили необычную роль бактериальной флоры кишечника (прямой кишки), ферменты которой расщепляют трудноусваиваемые молекулы балластных веществ с образованием короткоцепочечных производных уксусной кислоты. Последние через кровеносную систему поступают в участок головного мозга, регулирующий чувство аппетита, и обеспечивают его подавление (то есть фактически эти производные уксусной кислоты выполняют роль сигнальных молекул).
По мнению авторов, это указывает на возможность существования нового, до сих пор не известного, механизма регулирования нормального веса организма человека. Ранее считалось, что употребление с пищей трудно усваиваемых растительных компонентов приводит к выделению определенных гормонов, понижающих аппетит посредством воздействия на участки головного мозга, ответственные за чувство голода. Настоящее исследование показывает, что может существовать гормонально-независимый путь регулирования чувства голода и аппетита. Хотя желудочно-кишечный тракт человека (как и у мышей) не в состоянии усваивать нерастворимые балластные вещества типа целлюлозы и ее производных или лигнина, некоторые водорастворимые балластные молекулы типа инулина (полисахарид, полимер D-фруктозы) и пектина могут быть субстратами для некоторых видов бактериальной флоры кишечника. Бактериальная флора использует такие молекулы в качестве источника энергии для жизнедеятельности и при их расщеплении выделяет производные уксусной кислоты.
Эксперименты проводились на двух группах мышей, которым предлагался корм, богатый жирами, с равной для каждой группы калорийностью. Но корм первой группы содержал в качестве балластного компонента целлюлозу, а второй группы – инулин. Наблюдения в течение 8 недель показали, что мыши из второй проявляли меньший аппетит, и прибавка в весе у них была заметно меньше. В дальнейших экспериментах в корм второй группы добавляли производные уксусной кислоты и инулин, имеющие изотопные углеродные метки. В результате изотопного анализа было установлено, что производные уксусной кислоты сначала поступают в кровь, а затем достигают участков головного мозга, ответственных за регулирование аппетита.
Люди в мегаполисах и индустриальных областях ежедневно потребляют с пищей в среднем 10-20 граммов балластных веществ, тогда как нормой должно быть 30-35 граммов. Потребность в балластных веществах у детей зависит от возраста, но как указывают врачи детские гастроэнтерологи, эти компоненты обязательно должны присутствовать в рационе питания ребенка. Низкое потребление балластных компонентов, излишне высокая калорийность питания и недостаток двигательной активности являются основными факторами, приводящими к излишнему весу и ожирению. По мнению авторов, в случае надежного подтверждения нового механизма регулирования аппетита и для человека, можно рассчитывать на разработку новых терапевтических препаратов для эффективного снижения или регулирования веса.
Детские гастроэнтерологи – детская поликлиника «Маркушка» (Москва).
