Научно установлено: ешьте сайру!

Физиология под микроскопом

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), необходимые животным и человеку, но не синтезируемые в их организмах, называют незаменимыми. К ним относятся в частности линолевая и альфа-линоленовая кислоты — ЛК и АЛК.

Сами по себе эти кислоты не играют особой роли в организме человека (хотя они сжигаются и дают энергию). Но они необходимы для образования физиологически значимых длинноцепочечных ПНЖК — это арахидоновая кислота (АРК), эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) и докозагексаеновая кислота (ДГК).

Как правило, чем сложнее функция органа, тем больше длинноцепочечных ПНЖК содержится в клетках тканей, составляющих данный орган. Например, в клетках серого вещества коры головного мозга здорового человека содержится 13% ДГК и 9% АРК, а содержание ДГК в сетчатке достигает 20%, это наивысшее значение для человеческого тела. ДГК является основной полиненасыщенной жирной кислотой в нервных клетках.

Физиолого-биохимическая роль АРК и ЭПК состоит в том, что они являются биохимическими предшественниками синтеза эндогормонов. Причём из арахидоновой кислоты синтезируются, в основном, эндогормоны, которые вызывают сужение кровеносных сосудов, усиливают слипание тромбоцитов (что приводит к повышению артериального давления, образованию тромбов и закупорке сосудов), запускают воспалительный процесс и индуцируют боль, вызывают спазмы бронхов и секрецию слизи.

Из эйкозапентаеновой кислоты получаются эндогормоны, обладающие противоположными свойствами — они вызывают расширение кровеносных сосудов, препятствуют слипанию тромбоцитов, обладают противовоспалительным эффектом, являются антиаллергенами и расширяют бронхи.

При этом синтез из АРК и ЭПК эндогормонов, обладающих противоположным действием на организм, обеспечивается одними и теми же ферментами.

Таким образом, если в клетках организма имеется избыток АРК, то это приводит к опасным заболеваниям, прежде всего сердечно-сосудистым, к воспалению, отекам, аллергии и боли. Если же в них содержится достаточное количество ЭПК, то ферменты, «отвоёванные» у АРК, производят из ЭПК благоприятные для здорового организма эндогормоны, осуществляющие регуляцию воспалительных и аллергических реакций, артериального давления. Следовательно, чтобы не прибегать к лекарствам, необходим определённый баланс производных АРК и ЭПК в организме.

Незаменимая кислота

Механизмы действия каждой отдельной ПНЖК в организме человека были открыты сравнительно недавно: менее 40 лет назад. А 70 лет назад было эмпирически установлено, что нормальный рост и развитие животных невозможны без жирных кислот, получивших название омега-6 (ЛК, АРК) и омега-3 (АЛК, ЭПК и ДГК); и те и другие отнесли к «витамину F» — от английского Fat, жир — поскольку особая роль каждой из них не была известна. Надёжные же методы, позволяющие отличать одну кислоту от другой в их смеси, получили широкое распространение ещё позднее — в середине 90-х годов прошлого века, т.е. менее 20 лет назад.

Пока учёные вели эти свои исследования, во второй половине XX века начала угрожающе расти смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и в индустриально развитых западных странах вышла на первое место среди смертности от всех остальных заболеваний. Например, в России в 1995-2009 гг. ежегодно от болезней системы кровообращения умирали около 1 млн 200 тыс. чел., тогда как от внешних причин (убийства, самоубийства, отравление алкоголем, транспортные происшествия и т.д.) — около 300 тыс. чел., от раковых заболеваний — также около 300 тыс. чел. То есть летальный исход от сердечно-сосудистых заболеваний в России составлял в последние два десятилетия более 55 % от всей смертности. К сожалению, по этому печальному показателю наша страна занимает первое место в мире.

Сердечно-сосудистые заболевания уже давно связывают с содержанием липидов в крови. Если ранее медики обращали внимание на содержание «витамина F» — общей суммы ПНЖК (ЛК, АЛК, АРК и др.), то в последние десятилетия исследовалась роль каждой из этих групп.

Ещё в середине 1970-х годов было обнаружено, что в плазме крови у гренландских эскимосов, среди которых сердечно-сосудистые заболевания почти отсутствуют, содержится значительно меньше омега-6 кислот и значительно больше омега-3, чем у населения стран Западной Европы. А вот содержание холестерина, ранее считавшегося главным фактором риска, в крови у эскимосов и европейцев практически одинаково.

Исследования доказали, что повышенное потребление омега-3 достоверно (почти в 10 раз!) снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты и их пищевые источники способствуют выздоровлению и на 35% снижают смертность среди людей, перенесших эти заболевания.

Очевидно, механизм благоприятного влияния ЭПК на функционирование кровеносной системы заключается в повышении синтеза эйкозаноидов, расширяющих сосуды, снижающих тромбообразование, артериальное давление и воспаление. Полезное воздействие ДГК, вероятно, состоит в обеспечении эффективного проведения сигналов в нервных клетках, препятствующих аритмии и спазмам сердца и сосудов.

Хотя не ясно, какой из этих механизмов является ведущим, необходимость ЭПК и ДГК для поддержания здоровья сердечно-сосудистой системы — доказанный медицинский факт. В настоящее время для определения риска сердечно-сосудистых заболеваний предложен омега-3 индекс, представляющий собой процент ЭПК+ДГК от суммы ЖК в клетках красной крови (эритроцитах). У пациентов с омега-3 индексом <4% риск этих заболеваний в 10 раз выше, чем у пациентов с индексом >8%.

Cбалансированная диета

Соотношение омега-6 и омега-3 кислот тоже имеет важнейшее значение для кровеносной системы. Например, у населения США и Европы в клетках крови (тромбоцитах) содержание арахидоновой n-6 кислоты почти в три раза выше, а содержание n-3 эйкозапентаеновой кислоты в 16 раз ниже, чем у эскимосов Гренландии. Соотношение n-6:n-3 у населения этих стран различается в 50 раз, и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в США и Европе почти в 7 раз выше, чем в Гренландии. Население Японии, занимающее по показателям количества и соотношения n-6 и n-3 ПНЖК в крови промежуточное положение, имеет и промежуточное значение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний: около 12% от общей смертности по сравнению с 45% в США и 7% в Гренландии.

На основании многолетних клинических исследований и эпидемиологических наблюдений, охвативших несколько сотен тысяч человек, Всемирная организация здравоохранения и ряд национальных медицинских организаций рекомендовали для предотвращения сердечно-сосудистых заболеваний ежедневное потребление 500–1000 мг ЭПК+ДГК на человека с соотношением не выше 2:1–3:1.

Однако в современных обществах так называемого западного типа, т.е. в большинстве индустриально развитых стран, соотношение n-6:n-3 в продуктах питания составляет в настоящее время 15:1 – 25:1. Этот показатель начал существенно увеличиваться со второй половины XX века в связи с модернизацией сельского хозяйства и преобладанием мясной продукции, выращиваемой на кормах, богатых зерном с высоким содержанием омега-6. Тенденция увеличения n-6:n-3 в продуктах питания продолжается до сих пор. Например, в Европе потребление n-6 линолевой кислоты за последние двадцать лет возросло на 50%.

Виды продуктов с высоким уровнем тех или иных ПНЖК перечислены в табл. 1. Как следует из приведённых данных, в подсолнечном масле очень высокое соотношение n-6:n-3 кислот. В оливковом масле данное соотношение более благоприятно, но это масло вытесняется с рынка более дешёвым подсолнечным даже в таких средиземноморских странах, как Испания и Португалия. Неблагоприятно высокие соотношения n-6:n-3 имеются в пшенице, а также в курином мясе и куриных яйцах, если этих птиц кормят зерном. В мясе, особенно в баранине и говядине, соотношение омега-6 и омега-3 кислот фактически идеально, и даже в свинине оно относительно невелико.

Однако если мясо пожарить на подсолнечном масле, то n-6:n-3 резко увеличится до 20, как, например, в популярном в западных странах гамбургере. Для достижения благоприятного соотношения n-6:n-3 в пище необходимо употреблять больше зелёных растений и рыбы.

Чего не знают будущие мамы

Во время внутриутробного развития человеческий плод получает ДГК из организма матери. При этом получает целенаправленно: скорость переноса ДГК через плаценту в три раза выше, чем АРК. В связи с этим содержание ДГК в плазме крови матери снижается в два раза. Схожее явление обнаружено у рыб: во время вынашивания икры, имеющей чрезвычайно высокий уровень накопления ДГК, содержание данной кислоты в мышцах рыбы уменьшалось почти в два раза.

В период грудного вскармливания ребёнка запасы ДГК в организме матери также продолжают истощаться. ДГК избирательно поглощается именно клетками мозга, а также нервной системы и органов зрения. По некоторым оценкам, в мозге человека ежесуточно расходуется 2–8% ДГК, и эти потери должны восполняться организмом.

Недостаток ДГК в диете матери и ребёнка приводит к снижению способностей к обучению, зрительной активности, психомоторных функций детей. Дефицит ДГК у взрослых вызывает повышенный риск депрессии, шизофрении, агрессии, слабоумия и прочих нервных расстройств, включая болезнь Альцгеймера. Для профилактики нервных расстройств и психических заболеваний Американская психиатрическая ассоциация рекомендует ежедневное потребление не менее 1 г омега-3.

Прокормит ли нас планета

Наземные растения не способны синтезировать ЭПК и ДГК. Эти незаменимые ПНЖК синтезируются лишь некоторыми видами микроводорослей, а дальше по пищевой цепи передаются к беспозвоночным и рыбам. То есть основной источник ЭПК и ДГК в Биосфере — водные экосистемы. Один из актуальных вопросов — хватает ли ПНЖК, синтезируемых в водных экосистемах, для обеспечения всех нуждающихся в них животных и человека?

Согласно глобальным расчётам, вклад Мирового океана в общий поток ПНЖК из воды на сушу в 25 раз ниже, чем вклад континентальных водоёмов — озёр и рек. Этот удивительный на первый взгляд факт объясняется очень просто: для расчёта потоков важна не площадь водоёма, а длина его береговой линии, то есть длина границы контакта вода-суша. Глобальная длина береговой линии океана составляет 594 000 км, тогда как суммарная береговая линия сотен миллионов малых и больших озёр имеет длину около 35 млн км, т.е. почти в 60 раз больше.

Впрочем, эти рассуждения о длине береговой линии и ведущей роли внутренних водоёмов в снабжении наземных экосистем ПНЖК касаются только природных сообществ. Человек, вооружённый современными техническими средствами, добывает основное количество ПНЖК из океана.

В среднем поток ЭПК+ДГК на единицу площади наземных экосистем составляет от 2,5 до 11,8 кг на 1 км²в год, а потребности всеядных грызунов оцениваются в 6,5 кг на 1 км² в год. Таким образом, в среднем продукции омега-3 хватает, чтобы обеспечить потребности даже самых активных и многочисленных наземных животных. Но всё же крайнее значение может быть и ниже «прожиточного минимума», тем более что обычно в экосистемах потребляется не вся продукция, а лишь непосредственно доступная.

По данным ООН, каждый человек на планете потребляет в среднем 16 кг рыбы и морепродуктов в год, включая аквакультуру, то есть искусственно выращенную продукцию. Среднее содержание ЭПК+ДГК в биомассе рыб и беспозвоночных составляет 2 мг на 1 г. Отсюда легко подсчитать, что ежесуточное среднее потребление ЭПК+ДГК человеком составляет около 0,1 г, тогда как требуется 1 г, т.е. в 10 раз больше. Отсюда следует неутешительный и тревожный вывод: человечество испытывает большой дефицит физиологически важных длинноцепочечных омега-3.

Однако, по мнению экспертов, вылов рыбы человеком в глобальном масштабе достиг своего максимального предела — 100 млн т в год — и не может быть существенно увеличен.

«Красная книга» водоёмов

Если вылов рыбы увеличить нельзя, то напрашивается, казалось бы, очевидное решение: необходимо наращивать искусственное воспроизводство рыб и водных беспозвоночных — аквакультуру. Действительно, во многих странах мира продукция аквакультуры увеличивается быстрыми темпами и по некоторым оценкам уже составляет почти половину от мировых уловов: около 50 млн т.

При всей важности аквакультуры имеются два потенциальных ограничения её чрезмерного роста. Первое связано с негативным воздействием аквакультуры на природные экосистемы. Понятно, что для аквакультуры используются участки морей, озёр и рек, в которых также нагуливается и добывается «дикая» рыба, всё ещё составляющая основу нашего рациона. В результате идёт мощное органическое и биологическое загрязнение водоёмов, последствия которого для природных экосистем ещё до конца не выявлены.

Во-вторых, для роста и развития рыбе тоже необходимы ПНЖК, при недостатке которых не развивается мозг, глаза, малёк становится неспособным к питанию и т.д. Поэтому важнейшее условие для высокопродуктивной аквакультуры — наличие кормов, богатых ПНЖК. Эти корма производятся из беспозвоночных и рыб, добываемых из природных экосистем. Например, аквакультура сёмги в Норвегии потребляет больше биомассы, чем производит. Получается своеобразный замкнутый круг.

В настоящее время предпринимаются шаги для искусственного производства ЭПК и ДГК вне природных водоёмов: в промышленной культуре микроводорослей, а также путём выращивания генетически модифицированных высших растений. Однако экономические перспективы этих мероприятий пока не ясны. Уже сейчас полноценный сбалансированный корм — один из самых затратных компонентов аквакультуры. Стоимость рыбы, выращиваемой на искусственно произведённых кормах, может оказаться не по карману массовому потребителю.

Предстоит изучить все эти варианты и выяснить, какой из них наиболее выгоден для человека с точки зрения получения максимальной продукции незаменимых длинноцепочечных омега-3 ПНЖК. Подобная научная задача ставится впервые в мировой практике.

Всем хорошо известно, что существует Красная книга, содержащая перечень особо охраняемых видов животных и растений. Следует создать подобный перечень («красную книгу») водных экосистем, являющихся наиболее важными источниками необходимых человеку ПНЖК и подлежащих особой охране.

Вполне демократичный обед

Пищевая ценность конкретных рыб по содержанию ЭПК+ДГК может различаться более чем в 40 раз.

Наибольшей пищевой ценностью в этом отношении обладают морские пелагические рыбы (сельдь, сардина, мойва) и крупные лососевые (сёмга, горбуша, нерка), питающиеся мелкой пелагической рыбой. Морские придонные рыбы (например, камбала), как и почти все пресноводные рыбы, содержат относительно мало ПНЖК. Рыба, вылавливаемая в африканских озёрах, а именно тиляпия, нильский окунь, викторианский сомик, содержит чрезвычайно мало ПНЖК, и её потребление в пищу не может обеспечить рекомендованные суточные дозы ЭПК и ДГК.

Однако все обсуждаемые данные относятся к сырой рыбе. В большинстве стран сырая рыба употребляется в пищу достаточно редко. Возникает вопрос: как та или иная кулинарная обработка рыбы влияет на содержание в ней ЭПК и ДГК?

Удивительным оказался тот факт, что даже в консервах содержание ЭПК и ДГК в рыбе не только не снижается, но, наоборот, увеличивается. Увеличение происходит потому, что при консервировании из рыбы уходит часть воды и лёгких кислот, а ПНЖК как были, так и остаются в клеточных мембранах. Кстати, жир, который вытекает из рыбы, почти не содержит ЭПК и ДГК, так что человеку следует употреблять в пищу именно мясо рыбы.

Как видно из таблицы, лидером по содержанию ПНЖК является консервированная сайра: чтобы получить необходимый 1 г ЭПК+ДГК, человеку достаточно съесть всего около 40 г этого продукта. Важно отметить, что и большинство других видов рыб, присутствующих на наших прилавках, при традиционных способах приготовления являются ценным источником физиологически значимых длинноцепочечных омега-3 ПНЖК.

СФ