В университете Миннесоты физиолог Ансель Киз заведовал исследовательским институтом. Он был настолько большим, что размещался на футбольном стадионе. Изначально в рамках программы физического воспитания объектами исследования ученого были спортсмены. Хотя Лаборатория физиологической гигиены начинала с малого, в течение десятилетий она постепенно расширилась до двух тысяч квадратных метров. В импровизированных помещениях Киз усердно изучал влияние питания на здоровье, закладывая основу для современной нутрициологии.
Киз родился в 1904 году в Колорадо-Спрингс. Его родителями были два подростка без высшего образования. Ребенок стал объектом долгосрочного исследования Льюиса Термана, в котором приняли участие 1500 «детей-гениев». Куда только беспокойный, мятежный дух Киза не заводил его в юности: он работал и лесорубом, и продавцом в сетевом магазине Woolworth, и нефтяником на борту судна S. S. President Wilson. На протяжении нескольких долгих жарких месяцев он даже укладывал гуано летучих мышей в мешки в пустыне Аризоны. В конце концов Киз окончил колледж, получил степень доктора биологии в Беркли, поработал научным сотрудником в Гарварде и в клинике Майо, после чего поселился в Миннеаполисе.
В конце 1940-х годов физиолог переключил свое внимание на тщательно подобранную группу мужчин из Миннеаполиса, которые приходили в его лабораторию для периодического медицинского осмотра. У них был небольшой избыточный вес, и все они приходили на обследование в костюмах. Где-то четверть мужчин были состоятельными людьми, президентами или вице-президентами известных компаний. Они отличались хорошим аппетитом и частенько умирали раньше времени от сердечно-сосудистых заболеваний. Если в 1920-х годах болезни сердца были относительно редким явлением, то к середине века они стали все чаще поражать мужчин среднего возраста, став основной причиной смерти. Президент страны Дуайт Эйзенхауэр также перенес несколько сердечных приступов.
Киз взял кровь у бизнесменов из Миннесоты и обнаружил высокий уровень холестерина, который, как он подозревал, и был главным виновником проблем с сердцем. Липидная гипотеза начала завоевывать признание, и ученые согласились, что повышение уровня холестерина в крови увеличивает вероятность сердечного приступа. Но какие продукты, задавался вопросом Киз, могут вызвать повышение уровня холестерина?
В то время зарождающаяся наука о питании была известна в основном благодаря открытию витаминов, однако несколько врачей уже начали проводить официальные эксперименты для выявления связи между питанием и болезнями. Киз был впечатлен работой Уолтера Кемпнера, врача из Университета Дьюка, который назначал пациентам с гипертонией и сердечно-сосудистыми заболеваниями диету, состоявшую главным образом из белого риса и фруктов. Кемпнер писал, что состояние большинства из них улучшалось, а уровень холестерина в крови снижался. Между тем интерес физиолога не ограничивался одним только уровнем холестерина: его волновали куда более глубокие вопросы о связи питания и здоровья. Сам того не зная, своей работой он впервые в истории предпринял попытку разобраться, как рацион питания может влиять на развитие воспалительных заболеваний.
В 1951 году Киз взял академический отпуск и вместе с женой Маргарет, которая была биохимиком и помогала ему с исследованиями, отправился в Англию, в Оксфорд. На международной конференции в Риме итальянский физиолог Джино Бергами сказал Кизу, что в Неаполе, где он практикует, «болезни сердца не являются проблемой». Кизу не терпелось выяснить, так ли это. Он погрузил лабораторное оборудование в свой маленький автомобиль и в 1952 году вместе с Маргарет отправился в Неаполь в качестве гостей Неаполитанского университета. В лютую метель они прибыли в Швейцарию и сели там на поезд, который через двадцатикилометровый тоннель через Альпы довез их до итальянского города Домодоссола. Здесь они под легкий бриз и пение птиц впервые в жизни насладились настоящим эспрессо. Позже Киз написал про этот день: «Мы ощущали тепло, не только от палящего солнца, но и от людей вокруг, – это чувство не покидало нас по всему Средиземноморью, этому огромному пространству от Гибралтарского пролива до края Европы». В Неаполе Киз измерил уровень холестерина в крови у пожарных и других городских служащих. Он обнаружил, что у них он был намного ниже, чем у бизнесменов из Миннесоты. Итальянский коллега его не обманул: в государственных больницах болезни сердца являлись большой редкостью, что было крайне необычно.
На самом деле, в Южной Италии самый высокий в мире процент людей, доживших до ста лет.
Киз пробовал простую пищу, которой питались обычные неаполитанцы: суп минестроне, бесконечные разновидности пасты, подаваемой с томатным соусом (иногда с добавлением сыра или кусочков мяса), сытные блюда из фасоли, свежеиспеченный хлеб, огромное количество овощей и небольшие порции рыбы или мяса один-два раза в неделю. На десерт неизменно были свежие фрукты – другие сладости приберегали для особых случаев. По сравнению с американцами в рационе жителей Южной Италии было минимум мяса, молочных продуктов и яиц. При этом употребляемое ими мясо, как отметил Киз, принципиально отличалось от того, что ели в Америке. Большой популярностью пользовалась треска, и местные жители с недоверием относились к любой рыбе, которая не была исключительно свежей. Курицы были старыми и тощими, их шкурки желтели от каротина из натуральных кормов. Вместо больших мраморных бифштексов, которые уплетали в Миннесоте, здесь предпочтение отдавалось постному мясу, – прежде всего телятине, которая была гораздо менее жирной, чем мясо старых животных. Жирные полоски бекона заменяло прошутто – тонко нарезанная сыровяленая ветчина, которая больше всего ценилась в стране.
Были, однако, и исключения. Так, Киз выяснил, что состоятельные мужчины из делового клуба в Неаполе – в отличие от пожарных, продавцов, грузчиков и сталеваров – употребляли в пищу больше мяса и молочных продуктов. Уровень холестерина в их крови был высоким и соответствовал показателям, обнаруженным у бизнесменов из Миннесоты. Они умирали от болезней сердца в комфортабельных частных клиниках. Эти люди несколько раз приглашали Киза на роскошные обеды из нескольких блюд. Сидя у подоконника в Неаполитанском университете, здании XIX века с внутренним двором, пальмами и скульптурными садами, он строил планы амбициозного и грандиозного исследования[35], самого первого в своем роде, чтобы проверить давно появившуюся у него догадку о тесной связи питания и болезней.
Знаменитое ныне «Исследование семи стран» Киза стартовало в 1958 году, всего через год после того, как организаторы Фрамингемского исследования объявили о своих первых важнейших выводах о факторах риска сердечно-сосудистых заболеваний. Подобно Фрамингемскому исследованию, «Исследование семи стран» являлось обсервационным. Целью Киза было записать, чем питались здоровые мужчины и женщины по всему миру, а также собрать у них дополнительные данные, такие как кровяное давление и уровень холестерина. Последующие годы он продолжал наблюдать за участниками эксперимента с целью определить уровень сердечно-сосудистых заболеваний – или смертности – в каждой группе и установить, имеется ли корреляция между каким-то определенным рационом питания (или любым другим исходным показателем) и повышенным риском болезней сердца.
В эпоху, когда еще не было коммерческих реактивных самолетов, компьютеров и интернета, Киз собрал международную команду сотрудников, группу известных ученых, которые сыграли решающую роль в успехе исследования. В общей сложности в нем приняли участие около двенадцати тысяч мужчин среднего возраста из США, Италии, Греции, Финляндии, Нидерландов, Японии и Югославии. Все испытуемые были из сельских районов или небольших общин. Внимание ученого к этим местам было продиктовано не только очевидными различиями в питании между странами, но также вопросами логистики и бюджета. Киз заручился поддержкой там, где у него были налажены контакты. Его интересовали страны, готовые предоставить финансирование и инфраструктуру, необходимые для завершения исследования, а также способные обеспечить межведомственное и правительственное сотрудничество. Без этого создание организованной медицинской системы и получение достоверных данных по переписи населения было невозможно. Киз осторожно относился к регионам, недавно оккупированным нацистами, поскольку, «длительное влияние войны и ее последствий на рацион питания многих стран нельзя игнорировать». Некоторые страны, такие как Франция, Швеция и Испания, отказались от участия в исследовании из-за отсутствия интереса, финансирования или того и другого. Ученый нашел «самую чистую» версию средиземноморского рациона в Португалии, однако диктатор этой страны не хотел, чтобы имя его государства было связано с «диетой бедняков», как ее называли некоторые.
Лаборатория Киза поставила перед собой задачу собрать «высококачественные, достоверные и наиболее релевантные рассматриваемому научному вопросу» данные. Так как в разных странах одни и те же болезни описывались по-разному, ученый разработал стандартизованный код для классификации медицинских диагнозов в рамках «Исследования семи стран» и настоял на том, чтобы электрокардиограммы отправлялись для анализа в Университет Миннесоты. Даже по современным стандартам он прилагал огромные усилия для получения максимально достоверных данных о питании. В исследованиях рациона ученые обычно полагаются на сведения участников об употребляемых продуктах. Киз же в дополнение к этому поручил диетологам взвешивать еду и напитки, употребляемые членами каждой группы, а также отправлять продукты в сублимированном виде в Университет Миннесоты для проведения химического анализа.
Во время своих путешествий по миру Киз вел тщательные записи[36]. В Японии, как и в Италии, болезни сердца были большой редкостью. Нобору Кимура, молодой японский кардиолог, ранее работавший в лаборатории Киза, собрал данные по десяти тысячам вскрытий, проведенных в его медицинской школе при Университете Фукуоки. Кимура показал, что сердца и артерии в его стране были в гораздо лучшем состоянии по сравнению с тем, что Киз привык наблюдать в Америке. Между тем японцы, переселившиеся в Калифорнию, ничем не отличались от коренных жителей Миннесоты. Овощи, рис, рыба и соевые продукты занимают центральное место в японской кухне. Примечательно, что в Японии был самый высокий уровень потребления соли на душу населения – во многом в связи с употреблением большого количества соевого соуса, – а уровень гипертонии и инсультов зашкаливал. Киз, вспомнив, что у крыс, которых кормили большим количеством соли, часто развивалась гипертония, посоветовал не злоупотреблять солью.
В Финляндии Киз с удовольствием ходил в сауну вместе с местными лесорубами. В отличие от бизнесменов из Миннесоты, это были сильные и подтянутые мужчины. Тем не менее, несмотря на завидное телосложение, у них был самый высокий уровень сердечных заболеваний и самая короткая продолжительность жизни во всей Европе. Ученый наблюдал, как они уплетали намазанные маслом огромные ломти сыра, запивая их пивом. К концу своей поездки он страшно соскучился по листовой зелени, овощам и фруктам.
Киз обратил внимание, что жировой состав рациона в Финляндии, Нидерландах и Америке резко отличался от того, чем предпочитали питаться в Италии и Греции. «Жир в этой стране, – писал исследователь о Средиземноморье, – получали из оливок. Сливочного масла тут почти не знали, а молоко применяли главным образом в кулинарии. Другое дело – оливковое масло! Это был единственный вид жира, который использовался для приготовления пищи». На греческом острове Крит культура оливок имела четырехтысячелетнюю историю. В ходе археологических раскопок были обнаружены гончарные кувшины минойской цивилизации размером больше метра в ширину и под два метра в высоту. Огромные сосуды предназначались для хранения оливкового масла. Так называемое масло первого отжима, самое качественное и полезное, получали из свежесобранных оливок. В герметичных контейнерах, защищенных от света и тепла, масло находилось годами и часто использовалось в сыром виде для сохранения его нежного вкуса. Часть оливок попадала на стол в цельном виде. Взрослые съедали порядка шести штук каждый день, включая те, что использовались для приготовления пищи.
В большинстве регионов Средиземноморья от 15 до 20 % потребляемых суточных калорий приходилось на оливки и оливковое масло.
У крестьян был «высокожировой» рацион: примерно треть всех суточных калорий они получали с оливковым маслом. И тем не менее, подобно своим итальянским собратьям, они почти не знали болезней сердца. «Важным отличием американского рациона от средиземноморского, – размышляет Киз, – является большое количество невидимого жира насыщенного типа в мясе, молоке и других молочных продуктах». К насыщенным относятся твердые животные жиры, такие как сало и сливочное масло. Цепочки жирных кислот в насыщенных жирах содержат в основном одинарные связи и «насыщены» водородом. Многие растительные масла, включая оливковое, являются моно– или полиненасыщенными, то есть в их структуре отсутствует один или несколько атомов водорода (кокосовое и пальмовое масло, однако, являются насыщенными жирами).
Когда в рамках «Исследования семи стран» появились первые данные пятилетнего и десятилетнего наблюдения за пациентами, стало понятным, что возраст человека, уровень холестерина в крови, артериальное давление и курение коррелируют с риском развития сердечных заболеваний. На это указывали и другие исследования того времени, однако Киз первым обратил внимание на масштабы риска. Весь богатый гастрономический опыт, будораживший его чувства, был сведен к черно-белым печатным графикам, которые выделяли один-единственный элемент рациона, потребление которого стабильно росло параллельно уровню холестерина в крови и риску развития сердечно-сосудистых заболеваний, – это были насыщенные жиры. Киз полагал, что именно из-за особенностей питания американские мужчины в два раза чаще страдали от болезней сердца, чем их итальянские ровесники, и в четыре раза чаще, чем греки, японцы и югославы. Он подчеркнул, что ключевым фактором является тип потребляемого жира, а не то, сколько всего калорий в рационе приходилось на жир. Таким образом, был сделан вывод, что американцам следует употреблять меньше мяса и молочных продуктов, которые содержали большое количество насыщенных жиров, и больше продуктов растительного происхождения, а также ненасыщенных жиров, в изобилии содержащихся в оливках, орехах, семенах и авокадо.
Киз заметил, что насыщенные жиры, казалось, повышают уровень холестерина в крови гораздо больше, чем сам холестерин в рационе. В Кальяри, на итальянском острове Сардиния, многие семьи держали кур и часто ели яйца – один из самых богатых источников холестерина, «важного и замечательного вещества, не считая его прискорбной тенденции откладываться в стенках артерий», – писал Киз. Холестерин необходим для поддержания жизни и особенно важен для мозга и нервных клеток. Организм производит все необходимое, даже если в рационе полностью отсутствуют продукты, содержащие холестерин: почти все ткани в нашем теле способны его вырабатывать. Киз обнаружил, что у мужчин, которые съедали по одному яйцу в день, уровень холестерина в крови был ненамного выше, чем у тех, кто съедал не больше одного-двух в неделю. В одной своей более поздней работе он написал, что «с целью контроля уровня холестерина в сыворотке крови диетический холестерин нельзя полностью оставлять без внимания, однако зацикливаться на нем без толку». В состав средиземноморского рациона традиционно входит мало холестерина и насыщенных жиров, которые, как правило, содержатся в одних и тех же продуктах.
Подобно любому другому научному изысканию, «Исследование семи стран» столкнулось с определенным ограничениями, в том числе обусловленными его структурой. Так, предполагалось изучить связи между питанием и болезнями в широком диапазоне моделей питания, а не среди случайно отобранных когорт. А экстраполировать полученные результаты на всю популяцию за пределами временных и географических рамок исследования было не совсем правильно. Так, например, в середине XX века в рационе питания всех когорт было мало продуктов глубокой переработки, которые в наши дни широко распространены по всему миру.
Тем не менее «Исследование семи стран» помогло разработать важные инструменты для стандартизации изысканий в области питания. Коллеги Киза продолжают отчитываться о данных, собранных более чем за пятьдесят лет наблюдения за участниками этого исследования. С учетом множества других крупномасштабных обсервационных исследований, рандомизированных контролируемых испытаний диетических вмешательств, а также растущих данных о взаимосвязи между пищей, микробами и воспалением «Исследование семи стран» обратило внимание ученых на проблемы, связанные с употреблением большого количества насыщенных жиров.
Насыщенные жиры в рационе, как мы знаем теперь, связаны не только с высоким уровнем холестерина в крови, но и с воспалением, которое может способствовать развитию сердечно-сосудистых заболеваний.
Новые данные, включая эксперименты в чашках Петри и на животных, а также наблюдения и вмешательства с участием людей, указывают на то, что поведение макрофагов и других иммунных клеток может диктоваться типом употребляемого в пищу жира. Насыщенные жиры активируют NF-κB, стимулируя воспалительные молекулы, такие как IL‑6, CRP и TNF-α. Они подталкивают макрофаги к формированию инфламмасомы NLRP3, производящей десятки воспалительных молекул, включая цитокин IL‑1β. IL‑1β уже давно является мишенью для ученых, занимающихся исследованием хронических воспалительных заболеваний, таких как болезни сердца, диабет, рак, нейродегенеративные заболевания и артрит. Рацион питания с высоким содержанием пальмитиновой кислоты – наиболее распространенного насыщенного жира, содержащегося в таких продуктах, как масло, сыр, молоко, мясо и пальмовое масло, – повышают уровень IL‑1β в организме человека. Насыщенные жиры чаще, чем ненасыщенные, попадают в жировую ткань, где повышают концентрацию макрофагов и усиливают воспалительный потенциал жировой ткани. Кроме того, они воздействуют на ЛПВП, противовоспалительный «полезный» холестерин, нарушая его функцию, в результате чего он начинает только способствовать воспалению.
Жир в основном переваривается и всасывается в тонком кишечнике, однако часть его попадает в толстую кишку, где им питаются кишечные микробы. Избыток насыщенных жиров снижает видовое разнообразие микробиоты и способствует активному размножению воспалительных бактерий и увеличению уровня их метаболитов. Объевшиеся насыщенных жиров микробы вплотную приближаются к слизистой оболочке кишечника, вырабатывая мощные эндотоксины, такие как липополисахарид. Эти вещества, попадая в кровь, имитируют низкоуровневую бактериальную инфекцию, вызывая скрытое воспаление и повышенную проницаемость кишечной стенки.
Трудно примириться с мыслью о том, что насыщенные жиры тесно связаны с эволюцией человека и в то же время при своем переизбытке начинают раздражать нашу иммунную систему. В конце концов, насыщенные жиры входят в состав многих продуктов питания, в небольших количествах присутствуя в растительных жирах в оливках, орехах, семенах и авокадо. Примечательно, что не все насыщенные жиры одинаково вредные, и одни в большей степени способствуют воспалению, чем другие. Так, разновидность насыщенных жиров, преобладающая в горьком шоколаде, обладает гораздо меньшим воспалительным действием, чем те, что содержатся в бифштексе.
Степень воспаления напрямую зависит и от дозировки насыщенных жиров, а также от того, с какой пищей они употребляются.
В большинстве продуктов растительного происхождения насыщенных жиров содержится не много: здесь преобладают полезные ненасыщенные жиры, клетчатка, витамины, минералы, а также полезные нутриенты, известные как полифенолы. Содержащиеся в грудном молоке насыщенные жиры обеспечивают младенца столь необходимой ему легко усваиваемой энергией и дополняются противовоспалительными резолвинами. Что же касается большинства современных продуктов животного происхождения, то входящие в их состав насыщенные жиры, как правило, обладают противовоспалительным действием.
Разные жиры оказывают разное влияние на иммунную систему и, как следствие, на наше здоровье. Спустя десятилетия после начала «Исследования семи стран» Киза другой ученый помог подтвердить эту идею. В детстве у Уолтера Уиллетта обнаружились способности к выращиванию всевозможных растений. Он постоянно приносил домой наградные ленточки из местного ботанического клуба в Харте, штат Мичиган. В тринадцать лет мальчик потерял отца – человека, который всегда поощрял стремление Уиллетта к академическим успехам. Он стал жертвой рака мозга. Несколько лет спустя, поступив в Университет штата Мичиган, Уиллетт оплачивал свою учебу, выращивая сладкую кукурузу, помидоры и другие овощи на соседской ферме. В дальнейшем он оказался одним из самых уважаемых в мире исследователей в области питания, получив ученые степени по медицине и эпидемиологии. Свою карьеру Уиллетт продолжил на кафедре нутрициологии в Гарвардской школе общественного здравоохранения.
В 1980 году ученый начал собирать данные о пищевых привычках около ста тысяч медсестер, принявших участие в «Исследовании здоровья медсестер», тем самым положив начало одному из крупнейших эпидемиологических наблюдений в истории нутрициологии. Впоследствии он продолжил эту работу в рамках второго и третьего «Исследования здоровья медсестер». По результатам его изысканий были опубликованы тысячи работ, которые прояснили повсеместное влияние питания на развитие различных заболеваний. Он пролил свет на любопытные нюансы наличия жиров и углеводов в рационе, указав, что важную роль играют конкретные источники этих макронутриентов, чем вызвал гнев со стороны нутрициологов того времени. Тогда призыв воздержаться от потребления насыщенных жиров перерос в настоящую мантру о необходимости избегать всех жиров вообще. И люди послушно заменили продукты животного происхождения с высоким содержанием жиров очищенными углеводами и сахарами. Полученные Уиллеттом данные показали, что это была нездоровая тенденция. Что особенно важно, его данные подтвердили наблюдения Киза, в очередной раз продемонстрировав, что мононенасыщенные и полиненасыщенные жиры могут помочь предотвратить хронические воспалительные заболеваниями, включая главных убийц современности – болезни сердца и рак. Содержатся эти жиры в основном в продуктах растительного происхождения, таких как оливки, орехи, семечки и авокадо.
Среди множества растительных масел наибольшее внимание в медицинской литературе уделяется оливковому – основному источнику жира в традиционном средиземноморском рационе наряду с цельными оливками. Замена насыщенных жиров животного происхождения в рационе оливковым маслом способствует профилактике болезней сердца за счет снижения уровня вредного ЛПНП-холестерина и воспаления. Оливковое масло состоит в основном из мононенасыщенных жиров и содержит противовоспалительные полифенолы, такие как олеокантал. Подобно НПВС, олеокантал ингибирует ферменты циклооксигеназы.
Любимые жиры Уиллетта – это разнообразные орехи, которые он держит в своем ланчбоксе вместе с салатом и фруктами во время частых путешествий. Орехи содержат большое количество ненасыщенных жиров. Имеется множество данных, в том числе обсервационных и рандомизированных контролируемых исследований, которые указывают на то, что они защищают от многих хронических воспалительных заболеваний. В список можно включить болезни сердца, инсульт, рак и диабет, а также преждевременную смерть по любой причине. Ненасыщенные жиры снижают уровень холестерина и воспаления, особенно когда заменяют в рационе мясо, молоко, яйца и очищенные углеводы, опускают уровень таких биомаркеров воспаления, как CRP, IL‑6 и TNF-α. Они богаты клетчаткой, полифенолами, витаминами и минералами.
Ежедневное употребление небольшой горсти орехов может снизить риск развития хронических воспалительных процессов и способствовать продлению жизни.
В 1990-х годах в Бостоне врач Чарльз Серхан открыл неожиданную связь между некоторыми ненасыщенными жирами и резолвинами. Обнаружив резолвины у лабораторных мышей, он задумался о том, как именно организм создает эти ценные вещества. К его потрясению, сырьем для производства резолвинов и большинства других медиаторов разрешения оказались полиненасыщенные жиры омега‑3. Лабораторный корм, которым питались мыши, – серые гранулы, напоминающие экскременты, – был обогащен омега‑3 жирами.
Омега‑3 – это незаменимые жирные кислоты. Они жизненно необходимы, но в отличие от холестерина, который организм вырабатывает сам, омега‑3 можно получить только из пищи. Первоначально они образуются в растениях в процессе фотосинтеза, заполняют клеточные мембраны хлоропластов и помогают им собирать свет. Эти незаменимые жирные кислоты содержатся во многих растительных продуктах, таких как темная листовая зелень (особенно дикие сорта), грецкие орехи, семена льна, конопли и семена чиа. Омега‑3 жиры есть в большом количестве в водорослях и проходят свой путь по водной пищевой цепи, накапливаясь в таких морепродуктах, как устрицы, сардины и лосось. Все больше исследований демонстрируют важную роль омега‑3 жиров при целом ряде хронических воспалительных заболеваний.
Человеческий мозг, один из самых жирных органов в организме, жаждет омега‑3. Некоторые ученые предполагают, что недостаток этих кислот может провоцировать развитие аутизма и синдрома дефицита внимания. Омега‑3 способствуют разжижению крови, тем самым помогая предотвратить образование тромбов. Было доказано, что у пациентов с атеросклерозом они предотвращают сердечные приступы, инсульты и даже смерть. Ненасыщенные жирные кислоты уменьшают размеры атеросклеротических бляшек, как показывают визуализирующие исследования, и помогают стабилизировать их, снижая риск разрыва.
Популяционные исследования показывают, что более высокий уровень омега‑3 в рационе коррелирует с более низким риском смерти по любой причине.
Омега‑3 оказывают мощное воздействие на иммунную систему. Они подавляют регуляторы генов воспаления, такие как NF-κB, и активируют регуляторы противовоспалительных генов, помогая предотвратить миграцию макрофагов в жировую ткань как у животных, так и у людей, тем самым заглушая провоцируемое ими воспаление. Они снижают уровень воспалительных цитокинов и биомаркеров воспаления, таких как CRP, IL‑6 и TNF-α. Их метаболиты способны как уменьшать, так и полностью ликвидировать воспаление. Так, докозагексаеновая и эйкозапентаеновая кислоты, две омега‑3 жирные кислоты, необходимы для выработки резолвинов и других медиаторов, способствующих разрешению воспаления.
На протяжении многих лет омега‑3 жиры исчезали из нашего рациона. Так как они становятся прогорклыми быстрее, чем другие виды жиров, селекционеры часто отдают предпочтение культурам с меньшим их содержанием. В пищевой промышленности омега‑3 жиры заменяются более стабильной незаменимой полиненасыщенной жирной кислотой, известной как омега‑6. В широком смысле омега‑3 жиры создают самые мощные противовоспалительные соединения, в то время как омега‑6 жиры, как правило, вызывают воспалительные процессы и способствуют образованию тромбов. Тем не менее оба эти типа выполняют в нашем организме важные функции, во многих из которых ученые все еще продолжают разбираться. На самом деле, омега‑6 жиры временами тоже становятся частью противовоспалительных путей. Орехи и семена содержат различное количество омега‑6 и омега‑3 жиров, которые приносят комплексную пользу нашему здоровью.
Настоящая трудность заключается в поддержании правильного баланса омега‑3 и омега‑6 жиров в нашем организме. Так как они конкурируют за одни и те же ферменты и место в клеточных мембранах, то постоянно занимаются перетягиванием одеяла: избыток омега‑6 в рационе препятствует способности организма перерабатывать омега‑3 и создавать противовоспалительные соединения. В отличие от оливкового масла, многие остальные растительные масла содержат в переизбытке омега‑6 жиры. Особенности некоторых методов экстракции растительных масел приводят к повышению концентрации омега‑6 жиров, ставших центральным компонентов переработанных продуктов питания и блюд большинства сетевых ресторанов. Они являются самым дешевым источником калорий после сахара. Наши предки потребляли примерно в четыре раза больше омега‑6, чем омега‑3, в то время как в современном рационе развитых стран содержание омега‑6 жиров может быть в пятнадцать-двадцать раз больше, чем омега‑3. Это приводит к сильнейшему дефициту омега‑3 жиров у населения.
В целом замена насыщенных жиров ненасыщенными идет на пользу нашему здоровью, однако их дисбаланс может способствовать воспалению.
Сбалансированное потребление ненасыщенных жиров оказывает благоприятное влияние на наши иммунные клетки. Ненасыщенные жиры, в особенности омега‑3, раскрывают лучшие качества макрофагов, связанные с восстановлением тканей и устранением воспаления. Своим влиянием на макрофаги омега‑3 жиры оказывают противовоспалительное действие, в том числе снижая уровень IL‑1β, IL-6 и TNF-α и повышая уровень противовоспалительного цитокина IL‑10. Ненасыщенные жиры действуют как пребиотики, или продукты, которые способствуют укреплению здоровья человека, подкармливая кишечные микробы. Эти жиры поддерживают микробов, обладающих противовоспалительными свойствами. Так, омега‑3 жиры стимулируют видовое разнообразие микробиоты и рост бактерий, производящих короткоцепочечные жирные кислоты – метаболиты, приносящие много пользы для нашего здоровья. Они также помогают противостоять вредному воздействию насыщенных жиров на микроорганизмы кишечника.
Задолго до «Исследования семи стран» Киза новый химический процесс, используемый для производства растительных масел, способствовал дефициту омега‑3 в продуктах питания. Это привело к появлению, возможно, самого коварного жира на сегодняшний день. В начале 1900-х годов люди жарили куски мяса на твердых животных жирах – чаще всего на свином сале. Кроме того, они использовали мягкое сливочное масло или более твердое сало овец и коров. Растительным маслам, которые считались несъедобными, не было места на кухне. Однако немецкий химик Вильгельм Норманн придумал, как сделать растительные масла твердыми путем добавления в них водорода. Этот процесс называется гидрогенизацией. Американские предприниматели Уильям Проктер и Джеймс Гэмбл ухватились за эту возможность. Вскоре появилось гидрогенизированное масло из хлопковых семян – сельскохозяйственных отходов производства хлопка. На вид и по своим кулинарным свойствам оно напоминало сало, но при этом было очень дешевым, почти бесплатным. Crisco, первый кулинарный жир, изготовленный полностью из растительного масла, появился на свет в 1911 году. Его название, призванное навевать мысли о свежести и чистоте, одновременно было еще и аббревиатурой фразы «кристаллизованное хлопковое масло». У Crisco не было особого запаха или вкуса. Этот жир был таким же непритязательным, как и люди, для которых он выпускался.
После выхода в 1906 году книги Эптона Синклера «Джунгли», которая несколько снизила аппетит американцев к мясу, Crisco стали продавать как «чистую» альтернативу животным жирам. Синклер, родом из старинной виргинской семьи, лишившейся богатства в результате Гражданской войны, был «южным аристократом с мальчишеским обаянием». Он пришел в ужас, когда обнаружил, в каких страшных условиях на скотобойнях находятся как люди, так и животные. На крупных мясокомбинатах, на заполненных навозом скотобойнях воняло тухлыми яйцами и разлагающейся плотью вперемешку с ароматами говядины и картофеля, которые готовились на кухнях близлежащих отелей.
Синклер описал иммигрантов – мужчин, женщин и детей, которые теснились в доходных домах рядом с городскими свалками и выполняли опасную работу в темных, душных помещениях. Они работали на конвейерах в качестве «банд убийц», которые включали «молотильщиков», «потрошителей», «ломателей ног» и «выпускателей кишок». Покрытый нарывами, больной туберкулезом скот подавался на конвейер. Измельченные крысы заражали гнилые окорока и колбасы, и «в колбасу шли вещи, по сравнению с которыми отравленная крыса была лакомым кусочком». Отходы животных, такие как органы, кости и жир, перерабатывались на сало и удобрения. Банка «тушеной курицы» могла содержать свиной жир и говяжьи обрезки. Рабочие регулярно теряли свои собственные конечности и даже жизни. Синклер подробно описал, как люди падали в чаны с кипящим салом, где их и оставляли, пока через несколько дней от них не оставались одни кости, в то время как все остальное попадало в состав «Чистого сала Дарема».
«Казалось, я столкнулся с настоящей крепостью угнетения, – писал Синклер о мясокомбинате, одном из самых мощных и успешных предприятий в стране. – Пробить эти стены было непосильной задачей». Реалистическая фантастика Синклера взбудоражила страну. Писатель Джек Лондон назвал «Джунгли» «Хижиной дяди Тома» о наемном рабстве, отметив: «Она живая и теплая. Она поражает своей жизненной жестокостью. Она пропитана потом и кровью, и она слезно стонет».
Шумиха вокруг «Джунглей» побудила президента Теодора Рузвельта подписать Закон о чистых продуктах и лекарствах, который запрещал вводящую в заблуждение маркировку продуктов и лекарств, что привело к созданию Федерального управления по контролю за продуктами и лекарствами (FDA).
Тем временем, благодаря одной из самых блестящих маркетинговых кампаний нового столетия, промышленный гигант Procter & Gamble убедил американцев использовать в своих кастрюлях и сковородках переработанное растительное масло, которое вытеснило привычные животные жиры, такие как сливочное масло и сало. Этот продукт жемчужно-белого цвета упаковывали в жестяные банки и заворачивали в белую бумагу, призванную подчеркнуть его безупречность.
Энергичные рекламные объявления наполняли звоном прогрессивизма страну, жаждущую более чистого и стильного столетия. Десятилетиями Америка отворачивалась от ферм в сторону ученых, работающих в лабораториях. Специалисты в костюмах могли решить любую проблему. Как пишет историк Сьюзен Страссер, американцы вовсю пользовались диковинными новинками, включая зубную пасту и кукурузные хлопья. В этом свете Crisco предстал как «артефакт формирующейся культуры». К 1916 году, всего через несколько лет после своего дебюта, ежегодные продажи Crisco достигли 60 миллионов фунтов. Сдобные пироги, торты и хлеб с начинкой из скользких и твердых растительных жиров заполнили желудки американских детей и взрослых.
Компания Procter & Gamble раздавала бесплатно кулинарную книгу «История Crisco», в которой было 615 рецептов блюд, приготовленных с его использованием. Книга отражала кулинарные вкусы эпохи и включала рецепты омлета из почек, запеченных мозгов, требухи, винегрета из телячьих голов, фаршированных сердец, тушеного бычьего языка, жареной поджелудочной железы и хлебцев с тимусом. В ней говорилось: «Америку называют страной кишечных расстройств. Теперь же она превращается в страну здорового питания, а значит, и более счастливых людей. Каждый агент, ответственный за это национальное улучшение пищеварения, должен быть принят с благодарностью».
Другие компании последовали этому примеру. Частично гидрогенизированные растительные масла продолжали вытеснять сало из американских кухонь. Многие виды маргарина и растительного масла производились с помощью частичной гидрогенизации. Дефицит сливочного масла после Второй мировой войны подтолкнул этот процесс. Вскоре растительные масла были переквалифицированы в продукты здорового питания и стали одним из самых важных ингредиентов в истории пищевой промышленности. Они были намного дешевле, чем, скажем, натуральное оливковое масло. Их можно было применять в качестве консервантов, что позволяло дешево производить фасованные товары с длительным сроком хранения. Возможность многократного использования такого масла в коммерческих фритюрницах компаний быстрого питания сделала его неотъемлемым ингредиентом порционной жарки.
К середине XX века накопилось множество данных исследований о роли питания в развитии таких хронических заболеваний, как болезни сердца, рак, ожирение и диабет. Ученые начали понимать, что трансформация жиров путем закачивания в растительные масла молекул водорода способствует образованию уникальных веществ, так называемых трансжиров. Кроме того, гидрогенизация приводила к повышению содержания омега‑6 жиров, одновременно исключая омега‑3 жиры.
Иммунная система не переносит трансжиры, которые не просто откладываются в виде телесного жира. Скорее они вытесняют нормальные жирные кислоты в мембранах каждой клетки тела, неразрывно вплетаясь в нашу физиологию. Когда это происходит, клетки перестают должным образом выполнять свои функции. Они порождают избыток летучих молекул, называемых свободными радикалами, которые повреждают здоровые клетки. Свободные радикалы необходимы для поддержания жизни. Макрофаги и другие иммунные клетки обычно производят их в процессе борьбы с микробами, токсинами и прочими молекулами. Проблема в том, что переизбыток свободных радикалов приводит к окислительному стрессу – ситуации, когда организм оказывается не в состоянии вырабатывать достаточно антиоксидантов для нейтрализации свободных радикалов. Окислительный стресс, возникший в результате избытка или плохого качества калорий в рационе либо каких-то других внешних факторов, усиливает экспрессию воспалительных генов. Он может привести к необратимому повреждению белков, липидов, генетической информации и других веществ в нашем организме, тем самым активируя иммунную систему и оказывая негативное влияние на функции клеток. Хроническое воспаление является как причиной, так и следствием окислительного стресса. Так, воспалительные свойства ЛПНП-холестерина усиливаются по мере его окисления избыточными свободными радикалами, в результате чего происходит активация макрофагов и губительного иммунного ответа.
Холестерин в атеросклеротических бляшках по большей части состоит именно из окисленного ЛПНП-холестерина.
Многие исследования показали, что трансжиры связаны с хроническим низкоуровневым воспалением, а также с увеличением уровня воспалительных маркеров крови. Трансжиры активируют NF-κB, главный триггер воспалительных генов и клеток, вызывая образование свободных радикалов или оказывая непосредственное воздействие на рецепторы врожденного иммунитета на клеточных мембранах. Они усиливают воспалительную среду жировой ткани и атеросклеротических бляшек, стимулируя повышенную активность макрофагов. Трансжиры воспаляют эндотелиальные клетки, выстилающие кровеносные сосуды, из-за чего те производят меньше оксида азота – важнейшего газа, который успокаивает воспаление и предотвращает образование тромбов. Эта разновидность ненасыщенных жиров увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний, оказывая влияние не только на воспаление, но и на липиды. Значительно повышается уровень ЛПНП-холестерина – больше, чем при употреблении насыщенных жиров, – а также триглицеридов, другой разновидности жиров, связанной с болезнями сердца. Причем трансжиры снижают уровень ЛПВП – «полезного» холестерина, который может помочь с профилактикой атеросклероза.
К началу нового века исследования успешно связали трансжиры с сердечно-сосудистыми заболеваниями, инсультом, гипертонией, ожирением, диабетом, раком, проблемами роста, расстройствами обучения и бесплодием. Фред Куммероу, профессор биохимии Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, бил тревогу по поводу трансжиров с 1957 года, однако его никто не хотел слушать, а промышленные гиганты часто обрушивали на него свой гнев. Он опубликовал сотни работ на эту тему и продолжал высказывать свои опасения до последних дней жизни. В 2013 году, в возрасте девяноста восьми лет, он подал иск против FDA и Министерства здравоохранения и социального обеспечения США, надеясь заставить их ответить на поданную петицию с требованием запретить частично гидрогенизированные масла. В июне 2015 года FDA окончательно постановило, что трансжиры больше не являются «в целом признанными безопасными» (Generally Recognized as Safe, GRAS), и призвало полностью исключить их из состава пищевых продуктов. Термин GRAS, введенный в 1958 году, позволяет компаниям самим оценивать приемлемость используемых ими веществ, после чего FDA может пересмотреть эту оценку или не пересматривать. Понятие GRAS позволяет производителям выводить на рынок новые пищевые добавки без уведомления FDA.
К 2018 году большинство поставщиков продуктов питания исключили трансжиры из своей продукции.
История трансжиров – это урок смирения, который дал нам понять, что продуктами питания можно манипулировать лишь с хирургической точностью, чрезвычайно осторожно и с полным осознанием того, что поставлено на карту. Трансжиры – один из самых первых примеров того, как искусственно созданная человеком пища, подобно чужеродному органу, может быть отторгнута иммунной системой нашего организма. И если бурное воспаление при остром отторжении пересаженного легкого, печени или почки отчетливо заметно и регистрируется с помощью медицинских тестов, то воспаление, спровоцированное потреблением трансжиров и других подобных продуктов, может быть едва заметным, но при этом не менее грозным.
Воспаление может вызывать не только избыток и плохое качество жиров в рационе питания, но и чрезмерное потребление сахара, очищенных углеводов и соли. Задолго до появления систематических исследований рациона питания, таких как «Исследование семи стран» и «Исследование здоровья медсестер», один врач ХIХ века пришел к этому интуитивно и стал настаивать на том, что еда имеет решающее значение для нашего здоровья. Вскоре ему в голову пришла идея, которая в итоге радикально изменила пищевую промышленность, а заодно и его собственную жизнь.