Чтобы замедлить старение, мы должны бороться с эволюционным наследием. В битве между ростом и старением, кроме сенсоров питательных веществ, есть и другие важные участники: гормон роста (ГР) и его родственник, инсулиноподобный фактор роста 1 (ИФР-1).
Несколько десятилетий назад, еще до того, как была выдвинута концепция «рост против долголетия», некоторым ученым пришла в голову идея, показавшаяся им великолепной. Гены гормона роста уже секвенировали, и человеческий ГР стало возможным довольно легко производить с помощью рекомбинантной ДНК. До этого гормон роста для инъекций, которыми лечили довольно редкую болезнь дефицита ГР, производили, измельчая гипофизы трупов и выделяя из них ГР. Процесс был сложным, дорогим и, что греха таить, отвратительным. Теперь же, когда стало возможным массовое производство чистого гормона роста, может быть, его можно использовать в качестве антивозрастного средства для лечения пожилых людей?
Исследование 1990 г. показало, что инъекции гормона роста помогли пожилым людям избавиться от жира, нарастить мышцы, стать энергичнее и даже усилили половое влечение [40]. Звучит отлично, да? Но была у этого достижения и темная сторона: инъекции вызывали рак, остановку сердца и диабет, убедительно демонстрируя, что гормон роста на самом деле
Гормон роста – главный стимулятор ИФР-1. Уровень и того, и другого вещества выше всего у растущих детей и подростков и снижается во взрослом возрасте и старости, отражая разные приоритеты на каждой стадии жизни. Детство и юность – это периоды, когда рост важнее всего, так что уровни ГР и ИФР-1 высокие. А вот на поздних этапах жизни высокие уровни гормона роста и ИФР-1 лишь укорачивают жизнь. Исследования людей, преодолевших столетний рубеж, показали, что более низкий уровень гормона роста и ИФР-1 ассоциируется с более хорошим здоровьем и долгой жизнью.
Однако, что интересно, уровень ГР значительно повышается во время голодания. Э-э, что? Зачем организму повышать уровень гормона роста, если он не получает питательных веществ? На самом деле ГР повышается во время голодания, потому что голодание переводит организм в состояние «ГР-резистентности». Оно вызывается активацией фактора роста фибробластов 21 (FGF-21), который снижает уровень ИФР-1 и увеличивает экспрессию в печени белка-1, связывающего ИФР-1, что приглушает сигналы гормона роста [41]. Таким образом, хотя при голодании уровень гормона роста выше, на самом деле организм больше занимается не ростом, а восстановлением.
Белковая пища повышает уровень и гормона роста, и ИФР-1, что может быть как хорошо, так и плохо, в зависимости от того, на каком этапе жизни вы находитесь. Когда мы молоды, белок помогает нам стать более зрелыми, гарантирует, что все наши системы органов здоровы и сильны, и готовит нас к зачатию, вынашиванию и уходу за детьми. А вот у взрослого избыток белка может вызвать рак, болезни сердца и другие возрастные недуги. Если посмотреть на многие болезни взрослых с этой точки зрения, их можно назвать заболеваниями «избыточного роста».
Чтобы сдержать эту эпидемию «избыточного роста», нужно ослабить работу сигнальных путей роста. Ключ к тому, чтобы получить наибольший антивозрастной и профилактический эффект от ограничения калорий, – обеспечить нужное количество и баланс пищевого белка, подходящие для вашего возраста и образа жизни.
Все сводится к белкам
Долголетие – это не только калории [42]. (Хоть что-нибудь вообще можно свести «только» к калориям?!) Ограничение белка играет важную роль для продления жизни [43], замедляя рост (а вместе с ним и старение). Манипулировать количеством белка в пище в теории легче, чем ограничивать калории или голодать, но пользу это приносит похожую [44]. Еще в 1930-х гг. исследования на животных показали, что ограничение белковой пищи может удвоить продолжительность жизни [45]. Мыши живут дольше всего на диете, включающей всего 5 процентов белка; на этой диете у них также самая низкая заболеваемость раком [46] и более низкий холестерин [47]. Особенно важную роль, похоже, играет одна конкретная аминокислота – метионин [48]. Растительные диеты не только содержат меньше белка в целом – в них еще и мало именно метионина.
Низкобелковые диеты могут уменьшить заболеваемость раком и смертность у людей [49]. Тонкая настройка диеты – особенно употребления белка – может прогнать болезни и продлить жизнь. Ключ к долголетию, возможно, уже у вас в руках. Это не волшебная ягода из далекой страны. И даже не строгая низкокалорийная диета. Все начинается с простой оптимизации употребления белковой пищи.
Старение – просто программа, которую можно обновить?
Главная программа, которая управляет ростом организма, mTOR, не отключается волшебным образом во взрослом возрасте. Она же управляет и старением. Парадоксальный компромисс «рост против долголетия» означает, что mTOR, который так необходим нам в начале жизни, может привести к ранней смерти. Но, возможно, есть и какие-то способы перепрограммировать наши клетки, чтобы они старели медленнее [50]. Может быть, нам просто нужно обновить программное обеспечение?
4. Белковая пища
Ограничение белковой пищи, может быть, и способствует продлению жизни, но если зайти слишком далеко, то это помешает нормальному росту организма и может даже привести к недоеданию. Дефицит белка может возникнуть как сам по себе, так и в рамках общего недостатка пищи. Истощение, при котором в организме не хватает не только белков, но и жиров, называется
Эта проблема – когда пища достаточно калорийна, но в ней недостаточно белка – обычно наблюдается у детей в терзаемых войной странах Африки южнее Сахары, куда присылают гуманитарную пищевую помощь. В продуктах, которые они получают, много рафинированных углеводов (потому что они дешевы), но почти нет белка (потому что он дорог). Страны первого мира обычно присылают в качестве гуманитарной помощи рафинированные углеводы (сахар, муку, рис, кукурузу), потому что одна калория углеводной пищи стоит намного меньше, чем одна калория белковой, и, что еще важнее, для транспортировки их не нужно замораживать. В 1970-х и 1980-х гг. наблюдался всплеск заболевания, вызванного недостатком белка –
Квашиоркор в основном поражает детей, потому что белок особенно важен для нормального роста организма в младенчестве и детстве. Взрослые могут расщеплять белки своего организма, получая из них нужные аминокислоты, а вот детям нужно получать достаточно белка с пищей. В развитых странах квашиоркором практически не болеют, потому что серьезной белковой недостаточности в них не бывает.
Когда люди достигают зрелого возраста, необходимость в росте отпадает, и, возможно, рост даже пагубно сказывается на продолжительности жизни. Низкое употребление белка ассоциируется со снижением уровня ИФР-1, а также снижением риска рака и общей смертности у людей младше 65 лет, но не у тех, кто старше 65 [1].
Рис. 4.1. Мышечная масса и старение
Когда мы стареем (особенно достигая 65-летнего возраста), низкое употребление белка может даже нанести вред, потому что обычно со временем мы теряем мышечную массу. Из всех человеческих тканей мышцы сжигают больше всего энергии. Ослабевание, или атрофия, мышц может начаться уже в 30 лет. В среднем люди теряют по 10 процентов мышечной массы за каждое десятилетие жизни. К 80 годам среднестатистический человек может потерять целых 50 процентов мышечной массы (см. рис. 4.1). Эта потеря мышечной массы, известная как
Из-за анаболической резистентности достаточное употребление в пищу белка, в частности аминокислоты лейцина, приводит к меньшему росту мышечной массы (анаболизму) у пожилых людей, чем у более молодых. Большинство тканей организма, в том числе мышцы и кости, находятся в постоянном состоянии разрушения и восстановления. Например, клетки-
Голодание снижает уровень инсулина и mTOR и активирует разрушение белков. В кровеносной системе постоянно циркулируют аминокислоты, так что, когда вы снова начинаете есть, высокий уровень гормона роста помогает восстановить мышечные ткани взамен утраченных. Если вы получаете физические нагрузки, то мышцы перестраиваются, чтобы выдерживать больший вес. Подчеркнем, что в этом цикле участвует лишь небольшое количество мышечной ткани. Вы не потеряете слишком много мышечной массы (а может быть, и вообще не потеряете), если будете периодически голодать (например, не дольше 24 часов). Этот цикл обновления похож на аутофагию, которая происходит на субклеточном уровне органелл и митохондрий. Из-за анаболической резистентности пожилым людям нужно есть больше белковой пищи, чтобы поддерживать этот цикл разрушения и роста мышц. Употребление большего количества белка может помочь пожилым справиться с этим явлением.
Ограничение калорий – не то же самое, что ограничение белка. Члены Общества ограничения калорий (CRS), основанного в 1993 г., целенаправленно ограничивают калории с целью обеспечить себе долгую и здоровую жизнь. Они, однако, не сидят на низкобелковой диете. Научные исследования показали, что они употребляют довольно много белка – 1,7 грамма на килограмм веса в день (для сравнения: типичная западная диета содержит 1,2 грамма на килограмм веса, а веганская диета – всего 0,8 грамма). Уровень ИФР-1 у членов Общества ограничения калорий не слишком отличался от тех людей, которые питались согласно обычному западному рациону [2]. Низкий уровень ИФР-1 наблюдался только у веганской группы. Когда некоторые члены Общества ограничения калорий уменьшили употребление белка до 0,95 грамма, их уровень ИФР-1 опустился на 22 процента, лишь немного превышая уровень веганов. Употребление белка оказывает критическое влияние на уровень ИФР-1 у людей – даже в условиях ограничения калорий. Группа веганов, участвовавших в исследовании, съедала больше калорий, но меньше белка, чем группа членов CRS. А белки они ели только растительные. Так что снижение ИФР-1, судя по всему, вызывается скорее ограничением белковой пищи, чем калорий.
Снижение уровня ИФР-1, которое наблюдается при меньшем употреблении в пищу белка, кажется многообещающим, но прямой связи между ИФР-1 и старением найти так и не удалось. Тем не менее люди с карликовостью Ларона, которых мы упоминали во второй главе, служат живым примером того, что низкий уровень ИФР-1 важен для профилактики рака и других возрастных заболеваний.
Старение и аминокислоты
Белки состоят из отдельных аминокислот, и некоторые из этих аминокислот заслуживают более подробного обсуждения.
Заменимая аминокислота цистеин очень важна для выработки глутатиона (собственного антиоксиданта организма), уровень которого с возрастом снижается. Когда в организме не хватает глутатиона, он хуже справляется с окислительным стрессом, так что употребление в пищу цистеина может помочь с этой проблемой. Тесная связь между старением, окислительным стрессом и цистеином даже заставила некоторых ученых назвать старение «синдромом цистеиновой недостаточности»; если обеспечить организму достаточные запасы цистеина, это может сильно облегчить возрастные недуги. Цистеин содержится в большинстве богатых белком продуктов, например мясе, молоке, репчатом луке, брокколи, брюссельской капусте и овсе.
Аминокислота лейцин играет ключевую роль как сигнальная молекула для роста мышц и важнейших процессов, в том числе аутофагии. Лейцин, изолейцин и валин входят в группу аминокислот с разветвленными боковыми цепями (BCAA). Все три BCAA – незаменимые аминокислоты, важный строительный материал для мышц.
Большие количества аминокислот с разветвленными боковыми цепями полезны для ситуаций, когда вы хотите от своего организма резкого роста. Бодибилдеры часто принимают пищевые добавки с молочной сывороткой, содержащей большое количество лейцина. Жертвы ожогов часто теряют огромное количество белка, так что прием лейцина может стать полезной стратегией для усиления роста новых тканей [3]. Молочная сыворотка может быть полезна и для больных и престарелых людей, потому что mTOR стимулирует рост тканей.
Аминокислота метионин – одна из девяти незаменимых аминокислот. Ограничение метионина даже без общего ограничения калорий, как бы удивительно это ни звучало, увеличивает продолжительность жизни некоторых видов, в том числе дрозофил и мышей [4]. Животные, у которых ограничено употребление метионина, имеют в теле меньше жира, у них выше чувствительность к инсулину и лучше обмен веществ. Метионин содержится в мясе, яйцах, рыбе, некоторых орехах, семенах и злаках. Фрукты и овощи, в том числе бобовые, богатые белком, содержат мало метионина. Возникает потрясающая гипотеза: что, если простое изменение рациона питания может продлить человеческую жизнь? Однако метионин – это незаменимая аминокислота, так что ее нельзя полностью вывести из рациона. (Не забывайте: незаменимые аминокислоты – это те кислоты, которые ваш организм не может вырабатывать самостоятельно.)
Глицин – самая важная заменимая аминокислота. На ее долю приходится 11,5 % объема аминокислот в организме; она является важным прекурсором для таких важнейших белков, как креатин (важен для работы мышц), глутатион (антиоксидант) и гем (составная часть крови). Глицин в качестве пищевой добавки кажется особенно уникальным: у модельных животных он обеспечивает защиту от фруктозы, принимаемой с пищей [5]. Учитывая, что средний американец съедает более 20 кг фруктозы в год, защитный потенциал глицина принесет большую пользу.
Глицин также важен для кожи и суставов. Желатин, содержащийся, например, в желе, – особенно богатый источник глицина. Его производят, вываривая кости и кожу коров и свиней. Костный бульон – также хороший пищевой источник глицина. Лошадиные копыта, несмотря на популярный миф, не содержат достаточно коллагена (соединительной ткани, окружающей суставы), чтобы их можно было использовать в производстве желатина. В Азии сухожилия, богатые глицином, являются ценным деликатесом.
Метионин снижает уровень глицина, уменьшая его усвояемость и увеличивая выделение. Возможно, отчасти польза от ограничения метионина обусловлена повышением уровня глицина. Прием глицина может оказать то же действие, что и ограничение метионина, изменив метаболизм аминокислот. Повышение содержания глицина в рационе может стать простым способом добиться эффекта от ограничения метионина – и, соответственно, продлить вам жизнь.
Все эти аминокислоты играют свою роль в нормальном человеческом метаболизме. Мы должны получать с пищей достаточно белка, чтобы сохранять здоровье, но тут возникает вопрос на миллион долларов: достаточно, слишком мало и слишком много – это сколько?
Слишком мало белка – это сколько?
Институт медицины Национальной академии наук США установил рекомендуемую дневную дозу (РДД) белка равной 0,8 грамма на килограмм веса тела. Для среднего мужчины она составляет 56 граммов белка в день, для средней женщины – 46 граммов. Это не то же самое, что 46 или 56 граммов мяса, потому что массовая доля белка в мясе – лишь от 16 до 25 процентов в зависимости от отруба и жирности. Если вы съедите 56 граммов стейка, вы не получите 56 граммов белка. Вам нужно съесть порцию мяса примерно в четыре – шесть раз больше, чтобы компенсировать те части стейка, которые не являются белком. Как Институт медицины получил РДД, равную 0,8?
Вы можете примерно подсчитать необходимое вам количество белка, зная, сколько примерно ваш организм ежедневно теряет – если предполагать, что вы поддерживаете вес, а не планируете набрать или сбросить его. Потерю белка можно рассчитать, проверив потери азота в моче и кале. Углеводы и жиры состоят в основном из углерода и водорода, а вот белки – основной источник азота в организме. В 1985 г. Всемирная организация здравоохранения подсчитала, что ежедневные потери белка составляют 0,61 грамма на килограмм веса тела. Соответственно, принимая пищу, вы должны замещать эти 0,61 грамма на килограмм. Это среднее значение – для нормальных, здоровых людей, а не для тех, кто теряет мышечную массу или болен чем-то другим.
Чтобы создать определенный запас прочности для профилактики белковой недостаточности, ВОЗ добавила 25 процентов (удвоенное среднеквадратичное отклонение) к цифре 0,61 грамма на килограмм и получила примерно 0,8 грамма на килограмм веса тела в день. Если верить исходным подсчетам, то 97,5 % здорового населения употребляли в пищу меньше 0,8 граммов аминокислот на килограмм веса тела в день. Это значение не занижено. Это очень высокий стандарт достаточного употребления белка,
Даже при таком высоком базовом уровне среднему мужчине все равно нужно всего 56 граммов белка в день, а средней женщине – 46 граммов. Для справки: Министерство сельского хозяйства США в 1985 г. подсчитало, что жители Соединенных Штатов получают от 14 до 18 процентов калорий из белка, и среднее потребление составляет от 90 до 110 граммов белка в день для мужчин и 70 – для женщин. Американцы, один из самых богатых народов на Земле, ели намного больше белка, чем среднестатистический обитатель планеты. Средний американский мужчина съедал вдвое больше рекомендованной дозы, которая уже сама по себе была слегка завышена. И это происходило день за днем, месяц за месяцем, год за годом.
Более того, организм взрослого человека постоянно разрушает и снова синтезирует собственные белки. Старые белки расщепляются на составляющие, аминокислоты реабсорбируются, и из них собираются новые белки. Объем этой текучки – в несколько раз больше, чем количество аминокислот, которые мы съедаем за день. Однако некоторые аминокислоты все-таки теряются – в основном выходят с калом и мочой. Во время периодов низкого употребления белка количество азота, выводимого через мочу и кал, может очень сильно уменьшаться; именно этим объясняется, почему взрослые жители стран Африки южнее Сахары практически не болели квашиоркором, несмотря на очень низкое употребление в пищу белка. Их организмы перерабатывали собственные аминокислоты и делали из них новые белки. Так что нижняя граница употребления белковой пищи, необходимого для поддержания здоровья, до сих пор неизвестна; возможно, она даже намного ниже, чем 0,61 грамма на килограмм веса тела в день.
Лучше всего рассчитывать употребление белка в граммах на килограмм безжировой массы тела, потому что жировая ткань практически не требует белков для своей поддержки. Онлайн-калькуляторы массовой доли жира довольно неплохо вычисляют безжировую массу тела, если в них ввести ваш пол, вес и окружность талии [6]. Например, если вы весите 90 кг, а массовая доля жира составляет 25 процентов, это значит, что безжировая масса тела составляет 75 процентов общей. После этого безжировая масса тела очень просто вычисляется:
90 кг × 0,75 = 68 кг безжировой массы
Если вы будете есть 68 граммов белка в день, то ваша дневная доза будет составлять 1 грамм на килограмм безжировой массы.
Эти рекомендации различаются из-за индивидуальных отличий и типа употребляемого белка. Животный белок – это более легкоусвояемый и полноценный источник белков, так что нам, скорее всего, нужно его меньше. А вот растительных белков (например, из сои или бобовых) нам, скорее всего, нужно больше из-за меньшей усвояемости (биодоступности).
Итак, стоит ли вам беспокоиться из-за белковой недостаточности? На самом деле нет. Средний житель США употребляет в пищу примерно вдвое больше рекомендуемой дневной дозы, которая и сама по себе превышает потребность здорового человека в белковой пище. Беспокоиться надо будет, если в Северной Америке вдруг начнется эпидемия квашиоркора. Соответственно, мы приходим к противоположному вопросу.
Слишком много белка – это сколько?
Избыточный белок, который не уходит на поддержание структурных тканей, например мышечной, перерабатывается как источник энергии или запасается в виде гликогена или жира. Как и избыток углеводов и сахара, избыток белка может привести к метаболическим проблемам вроде ожирения или диабета 2-го типа. Низкоуглеводная диета может помочь справиться со многими из этих проблем, например инсулинорезистентностью и ожирением, – она позволит организму использовать в качестве предпочтительного источника энергии жир; низкобелковые диеты могут быть полезны по той же самой причине [7].
Ответ на этот вопрос очень сильно зависит от ситуации. Если вы бодибилдер и пытаетесь нарастить мышечную массу, то вам нужно есть больше белковой пищи, чтобы поддержать рост мышц. Беременность, грудное вскармливание и типичный рост детей – это ситуации, в которых рост совершенно нормален, и он тоже требует больших доз белка.
С другой стороны, если вы пытаетесь сбросить вес, вам нужно есть меньше белка, чем расчетные 0,61 грамма на килограмм веса. У людей с лишним весом или ожирением в организме не только больше жира, но и примерно на 20–50 процентов больше белка, чем у стройных. Вместе с избавлением от жира нужно избавляться и от избыточных белков – кожи, соединительной ткани, капилляров, кровеносных сосудов и так далее. Все эти белки должны быть катаболизированы (то есть сожжены и потом ничем не замещены). Вы наверняка слышали историю, как хирурги удаляли по 10–15 килограммов избыточной кожи и тканей после значительной потери веса. Да, все это – белки, которые должны были быть катаболизированы.
Некоторые люди утверждают, что белок помогает наращивать мышцы. Так, подождите-ка: если просто есть белок и при этом не тренироваться, у вас вырастут мышцы? Ну, мечтайте дальше. Если бы это было правдой, у нас была бы эпидемия не ожирения, а «омышцения». Американцы едят больше белка, чем жители любой другой страны, и что-то на обложке журнала
Белковая пища с помощью mTOR запускает процесс аутофагии, эффективность которого уменьшается с возрастом, и поврежденные молекулы накапливаются в организме [8]. Аминокислота лейцин, которая содержится практически во всех белках, – ключевой регулятор аутофагии: когда уровень лейцина в крови повышается, аутофагия быстро отключается, и наоборот. Напротив, интервальное голодание стимулирует аутофагию.
Благодаря роли, которую играет лейцин, вы не обязаны значительно уменьшать (или вообще уменьшать) употребление белка, чтобы получить пользу от усиленной аутофагии (хотя, скорее всего, вам все же нужно будет уменьшить употребление белка, чтобы получить пользу от снижения уровня ИФР-1). Уменьшение частоты приема пищи, например если есть только раз в день или во время ограниченного «окна», например длиной в восемь часов, может активировать аутофагию даже без ограничения калорий или употребления белка.
Более долгие периоды голодания вкупе с уменьшением употребления белка оказывают заметный антивозрастной эффект благодаря обновлению клеток иммунной системы [9]. Другие диеты, которые имитируют эффект голодания, тоже могут быть полезны [10].
Снижение употребления белка в течение нескольких часов или дней может принести самую разную пользу. Если затем снова начать есть нормальное количество белка, это стимулирует восстановление мышц. Циклическая система употребления белка может продлить вам жизнь и при этом не дать потерять мышечную массу.
Основанная на этих физиологических принципах низкоуглеводная диета с достаточным содержанием белка может принести практически такую же пользу, как и ограничение калорий. Углеводы, особенно рафинированные, стимулируют и инсулин, и mTOR, которые отключают процесс аутофагии. Диета с низким содержанием углеводов и умеренным – белков потребует употребления большого количества натуральных жиров, которых не нужно бояться. Пищевые жиры не стимулируют ни инсулин, ни mTOR, ни ИФР-1. Собственно говоря, ранние исследования подтвердили, что диета с высоким содержанием жиров, достаточным – белков и низким – углеводов значительно улучшает биомаркеры старения: приводит в норму вес тела, уровни лептина, глюкозы натощак, инсулина и триглицеридов [11]. В качестве побочного эффекта пациенты, сидевшие на диете, в среднем сбросили примерно 8 килограммов веса. Ограничение одной конкретной аминокислоты, метионина, уменьшило повреждение митохондрий. Пациентам советовали ограничить употребление белка 1 граммом на килограмм безжировой массы тела; тем же, кто занимался физическими упражнениями, рекомендовали увеличить это количество до 1,25 грамма. Сбросить вес и при этом продлить жизнь? Нам кажется, это отличный план.
5. Растительный или животный белок?
Джордан Петерсон, профессор Университета Торонто и автор бестселлеров, и его дочь Михаила в последние несколько лет сидят на «плотоядной» диете: они едят мясо, соль и практически больше ничего. До того Михаиле диагностировали ювенильный ревматоидный артрит, депрессию и идиопатическую гиперсомнию[2]. Все симптомы исчезли после того, как она стала есть только мясо. Они едят на 100 процентов животную пищу. Веганы, с другой стороны, не едят никаких животных продуктов, так что их диета на 100 процентов растительная. Крупные сетевые продуктовые магазины сейчас продают веганскую еду, включая бургеры без мяса. Guinness, знаменитые ирландские производители пива, впервые более чем за 200 лет перестали использовать при производстве рыбный желатин. По словам репортера
Мы часто ассоциируем слово
Все растения содержат белок, потому что он необходим им для поддержания правильной структуры и функциональности. Животные так или иначе получают белок (или, если точнее, незаменимые аминокислоты) из растений – они едят либо сами растения, либо животных, которые ранее ели растения. Тем не менее растительный белок во многих отношениях отличается от животного, и это имеет значительные последствия для нашего здоровья, особенно для старения и продолжительности жизни.
Разница между растительным и животным белком
Простое слово
Растения сами синтезируют все незаменимые аминокислоты, а вот животным приходится есть растения, чтобы получить аминокислоты, которые они не могут синтезировать в организме. Люди запасают белки и аминокислоты лишь в очень малых объемах. Небольшое количество аминокислот постоянно циркулирует в нашей кровеносной системе из-за обновления белков. Старые ткани расщепляются на составляющие их аминокислоты, которые затем перерабатываются в новые белки. Клетки постоянно разрушаются и создаются заново, обновляя ткани. Эритроциты, например, до замены живут всего около трех месяцев. Нервные клетки (нейроны) часто живут десятилетиями, и именно поэтому травмы нервов так медленно заживляются. Клетки кожи заменяются каждые несколько дней.
Белки, которые мы получаем либо из пищи, либо путем разрушения тканей, используются для двух главных целей:
• Как строительный или восстановительный материал для тканей
• Как источник энергии, который сжигается сразу или запасается в виде гликогена или жиров
Из-за того, что в нашем организме содержится множество самых разных белков, нам требуются конкретные типы аминокислот в нужном количестве. Поскольку организм, как уже говорилось выше, практически не может запасать аминокислоты, нам требуется есть их в достаточном количестве, когда мы в них нуждаемся. Эта система выглядит довольно ненадежно, потому что природа не отправляет нам по почте удобный ежедневный список белков, которые надо есть сегодня. Так или иначе, большинство пищи, которую мы хотели бы съесть (как растительной, так и животной), может быть нам недоступно в данный момент. Во время ротации белков большинство аминокислотных компонентов можно переработать и синтезировать из них новые белки, так что нам все же не нужно получать вообще все белки только из пищи.
Некоторые белки нашему организму легче использовать, чем другие. Эта концепция называется
Если вы едите яйца, то ваш организм использует 100 процентов содержащихся в них белков. Если вы едите пшеницу, то используете лишь 64 процента ее белков. Биологическая ценность растительных белков обычно ниже, чем у животных белков, потому что люди биологически намного ближе к животным, чем к растениям. Растительные белки выполняют совсем не те функции, что животные (например, обеспечивают фотосинтез), и у них совсем другая физиология. Тем не менее, даже несмотря на относительно малое содержание белка и его невысокую биологическую ценность, это вовсе не значит, что растительная пища – плохой источник белков.
Веганы питаются только растительной пищей и редко страдают от острой белковой недостаточности. Однако даже небольшая недостаточность может вызвать проблемы со здоровьем, а овощи, скорее всего, не содержат всех необходимых человеку белков в нужном количестве. Например, недостаток ниацина, известного также как витамин B3, может вызвать пеллагру; для этой болезни характерны такие симптомы, как растерянность, диарея, воспаление слизистых оболочек и чешуйчатое поражение кожи. Эта болезнь ранее была широко распространена на юге США, где главным пищевым продуктом была кукуруза. Индейцы традиционно обрабатывали зерна кукурузы щелочным раствором, который называется гашеной известью, или иногда золой. Эта обработка уничтожала большинство афлатоксинов (токсинов, содержащихся в плесени), а также повышала биодоступность ниацина. Когда американцы стали массово употреблять в пищу кукурузу, они не применяли традиционных методов готовки, и это привело к эпидемии пеллагры. Недостаток аминокислоты триптофана тоже может вызвать пеллагру, потому что организм использует триптофан для выработки ниацина. В развитых странах пеллагра в основном ушла в прошлое.
Большинство животной белковой пищи, например мясо, яйца, молоко и сыр, называют цельными белками, потому что они содержат все девять незаменимых аминокислот. Большинство растений, напротив, не являются цельными белками. Чтобы получить все незаменимые кислоты, нужно есть несколько разных овощей. Классическое сочетание риса и фасоли, например, обеспечивает вас всеми необходимыми для оптимального здоровья аминокислотами. По оценкам, среднестатистический житель США получает примерно 70 процентов белка из животной пищи и 30 процентов – из растительной [2]. Оптимальна ли эта пропорция? Отличный источник цельного растительного белка – органические орехи, например миндаль, фундук и кешью от компании вроде Organic Traditions (http://organictraditions.com).
Животный белок
Животные и растительные белки в основном различаются своим аминокислотным составом. Животные белки содержат больше аминокислот с разветвленными боковыми цепями (BCAA) – лейцина, изолейцина и валина, – а также серосодержащих аминокислот, цистеина и метионина.
Бодибилдеры и другие спортсмены часто принимают BCAA, чтобы улучшить рост мышц. Они активируют механистическую мишень рапамицина (mTOR), клеточный двигатель роста и старения, а также повышают уровень инсулиноподобного фактора роста 1 (ИФР-1), который помогает наращивать мышцы. Однако если ваша цель – долгая жизнь, это, возможно, не так и хорошо: чем больше вы растете, тем меньше можете в итоге прожить. В следующих разделах мы расскажем вам о нескольких разных типах животных белков, их достоинствах и недостатках.
Во время производства сыра от жидкой части молока отделяются продукты свертывания, которые содержат белки –
Неденатурированная молочная сыворотка не подвергается воздействию высоких температур и по большей части сохраняет свою исходную форму, в отличие от химически обработанной сыворотки, которую часто кладут в пищевые добавки. Исследования на мышах показали, что неденатурированная сыворотка повышает уровень глутатиона лучше, чем денатурированная [4], и этот эффект, возможно, обеспечивает защиту от рака [5]. Кроме того, неденатурированная сыворотка улучшает работу иммунитета [6].
Молочная сыворотка содержит большое количество серосодержащей аминокислоты цистеина – важнейшего ограничивающего фактора в производстве глутатиона, самого важного собственного антиоксиданта в организме. Молочная сыворотка может облегчать окислительный стресс, что особенно важно для пожилых людей.
Ryse Supplements (https://rysesupps.com) готовит уникальный «обогащенный протеин», состоящий из белка молочной сыворотки, среднецепочечных триглицеридов и органической пребиотической клетчатки. Эта пищевая добавка особенно полезна, потому что действует скорее как цельная пища, а не как изолированный белок.
У диабетиков уровень глутатиона низкий, а окислительного стресса – более высокий. Прием цистеина (в составе препарата N-ацетилцистеин) восстанавливает уровень глутатиона и ослабляет окислительный стресс [7].
Прием N-ацетилцистеина может быть полезным и при других заболеваниях, в том числе биполярном расстройстве [8], наркомании, обсессивно-компульсивных расстройствах и шизофрении [9]. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) вызывает огромные потери серы в организме, что опустошает запасы глутатиона [10]. Молочная сыворотка помогает ВИЧ-инфицированным пациентам набрать вес и повысить уровень глутатиона [11].
N-ацетилцистеин можно купить в любой аптеке; как и сыворотка, он содержит цистеин и, соответственно, помогает восстановить уровень глутатиона. Сам цистеин легко окисляется, из-за чего его очень трудно хранить, но вот N-ацетилцистеин не окисляется. Во время метаболизма N-ацетилцистеина выделяется цистеин. N-ацетилцистеин безопасен, недорог, и есть даже некоторые доказательства того, что он помогает больным хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) и гриппом [12].
Даже само старение иногда называют синдромом цистеиновой недостаточности; прием цистеина в виде молочной сыворотки или N-ацетилцистеина может во многом облегчить окислительный стресс и воспалительные процессы, связанные со старением [13].
Молочная сыворотка – особенно богатый источник легкоусвояемых аминокислот с разветвленными боковыми цепями, в основном лейцина; именно поэтому она популярна среди бодибилдеров, которые часто принимают около 20 граммов сыворотки после упражнений. Повышенный уровень лейцина в крови стимулирует зависящий от mTOR рост мышц больше, чем другая белковая пища, например казеин или соя. Эта стимуляция mTOR, возможно, полезна при саркопении (потере мышечной массы) и кахексии (патологической потере и жировой, и нежировой ткани, которая чаще всего наблюдается у больных раком) [14]. Благодаря повышенному содержанию BCAA молочная сыворотка может даже помочь преодолеть анаболическую резистентность, ассоциирующуюся со старением. Кроме того, BCAA используют для лечения цирроза печени [15]. Прием BCAA может повышать продолжительность жизни у мышей, возможно – благодаря увеличению митохондриальной активности и мышечной массы.