Парадокс питания. Как еда меняет наш мозг

Молекула под названием глицерин связывает вместе три жирные кислоты, образуя триглицерид. От состава триглицерида зависит, будет ли жир жидким или твердым. Например, в растительных маслах очень много полиненасыщенных жирных кислот, поэтому они остаются жидкими даже в холодильнике. В животных жирах полиненасыщенных кислот мало, как и в оливковом и кокосовом маслах, так что при прохладных температурах они затвердевают. (Оливковое масло в холодильнике обычно загустевает.)

Что такое двойная связь?

Термин «двойная связь» описывает, как друг с другом связаны атомы углерода в молекуле жирной кислоты. Они могут быть связаны одинарной или двойной связью. Когда у жирной кислоты нет двойных связей, ее называют насыщенным жиром, потому что все атомы углерода полностью насыщены водородом.

Водород блокирует кислород, препятствуя окислению. Так что насыщенные жиры почти не подвержены окислению. У мононенасыщенного жира одна двойная связь, так что он немного более уязвим к окислению. В полиненасыщенных жирах две или более двойные связи, расположенные близко друг к другу, так что они намного более уязвимы для окисления, чем насыщенные жиры. Вот почему растительные масла намного уязвимее для окисления и формирования токсинов, чем сливочное масло, говяжий жир или кокосовое масло, содержащие в основном устойчивые к окислению насыщенные жиры.

Окисление – это термин, знакомый любому, кто изучал химию. Горение – это одна из самых распространенных окислительных реакций на планете. Современный мир нуждается в окислении ископаемого топлива, например бензина и угля, чтобы работали автомобили, грузовики, самолеты и поезда, а также для выработки большей части электричества. Окислительные реакции значительно облегчают нам жизнь – пусть и создают токсины, которых нужно избегать (например, в автомобильных выхлопах). Представьте себе деревья, горящие в лесном пожаре: их древесина не ядовита, пока окисление не превращает ее в смесь удушающих газов и частиц, которую мы называем дымом. Точно так же окисление и в пище создает токсины, которых там изначально не было.

Когда мы говорим о токсинах в пище, нам обычно представляется одна из двух вещей: либо натуральные яды, например те, которые содержатся в некоторых грибах или еде, зараженной теми или иными видами грибков, либо рукотворные токсины – пестициды, тяжелые металлы, промышленные растворители. Но вот токсины, которые мы получаем, употребляя в пищу растительные масла, – это не натуральные яды и не рукотворные ядовитые добавки. Токсины в растительных маслах появляются из-за окисления самого масла. Окисление создает в масле совершенно новые вещества, которых не было в семенах, из которых его добили, и многие из этих веществ обладают той или иной степенью токсичности, от мягкой до крайней. Эти токсины далеко не тривиальны – многие из них входят в справочники по опасным материалам, и работать с ними разрешается только в перчатках и противогазах, потому что острое воздействие большого количества этих веществ «причиняет вред жизненно важным органам, тканям и клеткам» [14] . Склонность кислорода превращать практически любые жирные кислоты в токсины – это не та информация, о которой рассказывают в курсе диетологии, но тем не менее именно этот фактор отличает опасные нестабильные масла от безопасных и стабильных. Эта химическая разница – самое важное отличие растительных масел от традиционных жиров.

14

Martin Grootveld, Victor Ruiz Rodado, and Christopher J.L. Silwood, “Detection, Monitoring, and Deleterious Health Effects of Lipid Oxidation,” Inform 25, no. 10 (2014): 614–624, www.aocs.org/stay-informed/inform-magazine/featured-articles/detection-monitoring-and-deleterious-health-effects-of-lipid-oxidation-november/december-2014.

Чтобы облегчить понимание относительной токсичности различных пищевых жиров, можно воспользоваться принципом двойной связи. Количество двойных связей в жирной кислоте говорит нам, насколько легко она окисляется. Чем двойных связей больше, тем она окислится быстрее. А если двойные связи еще и находятся близко друг к другу, как в ПНЖК, – это еще более серьезная проблема. Поскольку окисление создает токсины, буквально каждая молекула ПНЖК может стать потенциальным источником токсинов. По сравнению с животными жирами и жирами из традиционных масел для готовки, например оливковым или кокосовым, в растительных маслах намного больше близкорасположенных двойных связей – и, соответственно, в них может образовываться намного больше ядовитых веществ при контакте с кислородом. На рис. 1–4 изображена сравнительная уязвимость разных типов жирных кислот к окислению.

Это базовая органическая химия, которая имеет важнейшие последствия для науки о питании. Окислительные реакции, по сути, превращают полиненасыщенные жирные кислоты в оружие, позволяя им превращать ни в чем не повинные питательные вещества в токсины. Такое происходит каждый раз, когда у нас подгорает еда, – вырабатываются вещества, серьезно нагружающие почки и печень, которым приходится все это из организма выводить; именно поэтому сильно подгоревшую еду есть вредно. Но вот если речь заходит о жирах и маслах, все меняется: токсичные преобразования могут запускаться при температурах ниже точки дымления. Собственно говоря, высокая точка дымления, которой так любят хвастаться производители растительных масел, – это вовсе не достоинство, потому что из-за нее ваша пища станет менее полезной для здоровья, чем при готовке на жире с низкой точкой дымления, например оливковом масле.

Сразу скажу, что наши тела подвергаются воздействию не одного токсина, а буквально сотен или даже тысяч разных видов токсинов, – некоторые из них слишком недолговечны, чтобы их можно было легко изучить, и они оставались неизвестными до недавнего времени, когда их наконец удалось идентифицировать с помощью новых технологий. Вид и количество токсинов, попадающих в нашу еду, зависит от переработки, частоты нагревания и других ингредиентов, к которым они добавляются. Нагревание масла во время производства запускает формирование токсинов. Токсины формируются и в масле, которое подвергается воздействию света при хранении. Затем токсины формируются, когда это масло используется в готовке, – дома, в ресторане, на фабриках переработанной еды. И, наконец, токсины могут формироваться, если еду заново разогревают, например чтобы на следующий день доесть остатки.

Самое удивительное во всех этих токсинах – то, с какой скоростью они размножаются. В некоторых случаях достаточно буквально одной молекулы, чтобы запустить серию реакций, которая быстро уничтожает миллиарды молекул ПНЖК и создает миллиарды новых токсинов. Общий термин, который ученые используют для описания всех этих токсинов, – «продукты окисления липидов», сокращенно ПОЛ.

Токсины формируются по принципу домино. Одна окисленная ПНЖК может быстро «напасть» на соседнюю молекулу, превращая эту ПНЖК в ПОЛ, который нападет уже на своего соседа, и т. д. Химики называют подобный принцип домино цепной реакцией. После того как «падает» (окисляется) одна «костяшка» – ПНЖК, начинается быстрое каскадное окисление одной молекулы ПНЖК за другой со скоростью миллиард молекул в секунду – с образованием новых ядовитых ПОЛ [15] .

15

J. Bruce German, “Food Processing and Lipid Oxidation,” in Impact of Processing on Food Safety: Advances in Experimental Medicine and Biology, vol. 459, ed. Lauren S. Jackson, Mark G. Knize, and Jeffrey N. Morgan (Boston: Springer 1999),E. Choe and D. B. Min, “Chemistry of Deep-Fat Frying Oils,” Journal of Food Science 72, no. 5 (June/July 2007): R77–R86, https://doi.org/10.1111/j.1750–3841.2007.00352.x.

После того как цепная реакция началась, остановиться она может лишь в двух случаях. Первый – когда просто заканчивается топливо (то есть падают все имевшиеся «костяшки» домино). Второй – столкновение с веществами, которые блокируют окислительные реакции – они называются антиоксидантами. Антиоксиданты могут остановить цепную реакцию образования токсинов – примерно, как если поставить в длинный ряд домино кривую костяшку, которая прервет серию падений. Кривая костяшка отводит энергию в сторону и защищает от падения остальные костяшки домино. Оливки, арахис и другие традиционные масличные культуры тысячелетиями выводили с помощью селекции, чтобы из них можно было получать масла без промышленной переработки, так что эти масла можно получать менее деструктивными методами, сохраняющими антиоксиданты – и, соответственно, на них безопаснее готовить. Поскольку в процессе переработки, необходимой, чтобы сделать растительные масла съедобными, удаляются многие натуральные антиоксиданты, при готовке на растительных маслах окислительные реакции, формирующие токсины, продолжаются дольше.

Еще один способ остановить эти реакции – использовать насыщенный жир. У насыщенных жиров нет двойных связей, и они очень стойки к окислению. Представьте, что все костяшки домино приклеены к полу и вообще не могут двигаться. Животные жиры, например сливочное масло и сало, очень богаты насыщенными жирными кислотами, равно как и кокосовое масло, а также некоторые другие редкие растительные масла, в том числе масло макадамии.

Почему семена не ядовиты, а вот их масла очень даже

Если растительные масла, например соевое или подсолнечное, склонны к окислению, возможно, вы уже задумались о том, не вредны ли и сами семена. Ответ – семена всех масличных культур, из которых получают «Омерзительную восьмерку», кроме одной, совершенно съедобны. (Что интересно, исключением стало первое масло из «Омерзительной восьмерки», которое начали продавать в качестве человеческой еды, – хлопковое. Как мы уже знаем, хлопковые семена содержат ядовитый госсипол.)

Причина, по которой остальные растительные масла ядовиты, а семена, из которых их получают, – нет, связано с самими семенами, а также интенсивной переработкой, которую мы обсуждали чуть выше. Семена – это спящие маленькие зародыши растений, которые могут оставаться в спящем состоянии годами, отчасти благодаря тому, что в них почти нет кислорода. А еще в них содержится много антиоксидантов, которые блокируют окисление при прорастании. При производстве растительных масел бoльшая часть антиоксидантов удаляется, а хрупкие полиненасыщенные жирные кислоты подвергаются интенсивному воздействию кислорода, тепла и химикатов.

Если бы мы готовили переработанную пищу с более полезными маслами, то жирные кислоты не разрушались бы и нам бы не пришлось есть токсины в таком количестве. (Конечно же, в переработанной пище все равно не хватает важных питательных веществ, так что я вовсе не призываю так делать.) Растительное масло – это единственный из употребляемых нами в пищу продуктов, который настолько нестабилен, что не выдерживает теплового воздействия. (Просто задумайтесь: масло для готовки, которое не выдерживает теплового воздействия, которое уязвимо для «нападения» кислорода – и которое мы отправляем прямиком в наш наполненный кислородом организм.)