«Пей, это полезно» — как правило, именно с этих слов родителей, бабушек и воспитательниц детского сада начиналось наше знакомство с такими широко известными в России кисломолочными продуктами, как кефир и ряженка. Примечательно, что почти такими же словами сопровождалось недавнее знакомство коллектива лаборатории молекулярных основ биотрансформации Федерального исследовательского центра биотехнологии РАН с традиционными в Южной Африке напитками — амаси и махеву, первый из которых является продуктом ферментации молока, а второй — кукурузной каши.
Фото: Дмитрий Коротаев, Коммерсантъ
Фото: Дмитрий Коротаев, Коммерсантъ
Как кефир и ряженка в России, амаси и махеву в ЮАР выпускаются на коммерческой основе, а знание о пользе их употребления фактически перешло в разряд «народной мудрости». Более того, диетические рекомендации для ЮАР, принятые в 2012 году Национальным министерством здравоохранения, звучат как «Употребляйте молоко, амаси или йогурт каждый день», что крайне напоминает известную многим в России фразу: «Стакан кефира в день продлевает молодость».
Одной из целей нашего исследования, проводимого в рамках совместного научного проекта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и Национального исследовательского фонда Южно-Африканской Республики (NRF), было сравнение между собой традиционных, широко употребляемых ферментированных напитков России и ЮАР с точки зрения их полезности для профилактики развития сердечно-сосудистых заболеваний. В настоящее время современные методы биохимии позволяют по-новому взглянуть на пользу традиционных, столетиями известных продуктов. На основе результатов таких исследований становится возможным расширение спектра рекомендаций по употреблению этих продуктов, а также разработка их улучшенных вариантов.
На сегодняшний день одними из самых распространенных в мире неинфекционных заболеваний являются заболевания сердечно-сосудистой системы. По статистике Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно эти заболевания уносят жизни около 17 млн людей, что составляет около трети всех смертей на земном шаре. По данным Министерства здравоохранения России, за январь—октябрь 2020 года показатель смертности от болезней системы кровообращения в нашей стране составил рекордные 620,7 смерти на 100 тыс. населения.
Одними из ключевых факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний считаются нарушение обмена жиров в организме и постоянное аномально повышенное кровяное давление. При этом оба эти фактора значительно связаны с пищевыми привычками людей. В ряде исследований было показано снижение риска возникновения ишемической болезни сердца при частичной замене углеводов в рационе людей белками и/или жирами (OmniHeart diet). Однако важна не просто замена углеводов на белки и жиры, исходя из общей калорийности (то есть энергетической ценности) рациона, но и качественный состав используемых для замены белков и жиров.
В настоящее время для оценки качественного состава потребляемых жиров (большая часть которых является жирными кислотами) разработан ряд пищевых индексов, наиболее известными из которых являются индексы атерогенности (ИА) и тромбогенности (ИТ), которые не стоит путать с созвучным показателями, определяемыми в плазме крови. Оба эти индекса в разной степени отражают соотношение определенных насыщенных жирных кислот в продуктах к ненасыщенным. Потребление продуктов с более низкими значениями ИА и ИТ способствует профилактике атеросклероза и тромбоза, а также снижает риск возникновения ишемической болезни сердца. Однако, поскольку пока ни одна организация здравоохранения не предоставила рекомендуемые диапазоны значений ИА и ИТ для составления рационов здорового питания, в основном эти индексы могут быть использованы диетологами для замены в рационах продуктов с большим их значением на аналогичные, но с меньшими значениями (к примеру, одного типа сыра на другой).
В оценке влияния пищевых белков на здоровье человека одну из ключевых ролей играют содержащиеся в них биологически активные фрагменты (пептиды). Биологически активные пептиды могут высвобождаться из исходных белков как после их употребления, в результате переваривания в желудочно-кишечном тракте, так и исходно присутствовать в употребляемых продуктах. Одним из естественных способов обогащения продуктов питания биологически активными пептидами является их ферментация, а обогащенные такими пептидами продукты, называемые функциональными, способны оказывать благотворное влияние на здоровье человека сверх их ожидаемой питательной ценности. Одной из наиболее широко исследуемых групп биологически активных пептидов являются пептиды, способные при попадании в организм человека снижать аномально высокое кровяное давление. Особо следует подчеркнуть, что, хотя механизм действия этих пептидов и сходен с механизмом действия таких хорошо известных лекарственных веществ, как каптоприл, эналаприлат и лизиноприл, систематическое употребление продуктов, обогащенных этими пептидами, стоит рассматривать как профилактику повышенного давления, а ни в коем случае не как замену лекарственной терапии.
В ходе наших исследований для трех продуктов, получаемых путем ферментации молока (кефир и ряженка из России и амаси из ЮАР), был проведен анализ состава жирных кислот, на основе которого для каждого продукта были рассчитаны ИА и ИТ. К сожалению, в связи с крайне малым содержанием жиров состав жирных кислот махеву не был достоверно определен. Также была оценена потенциальная способность пептидов, содержащихся в исследуемых продуктах, нормализовать кровяное давление.
Было обнаружено, что состав жирных кислот в кефире и ряженке был более разнообразным, чем в амаси, и с точки зрения профилактики атеросклероза (ИА) и тромбообразования (ИТ) российские кефир и ряженка являются более предпочтительными продуктами, чем южноафриканский амаси. Однако в составе амаси было обнаружено большее количество разветвленных жирных кислот, которые с недавнего времени считаются важными биоактивными молекулами, полезными для здоровья человека. В частности, в некоторых работах было показано, что разветвленные жирные кислоты обладают противоопухолевой активностью. Наличие в амаси большего по сравнению с кефиром и ряженкой количества разветвленных жирных кислот, скорее всего, связано с отличиями используемых пород молочных коров и условиями их выпаса в России и ЮАР. Также стоит отметить, что в целом определенные нами значения ИА и ИТ для кефира, ряженки и амаси находились в пределах диапазона значений, ранее установленного для различных йогуртов.
Способность содержащихся в продуктах пептидов нормализовать кровяное давление уменьшалась в ряду: махеву > амаси > кефир = ряженка. Наибольшая активность пептидов из махеву может быть объяснена сильно отличным от молока источником биоактивных пептидов в этом напитке. В то время как в ферментированных напитках на молочной основе преобладающим источником биоактивных пептидов являются белки — казеины, в ферментированных напитках на основе кукурузы такими белками являются зеины.
В заключение следует сказать, что в нашей работе были затронуты лишь несколько аспектов полезности традиционных ферментированных напитков. Команда нашей лаборатории продолжает активно работать над исследованием традиционных и созданием новых ферментированных функциональных продуктов питания, которые в дальнейшем помогут не только накормить, но и существенно улучшить здоровье населения.