Вполне возможно, что вы слышали о митохондриях на уроках биологии в старших классах или читали в Интернете о митохондриальной болезни, и все-таки вам не до конца понятно, что это такое и какова их функция. Митохондрии крайне важны для поддержания здоровья, поэтому, если вы хотите защититься или излечиться от болезней, вам просто необходимо узнать о них как можно больше.
Митохондрии – это крошечные органеллы (подобие микроорганов), они присутствуют почти во всех клетках. Одна из важнейших их функций – выработка энергии путем соединения питательных веществ из глюкозы и жиров, которые вы потребляете, с кислородом, который вы вдыхаете.
Митохондрии составляют 10 % общего веса тела, и их количество в клетках взрослого человека насчитывает примерно 10 миллионов миллиардов (1). Если вам сложно оценить столь внушительную цифру, тогда представьте, что более 1 миллиарда митохондрий может поместиться на конце булавки.
В некоторых клетках содержится больше митохондрий, чем в других. Женская половая клетка, называемая ооцитом, включает сотни тысяч митохондрий, тогда как в зрелых формах красных кровяных телец и клеток кожи их практически нет. Большинство клеток, включая клетки печени, содержат от 80 до 2000 митохондрий. Чем выше метаболическая активность клеток – а такие клетки обнаружены в сердце, мозге, печени, почках и мышцах, – тем больше в них митохондрий. Теперь вы вполне можете себе представить, какой обширный благоприятный спектр действия на весь организм оказывают здоровые, правильно функционирующие митохондрии.
Митохондрии – это «батарейки» ваших клеток. Они помогают вырабатывать энергию, соединяя питательные вещества с кислородом.
Митохондрии постоянно вырабатывают энергетические молекулы, которые называются аденозинтрифосфаты (АТФ). Вам, как когда-то и мне, наверняка интересно узнать их точное количество. Выбудете сильно удивлены, узнав, что Ваши митохондрии вырабатывают 50 кг АТФ в сутки (2).
Так что Вы вполне можете оценить ключевую роль здоровых митохондрий в правильном обмене веществ. Устранение митохондриальной дисфункции является самым простым и многообещающим способом восстановить здоровье и предотвратить целый ряд серьезных заболеваний, главным образом онкологических.
Каждую секунду митохондрии вашего тела производят в 10 000 раз больше энергии, чем Солнце!
Свободные радикалы – лучшие друзья митохондрий
Каждая клетка вашего организма нуждается в постоянном притоке энергии. Наибольший объем энергии вырабатывается митохондриями в процессе, объединяющем две главные биологические функции организма, необходимые для поддержания жизни: дыхание и питание. Процесс этот научно называется окислительное фосфорилирование, в результате образуется энергия в форме АТФ. (Этот процесс не главный механизм выработки энергии для раковых клеток, где метаболизм глюкозы происходит вне митохондрий и энергия вырабатывается менее активно в результате гликолиза.)
АТФ, «единица энергии», приводит в действие абсолютно все биологические функции организма – от работы мозга до биения сердца.
В процессе окислительного фосфорилирования в митохондриях происходит ряд химических реакций, понять которые трудно даже студентам-биохимикам. Они называются цикл Кребса и цепочка транспорта электронов. Вместе эти две реакции задействуют электроны, которые высвобождаются из потребляемой пищи, и протоны. В результате происходит непрерывное производство энергии. В конце цепи электроны вступают в реакцию с кислородом и образуют воду.
Клетка сердца содержит более 5000 митохондрий. Это самая энергетически мощная ткань нашего организма!
Часть электронов будет вытекать из цепочки транспорта электронов, формируя активные формы кислорода (АФК). АФК – это слабые, непрочные молекулы, содержащие атомы кислорода, которые имеют один или более непарных электронов. Эти высокореактивные атомы образуют свободные радикалы, способные вызывать деструктивные процессы. Многие из вас, наверное, уже знакомы с этим термином – «свободные радикалы». Может быть, вы даже верите, что они несут большую опасность, и пытаетесь обезвредить их антиоксидантами. (Далее я объясню вам, почему это не всегда правильно.)
В чем вред свободных радикалов?
Свободные радикалы вступают в реакцию с другими молекулами, в результате происходит окисление, целью которого является нейтрализация нестабильного электрического заряда. Окисление – это, по сути, «биологическая коррозия». Оно создает эффект снежного кома, т. е. молекулы крадут друг у друга электроны, становясь в ходе кровавой биологической борьбы новыми свободными радикалами. Быстро растущее количество свободных радикалов приводит к разрушению как самой клетки, так и митохондриальных мембран. Такой процесс называется перекисным окислением липидов. Он вызывает хрупкость мембран и их распад.
Свободные радикалы могут нанести вред в том числе и вашей ДНК, нарушая процессы репликации, вмешиваясь в механизмы ее функционирования и меняя структуру.
Исследования выявили, что ДНК подвергается атакам свободных радикалов примерно от 10 000 до 100 000 раз в сутки, т. е. одному негативному воздействию в секунду.
Все эти факторы являются причиной деградации тканей, в результате чего риск заболеть неумолимо растет. По сути, свободные радикалы вызывают более 60 различных заболеваний, включая следующие:
• болезнь Альцгеймера;
• атеросклероз и болезни сердца;
• онкологические заболевания;
• катаракта;
• болезнь Паркинсона.
Как вы уже поняли, свободные радикалы оказывают огромное влияние на ваше здоровье. И самое удивительное, что примерно 90 % (или более) реактивных форм кислорода (РФК) образуются в митохондриях.
Однако следует помнить, что свободные радикалы не только враги нашему здоровью, но и друзья.
Полезные функции свободных радикалов
• Они регулируют целый ряд жизненно важных клеточных функций, таких как выработка меланина и оксида азота, оптимизация работы метаболических сигнальных путей, которые отвечают за чувство голода, отложение жира и старение.
• Они служат естественными биологическими сигналами, возникающими в ответ на внешние раздражители, к примеру на токсины и химические вещества в составе табачного дыма или воздуха.
• Они отвечают за противораковый эффект препаратов химиотерапии, направленных на стимуляцию прооксидантной системы организма.
• Они способствуют положительному воздействию на организм физических нагрузок, в результате которых ваше тело производит больше свободных радикалов. Причиной этому служит активная выработка энергии митохондриями.
Поэтому не следует стараться избегать реактивных форм кислорода (РФК). Вредны не РФК, а их избыток в вашем организме. Вы можете прибегнуть к ММТ, чтобы оптимизировать увеличение или сокращение РФК в клетках. Считайте это палочкой-выручалочкой. Не слишком много, не слишком мало РФК, только нужное количество, вырабатываемое здоровыми митохондриями.
Таким образом, если вы старательно подавляете свободные радикалы, то, вероятнее всего, сами того не желая, заработаете серьезные осложнения.
Снижать количество свободных радикалов с помощью потребления антиоксидантных добавок вредно! Это может привести к серьезному ухудшению здоровья, включая развитие онкологии.
Одним из примеров нежелательных последствий чрезмерного употребления антиоксидантов является нейтрализация столь важных АФК в митохондриях раковых клеток. Выстраиваясь, свободные радикалы приводят к саморазрушению раковых клеток в результате апоптоза (процесса программируемой клеточной гибели).
Если у вас выявили онкологическое заболевание, обратитесь к лечащему врачу с просьбой ограничить долю прописанных вам антиоксидантов, включая витамины C, E, селен, и в особенности N-ацетилцистеин. Это во многом будет способствовать гибели раковых клеток. Хотя стоит учесть, что высокая доза витамина C внутривенно или оральный липосомальный витамин C применяются многими специалистами-онкологами для лечения рака, ведь витамин C имеет свойство превращаться в перекись водорода, которая убивает клетки злокачественной опухоли.
Добавкам нет. Ограничиваем долю свободных радикалов с помощью диеты
Как поддержать необходимый баланс АФК? К счастью, ответ очень прост. Вместо того чтобы подавлять лишние свободные радикалы антиоксидантами, лучше позаботьтесь о том, чтобы ваш организм стал меньше их вырабатывать.
Вот почему так важно то, что вы употребляете в пищу. Самым главным преимуществом диеты с высоким содержанием высококачественных жиров, низкой долей усвояемых углеводов (углеводы минус пищевые волокна) и умеренным количеством белков, является оптимизация способности митохондрий вырабатывать топливо под названием кетоны. Они вкупе с низким уровнем глюкозы в крови производят намного меньше АФК и вторичных свободных радикалов, чем когда вы едите преимущественно углеводы.
Углеводы – главная причина выработки большого количества свободных радикалов в вашем организме.
Другими словами, углеводы по сравнению с жирами можно расценивать как грязное топливо. Когда вы сидите на низкоуглеводной высокожировой диете и сжигаете вместо глюкозы жиры и кетоны для выработки энергии, ваша митохондрия страдает от окисления на 30–40 % меньше, чем при потреблении сахара, что характерно для нашей типичной диеты. Таким образом, если вы «жироадапиторованы», т. е. выбираете жиры в качестве главного топлива организма, – ваши клеточные мембраны, митохондриальная ДНК и белок будут оставаться крепкими, здоровыми и устойчивыми.
Для того чтобы научить организм сжигать кетоны как основное топливо, вы должны увеличить потребление здоровых жиров и сократить долю углеводов, снизив таким образом уровень глюкозы в крови. В этом заключается главный смысл митохондриальной метаболической терапии (ММТ).
Единственной сложностью является процесс замены углеводов жирами, который следует проводить с осторожностью. Выбираемые вами жиры должны быть высокого качества и лучше всего – органическими. И никаких промышленно переработанных растительных масел, богатых омега-6.
Вы, наверное, уже заметили, что высокожировая диета – это совсем не те принятые схемы питания и руководства по здоровому образу жизни, которые не теряют своей популярности последние полвека. Слава богу, пусть медленно, но ситуация меняется. И все же, чтобы смело и со знанием дела нарушить принятые заповеди диетологии, нам стоит оглянуться назад и понять причины их возникновения.
Что ж, давайте вернемся в самое начало ХХ века, чтобы понять, как американская революция в питании повлияла на весь мир.
Стол американцев в начале 1900-х годов
В конце XIX века большинство американцев были либо фермерами, либо членами сельских общин, питавшимися фермерскими продуктами. Существовало всего несколько промышленных компаний по производству продуктов: в 1898 году (4) Kellog’s стали выпускать кукурузные хлопья, Heinz, Libby’s и Campbell’s уже давно торговали консервами, а в 1899 году на рынках появилось дезодорированное хлопковое масло Wesson Oil (5). И все же бо?льшая часть продуктов на столах наших предков были местными, цельными и не подвергавшимися технологической обработке. Стоит учесть, что при всем этом они были еще и абсолютно натуральными, ведь синтетических удобрений и пестицидов просто не существовало.
Хлопковое масло, прежде чем появиться на американских кухнях в бутылочке с надписью Wesson,[3 - Хлопковое масло – один из самых популярных продуктов в США. В России чаще используется подсолнечное масло. Однако процесс производства во многом идентичен.] считалось отходом хлопковой промышленности и использовалось главным образом при производстве мыла и топлива для ламп. С распространением электричества в начале ХХ века производители столкнулись с проблемой переизбытка хлопкового масла и пытались найти ему применение.
Хлопковое масло в необработанном виде имеет мутную структуру и красноватый оттенок из-за содержания госсипола – природного фитохимического вещества, токсичного для животных. Производителям пришлось разработать специальные ароматизаторы, чтобы сделать его пригодным для еды. В свое время в журнале Popular Science в колонке «Открытие века» вышла статья, очень точно охарактеризовавшая путь, который проделало хлопковое масло, прежде чем попасть к нам на стол: «Отход – в 1860, удобрение – в 1870, корм для скота – в 1880, и, наконец, полезная добавка к пище и не только – в 1889» (7).
Переработка хлопкового масла еще не делала его пригодным для потребления. Сложность состояла в том, что, как и большинство растительных масел, оно содержит большое количество полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), а это говорит о наличии множества (приставка «поли-») двойных связей атомов в его молекулярной структуре (при этом атомы «ненасыщенные»). Эти двойные связи подвержены атакам свободных радикалов, постепенно приводящим к повреждению молекул. Когда вы потребляете слишком много ПНЖК, их доля в клеточных мембранах значительно увеличивается. Неустойчивая структура этих жиров вызывает хрупкость клеток и их предрасположенность к окислению, что, в свою очередь, является причиной целого ряда заболеваний, включая хронические воспаления и атеросклероз.
Неустойчивость – главная причина прогоркания растительных масел. Это обстоятельство отталкивало многих пищевых производителей, ведь с появлением железнодорожных путей и холодильных камер продукты стали перевозиться на дальние расстояния и лежать на полках неделями. Поэтому гидрогенизированные жиры стали спасением: они устранили слабые двойные связи и увеличили срок хранения растительных масел.
В 1910 году P&G запатентовала гидрогенизированное хлопковое масло Crisco – первые в истории трансжиры, запустив тем самым процесс перехода от животных жиров к переработанным растительным.
В 1907 году в мыловаренную компанию Procter & Gamble (город Цинциннати) обратился немецкий химик Эдвин Кайзер, утверждавший, что ему удалось разработать способ производства жидких жиров с большим сроком годности. Компания выкупила у него права и принялась экспериментировать, желая сделать мыло дешевле и более привлекательным внешне (8).
С появлением гидрогенизированного хлопкового масла специалисты P&G обратили внимание, что своим белым светящимся цветом оно напоминает сало – самый популярный кулинарный жир тех лет. Тогда почему его до сих пор нет на наших кухнях?
Когда в 1911 году Procter & Gamble представили Crisco широкой публике (9), они назвали свой новый продукт «идеальным жиром», примечательным «своей экологичностью» и «растительным происхождением» (10). В результате продажи Crisco за четыре года подскочили с 2,6 миллиона фунтов до 60 миллионов (11).
В 1909 году обычный американец потреблял не более 4 кг промышленно переработанных жиров, включая маргарин и растительное масло, а к 1950 году эта цифра возросла до 9 кг в год, где 6,8 кг – гидрогенизированные масла, а 2,2 кг – растительные (12). Все сорта масел, включая соевое и кукурузное, подвергались гидрогенизации и поступали в продажу в виде Crisco, маргарина и всевозможных упакованных, замороженных и обжаренных продуктов.
Мы стали потреблять растительные масла, богатые омега-6, больше, чем когда-либо за всю историю человечества. Три последующих технических открытия также оказали значительное влияние на то, что мы с вами едим: синтетические удобрения, пищевые добавки и гербициды (главным образом «Раундап»).
• Синтетические удобрения были разработаны, чтобы помочь фермерам собирать большой урожай из малого числа сортов сельскохозяйственных культур. Синтетические удобрения убивали микробы, нарушая процесс минерализации почвы, в результате стали появляться земли, неспособные давать урожай с высокой питательной ценностью.
Также для фермеров стало возможным сосредоточить силы на выращивании одной или двух культур, как, например, кукурузы и сои, вместо применения традиционного метода чередования большого количества различных культур с целью предотвратить истощение почвы. Таким образом, растущее предложение растительных масел рождало спрос на них.
• Пищевые добавки ворвались в нашу жизнь в первой половине ХХ века. К 1985 году применялось около 800 пищевых добавок. Делалось это абсолютно бесконтрольно и без каких-либо предварительных исследований их безопасности. Жалобы потребителей на побочные действия лекарств и пищевых продуктов привели к тому, что Конгресс принял поправки к закону о пищевых добавках (13). Этой мерой производителей обязали подтверждать безвредность любых пищевых добавок, прежде чем тот или иной продукт попадал на полки магазинов.
Но лазейка все же осталась: добавки, получившие «безопасный» статус GRAS или имевшие широкое распространение до 1958 года, свободно использовались в производстве без одобрения или учета со стороны Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). На сегодня из 10 000 химических веществ, использующихся при производстве пищевых продуктов, как минимум 1000 никогда не рассмотривались со стороны FDA.
Даже те добавки, которые не входят в список GRAS, часто остаются неизученными в силу того, что FDA дозволяет компаниям проводить собственные исследования. Одним из вопиющих примеров такой халатности по отношению к пищевым добавкам является признание трансжиров априори безопасными. Сегодня мы все знаем, что трансжиры способствуют возникновению воспалений и увеличивают риск возникновения заболеваний сердца (15), инсулинорезистентности (16), ожирения (17) и болезни Альцгеймера (18).
Чем дальше, тем страшнее.
