Как перестать хотеть сладкого
Кандидат биологических наук Н.Л. Резник тщательно изучил вопрос можно ли перестать быть сладкоежкой.
История потребления сахара
Трудно сказать с уверенностью, когда в рационе человека появился сахар. Во всяком случае, около 10 тысяч лет назад в Новой Гвинее его уже получали из сахарного тростника. В Европе познакомились с сахаром значительно позднее; при Александре Македонском с покоренных индийских территорий привозили «медовый порошок», а крестоносцы, распробовавшие кристаллический сахар на Святой Земле, называли его сладкой солью. Со временем сахар становился все дешевле, и потребление его стремительно росло. Показательна американская статистика, согласно которой средний американец в начале XIX в. поглощал за год примерно 3,5 кг сахара, а в наше время — свыше 50 кг.
Польза и удовольствие
Человек, как и большинство млекопитающих, любит сладкое и любовь эта врожденная. Сладкие продукты богаты глюкозой — важнейшим источником энергии. Чтобы животное усердно отыскивало высококалорийную полезную еду при поедании «правильной» пищи в одном из участков мозга, вентральном стриатуме, выделяется дофамин, вызывающий удовольствие. У людей количество дофамина, выделившегося в стриатуме, прямо коррелирует с наслаждением, полученным от еды. Так что удовольствие от еды — не самоцель, а механизм, подкрепляющий правильное пищевое поведение. А целью питания служит поддержание энергетического гомеостаза.
Вентральный стриатум, известный как «центр вознаграждения»
Потребность в пище возникает, когда в организме уменьшаются запасы энергии. Мозг узнает об этом от гормонов. Инсулин, гормон поджелудочной железы, сообщает о концентрации глюкозы в плазме крови. Другой гормон, лептин, синтезируется в клетках жировой ткани, и чем больше жира, тем больше гормона. Высокий уровень инсулина и лептина свидетельствует о том, что организм располагает значительным запасом энергии и не нуждается в пище. Если этих гормонов мало, значит, пора поесть. О том же сигнализирует желудочный гормон грелин, а также сигнальные молекулы кишечника. Хотя рецепторы к лептину и грелину рассеяны по всему телу и центральной нервной системе, основной коллектор поступающей от них информации — гипоталамус, который играет важную роль в регуляции питания и метаболизма.
Кнут и пряник
Однако основной принцип ясен: чтобы животное и человек правильно питались, природа использует метод кнута и пряника (специалисты говорят о метаболической и гедонистической составляющих пищевого поведения). Роль кнута выполняет контроль гомеостаза, который усиливает желание есть по мере истощения энергетических запасов, а пряник — естественно, получаемое от еды удовольствие. Это и есть еда с аппетитом и наслаждением, о которой писал И.П. Павлов. Сочетание пользы и удовольствия — важное эволюционное достижение, которое позволяет животному качественно питаться и при этом не переедать. Но если природа наградила нас способностью получать удовольствие от еды, стоит ли удивляться, что именно этот способ люди и животные используют, чтобы поднять настроение?
Есть или не есть?
Один из диагностических признаков депрессивного расстройства — изменение пищевого поведения. У людей примерно четверть случаев нарушения настроения связана с ожирением. Психологи экспериментально показали, что у женщин, страдающих ожирением, фотографии высококалорийных продуктов активируют систему вознаграждения. Изображения низкокалорийных продуктов подобного действия не оказывают. У женщин нормальной комплекции фотографии мороженого и тортиков возбуждают другие нейроны, не связанные с системой вознаграждения. Люди с лишним весом иначе, чем здоровые, оценивают высококалорийные продукты, у них неправильная мотивация.
Сахарная свекла
Стремление заедать стресс объяснимо, и не было бы в нем ничего страшного, если бы люди радовали себя чем-нибудь безопасным, листовым салатом, например. Но таких найдется немного, не салат, а жирная, сладкая пища поднимает нам настроение. Именно от такой еды мы получаем удовольствие, к ней чувствуем вкус.
Мыши в сахарах
Оценка качества пищи начинается с ее вкуса. Но у животных есть и другой механизм регуляции пищевого поведения, который зависит не от привлекательности продукта, а исключительно от его полезности.
Специалисты Университета Дьюка задались вопросом, сможет ли мозг оценить питательность продукта, вкуса которого не ощущает? Если оценит, значит, вещества, которые образуются в желудке и кишечнике в ходе пищеварения, также определяют пищевое поведение. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые использовали мутантных мышей, лишенных белка TRPM5. Мыши с такой мутацией не ощущают сладости сахара.
Мутантных мышей и животных с нормальной чувствительностью некоторое время держали без воды, а затем предлагали на выбор поилки с водой, 0,4 и 0,8 М растворами сахарозы. Нормальные мыши, быстро перепробовав питье, выбирают сладкие растворы, а мутанты не различают воду и сахарозу. Но если несколько дней подряд предлагать животным на выбор простую и сладкую воду, причем у каждой поилки сохраняется постоянное место, мутанты уже спустя шесть дней запоминают, куда налит раствор сахарозы, и осознанно выбирают именно его, хотя и не ощущают вкуса. Очевидно, они чувствуют, какое питье их насыщает.
Камбоджиец несёт пальмовый сок, из которого получают сахар, в Tuol, Камбоджа
Тогда сахарозу заменили на сукралозу — некалорийный, но очень сладкий заменитель сахара. В этом случае обычные мыши предпочитают сукралозу, а мутантам все равно, что вода, что сукралоза. Жидкости не различались по питательности, и животные пили из обеих бутылок с одинаковой частотой.
Исследователи заключили, что дофаминовая система вознаграждения вентрального стриатума реагирует не только на вкусную пищу, но и на полезную, причем даже в отсутствие вкусового сигнала.
Эстафету подхватили специалисты из Городского университета Нью-Йорка. Ученых заинтересовало, как поведут себя нормальные мыши и мутанты, лишенные TRPM5, если предложить им несколько простых сахаров, которые различаются сладостью и питательностью.
Мыши с нормальной вкусовой системой всегда выбирают сладкие растворы, а не воду. Нормальные животные ориентируются на вкус или сочетание запаха и вкуса. Глюкоза и фруктоза для них почти одинаково привлекательны, несмотря на различную сладость. Мутантные мыши, как и следовало ожидать, ориентируются на питательную ценность раствора. Глюкоза для них наиболее привлекательна, вторую позицию в шкале предпочтений занимает галактоза, затем МДГ и только фруктозу не чувствующие ее сладости мутанты пьют не чаще воды.
Примерно в то же время разницей в предпочтениях между глюкозой и фруктозой заинтересовались специалисты Университета Южной Калифорнии. Только они работали с людьми.
Внимание исследователей к фруктозе не случайно. Поскольку она почти не влияет на уровень инсулина и сахара в крови, во всем мире ее используют как заменитель сахара для здорового питания. Но инсулин сигнализирует мозгу, что пищи достаточно, поэтому сахароза и глюкоза вызывают чувство сытости, а фруктоза нет — напротив, у животных она возбуждает аппетит. О влиянии фруктозы на пищевое поведение людей известно меньше.
Как рождается пищевая зависимость?
Ученые работали с 24 здоровыми добровольцами, которые не курили, не сидели на диетах, не принимали гормональных препаратов. У добровольцев определяли уровни глюкозы, фруктозы, инсулина, лептина, грелина и некоторых других веществ — маркеров сытости. В начале эксперимента они были примерно одинаковы у всех участников. После этого добровольцы выпивали 75 г фруктозы или глюкозы, растворенные в 300 мл воды с ароматом вишни, и шли смотреть картинки. Им показывали изображения калорийной пищи (конфеты, печенья, гамбургеры, пицца) и фотографии, не имеющие отношения к еде (здания и корзины). Картинки смотрели блоками, и после каждого блока участники оценивали в баллах, насколько они голодны. А магнитно-резонансная томография позволяла определить, какие районы мозга в это время активны.
Сахарный тростник
Оказалось, что люди, выпившие раствор фруктозы, чувствуют себя голоднее, чем после приема глюкозы, и эти данные объективны: глюкоза повышала уровень инсулина в крови испытуемых, а фруктоза практически нет. Кроме того, питье фруктозы вызывает заметную разницу в активности разных районов мозга во время просмотра пищевых и непищевых картинок. При виде пищи зрительная кора активизировалась сильнее, хотя она и не влияет непосредственно на аппетит, реакция мозга на вид продуктов характеризует тягу к ним. Кроме того, изображения гамбургеров усиливают активность нейронов орбитальной коры и вентрального стриатума — таким же образом эти нейроны реагируют на реальную калорийную пищу. Исследователи полагают, что эта активность связана с меньшей насыщающей силой фруктозы: голодному приятнее видеть еду, чем сытому, если есть возможность поесть. А такую возможность испытуемым предоставляли. После эксперимента им предлагали либо сразу утолить голод, либо получить денежную компенсацию, но через месяц. После фруктозы испытуемые обычно предпочитали немедленный перекус, после глюкозы чаще выбирали деньги.
Итак, фруктоза, а возможно, и другие заменители сахара, вызывают удовольствие от еды, однако не насыщают, более того, пробуждают чувство голода. Любители сладкого рады возможности есть некалорийную пищу снова и снова. Повторение порождает привычку, а привычка — зависимость.
Обнаружить и преодолеть
Пищевая зависимость в чем-то сходна с наркотической, но еда, в отличие от наркотиков, жизненно необходима. Можно пытаться воздействовать на нейронные цепочки, вызывающие привыкание к наркотикам, однако бороться подобным образом с пищевой зависимостью медики не решаются, опасаясь нарушить нормальное пищевое поведение. Поэтому решить проблему пристрастия к сладкому сложнее, чем проблему наркомании.
Впрочем, специалисты Массачусетского технологического института недавно выяснили, что за нормальное питание и сахарную зависимость ответственны разные нейронные цепи. Исследователи выработали у мышей зависимость от сладкого, приучив их искать сахарозу в определенном месте после звукового и зрительного сигналов. Мыши научились быстро — они действительно очень любят сладкое — и кидались на поиски сахарозы, даже будучи сытыми. Такое поведение называют компульсивным. Не всегда мышам доставался сахар: иногда коварные экспериментаторы вместо сладости подсовывали горечь, а иногда и ничего не давали. В результате ученые смогли идентифицировать нейроны активные при нездоровом стремлении к сахару и обычном поиске еды, и оказалось, что это разные клетки. Исследователи полагают, что можно попробовать поискать вещества, избирательно действующие на эти клетки, лекарство от сахарной наркомании.
Присущая нам способность получать удовольствие от калорийной пищи в сочетании с избытком продуктов, на который природа явно не рассчитывала, не пошла нам на пользу: она побуждает лакомиться без нужды и полнеть. Но чем больше мы знаем о механизмах возникновения этой напасти, тем больше шансов ее преодолеть.
Источник: журнал «Химия и жизнь»
Читайте на Зожнике:
Почему сахарозаменители НЕ приводят ожирению по мнению Сергея Белкова
Почему сахарозаменители приводят к ожирению
Фруктоза – диетический продукт или сахарная бомба?