Биологически активные добавки к пище – адекватный путь к оптимизации питания

А. В. Васильев, руководитель отдела ГУ НИИ питания РАМН, профессор, доктор биологических наук

Проблема сохранения здоровья и увеличения продолжительности жизни человека являлась и продолжает оставаться одной из самых важных и актуальных в биологии и медицине. Организм здорового человека для сохранения гомеостаза обладает высоко адаптивными к условиям окружающей среды биохимическими системами. Однако метаболические возможности организма, определенные генетическим кодом, не беспредельны, их адаптационные возможности ограничены. Избыточное, несбалансированное, некачественное питание, неблагоприятные экологические условия приводят к чрезмерным нагрузкам на эти системы и, в конечном счете, истощают эндокринно-метаболический аппарат организма, что и находит клиническое выражение в болезнях цивилизации.

Накопленные к настоящему времени данные по исследованию структуры питания современного человека показывают широкое распространение недостаточного потребления незаменимых компонентов пищи. Этот факт обусловлен объективными закономерностями, оказывающими определяющее влияние на структуру пищевого рациона во всех экономически развитых странах

Первая закономерность обусловлена отклонением фактического питания от рекомендуемых норм потребления вследствие местных, климатических, национальных и социальных особенностей.

Вторая закономерность – резкое снижение энерготрат у основной массы населения вследствие широкого использования достижений научно-технического прогресса в повседневной жизни, что приводит к ограничению потребления пищи как источника энергии и, соответственно, к снижению потребления содержащихся в ней незаменимых компонентов.

Третья закономерность – применение современных технологий выращивания, транспортировки, переработки, распределения и приготовления пищи также приводит к потере незаменимых компонентов пищи.

Четвертая закономерность – воздействие неблагоприятных факторов внешней среды, приводящее к возрастанию потребности в незаменимых компонентах пищи.

Учитывая вышеперечисленные закономерности, можно прийти к выводу, что оптимизация рациона современного человека с учетом рекомендуемых норм потребления не может быть достигнута простым увеличением потребления натуральных продуктов питания без причинения вреда здоровью, а требует новых подходов и решений. Одним из таких подходов являются биологически активные добавки к пище в виде поливитаминных форм, витаминно-минеральных смесей и растительных комплексов – источников природных биологически активных веществ.

Прием с пищей единственной минеральной добавки или единственного витамина (например, аскорбиновой кислоты, которая влияет на усвоение минеральных веществ) может вызвать больший дисбаланс, чем применение многокомпонентных минерально-витаминных смесей. Использование последних на уровнях, не превышающих РНП, наиболее желательно с позиций влияния на питание и здоровье человека. Необходимо отметить, что увеличение дозировки компонентов в 1 таблетке до 100% приведет не только к экономически необоснованному увеличению себестоимости продукции, но и существенно не повлияет на пищевой статус организма (из-за ограничений биоусвояемости больших количеств отдельных компонентов и повышенного выведения их из организма через почки при преодолении пороговых величин в крови).

Рассматривая пищу как источник пищевых веществ и энергии, нельзя не учитывать и того важнейшего факта, что она в то же время является и источником биологически активных веществ, оказывающих эффективное регулирующее влияние на функцию отдельных органов и систем. Эти вещества можно подразделить на эндогенные и экзогенные. Эндогенные биологически активные вещества синтезируются самим организмом из многообразия поступающих с пищей химических соединений и пищевых веществ. Экзогенные биологически активные вещества поступают в составе продуктов питания. К ним относятся, как уже указывалось выше, витамины, минеральные соли, а также исключительно богатый спектр биологически активных компонентов живой растительной клетки.

Все организмы эукариотического типа в качестве питательных веществ используют набор определенных макромолекул и микронутриентов. Для того, чтобы эти вещества могли участвовать в метаболизме, необходим уникальный комплекс ферментных систем, с одной стороны, филогенетически адаптированный к поступающим нутриентам и с другой – обеспечивающий физиологические потребности организма на данной эволюционной ступени развития.

Рассматривая использование биологически активных веществ в питании с позиций эволюционной биохимии, следует подразделить биохимический филогенез на два типа: гомогенез и аллогенез. При этом гомеогенетическими процессами развития являются процессы эволюции исходного типа ферментных систем, а аллогенетическими – возникновение ферментных систем и их компонентов на основе других биохимических комплексов.

Эволюционной особенностью питания человека в отличие от других млекопитающих и эукариот в целом является исключительно широкий по качеству и количеству набор пищевых веществ, обеспечиваемый прежде всего за счет микронутриентов даже на самых ранних этапах развития. Поскольку в основном все каталитические функции к моменту появления человека определены в филогенезе, эволюция биохимии питания человека и ее адаптация к все более расширяющемуся набору микронутриентов шли в основном по пути гомогенетического развития. Для гомогенетических изменений характерны увеличение мощности каталитических систем за счет увеличения сродства к субстрату, снижение времени жизни фермент-субстратного комплекса, увеличение регулируемости каталитической активности естественными метаболитами в физиологическом диапазоне концентраций за счет включения дополнительных регуляторных субъединиц, а по существу, расширение аллостерического спектра воздействий, позволяющего осуществлять тонкую и "экономичную" адаптацию организма к изменениям внешних условий.

Важным является то обстоятельство, что биологически активные вещества в минорных количествах способны выступать в качестве аллостерических регуляторов, а увеличение интенсивности отдельных метаболических процессов по принципу обратной связи происходит за счет олигомеризации ферментов путем дупликации генов, появления минорных последовательностей ДНК и, как следствие, расширения функций. Так, ферменты антиокислительной защиты (ФАЗ), метаболизма и детоксикации ксенобиотиков (ФМДК) обнаружены во всех таксономических группах. Первоначально ФАЗ и ФМДК участвовали в обмене веществ, но по существу лишь у теплокровных стали выполнять функции обезвреживания.

С другой стороны, сущностью аллогенного типа ферментной эволюции, наоборот, является расширение спектра обезвреживаемых веществ, ставших чужеродными для млекопитающих в процессе эволюции, в результате снижения сродства и перекрывания субстратно-специфических потоков для ксенобиотиков за счет полиморфизма, с одной стороны, и расширения изоферментного спектра – с другой стороны. В частности, низкая субстратная специфичность цитохрома Р-450, наличие около 100 его различных изоформ в разных таксономических группах, а также высокая индуцибельность этого фермента позволяют ему катализировать обмен широкого спектра свободных радикалов, органических веществ и ксенобиотиков. В качестве одного из примеров следует особо выделить исключительно обширную группу минорных компонентов пищи растительного происхождения, активирующих систему микросомального гидроксилирования: индолы, кумарины, изотиоцианаты, флавоны, фенолы, стерины, гликосинолаты, ретиноиды и др. Не менее обширен может быть и перечень биологически активных соединений растительного происхождения, оказывающих регуляторное воздействия на антиокислительную систему.

Из изложенного очевидно, что сама природа указывает путь к созданию новых биологически активных добавок к пище (БАД): сочетанный и комплементарный набор экзогенных биологически активных веществ, адекватно влияющий на метаболические системы организма в условиях реального пищевого и экологического статуса. Таким образом, минорные биологически активные вещества, которые на ранних стадиях развития человека являлись пищевыми компонентами в естественном растительном питании, в современном мире в виде БАД на фоне рафинизации пищи и техногенных факторов также составляют неразрывное, эволюционно сформированное звено во взаимодействии организма с окружающей средой.

Напрашивается вывод о необходимости более доступного и быстрого, чем увеличение объемов производства продуктов питания, дополнительного снабжения организма этими дефицитными веществами. Такую роль должны сыграть широко распространенные во всем мире биологически активные добавки (БАД) к пище, потребляемые во время еды либо в виде различных фармацевтических форм (настои, экстракты, бальзамы, сиропы, концентраты, изоляты, порошки, таблетки, капсулы и т.д.), либо в виде обогащенных биологически активными веществами пищевых продуктов. Реальность такого пути улучшения питания и здоровья населения обоснована успехами биоорганической химии и биотехнологии (достижение полного и качественного выделения веществ), нутрициологии и фармакологии (расшифровка механизмов действия и превращений в организме биологически активных веществ).