Одинаковые калории — разный эффект: организм распознает степень обработки еды

Если два блюда содержат одинаковые 300 килокалорий и практически одинаковое количество белков, жиров, углеводов, соли и воды, должны ли они одинаково действовать на организм? Логика привычной таблицы пищевой ценности подсказывает, что да. Однако эксперимент исследователей из Виргинского политехнического института показал более сложную картину: степень промышленной обработки пищи способна менять метаболическую реакцию даже тогда, когда основные показатели состава почти полностью совпадают.

В исследовании участвовали 57 здоровых взрослых в возрасте 18–45 лет. Каждый доброволец получал оба варианта еды в разные дни с промежутком не менее трех суток, поэтому ученые могли сравнивать реакцию одного человека на минимально и сильно переработанную пищу. У 32 участников дополнительно изучали активность мозга с помощью функциональной МРТ.

Главной особенностью эксперимента был необычно строгий подбор блюд. Они содержали по 300 килокалорий, а количество углеводов, жиров, белков, воды и соли, а также общий вес различались менее чем на 1%. Если смотреть только на привычную этикетку пищевой ценности, два приема пищи были бы практически неразличимы.

При этом сами продукты отличались очень сильно. В ультрапереработанный вариант входили, среди прочего, часть сэндвича с арахисовым маслом и джемом, мясная нарезка из индейки, овощные чипсы, печенье, хлопья и картофельное пюре быстрого приготовления. Минимально обработанное блюдо состояло из нарезанного банана, сушеной клюквы, сыра и яйца.

После ночного голодания добровольцы находились в специальной метаболической камере — герметичном помещении, где по составу вдыхаемого и выдыхаемого воздуха можно очень точно определить расход энергии и то, какое топливо в данный момент преимущественно использует организм. После исходных измерений участникам давали десять минут на еду, а затем в течение трех часов неоднократно брали кровь и продолжали наблюдать за обменом веществ.

Разница оказалась заметной. После ультрапереработанной еды организм выделял больше инсулина, а уровень глюкозы оставался немного повышенным дольше. Одновременно увеличивался расход энергии, однако организм сжигал меньше углеводов в качестве непосредственного топлива. Получается парадоксальная на первый взгляд ситуация: одинаковое количество углеводов поступило в организм, но дальнейшая судьба этих питательных веществ различалась.

Почему так происходит, исследование пока не отвечает. Калорийность и количество макронутриентов — лишь часть характеристик пищи. Важны физическая структура продукта, степень измельчения исходных ингредиентов, состояние крахмала, сочетание компонентов, пищевые добавки и то, насколько быстро питательные вещества становятся доступными пищеварительным ферментам. Даже одинаковые граммы углеводов могут поступать из совершенно разных пищевых матриц.

Пищевая матрица — это пространственная структура продукта, внутри которой находятся жиры, белки, крахмал и другие вещества. Представить ее можно как упаковку, которую пищеварительной системе необходимо разобрать. В цельном или минимально обработанном продукте питательные вещества часто заключены внутри клеточных структур. Измельчение, нагревание, экструзия и другие промышленные процессы способны частично выполнить эту работу заранее, изменив скорость переваривания и всасывания.

Исследователей интересовал и мозг. Во время функциональной МРТ участники рассматривали изображения минимально и сильно переработанных продуктов с сопоставимым питательным составом и сообщали, сколько готовы за них заплатить. Особое внимание ученые уделяли вентральному стриатуму и прилежащему ядру — областям, участвующим в мотивации, обучении и оценке вознаграждения.

Сами участники не были готовы систематически платить за ультрапереработанную пищу больше. Однако индивидуальные различия в том, как организм окислял углеводы после двух видов еды, оказались связаны с различиями активности системы вознаграждения мозга при просмотре соответствующей пищи. Это особенно интересно, поскольку предполагает связь между обработкой поступивших питательных веществ и нейронными механизмами, участвующими в дальнейшем пищевом поведении.

Но из эксперимента нельзя заключить, что исследователи уже нашли причину переедания ультрапереработанных продуктов. Проверялся только один набор блюд по 300 килокалорий, исследование было краткосрочным, а участники — молодыми и здоровыми. Кроме того, источники белка и другие свойства двух приемов пищи различались, а ультрапереработанный вариант содержал больше пищевых добавок. Эти факторы также могли повлиять на результат.

Работа скорее ставит под сомнение слишком упрощенный взгляд на еду как на сумму калорий, белков, жиров и углеводов. Две одинаковые строки в таблице пищевой ценности еще не означают двух физиологически одинаковых продуктов. Организм сталкивается не с цифрами на упаковке, а с реальной структурой пищи — и, судя по эксперименту, способ ее производства может быть еще одной переменной, которую науке о питании предстоит подробно разобрать.