Ученые начинают исследовать скрытый мир тысяч пищевых химических веществ, которые выходят далеко за рамки питательных веществ, указанных на этикетках. Эта «пищевая темная материя» может содержать ключ к пониманию риска заболеваний, здорового старения и того, почему разные диеты (типы питания) влияют на людей совершенно по-разному.
Когда ученые расшифровали геном человека в 2003 году — секвенировали весь генетический код человека — многие ожидали, что это раскроет секреты болезней. Но генетика объяснила лишь около 10% риска. Остальные 90% лежат в окружающей среде, и питание играет огромную роль.
Во всем мире неправильное питание связано примерно с каждой пятой смертью среди взрослых в возрасте 25 лет и старше. В Европе на него приходится почти половина всех смертей от сердечно-сосудистых заболеваний.
Но, несмотря на десятилетия советов по сокращению потребления жиров, соли и сахара, ожирение и связанные с питанием заболевания продолжают расти. Очевидно, что в нашем понимании пищи чего-то не хватает.
В течение многих лет питание часто рассматривалось в довольно простых терминах: пища как топливо, а питательные вещества как строительные блоки организма. Белки, углеводы, жиры и витамины — всего около 150 известных химических веществ — доминировали в этой картине. Но сейчас ученые подсчитали, что наш рацион на самом деле содержит более 26 000 соединений, большинство из которых до сих пор не изучены.
Здесь полезно провести сравнение с астрономией. Астрономы знают, что темная материя составляет около 27% Вселенной. Она не излучает и не отражает свет, поэтому ее нельзя увидеть напрямую, но ее гравитационное воздействие указывает на то, что она должна существовать.
Наука о питании сталкивается с чем-то подобным. Подавляющее большинство химических веществ в пище невидимы для нас с точки зрения исследований. Мы потребляем их каждый день, но мало что знаем об их действии.
Некоторые эксперты называют эти неизвестные молекулы «пищевой темной материей». Это напоминание о том, что, подобно тому как космос полон скрытых сил, наш рацион питания насыщен скрытой химией.
Когда исследователи анализируют заболевания, они изучают огромное количество продуктов питания, хотя зачастую невозможно сопоставить какие-либо известные молекулы с этими соединениями. Это и есть темная материя питания — соединения, которые мы потребляем ежедневно, но которые еще не были картированы или изучены. Некоторые из них могут способствовать здоровью, а другие — повышать риск заболеваний. Задача состоит в том, чтобы выяснить, какие именно соединения что делают.
Фудомика
Область фудомики как раз и стремится к этому. Она объединяет геномику (роль генов), протеомику (белки), метаболомику (клеточную активность) и нутригеномику (взаимодействие генов и диеты).
Эти подходы начинают раскрывать, как диета взаимодействует с организмом способами, выходящими далеко за рамки калорий и витаминов.
Возьмем, к примеру, средиземноморскую диету (богатую фруктами, овощами, цельнозерновыми продуктами, бобовыми, орехами, оливковым маслом и рыбой, с ограниченным потреблением красного мяса и сладостей), которая, как известно, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Но почему это работает? Одна из подсказок кроется в молекуле под названием ТМАО (триметиламин N-оксид), которая образуется, когда кишечные бактерии метаболизируют соединения в красном мясе и яйцах. Высокий уровень ТМАО повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Но чеснок, например, содержит вещества, которые блокируют его выработку. Это один из примеров того, как диета может нарушить баланс между здоровьем и вредом.
Кишечные бактерии также играют важную роль. Когда соединения достигают толстой кишки, микробы преобразуют их в новые химические вещества, которые могут влиять на воспаление, иммунитет и метаболизм.
Например, эллаговая кислота, содержащаяся в различных фруктах и орехах, преобразуется кишечными бактериями в уролитины. Это группа природных соединений, которые помогают поддерживать здоровье наших митохондрий (энергетических фабрик организма).
Это показывает, как пища представляет собой сложную сеть взаимодействующих химических веществ. Одно соединение может влиять на многие биологические механизмы, которые, в свою очередь, могут влиять на многие другие. Питание может даже включать или выключать гены посредством эпигенетики — изменений в активности генов, которые не изменяют саму ДНК.
История предоставляет яркие примеры этого. Например, у детей, рожденных матерями, пережившими голод в Нидерландах во время Второй мировой войны, была более высокая вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний, диабета 2 типа и шизофрении в более позднем возрасте. Спустя десятилетия ученые обнаружили, что активность их генов была изменена тем, что ели — или не ели — их матери во время беременности.
Составление карты пищевой вселенной
Такие проекты, как Foodome Project, сейчас пытаются каталогизировать эту скрытую химическую вселенную. Уже составлен список из более чем 130 000 молекул, связывающих пищевые соединения с белками человека, кишечной микробиотой и патологическими процессами. Цель состоит в том, чтобы создать атлас взаимодействия диеты с организмом и определить, какие молекулы действительно важны для здоровья.
Есть надежда, что, понимая «темную материю» питания, мы сможем ответить на вопросы, которые долгое время ставили в тупик науку о питании. Почему одни диеты подходят одним людям, а другим нет? Почему продукты питания иногда предотвращают, а иногда способствуют развитию болезней? Какие пищевые молекулы можно использовать для разработки новых лекарств или новых продуктов питания?
Мы все еще в начале пути. Но послание ясно – еда на нашей тарелке – это не просто калории и питательные вещества, а обширный химический ландшафт, который мы только начинаем изучать. Подобно тому, как картирование космической темной материи меняет наше представление о Вселенной, обнаружение питательной темной материи может изменить то, как мы питаемся, как лечим болезни и как понимаем само здоровье.
Источники:
Источник статьи:
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/06/260614012011.htm
Материалы предоставлены The Conversation. Оригинал статьи написан Дэвидом Бентоном, почетным профессором (гуманитарные и медицинские науки), медицина, здоровье и науки о жизни, Университет Суонси.
Примечание: Содержание может быть отредактировано для стиля и длины.
Photo by CHUTTERSNAP on Unsplash