УДК: 613.2/.3

ФОРМУВАННЯ НОВОЇ КОНЦЕПЦІЇ ХАРЧУВАННЯ

В.І. Смоляр, доктор мед. наук, професор

Національний університет харчових технологій, м. Київ, Україна

SUMMARY. Current progress in formulation of new concepts of nutrition have been produced in this article.

Визначним досягненням науки кінця ХІХ — першої половини ХХ ст. було створення теорії збалансованого харчування [1]. Її основні положення ґрунтувались на результатах фундаментальних досліджень видатних фізіологів німецької школи — М. Петенкофера, К. Фойта, М. Рубнера, видатного російського вченого акад. І.П. Павлова, який відкрив закони травлення, та на досягненнях біохімії харчування, визначним представником якої був засновник і розробник теорії збалансованого харчування акад. О.О. Покровський.

В середині ХХ ст. теорія збалансованого харчування стала панівною в усьому цивілізованому світі. Вона домінувала не лише в медицині, а й в інших галузях науки та в народному господарстві.

Розвиток нутриціології протягом останніх 60 років як в нашій країні, так і за рубежем тісно пов'язаний з теорією збалансованого харчування. Її утвердження дозволило позбутися багатьох так званих "хвороб дефіциту", зокрема нестачі білків, незамінних амінокислот, багатьох вітамінів, мікроелементів. На основі цієї теорії були створені нормативи харчування та харчові раціони для багатьох вікових та професійних груп населення, виявлені невідомі до цього незамінні амінокислоти, вітаміни, мікроелементи, встановлена їх біологічна роль, життєва необхідність та фізіологічні потреби організму людини.

Теорія збалансованого харчування сприяла інтенсифікації розвитку харчової та переробної промисловості в ХХ ст. На її фундаментальних положеннях і розробках ґрунтувались і грунтуються до цих пір усі промислові, агротехнічні та медичні заходи. На її основі функціонує дієтологія. Теорія збалансованого харчування стимулювала розвиток теоретичних і практичних положень елементарного та парентерального харчування.

Однак надання переваги продуктам тваринного походження та ідея рафінованої їжі принесли істотну шкоду здоров'ю населення різних країн. Збільшення використання тваринної продукції, очищених злаків, рафінованих продуктів сприяли розвитку багатьох хронічних неінфекційних захворювань (серцево-судинних хвороб, окремих форм раку, цукрового діабету, карієсу зубів, ожиріння та ін.).

Видатним відкриттям кінця ХХ ст. було встановлення тісного взаємозв'язку між вживанням насичених жирів і смертністю від серцево-судинних захворювань, зокрема від ішемічної хвороби серця (рис. 1). Була доведена також залежність між частотою ракових захворювань і рівнем споживання свіжих овочів, зокрема овочів, забарвлених у жовтий та червоний колір (рис. 2). Показано, що смертність від ішемічної хвороби серця має певну залежність від рівня вживання цукру (рис. 3).

Останнім часом надлишкове споживання білків також пов'язують з поширенням різних захворювань і порушень в організмі людини, зокрема із виникненням остеопорозу, накопиченням токсичних шлаків, підвищенням "закисленості" організму. Надлишок білків у харчовому раціоні приводить до збільшення ренальної екскреції кальцію, сприяє додатковому навантаженню на печінку та нирки і погіршує порушену функцію нирок.

З покращенням наших знань про метаболізм білків в організмі наші уявлення про фізіологічні потреби в них організму людини значно змінилися. Якщо 30 років тому Національна академія наук США рекомендувала вживати 120 г білка щоденно, то в 1980 році ці норми були зменшені у 2—3 рази (до 56 г для чоловіків і до 44 г для жінок). Сучасні білкові норми для населення Великої Британії ще менші (53,3—55,5 г для чоловіків і 45—46 г — для жінок) [2]. Білкові норми в інших країнах також були істотно зменшені. В 1993 році нами були суттєво зменшені білкові норми для жителів України [3]. Виходячи з того, що вживання білка в надлишкових кількостях може сприяти погіршенню порушеної функції нирок, а також враховуючи те, що вживання надлишкових кількостей білка, таких які перевищують рекомендовану величину споживання (РВС) група експертів ВООЗ прийшла до висновку, що рівень споживання білка не повинен перевищувати РВС більш, ніж у два рази [4].

Як альтернатива окремим положенням теорії збалансованого харчування, у 80-х роках ХХ ст. серед значної частини провідних фахівців Європи з нутриціології набула поширення концепція дієти Середземномор'я [4, 5]. Характерними особливостями харчування населення Середземномор'я є широке використання оливкової олії, що містить близько 80% мононенасиченої олеїнової кислоти, різних фруктів, овочів, природних злаків, зменшений рівень вживання продуктів тваринництва, значна кількість морської риби та продуктів моря. При такому харчуванні захворюваність на ішемічну хворобу серця в країнах Середземномор'я у 3 рази нижча, ніж в Північній Європі. Вважають, що традиційний раціон жителів Європейського Середземномор'я може бути еталоном для всієї Європи (рис. 4 та 5). Між смертністю від серцево-судинних захворювань і вживанням оливкової олії встановлена пряма корелятивна залежність [5]. Встановлено, що вживання мононенасиченої олеїнової кислоти позитивно впливає на склад ліпопротеїнів у сироватці крові. Доведено, що харчовий раціон з високим вмістом олеїнової кислоти сприяє зниженню холестеролу ЛПНЩ і ЛПВЩ порівняно з раціоном, який містить багато лінолевої жирної кислоти з двома подвійними зв'язками. Крім того, показано, що жирнокислотний склад харчових жирів впливає на хімічний склад та фізичні властивості ліпідів клітинних мембран, що дуже важливо, адже клітинні мембрани модулюють активність мембранозв'язаних ферментів [5]. Останнім часом доведено, що вживання оливкової олії не сприяє утворенню пероксидів в ліпідах клітинних мембран, а також не викликає ланцюгові реакції, тому що вони вимагають присутності двох або трьох ненасичених зв'язків. Висловлена думка про необхідність розробки формули ідеального жирового харчування. З'явились перші наукові роботи з цього питання [6].

В кінці ХХ ст. суттєво змінились уявлення про фізіологічну потребу організму людини у жирах. Домінуючою стала думка, що енергетична цінність харчових раціонів за рахунок жирів не повинна перевищувати 30% його загальної енергетичної цінності. Раніше вважали, що 2/3 енергетичної цінності жирів повинні покривати тваринні жири, а 1/3 — рослинні. Тепер згідно з рекомендаціями ВООЗ енергетична цінність за рахунок насичених жирів повинна становити 10%, за рахунок мононенасичених — 10%, за рахунок поліненасичених — 10%. Фактична структура жирового харчування населення України значно відрізняється від цих рекомендацій ВООЗ (рис. 6).

Наукові дослідження характеру біологічної дії олій, виконані в другій половині ХХ ст., відкрили новий напрям в оцінці харчових жирів з позиції ролі співвідношення ПНЖК сімейства лінолевої (w-6) та ліноленової (w-3) жирних кислот. В процесі еволюції у вищих тварин і людини складались регуляторні механізми, які забезпечують асиміляцію незамінних жирних кислот як сімейства W-6, так і сімейства w-3. Так, аналіз жирової частини материнського молока свідчить про те, що в ньому співвідношення ПНЖК сімейств w-6 та w-3 становить 5:1 [7]. В залежності від характеру харчування матерів змінювався вміст коротко- і середньоланцюгових жирних кислот, які синтезуються безпосередньо в молочній залозі, але частина ПНЖК, яка вилучається з кров'яного русла материнського організму майже не змінювалась. Ці дані дали можливість вважати, що зміна співвідношення ПНЖК сімейств w-6 та w-3 є потужним аліментарним фактором, який модифікує ліпідний склад мембран. Виходячи з цього, був здійснений перегляд уявлень про жирову частину дитячих молочних сумішей для штучного годування дітей. Тепер визнано, що споживати дитячі суміші, основані на додаванні лише олій, в яких переважає лінолева кислота з двома подвійними зв'язками, недоцільно, оскільки це не створює достатньо близького аналога ліпідного складу жіночого молока. Оправданим є також створення жирових емульсій для парентерального харчування на основі олій, які містять одночасно лінолеву і ліноленову кислоти у співвідношенні, близькому до грудного молока. Разом з тим вважають, що в раціональному харчуванні дорослих і дітей співвідношення між ПНЖК сімейств W-6 та W-3 повинно становити 10:1. Питання про біологічну активність ПНЖК різних сімейств і тепер залишається в центрі уваги вчених і чекає на своє кінцеве вирішення.

У зв'язку з поширенням використання модифікованих жирів у виробництві твердих і м'яких маргаринів суттєво збільшилось вживання транс-ізомерів жирних кислот [8, 9]. Найбільша кількість транс-ізомерів утворююється внаслідок процесу гідрогенізації (отвердіння) олій. Крім маргаринів, надмірну кількість транс-ізомерів містять замінники вершкового масла, фритюрний жир, саломаси (табл. 1). В науковій літературі широко дискутується питання про їх можливий негативний вплив на обмін ліпідів. Результати сучасних досліджень виявили значну різницю у швидкості включення природних цис-ізомерів і транс-ізомерів жирних кислот у клітинні мембрани. Чим більш спеціалізовані мембранні структури клітин, тим менша доля транс-ізомерів в них включається. Під час обстеження осіб з різним рівнем вживання транс-ізомерів було встановлено, що існує певна мета включення цих ізомерів в мембранні ліпіди еритроцитів. Таким чином, в організмі функціонують певні фільтри, які визначають долю більшої частини транс-ізомерів як енергетичного субстрату. Частина транс-ізомерів, які включаються в мембрани, помітно впливають на параметри їх функціонування. Отже, жири, які містять значну кількість транс-ізомерів, є жировими продуктами обмеженої харчової цінності: забезпечуючи організм енергією, вони не забезпечують його достатньою кількістю ліпідного матеріалу для пластичних процесів, що особливо важливо для осіб з порушенням ліпідного обміну. Вважають, що транс-ізомери негативно впливають на обмін лінолевої кислоти та підвищують рівень холестеролу в плазмі крові, а, отже, прискорюють розвиток атеросклерозу. Транс-ізомери викликають зменшення рівня біосинтезу АТФ в мітохондріях клітин. Крім підвищення рівня холестеролу в ЛПНЩ та зниження його вмісту в ЛПВЩ, негативний вплив транс-ізомерів ненасичених жирних кислот виражається також у підвищенні рівня ліпопротеїна а — ще одного типу ліпопротеїнів крові, зв'язаного з розвитком атеросклерозу. Альтернативним варіантом стратегії покращення профілів ліпопропротеїнів в крові і зниження ризику ішемічної хвороби серця є зміна жирнокислотного складу в жирових продуктах масового вживання.

У зв'язку із збільшенням вживання транс-ізомерів жирних кислот та їх негативною дією на обмін речовин останнім часом ставиться питання про необхідність їх нормування в харчуванні населення. Згідно із недавно прийнятими величинами фізіологічних потреб в енергії та харчових речовинах населення Великої Британії вміст транс-ізомерів в харчових раціонах не повинен перевищувати 2% їх загальної енергетичної цінності [2]. Однак правильному нормуванню вмісту транс-ізомерів в харчуванні людини перешкоджають технологічні норми. Так, у маргариновому виробництві рекомендований вміст транс-ізомерів для брускових маргаринів становить близько 32%, для м'яких і дієтичних маргаринів — 10%, але й цих нормативів часто не додержуються. В проекті законодавства Росії на комбіноване масло вміст транс-ізомерів обмежується 8% [9].

Вивчивши значний обсяг наукових даних про вплив характеру харчування на рівень холестеролу в плазмі крові, розвиток серцево-судинних захворювань, провідні вчені прийшли до таких висновків:
1. Чим вище рівень холестеролу в плазмі крові, тим більше ризик розвитку серцево-судинних захворювань. Тому рівень холестеролу в харчових раціонах був уточнений (не більше як 300 мг/добу) (рис. 7).
2. Збільшення вживання насичених жирних кислот підвищує рівень холестеролу в плазмі крові.
3. Лінолева кислота знижує вміст холестеролу в плазмі крові, а ліноленова — перешкоджає утворенню тромбів, тому співвідношення цих поліненасичених жирних кислот повина бути як 10:1.
4. Мононенасичені жирні кислоти не впливають на рівень холестеролу в плазмі крові.
5. Від виду вживання жирних кислот залежить функція клітинних мембран.
Для функції клітинних мембран велике значення має оновлення їх ліпідного компоненту. Встановлено, що переважання ненасичених жирних кислот в харчовому раціоні впливає на ступінь ненасиченості мембранних фосфоліпідв. Ненасичені жирні кислоти, особливо мононенасичена олеїнова кислота, впливає на рідинність клітинних мембран, активність фермента цитохром с-оксидази, вміст коензиму Q, зменшує утворення пероксидів і не викликає утворення ланцюгових реакцій.
6. Ліпіди їжі впливають на процес тромбоутворення. Якраз ненасичені жирні кислоти менше впливають на його розвиток, ніж насичені жирні кислоти.
7. Надлишок жирів в харчовому раціоні сприяє розвитку окремих видів онкологічних захворювань

Виходячи з вищенаведеного, норма жирів в харчуванні була зменшена до 30% з рівномірним розподілом між насиченими, мононенасиченими і поліненасиченими жирними кислотами (10:10:10%).

Формула збалансованого харчування, сформульована у 80-і роки ХХ ст. акад. О.О. Покровським (табл. 2), де представлені потреби середньої людини в енергії та харчових речовинах, як тепер з'ясовано, з подальшим розвитком нутріціології потребувала суттєвої корекції (табл. 3). До речі, протягом останнього часу ця формула стала однією з причин гострих суперечок в науці про харчування. Як відомо, в медицині домінують два можливі напрями профілактики захворювань. Згідно з першим напрямом, розвиток усіх основних захворювань має загальний механізм, що і дає можливість у майбутньому створити харчові продукти і раціони для попередження одночасно усіх або багатьох захворювань. Виходячи з другого напрямку, зменшення частоти одних захворювань приводить до зростання частоти інших і зміна структури харчування приведе якраз до перерозподілу частотної структури захворювань, що ми й спостерігаємо тепер, коли перше місце в структурі захворювань займають хронічні неінфекційні захворювання. Формула збалансованого харчування акад. О.О. Покровського якраз передбачала профілактику одночасно багатьох захворювань. Як відомо, тепер і серцево-судинні захворювання, і онкозахворювання, які є основною причиною захворюваності й смертності — це генетично залежні хвороби. Зовсім недавно американські вчені відкрили ген інфаркту міокарда, а також ген раку. Доведений і значний вплив стану харчування на генетичну структуру людини. Формується новий розділ нутриціології під назвою нутригеноміка.

Виконані в кінці ХХ ст. наукові дослідження довели, що потреба середнього європейця в енергії зменшилась і тепер згідно з даними ВООЗ становить не 3000 ккал (12,6 мДж), а 2400 ккал (10,0 мДж) (рис. 8).

Сформовані нові уявлення про оптимальне харчування населення Європи. До них відносяться такі:
- структура харчування населення має бути змінена: в харчуванні повинні переважати продукти рослиного походження, а не тваринного;
- правильний харчовий раціон повинен містити помірну кількість жирів (не більше як 30% його енергетичної цінності);
- у раціоні має бути достатня кількість різних свіжих фруктів та овочів, що забезпечує лужну орієнтацію харчування;
- раціони повинні містити помірну кількість солі (не більше як 5 г на добу) та цукру (не більше як 8—10% енергетичної цінності раціону);
- раціони не повинні містити більш як 2% транс-ізомерів жирних кислот від їх енергетичної цінності;
- споживання тваринних продуктів повинно бути контрольованим;
- потреба в енергії повинна бути зменшена.

Останнім часом акцентується увага на необхідності розкриття ролі нових мінорних компонентів їжі, її збагачення продуктами із заданими властивостями [10].

В нутриціології внаслідок краху основних положень теорії збалансованого харчування виникла своєрідна криза, яка послабила роль існуючої парадигми. Парадигма — це сукупність наукових досягнень, визнаних усіма вченими, які протягом певного часу дають науковцям модель постановки проблем та їх рішень. Парадигма дає вченим не лише план діяльності, а й вказує на окремі напрями для реалізації плану. Засвоюючи парадигму вчений оволодіває зразу теорією, методами і стандартами досліджень. В надрах нутриціології виникла нова парадигма, згідно з якою подальший розвиток цієї науки буде зв'язаний з успіхами нутригеноміки.

Література
1. Покровский А.А. Роль биохимии в развитии науки о питании. М.: Наука, 1974. —127 с.
2. Dietary Reference values: a Guide. Department of Health. London: HMSO. —1999. —59 c.
3. Смоляр В.І., Григоров Ю.Г., Отт В.Д. Перші норми харчування України. Тези доповідей ІІ Міжнародної наукової конференції з гігієни харчування. —К., 1992, с. 5—7.
4. James W.P.T., Ferro-Luci A., Szostak W., Isaksson B. Healthy nutrition. Geneva, WHO, 1988. —150 p.
5. Смоляр В.І. Фізіологія та гігієна харчування. Київ: Здоров'я. —2000. —332 с.
6. Левицкий Г.В. Формула идеального жирового питания. Одесса, 2002. —56 с.
7. Левачев М.М. та ін. Развитие исследований в области оценки биологического действия жировой части рационов питания // Теоретические и клинические аспекты науки о питании. М. 1986. —т.VII. —c. 34—44.
8. Гуляев-Зайцев С.С., Тищенко Л.Н. Содержание транс-изомеров жирных кислот в жирах // Тези доп. наук.-практ. конф. "Харчування як фактор формування здоров'я населення". К., 2003. —С. 39—40.
9. Смоляр В.І. Аліментарні ефектори ліпідного обміну // Проблеми харчування, 2003, №1. —С. 8—14.
10. Тутельян В.А. Концепция оптимального питания // Материалы VII Всероссийского конгресса "Политика здорового питания в России". М., 2003. —С. 524—525.