Эта проблема – когда пища достаточно калорийна, но в ней недостаточно белка – обычно наблюдается у детей в терзаемых войной странах Африки южнее Сахары, куда присылают гуманитарную пищевую помощь. В продуктах, которые они получают, много рафинированных углеводов (потому что они дешевы), но почти нет белка (потому что он дорог). Страны первого мира обычно присылают в качестве гуманитарной помощи рафинированные углеводы (сахар, муку, рис, кукурузу), потому что одна калория углеводной пищи стоит намного меньше, чем одна калория белковой, и, что еще важнее, для транспортировки их не нужно замораживать. В 1970-х и 1980-х гг. наблюдался всплеск заболевания, вызванного недостатком белка – квашиоркора. Африканские дети страдали от отека ступней, тонких рук и ног (из-за дистрофии мышц), выпадения волос, плохой работы иммунной системы и увеличенной из-за стеатоза печени (из-за избытка в пище углеводов).
Квашиоркор в основном поражает детей, потому что белок особенно важен для нормального роста организма в младенчестве и детстве. Взрослые могут расщеплять белки своего организма, получая из них нужные аминокислоты, а вот детям нужно получать достаточно белка с пищей. В развитых странах квашиоркором практически не болеют, потому что серьезной белковой недостаточности в них не бывает.
Когда люди достигают зрелого возраста, необходимость в росте отпадает, и, возможно, рост даже пагубно сказывается на продолжительности жизни. Низкое употребление белка ассоциируется со снижением уровня ИФР-1, а также снижением риска рака и общей смертности у людей младше 65 лет, но не у тех, кто старше 65 [1].
Рис. 4.1. Мышечная масса и старение
Когда мы стареем (особенно достигая 65-летнего возраста), низкое употребление белка может даже нанести вред, потому что обычно со временем мы теряем мышечную массу. Из всех человеческих тканей мышцы сжигают больше всего энергии. Ослабевание, или атрофия, мышц может начаться уже в 30 лет. В среднем люди теряют по 10 процентов мышечной массы за каждое десятилетие жизни. К 80 годам среднестатистический человек может потерять целых 50 процентов мышечной массы (см. рис. 4.1). Эта потеря мышечной массы, известная как саркопения, может нести с собой очень опасные последствия – вплоть до неспособности выполнять даже самые простые повседневные дела, например вставать из кресла или просто стоять. Недостаток физической активности, скорее всего, играет большую роль в развитии саркопении, потому что исследования традиционных обществ с активным образом жизни показали, что члены этих обществ сохраняют силу и мышечную массу. Однако в западных странах мы с возрастом ведем все менее подвижный образ жизни, и нам, возможно, требуется больше белка из-за явления, которое называется анаболической резистентностью.
Из-за анаболической резистентности достаточное употребление в пищу белка, в частности аминокислоты лейцина, приводит к меньшему росту мышечной массы (анаболизму) у пожилых людей, чем у более молодых. Большинство тканей организма, в том числе мышцы и кости, находятся в постоянном состоянии разрушения и восстановления. Например, клетки-остеокласты разрушают костную ткань, а другие клетки, остеобласты, создают новую. Иногда этот цикл обновления длится долго, а иногда его можно ускорить, например с помощью голодания.
Голодание снижает уровень инсулина и mTOR и активирует разрушение белков. В кровеносной системе постоянно циркулируют аминокислоты, так что, когда вы снова начинаете есть, высокий уровень гормона роста помогает восстановить мышечные ткани взамен утраченных. Если вы получаете физические нагрузки, то мышцы перестраиваются, чтобы выдерживать больший вес. Подчеркнем, что в этом цикле участвует лишь небольшое количество мышечной ткани. Вы не потеряете слишком много мышечной массы (а может быть, и вообще не потеряете), если будете периодически голодать (например, не дольше 24 часов). Этот цикл обновления похож на аутофагию, которая происходит на субклеточном уровне органелл и митохондрий. Из-за анаболической резистентности пожилым людям нужно есть больше белковой пищи, чтобы поддерживать этот цикл разрушения и роста мышц. Употребление большего количества белка может помочь пожилым справиться с этим явлением.
Ограничение калорий – не то же самое, что ограничение белка. Члены Общества ограничения калорий (CRS), основанного в 1993 г., целенаправленно ограничивают калории с целью обеспечить себе долгую и здоровую жизнь. Они, однако, не сидят на низкобелковой диете. Научные исследования показали, что они употребляют довольно много белка – 1,7 грамма на килограмм веса в день (для сравнения: типичная западная диета содержит 1,2 грамма на килограмм веса, а веганская диета – всего 0,8 грамма). Уровень ИФР-1 у членов Общества ограничения калорий не слишком отличался от тех людей, которые питались согласно обычному западному рациону [2]. Низкий уровень ИФР-1 наблюдался только у веганской группы. Когда некоторые члены Общества ограничения калорий уменьшили употребление белка до 0,95 грамма, их уровень ИФР-1 опустился на 22 процента, лишь немного превышая уровень веганов. Употребление белка оказывает критическое влияние на уровень ИФР-1 у людей – даже в условиях ограничения калорий. Группа веганов, участвовавших в исследовании, съедала больше калорий, но меньше белка, чем группа членов CRS. А белки они ели только растительные. Так что снижение ИФР-1, судя по всему, вызывается скорее ограничением белковой пищи, чем калорий.
Снижение уровня ИФР-1, которое наблюдается при меньшем употреблении в пищу белка, кажется многообещающим, но прямой связи между ИФР-1 и старением найти так и не удалось. Тем не менее люди с карликовостью Ларона, которых мы упоминали во второй главе, служат живым примером того, что низкий уровень ИФР-1 важен для профилактики рака и других возрастных заболеваний.
Старение и аминокислоты
Белки состоят из отдельных аминокислот, и некоторые из этих аминокислот заслуживают более подробного обсуждения.
Цистеин
Заменимая аминокислота цистеин очень важна для выработки глутатиона (собственного антиоксиданта организма), уровень которого с возрастом снижается. Когда в организме не хватает глутатиона, он хуже справляется с окислительным стрессом, так что употребление в пищу цистеина может помочь с этой проблемой. Тесная связь между старением, окислительным стрессом и цистеином даже заставила некоторых ученых назвать старение «синдромом цистеиновой недостаточности»; если обеспечить организму достаточные запасы цистеина, это может сильно облегчить возрастные недуги. Цистеин содержится в большинстве богатых белком продуктов, например мясе, молоке, репчатом луке, брокколи, брюссельской капусте и овсе.
Лейцин
Аминокислота лейцин играет ключевую роль как сигнальная молекула для роста мышц и важнейших процессов, в том числе аутофагии. Лейцин, изолейцин и валин входят в группу аминокислот с разветвленными боковыми цепями (BCAA). Все три BCAA – незаменимые аминокислоты, важный строительный материал для мышц.
