Степень обработки еды меняет обмен веществ и работу мозга

В эксперименте участвовали здоровые взрослые люди в возрасте от 18 до 45 лет. В основной части исследования приняли участие 57 человек, из которых 32 прошли и метаболические тесты, и сканирование мозга с помощью функциональной МРТ. Каждый участник попробовал оба варианта обеда в разные дни (с перерывом не менее трех суток), чтобы можно было сравнить реакцию одного и того же человека на разную степень обработки пищи.

Для чистоты эксперимента ученые подобрали два блюда по 300 килокалорий, максимально совпадающие по составу: разница по белкам, жирам, углеводам, воде и соли не превышала 1 %. В качестве ориентира использовали шкалу NOVA, которая классифицирует продукты по уровню промышленной переработки.

Высокообработанный вариант включал кусочек сэндвича с арахисовой пастой и джемом, ломтик индейки из гастронома, овощные чипсы, печенье, хлопья, быстрорастворимое картофельное пюре и немного воды. Минимально обработанный набор состоял из нарезанного банана, сушеной клюквы, сыра и яйца. По этикетке эти блюда выглядели бы почти как близнецы, но их воздействие на организм оказалось совсем разным.

Чтобы измерить метаболические эффекты, участники приходили в лабораторию после ночного голодания и располагались в герметичной метаболической камере — специальной комнате, где можно точно оценить расход энергии и особенности обмена веществ. После базовых замеров им давали 10 минут, чтобы съесть одно из блюд. Затем брали пробы крови сразу после еды и еще шесть раз в течение следующих трех часов.

Результаты удивили даже самих исследователей, так как буквально каждый измеренный метаболический показатель отличался. При употреблении высокообработанной пищи организм выделял значительно больше инсулина, уровень сахара в крови оставался чуть выше чуть дольше, а углеводы использовались как источник энергии менее активно. При этом тело тратило больше энергии в целом. Хронически повышенный уровень глюкозы в крови — это фактор риска развития диабета и других нарушений обмена веществ, поэтому даже краткосрочные различия могут иметь долгосрочные последствия.

Не менее интересные данные эксперты получили, изучая работу мозга. В отдельный день участники смотрели на фотографии тех же продуктов (и других, но тоже подобранных по питательному составу) и говорили, сколько готовы были бы заплатить за каждую позицию. В это время им делали фМРТ, чтобы отследить, как меняется кровоток в разных зонах мозга, а значит, и их активность.

Особое внимание исследователи уделили вентральному стриатуму и прилежащему ядру — областям, связанным с мотивацией, обучением и системой вознаграждения. Оказалось, что различия в том, как участники сжигали углеводы после каждого типа еды, коррелировали с тем, как их мозг реагировал на изображения пищи. При этом сами участники не заявляли, что готовы платить больше за высокообработанные продукты, но мозг говорил об обратном. Влияние обработки пищи на поведение может быть неосознанным и работать на уровне нейрофизиологии.

«Мы хотели выяснить: если искусственно зафиксировать все ключевые питательные параметры, останется ли у самой обработки продуктов какое‑то самостоятельное влияние на результат?» — объясняет Алекс ДиФеличеантонио, доцент Института биомедицинских исследований Фрэйлина при VTC и руководитель лаборатории, проводившей исследование. Ответ оказался утвердительным.

Было отмечено, что изучение не только метаболизма, но и активности мозга — это ценный вклад, ведь именно мозг в конечном счете регулирует пищевое поведение.

Стоит учитывать и ограничения исследования. В нем рассматривали лишь одну пару блюд по 300 килокалорий, а участники были молодыми и здоровыми. Кроме того, хотя количество белка в блюдах совпадало, его источники различались, а в высокообработанном варианте было больше добавок. Также ученые измеряли общее содержание клетчатки, но не анализировали физическую и химическую структуру продуктов, а именно она может влиять на скорость усвоения питательных веществ.

Авторы планируют дальнейшие исследования, они хотят изучить влияние разных факторов, например, конкретных добавок или отдельных этапов обработки, на метаболические реакции, а также расширить выборку, включив другие группы населения, более крупные порции и большее разнообразие пар продуктов.

На фоне этих данных особенно показательна статистика: на долю высокообработанных продуктов приходится более половины среднесуточной калорийности рациона обычного американца, а диеты по всему миру все сильнее смещаются в сторону такой еды. Ее специально делают удобной, доступной, недорогой и максимально привлекательной на вкус, поэтому ее легко переедать. И если раньше связь таких продуктов с ожирением, сердечно‑сосудистыми заболеваниями, диабетом 2‑го типа и даже некоторыми показателями психического здоровья объясняли в первую очередь составом (много жира и сахара, мало клетчатки и белка), то теперь появляется все больше свидетельств того, что сама технология переработки тоже играет самостоятельную роль.

Получатся, что то, как именно еда была произведена, может незаметно влиять и на обмен веществ, и на мотивацию есть больше, чем нужно. Именно эти механизмы теперь становятся новой точкой для научных поисков и, возможно, будущих рекомендаций по питанию.