Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты и их пищевые источники для человека (стр. 4 из 9)

Вероятная роль потребления рыбы в эволюции человека

Не исключено, что поток ПНЖК из водных экосистем в наземные стал важнейшим фактором в эволюции человека. Как отмечалось выше, ДГК является основной жирной кислотой в мембранах клеток серого вещества коры головного мозга человека. Человек отличается от всех остальных животных именно размером и массой головного мозга. Связь размеров мозга в сравнении с размерами тела описывается так называемым коэффициентом энцефализации (от греч. en cephalos - головной мозг, «находящийся внутри головы») - это отклонение истинных размеров мозга от соотношения, рассчитанного по «стандартному» виду млекопитающих (Roth, Dicke, 2005). Как видно из рис. 11, коэффициент энцефализации у современного Homo sapiens намного выше, чем у австралопитека и человекообразных обезьян, не говоря уж о других млекопитающих. Сухое вещество мозга на 60 % состоит из липидов (Broadhurst et al., 2002), из этих липидов 35 % составляют жирные кислоты (Lauritzen et al., 2001), среди которых наибольшая доля (до 20 %) принадлежит ДГК (McNamara, Carlson, 2006). При этом важно отметить, что содержание ДГК в мозге всех млекопитающих является почти одинаковым

Коэффициент энцефализации

Рис. 11. Величина коэффициента энцефализации у человека и других млекопитающих (Roth, Dicke, 2005)

Рис. 10. Пищевая цепь, по которой. человеку передаются длинноцепочечные омега-3 ПНЖК, синтезированные диатомовыми, криптофитовыми и перидиниевыми микроводорослями

(Broadhurst et al., 2002). Поскольку в самом мозге ДГК почти не синтезируется, высокий коэффициент энцефализации означает, что организм человека должен снабжать свой мозг ДГК гораздо интенсивнее, чем организм всех остальных видов животных.

В период интенсивного формирования мозга во время внутриутробного развития человеческий плод получает ДГК из организма матери. При этом плацента избирательно поглощает материнскую ДГК и передаёт эту ПНЖК плоду. Например, скорость переноса ДГК через плаценту в три раза выше, чем АРК (Lauritzen et al., 2001). В связи с интенсивным и избирательным переносом через плаценту содержание ДГК в плазме крови матери снижается в два раза (Broadhurst et al., 2002). Схожее явление обнаружено нами у рыб: во время вынашивания икры, имеющей чрезвычайно высокий уровень накопления ДГК, содержание данной кислоты в мышцах рыбы уменьшалось почти в два раза (Sushchik et al., 2007). В период грудного вскармливания ребёнка запасы ДГК в организме матери также продолжают истощаться, поскольку эта ПНЖК поступает в грудное молоко (Lauritzen et al., 2001). ДГК из крови избирательно поглощается именно клетками мозга, а также нервной системы и органов зрения (Bazan, . Клетки этих органов способны чрезвычайно долгое время удерживать «захваченную» ДГК, обеспечивая её постоянную концентрацию. Например, чтобы добиться снижения содержания ДГК в мозге и сетчатке у грызунов, необходимо держать на диете без ДГК два их поколения (Bazan, 2009). Считается, что столь же эффективная консервация ДГК характерна и для мозга человека (Lauritzen et al., 2001). Однако, по некоторым оценкам, в мозге человека в результате метаболизма ежесуточно расходуется 2-8 % ДГК, и эти потери должны восполняться организмом (McNamara, Carlson, 2006).

Недостаток ДГК в диете матери и ребёнка приводит к снижению способностей к обучению, зрительной активности, психомоторных функций детей (McNamara, Carlson, 2006; Reis, Hibbeln, 2006). Дефицит ДГК у взрослых вызывает повышенный риск депрессии, шизофрении, агрессии, слабоумия и прочих нервных расстройств, включая болезнь Альцгеймера (Davis, Kris-Etherton, 2003; Hibbeln et al., 2006; Robert, 2006; Plourde, Cunnane, 2007; Saldanha et al., 2009). Для профилактики нервных расстройств и психических заболеваний Американская психиатрическая ассоциация рекомендует ежедневное потребление не менее 1 г омега-3 ПНЖК (Reis, Hibbeln, 2006). Следует отметить, что, хотя объём данных клинических и эпидемиологических исследований о пользе ЭПК+ДГК для предотвращения и лечения нервных и психических заболеваний постоянно растёт, рекомендуемые дозы потребления ПНЖК остаются такими же, как и рекомендуемые для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний (Harris et al., 2009). Необходимо также подчеркнуть, что в настоящее время нет средств для лечения одного из самых опасных и распространённых нервных заболеваний - болезни Альцгеймера (Harris et al., 2009; Wall et al., , однако появляются обнадёживающие данные, свидетельствующие о возможности снизить риск этого заболевания, употребляя ДГК (Wall et al., 2010).

Как уже говорилось, ДГК в организме большинства людей лишь в очень небольших количествах синтезируется из АЛК, полученной из растительной пищи, поэтому очень важно употреблять в пищу продукты, богатые ДГК, а именно рыбу (Philibert et al., 2006; Plourde, Cunnane, 2007). В последние два десятилетия группа учёных развивает теорию об уникальной роли рыбной пищи в эволюции человека (Crawford et al., 1999; Broadhurst et al., 2002; Muskiet et al., 2004). Данная теория базируется на двух фактах, упомянутых выше. Во-первых, для развития уникально большого (относительно размеров тела) мозга человеку требуется сравнительно большое количество ДГК. Во-вторых, рыба и другие водные организмы являются единственной пищей, содержащей значительные количества ДГК. Первобытный человек, как известно, селился на берегах рек, озёр и морей. Наверняка тому благоприятствовало множество причин. Доступ к пище, исключительно богатой ДГК, необходимой для эволюции мозга, действительно мог стать одним из важных факторов, благодаря которому первобытные люди стали отличаться от приматов, обитавших в глубине лесов или саванн. Рыба, оставшаяся на берегу моря в так называемых приливных лужах, моллюски, черепахи могли стать относительно лёгкой добычей даже безоружных людей (Gibbons, 2002). Причём эту добычу могли собирать женщины и дети, т.е. особи, наиболее нуждающиеся в ДГК. Затем взрослые мужчины, накопившие изрядный запас ДГК в нервной и зрительной ткани, могли отправляться вглубь континента на охоту за крупными наземными животными. Интенсивное питание людей каменного века морепродуктами имеет археологические подтверждения. Например, в пещерных стоянках в устье реки Класиес на побережье Южной Африки ископаемые слои раковин моллюсков, съеденных человеком, достигают толщины 20 метров (Broadhurst et al., 2002).

Водные экосистемы - основной производитель длинноцепочечных ПНЖК

В связи с недавно определённой ролью водных экосистем как основного источника длинноцепочечных омега-3 ПНЖК в нашей биосфере возникло три вопроса.

Вопрос первый: человек и некоторые животные, например медведи, - умелые рыболовы; а каким образом получают водные ПНЖК другие наземные животные, не способные ловить рыбу?

Вопрос второй: каковы потери ПНЖК в пищевой цепи? Как известно, согласно закону экологической пирамиды биомасса организмов каждого последующего трофического уровня составляет лишь около 10 % биомассы предыдущего уровня (рис. 10). То есть между каждой парой звеньев трофической цепи сжигается 90 % передаваемого по этой цепи органического вещества. Как же ПНЖК вообще доходят до наземных хищников и человека?

Вопрос третий: хватает ли ПНЖК, синтезируемых в водных экосистемах, для обеспечения всех нуждающихся в них наземных животных и человека?

Наземные животные, не умеющие ловить рыбу, могут получать ПНЖК из водных экосистем двумя путями (Gladyshev et al., 2009a). Первый поток «организуют» околоводные птицы, питающиеся водными организмами - водорослями, мелкими беспозвоночными и той же рыбой. «Доставив» выловленные в воде ПНЖК на сушу в своей биомассе, эти птицы, их яйца или птенцы становятся добычей наземных хищников (рис. 12А). Согласно глобальным расчётам, т.е. сделанным для всей биосферы в целом, околоводные птицы в год выносят на сушу приблизительно 432 тыс. т ЭПК+ДГК (рис. 12А). Для сравнения: все медведи, охотящиеся на идущих на нерест в реки тихоокеанских лососей, в год добывают лишь 2 тыс. т ЭПК+ДГК (рис. 12В). Важно отметить, что вклад Мирового океана в общий поток ПНЖК из воды на сушу оказался в 25 раз ниже, чем вклад континентальных водоёмов - озёр и рек. Этот удивительный на первый взгляд факт объясняется очень просто: для расчёта потоков важна не площадь водоёма, а его периметр (длина береговой линии), то есть длина границы контакта вода-суша. Глобальная длина береговой линии океана составляет 594 000 км, тогда как суммарная береговая линия сотен миллионов малых и больших озёр имеет длину около 35 млн км, т.е. почти в 60 раз превышает пери- метр океана (Gladyshevetal., 2009a). Следует подчеркнуть, что все рассуждения о длине береговой линии и ведущей роли внутренних водоёмов в снабжении наземных экосистем незаменимыми ПНЖК касаются только природных сообществ. Человек, вооружённый современными техническими средствами, добывает основное количество ПНЖК из океана (речь об этом пойдёт ниже).

Рис. 12. Потоки ПНЖК (ЭПК+ДГК) из воды на сушу: А - за счёт водных птиц (432 тыс. т в год); Б - за счёт вылета амфибионтных насекомых (240 тыс. т в год); В - за счёт питания наземных хищников (2 тыс. т в год); Г - вылов человеком (180 тыс. т в год) (Gladyshev et al., 2009)