Пробиотики и ферменты. Суперфуд XXI века Кайрос Наталия

Глава 1. Трофология: сложная судьба

В 60-х годах в России академиком Александром Михайловичем Уголевым была создана новая теория питания, получившая название трофологии. Это междисциплинарная наука, возникшая на стыке общей биологии, медицины и философии. Трофология рассматривает организм как сложно организованную систему в контексте ее взаимодействия с искусственными системами.

В течение нескольких десятилетий Александр Михайлович занимался теоретическими и практическими исследованиями в области физиологии питания. Именно ему принадлежит открытие мембранного пищеварения, представление о желудочно-кишечном тракте как о гормональной системе.

Рождение трофологии стало событием для русской школы физиологии. Однако после смерти ученого о новой науке стали стыдливо умалчивать. Гастроэнтерология изредка «вспоминает» о теории адекватного питания, в то время как диетология, существенно сориентированная на коммерческий успех, предпочла «забыть» о ее существовании.

Как бы то ни было, ни одна из монографий Александра Михайловича Уголева (а их, не включая журнальные публикации, было около 15) до сих пор не переиздана. В сети Интернет, впрочем, возможно найти отсканированные файлы некоторых книг ученого. При желании можно познакомиться и с публикациями – статьями или тезисами докладов – в той или иной мере касающимися трофологии.

В расцвете своей деятельности А. М. Уголев создал Академическую школу «Современные проблемы физиологии и патологии пищеварения». Творческая жизнь уникальной в своем роде школы подобного типа была на удивление бурной. Лекторы школы, обладающие большим научным авторитетом не только в биологии и медицине, но и смежных фундаментальных науках, собирали огромные аудитории как врачей-практиков, так и крупнейших теоретиков того времени. Полуофициальные «научные бдения», затягивающиеся порой до поздней ночи, высоко ценились среди ученых. Интересно, что в Академической школе довольно большое внимание уделялось лекциям по науковедению.

Описанный ученым механизм аутолиза привлек внимание людей, интересующихся сыроедческой системой питания и использующих его исследования для подтверждения своих взглядов. Я искренне верю в то, что в самое ближайшее время трофология займет то место в научной картине мира, которое она действительно заслуживает. И вместе с тем предвосхищаю ситуацию, при которой технология пищевого производства изменит вектор своего развития, переориентировавшись от получения прибыли в сторону экологичного питания – питания, помогающего человеку сохранять и обретать здоровье.

Мало кто знает о том, что именно А. М. Уголев и его ученик К. В. Смирнов явились основателями космической гастроэнтерологии. Направленность этих разработок способствовала появлению уникальных исследований, описывающих изменение пищеварительных функций при стрессах, перегрузках и гиподинамии. Глубина концептуальных представлений ученого, описывающих процессы питания от уровня клетки до целостного организма, позволила сформировать представление об эндоэкологии.

Еще одной важной темой, поднимаемой А. М. Уголевым, является вопрос об употреблении хлеба из цельного зерна. В заключительной главе «Теории адекватного питания» ученый рассматривает вопросы, связанные с использованием большого количества муки высшего сорта, лишенной балластных веществ. Потребление зернового хлеба, традиционного для многих культур в течение длительного времени, является оптимальным для человека.

В рамках этой книги я предлагаю небольшой реферативный обзор идей ученого, познакомившись с которым станет возможным сформировать собственное представление о процессах пищеварения. При подготовке материалов я попыталась представить их в той форме, которая, на мой взгляд, будет доступна читателю без профильного образования. При таком подходе неизбежно некоторое упрощение, которое, надеюсь, ни в коей мере не приведет к профанации идей ученого. На этой базе заинтересованный читатель сможет сформировать собственное представление о питании, независимое от рекламного воздействия или идеологической пропаганды со стороны приверженцев тех или иных пищевых субкультур.

Глава 2. Истоки трофологии

Трофология (от греческого «трофее» – пища, питание и «логос» – слово, учение) по определению А. М. Уголева представляет собой «науку о пище, питании, трофических связях и всей совокупности процессов ассимиляции пищи на всех уровнях организации живых систем (от клеточного до биосферного)» [1, с. 6].[1] По мысли автора, именно антропоцентричность и следующая из нее узость представлений о физиологии являются недостатком классической теории питания и многих других теорий. В противовес классической теории академик использует комплексный эволюционный подход, захватывающий широкий спектр различных областей знаний.

Мысль о том, что питание не может быть интерпретировано исключительно как процесс простой поставки организму определенного набора химических элементов, не нова. Но пожалуй, именно в концепции А. М. Уголева она обрастает дополнительными смыслами. Поднимая вопрос об оптимизации питания, поиска диеты, наиболее полезной для человека, ученый тем не менее далек от построения универсальной концепции: «…существует ряд „паттернов“ адекватной пищи и питания для разных условий. Но ни один из них не идеален» [1, с. 153].

«Идея сконструировать идеальную пищу и сделать питание идеальным, дать пищу всем голодающим, предупредить многочисленные заболевания и в конечном итоге изменить природу человека казалась чрезвычайно привлекательной», – пишет А. М. Уголев [1, с. 144]. Вроде бы благородная задача, но, как показывает история, развитие в этом направлении шло по пути создания искусственной пищи, некой идеальной модели питания: «…идея улучшенной, обогащенной пищи лишь на первый взгляд совершенна. … рафинированные пищевые продукты и обогащенная пища по многим признакам дефектны и служат причиной многих серьезных заболеваний» [1, с. 148]. Тем не менее мы должны признать, что именно такой подход стал доминирующим практически во всех странах. В этом смысле исключительно важной видится мысль ученого о том, что питание должно быть не только сбалансированным, но и представленным в таком виде, который соответствует эволюционным особенностям вида хомо сапиенс.

Существование трофических цепей, основанных на общих ассимиляторных механизмах, предполагает высокий уровень их скоординированности. При этом трофические цепи не изолированы друг от друга, а тесно переплетены, образуя так называемые трофические сети. С этой точки зрения Уголев рассматривает и биотический круговорот. «…трофические связи являются обязательным элементом жизни как биосферного явления, а проблема происхождения жизни на Земле в конечном итоге сводится к вопросу об образовании первичной биосферы с ее первичными трофическими взаимоотношениями» [1, с. 34]. В этом смысле Уголев пишет о биосфере как о трофосфере, в свою очередь состоящей из множества трофоценозов.

Апеллируя к идеям В. И. Вернадского, А. М. Уголев обращает внимание на то, что современный тип питания становится разрушительной силой глобального значения. Человек все чаще приближается к разрушению трофических цепей.

Глава 3. Это страшное слово – «технологии»

Говоря о предмете и задачах трофологии, А. М. Уголев отмечает, что «несмотря на фантастическую разницу в масштабах явлений, происходящих на клеточном и биосферном уровнях, многие закономерности ассимиляции пищи универсальны» [1, с. 11]. Рассматривая прикладные проблемы трофологии, автор обращает внимание на необходимость сохранения естественных трофических экосистем, согласование естественных и производственных пищевых технологий, создание эффективных и рациональных трофических связей в искусственных экосистемах.

Читая эти строки, вы, как и я, возможно, испытаете легкое разочарование. Ведь совершенно ясно, что современные пищевые технологии весьма далеки от такого понимания. В глобальном смысле это действительно так. Однако избранный автором технологический подход, возможно, способен преодолеть эти противоречия.

Теория адекватного питания предлагает метатехнологический подход – подход, основанный на интегративном рассмотрении естественных (биологических) и искусственных (созданных человеком) технологий.

В работе «Естественные технологии биологических систем» А. М. Уголев пишет, что изначально не хотел использовать в своем подходе, связанном с описанием сложноорганизованных процессов, термин «технология». Однако впоследствии, занимаясь изучением «фундаментальной общности законов построения организованных процессов в искусственных и естественных системах» [2, с. 15], убедился, что такой подход вполне приемлем.

«Технология, созданная эволюцией, по-прежнему не может не восхищать тех, кто создает искусственные технологии» [3, с. 18]. Автор с мастерским изяществом проводит разделение между технологиями естественными и технологиями, созданными человеком, выражая веру в то, что «дальнейшее совершенствование производственных технологий приведет к тому, что сходство между естественными и производственными технологиями станет еще больше» [3, с. 21].

«Питание в современном обществе определяется сложной синтетической технологией, в которой естественные и производственные технологии чередуются и комбинируются. В конечном итоге производство пищевых ресурсов направлено на обеспечение потребностей организма в пище. Эта пища должна наилучшим образом соответствовать естественным технологиям усвоения пищевых веществ человеком, выработавшимся в ходе эволюции. Следовательно, при всех обстоятельствах человек должен приводить производственные технологии в соответствие с естественными, меняя последние с крайней осторожностью, ибо последствия таких изменений часто невозможно предвидеть. Между тем они могут быть не только неблагоприятными, но и необратимыми» [2, с. 17].

Естественные технологии… За этим простым, но довольно емким словосочетанием стоит мощная практическая база трофологии, потенциал которой, полагаю, будет стремительно развиваться. В рамках естественных технологий – подхода, предложенного Уголевым, – по мысли автора, возможно объединение науки и этики. Экологический подход достаточно хорошо обоснован ученым: «Для того чтобы в обществе сформировалось ясное понимание этической и эстетической необоснованности вмешательства человека в природу, не требуется исчерпывающего представления о естественных технологиях. Концепция естественных технологий, прежде всего, важна для понимания причин, механизмов и масштабов такой опасности. Она помогает в полной мере осознать, насколько трудно принимать действительно оптимальное технологическое решение…» [2, с. 275]. Заслуживающей исключительного внимание видится и следующая мысль ученого: «Человек должен осознавать себя как часть иерархии технологий в биосфере, где взаимодействуют естественные и искусственные технологии и где перед ним стоит задача – регуляция всей совокупности технологий в биосфере» [2, с. 276].

В фундаментальной работе «Мембранное пищеварение. Полисубстратные процессы, организация и регуляция» (1972 год) ученый обращает внимание на то, что «в результате прогресса науки изучение физиологических процессов рассредоточилось между различными науками. В результате такого разделения мы узнали многие фундаментальные закономерности протекания таких процессов, как пищеварение, кровообращение, дыхание, но в значительной степени потеряли возможность охарактеризовать процесс как систему хорошо скоординированных друг с другом последовательных и параллельных операций, отличающихся высокой степенью совершенства. Я убедился, что технологический подход очень труден, так как он требует использования языка и метода различных наук… Однако не всегда трудный путь является неправильным. Кроме того, со временем он может стать легче и совершеннее…» [С. 302–303].

Интересной и довольно оригинальной является мысль ученого о том, что физиология занимает такое же положение среди наук о жизни, какое среди технических наук занимает технология. Так, в монографии «Естественные технологии биологических систем» ученый отмечает: «…технология обычно занята созданием процессов ради получения искусственных продуктов, тогда как естественные процессы являются следствием эволюции и реализуют выработку натуральных продуктов» [2, с. 25].

Словно предвосхищая достижения современных информационных технологий, А. М. Уголев пишет: «Уровень активности человека достиг таких пределов, когда искусственные и естественные системы оказались тесно взаимодействующими. Возможность описания тех и других на общем языке технологий (индустриальных и естественных) позволяет лучше понять и полезные, и трагические последствия такого взаимодействия и, быть может, лучше управлять ими» [2, с. 8].

«Высокоэффективные процессы в природе (предмет физиологии) и высокоэффективные процессы в производстве (предмет технологии) строятся на общих принципах. Не случайно технологический подход к анализу процессов пищеварения и усвоения пищи существует столько же, сколько сама физиология» [2, с. 9].

Хочется остановиться на детали, кажущейся достаточно важной. Говоря об искусственных и естественных системах, А. М. Уголев актуализирует внимание непосредственно на возможности описания этих процессов на языке технологий. Технологический процесс описания предполагает, по мысли ученого, формирование целостной картины физиологических процессов, на которой, как мы увидим далее, и основывается трофология.

В контексте рассмотрения взглядов ученого на технологию я хотела бы остановиться на вопросах, связанных с взаимодействием науки и технологии. По роду своей профессиональной деятельности некоторое время я была связана с одним из институтов, занимающихся вопросами венчурных нетрадиционных технологий. Направленность моей деятельности была сопряжена с так называемой фандрейзинговой активностью, то есть поиском фондовых средств, необходимых для реализации институтских проектов. Оформляя заявки на получение грантов, я обратила внимание на следующую тенденцию: теоретически прогнозируемые результаты реально опережали ход исследований. Сплав фундаментальной науки с прикладными технологиями понемногу привел к ситуации, когда технологичность стала доминировать.

Не будучи человеком, напрямую связанным с наукой, я заметила, что академическая наука понемногу потеряла то значение, которое у нее было еще 20–30 лет тому назад, понемногу трансформировавшись в сугубо технологический процесс. Да простят меня ученые, душой болеющие за свое дело, но зачастую приходится наблюдать ситуацию, когда солидные научные учреждения выдают заключения о свойствах тех или иных продуктов, не основанные на более или менее фундаментальных исследованиях. Впрочем, это совсем не означает, что эти продукты невысокого качества. Я просто хочу обратить внимание на то, что наука все более и более обретает черты технологии. Ей становится все сложнее удерживать свои позиции в обществе, отказывающемся ее финансировать. Общество не видит смысла ее поддерживать, и науке приходится мимикрировать под технологию. Увы, зачастую такого рода мимикрия не только затрагивает форму, но и существенно деформирует содержание в силу того, что технологический путь развития имеет единственный критерий – результативность. Область его интересов сужается до поиска того, как получить желаемый результат. Исторически развитая наука взаимодействовала с технологией, во многом ускоряя темпы ее развития. Но сама технология еще никогда не превращалась в науку.

Можно ли говорить о том, что ситуация каким-то образом поменялась в последнее время? Рискну предположить, что да. Вытесняя науку на задний план, современные технологии формируют картины мира, пародирующие научные, но в то же самое время имеющие самозамкнутый вектор, ориентированный на получение прибыли. Технологический миф формирует достаточно жесткую систему координат, и прежде всего координат идеологических. Тем не менее все чаще приходится наблюдать процесс, в ходе которого фрагменты научных разработок используются для продвижения на рынке тех или иных услуг и продуктов. До тех пор пока кредит доверия к науке не иссякнет, люди будут по-прежнему интересоваться новостями, даже не догадываясь о том, что попадают в координаты технологического мифа.

«Для технологии конечной и высшей целью является полезность процесса, то есть телео логичность, которая на протяжении последних столетий разделяла истинное естествознание и сходные с ним области знаний» [2, с. 7]. Но вырванные из контекста науки, потерявшие связи с естественными технологиями, они зачастую представляют собой тупиковые ветви. Уголев говорит о возможности объединения технологических и естественно-научных подходов на основе естественных технологий. Как хочется, чтобы мысли ученого получили свое воплощение в реальности!

«Наука становится технологичной, а технология – естественнонаучной. Взаимодействие естественных процессов и технологий неизбежно. В связи с этим биосфера превращается в технобиосферу, то есть в сложную интегральную систему, представляющую собой продукт естественных и производственных технологий» [2, с. 20].

Как-то, когда я беседовала с друзьями, один из них обронил такую фразу: «Мир есть абсолютное совершенство, где учтено ваше несовершенство, недовольство миром и желание его изменить». Технологии, понимаемые и используемые в качестве инструментов преобразования и генерирования нового, становятся не только инструментами науки, но и зачастую мощными средствами ее развития.

Трудно не согласиться с мастерски высказанной мыслью А. М. Уголева: «Человек – это творение природы; плоды его разума, которые часто кажутся фантастичными и искусственными, в действительности являются одним из вариантов того, что существует в природе. Технологии относятся именно к этому ряду феноменов» [3, с. 15].

Привлекает внимание то, как трофология расширяет рамки физиологического подхода. «Таким образом, физиология включает в себя изучение эволюции процессов, эволюции отдельных операций, эволюции устройств, выполняющих эти операции. Операции и устройства могут относиться как к процессам эффекторным, то есть связанным с реализацией действия, так и к различным этапам управления. Развитие и понимание законов физиологической эволюции – проблема, ждущая своего решения» [2, с. 17].

Ценность и необычность подхода Уголева состоит в том, что он рассматривает физиологию в целом и физиологию питания в частности как науку, освещающую технологию живых систем. Непривычное и даже несколько отталкивающее слово «технология», применимое к живым организмам, приобретает в этом контексте исключительно широкое значение. Автор отмечает: «…высокосовершенные технологии, как правило, осуществляются системами, гомеостатированными по многим характеристикам и с развитыми обратными связями» [3, с. 19]. Поэтому можно предположить, что гомеостатирующие механизмы в высшей степени технологичны в силу того, что реализуются наиболее экономично и эффективно.

Следует подчеркнуть, что представление о естественных технологиях – не рассмотрение жизни как сложного производства необходимых для нее деталей. Это представление заключается в попытке обратить внимание на плодотворность изучения общих законов сложно организованных процессов в естественных и искусственных системах, а также в использовании этих законов для управления такими процессами, что имеет огромное теоретическое и прикладное значение.

Глава 4. Теория адекватного питания: принципы

Как уже говорилось, теория адекватного питания предоставляет объемный комплексный подход, прорастающий своими корнями во многие области научных знаний. Ниже приводятся Постулаты Теории адекватного питания, предложенные и развитые А. М. Уголевым.

Постулаты Теории адекватного питания

1. Питание поддерживает молекулярный состав и возмещает энергетические и пластические расходы организма на основной обмен, внешнюю работу и рост.

2. Нормальное питание обусловлено не одним потоком нутриентов из желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма, а несколькими потоками нитритивных и регуляторных веществ, имеющих жизненно важное значение.

3. Необходимыми компонентами пищи служат не только нутриенты, но и балластные вещества.

4. В метаболическом и особенно трофическом отношении ассимилирующий организм является надорганизменной системой.

5. Существует эндоэкология организма-хозяина, образуемая микрофлорой кишечника, с которой организм хозяина поддерживает сложные симбионтные отношения, а также кишечной, или энтеральной, средой.

6. Баланс пищевых веществ в организме достигается в результате освобождения нутриентов из структур пищи при ферментативном расщеплении ее макромолекул за счет полостного и мембранного пищеварения [1, с. 76].

В следующих главах мы выборочно остановимся на нескольких положениях теории, произвольно нарушив порядок постулатов.

Глава 5. Эндоэкология

Об экологии, по определению Википедии науке «о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой», в той или иной мере слышали или знают большинство людей, в то время как термин «эндоэкология» до сих пор не приобрел широкой известности. Как явствует из самого названия, предметом эндоэкологии является состояние внутренней среды организма, гомеостаза, определяющего его бесперебойную работу.

Мало кто знает, что именно Уголев был первым, кто сформулировал основные положения эндоэкологии. В разработках ученого этому направлению отводится значительное место. Итак, эндоэкология – наука о сбалансированности внутренней среды организма. Сейчас эндоэкология рассматривается как новое направление научной медицины. О ней много пишут, и – на что хочется обратить особое внимание – сплошь и рядом используют ее положения для продвижения собственной продукции. Технологический миф обрастает все новыми героями, которые, как полагается истинно мистическим существам, вступают в схватки с чудовищами. В сценическом пространстве рекламы битва титанов с монстрами выглядит весьма впечатляюще. Между тем эндоэкология человека определяется вполне конкретными критериями, на которых мы коротко остановимся ниже.

«Формирование представлений об эндоэкологии человека и других организмов имеет фундаментальное значение, а сохранение микрофлоры и предупреждение ее нарушений – одна из важных задач биологии и медицины» [1, с. 98]. Итак, в соответствии с формулировкой самого Уголева эндоэкология – это «определенным образом организованная внутренняя кишечная (или энтереальная) среда и населяющие ее организмы, главным образом микроорганизмы» [1, с. 6].

Говоря об оптимизации и восстановлении эндоэкологии, Уголев уделяет внимание и вопросу употребления антибиотиков, подчеркивая, что следствие их приема – зачастую уничтожение или замещение нормальной микрофлоры.

Хотелось бы заострить внимание на том, что кишечная микрофлора состоит из большого количества различных групп бактерий. Эта среда представляет исключительную важность для поддержания гомеостаза в процессе взаимодействия организма с окружающей средой. Внутренняя экология, имея определенные общие черты для вида в целом, вместе с тем весьма индивидуальна. Интересно, что формируется она в ранний период после рождения и существенно определяет состояние иммунной защиты организма.

Достаточно важными видятся следующие утверждения А. М. Уголева: «При участии бактериальной флоры кишечника формируется три потока, направленные из желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма. Один из них – поток нутриентов, модифицированных микрофлорой, …второй – поток продуктов жизнедеятельности самих бактерий и третий – поток модифицированных бактериальной флорой балластных веществ» [1, с. 81].

Бактериальная флора – жизненно необходимый компонент сложных организмов, представляющих собой надорганизменную систему, состоящую из доминирующего многоклеточного организма и специфической бактериальной поликультуры – эндоэкосистемы.

«Необходимыми компонентами пищи служат не только нутриенты, но и балластные вещества». Этот Постулат Теории адекватного питания непосредственно связан с пониманием трехступенчатого процесса пищеварения, к которому мы обратимся ниже. Хочется заострить внимание на том факте, что ценность пищи, по мысли ученого, определяется не только ее химическим составом, но и непосредственно структурой, включающей в числе прочего балластные вещества.

Остановимся подробнее на вопросе балластных веществ и пищевых волокон. О пищевых волокнах, и в частности об их пользе, говорится очень много. При том что питательные вещества всасываются и расщепляются, волокна представляют собой преимущественно полисахариды, такие как целлюлоза, пектин, лигнин, воск. Многие знают о том, что пищевые волокна играют существенную роль в нормализации деятельности желудочно-кишечного тракта. Связывая воду и желчные кислоты, они также активно адсорбируют токсические соединения. Кроме того, они влияют на среду обитания бактерий в кишечнике и являются для них одним из источников питания.

Автор трофологии отмечает: «Многие формы патологии желудочно-кишечного тракта и обмена веществ поддаются профилактике и лечению благодаря пищевым волокнам, введенным в рацион» [1, с. 87]. Так, они могут использоваться для предупреждения и лечения диабета, ожирения, снижать уровень холестерина в крови.

Глава 6. Типы пищеварения

Во время написания этой главы я неоднократно обращалась к справочной литературе, но, признаться, чем глубже вникала в суть проблемы, тем больше противоречий находила в описаниях пищеварительных процессов. Полагаю, что такое положение дел связано с тем, что большинство подходов не имеет некоего единого стержня, позволяющего сформировать четкий вектор рассмотрения. В теории адекватного питания, напротив, такой вектор прослеживается довольно явно.

Подход, предложенный А. М. Уголевым, позволяет, изучая каждый из типов пищеварения в отдельности, акцентировать внимание на организме в целом, рассматривать пищеварение как единый процесс. При этом функции желудочно-кишечного тракта гораздо шире, чем это обычно понимается. «Желудочно-кишечный тракт осуществляет взаимодействия с остальными органами и системами организма и служит источником огромного количества нервных и гормональных сигналов» [1, с. 153].

Итак, согласно трофологии, пищеварение осуществляется одновременно по трем типам: внеклеточному, внутриклеточному и мембранному. А. М. Уголев предлагает такой тезис: «Все разнообразие процессов деполимеризации пищи у всех живых организмов – от бактерий до млекопитающих, как стало известно в конце 50-х годов, сводится к трем основным типам пищеварения: внеклеточному, внутриклеточному и мембранному» [3, с. 14].

Развивая эту мысль, ученый дает более четкие определения: «По механизму действия ферментов на субстраты, механизму поступления ферментов к месту их функционирования, по взаимоотношениям пищеварительных процессов и клеточной границы и, наконец, по отношению к процессам транспорта в настоящее время различают три основных типа пищеварения – внеклеточное дистантное, внитриклеточное и мембранное» [3, с. 84].

По мысли А. М. Уголева, «процессы питания базируются на двух фундаментальных принципах – принципе универсальности строительных блоков и принципе универсальности функциональных блоков» [3, с. 13]. Именно на их основе становится возможным выстраивание трофических цепей, образующих, в свою очередь, грандиозный комплекс, именуемый биосферой в целом.

Рассмотрение вопросов о внеклеточном и внутриклеточном пищеварении требует специфического научного подхода. Не видя возможности подать информацию в упрощенной форме, я предлагаю познакомиться с выдержками из работ ученого.

По мысли автора, дистантное пищеварение характерно для высокоорганизованных структур:

«Внеклеточное, или полостное, пищеварение происходит в ротовой полости, полостях желудка и тонкой кишки. Этот тип пищеварения характеризуется тем, что синтезированные в клетке ферменты выделяются за ее пределы во внеклеточную среду» [1, с. 15].

«Пищеварительные ферменты по ходу прохождения пищи через желудочно-кишечный такт осуществляют последовательное и поэтапное ее расщепление. Макрокомпоненты пищи включают углеводы, белки, жиры и нуклеиновые кислоты. В ходе эволюции сформировался такой набор пищеварительных ферментов, который способен расщеплять каждое из перечисленных выше веществ до простых единиц, способных к всасыванию и затем включению в обмен веществ. Именно этот набор ферментов мы будем рассматривать в настоящем разделе. Ферменты, участвующие в пищеварении, относятся исключительно к гидролитическому типу; никаких других возможных реакций типа фосфоролиза или окисления на этой стадии не обнаружено» [3, с. 101].

«Термином „внутриклеточное пищеварение“ обозначаются все случаи, когда нерасщепленные или частично расщепленные пищевые субстраты приникают внутрь клетки, где подвергаются гидролизу ферментами цитоплазмы, не выделяемыми за пределы клеток» [3, с. 86].

По мысли ученого, внутриклеточное пищеварение ограничено проницаемостью мембраны и процессами эндоцитоза: «…с точки зрения энзимолологии внутриклеточное пищеварение везикулярного типа представляет собой сочетание микрополостного и мембранного пищеварения» [1, с. 16].

«С позиций трофологии функции желудочно-кишечного тракта следует рассматривать как технологический процесс переработки пищевого сырья в нутриенты и поглощение последних. В рамках этой витальной технологии мембранное пищеварение занимает срединную позицию. С одной стороны, оно служит акцептом продуктов промежуточного гидролиза, освобождающихся в процессе полостного пищеварения, с другой – механизмом, обеспечивающим определенные транспортные системы конечными продуктами гидролиза. Для лучшего понимания функций мембранного пищеварения следует иметь в виду, что оно – эффективный активатор процессов, происходящих в полости желудочно-кишечного тракта» [3, с. 97].

«Мембранное пищеварение происходит на границе внеклеточной и внутриклеточной сред и обладает некоторыми особенностями как внеклеточного, так и внутриклеточного пищеварения» [1, с. 16].

«У человека и высших животных мембранное пищеварение реализуется преимущественно в тонкой кишке ферментами, связанными со структурами мембраны кишечных клеток. К этим ферментам относятся: 1) ферменты, секретируемые клетками поджелудочной железы и адсорбированные на поверхности кишечных клеток, главным образом в гликокаликсе, 2) собственно кишечные ферменты, которые синтезируются в самих кишечных клетках и затем встраиваются в их апикальную мембрану» [1, с. 17].

«…Собственно кишечные ферменты и транспортные системы мембраны могут образовывать ферментно-транспортные комплексы, благодаря которым продукты гидролиза получают преимущества при всасывании» [1, с. 17].

Подчеркнем еще раз, что описание процессов мембранного пищеварения целиком принадлежит А. М. Уголеву. Именно описание этого типа пищеварения представляет собой исключительную ценность.

Глава 7. Симбионтное пищеварение и питание

Сейчас мы подходим, пожалуй, к наиболее важным принципам Теории адекватного питания. Именно на них хотелось бы заострить внимание. В середине ХХ века классическая схема ассимиляции пищевых веществ претерпела существенные изменения. Так появилась еще одна важная цепь, а именно мембранное пищеварение. «Благодаря анализу особенностей питания разнообразных организмов стало ясно, что все три перечисленные типа пищеварения существуют на всех уровнях эволюционной лестницы – от бактерий до млекопитающих. … Все многообразие пищеварительных механизмов обусловлено сочетанием трех основных типов пищеварения» [1, с. 18]. «В большинстве случаев усвоение пищевых веществ требует участия симбионтов – бактерий и простейших» [1, с. 20].

Для симбионтного пищеварения характерно существование двух фундаментальных биологических механизмов: «1) первичные пищевые вещества разрушаются ферментами бактерий и простейших, а образующиеся продукты гидролиза используются преимущественно организмом хозяина; 2) бактерии и простейшие не только разрушают первичные пищевые продукты, но и утилизируют их, тогда как хозяин поглощает вторичную пищу, состоящую из структур симбионтов» [1, с. 21]. Далее ученый говорит о том, что первый механизм можно было бы описать как симбионтное пищеварение, в то время как второй – как симбионтное питание.

Роль симбионтных взаимодействий на самом деле сложно переоценить.

«…во многих случаях быстрота адаптации и, следовательно, возможность изменения трофической ниши связаны не только, а иногда и не столько с изменением пищеварительных характеристик самого хозяина, сколько с изменением ферментных характеристик микрофлоры, населяющей желудочно-кишечный тракт» [1, с. 21].

Выводом из всего этого является то, что организм хозяина культивирует нужный тип микрофлоры. Более того, этот тип микрофлоры может передаваться по наследству. Даже в пределах пищеварительного аппарата у организма существуют своеобразные трофические цепи, которые осуществляют экологические и эволюционные перестройки.

Глава 8. Аутолиз, или Механизм самопереваривания

По мысли А. М. Уголева, аутолиз, или механизм самопереваривания, является одним из наиболее древних. Если попытаться кратко его описать, то можно сказать, что пищеварительные ферменты хозяина (то есть самого организма) непосредственно участвуют в переваривании пищи. Нужно отметить, что индуцированный аутолиз был описан ученым в 1984 году.

Наиболее ярким примером аутолиза является, пожалуй, ситуация, когда удав целиком захватывает кролика. На первый взгляд непонятно, как целиком проглоченная жертва переваривается удавом, ведь поверхность контакта жертвы с ферментами желудочного сока хищника невелика. Тем не менее было выяснено, что сам организм жертвы будет аутолизироваться за счет индуцированного аутолиза.

Ученый описывает лабораторный эксперимент, в ходе которого в камеру, наполненную желудочным соком человека, помещались «сырая» лягушка и лягушка, подвергшаяся недолгой тепловой обработке. В ходе эксперимента «сырая» лягушка полностью растворялась в течение 2–3 дней, в то время как структуры термически обработанной в значительной мере сохранялись. Описанный эксперимент любят приводить сыроеды как доказательство того, что именно сырая пища переваривается лучше.

Какой же из этого следует вывод? «…организм-ассимилятор индуцирует расщепление структур пищевого объекта ферментами последнего, активируя их и создавая оптимальные условия среды, в том числе PH» [1, с. 24].

Интересно, что подобного рода явления наблюдаются и среди низших животных, простейших и даже червей.

Глава 9. Желудочно-кишечный тракт как эндокринный орган

По мысли ученого, желудочно-кишечный тракт – это не только орган, обеспечивающий поступление в организм питательных веществ. В своих ранних публикациях А. М. Уголеву удалось доказать, что по своей мощности он превосходит все остальные эндокринные железы, вместе взятые. Остается непонятным, как такое поистине революционное открытие не вызвало должного резонанса в научных кругах. «Эндокринная система желудочно-кишечного тракта по объему больше, чем гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, половые железы и другие эндокринные структуры, и продуцирует больше различных гормонов, чем указанные эндокринные органы»