Анализирайки скорошно проучване, което твърди, че яденето на глутен ви прави дебели

високо съдържание

Пшеницата е въведена в човешката диета преди около 9500 години в средиземноморския регион като част от „неолитната революция“, когато хората започват да преминават от лов и събиране на храна към уредено земеделие. Днес световното производство на пшеница се оценява на 723 милиона тона, а средният гражданин на САЩ консумира приблизително 132 паунда пшеница годишно.

Глутенът е основният протеинов комплекс, открит в пшеницата и свързаните с нея зърна като ръж и ечемик, като съставлява около 80% от общото им съдържание на протеин. Глутенът е уникален протеин, тъй като телата ни не притежават ензимите, необходими за пълното му разграждане (ние разграждаме по-голямата част от него), позволявайки на фрагментите от глутеновия протеин да останат в тънките черва. При чувствителни индивиди това може да предизвика три основни форми на глутенови реакции: алергия към пшеница, цьолиакия и чувствителност към глутен към нецелиакия.

Безглутеновите диети се препоръчват ясно за хора с целиакия или за хора с чувствителност към глутен. И все пак популярността на безглутеновите диети за лечение на безброй други здравословни състояния избухна през последните години. Продажбите на храни без глутен са нараснали с 34% до близо 1 милиард долара през последните пет години, а избягването на глутен обикновено се препоръчва както за отслабване, така и за хронични заболявания.

И все пак има малко или няма доказателства, подкрепящи използването на безглутенова диета за улесняване на загубата на тегло. През 2013 г. група изследователи публикува първото контролирано проучване, изследващо ефектите на пшеничния глутен върху миши модел на диета, предизвикано от затлъстяване. Резултатите им предполагат, че излагането на глутен е свързано с наддаване на тегло, но не успява да идентифицира механизми, обясняващи тази връзка. Настоящото проучване е проведено от същата група изследователи и има за цел да запълни тази празнина в знанията.

Безглутеновите диети са добре проучени за лечение на лица с имунно-медиирана глутенова чувствителност. Те обаче се използват все по-често за много други здравословни състояния, като затлъстяване, въпреки относителната липса на доказателства в подкрепа на връзката между консумацията на глутен и наддаването на тегло. Настоящото проучване се стреми да изследва дали пшеничният глутен причинява наддаване на тегло и изследва потенциалните механизми.

Кой и какво е изучаван?

Това проучване раздели 175 осемседмични мъжки мишки на четири групи и хранеше всяка с различна диета в продължение на осем седмици: стандартна диета за контрол (CD група), CD, добавен с 4,5% пшеничен глутен (CD-G група), диета с високо съдържание на мазнини (група HFD) за предизвикване на затлъстяване и добавяне на HFD с 4,5% пшеничен глутен (група HFD-G).

Не е предоставена информация за състава на диетата, различен от съдържащия глутен или без глутен. Типичният гризач за гризачи е гранула на основата на пълноценна храна, направена предимно от соя, царевица, рибно брашно, овес и суроватка. За разлика от това, стандартната чау с високо съдържание на мазнини е полупречистена диета, базирана на захар, свинска мас, соево масло и казеин. Диетата с високо съдържание на мазнини е много по-висока в съдържанието на мазнини и захар от стандартната диета.

Диетите, в които е добавен пшеничен глутен, са модифицирани, така че хранителният състав да е идентичен със съответните им контролни диети, което означава, че съдържанието на калории и протеини остава постоянно. Мишките имаха свободен достъп до храна и вода през цялата осемседмична интервенция.

Теглото и консумацията на храна се измерват ежеседмично. След осем седмици консумацията на кислород на някои от мишките се измерва чрез индиректна калориметрия, за да се изчисли енергийният разход, докато други консумират радиоактивно белязан глутен, за да се позволи измерване на чревната абсорбция и биоразпределението в тялото. След това всички мишки бяха евтаназирани, за да събират кръв, черен дроб и мастна тъкан за анализ.

Събраната мастна тъкан включва кафява, подкожна и висцерална мазнина. И трите вида мазнини са анализирали генната експресия. Кафявите и подкожните мазнини бяха оценени за промени в експресията на гени, участващи в термогенезата, като митохондриален разединяващ протеин 1 (UCP1, изобразен на фигура 1) и костен морфогенетичен протеин 7 (BMP7). Висцералната мастна тъкан се анализира за гени, свързани с възпалението, като интерлевкин 6 (IL-6), фактор на туморна некроза (TNF), лептин и адипонектин, както и свързани с метаболизма гени като PPAR-алфа, PPAR-гама, липопротеин липаза (LPL) и хормоночувствителна липаза (HSL).

Четири групи мишки консумират стандартна контролна диета, стандартна контролна диета с 4,5% глутен, диета с високо съдържание на мазнини или диета с високо съдържание на мазнини с 4,5% глутен в продължение на осем седмици. Измервания, свързани с енергийните разходи, разпределението на глутена в тялото и тъканните анализи бяха направени преди и в края на интервенцията, докато телесното тегло и приема на храна се измерваха седмично.

Какви бяха констатациите?

Както се очаква, и двете диети с високо съдържание на мазнини консумираха значително повече калории и показаха значително по-голямо наддаване на тегло от двете стандартни диети. Въпреки че глутенът не е имал ефект върху приема на калории, авторите съобщават, че хранените с глутен мишки показват значително по-голямо наддаване на тегло с около 20% до 8-та седмица, отколкото техните неглутенови аналози. Консумацията на глутен също е свързана със значително увеличение на висцералната и подкожната мастна тъкан (с около 20-25%).

И двете глутенови диети са свързани със значително намаляване на консумацията на кислород на гладно в сравнение със съответните им неглутенови диети. Освен това и двете глутенови диети са свързани с по-ниски енергийни разходи, въпреки че тази разлика достига само статистическа значимост в групите с високо съдържание на мазнини.

Радиоактивно белязан глутен беше открит в стомаха и тънките черва след един час. След два часа неразградената част на глутена се открива в долната част на тънките черва (илеум) и ранното дебело черво (цекума), а след това изключително в дебелото черво след четири и шест часа. Глутеновите пептиди се абсорбират и откриват в кръвта, черния дроб и висцералната мастна тъкан веднага след 30 минути след поглъщане.

Анализите на генна експресия на кафява мастна тъкан показват значително намаляване на UCP1 и значително увеличение на PPAR гама коактиватор 1-алфа (PGC1-алфа) при HFD-G мишки в сравнение с HFD мишки. Но не бяха открити разлики в генната експресия в кафява мазнина между CD и CD-G мишките. В подкожната мастна тъкан експресията на UCP1 и BMP7 е значително намалена и при двете диети, съдържащи глутен, в сравнение със съответните диети без глутен.

И накрая, CD-G мишките показаха значително увеличение на IL-6 и незначително значително увеличение на TNF в тяхната висцерална мастна тъкан в сравнение с CD мишките. HFD-G мишките показват значително намаляване на адипонектин, PPAR-алфа, PPAR-гама и HSL в сравнение с мишките HFD, без да се наблюдават промени в IL-6 или TNF.

Консумацията на глутен причинява повишено тегло и натрупване на мазнини и намален разход на енергия, независимо от фоновата диета, въпреки че ефектите са по-изразени при мишки, хранени с диета с високо съдържание на мазнини. Освен това консумацията на глутен е свързана с многобройни промени в генната експресия и възпалителни и метаболитни маркери в кафява, подкожна и висцерална мастна тъкан. Интактните глутенови пептиди изглежда навлизат в кръвта скоро след консумация и се откриват в черния дроб и висцералната мастна тъкан.

Какво наистина ни казва изследването?

Това проучване ни казва, че някои глутенови пептиди могат да достигнат до извънчревни органи, като висцерална мастна тъкан, въпреки че по-голямата част от глутена не се абсорбира и преминава в дебелото черво. Намирането на глутенови пептиди в циркулацията, черния дроб и висцералната мастна тъкан е свързано с промени в генната експресия, които може да са допринесли за увеличаване на мазнините, поне сред мишки, консумиращи 4,5% глутенова диета. Необходими са обаче повече изследвания за идентифициране на точния механизъм на наддаване на тегло и промени в генната експресия, тъй като е възможно тези ефекти да са били вторични за имуномодулацията, а не за прякото действие на глутеновите пептиди. Тези открития потвърждават и разширяват тези от предишни изследвания на същите автори.

За съжаление, липсата на подкрепящи доказателства затруднява увереността в практическата значимост на тези констатации, особено в светлината на ограниченията на проучването като използването на мишки, фоновата диета, дозата на глутена и сроковете на консумация.

Фактът, че мишките са били изследвани лица за разлика от хората, се подразбира като ограничение на проучването и ще са необходими допълнителни изследвания, за да се види дали при хората се наблюдават подобни открития. Доказано е, че чревните епителни клетки в тъканни проби, изложени на глутен, показват повишена чревна пропускливост както при пациенти с цьолиакия, така и при здрави контроли. Този ефект се медиира от взаимодействието на глутена с протеина зонулин, който е отговорен за регулирането на целостта на стегнатите връзки в чревния тракт. Следователно е възможно глутеновите пептиди да се появят в циркулация при хората след консумация, където след това да могат да се придвижат до извънкревни тъкани и да медиират генната експресия, както се предлага в настоящото проучване.

Дали някакви генно-модифициращи ефекти (ако приемем, че се появяват) биха довели до наддаване на тегло е противоречиво. Една от наблюдаваните промени в генната експресия е понижаване на UCP-1 в кафява мастна тъкан. Доказано е, че генетично премахването на UCP-1 при мишки предизвиква затлъстяване и отрича индуцираната от диетата термогенеза, което прави това вероятно кандидат за обяснение на увеличеното наддаване на мазнини. Въпреки че кафявата мазнина се среща при възрастни хора, тя съществува в много по-ниски количества спрямо общия размер на тялото, отколкото при мишките. Съответно, степента, до която влияе на енергийния баланс при хората, остава неизвестна. Съществуват и генетични разлики в експресията на кафяви мазнини между мишки и мъже, оставяйки отворена възможността глутенът да взаимодейства по различен начин с кафявата мазнина при хората.

Промените в генната експресия обаче не се ограничават само до кафява мазнина. Подкожните мазнини показват намаляване на експресията на BMP7, което е замесено в създаването на кафява мазнина. Процесът на превръщане на бяла мазнина, като подкожна мазнина, в кафява мазнина, е известен като „потъмняване“ и води до създаването на „бежова“ или „наситена“ (от „кафяво в бяло“) мазнина, която показва подобна термогенна активност до класическа кафява мазнина. Бежовата мазнина е изследвана като потенциално средство против затлъстяване при хората. Съответно, намаляването на неговото създаване може хипотетично да улесни напълняването.

Висцералните мазнини показват различни реакции към глутена в зависимост от това дали мишките са били хранени със стандартна диета или диета с високо съдържание на мазнини. Стандартно хранените мишки показват повишена експресия на възпалителни молекули, докато мишките с високо съдържание на мазнини показват намаляване на ензимите, участващи в метаболизма на мазнините. Причините за тези различни отговори не са изследвани в настоящото проучване и изискват допълнително проучване.

Основната диета играе голяма роля в начина, по който тялото се справя с диетичните модификации. За отбелязване е, че глутенът се съдържа във всяка хранителна гранула, която мишките консумират, което означава, че те са били постоянно изложени, когато са яли. Как биха се различавали резултатите, ако приемът на глутен беше по-периодичен? Също така, как количеството протеин, фибри и други хранителни вещества в диетата ще повлияе върху това как глутенът влияе на здравето? Добре установено е, че фибрите насърчават здравословен микробиом и силна чревна бариера.

Колко глутен е необходим, за да се види здравословен ефект? Консумацията на глутен при 4,5% от диетата би съответствала на прием от около 60 грама дневно, като се приеме среден прием от 3 килограма храна от възрастен човек. Глутенът е приблизително 80% от протеина в пшеницата, което означава, че някой ще трябва да консумира около 75 грама протеин от пшенични продукти дневно. Това е около 20 филийки пълнозърнест хляб. Как по-ниският и по-реалистичен прием на глутен би повлиял на здравето е друг въпрос, който изисква допълнително проучване.

И накрая, тъй като измерванията бяха направени след интервенцията, не е ясно дали промените в генната експресия са причина за увеличаването на теглото или резултатът от него. Изследователите измерват телесното тегло на седмична база, но измерват генната експресия и дишането само в началото и в края на изследването. Би било по-проницателно, ако тези последни измервания са направени по-рано в проучването, преди да се появят значителни разлики в теглото, за да се засилят доказателствата, които предполагат, че тези промени наистина са причинили наддаване на тегло, тъй като причините предхождат ефекти.

Разглежданото проучване ни казва, че мишките, консумиращи еквивалентно на 20 филийки пълнозърнест хляб дневно (по отношение на съдържанието на глутен), са имали метаболитни промени, които насърчават намален разход на енергия и увеличено увеличаване на мазнините, вероятно чрез директен ефект върху мастната тъкан. Как ще се проведе това проучване при хората, остава неясно.

Голямата картина

Няколко проучвания са изследвали влиянието на диетата от палеолитен тип, включваща постно месо, плодове, зеленчуци и ядки и изключваща видове храни като млечни продукти, бобови и зърнени култури, върху здравето. Две от тези проучвания са обхванати в минали броеве на NERD (издание 8 и издание 6), като и двете показват, че палео диетата е по-добра от конвенционалната диета при лечението на метаболитен синдром и диабет тип 2. Въпреки това, положителните резултати от проучванията с палео диета не означават, че ползите се дължат на изключването на глутен.

В допълнение към многобройните книги за палео диета и застъпници, има и такива, които изрично обвиняват пшеницата, например в книгите „Пшеничен корем“ или „Зърнен мозък“. Въпреки че твърденията в тези публикации са били обсъждани в литературата (като про-зърнени аргументи тук и тук, изглежда няма научен консенсус по нито един от различните въпроси.

Нито едно изследване извън лабораторията на настоящото изследване не е изследвало механизми зад потенциалните обезогенни ефекти от консумацията на глутен. Въпреки това, мета-анализ на 45 проспективни кохортни проучвания и 21 рандомизирани контролирани проучвания установи, че пълнозърнестите потребители са изложени на по-нисък риск от диабет тип 2, сърдечно-съдови заболявания и наддаване на тегло, а пълнозърнестите интервенции водят до благоприятни ефекти върху гликемичен контрол и липиди в кръвта. Тези констатации се подкрепят и от изявлението на позицията на Американското общество за хранене. По-голямата част от това изследване сравнява пълнозърнести храни с рафинирани зърна, които и двете имат еднакво съдържание на глутен. Като се има предвид това, е трудно да се установят ефектите от пшеницата, особено когато по-голямата част от доказателствата имат наблюдателен характер и следователно са обект на много смущения.

Допълнителна подкрепа за наблюденията, свързващи пълнозърнести храни с намалено тегло, идва от интервенции, които предписват консумацията на пълнозърнести храни при хипокалорични условия. И все пак има много видове пълнозърнести храни и е възможно консумацията на глутен да остане ниска. Може да се окаже, че диета с ниско съдържание на пшеничен глутен, но с високо съдържание на други пълнозърнести храни като овес води до най-добри резултати. Допълнителни контролирани изследвания, особено при хора, могат да помогнат да се хвърли светлина върху тази сложна тема.

Предишни изследвания (предимно наблюдателни по характер) са установили връзка между по-доброто здраве и консумацията на пълнозърнести храни, но това може да не се отнася конкретно за пшеницата. Съответно, може би е полезна пълнозърнестата диета без пшеничен глутен, въпреки че бъдещите изследвания ще трябва да проучат как пшеничният глутен влияе конкретно върху здравето при хората.

често задавани въпроси

В. Как влияе сортът пшеница върху съдържанието на глутен?

Най-ранните култивирани форми на пшеница са лимец и емер (вж. Фигура 3). Оттогава земеделските производители систематично кръстосват пшеница за по-високи добиви, адаптиране към климатичните промени, по-добри характеристики за производство на хляб и подобрена устойчивост на болести. Днес около 95% от цялата пшеница е хлебна пшеница.

Някои изследвания показват, че индивидите с цьолиакия реагират на специфичен компонент на глутена, наречен Glia-α9, който е по-разпространен в съвременните сортове пшеница в сравнение с техните предци (дължи се отчасти на по-ниското генетично разнообразие на съвременната пшеница). В подкрепа на това, чревните клетки, получени от пациенти с целиакия, не показват очаквания възпалителен и имунен отговор, наблюдаван при хлебна пшеница, когато са изложени на лимец. По този начин, докато и двата сорта съдържат глутен, генетичните различия в структурата му могат да направят древните сортове пшеница по-малко вредни за индивидите, чувствителни към глутен.

Какво трябва да знам?

Това проучване предполага, че пшеничният глутен (или поне фрагменти от него) е в състояние да напусне чревния тракт и да повлияе на метаболизма на мазнините.

Това проучване обаче има забележителни ограничения, като например провеждане при мишки и използване на доза глутен, подобна на яденето на 20 филийки пълнозърнест хляб дневно. Връзката между глутена и наддаването на тегло не е добре проучена и резултатите от настоящото проучване налагат допълнителни изследвания, за да се определи как консумацията на глутен влияе върху човешкото здраве.

Любопитен какво всъщност казва най-новото изследване?

Ако искате да сте в течение на най-новите хранителни изследвания, разгледайте Дайджеста за изследване на храненето (NERD).

Всеки месец нашият изследователски екип прави най-интересните проучвания на храненето, с изключителна дълбочина и от всеки ъгъл, използвайки разбираем език и полезна инфографика.

Ако сте здравен специалист (или по душа сте просто хранителен маниак), NERD ще предизвика любопитството ви и ще ви спести време и пари.