"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.sciachingamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Регистрация "data-newsletterpromo_art button-link = "https://www.sciachingamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

истини

Коефициентите са, че понякога мислите за калории. Те са сред най-често преброяваните неща във Вселената. Когато калорията първоначално е била замислена, тя е била в контекста на човешката работа. Повече калории означаваха повече работоспособност, повече химически огън, с който да се свърши работата, въглища в човешката печка. Изчислено е, че мазнините имат девет калории на грам, докато въглехидратите и протеините имат само четири; влакната понякога се броят поотделно и получават пикантни две. Всяка кутия от всяка храна, която някога сте купували, е етикетирана въз основа на тези оценки; твърде лошо тогава, че толкова често грешат.

Храната не е храна—Оценките на броя на калориите в различните видове храни измерват средния брой калории, които бихме могли да получим от тези храни, само въз основа на пропорциите на мазнини, въглехидрати, протеини и понякога фибри, които те съдържат (По същество приетите калории минус изразходваните калории) . Съществуват разнообразни стандартни системи, които произтичат от оригинала, разработен от Уилбър Атуотър преди повече от сто години. Всички те са средни системи. Никоя храна не е средна.

Разлики съществуват дори в рамките на даден вид храна. Вземете например варени зеленчуци. Клетъчните стени на някои растения се разрушават по-трудно от тези на други; природата, разбира се, се различава във всичко. Ако растителният материал, който ядем, има повече от разградените си клетъчни стени, можем да получим повече от калориите от лакомствата вътре. В някои растения готвенето разрушава повечето клетъчни стени; в други, като маниока, клетъчните стени държат здраво и трупат ценните си калории по такъв начин, че много от тях да преминат непокътнати през телата ни.

Това не са само варени зеленчуци. Ядките правят безупречно своето, което може да се очаква, като се има предвид, че ядките са наистина семена, чиито майки са инвестирани в това да ги избегнат от храносмилането. Фъстъците, шам-фъстъците и бадемите изглежда са по-малко усвоени, отколкото предполагат нивата на протеини, мазнини, въглехидрати и фибри. Колко? Точно този месец ново проучване на Джанет Новотни и колеги от USDA установи, че когато „средният” човек яде бадеми, той получава само 128 калории на порция, а не 170 калории „на етикета”.

[Изображение 1. Някои от калориите, които телата ни не усвояват, отиват при бръмбарите и мухите, чиято империя се издига около нашата неефективност. Снимка на вида Garreta nitens от Piotr Naskrecki]

Не е напълно ясно защо ядките като бадеми или шам фъстък дават по-малко калории, отколкото би трябвало. Здрави клетъчни стени? Може би. Но има и други варианти, ако не за самите ядки, то за други храни.

От една страна, нашите тела изглежда изразходват различни количества енергия, за да се справят с различни видове храни (изразходваната енергия произвежда топлина и така се нарича от учените като „термогенеза, предизвикана от диетата“); някои храни изискват повече работа от други. Протеините могат да изискват десет до двадесет пъти повече топлинна енергия за смилане, отколкото мазнините, но загубата на калории като топлинна енергия изобщо не се отчита на опаковките.

От друга страна, храните се различават по това как и къде се усвояват в червата ни. Някои храни като мед се използват толкова лесно, че храносмилателната ни система дори не е добре използвана. Те се абсорбират в тънките ни черва; играта най-вече приключи. По-сложните храни, от друга страна, като маниока или бадеми, трябва да пътуват до дебелото черво, където се срещат с най-големите концентрации на нашите малки приятели, микробите. Храносмилането продължава с помощта на нашите трилиони микроби, но хранителните вещества се споделят между нас и тях. Микробите помагат за разграждането на много съединения, които собствените ни тела не могат и по този начин продължават да произвеждат комбинация от повече микроби, газове (като метан) и след това мастни киселини. Счетоводството, свързано с този процес на споделяне с микробите, не се взема предвид при броенето на калории.

И накрая, някои храни изискват имунната ни система да се включи по време на храносмилането, за да се справи с потенциалните патогени. Никой не е преценил много сериозно колко калории може да включва, но може да са доста. Донякъде сурово парче месо може да има много интересни видове, с които нашата имунна система да се справи. Дори имунната ни система да не атакува нито един от видовете в храната ни, тя използва енергия, за да направи първата стъпка за разграничаване на доброто от лошото.

Толкова много е различното между съдбата на различните храни, че почти сигурно е рядко, че оценката на броя на калориите в храната и истинския брой съответстват добре. И дори не сме стигнали до най-големия начин, по който калорията не винаги е калория, обработка.

В статия, публикувана наскоро в Сборника на Националната академия на науките, Рейчъл Кармоди и сътрудници от Харвардския университет изследваха ефекта от двете най-древни форми на преработка на храна - готвене и смилане (технически в тяхното изследване, удряне) - върху калориите, налични в същите тези храни.

Кармоди знаеше от предишната си работа, че нишестетата като тези в сладките картофи имат повече калории на разположение за храносмилане, колкото повече се готвят (поне до точка). В резултат на това нито един сладък картоф, който готвите, никога няма да има точно същия брой калории, защото те са нараснали по различен начин и защото ще сте ги приготвили малко по-различно. Но какво, чудеше се Кармоди, за месото? Месото се усвоява относително лесно; калориите му могат да бъдат също толкова достъпни в суши, колкото и в хамбургер на Макдоналдс. Със сигурност месото е просто месо, единственото нещо, което нашите оценки на калориите се получават правилно. Неправилно.

Храносмилането е трудно за изучаване. Трудно е да накараш участниците, дори студентите, да ядат, да речем, само сурово говеждо месо в продължение на няколко дни. Кармоди и нейните колеги заобиколиха този проблем, изучавайки мишки; те наблюдават теглото на мишките, хранени с различни диети. Мишките също са скрити за храносмилането си, въпреки че Кармоди трябваше да измери как се движат мишките и колко тегло натрупаха като индикация за количеството енергия, което не се губи поради неефективност като изпражнения. При равни неща, колкото по-големи са мишките на дадена диета, толкова повече калории получават. Carmody хранени възрастни, мъжки мишки органични сладки картофи (за да тества по същество това, което вече е било известно) или органично, постно говеждо. Тези храни се сервират сурови и цели, сурови и натрошени, варени и цели, или варени и натрошени. Стандартната система от калории, използвана за нанасяне на цифрите върху храната, която купувате в магазина, предполага (а оттам и прогнозира), че те нямат ефект върху съдържанието на калории; но биха ли? На мишките беше позволено да ядат колкото си искат и колко много консумират, се следи внимателно (Кармоди трябваше да вземе всяка част от непоядената храна от клетката).

[Изображение 2. Схема на човешки черва. Снимка от Dflock от Wikimedia.]

Мишките на различните диети са имали приблизително същото количество упражнения. Всички те имаха колело, на което да се движат и не различаваха едно третиране от друго по отношение на това колко са склонни да предприемат джогинг. Те обаче се различават по това колко тежат в края на изследването. Както се прогнозира, мишките отслабнаха повече от четири грама върху суровите сладки картофи, но напълниха, когато им се приготвят варени сладки картофи (независимо дали са били натрошени). Но какво ще кажете за месото? Готвеното месо се смила по-лесно. Мишките са загубили 2 грама телесна маса върху сурово месо, но само 1 грам върху варено месо. В ретроспекция това не изглежда изненадващо. Топлинно денатурира протеините и ги прави по-лесно смилаеми. Топлината също убива бактериите и може да намали имунните разходи за ядене на месо, като намали работата, която имунната система трябва да свърши, което позволява на тялото да направи, повече, тяло за даден брой калории.

Като цяло изглежда, че колкото повече са преработените храни, толкова повече те всъщност ни дават броя на калориите, които виждаме на кутията, плика или друг вид етикет. Това се отнася не само за готвене и удряне, но и за промишлена преработка. Неотдавнашно проучване установи, че отделни хора, които са яли, като част от експеримент, 600 или 800 калории порции пълнозърнест хляб (с ядки и семена върху него) и сирене чедър всъщност са изразходвали двойно повече енергия, да, два пъти, за смилане на тази храна както и хората, консумирали същото количество бял хляб и „продукт от преработено сирене“. Вследствие на това нетният брой калории, които получават цялото ядене на храна, е с десет процента по-малък от броя, получен от преработените храни (защото те изразходват част от калориите си по време на храносмилането). Подобна работа при питони показа, че вареното и/или смляно месо също изисква по-малко енергия за смилане (поне за питоните). Ако искате повече калории, независимо дали сте змия или не, гответе, паундайте и по друг начин предшествайте храната си.

Въпреки това различията между отделните хора в техните симбионти изглежда правят разлики в начина, по който храносмилат храната - хората изглежда се различават в метаболизма си в зависимост точно от това кои микроби имат. Освен това някои микроби се срещат само при определени народи, при които изглежда, че те играят уникална роля. В някои японски популации живее чревен микроб, който е откраднал гени от морска бактерия; тези гени помагат на бактерията да разгради морски водорасли (като тези, срещани в суши ролки). Начинът, по който смилате храната, зависи от това кои микроби имате и кои микроби имате, се различава при отделните хора. Различните храни могат както да повлияят, така и да бъдат повлияни от нашите микроби. Диетите за ловци-събирачи в югозападната част на САЩ някога са изобилствали от съединения, които телата ни не могат да смилат, но лесно се усвояват от микробите. И обратно, много съвременни диети осигуряват много малко добра храна за микробите, много вероятно в наша вреда. Изглежда, че микробите страдат от диета със сирен продукт и бял хляб, тъй като и двата са изразходвани, докато стигнат до дебелото черво. Маргулис би прогнозирал всичко това преди четиридесет години въз основа на термити (Изглежда, че по-лесно приемаме мишките като модели на нашите тела, отколкото термитите). Но въпросът е, че вашите микроби са различни от моите, което вероятно има значение за храносмилането; просто все още не можем наистина да кажем ясно как.

Калорията не е калория—Когато всичко е казано и направено, добрата новина е, че сме измислили как да правим и да ядем храни, в които калориите са максимално достъпни. Ние ги обработваме. Ние ги готвим. Ние ги ферментираме. Приготвяме ги отново, докато всъщност ни дадат толкова калории, колкото пише в кутията. Вероятно се твърди (от доста редица разумни изследователи на този етап; вж. Http://www.pnas.org/content/108/35/14555.short), че това, което прави нашата ранна човешка диета уникална, е готвенето и че готвенето от своя страна позволи някои морфологични промени в телата ни (по-големи мозъци, относително по-малки черва) заедно с много обществени промени. Нашите предци може да са комбинирали предпочитание към готвената храна с уникалната способност да я приготвят при поискване. Интересното е, че мишките в проучването на Carmody не само получават повече енергия от варено месо, но и го предпочитат. Но колкото и да харесват пържола на скара, те никога няма да измислят готвене. Ние го направихме. Ако тази идея е вярна, това, което наследяваме като нашата уникална скорошна история, не е необходимостта от някакво конкретно количество месо или мазнини, а предпочитанието за толкова калории, колкото можем да получим възможно най-бързо, за да можем да ги получим, за да можем да имаме свободно време за измисляне, организиране и изпращане на текстови съобщения.

Забележка: За да видите повече за екологичните и еволюционни истории за нашето взаимодействие с други видове, независимо дали са храни, хищници, паразити или мънички мънички партньори, вижте Дивия живот на нашите тела.

Изказаните мнения са на автора (ите) и не са непременно тези на Scientific American.