Кпг что это в питании

Что такое КПГ?

О количестве сахара в организме, большом количестве или маленьком говорят достаточно часто с экранов телевизора и на страницах газет. Про белки в организме тоже слышал каждый. Некоторые даже знают значение слова «фермент». Но вот про КПГ совершенно точно знает даже не каждый врач.

Конечный продукт гликирования – это результат соединения белков и сахаров. Основой этого процесса является реакция Майяра. В начале двадцатого века француз по национальности, Луи Камилл Майяр исследовал реакцию сахара и аминокислоты. Для протекания реакции необходимо большое количество тепла. Наглядным примером этого процесса является жарка мяса или варка сгущёнки. Специфический запах, изменение цвета (побурение) и образование корочки (на мясе) являются образованием продуктов реакции. Долго и сложно и нечитабельно описывать всё происходящее непосредственно при протекании реакции, да и не нужно. Нас интересует конечный продукт, КПГ.

В организме человека реакция также протекает, в нём есть все необходимые для реакции компоненты, но температура тела не даёт реакции развить большую скорость и продукты, получаемые в результате, своевременно выводятся естественным путём. Но при неполадках в организме, например при сахарном диабете, скорость реакции увеличивается в разы и КПГ накапливается, оказывая влияние на работу почти всех органов человека.

Основными осложнениями сахарного диабета считаются неправильная работа почек, повреждения нервов, глаз, сосудов. В основе процесса лежит избыток глюкозы в крови, это провоцирует реакцию, то есть не диабет является причиной образования такого большого количества КПГ, а именно сахар.

Это позволяет учёным делать вывод, что при употреблении в пищу большого количества сладкого человек рискует «замусорить» свой организм КПГ и получить все осложнения, характерные для диабета. Кроме того, множество КПГ попадают в человеческий организм вместе с пищей, уже «готовыми к употреблению», ему даже производить ничего самому не нужно. В этом случае КПГ называют гликотоксинами. Они в большом количестве содержатся в корочках хлеба, курицы и мяса, ликёрах, конфетах и множестве других продуктов.

Исследователи предполагают, что старение организма во многом может быть связано с накоплением конечных продуктов гликирования. Именно они вызывают множество болезней и выводят из строя сосуды.

Источник

Что такое конечные продукты гликирования (КПГ): чем опасны и как от них защититься

Лишний вес и злоупотребления вредными продуктами вредят здоровью.

Однако даже люди, которые имеют нормальную массу тела и стараются есть в основном здоровую пищу, даже страдают от орторексии, часто вводят в свой организм значительное количество ядовитых соединений – конечных продуктов гликирования. И делают это ненамеренно. Так как едят в основном здоровую еду.

Конечные продукты гликирования: что это такое

КПГ, или AGEs (advanced glycation end products) – группа вредных для здоровья человека соединений, которые образуются из белков и жиров при их соединении с сахарами.

КПГ могут образовываться в крови человека. Люди с повышенным уровнем глюкозы особенно сильно подвержены их негативному влиянию. Однако основное количество AGEs мы получаем вместе с пищей.

Организм человека умеет обезвреживать эти ядовитые вещества при помощи внутренней антиоксидативной и энзиматической активности. Поэтому небольшое количество КПГ, поступающих с пищей, не несут угрозы здоровью.

В каких продуктах много AGEs

AGEs образуются в продуктах, богатых протеинами и жирами, при их сухой обработке при высоких температурах. Чем дольше термическая обработка и выше температура, тем больше КПГ образуется.

Известно, что жарить мясо вредно. Но многие люди полагают, что запекать или жарить на гриле без добавления масло не вредно и даже полезно. Это не так.

Если запекание происходит в сухом виде без доступа влаги и в течение длительного времени и при высокой температуре, оно также вредно, как жарка на сковороде.

Больше всего КПГ образуется их жирного мяса. Особенно красного. Помимо мясных продуктов, источниками AGEs являются сыры, яйца, сливочное и растительные масла, орехи, семечки и др.

Где больше всего конечных продуктах гликирования: таблица

Единого стандартизированного списка содержания КПГ в продуктах питания не существует. В приведенных таблицах указаны усреднённые значения некоторых популярных снедей. Точное количество AGEs в порции может оказаться немного иным. Но значения будут колебаться вокруг указанных показателей.

Мало КПГ в бобовых, зерновых, фруктах и овощах.

Уровень КПГ зависит от способа приготовления пищи

Чтобы свести потребление КПГ до минимума, важно не столько отказываться от каких-либо продуктов, сколько готовить их безопасным способом.

Установлено, что сухая термическая обработка при высоких температурах, увеличивает количество КПГ в продукте в 5-100 раз.

Безусловно, если мы пожарим в масле кусок жирной говядины и пожарим на гриле кусок постной грудки индейки, то из говядины мы получим больше конечных продуктов гликирования, чем из индейки.

Примеры различий в количестве AGEs при разном способе приготовления одного и того же продукта, приведены в таблице.

Сколько можно съедать в день

Точная норма пока не установлена.

Считается, что максимально допустимое знание, которое не наносит существенного вреда здоровью, составляет 14.000 kU (килоединиц) для здоровых молодых людей.

Чем старше человек, тем количество КПГ должно быть меньше. Особенно важно следить за поступлением в организм AGEs больным сахарным диабетом.

Общая рекомендация – чем меньше, тем лучше.

Как готовить пищу, чтобы минимизировать поступление AGEs

Самый простой и эффективный метод сократить количество КПГ – это безопасные методы приготовления пищи. К которым относятся тушение, варка в воде, варка на пару.

Так количество AGEs в куриной грудке, пожаренной на гриле, в 5 с лишним раз больше, чем в той, что была сварена в воде.

Добавление кислоты уменьшает количество конечных продуктов гликирования

Еще один способ уменьшить количество КПГ при приготовлении мясных продуктов – это добавление кислоты. Можно использовать томатный, гранатовый или лимонный сок, уксус.

Причем кислоту необязательно добавлять в само блюдо. Достаточно предварительно замариновать кусок мяса, чтобы при последующей термической обработке, даже при жарке, в нем образовалось на 50% меньше AGEs.

Добавление «антидотов» в пищу помогает бороться с КПГ

Введение в рацион продуктов, богатых соединениями, обезвреживающими конечные продукты гликирования, также может помочь сохранить здоровье.

Движение помогает быть здоровым

Доказано, что чем человек больше двигается, тем более эффективно его организм борется с теми КПГ, которые в него поступили. И, напротив, малоподвижный образ жизни связан с повышенной концентрацией AGEs в сыворотке крови.

Замечательно, снизить количество КПГ просто. Достаточно применять правильные методы приготовления белковых и жирных продуктов: тушение и варку. И включать в меню больше «антидотов» — овощей и фруктов, наполненные антиоксидантами.

Источник

Роль конечных продуктов гликирования и их рецепторов в развитии осложнений сахарного диабета

Конечные продукты гликирования (КПГ) – гетерогенная группа молекул, которые образуются в результате неферментативного гликирования и окисления белков, липидов и нуклеиновых кислот. К ним также относятся карбонильные соединения – продукты их деградации [1, 2]. Хорошо изученными КПГ являются пентосидин – производное перекрестного связывания белков и N-карбоксиметил-лизин (N-carboxymethyllysine – CML). Необходимо отметить, что именно флуоресценция пентосидина лежит в основе неинвазивных методов исследования уровня КПГ [3]. Однако чаще для определения уровня CML и КПГ используют иммуноферментный анализ.

В процессе образования КПГ выделяют несколько этапов. Сначала глюкоза связывается со свободными аминогруппами с формированием оснований Шиффа. Затем основания переходят в более стабильные продукты Амадори и в конечном итоге в разные по структуре КПГ – конечные продукты реакции Майяра. Образование КПГ в белках происходит в течение нескольких месяцев, поэтому их накопление больше характерно для медленно обменивающихся белков.

КПГ труднорастворимы, устой­чивы к протеолитическому расщеплению, активны химически.

Данные молекулы способны менять функции и свойства тканей. Это достигается патологической сшивкой белков внутриклеточного и межклеточного матрикса [3, 4] путем связывания с рецептором КПГ (рКПГ).

С возрастом накопление КПГ в организме повышается. На это влияют как эндогенные, так и экзогенные факторы. Так, табачный дым и длительная термическая обработка стимулируют генерацию продуктов гликоокисления и липоокисления [5, 6]. Кроме того, при наличии определенных патологических состояний, например сахарного диабета (СД) или почечной недостаточности, скорость гликирования значительно увеличивается и количество КПГ достигает критических значений [7, 8].

Известно, что КПГ приводят к декомпенсации СД 2 типа. Кроме того, они признаны предикторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Избыток КПГ отвечает за такой феномен, как метаболическая память.

Образование КПГ – один из процессов, ассоциированных со старением клетки. Их воздействие преимущественно направлено на долгоживущие белки. Именно поэтому в настоящее время КПГ также рассматриваются как один из возможных биомаркеров ста­рения.

Таким образом, изучение свойств и роли КПГ в патофизиологических процессах имеет важное значение, в том числе для разработки методов снижения риска развития сердечно-сосудистых заболеваний как основной причины смерти у пациентов с СД 2 типа [9].

Механизм действия конечных продуктов гликирования на ткани

Интерес к реакции Майяра, или взаимодействию глюкозы с белками, появился в середине 1990-х гг., после того как в условиях in vivo было установлено, что глюкоза способна модифицировать белки без участия ферментов [8]. Эффекты КПГ на ткани реализуются посредством трех основных механизмов:

В большей степени неферментативному гликированию подвергаются белки внеклеточного матрикса (ВМ) (особенно коллаген 4-го типа) [8–10]. Коллаген относится к долгоживущим белкам и является основным компонентом внеклеточного матрикса [11]. Коллагеновые нити образуют каркас для кожи, сухожилий, кровеносных сосудов, костной ткани, роговицы и стекловидного тела, а также являются основой большинства паренхиматозных органов. Гликирование белков внеклеточного матрикса – коллагена и эластина делает их более жесткими и менее восприимчивыми к протеолитическому расщеплению [5]. Это может способствовать увеличению жесткости сосудов, наблюдающейся у пациентов старшей возрастной группы и с хронической гипергликемией [8, 9].

Коллаген 1-го типа – основной органический компонент костной матрицы подвергается серии посттрансляционных модификаций, больше характерных для процессов старения. Это приводит к миграции миофибробластов и формированию фиброза [7]. Согласно результатам последних исследований, артерио­склероз является следствием гликирования коллагеновых цепей в артериолах мышечного типа, вызванного образованием поперечных связей между коллагеновыми волокнами [11]. Ключевая роль КПГ в старении кожи подтверждена H. Pageon и соавт., проводивших эксперимент на модели восстановленной кожи, модифицированной гликированием коллагена [6]. S. Zeiman и соавт., а также R. Candido и соавт. показали, что под воздействием КПГ изменяются свойства миокардиального коллагена, что приводит к развитию диастолической дисфункции [5, 12]. Подобные изменения обусловливают утолщение базальной мембраны, например в мезангиальном матриксе почек, что вызывает развитие почечной недостаточности при СД [13].

Гликирование влияет и на структуру липопротеинов низкой плотности (ЛПНП). Наиболее интенсивное разрушение ЛПНП и продуктов реакции Майяра происходит в макрофагах. При этом наблюдается активация эндоцитоза и синтеза многих регуляторных молекул, в том числе инсулиноподобного фактора роста 1 и фактора роста тромбоцитов, являющихся стимуляторами деления фибробластов, гладкомышечных и мезангиальных клеток [13]. Таким образом, создаются условия для образования большого количества пенистых клеток и последующего запуска атеросклеротических изменений в сосудистой стенке (рисунок) [14, 15].

Накопление КПГ приводит к бесконтрольному синтезу провоспалительных цитокинов и молекул адгезии, которые влияют на рост атеросклеротических бляшек [16, 17]. Речь, в частности, идет об интерлейкине (IL) 1α, IL-6, факторе некроза опухоли (Tumor Necrosis Factor – TNF) α, молекулах межклеточной адгезии 1, молекулах адгезии сосудистых клеток 1, факторах роста эндотелия сосудов, эндотелине 1, тканевом факторе, E-селектине, тромбомодулине [18, 19].

Запуск патогенетического каскада осуществляется при взаимодействии КПГ с их рецепторами и последующем фосфорилировании p21ras, митоген-активированных протеинкиназ, внеклеточной сигнально-регулируемой киназы 1/2, p38 и активации GTPases Cdc42 и Rac. Это в конечном итоге стимулирует миграцию транскрипционного фактора NF-κB к ядру, где он начинает транскрибировать собственный целевой набор генов [20].

Рецепторы конечных продуктов гликирования и их роль

В качестве специфических рКПГ рассматриваются различные мембранные белки. Это белки, принадлежащие к суперсемейству иммуноглобулинов, которые выполняют функцию рецепторов для гликозилированных молекул КПГ [21]. Однако были обнаружены и другие лиганды к рКПГ, включая семейство белков S100 [22], амилоид b [23, 24] и агрегаты фибриллярных белков [25, 26].

Рецепторы КПГ играют важную роль в развитии состояний, ассоциированных с участием перечисленных лигандов, например в повреждении сосудистой стенки, канцерогенезе, нейродегенерации и амилоидозах [25, 27–29]. Сообщалось, что ген рКПГ расположен на шестой хромосоме между генами, кодирующими основные комплексы гистосовместимости второго и третьего классов [30].

Связывание КПГ с их рецепторами приводит к эндотелиальной дисфункции вследствие активации ряда сигнальных путей, например никотинамидадениндинуклеотидфосфатоксидазы, которая усиливает образование активных форм кислорода (АФК) [31]. Последние образуются в результате митохондриального дыхания и клеточного метаболизма. В малых количествах, считающихся физиологичными, АФК задействованы в таких процессах, как индукция стрессорных белков и ферментов, синтез и распад цитокинов, рост, деление и дифференцировка клеток, антимикробный, противовирусный, противо­опухолевый эффекты, старение и гибель клеток, разрушение поврежденных молекул, межклеточного вещества, регуляция репаративных процессов, продукция коллагена [32]. Необходимо отметить, что АФК, столь опасные согласно свободнорадикальной теории старения, вырабатываются организмом целенаправленно [33]. Было показано, что АФК играют ключевую роль в развитии сердечно-сосудистых осложнений за счет изменения структуры клеточных белков, липидов и нуклеиновых кислот и, следовательно, их физиологических функций [34].

В настоящее время известно несколько типов рКПГ. В частности, рКПГ-1 при связывании с КПГ инактивируется, что приводит к деградации лиганда. Снижение экспрессии рКПГ-1 ассоциируется с ускорением гломерулярной дисфункции при СД 2 типа [34] и активацией циркулирующих мононуклеарных клеток при высоких значениях КПГ у лиц с тяжелыми осложнениями СД 2 типа [35]. Функция рКПГ-3 (семейство углевод-связывающих белков) напрямую зависит от длительности и степени гипергликемии. При инактивированном рКПГ-3 достоверно чаще развивается диабетическая нефропатия [36].

Образование КПГ в тканях ускоряет иммуновоспалительные реакции и перекисное окисление липидов, что в условиях хронической гипергликемии приводит к декомпенсации СД.

Кроме того, накопление КПГ связано не только с ранним развитием сердечно-сосудистых осложнений, но и с более негативным прогнозом в отношении выживаемости.

Источник

Конечные продукты гликирования. Научный разбор. Мифы, хайп и факты. Ужас биохакера

Редактор: Вероника Рис

Адаптация: Цацулин Борис

Отдельное спасибо Дмитрию Пикулю и его тезисам по теме

«Хотите долго не стареть? Сократите конечные продукты гликирования!»

Именно так звучат призывы продвинутых продлевателей жизни, что мотивируют незадачливого читателя продлить свои дни с помощью уникальных диетических методов. Главным виновником теперь считают конечные продукты гликирования (AGE).

Дмитрий Пикуль сделал разбор базовых тезисов о продуктах гликирования в своей статье об AGE на базе годного зарубежного обзора о современном научном представлении о AGE.

Проект CMT-Научный подход по рекомендации Дмитрия сделал полный перевод и адаптацию обзора. Предоставляем дорогому читателю материал для углубленного и всестороннего изучения.

Коротко о том, насколько развиты страшилки вокруг данной темы:

Типичный пример. Мадам светиться здоровьем и счастьем. Она продлила жизнь. А ты?

Дмитрий Пикуль: Тема с гликозилированием белков (т.н. Реакция Майяра — реакция между аминокислотами и сахарами, которая происходит при нагревании) и конечными продуктами гликирования (КПГ, AGE), и о вреде, который они, вероятно, наносят организму человека, сейчас очень популярна в биохакерских и жизнепродлятельских кругах. Для придания особой красочности и трагизма, порой КПГ именуют «клеточным мусором, шлаками, которые засоряют клетку и перестраивают всю её работу.

Диетологи и биохакеры уже создают свои методики по ограничению потребления AGE с пищей, а рекомендации можно свести к ограничению углеводов в рационе, демонизации сахара и отказу от термической обработки продуктов питания. Как результат, долгая и счастливая жизнь. Но как много реальных научных фактов вокруг данной темы и как много натянутых сов на глобус?

Давайте разберёмся, какие существуют современные научные представления об AGE и насколько всё плохо? Если вам тяжело читать «многабукф», переходите сразу в конец статьи к выводам.

Что такое конечные продукты гликирования?

Конечные продукты гликирования (AGE) представляют собой соединения, которые образуются в организме человека и усваиваются с пищей. Они могут оказывать влияние на здоровье человека в зависимости от поглощения, распределения и выведения соединений.

Здоровье, долголетие, молодость! Нужно всего лишь…

Из-за биологической активности и возможного вредного воздействия, конечные продукты гликирования (AGE) могут влиять на здоровье человека. Данные соединения образуются как в организме человека, так и в термически обработанной пище. Потенциальный риск зависит от поглощения, метаболизма и выведения данных соединений. Уже более 10 лет ведутся дебаты о риске диет содержащих конечные продукты гликирования. Поскольку нет возможности сделать окончательный вывод, требуются новые подходы. В данном обзоре будут рассмотрены:

Введение

Термическая обработка часто используется для приготовления пищи. Вкус еды становится лучше и некоторые продукты уже сложно представить «сырыми»: обжарка кофе, какао и злаков, выпечка кексов и хлеба, а также приготовление мяса на гриле — всё это повышает «качество» исходных продуктов (рис. 1).

Рисунок 1. Реакция Майяра и конечные продукты гликирования, обнаруженные в пищевых продуктах.

Основным механизмом в данном случае является т.н. реакция Майяра — термин для ряда неферментативных реакций, начинающихся с реакции между карбонильной группой восстанавливающего сахара и свободной аминогруппой, например, белка (Nursten, 2007). Скорость реакции Майяра увеличивается за счёт повышения температуры, на которую влияют значение рН. Однако неферментативное гликирование происходит также и внутри нашего организма. Образование продуктов реакции Майяра (MRP) или формирование нового цвета у пищи не является предполагаемым результатом для некоторых продуктов, таких как молоко или белый шоколад. Помимо образования новых запахов и приобретения другого цвета у пищи, реакция Майяра вызывает образование акриламидных и гетероциклических ароматических аминов.

Кроме того, реакция Майяра инициирует реакции, которые вызывают образование альдегидов (например, альдегидов Штрекера и дикарбонилов), которые взаимодействуют с молекулами с образованием таких продуктов, как Nε- (карбоксиметил)-L-лизин (CML), Nε- (карбоксилэтил)-L-лизин (CEL), гидроимидиазолон, полученный из пирралина или метилглиоксаля, такой как Nδ- (5-гидро-5-метил-4-имидазолон-2-ил)-L-орнитин (MG-H1). Эти соединения относятся к группе продуктов гликирования (AGE). Кроме того, конечные продукты гликирования из реакции Майяра в процессе термической обработки и в организме человека могут переходить в конечные продукты окисления (Delgado-Andrade et al., 2007). Эти соединения, несомненно, оказывают влияние и на здоровье человека.

В целом, группа конечных продуктов гликирования очень разнородна и включает, вероятно, гораздо больше соединений, чем известно на данный момент. В реакции Майяра они образуются не только в результате реакций альдегидов. Было показано, что гликирование связано с пищевыми свойствами. Белковое гликирование может влиять на гелеобразование или эмульгирование (Oliver et al., 2006). Однако изменения аминокислот и белков также ограничивают их биодоступность.

В основном гликирование происходит на свободных остатках лизина или аргинина, однако цистеиновые, триптофановые и гистидиновые остатки тоже являются подходящей мишенью для гликирования (Münch et al., 1999). Поскольку лизин и триптофан являются незаменимыми аминокислотами, это может снизить пищевую ценность продукта. В 1981 году было обнаружено, что реакция Майяра происходит не только во время обработки и хранения пищи, но и в организме человека (Monnier and Cerami, 1981). Реакция Майяра является лишь одним механизмом, приводящим к образованию конечных продуктов гликирования.

Также образуются побочные продукты гликолиза или окисления липидов. Повышенные уровни конечных продуктов гликирования отмечаются у пожилых людей, но преимущественно в условиях высокого уровня глюкозы в крови, как у пациентов с сахарным диабетом (Nowotny et al., 2014, Nowotny et al., 2015). После того, как было обнаружено, что конечные продукты гликирования образуются, а модифицированные белки накапливаются, все биологические эффекты были тщательно изучены, и было показано, что данные соединения не только могут накапливаться, но и могут быть потенциально вредны.

Обсуждаются возрастные факторы, способствующие изменениям и появлению диабета. С одной стороны, гликирование напрямую изменяет структуру и функцию белков. С другой стороны, некоторые продукты действуют как лиганды для клеточных рецепторов, активируя разнообразные клеточные сигнальные пути. Предполагается провоспалительный и проокислительный ответ из-за взаимодействия с рецептором. Впоследствии возник вопрос о том, как конечные продукты гликирования влияют на здоровье человека.

Продукты питания и конечные продукты гликирования

Существует ряд аналитических подходов для анализа конечных продуктов гликирования, включая классические хроматографические и иммунохимические методы (таблица 1).

Обычными хроматографическими методами являются: жидкостная хроматография с ультрафиолетовым или флуоресцентным детектированием (HPLC-UV/FD) (Chen and Scott Smith, 2015; Wellner et al., 2011) и жидкостная хроматография с масс-спектрометрическим детектированием (UPLC- MS/MS) (Hull et al., 2012; Scheijen et al., 2016). Кроме того, газовая хроматография с масс-спектрометрией (ГХ-МС) также используется как метод анализа, например, в пищевых продуктах (Bosch et al., 2007; Charissou et al., 2007).

Тем не менее, до сих пор нет стандартизированного подхода к количественной оценке конечных продуктов гликирования. Из-за характерной флуоресценции некоторых AGE, данный метод можно использовать для аналитического измерения. Масс-спектрометрия, в свою очередь, позволяет обнаружить продукты гликирования практически независимо от физико-химических свойств. Например, масс-спектрометрия MALDI-TOF может быть использована для обнаружения неизвестных AGE, а также для понимания степени гликирования белка (Kislinger et al., 2004). Напротив, иммунохимические методы не используются для идентификации новых продуктов, а просто для обнаружения AGE и/или количественного определения их в биологических образцах.

Иммунохимические методы включают чаще всего иммуноферментный анализ (ELISA) (Somoza et al., 2006).

Точное обнаружение и количественное определение AGE сильно зависит от матрицы. Протоколы различаются как между разными типами продуктов, так и в рамках матрицы одного и того же продукта. Исходя из этого, становится важным создание надёжного и безопасного метода для сравнения различных пищевых матриц, а также физиологических концентраций, ожидаемых у здоровых людей и людей с заболеваниями, такими как сахарный диабет.

AGE в продуктах питания

После того, как было обнаружено, что образование AGE происходит в пищевых продуктах, были установлены аналитические методы обнаружения, и содержание AGE было проанализировано в широком спектре пищевых продуктов. Первая база данных с продуктами питания и содержанием в них конечных продуктов гликирования была опубликована в 2004 году на основе измерений методом ELISA (Goldberg et al., 2004). Эта база данных включает содержание Nε(carboxylmethyl)-l-lysine (CML) в 250 продуктах, и было продемонстрировано, что продукты с высоким содержанием CML — это продукты с высоким содержанием белков и жиров, тогда как продукты с низким уровнем CML — это продукты, богатые углеводами. База данных CML была расширена до 549 продуктов питания в 2010 году, включая ещё и критерий «приготовление пищи» (Uribarri et al., 2010). В 2012 году был опубликован ещё один список продуктов, в котором было отражено содержание CML в 257 продуктах (Hull et al., 2012).

Дмитрий Пикуль: Неудивительно, что значения суточного потребления AGE с пищей находятся в очень значимо широком диапазоне (т.е. не позволяют достоверно установить сколько именно было потреблено AGE с пищей), а также информация о содержании AGE в рационах, используемая в интервенционных исследованиях, также имеет очень широкую вариабельность.

Основываясь на этом аналитическом методе, в злаках было самое высокое содержание CML, а во фруктах и овощах — самое низкое. С недавних пор доступна база данных, включающая CML, CEL и MG-H1 (Scheijen et al., 2016). Фракцию белка в 190 пищевых продуктах анализировали методом UPLC-MS/MS, который позволяет обнаруживать CML, CEL и MG-H1 за один прогон. В целом, CML в рационе был сопоставим с CEL, в то время как MG-H1 был неизменно выше по сравнению с CML и CEL. Наибольшее количество CML и CEL составляло 5-7 мг/100 г пищи (арахисовое масло, шоколадная крошка, пудинг). 63 мг MG-H1/100 г (пудинг) были максимальными показателями для выбранных продуктов. Были также некоторые продукты, в которых MG-H1 был ниже, такие как некоторые виды молока, сыра и шоколада. На основании этой базы данных мясо, орехи и злаковые, обработанные при высоких температурах, имели самое высокое содержание AGE, а масло, кофе, фрукты и овощи — самое низкое.

Содержание CML варьировалось в продуктах с высоким содержанием жира, таких как сливочное масло: метод UPLC-MS/MS не обнаруживал CML (Scheijen et al., 2016), а очень высокие уровни CML измеряли методом ELISA (Goldberg et al., 2004; Uribarri et al., 2010). В хлебных злаках и печенье высокое содержание CML было измерено с помощью метода UPLC-MS/MS (Hull et al., 2012; Scheijen et al., 2016) при измерениях ELISA (Goldberg et al., 2004; Uribarri et al., 2010) выявили относительно низкие уровни CML в этих продуктах. Несоответствие между двумя аналитическими методами было ещё раз подтверждено в исследовании Niquet-Léridon et al. в которым были проанализированы и сопоставлены уровни CML, измеренные в 24 отобранных продуктах с помощью методов LC-MS / MS и ELISA (Niquet-Léridon et al., 2015).

Опять же, было показано, что содержание CML в продуктах с высоким содержанием жиров, таких как сливочное масло, оливковое масло и майонез, было завышено в случае метода ELISA, в то время как были чуть занижены уровни CML в случае продуктов, богатых углеводами. Совсем недавно уровни CML в 20 продуктах питания были замерены с помощью 3 различных методов ELISA и HPLC-ITMS/MS (Gómez-Ojeda et al., 2018). Самые высокие уровни CML были отмечены в мясных продуктах. Для сравнения, низкие уровни CML были обнаружены в молочных продуктах и злаковых, а также во фруктах и овощах. Помимо фруктов и овощей, продукты с низким содержанием конечных продуктов гликирования — это продукты с высоким содержанием жира, такие как сливочное масло и йогурт. В то время, как приготовление на пару и кипячение уменьшают образование AGE, приготовление и обработка пищи при высокой температуре увеличивает их содержание в таких продуктах, как хлебобулочные изделия и обработанное мясо.

В настоящее время база данных AGE Goldberg и Uribarri с коллегами является наиболее часто используемой для расчёта потребления AGE с пищей. Как было подчёркнуто, для некоторых продуктов существует завышенная или заниженная оценка содержания AGE. Для оценки общего содержания AGE в пище следует использовать несколько методов. Следовательно, цель должна состоять в том, чтобы собрать больше данных, основанных на инструментальном анализе различных AGE в пище. Недавно кафедра общей химии и химии пищевых продуктов Технического университета Дрездена приступила к сбору аналитических данных, чтобы предоставить больше информации о распространённости и употреблении в пищу AGE. База данных представляет собой платформу, на которой представлены концентрации различных AGE в продуктах питания.

Принято считать, что приготовление и обработка пищи определяет формирование AGE. Что наиболее важно, высокие температуры, а также длительное время приготовления увеличивают образование AGE в пищевых продуктах. Кроме того, содержание воды, а также значение pH также важно учитывать. Хотя малое количество воды ускоряет реакцию Майяра и образование AGE, полное её отсутствие препятствует реакции. Высокое значение pH также увеличивает образование AGE (максимальный pH — 10).Тем не менее, самый простой способ снизить образование AGE — это уменьшить время и температуру приготовления.

Потребление AGE

Как описано выше, AGE образуются в продуктах, поэтому люди постоянно получают их из рациона. В нескольких исследованиях суточное потребление AGE рассчитывали на основе описанных баз данных (таблица 2).

В большинстве исследований была использована база данных, опубликованная Goldberg и Uribarri с коллегами на основе измерения ELISA. Ежедневное потребление AGE в рационе рассчитывали для здоровых людей разного возраста и людей, страдающих метаболическим синдромом и хроническими заболеваниями, такими как сахарный диабет и заболевания почек. Не принимая во внимание состояние здоровья исследуемой группы, суточное потребление AGE варьировалось от 4000 до 24 000 кЕ/день. Для здоровых людей было определено суточное потребление AGE на уровне около 9000-23 000 кЕ/день. Одной из причин расхождения между значениями является использование различных методов записи рациона. Суточное потребление CML, CEL и MG-H1 рассчитывали на основе опроса о частоте приёма пищи, которая включала привычное потребление пищи за последний год. Сами авторы отметили, что опрос о частоте приёма пищи не включал методы приготовления пищи, так что у 10% продуктов, включённых в опросник (мясо, рыба), могли быть завышены или занижены показатели AGE.

Данные о потреблении AGE на основе точного аналитического метода в настоящее время ограничены. Большинство значений рассчитаны по базе данных Goldberg и Uribarri. Однако, как суммировано выше, они диверсифицированы и невозможно предоставить точные значения. Необходимы дальнейшие обсервационные исследования, чтобы получить больше данных о числе AGE в рационе, чтобы сделать заявление относительно различий в потреблении AGE между молодыми и пожилыми или здоровыми людьми и пациентами с диабетом/заболеваниями почек.

Дмитрий Пикуль: По факту, на данном этапе развития науки, подтверждение и оценка реального влияния пищевых AGE на здоровье человека существенно затруднена. Существующие исследования противоречивы, неубедительны или имеют низкое качество, и пока никак достоверно не подтверждают выдвигаемую гипотезу у взаимосвязи пищевых AGE и их влиянием на здоровье человека, поэтому необходимы дальнейшие высококачественные исследования независимых исследовательских групп, чтобы прояснить роль пищевых AGE.

Влияние AGE

После того, как было обнаружено, что AGE также образуются в организме человека и что они могут быть вредны, возникает вопрос, как влияет на организм AGE, полученные из пищи. Поэтому было необходимо более детально изучить метаболический транзит AGE (таблица 2). Первые показатели биотрансформации AGE в целом были найдены, поскольку CML и пирролин были обнаружены в образцах мочи (Ahmed et al., 1988; Portero-Otin et al., 1996). Влияние AGE из пищи на AGE в организме был впервые изучен путем измерения CML в сыворотке и моче после приёма пищи (Koschinsky et al., 1997).

Здесь был сделан вывод о том, что у здоровых людей поглощается 10% AGE из пищи, из которых только 30% было обнаружено в моче. Продукты с низким содержанием AGE, такие как фрукты и овощи, положительно коррелировали с CML в сыворотке и моче, а продукты с высоким содержанием AGE не коррелировали. В дополнение к этому, Piroddi с коллегами обнаружили, что потребление CML с пищей не влияет на AGE в плазме (Piroddi et al., 2011). Метаболический транзит AGE был более точно изучен с помощью количественной жидкостной хроматографии.

В 2003 году Förster и Henle исследовали метаболический транзит диетического пирролина (Foerster and Henle, 2003). Пирролин был почти всегда обнаружен в продуктах питания. Один приём пищи, богатой пирролином (булочка 250 г), увеличивает и количество свободного пирролина в моче. А вот поступление с пищей связанного с белком пентозидина не влияло на свободный пентозидин в моче, в то время как употребление кофе увеличивало его экскрецию. Свободный пентозидин в пище может всасываться в кишечнике, но связанный с белками пентозидин не подвергается всасыванию. Таким образом, следует различать свободные и связанные с белком AGE при изучении метаболического транзита.

Рисунок 2. AGE в организме человека.

Появляется всё больше доказательств того, что AGE абсорбируются в пищеварительном тракте и циркулируют в кровотоке до тех пор, пока не выводятся из организма с мочой. Тем не менее, а увеличивается ли концентрация AGE в тканях? Знания о поглощении, распределении и экскреции также показаны на рис. 2. В связи с ограниченностью образцов тканей человека в клинических испытаниях, исследования, в которых изучалась связь между AGE в пище и накоплением их в тканях, были в основном на грызунах. Когда крысам давали гликированный овальбумин в течение 5 дней, измерение показало увеличение уровней AGE в сердце, почках, печени, лёгких и селезенке (He et al., 1999). Помимо почечной ткани, самые высокие уровни AGE были обнаружены в лёгких и кишечнике (Tessier et al., 2016). Как уже упоминалось, трудно изучить взаимосвязь между AGE в пище и их накоплением в тканях человека из-за невозможности экспериментов на людях.

Дмитрий Пикуль: Но пока ученые ищут реальные подтверждения своих опасений, «продвинутые» диетологи, считающие, что там и так все понятно, чего там еще доказывать, составляют свои особые наборы рекомендаций по ограничению поступления AGE в организм с пищей (если обобщить, то там речь про демонизацию сахара и углеводов в целом, и про снижение температурной обработки пищи при ее готовке), и для снижения «синтеза» AGE на биохимическом уровне. Такие итерации, обещают всем здоровое долголетие, омоложение и оздоровление, ну или хотя бы надежду на это.

AGE в пище и влияние на здоровье человека

Влияние на здоровье AGE было изучено в нескольких исследованиях на людях. В перекрёстных исследованиях анализировались связи между потреблением AGE с пищей и биомаркерами гомеостаза глюкозы, воспаления, окислительного стресса, эндотелиальной или почечной функции. Полученные результаты были проанализированы качественно и количественно в обзорах и мета-анализе (Baye et al., 2017; Clarke et al., 2016; Kellow и Savige, 2013; Van Puyvelde et al., 2014). Обзор основных результатов дан в таблице 3.

Таблица 3. AGE в пище и влияние на здоровье человека

Влияние AGE на воспаления, окислительный стресс, эндотелиальную функцию и резистентность к инсулину было рассмотрено в 2013 году Kellow и Savige, включая 12 различных испытаний на людях. Сообщалось, что длительное ограничение AGE в рационе положительно влияет на биомаркеры окислительного стресса, воспаления и функции эндотелия у здоровых людей. Кроме того, длительное ограничение AGE в рационе снижало окислительный стресс у пациентов с диабетом. В соответствии с двумя другими обзорами, полученные данные свидетельствуют о том, что AGE влияют на маркеры воспаления, особенно TNFα, а также маркеры окислительного стресса и маркеры риска сердечно-сосудистых заболеваний. Но заметим, что качество испытаний относительно низкое.

AGE и старение

У пожилых людей накопление AGE в организме может иметь прямые последствия для развития и тяжести возрастных заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания и почечная недостаточность, метаболический синдром, снижение когнитивных и моторных функций, а также повышенная слабость и рак. Было показано, что большинство этих возрастных заболеваний опосредовано воспалением и окислительным стрессом (Uribarri et al., 2007, 2014; Vlassara et al., 2009; Chung et al., 2006; Vlassara et al., 2002; Yamagishi and Matsui, 2016; Palimeri et al., 2015; Takeuchi et al., 2015; Takeuchi, 2016; Ahmad and Farhan, 2016). Поэтому многочисленные исследования были сосредоточены на эндогенных и поступающих с пищей AGE и их влиянии на возникновение и прогрессирование хронических заболеваний.

AGE повышают окислительный стресс и воспаление. Считается, что диетические AGE и обработанная пища негативно влияют на состав микробиоты человека. Знания по этой теме, однако, ограничены результатами только нескольких исследований. Было показано значительное изменение в составе кишечной микробиоты у пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности, перенёсших перитонеальный диализ. Последние данные, по крайней мере, указывали на связь между AGE и изменением состава микробиоты в кишечнике человека (Yacoub et al., 2017).

Несмотря на растущее количество фактов, свидетельствующих о том, что AGE способствуют снижению двигательных функций у пожилых людей, согласно обзору Drenth et al. (2016), причинно-следственную связь ещё предстоит исследовать. Исследования на мышах показывают, что хроническое потребление AGE связано с повышенной восприимчивостью к повреждению сухожилий и дегенеративным изменениям позвоночника (Illien-Jünger et al., 2015; Skovgaard et al., 2017). Таким образом, можно предположить, что употребление AGE может негативно влиять на двигательные функции человека.

Продление жизни сегодня. Старение. Концепция healthspan, увеличение продолжительности жизни, антиэджинг. Хайп, наука или медицина?

Кроме того, известно, что пожилые люди имеют более высокий риск развития рака из-за необратимых модификаций белка, а также повышенного окислительного стресса и воспалений. Поэтому всё большее число исследований было сосредоточено на связи AGE с развитием рака.

Было предложено несколько подходов, включая ограничение AGE в рационе ((Luévano-Contreras et al., 2013; Kellow and Savige, 2013; Vlassara et al., 2016; Yacoub et al., 2017; Uribarri et al., 2011, 2003b), снижение образования AGE путём приёма антиоксидантов, таких как полифенолы, из ягод или при соблюдении средиземноморской диеты (Ahmad and Farhan, 2016; Lopez‐Moreno et al., 2016; Harris et al., 2014) или путём применения ингибиторов AGE (Desai and Wu, 2007; Peyroux and Sternberg, 2006). Эффективность этих подходов должна быть лучше изучена.

Трудности исследований

Доказательство причинно-следственной связи AGE с точки зрения здоровья в связи с различными диетами является сложной задачей. Интервенционные исследования, посвящённые изучению влияния AGE, основаны преимущественно на диетах, в которых был изменён способ приготовления. Различные способы приготовления пищи влияют не только на уровень AGE, но и на другие составляющие реакции Майяра, такие как акриламид и гидроксиметилфурфурол (Pouillart et al., 2008).

Кроме того, было показано, что приготовление пищи при высокой температуре приводит к некоторым изменениям (Pouillart et al., 2008). Например, высокая температура уменьшает содержание воды в продуктах. Также происходит разрушение микронутриентов. Определённые составляющие диеты связаны с эндотелиальной активностью, инсулинорезистентностью или воспалением. В частности, Sjögren с коллегами продемонстрировали, что у здоровых мужчин потребление алкоголя положительно коррелирует с показателем эндотелиальной активности, в то время как между потреблением углеводов, магния и бета-каротина с этим показателем существует отрицательная связь (Sjögren et al., 2007).

Заключение

Дмитрий Пикуль: Я конечно не хочу быть категоричным и не буду утверждать, что нужно сворачивать всю деятельность по изучению потенциального риска возникновения каких-либо последствий от воздействия конечных продуктов гликирования (КПГ, AGE; как экзогенных, так и эндогенных), или что реальное значение пищевых КПГ в их влиянии на здоровье человека переоценено (хотя, пока, скорее всего именно переоценено, т.к. пока каких либо достоверных подтверждений на людях фактически нет), но прежде чем бить тревогу о нападении каких то неведомых доселе Ужастлей, необходимо получить достоверные подтверждения этим фактам, причем из контролируемых, крупномасштабных рандомизированных исследований на людях (особенно на людях, включая и здоровую популяцию, а не только хронических больных).

Дмитрий Пикуль: Ну или это все очень похоже на глюкозно-углеводный заговор, когда углеводы почти 10 тыс лет выжидали и не творили пакостей, а за последние полвека осознали, что накопили достаточно сил и ударили по популяции диабетом и ожирением.

Дмитрий Пикуль: А пока, все это больше носит некий ангажированно хайповый характер. И если все свести к обычному логическому упрощению (да, согласен, такие упрощения это не достаточно научно, и это, скорее всего просто обычное «мое мнение мозга», но я думаю, что могу себе позволить немного пофилософствовать ))) ), то почему никто не говорит о том, что человек ведь подвергает пищу термической обработке уже несколько миллионов лет (причем фактор нагрева на открытом огне, является одним из значимых факторов влияющих на рост уровней AGE в пище), т.е. пищевые AGE это не какое-то новое веяние, которое появилось буквально недавно, и коль уж AGEs появились в жизни человекообразных, то у эволюции было куча времени, чтобы или избавиться от этой напасти или выработать к ней адаптацию (и похоже, что произошло именно второе).

Источник