С возрастом развивается дефицит цинка, даже на фоне полноценной диеты, поскольку страдают системы усвоения и транспортировки цинка. Это изменение сопровождается снижением иммунитета и активизацией хронических воспалительных процессов. Дефицит цинка способствует и ускоренному клеточному старению. При его недостатке наблюдается усиление оксидативного стресса, гибели клеток (апоптоза) и развивается атеросклероз. Недостаток цинка способствует также канцерогенезу, сердечным патологиям, аутоиммунным заболеваниям и диабету 2-го типа. Нормализация цинка в диете старых мышей позволила вернуть к «молодому» состоянию маркеры воспаления. Возможно, что по этой причине у человека цинк способен уменьшать тяжесть и длительность простуды.
Недостаток цинка способствует ускоренному старению, тогда как избыток — токсичен. Цинком богаты морепродукты, мясо, зародыши пшеницы, шпинат, семена тыквы, кешью, какао и шоколад, птица, грибы.
МагнийМагний относится к жизненно необходимым микроэлементам. Он участвует в биологической активации главной энергетической «валюты» клетки — АТФ. В этой связи, например, он необходим для синтеза ДНК и РНК. Магний находится в каталитическом центре более 300 различных ферментов, в том числе всех АТФ-зависимых ферментов.
Подавляя процесс гибели нервной клетки в результате ее перевозбуждения, магний замедляет развитие нейродегенерации и деменции. Конкурируя с кальцием, магний снижает риск возникновения камней в почках. Он уменьшает уровень свободных радикалов и воспалительных процессов. Старение очень часто связано с дефицитом магния, что вызывает потерю мышечной массы (саркопению), изменение иммунных и метаболических реакций, патологии сосудистой системы — атеросклероз, диабет и кардиометаболический синдром. В исследованиях средиземноморских популяций людей было выявлено, что магний снижал смертность от всех причин на 34 %. Кроме того, он уменьшает вероятность сердечно-сосудистых и раковых заболеваний, диабета 2-го типа. В то же время избыток магния вызывает депрессию и сонливость.
Магний противодействует многим причинам и следствиям старения организма. Он содержится в зеленых листовых овощах (входит в состав хлорофилла), орехах, рыбе, бобовых, пшене, авокадо, бананах, темном шоколаде, минеральной воде.
ХромХром является довольно распространенным в природе металлом, присутствующим в двух различных валентностях — хром (VI) и хром (III).
Хром (VI) — токсичный тяжелый металл, представляющий опасность для здоровья. В основном с ним сталкиваются люди, которые работают в сталелитейной отрасли и текстильных производствах. Люди, которые курят табак, также имеют высокий шанс воздействия этой формы хрома. Его соединения приводят к онкологическим заболеваниям.
Хром (III) является важным для человека микроэлементом и участвует в обмене углеводов, липидов и белков. Например, он входит в состав пищеварительного фермента трипсина. Недостаток хрома (III) в пище может привести к сердечной недостаточности, нарушениям обмена веществ — гиперхолестеринемии и сахарному диабету.
Добавление в корм крысам пиколината хрома (III) приводило к существенному увеличению максимальной продолжительности жизни. У человека при систематическом приеме он эффективно снижает уровень глюкозы в крови натощак. Кроме нормализации уровня сахара, он способствует балансу холестерина и триглицеридов. Считается также, что данное соединение подавляет аппетит к жирной и богатой углеводами пище. Однако доказанного снижения веса людей, страдающих ожирением и принимавших этот препарат. наблюдать не удалось. Избыток хрома (III) может неблагоприятно отражаться на здоровье, приводя, например, к дерматиту — появлению сыпи на коже.
Наибольшее количество «полезного» хрома (III) можно получить из брокколи, виноградного сока, он содержится в мясе, сыре, грибах, картофеле, черносливе, бананах, красном вине, апельсиновом соке.
СеленМикроэлемент селен входит в состав двух десятков различных ферментов. Он участвует в метаболизме гормонов щитовидной железы, иммунитете (синтезе антител), антиоксидантной защите (разрушении перекисей липидов и перекиси водорода), детоксикации токсичных соединений и клеточном дыхании, подавлении проопухолевой активности ряда ферментов. Дефицит селена способствует оксидативному стрессу и гипометилированию ДНК, ведущим к клеточному старению и раку. Показано, что добавление селена в пищу улучшало двигательные способности старых крыс.
Селен в достаточном количестве содержится в бразильском орехе, морепродуктах, тунце, семенах подсолнечника, мясе, птице, грибах, а также в чесноке и луке. Присутствие этого элемента в продуктах питания во многом определяется их происхождением, так как растения получают его из почвы, а животные — из корма. В регионах с пониженным содержанием селена может быть оправдан его дополнительный прием.
ЛитийЛитий является необходимым для здоровья микроэлементом в питании человека. В экспериментах на крысах дефицит лития вызывал поведенческие нарушения и снижал число потомков. Возможно, литий способен замедлять старение. Концентрация лития в водопроводной воде обратно пропорциональна смертности жителей Японии. Кроме того, в небольших концентрациях литий продлевает жизнь нематодам в среднем на 10 %.
В исследованиях на нематодах показано, что литий стимулирует автофагию — процесс, устраняющий внутриклеточный мусор, в том числе отработанные митохондрии. В результате литий увеличивает долю функциональных митохондрий, улучшая энергетические функции клетки. Кроме того, литий изменяет уровень активности генов, кодирующих белки нуклеосом — структур, защищающих ДНК и регулирующих ее функцию.
Источниками лития, способствующего замедлению старения, могут служить горчица, морские водоросли, рыба, морепродукты, фисташки, овощи, питьевая вода.
МарганецМарганец относится к разряду микроэлементов, которые могут быть даже в малых дозах как необходимы (при дефиците), так и токсичны (при избытке). Марганец входит в состав митохондриального антиоксидантного фермента — супероксиддисмутазы. Именно в митохондриях образуется наибольшее количество свободных радикалов. Марганец — кофактор различных ферментов метаболизма углеводов, аминокислот и холестерина.
Дефицит марганца ведет к нарушению образования хрящевой и костной ткани, медленному заживлению ран, нарушению толерантности к глюкозе.
В избытке марганец крайне токсичен, поражает основные системы органов и обладает мутагенным эффектом.
Обработка дрозофил очень малыми количествами марганца приводила к нарушениям двигательной активности и преждевременной гибели с признаками ускоренного старения. Превышение уровней марганца у человека способствует развитию нейродегенеративных заболеваний.
Марганцем богаты морепродукты, лесные орехи, тыквенные семечки, тофу, бобовые, рыба, шпинат, чай.
НатрийНатрий необходим человеку как один из макроэлементов. В организме человека основное количество натрия находится в межклеточной жидкости, где его в 15 раз больше, чем в клетках. Разность концентраций строго регулируется особым ферментом, выкачивающим натрий из цитоплазмы клетки. Натрий (наравне с калием) необходим для проведения нервного импульса и мышечных сокращений, поддержания осмотического давления крови, щелочного и водно-солевого баланса организма, облегчения транспорта глюкозы, фосфата и аминокислот в клетку.
Одним из основных источников натрия является пищевая соль. Избыточное потребление натрия и поваренной соли сопряжено с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний, артериальной гипертензии, сахарного диабета, ожирения, хронической болезни почек и преждевременной смерти.
Масштаб проблемы огромен: в 2009–2010 годах, например, у 23,1 % взрослых американцев диагностировали предгипертонию, а еще у 29,5 % — гипертензию. Американская ассоциация болезней сердца оценила прямые и косвенные расходы, связанные с гипертонией в США, в 93,5 млрд долларов в год. Поэтому профилактика этого заболевания, основанная на правильном питании, может сэкономить огромные средства. Все, что для этого необходимо, — это снизить потребление натрия до 1 г в день на человека, что соответствует половине чайной ложки соли. В то же время средний уровень потребления натрия в США — более 3,4 г в день.
Еще в далеком 1958 году американские ученые Менели и Бол в исследованиях на крысах показали, что диета с повышенным уровнем хлорида натрия снижает продолжительность жизни в зависимости от дозы, в то время как снижение количества потребляемой соли по сравнению с контролем ее увеличивает. Тогда же были установлены и основные причины смертности при избытке соли — сердечно-сосудистые заболевания и болезни почек. Избыток натрия в организме способствует длительному протеканию воспалительных процессов, задержке воды, а также развитию артериальной гипертензии.
Еще в далеком 1958 году американские ученые Менели и Бол в исследованиях на крысах показали, что диета с повышенным уровнем хлорида натрия снижает продолжительность жизни в зависимости от дозы, в то время как снижение количества потребляемой соли по сравнению с контролем ее увеличивает. Тогда же были установлены и основные причины смертности при избытке соли — сердечно-сосудистые заболевания и болезни почек. Избыток натрия в организме способствует длительному протеканию воспалительных процессов, задержке воды, а также развитию артериальной гипертензии.
При старении избыток натрия связан не только с высоким его потреблением, но и с повышенным уровнем гормонов глюкокортикоидов, которые замедляют его выведение почками. Поэтому для пожилых людей ограничение потребления поваренной соли особенно важно.
КалийЗначительная часть калия в организме сосредоточена в цитоплазме клеток, где его в 30 раз больше, чем в межклеточной жидкости. Его концентрация, как и натрия, поддерживается на постоянном уровне мембранным Na+/K+ насосом. Калий действует в паре с натрием, поэтому их физиологические функции схожи — разность концентраций натрия и калия в клетке создает мембранный потенциал, необходимый для проведения нервного импульса и мышечных сокращений.
Недостаток калия ощущается при употреблении пищи с высоким содержанием животных белков и зерновых культур и низким содержанием фруктов и овощей, что в конечном итоге приводит к нарушениям работы сердца и мышц, невралгии.
При старении организма происходит тотальное снижение концентрации калия в тканях. Несколько крупных эпидемиологических исследований показали, что повышенное потребление калия снижает риск возникновения инсульта. Это неудивительно, поскольку дополнительное количество калия в диете смягчает последствия чрезмерного употребления поваренной соли, в частности, предотвращает артериальную гипертензию. Обогащенная калием диета вдвое снижает вероятность образования камней в почках, так как калий способствует выведению избытка кальция. Высокий уровень бикарбоната калия в рационе подавляет метаболический ацидоз, характерный для пожилых людей и любителей мясных продуктов, что замедляет развитие саркопении (утраты мышечной массы) и остеопороза. Особенно выражены благоприятные эффекты у женщин, перенесших менопаузу.
Для достижения эффекта оздоровления надо сочетать употребление качественного (содержащего достаточные количества незаменимых аминокислот) белка с большим количеством овощей и фруктов, одновременно уменьшая долю зерновых культур.
Но не следует забывать о том, что избыток калия также вреден — при гиперкалиемии наблюдается изъязвление тонкого кишечника.
Главные источники калия — белая фасоль, шпинат, запечённый картофель (с кожурой), курага, тыква, йогурт, рыба, авокадо, грибы, бананы, дыня, печень.
КальцийКальций — один из основных макроэлеметов нашего тела, играющий важную структурную и сигнальную роль. В то же время важным признаком старения организма является кальцификация мягких тканей, например, клапанов сердца, секреторных желез, артерий. Патологическое значение кальция также проявляется в нейротоксичности[6], развитии тромбоза, почечнокаменной болезни, нейродегенерации, гипертрофии миокарда, воспалении.
Ошибочно думать, что виновником патологических процессов кальцификации является только кальций, поступающий с пищей. Когда кролики питаются пищей с дефицитом кальция, темпы кальцификации вырастают в 2,7 раза. Сбалансированная диета с достаточным количеством кальция, с другой стороны, способна снизить темп кальцификации на 62 %. Причина этого противоречия в том, что в ответ на дефицит кальция в крови организм вымывает кальций из костей и насыщает им мягкие ткани.
В процессе старения избыток кальция в крови и в клетках возникает при остеопорозе, когда кальций вымывается из костей. Кроме того, в ответ на скопление поврежденных белков и стресс, возникающий в эндоплазматической сети клетки, кальций выходит из нее в цитоплазму, где его избыток оказывается токсичным. Соответственно, меры, направленные на предупреждение кальцификации тканей, во многом совпадают с мерами по предупреждению развития остеопороза: потребление продуктов, богатых витаминами K и B12.
Знаменитым источником кальция являются молочные продукты, а кроме них — белая фасоль, лосось, сардины, инжир, миндаль, апельсины, кунжут, водоросли, овсянка.
Продукты питания и долголетие
Как мы выяснили, различные питательные вещества по-разному влияют на темпы нашего старения. Одни из них ускоряют старение, другие — способствуют долголетию. В одних концентрациях они полезны, в других — вредны. Однако продукты, которые мы едим, — это целый комплекс факторов, действующих разнонаправленно. Поэтому не стоит вести речь о полном исключении тех или иных продуктов из нашего питания. Гораздо лучше варьировать количество и частоту их употребления.
Переедание — фактор риска возникновения рака, диабета, атеросклероза и артериальной гипертензии. Умеренность — самый верный подход к достижению долголетия.
Не открою большого секрета, если скажу, что избыточное потребление спиртного, соли, молочных продуктов, мяса и колбас способствует возникновению некоторых видов рака. В то же время употребление в разумных пределах, фруктов и овощей помогает защитить организм от многих возрастных болезней и болезней «образа жизни». Приведу менее тривиальный пример влияния пищи на наше здоровье. Как мы уже знаем, конечные продукты гликирования[7] — одна из основных причин старения нашего тела. Однако они могут не только спонтанно образовываться в стенках сосудов в результате естественного старения, но и попадать с готовой пищей. Поступающие извне продукты гликирования наравне с собственными способны вызывать воспалительные реакции и атеросклероз. Особенно много гликированных белков в пережаренных продуктах, именно они придают поджаренной корочке оттенки от золотистого до темно-коричневого. В ресторанной еде, и особенно в фастфуде, их в десятки раз больше, чем в еде домашнего приготовления.
Приведем несколько сведений о пользе и вреде тех или иных диет и продуктов питания с точки зрения старения и долголетия.
Палеолитическая диетаСуществует вероятность того, что воздействие ограничительных диет на долголетие лабораторных животных всего лишь избавляет их от переедания и негативного воздействия компонентов стандартных диет, к которым у организма еще не сформирована генетическая адаптация. В условиях дикой природы животные питаются качественно и количественно иной пищей. Может ли возвращение к более естественному питанию благоприятно сказаться на долголетии человека? Избавит ли по определению от «болезней цивилизации»? Сможем ли мы силой науки и разума вернуть себе когда-то утраченный рай палеолита?
Предки современного человека в эпоху, предшествующую сельскому хозяйству, были физически активными охотниками и собирателями. Их питание было разнообразно и экологически чисто. Частота переедания была гораздо ниже и компенсировалась регулярными и длительными физическими нагрузками. Такая диета и образ жизни позволяли на более низком уровне поддерживать количество инсулина в крови, предотвращая развитие сахарного диабета. Об этом свидетельствуют медицинские обследования современных сторонников палеодиеты. У охотников и собирателей из сохранившихся диких племен Африки и Южной Америки и последователей их диеты в цивилизованных странах по сравнению с адептами современной диеты более низкий уровень артериального давления, не меняющийся с возрастом, пониженный уровень лептина в плазме крови натощак, нормальный весо-ростовой индекс. Более того, у них выявлена высокая чувствительность к инсулину, повышенное максимальное потребление кислорода, лучшее зрение и состояние костей.
Переход от палеолита к неолиту произошел сравнительно недавно, и человек не успел генетически подстроиться к таким изменениям, как снижение потребления пищевых волокон и некоторых микронутриентов, увеличение гликемического индекса и соотношения натрия и калия, отклонения от равного (1:1) соотношения омега-6/омега-3 жирных кислот. Действительно, индийцы и индонезийцы страдают от сахарного диабета из-за чрезмерного употребления риса, афроамериканцы и японцы — от артериальной гипертензии и инсультов из-за избытка поваренной соли, новозеландцы — от рака толстого кишечника из-за избытка мяса и недостатка растительных волокон. Эволюционная адаптация к сельскохозяйственной диете все же идет, хотя и невысокими темпами. Наиболее яркий пример — 35 % современного населения мира обладает особой версией гена лактаза-флоризин гидролазы, дающей взрослым людям способность усваивать молоко. У остальных 65 % людей — обычный вариант данного гена, который выключается еще в детстве и лишает взрослых людей способности усваивать цельное молоко.