Новое исследование помогло раскрыть давнюю тайну о том, как пищевые волокна подавляют аппетит. В исследовании, проведенном Имперским колледжем Лондона и Советом по медицинским исследованиям (MRC), международная группа исследователей определила антиапетитную молекулу под названием ацетат, которая высвобождается естественным путем, когда мы перевариваем клетчатку в кишечнике. После высвобождения ацетат транспортируется в мозг, где подает сигнал, говорящий нам прекратить есть.
Исследование, опубликованное в Nature Communications, подтверждает естественные преимущества увеличения количества клетчатки в нашем рационе для контроля переедания, а также может помочь в разработке методов снижения аппетита. Исследование показало, что ацетат снижает аппетит при прямом введении в кровоток, толстую кишку или мозг.
Пищевые волокна содержатся в большинстве растений и овощей, но в обработанных пищевых продуктах их, как правило, мало. Когда клетчатка переваривается бактериями в нашей толстой кишке, она ферментирует и выделяет большое количество ацетата в качестве побочного продукта. Исследование отслеживало путь ацетата из толстой кишки в мозг и идентифицировало некоторые механизмы, которые позволяют ему влиять на аппетит.
Ведущий автор исследования профессор Гэри Фрост с медицинского факультета Имперского колледжа Лондона сказал:
"Средняя диета в Европе сегодня содержит около 15 г клетчатки в день. Во времена каменного века мы ели около 100 г в день, но теперь мы предпочитаем готовые блюда с низким содержанием клетчатки овощам, бобовым и другим источникам клетчатки. К сожалению, наша пищеварительная система еще не эволюционировала, чтобы справляться с этой современной диетой, и это несоответствие способствует нынешней эпидемии ожирения. Наше исследование показало, что высвобождение ацетата играет ключевую роль в подавлении аппетита клетчаткой, и это может помочь ученым бороться с перееданием."
В исследовании проанализировано влияние формы пищевых волокон под названием инулин, которая поступает из цикория и сахарной свеклы и также добавляется в зерновые батончики. Используя модель на мышах, исследователи продемонстрировали, что мыши, получавшие диету с высоким содержанием жиров с добавлением инулина, ели меньше и набирали меньше веса, чем мыши, получавшие диету с высоким содержанием жиров без инулина. Дальнейший анализ показал, что мыши, получавшие диету, содержащую инулин, имели высокий уровень ацетата в кишечнике.
Используя позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), исследователи отследили ацетат через тело от толстой кишки до печени и сердца и показали, что в конечном итоге он попадает в область гипоталамуса мозга, которая контролирует чувство голода.
В сотрудничестве с Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) в Мадриде исследователи исследовали влияние ацетата на гипоталамус, используя передовую технику сканирования под названием High Resolution Magic Angle Spinning.
Профессор Себастьян Сердан из CSIC сказал:
"Это дополняет ПЭТ-сканирование и позволяет нам следить за метаболизмом ацетата в гипоталамусе. Из этого мы могли ясно видеть, что ацетат накапливается в гипоталамусе после переваривания клетчатки. Затем ацетат запускает серию химических событий в гипоталамусе, ведущих к возбуждению проопиомеланокортиновых нейронов, которые, как известно, подавляют аппетит."
Это первая демонстрация того, что ацетат, высвобождаемый из пищевых волокон, может влиять на реакцию мозга на аппетит. Исследование также показало, что когда ацетат вводился в кровоток, толстую кишку или мозг, он уменьшал количество пищи, потребляемой мышами.
Соавтор исследования профессор Джимми Белл из Центра клинических наук MRC сказал:
"Приятно, что мы начали действительно понимать, что скрывается за естественной способностью волокон подавлять аппетит, и определили ацетат как незаменимый для этого процесса. В контексте растущих показателей ожирения в западных странах результаты исследования могут дать информацию о потенциальных методах предотвращения набора веса."
Профессор Гэри Фрост добавил:
"Основная задача – разработать подход, который будет доставлять ацетат в количестве, необходимом для подавления аппетита, но в приемлемой и безопасной для человека форме. Ацетат активен в организме только в течение короткого промежутка времени, поэтому, если бы мы сосредоточились на продукте на чисто ацетатной основе, нам нужно было бы найти способ кормить его капельно и имитировать его медленное высвобождение в кишечнике.
"Другой вариант – сосредоточиться на клетчатке и манипулировать ею так, чтобы она производила больше ацетата, чем обычно, и для достижения того же эффекта требуется меньше клетчатки, обеспечивая более приятный и комфортный вариант, чем массовое увеличение количества клетчатки в нашем рационе. Разработать эти подходы будет сложно, но это хорошая задача, и мы с нетерпением ждем исследования возможных способов использования ацетата для решения проблем со здоровьем, связанных с увеличением веса."
Профессор Дэвид Ломас, председатель Совета по народонаселению и системной медицине MRC, добавил:
"Становится все более очевидным, что взаимодействие между кишечником и мозгом играет ключевую роль в контроле того, сколько еды мы едим. Возможность влиять на эти отношения, например, используя ацетат для подавления аппетита, может в будущем привести к новым, безоперационным методам лечения ожирения."