Нутрігеноміка, майбутнє харчування

У галузі харчування відбувся перехід від традиційного епідеміологічного підходу до підходу, що включає молекулярну біологію та генетику.

нутрігеноміка

Розробка нових молекулярних технологій за останні три десятиліття дозволила більш повно підійти до механізмів дії поживних речовин та невеликих варіацій у геномі між особинами, які можуть спричинити різну реакцію на компоненти раціону. В даний час розробляються і розробляються конкретні дієтичні стратегії для кожної окремо взятої популяції або, конкретно, для конкретної хвороби, пов’язаної з харчуванням, з урахуванням її генетичної мінливості, щоб ці стратегії могли ефективно працювати.

Це призвело до досліджень молекулярного харчування, які можна використовувати і застосовувати для вирішення проблем зі здоров’ям конкретної людини, населення або країни. Це відоме як "поступальне харчування", де задіяні три сфери: 1) харчова технологія, 2) наука про харчування та 3) наука про здоров'я. Цей новий напрямок досліджень в галузі харчування є дуже важливим, оскільки зв’язування цих трьох областей може призвести до розробки патентів та харчових продуктів на користь для споживача.

Можна сказати, що харчова геноміка - це наука, яка вивчає взаємозв'язок між геномом людини, харчуванням, здоров'ям та їх взаємодією. Він поділяється на нутрігеноміку, нутрігенетику, нутрієпігеноміку та нутрієпігенетику. Нутрігеноміка вивчає механізми дії поживних речовин та їх вплив на транскриптом, протеом та метаболом. В даний час нові технології дозволяють вивчати глобальний аналіз усіх генів (геноміка), експресії генів (транскриптоміка), утворених білків (протеоміка) та продукування метаболітів (метаболоміка).

Поживні речовини можуть безпосередньо або опосередковано через гормональні зміни, особливо інсулін або глюкагон, регулювати різні фактори транскрипції, які вважаються датчиками поживних речовин. Ці фактори можуть зв'язуватися з конкретними генними регіонами та сприяти їх транскрипції, утворенню білка та метаболітів. Завдяки інтеграції цих аналітичних платформ нутрігеноміка допомагає нам зрозуміти механізми дії поживної речовини, вплив на метаболічний шлях, тобто його вплив на інтегральний метаболізм у профілактиці або розвитку захворювань.

СТВОРЕННЯ ЩОДЕННИХ ПОРТФЕЛЬ
Одним із застосувань нутрігеноміки є розробка дієтичних портфелів (ПД) для конкретних захворювань. PD визначається як поєднання двох або більше функціональних продуктів харчування, призначених для певної хвороби або групи. PD розробляються на основі наукових доказів, які доводять вплив кожного з поживних речовин на здоров'я.

Для різних захворювань були розроблені різні ПД, однак, не всі з них будуть працювати належним чином для всіх груп населення. У Мексиці ПД почав розвиватися для серйозних проблем зі здоров'ям, таких як дисліпідемії, метаболічний синдром (РС) та діабет.

В даний час в країні живе приблизно від 25 до 35 мільйонів людей старше 20 років з РС, які, якщо їх не вчасно лікувати, можуть у майбутньому розвинути діабет або серцево-судинні захворювання. РС визначається як наявність принаймні трьох із наступних п’яти факторів: ожиріння, гіпертонія, гіперглікемія, низький рівень ЛПВЩ та гіпертригліцеридемія. Отже, ПД для РС складається з чотирьох легкодоступних продуктів харчування, типових для регіону та з низькою вартістю, так що ці дієтичні стратегії можуть бути досягнуті всім населенням. Ці продукти включають: соєвий білок, вівсянка, зневоднений кактус та насіння чіа.

Соєвий білок
Це доброякісний білок, який має хімічну оцінку один, а також антигіперинсулінемічну та антигіперліпідемічну активність. Попередні дослідження з нутрігеноміки показали, що споживання соєвого білка, а також його ізофлавонів зменшує секрецію інсуліну з підшлункової залози (антигіперглікемічна активність), зменшуючи активацію фактора транскрипції SREBP-1 (регулюючий елемент стеролу білок-1), який, у свою чергу, регулює транскрипцію генів ферментів, що беруть участь у синтезі жирних кислот, і генерує нижчий відклад ліпідів у печінці (антигіперліпідемічна активність).

Низькі концентрації інсуліну в меншій мірі активують експресію гена фактора транскрипції SREBP-1, а це, в свою чергу, стимулює експресію генів ферментів, що беруть участь у синтезі жирних кислот, що зменшить відкладення жиру в печінці.

ВІСНЯ
Він містить як розчинні, так і нерозчинні клітковини. Одним із компонентів розчинної клітковини є бета-глюкан. Розчинна клітковина розпадається і проходить через травний тракт, утворюючи гель, який затримує деякі речовини, пов’язані з холестерином, такі як жовчні кислоти. Це захоплення зменшує всмоктування холестерину в кров.

НАСІННЯ ШАЛФЕЮ
Містить 22% білка, 35% жиру і 25% клітковини. З 35% жиру приблизно 63% становить ліноленова кислота, яка вважається жирною кислотою Омега 3, вона також сприяє зменшенню запалення та концентрації тригліцеридів завдяки активації фактора транскрипції PPARα, який регулює експресію генів, що беруть участь у окисленні жирних кислот, таких як CPT-1, що призводить до зниження рівня тригліцеридів.

НОПАЛ
Це місцевий кактус, який широко вживають у Мексиці. Він має високий вміст води, тому вважається низькокалорійною їжею (27 Ккал/100 г); він також містить розчинні та нерозчинні волокна. Він має низький глікемічний індекс, що вказує на те, що після вживання нопалу глюкоза повільно надходитиме в організм, уникаючи піків глюкози після їжі. Так само, це представляє діяльність антиоксидант, що означає, що споживання нопалу здатне захоплювати різні типи активних форм кисню, крім регулювання шлунково-кишкового пептиду (інсулінотропний глюкозний пептид, GIP для його абревіатури англійською мовою), пов’язаного з розвитком ожиріння. Дослідження на тваринах показали, що тривале споживання нопалу сприяє зменшенню стеатозу печінки.

Таким чином, з розвитком цих PD на основі наукових доказів боротьби з певними хворобами, можуть бути розроблені харчові продукти, що мають користь для споживача. Усі люди мають 99% геному, але, маючи по-різному 1%, ми по-різному реагуємо на поживні речовини. Тому можна сказати, що ми - це не тільки те, що ми їмо, але те, що їли наші батьки, і, можливо, те, що їли наші бабусі та дідусі.

На закінчення, ожиріння є серйозною та складною глобальною проблемою охорони здоров'я, вирішення якої вимагає колективних зусиль людей, наукових кіл, професійного товариства, громад, бізнесу та урядів. За допомогою нутрігеноміки можна дізнатися механізми дії багатьох інших харчових продуктів, які можуть мати користь для здоров’я, щоб харчова промисловість спільно з академією могла розробляти продукти. Надалі за допомогою нутригенетики можна робити більш персоналізовані рекомендації, беручи до уваги незначні зміни в геномі особин.

(*) Відділ фізіології харчування Національного інституту медичних наук та харчування "Сальвадор Зубіран" (INCMNSZ).