Гликирование и гликостарение: как оставаться здоровым и продлить активное долголетие

Многие из нас осведомлены про такие феномены как, например, «гликемический индекс» или же «реакция Майера» (румяная корочка на пироге). Нам транслировалось, что продукты с высоким содержанием глюкозы, а также те продукты, которые подвергались сильной термической обработке приносят больше вреда, чем пользы. Так ли это? Давайте разберёмся во всём по порядку.

Гликирование (гликация) — это биохимическая реакция, характеризующаяся соединением сахаров с белками, в результате которой образуются конечные продукты гликирования (КПГ). Данная реакция протекает как у людей с гипергликемией (больных сахарным диабетом или другими эндокринными патологиями), так и в норме у здоровых людей, но гораздо медленнее, с обезвреживанием и своевременным выведением продуктов гликирования из организма.

Причины гликирования можно подразделить на две группы:

I. Связанные с гипергликемией и образованием конечных продуктов гликирования (КПГ) внутри организма.

Гипергликемия — это повышенное содержание глюкозы в крови, возникающее как в норме, так и при патологических состояниях.

Нормы глюкозы в крови у здорового человека в зависимости от приёмов пищи:

1. натощак (6–8 часов голода, в покое) — 3,3–5,5 ммоль/л (референсное значение) или 4,6–4,8 ммоль/л (оптимальное значение);
2. сразу после еды глюкоза может подниматься до уровня 9–10 ммоль/л;
3. через 2 часа после еды приближается к 7,8 ммоль/л (постпрандиальная гипергликемия);
4. через 3 часа — около 5,5 ммоль/л.

Данные показатели верны для здорового человека, который поел и после приёма пищи выдержал голодную паузу. Однако так бывает не всегда, многие люди привыкли сразу после основного приёма пищи полакомиться чем-то сладеньким или перекусывать между приёмами пищи, тем самым повышая уровень глюкозы ещё больше и вызывая значительную стойкую гипергликемию. А ведь именно гипергликемия становится причиной образования конечных продуктов гликирования (КПГ), а также приводит к инсулинорезистентности в последующем.

Соответственно, при таких заболеваниях, как сахарный диабет (СД), в особенности СД II типа, инсулинорезистентности и других эндокринных заболеваниях, уровень глюкозы в крови будет значительно повышен, даже несмотря на лечение и компенсацию гипергликемии. Поэтому данная категория людей прежде всего находится в зоне риска по образованию КПГ и опасности последствий гликации.

Также к гипергликемии приводит употребление продуктов с высоким гликемическим индексом (ГИ), то есть продуктов, из которых сахара быстро усваиваются и способствуют быстрому повышению глюкозы в крови. Значения гликемического индекса выше 70 считаются высокими.

II. Связанные с употреблением КПГ из пищи.

Все продукты, сильно обжаренные в масле, во фритюре, запеченные при высоких температурах и имеющие «аппетитную» румяную корочку, содержат конечные продукты гликирования, или, другими словами, «пищевые гликотоксины». Употребляя их в пищу, человек засоряет свой организм КПГ, а они, в свою очередь, приводят к непоправимым последствиям.

Продукты, содержащие высокое количество КПГ: топленое молоко, ряженка, вареная сгущенка, хлеб с румяной корочкой, сладкие булочки, карамель, обжаренные животные белки, картофель фри, запеченный до румяности картофель и любые другие продукты, запеченные до коричневой корочки, особенно если используются масла для приготовления пищи во время обжаривания или же запекания (но тут речь уже может зайти о канцерогенах и транс-жирах).

III. Связанные с нарушениями режима сна и бодрствования.

При «сбитых» циркадных ритмах гормональная система и система детоксикации начинают функционировать иначе, не справляясь с возложенной на них нагрузкой. Это приводит к ухудшению процессов самоочищения, в организме накапливается большое количество токсинов и продуктов патологического оксидативного стресса (свободных форм кислорода), которые, в свою очередь, стимулируют процессы производства молекул КПГ, как и при гипергликемии.

Гликирование проходит в несколько этапов:

1. Образование ранних продуктов гликирования. Между открытой формой сахара и аминогруппой молекулы белка в ходе обратимой реакции образуется основание Шиффа. Это соединение в результате изомеризации превращается во фруктозамин, или, другими словами, продукт Амадори. При этом количество модифицированных белков в организме коррелирует с концентрацией глюкозы в крови или окружающих тканях, следовательно, чем больше эта концентрация, тем больше образуется модифицированных белков.
2. Образование поздних, или конечных продуктов гликирования (КПГ) из продуктов Амадори путем необратимых перестроек их структуры.
3. Повреждение продуктами гликации других белковых молекул с формированием «сшивок» между аминогруппами и образование нерастворимых конгломератов, что приводит к нарушению функции самих белковых молекул и повреждению тканей и органов.

Таков механизм образования КПГ (гликации) внутри организма при значительной гипергликемии. При поступлении КПГ из пищи они сразу вступают в реакцию с белками, нарушая их функции, минуя первый и второй пункт синтеза в организме, так как образовались в процессе внешней реакции гликации при запекании или обжаривании до румяной корочки.

Влияние КПГ на различные системы организма:

• Кожа. Вследствие гликирования эластина и коллагена, кожа приобретает тусклый вид, становится менее эластичной, дряблой, появляются темные круги под глазами, морщины и пигментные пятна на лице, пропадает здоровый блеск (вследствие повышения активности меланоцитов). Замедляется регенерация клеток кожи и процесс кровообращения; это приводит не только к преждевременному старению (гликостарению), но и к воспалительным заболеваниям кожи, таким как акне, фурункулы, карбункулы.
• Сердечно-сосудистая система. Вследствие гликирования эластина и коллагена (основных белков сосудистых стенок) стенки сосудов теряют свою эластичность, в них образуются микроразрывы, тромбоциты, стремясь восстановить целостность сосуда, налипают на поврежденный участок. В свою очередь, «плохой» холестерин в составе ЛПНП и ЛПОНП налипает на тромбоциты, что становится предпосылкой для развития атеросклеротической болезни сосудов. Также повышается свертываемость крови, увеличивая риск тромбозов и полной закупорки сосудов. Это может привести к инфаркту миокарда (закупорке коронарных артерий), инфаркту головного мозга (закупорке артерий, питающих ткани мозга), артериальной гипертензии (теряется эластичность сосудов и снижается их проходимость).
• Мочевыделительная система. Развивается почечная недостаточность (впоследствии — атеросклероз/тромбоз почечных артерий).
• Органы зрения. Повреждение белковых структур в хрусталике и сетчатке глаза, что может приводить к ухудшению зрения вплоть до полной его потери.
• Эндокринная система. Гипергликемия способствует процессам гликирования, а они, в свою очередь, приводят к инсулинорезистентности, провоцируя еще большее повышение сахара в крови. Таким образом развивается сахарный диабет II типа.
• Иммунная система. Иммунные клетки реагируют на инородные тела, образовавшиеся в результате гликирования, и начинают бороться с ними, что приводит к системным воспалительным и аутоиммунным реакциям. В результате развиваются различные аутоиммунные заболевания (в том числе СД I типа при повреждении поджелудочной железы антителами).
• Опорно-двигательный аппарат. Вследствие повреждения белковых структур и усиления воспалительных и аутоиммунных процессов возникают различные воспалительные заболевания костной и хрящевой ткани (остеоартрит, ревматоидный артрит, остеохондроз).
• Репродуктивная система. Продукты гликирования нарушают функционирование клеток, что приводит к клеточному перерождению. Таким образом может развиться рак предстательной железы, миома матки, рак шейки матки.
• Нервная система. Продукты гликирования откладываются в тканях головного мозга в виде белковых конгломератов, а также вызывают повреждения миелиновых оболочек, что может приводить к развитию нейропатий и дегенеративным заболеваниям нервной системы (болезни Альцгеймера, хорее Гентингтона, болезни Паркинсона, боковому амиотрофическому склерозу и другим).

Конечные продукты гликирования (КПГ), как было описано выше, являются главным фактором повреждающего действия на органы и системы органов при гликации. Как оказалось, продукты гликирования содержатся не только в поджаренных или запеченных до румяной корочки продуктах, но и в самой безобидной пище. Это связано с тем, что белки могут вступать в реакцию с сахарами в обычных условиях, но гораздо в меньшей степени, нежели при воздействии высоких температур.

Примеры продуктов с высоким содержанием КПГ

Продукт питания (100 г)	Содержание КПГ (кЕД)
Жареный бекон	91577
Сливочное масло	26480
Кунжутное масло	21680
Жареная курица	18520
Маргарин	17520
Сыр пармезан	16900
Арахисовое масло	11440
Кедровые орешки	11210
Оливковое масло	10140
Жареная говядина	10058
Жареный кешью	9807
Майонез	9400
Авокадо	6650

Данные взяты из таблицы PubMed Central.

Как видно из таблицы, чемпионом по содержанию КПГ является жареный бекон. Достаточно съесть всего 35 грамм жареного бекона, и вы получите 30 000 единиц КПГ.

Существует ли безопасное количество КПГ для человека? На сегодняшний день точное допустимое количество КПГ в сутки не установлено. Тем не менее, в исследованиях на живых организмах показано, что сокращение КПГ всего на 50% от среднего взятого рациона американцев (около 15000 ЕД) в сутки способствовало сильному улучшению здоровья и продлению жизни. Соответственно, лучше всего стремиться к показателю в 7500 единиц для человека.

Употребляя пищу растительного происхождения и правильно ее обрабатывая, можно добиться значительного сокращения поступления КПГ в организм.

Для диагностики процессов гликирования в организме применяются следующие анализы:

• Индекс HOMA-IR (индекс инсулинорезистентности). Рассчитав индекс, можно определить уровень инсулинорезистентности, а по нему определить уровень гликации в организме.
  Индекс рассчитывается по формуле: HOMA-IR = Ин (мкЕд/мл) x Гл (ммоль/л) / 22,5, где Ин — инсулин натощак, Гл — глюкоза натощак.
  Норма <2,7.
  

• Определение гликированного гемоглобина (HbA1c) в крови. Этот показатель позволяет определить средний уровень концентрации глюкозы в крови за последние 3 месяца. Так как время жизни эритроцитов приблизительно равно 120 дней (4 мес), то за 3 мес при стойкой гипергликемии гемоглобин необратимо свяжется с глюкозой. Соответственно, если анализ положительный, когда в крови определяется гликированный гемоглобин, можно сделать вывод, что у пациента значительная стойкая гипергликемия, что является диагностическим признаком сахарного диабета.

Показатель гликированного гемоглобина:

• 4–6,2 % — нет диабета;
• 5,7–6,4 % — преддиабет (нарушение толерантности к глюкозе, связанное с повышенным риском диабета);
• 6,5 % и больше — сахарный диабет.

Итак, чтобы не допустить страшных последствий гликации, рекомендуется придерживаться следующих правил:

• Исключить или ограничить употребление продуктов с высоким гликемическим индексом (см. таблицу).
• Исключить продукты, содержащие рафинированный сахар и скрытые сахара (сладости, газировку, выпечку, фруктовые соки и т. п.), приучить себя читать состав продуктов, опасаться слов/словосочетаний с окончанием «-оза», «сахар», «сироп», «нектар», «сок», «мальтодекстрин», «патока», «меласса», «мед», «карамель», «цуканат», «турбинадо», «крахмал».
• Отдать предпочтение цельным фруктам, овощам и сложным углеводам. Они медленно, без скачков повышают уровень глюкозы в крови, не усиливая процесс гликирования и надолго сохраняя чувство насыщения.
• Добавить в меню продукты, богатые антиоксидантами, витаминами и минералами (ягоды, свежие фрукты, овощи, тёмная зелень).
• Делать перерывы между приемами пищи не менее четырех часов, исключить любые перекусы, в особенности простыми углеводами.
• Убрать из рациона сильно обжаренные продукты (особенно в масле), фаст-фуд, карамель, вареную сгущенку, булочки.
• Запекать продукты питания в духовке без масла, бланшировать, тушить, варить (еда, приготовленная при температуре ниже 120 градусов, не ведет к образованию продуктов гликирования).
• В целом вести здоровый образ жизни, употреблять достаточное количество чистой питьевой воды, заниматься физической активностью, больше двигаться, гулять на свежем воздухе, нормализовать режим сна и бодрствования.
• Добавить в рацион следующие специи и БАДы (биологически активные добавки):
  • Розмарин: снижает скорость всасывания сахаров в кишечнике и эффективно понижает уровень глюкозы в крови, предотвращает гликацию молекул белка, оказывает противовоспалительное и антиоксидантное действие (защита клеток от свободных радикалов и повреждения).
  • Куркума: эффективно снижает образование конечных продуктов гликирования. Для большей биодоступности куркумина — с щепоткой черного перца.
  • Корица или же мята перечная: для регулирования уровня сахара в крови.
  • Альфа-липоевая кислота (витамин N) — антиоксидант, улучшает усвоение глюкозы клетками, активирует фермент редуктазу, который расщепляет конечные продукты гликации на безвредные и выводит их из организма, запускает процессы внутриклеточной детоксикации. Содержится в брокколи, сельдерее, шпинате.
  • Таурин — аминокислота, которая оказывает антиоксидантное действие, активизирует процессы восстановления, предотвращает неферментативное присоединение глюкозы к молекулам белков и защищает липиды клеточных мембран от перекисного окисления.
  • Карнозин — дипептид, антиоксидант, предупреждает появление дополнительных сшивок в коллагене.
  • Астаксантин — один из самых мощных антиоксидантов, защищает ДНК клетки от повреждения, защищает липиды клеточных мембран от перекисного окисления.

Друзья, всё допустимо, что в меру! Но мера — понятие относительное, поэтому всё же, пожалуйста, полагайтесь на цельное растительное питание, щадящую термическую обработку продуктов, двух-трёхразовое питание и будьте здоровы!