Загадки современной химии. Правда и домыслы - Джордж Шварц

Термин «устойчивый крахмал» все чаще можно услышать во время обсуждений вопросов здорового питания. Дело не в том, что эти крахмалы трудно есть, нет, но они устойчивы к перевариванию, а это – почти одно и то же. Крахмал, главный компонент таких продуктов питания, как картофель, рис, хлеб и выпечка, состоит из молекул глюкозы, соединенных в длинную цепь. Существуют две основные разновидности крахмала: амилоза, в которой молекулы глюкозы (мономеры), соединены в прямые, неветвящиеся цепи, и амилопектин, в котором от основной цепи ответвляются более короткие цепи. Все эти молекулы объединяются в гранулы, отличающиеся по форме и размерам.

В процессе пищеварения амилоза и амилопектин расщепляются ферментами до глюкозы, но не с одинаковой легкостью. Амилоза усваивается с большим трудом, потому что прямые цепи отличаются плотной упаковкой и недостаточно хорошо доступны для пищеварительных ферментов. Другими словами, они более устойчивы к перевариванию. Однако размеры и форма гранул, которые образуются из крахмалов, также определяют легкость, с которой ферменты проникают внутрь этих гранул и расщепляют крахмал до молекул глюкозы.

«Устойчивые к перевариванию» крахмалы вместо того, чтобы расщепиться до глюкозы в тонком кишечнике, поступают в толстую кишку непереваренными, как растительные волокна, которые состоят из целлюлозы и не перевариваются кишечными ферментами. В толстом кишечнике некоторые виды бактерий находят устойчивые крахмалы подходящим для себя источником питания. Подобно нам, бактерии в процессе питания выделяют отходы, так сказать, бактериальный кал. Продуктами переваривания устойчивых крахмалов являются короткоцепочечные жирные кислоты, например, масляная кислота, которая, как считается, играет определенную роль в поддержании здорового состояния клеток слизистой оболочки толстого кишечника, предохраняя их от ракового перерождения. Однако более важным является тот факт, что, поскольку крахмал сопротивляется перевариванию, проходя по тонкому кишечнику, постольку образуется меньше всасывающейся в кровь глюкозы, а это означает, что организм потребляет меньше калорий, а поджелудочной железе не приходится секретировать слишком много инсулина.

Одним из способов повысить содержание устойчивого к перевариванию крахмала в макаронных изделиях является определенная техника их приготовления. Нагревание, охлаждение, а затем повторное нагревание крахмала повышает содержание в нем амилозы относительно амилопектина, и, кроме этого, изменяет и свойства гранул, делая их более устойчивыми к действию пищеварительных ферментов. В одном из проведенных в Великобритании исследований десять человек в разные дни ели либо горячие, либо холодные, либо снова разогретые макароны. В первый день участники ели только что сваренные макароны с томатным соусом, на второй день они получали холодные макароны, охлажденные в течение ночи, а на третий день испытуемые получили макароны, которые были охлаждены, а затем вновь разогреты. После еды кровь на анализ брали каждые пятнадцать минут в течение двух часов.

Употребление холодных макарон приводит к меньшему повышению уровня глюкозы в крови и к меньшему выбросу инсулина, чем употребление только что сваренных макарон. Удивительно, но сваренные, охлажденные и снова разогретые макароны вызывают уменьшение повышения уровня глюкозы в крови на 50 процентов с соответствующим уменьшением секреции инсулина. Это может быть важно для больных сахарным диабетом и людей, желающих похудеть. Важно здесь то, что макароны не портятся от варки, охлаждения и разогревания. Их вкусовые качества от этого не страдают.

Макароны пользуются популярностью в Европе и Америке, но в Азии и странах Карибского бассейна основным блюдом населения является рис. Короткозерный белый рис представляет большую проблему, так как очень богат амилопектином. Следствием является быстрое высвобождение глюкозы и ее поступление в кровь, то есть высокий гликемический индекс, связанный с повышенным риском развития сахарного диабета. Этот тип риса особенно популярен в Азии, потому что амилопектин покидает зерна во время варки и разбухает, образуя гель, склеивающий зерна, которые, вследствие этого, становится удобнее есть палочками. Длиннозерный рис, напротив, богат амилозой, при варке остается рыхлым, не разбухает и отличается низким гликемическим индексом. Точно так же, как техника приготовления изменяет гликемический индекс макарон, она может изменять этот показатель и у других видов крахмалистой пищи. Например, в картофельном пюре повышается содержание амилопектина, а в жареном рисе его содержание уменьшается. Правда, в большинстве случаев рис готовят на пару. Тем не менее, есть возможность уменьшать содержание амилопектина и в рисе.

Ученые Шри-Ланки нашли относительно простой способ нарушать перевариваемость риса, уменьшать его калорийность на 10-15 процентов. Это достигается добавлением кокосового масла (из расчета три процента кокосового масла от веса риса). Масло добавляют в кипящую воду до того, как положить в нее рис. После этого рис в течение двенадцати часов охлаждают в холодильнике. Что делает с рисом кокосовое масло до конца непонятно, но предполагают, что оно образует комплекс с амилозой, препятствуя ее взаимодействию с пищеварительными ферментами, расщепляющими ее до глюкозы. Все это интересно для химика, но изменение отношения амилозы к амилопектину в Северной Америке, где рис едят не так уж часто, едва ли окажет значимое положительное воздействие на здоровье населения.

Но как насчет коричневого риса, в котором очень много волокон, препятствующих усвоению крахмала? Это тоже очень интересная тема. Некоторые разновидности коричневого риса содержат большие количества мышьяка, всасываемого из почвы внешними слоями зерен. Именно этот, коричневый слой, отруби удаляют в процессе отбеливания риса. Коричневый рис содержит на 80 процентов больше неорганического мышьяка, чем белый рис; содержание мышьяка в коричневом рисе, правда, зависит от почвы места произрастания. Коричневый рис басмати, растущий в Калифорнии, Индии или Пакистане содержит очень мало мышьяка. «Экологически чистый» рис содержит ровно столько же мышьяка, что и обычный рис, так как содержание мышьяка не зависит от использования пестицидов или удобрения. Из простых соображений безопасности, не стоит давать детям рис чаще, чем один-два раза в неделю. Для взрослых, потребляющих рис в количествах, характерных для северной Америки, проблема мышьяка не имеет никакого значения. Конечно, если употребление в пищу макарон или риса вызывает у человека тревогу за собственное здоровье, то ему стоит заменить эти блюда какими-нибудь овощами.

Кажется, Земля теперь – гигантская таблетка. Она может лечить болезни. К счастью, эту таблетку не надо глотать. Правда, для начала вам придется проглотить некоторые положения весьма причудливой «науки» о целебных свойствах нашей планеты. Речь идет о том, что Земля является неисчерпаемым источником электронов, а любая болезнь – это всегда, в той или иной степени, дефицит электронов. Суть же заключается в том, что заболеваемость разными недугами растет от того, что мы носим обувь на синтетических подошвах и ходим по покрытиям, которые изолируют нас от Земли. Очевидно, обувь на кожаной подошве не так плоха, потому что пот со ступней пропитывает подошву влагой и солями, а, значит, подошва становится полупроводником, пропускающим к нашему телу электроны. Проживание или работа на больших высотах усугубляет проблему, потому что на высоте мы находимся на большом удалении от источника земляных электронов. Все становится еще хуже от невидимых электромагнитных полей, генерируемых сотовыми телефонами, компьютерами, электроприборами и проложенными в стенах электрическими проводами, так как все это сообщает нашим телам положительный заряд, который надо нейтрализовать потоком электронов.