Една от повтарящите се дискусии в храненето е концепцията дали калориите, приети от различни източници, имат еднакъв или различен метаболитен ефект. Имаме, от една страна, онези, които твърдят, че независимо от източника на калории, това, което определя телесното тегло, е балансът между калорийния прием и разходите на индивида. Това би било най-класическата визия, наричана още с нейния англицизъм калории в - калории навън. От друга страна бихме имали онези, които подкрепят, че не всички калории са еднакви и че метаболитният ефект на едно и също количество калории от различни източници ще бъде различен.
Строго и от термодинамична гледна точка аргументът на първия би бил верен. И то е, че положителният или отрицателният енергиен баланс ще бъде основният определящ фактор за телесното тегло. Има примери като „диетата на близнаците“, която успя да отслабне въз основа на поглъщането на силно преработени продукти, поддържайки калориен дефицит в диетата (ние не навлизаме в оценката на нейното хранително качество). Но също така е вярно, че ако случаят беше такъв, нямаше да има нужда от диетолози или затлъстели диетолози, би било достатъчно да се преброят калориите и всичко да се уреди. Нищо не е по-далеч от реалността.
Поддръжниците, водени от Ричард Файнман, че калорията не е калория, изтъкват някои аргументи като термогенния ефект на храната, който се състои от разликите в енергията, която тялото трябва да изразходва, за да консумира 1 ккал от различни източници, в частност протеин срещу мазнини и въглехидрати. Този термогенен ефект може да има променлив принос според проучванията, между 10 и 15% от енергията в зависимост от състава на диетата, особено през два или три часа след поглъщането на храна и всъщност се включва като корекционен коефициент в уравненията на Харис и Бенедикт за изчисляване на общите енергийни разходи.
Друг аспект, който обикновено се изтъква като аргумент, че яденето на 100kcal зеленчуци не е същото като 100kcal хотдог, е ефектът на храната върху ситостта и това е, че в зависимост от качеството на диетата са наблюдавани различни ефекти върху ситост, както централно, така и периферно, с лептин като основен хормон, въпреки че някои клинични проучвания като това не са открили разлики в ситостта, а в енергийните разходи между приема на преработени и непреработени храни (вероятно от по-голямата лекота за храносмилането на първата).
Това, което става все по-ясно, е, че в сравнение с класическата визия на диетологията, където единственото относимо нещо е приемът на калории и микро- и макроелементите, хипотезата, че качеството на диетата е важна, придобива все по-голяма сила и че различни групи храни или дори отделни храни могат да повлияят метаболизма и ендокринната система по различни начини. Пример за това е способността на млечните продукти да активират mTOR пътя и няколко паралелни механизма.
В допълнение към това имаме генетични различия между индивидите, които могат да предразположат към затлъстяване, като например наличието на гена FTO, което в някои проучвания е установено, че е свързано с 1,67 пъти по-голям риск от затлъстяване при хомозиготни субекти за алела на риска.
И не бихме могли да продължим, без да говорим за микробиотата, която изглежда участва в почти всичко и от която не сме приключили с получаването на окончателни заключения поне за момента, които ни позволяват да я манипулираме, за да получим желания резултат. Но това, което е ясно, е, че в зависимост от микробиотата, която от своя страна се влияе от диетата, способността за получаване на енергия от храната ще бъде променлива. Нека се спрем на това малко по-задълбочено.
Като начало, съвсем скорошен пример за това как микробиотата е способна да модулира нивата на кръвната глюкоза, когато яде различни храни, при различни индивиди. Тази графика е обяснима сама по себе си, тъй като Zeevi и колеги са открили много различни отговори в някои случаи като този, където е получен обратен отговор в нивата на кръвната захар след ядене на банани или бисквитки:
И е, че отговорът на тази разлика изглежда е в различните бактериални видове между индивидите, способни да обработват различни източници на въглехидрати с по-голяма или по-малка ефективност. Авторите също така посочват, че получените резултати поставят под съмнение полезността на общите препоръки въз основа на гликемичния индекс или натоварване, предвид големите разлики, открити в отговорите в тази извадка от 800 души.
Това би било свързано и с разликите, наблюдавани в микробиотата на индивиди със затлъстяване или с нормално тегло, при които е наблюдавана по-голяма способност за получаване на енергия от храната. Метагеномът (набор от метаболитни пътища, които се изразяват от различните бактериални видове) е проучен и са установени значителни разлики. Например, видяно е, че някои видове са способни да увеличат абсорбцията на монозахариди, с увеличаване на de novo липогенезата и натрупването на триглицериди в черния дроб и мастната тъкан. Много е казано за връзката между видовете фирикути и бактероидети, която изглежда е увеличена при затлъстели индивиди (макар и не във всички проучвания) и това от своя страна е свързано с по-голяма способност за улавяне на енергия от диетата.
Освен това е известно, че способността на здравата микробиота да произвежда късоверижни мастни киселини от фибри има благоприятни ефекти върху метаболизма, чрез активиране на механизми като чревна глюконеогенеза, медиирана от бутират и пропионат. Доказано е също така, че променената микробиота е способна да инхибира липолизата по пътя на AMPK, както и да повишава активността на ензими като липопротеинова липаза, като и двете благоприятстват натрупването на мазнини в тъканите. Черен дроб, мускули и мазнини.
Към всичко по-горе се добавя ендотоксемия, тоест преминаването на липополизахариди, токсини, произведени от грам-отрицателни бактерии в кръвообращението, чрез тяхната чревна абсорбция. Тези токсини (LPS за приятели) са способни да активират тол-подобни рецептори, особено подобен на тол-рецептор 4 (TLR4), което от своя страна се превръща във възпаление, което може да обясни разликите между „метаболитно здрави“ затлъстели и затлъстели с метаболитен синдром, наред с други.
И какво общо има всичко това с диетата и калориите? Много, тъй като знаем, че диетата е способна да модулира микробиотата и че качеството на диетата силно влияе върху развитието на така наречената дисбиоза или дисбаланс в чревната екосистема, с разпространението на патогенни видове. Диетите с високо съдържание на мазнини и ниско съдържание на фибри многократно са били показвани при експерименти с мишки и хора, че са зад микробиота профил, който благоприятства възпалението, затлъстяването и метаболитния синдром. От друга страна, един от аспектите, които са все по-известни с по-голяма сигурност, е значението на фибрите за поддържането на здравословна чревна микробиота, които могат дори да модулират или да амортизират щетите, причинени от агресори като алкохол. В тази връзка трябва да се отбележи, че това са особено разтворими фибри, съдържащи се в плодовете, зеленчуците и грудките, за разлика от неразтворимите фибри, съдържащи се в зърнените култури, което изглежда има по-благоприятен ефект, чрез ферментация.
И така, калория ли е, калория? В калориметър, да. Но говорейки за храна, не можем да забравим, че те се определят не само от тяхното калорично съдържание, но и от тяхната модулация на ендокринната система и метаболизма, термогенния ефект, ситостта и преди всичко модулацията на микробиотата, която в от своя страна, той ще може да модулира метаболизма на гостоприемника по много важен начин. Следователно ефектът от две изокалорични диети няма да бъде еднакъв, в зависимост от всички тези параметри. Качеството на диетата е от съществено значение.