Нутригеномика, бъдещето на храненето

В областта на храненето се наблюдава преминаване от традиционния епидемиологичен подход към такъв, който включва молекулярна биология и генетика.

бъдещето

Разработването на нови молекулярни технологии през последните три десетилетия позволи по-пълен подход към механизмите на действие на хранителните вещества и малките вариации в генома между индивидите, които могат да предизвикат различен отговор на компонентите на диетата. Понастоящем се търсят и разработват специфични диетични стратегии за всяка отделна или конкретна популация или, добре, за конкретно заболяване, свързано с храненето, като се отчита генетичната му вариабилност, за да могат тези стратегии да работят ефективно.

Това доведе до изследване на молекулярното хранене, което може да се използва и прилага за решаване на здравословни проблеми на конкретно лице, население или държава. Това е известно като „транслационно хранене“, където са включени три области: 1) хранителна технология, 2) хранителна наука и 3) здравна наука. Тази нова област на изследване в областта на храненето е много важна, тъй като свързването на тези три области може да доведе до развитието на патенти и хранителни продукти в полза за потребителя.

Може да се каже, че хранителната геномика е науката, която изучава връзката между човешкия геном, храненето, здравето и техните взаимодействия. Разделя се на нутригеномика, нутригенетика, нутриепигеномика и нутриепигенетика. Нутригеномиката изучава механизмите на действие на хранителните вещества и техния ефект върху транскриптома, протеома и метаболома. Понастоящем нововъзникващата технология дава възможност за изследване на глобалния анализ на всички гени (геномика), на генната експресия (транскриптомика), на протеините, които се образуват (протеомика) и на производството на метаболити (метаболомика).

Хранителните вещества могат директно или индиректно, чрез хормонални промени, особено инсулин или глюкагон, да регулират различни транскрипционни фактори, които се считат за хранителни сензори. Тези фактори могат да се свързват със специфични генни региони и да насърчават тяхната транскрипция, образуването на протеини и метаболити. С интегрирането на тези аналитични платформи нутригеномиката ни помага да разберем механизмите на действие на дадено хранително вещество, ефекта върху метаболитния път, т.е. неговия ефект върху интегралния метаболизъм при профилактиката или развитието на заболявания.

СЪЗДАВАНЕ НА ЕЖЕДНЕВНИ ПОРТФОЛИОСИ
Едно от приложенията на нутригеномиката е разработването на диетични портфейли (PD) за специфични заболявания. PD се дефинира като комбинация от две или повече функционални храни, предназначени за конкретно заболяване или група. PD са разработени въз основа на научни доказателства, които доказват ефекта на всеки от хранителните вещества върху здравето.

Различни PD са разработени за различни заболявания, но не всички от тях ще работят подходящо за всички популации. В Мексико PD започна да се развива при сериозни здравословни проблеми като дислипидемии, метаболитен синдром (МС) и диабет.

В момента в страната има приблизително 25 до 35 милиона души на възраст над 20 години с МС, които, ако не бъдат лекувани навреме, могат да развият диабет или сърдечно-съдови заболявания в бъдеще. МС се определя като наличие на поне три от следните пет фактора: затлъстяване, хипертония, хипергликемия, ниски нива на HDL и хипертриглицеридемия. Следователно ПД за МС се състои от четири лесно достъпни храни, типични за региона и с ниска цена, така че тези диетични стратегии могат да бъдат постигнати от цялото население. Тези храни включват: соев протеин, овесени ядки, дехидратиран кактус и семена от чиа.

СОЕВ ПРОТЕИН
Това е доброкачествен протеин, с химичен рейтинг един и антихиперинсулинемична и антихиперлипидемична активност. Предишни изследвания върху нутригеномиката показват, че консумацията на соев протеин, както и неговите изофлавони, намалява секрецията на инсулин от панкреаса (антихипергликемична активност), намалявайки активирането на транскрипционния фактор SREBP-1 (Sterol Regulator Element Binding Protein-1 ), което от своя страна регулира транскрипцията на гени на ензими, участващи в синтеза на мастни киселини и генерира по-нисък депозит на липиди в черния дроб (антихиперлипидемична активност).

Ниските концентрации на инсулин ще активират в по-малка степен генната експресия на транскрипционния фактор SREBP-1 и това от своя страна ще стимулира генната експресия на ензимите, участващи в синтеза на мастни киселини, което ще намали отлагането на мазнини в черния дроб.

ОВЕСЕНА КАША
Съдържа както разтворими, така и неразтворими фибри. Един от компонентите на разтворимите фибри е бета-глюканът. Разтворимите фибри се разграждат и преминават през храносмилателния тракт, образувайки гел, който улавя някои вещества, свързани с холестерола, като жлъчните киселини. Това задържане намалява усвояването на холестерола в кръвта.

СЕМЕНА ОТ ЧИА
Съдържа 22% протеини, 35% мазнини и 25% фибри. От 35% мазнини, приблизително 63% е линоленова киселина, която се счита за Омега 3 мастна киселина, тя също така помага за намаляване на възпалението и концентрациите на триглицериди чрез активиране на транскрипционния фактор PPARα, който регулира експресията на гени, участващи в окисляването на мастни киселини като CPT-1, което води до намаляване на триглицеридите.

НОПАЛ
Той е местен кактус и се консумира широко в Мексико. Има високо съдържание на вода, поради което се счита за храна, която осигурява малко калории (27 Kcal/100 g); съдържа и разтворими и неразтворими фибри. Той има нисък гликемичен индекс, което показва, че след консумация на нопал, глюкозата ще навлезе в тялото бавно, избягвайки пиковете на глюкоза след хранене. По същия начин той представя дейност антиоксидант, което означава, че консумацията на нопал е способна да улавя различни видове реактивни кислородни видове, в допълнение към регулирането на стомашно-чревния пептид (Glucose Insulinotropic Peptide, GIP за неговия акроним на английски), свързан с развитието на затлъстяване. Изследвания върху животни показват, че продължителната консумация на нопал помага за намаляване на чернодробната стеатоза.

По този начин, с развитието на тези PD, базирани на научни доказателства за контрол на някои заболявания, могат да се разработят хранителни продукти с полза за потребителя. Всички хора споделят 99% от генома, но с тези 1%, които имаме по различен начин, реагираме по различен начин на хранителните вещества. Следователно може да се каже, че ние сме не само това, което ядем, но и това, което са яли родителите ни и, потенциално, това, което са яли нашите баби и дядовци.

В заключение, затлъстяването е сериозен и сложен глобален здравен проблем, чието решение изисква колективни усилия на индивиди, академични среди, професионално общество, общности, предприятия и правителства. С помощта на нутригеномиката могат да бъдат известни механизмите на действие на много други храни, които биха могли да имат полза за здравето, за да може хранителната индустрия заедно с академията да разработват продукти. В бъдеще с помощта на нутригенетиката могат да се правят по-персонализирани препоръки, като се вземат предвид малките вариации в генома на индивидите.

(*) Катедра по физиология на храненето на Националния институт по медицински науки и хранене "Салвадор Зубиран" (INCMNSZ).