Известното кафе Kopi Luwac (това, взето от персонажа на Джак Никълсън във филма The Bucket List или Before Dying) и най-доброто арганово масло от Мароко (използвано за хидратиране на косата и кожата) имат нещо общо: семената се събират ( или поне така се предполага) от животински отпадъци. Кафето на цибетата (гризач, който живее в Индонезия като този на снимката) и семената Арган на козите, които се катерят да ядат плодовете. Те се възползват от пулпата и изхвърлят семената. И те не са единствените семена, които преминават непокътнати през храносмилателния тракт на някои животни, на много места кокошките се хранят с цяла царевица, която излиза непокътната и се засява заедно с екскрементите им, за да покълне по-бързо.

знаете

Като се има предвид, че тези животни искат да получат възможно най-много калории от плодове, включително семена, растенията също са свършили добра работа за защита на своето потомство; Ако семето оцелее в храносмилателния тракт на животно, то ще има потомство. Човешките същества участват и в своеобразно влекане на въже с храната, която ядем, битка, в която измерваме много лошо отпадъците - калориите.

Храната е енергия за тялото. Храносмилателните ензими в устата, стомаха и червата разграждат сложните хранителни молекули до по-прости структури като захари и аминокиселини, които преминават през кръвния поток до всички наши тъкани. Нашите клетки използват енергията, съхранявана в химическите връзки на тези молекули, за да осъществяват нормалната си дейност. Изчисляваме енергията, налична във всички храни, с единица, известна като хранителна калория, или килокалория - количеството енергия, необходимо за нагряване на един килограм вода един градус по Целзий. Мазнините осигуряват около девет калории на грам, докато въглехидратите и протеините осигуряват само четири. Фибрите предлагат пирични две калории, тъй като ензимите в човешкия храносмилателен тракт изпитват големи затруднения при разрязването му на по-малки молекули.

Калориите, които влизат във всеки етикет за храна, който някога сте виждали, се основават на приблизителни оценки или близки производни от тях. Тези подходи обаче предполагат, че лабораторните експерименти от 19-ти век, на които се основават, точно отразяват количеството енергия, което различните хора с различни органи могат да получат от много различни видове храни. Ново изследване разкри, че това предположение е в най-добрия случай, твърде опростена. За да се изчисли точно общите калории, които някой получава от дадена храна, трябва да се вземат предвид невероятно разнообразие от фактори, включително: дали тази храна се е развила, за да оцелее при храносмилането; начинът, по който храната се вари, пече, микровълнова или пържена, променя структурата и химията си; количеството енергия, което тялото използва, за да разгражда различни видове храни; и дори степента, в която милиардите бактерии в човешките черва подпомагат храносмилането или обратното, крадат някои калории за себе си.

[За да научите повече за микробиома, бактериите, които живеят в червата ви, щракнете тук]

Диетолозите започват да се учат достатъчно, за да - хипотетично - да подобрят етикетите на калориите, но храносмилането се оказва толкова фантастично сложна и разхвърляна работа, че вероятно никога няма да имаме формула за надежден брой калории.

Твърда кост за напукване
Недостатъците в съвременния брой калории възникват през 19 век, когато американският химик Уилбър Олин Атуотър разработва система - която се използва и до днес - за изчисляване на средния брой калории в грам мазнини, протеини и въглехидрати. Atwater правеше всичко възможно, но няма нормална или средна храна. Всяко хранене се усвоява по свой начин.

Помислете как зеленчуците се различават по смилаемостта си. Ние ядем стъблата, листата и корените на стотици различни растения. Стените на растителните клетки в стъблата и листата на някои видове са много по-твърди от тези на други видове. Дори в рамките на едно растение, твърдостта на клетъчните стени може да се различава. По-старите листа обикновено имат по-здрави клетъчни стени от младите или „нежните“. Най-общо казано, колкото по-слаби или по-крехки са клетъчните стени в растителния материал, който ядем, толкова повече калории получаваме от него. Готвенето лесно счупва стените на зеленчуци като спанак и тиквички, но маниоката (използвана например в Колумбия и Бразилия) или китайският воден кестен (Eleocharis dulcis) са много по-устойчиви. Когато клетъчните стени останат силни, храната свива своите ценни калории и преминава през телата ни непокътнати (като царевица под формата на царевични зърна например).

Някои части на растенията са разработили адаптации или за да станат по-вкусни за животните, или изобщо да избегнат храносмилането. Някои плодове и ядки се развиват за първи път в Креда (между 145 и 65 милиона години), скоро след като бозайниците започват да тичат между краката на динозаврите. Еволюцията благоприятства плодовете, които са едновременно вкусни и лесно смилаеми, за да привлекат по-добре животни, които могат да помогнат на растенията да разпръснат семената си. Той също така благоприятстваше ядките и семената, които бяха трудно смилаеми; в крайна сметка семената и ядките, за да оцелеят, се нуждаят от червата на птиците, прилепите, гризачите и маймуните, за да разпространяват гените, които съдържат.

Проучванията показват, че фъстъците, шам-фъстъците и бадемите се усвояват по-малко от другите храни с подобни нива на протеини, въглехидрати и мазнини, което означава, че отделят по-малко калории, отколкото бихте очаквали. Ново проучване на Джанет А. Новотни и нейните колеги от Министерството на земеделието на САЩ установи, че когато хората ядат бадеми, те получават само 129 калории на порция вместо 170 калории, посочени на етикета. Те стигнаха до този извод, като помолиха доброволците да спазват абсолютно същите диети във всичко, с изключение на количеството ядени бадеми и като измериха неизползваните калории в изпражненията и урината си.

Дори храни, които не са еволюирали, за да оцелеят в храносмилането, се различават значително по смилаемостта си. Протеините могат да изискват до пет пъти повече енергия за смилане от мазнините, тъй като нашите ензими трябва да разгадаят стегнатите струни аминокиселини, от които са изградени протеините. Етикетите на храните обаче не отчитат тези разходи. Някои храни като мед се използват толкова лесно, че храносмилателната ни система използва малко енергия, за да се възползва от тях. Те се разпадат в стомаха ни и бързо се плъзгат през стените на червата в кръвта - толкова е лесно.

Дори някои храни могат да накарат имунната система да се активира, за да идентифицира и да се справи с всички патогени, които се отбиват. Никой не е оценил сериозно колко калории включва този процес, но вероятно е значително количество. Малко сурово месо може да съдържа много потенциално опасни микроби. Дори имунната ни система да не атакува нито един от потенциалните патогени в храната, тя все още използва енергия, за да различи приятеля от врага. Да не говорим за огромната потенциална загуба на калории, ако скрит патоген в суровото месо причинява диария.

Рейчъл Н. Кармоди (бивша студентка от Вранхам) и нейните сътрудници хранеха възрастни мъжки мишки или със сладки картофи (сладки картофи или сладки картофи) или постно говеждо месо. Той сервира тези храни сурови и цели, сурови и пюрета, варени и цели, или варени и пюрета и позволява на мишките да ядат колкото искат в продължение на четири дни. Мишките отслабват с около четири грама, когато се дават сурови сладки картофи, но наддават на тегло, когато се дават варени и пюрерани сладки картофи. По същия начин мишките са натрупали още един грам телесна маса, като са консумирали варено месо вместо сурово месо. Тази реакция има биологичен смисъл. Топлината ускорява разпадането и следователно смилаемостта на протеините, както и елиминирането на бактериите, като вероятно намалява енергията, която имунната система трябва да изразходва за борба с каквито и да било патогени.

Констатациите на Carmody се отнасят и за промишлената преработка. През 2010 г. участници в изследването, които консумират от 600 до 800 калории в порции пълнозърнест хляб със слънчогледови семки, зърнени барове и сирене чедър, изразходват два пъти повече енергия за смилане на тези храни, отколкото хората, които са яли същото количество бял хляб и „топено сирене“. " Следователно хората, които ядат пълнозърнест хляб, получават 10 процента по-малко калории.

[Обикновеното преброяване на калории по онова време доведе до развитието на леки храни, които в много случаи се провалиха за контрол на теглото.]

Дори ако двама души ядат един и същ сладък картоф или парче месо, приготвено по един и същи начин, те няма да получат еднакъв брой калории. Кармоди и колегите му са изследвали самородни мишки с много подобна генетика. Въпреки това, мишките са имали вариации по отношение на това колко са нараснали или са се свили на дадена диета. Хората се различават по почти всяка характеристика, включително фините черти, като размера на червата. Хората също се различават в конкретните ензими, които произвеждат. До известна степен повечето възрастни не произвеждат ензима лактаза, който е необходим за разграждането на захарите лактоза в млякото. В резултат на това висококалоричното лате на един човек е нискокалорично (и причиняващо диария) лате.

Точно както хората се различават значително един от друг, така и микробиомът - това, което учените са възприемали като допълнителен орган в човешкото тяло, общността на бактериите, която живее в дебелото черво. При хората два вида бактерии, Bacteroidetes и Firmicutes, доминират в червата. Изследователите са установили, че хората със затлъстяване имат повече твърдост в червата и са предположили, че някои хора са с наднормено тегло, отчасти защото излишните бактерии ги карат да бъдат по-ефективни при метаболизирането на храната: вместо да се губят като отпадъци, повече хранителни вещества работят по своя начин в обращение и ако не се използват, се съхраняват като мазнина. Други микроби съществуват само в определени популации. Някои японски индивиди например имат в червата си микроб, който е особено добър в овладяването на водорасли. Оказва се, че тази чревна бактерия е откраднала гените от морски бактерии, които се хранят с водорасли, използвани в салати от сурови водорасли.

[Промяната на чревната флора може да помогне за контрол на теглото, вижте повече тук]

Тъй като много съвременни диети съдържат толкова много лесно смилаеми преработени храни, може да има намаляване на популациите на чревни микроби, които са се развили, за да усвоят по-влакнеста материя, която нашите собствени ензими не могат. Ако продължим да правим червата си по-неблагоприятна среда за тези бактерии, можем да получим по-малко калории от твърди храни като целина, но повече от силно преработени храни.

Малко хора са се опитали да подобрят броя на калориите върху етикетите на храните въз основа на сегашното ни разбиране за човешкото храносмилане. Бихме могли да модифицираме системата Atwater, за да отчетем специалните храносмилателни предизвикателства, които ядките поставят. Дори бихме могли да го направим ядка по ядка или, по-общо, храна за храна. Такива промени обаче изискват от учените да изследват всяка храна по същия начин, по който Новотни и колегите му са изследвали бадеми: по една торба стол и буркан с урина. Най-голямото предизвикателство е модифицирането на маркерите въз основа на начина на обработка на елементите; изглежда никой не възнамерява да положи всички усилия, за да направи тази важна промяна.

Д-р Мигел Анхел Гуанели

Средиземноморската диета популяризира пресни, малко преработени и по-здравословни храни. Щракнете тук, ако искате да научите повече.

Статия от Роб Дън, преведена и адаптирана (свободно) от Scientific American.

Видео на тази тема е достъпно тук (на английски)