Медицина, здраве и храна

Повече от две трети от възрастните американци са с наднормено тегло или затлъстяване и диетите се провалят. Коренът на проблема с диетите е броенето на калории. На теория „за да отслабнете, трябва да изгорите повече калории, отколкото консумирате“, според Центровете за контрол и превенция на заболяванията.

Звучи лесно. Във всеки случай просто трябва да прочетем етикетите на храните и да направим проста математическа операция за контрол на приема на калории. Учените обаче установяват, че много продукти не поставят добре маркери за калории върху опаковката си, което може да навреди на броя на калориите и количеството упражнения, които смятаме, че ще са необходими за изгарянето им.

Но как се изчисляват калориите? В началото на 1780-те Антоан Лавоазие разработва метален контейнер с една от стените му, покрита с лед. Морско свинче (за нас морско свинче) може да се побере в този контейнер. Lavoiser искаше да прецени колко енергия (калории) е необходима за топене на леда въз основа на топлината на животното. Измерена скоростта на топене чрез капене на вода от контейнера.

Доскоро учените използваха версия на този експеримент за оценка на енергията, използвана от хората: малка стая, в която човек може да спи, да яде, да отделя и да ходи на бягаща пътека, докато стените имаха сензори за температура, които позволяват да се измери отделена топлина и следователно изгорените калории.

броенето

Кредит: Ернесто Андраде

По дефиниция, калория, еквивалентна на 1 kcal, топлината, необходима за повишаване на температурата на килограм вода с един градус по Целзий. Днес калориметрите са заменени от сензори за консумация на кислород и въглероден диоксид, измерващи издишванията. Учените знаят колко енергия се използва в метаболитните процеси, които създават въглеродния диоксид, който издишваме. От друга страна, измерването на калориите в самата храна се основава на друга модификация на устройството на Лавоазие.

Човешките същества не са бомби за извличане на калории. Уилбър Атуотър, учен от Министерството на земеделието, започна с измерване на калориите в повече от 4000 храни. След това на доброволците се дават тези храни и се събира изпражненията им, които се изгарят в бомбен калориметър. Тези цифри остават в основата на днешните стандарти. Цифрите на опаковките на храната, която купуваме, се основават на този метод, но тази точност е илюзорна.

В зависимост от метода за измерване на калории, който фирмата избере, порция спагети може да съдържа 200 до 210 калории. Тези несигурности могат да се добавят. Има и въпроса за порцията. След като посетиха повече от 40 вериги ресторанта в Съединените щати, Сюзън Робъртс от Изследователския център за хранене на университета Тъфтс и нейните колеги откриха, че чиния, която изглежда съдържа 500 калории, всъщност може да съдържа 800. Разликата може да е причинена, казва Робъртс, от твърде много пържени картофи или сосове. Това прави почти невъзможно човек, който спазва диета, да брои калории.

Дори броят на калориите да е точен, има значителни разлики между общите калории в храната и количеството, което телата ни извличат. Тези вариации, които учените едва наскоро започнаха да разбират, надхвърлят неточностите в цифрите на гърба на опаковките с храни. Всъщност, ново изследване поставя под въпрос валидността на фундаменталната хранителна вяра, че калорията е калория.

Кредит: Стивън Хиндс

Дейвид Баер, физиолог от Министерството на земеделието на САЩ, и колегите му установиха, че телата ни понякога извличат по-малко калории от броя на етикета. Участниците в техните проучвания са усвоили около една трета по-малко калории от стойностите, предложени на етикетите на ореха. Това е добра новина за някой, който брои калории и обича да хапва бадеми или орехи между храненията. Разликата, подозира Баер, се дължи на особената структура на храната: „всички хранителни вещества в орехите са в тази растителна клетъчна стена“. Докато тези стени не са напълно унищожени (чрез обработка или дъвчене), калориите остават извън границите на тялото и следователно се отделят, а не се абсорбират.

Ричард Врангам и колегите му (в началото на 70-те години) показват в проучвания на шимпанзетата, че готвенето отприщва микроскопични структури, които могат да променят енергията в храната, намалявайки работата на червата ни: обратното на това, което трябва да направим, за да изгорим калориите. Wrangham установява, че мишките, хранени със сурови фъстъци, например са загубили значително повече тегло, отколкото мишките, хранени с преработена храна. Същият ефект важи и за месото: в хамбургера има много повече калории, отколкото в полу свареното месо на скара. Различните методи за готвене са важни.

Промишлената преработка на храни, която поставя храната под много високи температури и налягане, може да освободи още повече калории. Съществува и проблемът, че няма двама души еднакви. Разликите във височината, телесните мазнини, размера на черния дроб, нивата на кортизол, хормона на стреса и дори микробиотата могат да повлияят на енергията, необходима за поддържане на основните телесни функции.

Всички тези фактори въвеждат тревожно голяма грешка за човек, който се опитва да отслабне. Несъответствията между броя на етикета и калориите, които действително са налични в нашите храни, заедно с индивидуалните вариации в начина, по който метаболизираме тази храна, могат да добавят до 200 калории към препоръките на диетолозите. Единият вариант е да се съсредоточите върху повече от просто приема на калории: фокусирайте се върху ситостта.

Единият вариант е да се съсредоточите върху нещо повече от енергийния прием. Като усещането за ситост например. 300 калории чийзкейк може да бъде много малка порция, която ще ни остави неудовлетворени, обяснява Сюзън Робъртс. Но ако ядете 300 калории от пилешка салата с ядки, може да се почувствате по-сити. В резултат на своето изследване Робъртс е създал план за отслабване, който се фокусира върху ситостта, а не върху броя на калориите.

В едно проучване Робъртс и колегите му установяват, че хората отслабват три пъти повече, следвайки плана си за засищане в сравнение с традиционната диета за преброяване на калории. Диетологът от Харвард Дейвид Лудвиг, който също предлага оценка на храните, базирани на ситост, а не на калории, показа, че тийнейджърите, които ядат незабавна овесена каша на закуска, консумират 650 повече калории по време на обяд, отколкото техните връстници, които са получили същия брой калории на закуска под формата на омлет и плодове.

Отделните потребители биха могли да започнат да използват тези идеи сега. Но убеждаването на хранителната индустрия и нейните пазачи, като FDA, да приемат нова система за етикетиране, базирана на една от тези алтернативни мерки, е много повече от предизвикателство.

Друг подход обаче в крайна сметка може да се окаже още по-полезен: персонализирано хранене. От 2005 г. Дейвид Уишарт от университета в Алберта каталогизира стотиците хиляди химични съединения в телата ни, които съставляват това, което е известно като човешкия метаболом. В момента в техния списък има 42 000 химикала и много от тях помагат за смилането на храната, която ядем.

Това, в комбинация с индивидуалността на чревния микробиом, може да доведе до разработването на персонализирани хранителни препоръки. Wishart си представя бъдеще, в което можете да използвате мобилния си телефон, да направите снимка на чиния и да получите присъда за това как храната ще ни повлияе по персонализиран начин, както и количеството калории, които ще консумираме.

Статия, публикувана първоначално в Mosaic, от Синтия Грабер и Никола Туили от Gastropod.