1 квітня, 2018
Жиры, углеводы, цельное зерно и заболевания сердца: 50 лет заблуждений
В 1970 г. многие ученые предполагали, что эпидемия ишемической болезни сердца (ИБС) связана частично с рафинированными углеводами. Особое внимание уделялось сахару и недостаточному потреблению пищевых волокон.
Эта гипотеза так и не получила широкого распространения (за исключением роли пищевых волокон). Считалось, что доминирующим диетическим фактором, вовлеченным в патогенез ИБС, является чрезмерное употребление насыщенных жирных кислот (НЖК). Эта точка зрения господствовала на протяжении последующих четырех десятилетий (примерно с 1974 до 2014 года).
В настоящее время маятник качнулся в противоположную сторону: теперь НЖК отводится гораздо меньшая роль в развитии ИБС, чем раньше, тогда как сахару, цельному зерну и пищевым волокнам злаковых придается диаметральное значение.
В этой статье рассматривается изменение точки зрения в отношении НЖК, сахара, цельного зерна, пищевых волокон злаковых в развитии ИБС с конца 1960 г. по настоящее время.
Рафинированные углеводы, сахар, цельное зерно, пищевые волокна и ИБС: ранний этап
В конце 1960-х и на протяжении 1970-х годов медицинские исследователи (все из Южной Англии) предположили наличие сильной связи между ИБС и рафинированными углеводами, сахаром, недостаточным потреблением пищевых волокон. Основные доказательства, подтверждающие этот факт, основывались на международном сравнении диет и распространенности ИБС.
Yudkin утверждал, что сахар влияет на развитие различных заболеваний, в большей мере – на ИБС. Однако доказательства, подтверждающие эту точку зрения, оказались достаточно слабыми.
Во-первых, не был определен механизм, посредством которого сахар мог бы провоцировать развитие ИБС. В частности, сахар оказывает незначительное влияние на уровень холестерина в крови (т. е. общий холестерин, ОХС).
Еще одна проблема доказательности данного утверждения заключалась в том, что когортные исследования, опубликованные в то время, не смогли установить наличие четкой взаимосвязи между потреблением сахара и риском ИБС. Из-за слабости доказательной базы эта гипотеза не получила широкого распространения.
Один из факторов, вероятно, менее значимый, заключался в том, что представители сахарной промышленности в США оплатили исследователям публикации статей, в которых подчеркивалась роль НЖК в развитии ИБС с минимизацией роли сахара. Скандал разразился только в 2016 г.
В то время как Yudkin сосредоточился на роли сахара в развитии ИБС и других заболеваний, Cleave переложил вину на более распространенные рафинированные углеводы (сахар и продукты из очищенного зерна, такие как белый хлеб).
Он считал эти продукты виновными не только в развитии ИБС, но также в возникновении множества патологий, известных в настоящее время как хронические заболевания образа жизни или неинфекционные заболевания.
Очищенное зерно содержит гораздо меньше пищевых волокон и полезных микронутриентов по сравнению с цельным. Белый сахар, безусловно, полностью отсутствует в пищевых волокнах и во всех микронутриентах. Пристальное внимание стало уделяться пищевым волокнам.
Burkitt и Trowell сыграли важную роль в формулировании гипотезы о том, что недостаточное их потребление занимает центральное место в развитии различных хронических заболеваний образа жизни, включая ИБС. Burkitt стал хорошо известен благодаря открытию лимфомы Беркитта, и его гипотеза о недостаточном потреблении пищевых волокон имела большое значение в этиологии рака толстого кишечника.
При этом Burkitt и Trowell не являлись первыми исследователями, предположившими, что пищевые волокна могут предотвратить развитие заболевания. Например, в 1951 г. Walker, работая в Южной Африке, высказал мнение, что пищевые волокна могут оказывать протекторное влияние в отношении ИБС.
Одним из результатов такого интереса к пищевым волокнам стала констатация того факта, что они помогают снизить уровень ОХС в крови. Однако данное свойство присуще не всем типам: вязкие волокна, содержащиеся в овсе, фасоли и фруктах, снижают ОХС, тогда как нерастворимые волокна, обнаруженные в цельном зерне, в этом отношении неэффективны.
Несмотря на то что указанные результаты имеют значение для профилактики ИБС, они не поддерживают гипотезу о связи сахара и очищенного зерна c развитием данного заболевания.
Таким образом, в 1970-х гг. получены слабые доказательства того, что рафинированные углеводы, сахар и недостаточное потребление пищевых волокон играют важную роль в развитии ИБС.
Эра НЖК
Примерно в то же время, когда начались данные дебаты, другие ученые исследовали взаимосвязь между содержанием жиров в пищевых продуктах и развитием ИБС. Пищевые жиры представлены преимущественно триглицеридами. Они образованы жирными кислотами (ЖК) и глицерином. ЖК имеют различное химическое строение. НЖК лишены двойных связей и имеют длину цепи из 12-18 атомов углерода.
Основной источник НЖК – пища животного происхождения, такая как мясо и сыр, тропические масла. Мононенасыщенные ЖК имеют одну двойную связь. Наиболее распространенной является олеиновая кислота, содержащая 18 атомов углерода.
Источниками, богатыми мононенасыщенными ЖК, считаются красное мясо, орехи, оливковое и каноловое масло. Полиненасыщенные ЖК (ПНЖК) содержат ≥2 двойных связей.
В зависимости от локализации первой двойной связи они классифицируются на n‑6 (омега‑6) или n‑3 (омега‑3). Доминирующей n‑6 ПНЖК является линолевая кислота, которая содержит 18 атомов углерода и имеет две двойные связи.
Такие растительные масла, как кукурузное, подсолнечное, соевое, особенно богаты данной ПНЖК. Основным представителем n‑3 ПНЖК является α-линоленовая кислота, содержащая 18 атомов углерода и три двойные связи. Она встречается в растительных маслах, включая льняное (высокое содержание), соевое, каноловое (менее насыщенное). Меньшее количество n‑3 ПНЖК содержится в морепродуктах в виде длинноцепочечных ЖК (20-22 атома углерода) с ≥5 двойными связями. Основной источник – жирная рыба, например сельдь, лосось, скумбрия и сардины.
Все двойные связи в ПНЖК обычно находятся в цис-конфигурации, но в трансжирах одна или несколько двойных связей имеют транс-конфигурацию.
Решающее значение имело Фремингемское исследование (длительное когортное наблюдение), поскольку оно продемонстрировало, что уровень ОХС в крови – основной фактор развития ИБС. Установлено, что увеличение потребления НЖК (также пищевого холестерина, хотя и в меньшей степени) ассоциировано с ростом уровня ОХС в крови. Полученные данные трактовались как доказательства того, что НЖК являются этиологическим фактором ИБС.
Исследование Seven Countries study, проведенное в 15 областях 7 европейских стран, поддержало данную гипотезу. Его результаты подтвердили наличие сильной корреляционной связи между потреблением НЖК и смертностью от ИБС. В отличие от НЖК, ПНЖК снижали уровень ОХС. Эти данные привели к следующему выводу: замена НЖК на ПНЖК должна помочь предотвратить заболевание.
Такое предположение изучалось в нескольких масштабных рандомизированных контролированных исследованиях (РКИ). Их результаты трактовались, как правило, так: риск ИБС может быть снижен посредством частичной замены НЖК на ПНЖК.
Полученные обобщенные доказательства привели к появлению мнения о том, что избыточное потребление НЖК имеет большое значение в развитии ИБС. Данное утверждение получило повсеместное распространение с 1974 г. Однако универсальные подтверждения этой теории так и не появились.
Действительно, несколько ученых утверждали, что указанная гипотеза не соответствует имеющимся доказательствам. Например, Temple заявил, что эпидемиологические данные подтверждают доминирующую роль в развитии ИБС рафинированных углеводов, а не НЖК.
Колебания маятника: гипотеза НЖК-ИБС начинает разваливаться
Постоянно появлялись значительные трещины в гипотезе НЖК-ИБС. Многие когортные исследования, опубликованные после 1990 г., предоставили информацию о взаимосвязи пищевого рациона и риска ИБС. Метаанализ когортных исследований подтвердил, что потребление НЖК имеет слабую статистически недостоверную взаимосвязь с риском ИБС (для ИБС в целом: относительный риск (ОР) 1,06; 95% доверительный интервал (ДИ) 0,95-1,17; для смертности от ИБС: ОР 1,15; 95% ДИ 0,97-1,36) при сравнении пограничных квартилей.
Следует учитывать вероятность, обусловленную методологическими ошибками, что истинная взаимосвязь может быть сильнее, чем это указано в когортных исследованиях.
Однако данная вероятность чрезвычайно мала, о чем свидетельствуют результаты когортных исследований, показавших наличие более значимого статистически достоверного влияния других компонентов пищевого рациона на риск ИБС.
Например, метаанализ когортных исследований зафиксировал значительную положительную взаимосвязь между трансжирами и риском ИБС, а также достоверную отрицательную связь между употреблением рыбы, пищевых волокон злаковых, фруктов и овощей.
Сравнение пограничных значений квартилей подтвердило, что каждый из этих компонентов пищевого рациона повышает или снижает риск ИБС примерно на 15-20%, тогда как высокое потребление НЖК оказывает менее значимое влияние.
Эти сравнения продемонстрировали, во‑первых, что в когортных исследованиях сообщается о слабой связи между НЖК и ИБС, которая не может быть объяснена методологическими ошибками, а во‑вторых, что НЖК менее связаны с ИБС по сравнению с другими компонентами пищевого рациона.
Спустя несколько лет после того, как гипотеза НЖК-ИБС получила широкое распространение, было осознано, что взаимосвязь между НЖК, уровнем липидов в крови и риском ИБС намного сложнее, чем ранее представлялось. К концу 1970-х гг. появились данные о непосредственной связи ХС липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) с риском ИБС и обратной зависимости между ХС липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и ИБС.
Самым сильным индикатором риска оказалось соотношение ОХС / ХС ЛПВП. Частичная замена НЖК на ПНЖК снижала уровень ХС ЛПНП, но не сопровождалась увеличением уровня ХС ЛПВП. В результате изменение соотношения ОХС / ХС ЛПВП должно было бы привести к снижению риска ИБС.
Доказательства, подтверждающие данный факт, получены в когортных исследованиях: снижение уровня НЖК на 5% в сочетании с увеличением потребления линолевой кислоты (преимущественно ПНЖК) на 5% ассоциировалось со снижением риска ИБС (для ИБС в целом: ОР 0,91; 95% ДИ 0,87-0,96; для смертности от ИБС: ОР 0,87; 95% ДИ 0,82-0,94). Эта теория анализировалась в различных РКИ, в которых НЖК частично заменялись ПНЖК. Как указывалось ранее, результаты рассматриваемых РКИ преимущественно трактовались как снижение риска ИБС посредством этих диетических манипуляций.
Данная интерпретация доказательств различного уровня относительно взаимосвязи между потреблением НЖК и ПНЖК, уровнем липидов в крови и риском ИБС в настоящее время поддерживается многими авторитетными учеными.
Однако в последние годы появились разногласия в отношении толкования результатов РКИ, направленных на предотвращение ИБС посредством снижения уровня ОХС. Hamley утверждает, что замещение НЖК на ПНЖК не приводит к снижению риска ИБС.
Он полагает, что результаты РКИ неверно трактовались из-за включения недостаточно контролируемых исследований. Ramsden и соавт. пришли к такому же выводу.
Утверждение о том, что возникновение ИБС можно предупредить посредством замещения НЖК на ПНЖК для снижения соотношения ОХС / ХС ЛПВП, остается в настоящее время дискутабельным. Недавний повторный анализ указанных РКИ подтвердил сомнения в отношении предположения НЖК-ИБС.
Гипотеза НЖК-ИБС получила широкое распространение после того, как доказательства достигли критической массы. В настоящее время роли изменились: данные свидетельствуют о том, что НЖК имеют лишь незначительное значение в развитии ИБС.
Назад в будущее: возвращение гипотезы, связывающей рафинированные углеводы, сахар и пищевые волокна с ИБС
В то же время, когда возникли значительные несоответствия в гипотезе НЖК-ИБС, появились другие доказательства, раскрывающие значимую роль рафинированных углеводов, сахара, цельного зерна, пищевых волокон в развитии ИБС. Проведены сравнения влияния углеводов и НЖК на риск ИБС.
В метаанализе когортных исследований утверждается, что уменьшение применения НЖК на 5% в сочетании с 5% увеличением потребления углеводов оказывает незначительное влияние на риск ИБС. Отношение рисков (ОтР) для коронарных событий составило 1,07 (95% ДИ 1,01-1,14), для коронарной смерти – 0,96 (95% ДИ 0,82-1,13). Эти результаты согласуются с данными экспериментальных исследований. Замена пищевых НЖК на углеводы снижает уровень ОХС, ХС ЛПНП, ХС ЛПВП, что влечет за собой незначительное изменение соотношения ОХС / ХС ЛПВП. Это, по прогнозам, не окажет значительного влияния на риск ИБС.
Однако замена пищевых НЖК на углеводы обусловит увеличение уровня триглицеридов в крови и может несколько повышать этот риск.
К сожалению, приведенные данные достаточно сложно интерпретировать, так как углеводы в этих исследованиях, вероятно, поступали из различных источников, включая сахар, очищенные злаки и цельное зерно. Поскольку большинство углеводов в рационах жителей Северной Америки и Европы представлено рафинированными углеводами, вышеупомянутый вывод в основном является отражением именно их влияния.
Поэтому мы можем с полным основанием утверждать, что данные исследования демонстрируют сопоставимое воздействие углеводов на риск ИБС, как и НЖК (увеличивают риск на несколько процентов); в большей мере за это ответственны рафинированные углеводы.
Отмечается практически полное отсутствие доказательной базы, основанной на результатах РКИ, в отношении влияния замены пищевых жиров на углеводы на заболеваемость ИБС. Инициатива «Здоровье женщины» проводилась в США с участием 49 тыс. постменопаузальных женщин. Экспериментальная диета предполагала уменьшение общего содержания жиров с 36 до 29% и увеличение потребления углеводов. Зафиксировано снижение содержания как НЖК, так и ПНЖК.
Отмечено незначительное изменение уровня липидов в крови. По истечении 8 лет наблюдения не зафиксировано уменьшения риска ИБС. Эта неудача по сокращению риска ИБС согласуется с отсутствием изменений уровня липидов в крови.
Поучительные данные получены в двух когортных исследованиях: Nurses’ Health Study и Health Professionals Follow-up Study.
Комбинированный анализ их результатов продемонстрировал, что поступление углеводов из рафинированных крахмалов и добавление сахара положительно ассоциировалось с риском ИБС (при сравнении пороговых квантилей: ОтР 1,10; 95% ДИ 1,00-1,21). Результаты также подтвердили протекторную взаимосвязь при приеме углеводов из цельного зерна (ОтР 0,90; 95% ДИ 0,83-0,98).
Подсчитано, что замещение 5% энергии, полученной из НЖК, эквивалентным количеством энергии из углеводов цельного зерна ассоциировано с 9% снижением риска ИБС (ОтР 0,91; 95% ДИ 0,85-0,98), тогда как замена НЖК углеводами из рафинированных крахмалов / сахаром не приводит к значительному снижению такого риска.
В подавляющем большинстве когортных исследований пищевые волокна злаковых обычно использовались в качестве суррогатного показателя потребления цельного зерна. Метаанализ когортных исследований показал, что пищевые волокна злаковых оказывают протекторное влияние на риск ИБС. Обобщенный показатель ОтР при увеличении потребления пищевых волокон злаковых на 7 г/сут составил 0,84 (95% ДИ 0,76-0,94). Подобная взаимосвязь отмечена в отношении нерастворимых волокон.
Данные исследования Nurses’ Health Study II (когортное наблюдение, проведенное с участием американских женщин) продемонстрировали, что медиана потребления зерновых в пограничных квантилях составила 3,1 и 8,8 г/сут. Различия (5,7 г/сут) были несколько выше у мужчин.
Таким образом, количество пищевых волокон злаковых, равное 7 г/сут (что составляет почти 62 г цельного зерна), отражает приблизительную разницу между пограничными квартилями потребления в Америке. Следовательно, такое количество цельного зерна может уменьшить риск ИБС примерно на 16%.
В толстом кишечнике содержится множество микроорганизмов, которые в целом принято называть микробиомом. Данные последних лет связывают дисбиоз (нарушение баланса в микробиоме) с различными заболеваниями, включая сердечно-сосудистую патологию.
Предложены возможные механизмы, посредством которых аномальное функционирование микробиома может сыграть значимую роль в этиологии сердечно-сосудистых заболеваний. Пищевые волокна влияют на микробиом, что и может быть тем самым механизмом, посредством которого пищевые волокна оказывают протекторное воздействие в отношении ИБС. Проведено большое количество исследований, изучавших взаимосвязь между приемом сахара, напитков, содержащих сахар (НСС), и ИБС. Метаанализ когортных исследований подтвердил, что потребление НСС ассоциировано с возрастанием риска ИБС. Констатировано увеличение риска инфаркта миокарда на 22% при ежедневном приеме одной дополнительной порции этих продуктов (ОР 1,22; 95% ДИ 1,14-1,30). Приведенные данные согласуются с результатами РКИ, в которых зафиксировано повышение уровня артериального давления и возрастание концентрации триглицеридов, ОХС и ХС ЛПНП при употреблении сахара.
Таким образом, замена приема НЖК на рафинированные крахмалы незначительно влияет на риск ИБС. Однако потребление дополнительного количества сахара, особенно НСС, может оказывать более значимое влияние на риск, чем НЖК или рафинированные крахмалы. Если же НЖК заменяются цельным зерном, то риск ИБС уменьшается.
Тем не менее существует неопределенность в отношении абсолютной и относительной значимости перечисленных компонентов пищевого рациона. Отмечается увеличение количества экспертных мнений, поддерживающих данные выводы.
Выводы
Ключевые положения, сформулированные в обзоре, представлены в таблице.
Теперь становится ясно, что роль НЖК в развитии ИБС была сильно преувеличена. До 1980-х гг. отмечалось увеличение количества данных, подтверждающих, что высокое потребление НЖК приводит к росту ОХС и возникновению ИБС.
Однако доказательства, которые неуклонно накапливались с 1990-х гг., свидетельствуют, что НЖК имеют несколько меньшее значение в развитии ИБС.
В результатах многочисленных когортных исследований представлены убедительные доказательства того, что НЖК менее взаимосвязаны с риском ИСБ по сравнению с другими диетическими факторами, включая трансжиры (увеличивают риск), а также рыбу, фрукты и овощи (уменьшают риск).
Вера в то, что снижение потребления НЖК является ключевым в коррекции диеты с целью профилактики ИБС, заставила миллионы людей увеличить потребление углеводов, особенно рафинированных.
К сожалению, данная модификация диеты оказала негативное влияние на соотношение ОХС / ХС ЛПВП и, следовательно, не повлияла на риск ИБС. Уменьшение потребления НЖК в сочетании с увеличением приема ПНЖК может сократить риск ИБС, но даже это утверждение ставится под сомнение.
Все больше данных доказательной медицины подтверждают тот факт, что рафинированные углеводы, особенно НСС, связаны с риском ИБС. И наоборот, цельное зерно оказывает защитную роль.
Дополнительный прием 1-2 порций этих продуктов в сутки увеличивает (при употреблении рафинированных углеводов / НСС) или уменьшает риск (при приеме цельного зерна) примерно на 10-20%, что аналогично силе связи между трансжирами, рыбой, фруктами и овощами. Многие когортные исследования определяли количество потребляемых пищевых волокон, а не цельного зерна. Вероятно, цельное зерно содержит, помимо волокон, большое количество субстанций, оказывающих протекторное действие в отношении ИБС.
Статья печатается в сокращении.
Temple N. J. Fat, Sugar, Whole Grains and Heart Disease:
50 Years of Confusion. Nutrients 2018, 10, 39; doi: 10.3390/nu10010039
Перевела с англ. Татьяна Можина
Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 5 (426), березень 2018 р.