Если глюкоза вызывает ожирение и метаболический синдром за счет превращения во фруктозу, то возникает вопрос: не могут ли и другие углеводы вести себя так же? Однако не следует ожидать, что все углеводы в одинаковой степени обладают способностью превращаться во фруктозу. Поскольку полиольный путь активируется высокой концентрацией глюкозы, запускать этот процесс могут только те углеводы, которые за счет метаболизма расщепляются до глюкозы.

Разницу в способности углеводов повышать уровень содержания глюкозы в крови измеряют с помощью так называемого гликемического индекса. Гликемический индекс определенной пищи является численной величиной, отражающей ее способность повышать концентрацию глюкозы в крови через два часа после приема пищи. Гликемический индекс чистой глюкозы равен 100, а гликемический индекс продуктов, не вызывающих повышения глюкозы в крови, принято считать равным нулю. Продукты, быстро высвобождающие глюкозу после их переваривания – продукты с гликемическим индексом 70 и выше, называются высокогликемической пищей[20]. Самыми известными высокогликемическими продуктами являются хлеб (особенно белый), рис (особенно белый рис), картофель (и обычный, и сладкий), а также каши из злаков, чипсы и крекеры.

Вероятно, вы уже слышали термин «высокогликемическая пища», так как ее связь с ожирением и метаболическим синдромом является общепризнанной уже десятки лет. (Это тот тип углеводов, который в первую очередь ограничивают при назначении низкоуглеводной диеты.) Наши исследования позволяют утверждать, что эти пищевые продукты могут вызывать ожирение за счет стимуляции продукции фруктозы. Однако такой взгляд отличается от мнения, выраженного в литературе. Большинство специалистов считают, что еда с высоким гликемическим индексом вызывает ожирение за счет стимуляции секреции инсулина, который, в свою очередь, стимулирует поглощение глюкозы различными тканями. Этот избыток глюкозы идет на синтез АТФ (то есть превращается в энергию) или запасается в виде гликогена или жира, что со временем и приводит к ожирению. Действительно, у многих страдающих ожирением людей обнаруживают в крови повышенную концентрацию инсулина.

Инсулиновая гипотеза была предложена как объяснение причины того, что сладкие безалкогольные напитки вызывают ожирение и метаболический синдром. Безалкогольные напитки обладают высоким гликемическим индексом, потому что содержат сахарозу или повышенные количества фруктозы, но и там и там, содержится вдобавок к фруктозе и значительное количество глюкозы. Само по себе потребление фруктозы не приводит к повышению уровня глюкозы крови, потому что фруктоза обладает низким гликемическим индексом (19), и к тому же фруктоза прямо не вызывает усиления секреции инсулина; это означает, что быстрое повышение концентрации глюкозы и инсулина после употребления сладких напитков является следствием высокого содержания в них глюкозы, а не фруктозы. Поэтому, согласно классической инсулиновой гипотезе, именно глюкоза, содержащаяся в напитках, ведет к ожирению.

Мы с Мигелем поняли, что можем провести эксперимент, который позволил бы выявить, что является виновником ожирения – глюкоза или фруктоза. Мы добавили сироп с повышенным содержанием фруктозы в рацион нормальных мышей и мышей, не способных метаболизировать фруктозу. (Так как мыши, не способные метаболизировать фруктозу, не любят сироп с повышенным содержанием фруктозы в отличие от нормальных мышей, нам пришлось давать им воду более насыщенную фруктозой, чтобы обеспечить эквивалентное потребление.) Как и ожидалось, у нормальных мышей, употреблявших сладкий напиток, развились ожирение и все симптомы метаболического синдрома. Напротив, мыши, не способные метаболизировать фруктозу, умеренно набирали вес и оставались здоровыми. В частности, у них не развивались инсулинорезистентность или ожирение печени, несмотря на такое же избыточное потребление напитка с фруктозой.

Таким образом, причина того, что сладкие безалкогольные напитки вызывают ожирение, заключается во фруктозе – вероятно, вследствие потребления содержащейся в воде фруктозы и образования фруктозы из глюкозы. Несмотря на то что фруктоза сама по себе не стимулирует секрецию инсулина, она по ходу своего метаболизма активирует переключение в режим выживания, что и приводит к развитию инсулинорезистентности. Это же, в свою очередь, приводит к хроническому повышению концентрации глюкозы и инсулина в крови. Таким образом, наблюдение было тем же: потребление напитка с высоким гликемическим индексом приводит к повышению концентрации глюкозы и инсулина и к ожирению, а высокогликемические углеводы (например, глюкоза) играют решающую роль в развитии метаболического синдрома. Однако эти заболевания возникают не от прямой стимуляции секреции инсулина глюкозой, но вследствие того, что часть глюкозы превращается во фруктозу. Причиной метаболического синдрома является фруктоза.

Причиной того, что углеводы вызывают ожирение и метаболический синдром, в первую очередь является их способность стимулировать продукцию фруктозы.

Почему толстеют от хлеба? Виной всему зарождение цивилизации

Помните теорию экономного гена Джима Нила и как две мутации, происшедшие в нашем далеком прошлом помогли нам выжить при недостатке еды, но стали причиной высокого риска ожирения в человеческой популяции? Возможно, есть еще и третий «экономный ген», играющий роль в возникновении эпидемии ожирения.

Первые земледельческие сообщества возникли на берегах Черного моря и на Ближнем Востоке приблизительно 10 000–12 000 лет назад. Археологические данные свидетельствуют о том, что первым окультуренным растением стал инжир (один из самых богатых пищевых источников фруктозы); вскоре после этого были окультурены ячмень и пшеница. Употребление в пищу этих злаков было затруднено тем, что содержащийся в них крахмал переваривается с большим трудом. В те времена организмы людей продуцировали очень мало амилазы[21], основного фермента, под действием которого крахмал расщепляется до глюкозы; амилаза содержалась исключительно в слюне. Однако приблизительно в это же время произошла мутация, которая привела к тому, что люди стали продуцировать вдвое, втрое и даже больше амилазы, и это позволило переваривать крахмал намного легче и быстрее. Это также привело к тому, что во рту стало образовываться больше глюкозы, а она порождала ощущение сладости и делала крахмал более привлекательным и вкусным.

Сегодня большая часть населения земледельческих обществ (около 70 %) обладают более высокой концентрацией амилазы в слюне благодаря той давней мутации в сравнении с меньшинством охотников-собирателей (около 30 %). Теоретически можно предположить, что для людей с более высокой концентрацией амилазы характерен более высокий риск развития ожирения вследствие более полного усвоения высокогликемических углеводов, но пока это не доказано, и требуются дальнейшие исследования.

Выработка фруктозы как стратегия выживания

Открытие того факта, что наш организм может вырабатывать фруктозу и ее количества достаточно, чтобы вызвать ожирение, стало для нас откровением. Этой возможности никто и никогда прежде не учитывал. Мы с Мигелем сразу же решили выяснить, как включается полиольный путь. В самом деле, нам пришло в голову, что и другие виды пищи могут в организме превращаться во фруктозу. Мы поняли, что и мы, и другие ученые, изучавшие сахар, видели только половину уравнения: сколько фруктозы мы потребляем. Вероятно, не