В 1970-е годы премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер заработала печальную известность, прекратив бесплатную выдачу молока школьникам от 7 до 11 лет. Это вызвало общественный гнев и привело к массовым уличным протестам. Затем эмоции поутихли и популярность молока стала постепенно сходить на нет, содержание жира в нем уменьшилось, и продажи снизились.
Молоко представляет собой сочетание целого ряда ингредиентов. Это ценный источник белка (3%) и калорий при максимальном содержании в основном насыщенных жиров в 2–3%, а также многих других нутриентов, к примеру кальция.
Когда я был молод, коровье молоко считалось жизненно необходимым для развития детей и самым натуральным и здоровым из возможных продуктов. Полвека назад учителя в моей школе следили, чтобы ученики пили его, даже если в жаркие деньки оно приобретало довольно-таки сильный запах. Молоко было первой пищей, касавшейся губ родившегося человека, а для большинства — главным продуктом первого года жизни.
Но действительно ли молоко так полезно?
Когда люди осознали разницу между коровьим и материнским молоком, а также то, что человечество начало употреблять молоко всего 6000 лет тому назад, отношение к нему стало меняться. Появлялось все больше и больше упоминаний о развитии аллергических реакций и непереносимости лактозы, и доверие к коровьему молоку стало ослабевать. Негативные отклики в прессе о некоторых жирах в составе нашего рациона только ускорили падение популярности молока: его стали заменять такими продуктами, как соя, а с недавнего времени — миндальным молоком.
Но правы ли мы, отказываясь от коровьего молока?
В 1980-х годах, когда молочная промышленность получала сильную поддержку от властей, влиятельное эпидемиологическое исследование, о котором мы уже упоминали (Китайское исследование), представило общественности сравнительные данные по каждому из сельских регионов Китая, собранные десятилетием ранее, относительно текущих показателей по более 50 заболеваниям. Руководитель проекта Колин Кэмпбелл сообщил о сильной и значимой корреляции между потреблением молока и высоким артериальным давлением. Он пришел к выводу, что всем поголовно следует исключить из употребления молочные продукты. А заявления об их пользе продиктованы интересами коррумпированных кругов.
Однако почему-то не был учтен тот факт, что жители 62 из 65 исследованных округов вообще не употребляли молочных продуктов, а жители трех оставшихся регионов, которые ели молочку и страдали от высокого давления, скорее являлись исключением. Все обследованные регионы находились на севере страны, близ границы с Монголией и Казахстаном, в областях, очень сильно отличающихся по климату, образу жизни и пищевым привычкам от центральной части Китая. И это снова возвращает нас к проблеме с наблюдательными данными многих аналогичных исследований, на которые в основном опирались все наши знания о факторах риска — подобные результаты могут приводить к ложным выводам. В приведенном случае высокое артериальное давление могло быть вызвано избыточным весом, высоким потреблением натрия, недостатком овощей и даже сильным отличием в строении генома населения на севере Китая, употребляющего в пищу молоко.
В рамках исследования было собрано столько фактического материала, что ученые смогли найти тысячи корреляций между разнообразными заболеваниями и ингредиентами рациона. С учетом того, что по определению частота появления ошибок равна 1:20, многие из упомянутых корреляций могли оказаться ложными просто по случайности. Еще один пугающий аргумент Кэмпбелла состоял в том, что молочный белок казеин в больших дозах способен вызывать рак печени у подопытных животных. Позднее сообщалось, что аналогичный эксперимент с белком неживотного происхождения дал такие же результаты, . Ясно, что какое бы молоко ни употребляли китайские селяне (чаще всего сброженное молоко яка), оно, конечно же, не было тем молоком (подвергнутым обработке, пастеризованным и охлажденным), которое привыкли пить на Западе. А кроме того, выводы ученых ставят вопрос шире: почему жители всех остальных 62 регионов Китая вообще не употребляли молока?
Когда люди перешли к аграрному труду, как гласит каноническая история, нашим генам не хватило времени, чтобы модифицировать наши организмы и приспособить их к новым продуктам питания. Аграрная эпоха началась менее пятисот поколений назад — сравните с пятью тысячами с момента исхода из Африки и четвертью миллиона поколений селекции и усовершенствований с той поры, как мы оставили позади обезьян. Так что современное постаграрное общество — лишь маленький шаг на тропе эволюции. Совершенно недостаточно для того, чтобы измениться, не правда ли?
Именно так все и думали, пока не были проведены исследования потребления молока, которые повлияли на понимание скорости трансформации в наших организмах. Всего 35% населения планеты способны выпить 250 мл молока, не ощутив недомогания. Это более 90% жителей северной и около 40% южной Европы. И проблема как раз не в тех 65% людей, которые не могут пить молоко, а в тех, кто может, в этих людях, которые успешно мутировали, видимо, всего за 200 поколений и распространились по миру. Самая ранняя из обнаруженных до сегодняшнего дня мутаций молочных генов была найдена в генах ДНК останков человека, родившегося 6500 лет тому назад.
При помощи лактобацилл в теле детей вырабатывается энзим лактаза, которая расщепляет лактозу материнского молока. Выработка лактазы прекращается, когда дети переходят на твердую пищу. Это значит, что они больше не способны усваивать лактозу, представляющую собой комбинацию глюкозы и галактозы — сахаров с жесткими химическими связями. Лактозу находят только в молоке животных, это замечательный источник жиров, сахаров и белков, а также витаминов, например витамина D, она вносит вклад в развитие мозга и усвоение кальция (и укрепления костей). Древние скотоводы нынешней Турции (или, по другим данным, Польши) первыми обнаружили, что коровье молоко в виде сыра и йогурта можно спокойно употреблять, не рискуя страдать потом тошнотой или рвотой. Упомянутые продукты изготавливались путем сбраживания при помощи лактобацилл, которые, как мы уже знаем, в отличие от людей — их хозяев — обладают способностью расщеплять лактозу.
Так скотоводы, эти новоявленные мутанты, смогли пить молоко, получать из него белок и энергию, что давало им преимущество, а также стимулировало увеличивать и расширять численность стад и кочевать на большие расстояния. Неиссякаемый источник сырого молока (коровы) и случайно проявившаяся у кочевников мутация, должно быть, и стали тем кардинальным преимуществом с точки зрения выживаемости, которое привело к быстрому распространению гена среди населения, мигрирующего с Ближнего Востока на север и запад. По оценкам, для столь масштабных изменений человеческого генома понадобилось 18%-ное повышение коэффициента рождаемости. А жители европейского севера или их дети, которых не затронула лактазная мутация, выживали реже и реже воспроизводили потомство. Никто в точности не знает почему.
Молоко повышало выживаемость, избавляло от смерти слабых младенцев, страдающих острыми расстройствами пищеварения, возможно, спасало при засухах или ослабляло инфекции, вызванные грязной водой. Вероятно, молоко повышало рождаемость, потому что появилась возможность раньше отнимать детей от груди и, таким образом, приступать к следующему зачатию. Но каковы бы ни были причины, последствия лактазной мутации оказались значительными. Главные изменения затронули Европу, не столь значимые — Африку и Ближний Восток. Вот вам еще пример, как люди и их гены способны довольно быстро адаптироваться в эволюционном смысле к новым важным источникам пищи. Мутация позволила гену лактазы оставаться активным во взрослом возрасте.
Значение имеют и более тонкие эпигенетические изменения в наших генах (процесс их эффективной активации или деактивации как отклик на определенный рацион или окружающие условия). Такие изменения могут протекать в рамках нескольких поколений, приобретая затем постоянный характер. Сейчас я могу лишь предположить, что это могло привести к изменениям в гене лактазы; чуть больше уверенности в том, что не обошлось и без бактерий. Сырое молоко, то есть не подвергнутое обработке и не пастеризованное, является богатым источником нутриентов, необходимых для жизнедеятельности самых разных микробов: от полезных лактобацилл и бифидобактерий до нескольких болезнетворных видов, а также многих других, функции которых пока нам неизвестны. Сырое молоко можно пить просто так или делать из него традиционные непастеризованные сыры.
Первые потребители молока, вероятно, получили конкурентное преимущество не только в виде очевидной пользы от белка и калорий, но и за счет возможности расширить состав микробиоты, которая, в свою очередь, благотворно влияла на их здоровье и иммунитет. Неудачу с генными мутациями в остальной части мира объяснить сложнее, особенно для Восточной Азии, где нужный ген есть менее чем у 1% китайцев. Возможно, тут играют роль такие факторы, как жаркий климат, отчего сырое молоко портится быстрее, чем его успевают выпить, что приводит к инфекционным заболеваниям. Данная климатическая теория не объясняет, как сумели адаптироваться любители молока и крови — народность масаи, так что этот факт пока остается исторической загадкой.
Другая странность состоит в том, что 10% жителей Северной Европы, не сумев мутировать, имеют лактазную недостаточность, но тем не менее способны выпить стакан молока без видимых симптомов. А у других, имеющих мутацию гена лактазы, обнаруживается непереносимость лактозы. Как это объяснить?
Непереносимость лактозы теперь не редкость. Те, у кого она есть, страдают метеоризмом, желудочными коликами, болями и диареей при употреблении молока и молочных продуктов. В таких странах, как США, со смешанным генетическим пулом из Европы, Азии и Африки, она встречается особенно часто — предположительно до 40 миллионов людей страдают ею, согласно данным некоторых промоушен-сайтов. Правда заключается в том, что это состояние не подлежит легкой и точной диагностике, так что истинные показатели неизвестны.
В Великобритании 20% людей сообщают о тошноте и вздутии живота после стакана молока, хотя менее трети из них имеют убедительные признаки болезни или проходили соответствующие тесты. Но не будем забывать: каждый пятый человек, получавший плацебо во время испытаний лекарств, сообщал о желудочных расстройствах. Большинство симптомов слабо коррелирует с отсутствием гена лактазы или с результатами теста, который подразумевает употребление 50 г лактозы, а затем измерение уровня глюкозы в крови. Неудивительно, что многие врачи не принимают в расчет большинство случаев лактазной недостаточности из-за влияния психологического фактора. Независимо от генетического статуса или отсутствия положительных результатов испытаний, можно сказать, что у многих людей наблюдается непереносимость лактозы. Часто эти люди без всякой нужды отказываются от всех молочных продуктов, что ведет к дефициту кальция и витамина D, особенно у детей.
Мы в основном уделяли внимание проблемам усвоения углеводов молока (лактозы), но белковый компонент также играет свою роль, особенно как причина аллергий. Одна компания из Австралии обнаружила и исследовала легкие генетические отличия в белке молока — казеине. Генетическая модификация коров с целью получения разных типов молока (к примеру, сортов с пониженной жирностью) — вещь не новая. Большая часть белка в коровьем молоке содержится в форме казеина A1. Однако для людей, не воспринимающих обычное молоко, теперь выпускается молоко с казеином А2 от специальных генетически модифицированных коров. Я думаю, что все это лишь сместит фокус проблемы, однако поживем — увидим.
Дженни и Мэри — однояйцевые сорокалетние близнецы из Суиндона на юго-западе Англии. Обе они в детстве спокойно пили молоко, а став взрослыми, начали добавлять его в чай и кофе. Потом, когда сестрам исполнилось по 35 лет, Мэри, болезненно пережив развод и вернувшись из поездки в Индию, начала испытывать проблемы с пищеварением. Постоянные боли в желудке не давали ей спать по ночам, начались периодические сильные приступы диареи. Это продолжалось несколько лет, прежде чем Мэри обратилась к семейному доктору, а тот направил ее к психологу.
В рамках стандартных генетических тестов, которые мы проводили на всех своих близнецах, проверены все 500 тысяч или около того вариаций 20 тысяч генов сестер. Помимо подтверждения их идентичности, мы обнаружили, что у Мэри, как и у Дженни, в отличие от большинства европейцев, не было мутации гена лактазы на хромосоме 2. Этим, возможно, объяснялись проблемы Мэри: ей следовало избегать молока. Когда она так и поступила, все симптомы, к ее удивлению, прекратились через две недели.
Эта рекомендация, хотя и дала замечательные результаты для Мэри, все же не объясняла, почему ранее она не испытывала никаких проблем или почему ее сестра-близнец при том же наборе генов и том же рационе никаких симптомов не отмечала. И снова-таки можно призвать к ответу микробиоту. Исследования других пациентов с непереносимостью лактозы продемонстрировали такую же вариативную реакцию на молоко. Однако после получения пациентами с постоянными проблемами в течение двух месяцев пребиотика GOS (галактоолигосахарид), который переваривается только в толстом кишечнике, ситуация с кишечной микробиотой резко изменилась в положительную сторону по сравнению с теми, кто получал плацебо.
Уже позже Мэри припомнила, что в конце поездки в Индию перенесла сильную желудочную инфекцию, и ей понадобилось несколько курсов длительного приема антибиотиков широкого спектра действия. Эти мощные лекарственные средства, должно быть, изменили и сократили разнообразие ее кишечных микробов, так что выжившие их виды не сумели справиться с функцией расщепления лактозы, что и привело к появлению общераспространенных симптомов.
Итак, незначительные отличия в индивидуальном составе кишечных микробов способны определять реакцию на молоко даже у людей с одинаковыми генами. А еще эти отличия влияют на наше отношение ко многим другим продуктам.
Всем нам в детстве твердили: пей молоко, чтобы вырасти большим и здоровым. Если мы взглянем на генетическую карту мира и выделим цветом страны, где есть мутация гена лактазы, позволяющая пить молоко, то увидим четкую связь с ростом людей. У большинства жителей Южной Европы имеют место лактазная недостаточность и небольшой рост, хотя среди них есть носители мутации гена лактазы высокого роста. Однако, как нам известно, простое выявление взаимосвязи не означает, что молоко — причина большого роста: возможно, это маркер чего-то еще, к примеру благосостояния или в целом хорошего питания.
Я ростом примерно 1 м 80 см. Мой отец был ростом примерно 1 м 65 см, а его отец родом из России всего 1 м 60 см — итак, за четыре поколения рост увеличился почти на 20 см. Эта тенденция может, конечно, дать повод для шуток, но в ней нет ничего необычного. Раньше я часто чувствовал себя гигантом на фоне жителей Южной Европы (хотя голландцы явно бросали мне вызов).
Согласно нашим исследованиям с участием более 50 тысяч близнецов-европейцев, рост более чем на 80% определяется наследственностью (то есть 80% различий между людьми зависят от генов). Позже, изучив 250 тысяч человек, мы и еще более шести десятков исследовательских групп выявили свыше 697 генов, достоверно влияющих на рост, показав, что тысячи генов, каждый из которых имеет ничтожное влияние, возможно, более чем на четверть определяют наш рост.
Итак, исходя из этого факта и традиционных генетических взглядов, можно предположить, что рост почти не зависит от факторов образа жизни, к примеру от потребления молока. И все же, если внимательно изучить историю вопроса, можно убедиться, что средний рост, эта «самая генетическая из человеческих черт», постоянно менялся. Пиковых значений он достиг в Средневековье, когда многие жители Европы, подобно Карлу Великому в 800 году от Рождества Христова, были ростом предположительно около 1 м 83 см. Потом в малый ледниковый период XVII века, когда люди начали перемещаться в промышленные центры — города, рост снова стал снижаться — французские «отверженные» в эпоху Французской революции были всего чуть выше 152,4 см. Потом люди снова начали расти, но не все одинаково — кто-то лучше, кто-то хуже. Сейчас титул самой высокой нации мира удерживают голландцы. Всего за четыре поколения, по данным национальной статистики и обследованиям призывников, им удалось прибавить в среднем 18 см.
Как такое возможно? Чтобы эволюция изменила геном, требуются сотни поколений, если только не произошла мутация, как в случае с геном лактазы. Это кажется маловероятным, потому что в подобном случае ученые бы уже ее выявили.
Всего шестьдесят лет тому назад самой высокой нацией в мире были американцы, а сегодня средний голландец имеет рост более 185,42 см — почти на 10 см выше своих американских соперников с их 175,76 см. Простое объяснение гласит, что голландцы любят молоко и пьют его больше американцев. Когда, приезжая в Нидерланды, я посещаю больницы и университеты, то вижу, что большинство голландских студентов за ланчем выпивают большой стакан молока.
Если охватить взором жителей планеты, которые пьют и которые не пьют молоко, с точки зрения мутации гена лактазы, то можно заметить четкую корреляцию между потреблением молока и показателями роста. Скандинавы и голландцы лидируют в обеих лигах. Потребление молока в Нидерландах в 1962 году составляло около 6 миллионов метрических тонн, достигнув пиковых значений в 1983 году (13,5 миллиона тонн). Затем оно стало медленно снижаться, однако по-прежнему держится на уровне 11 миллионов тонн. Голландцы до сих пор потребляют в два раза больше молочных продуктов на человека, чем американцы. Средний рост населения сегодня признается Всемирной организацией здравоохранения универсальным маркером здоровья и процветания нации.
В дни первых колоний США здоровые новобранцы были в среднем на 7,62 см выше и потребляли на 20% больше калорий, чем их сотоварищи (выше среднего уровня) в Англии, рост которых доходил всего до 162,56 см. А рекруты послереволюционного периода были еще крепче — по состоянию на 1800 год, они жили лет на десять дольше. До 1960-х годов полноценно питающиеся американцы были самой высокой нацией в мире, а потом внезапным и необъяснимым образом перестали расти (ну, как минимум вверх). В 1950-х годах потребление сахара и мяса начало увеличиваться, и такая тенденция наблюдалась вплоть до 1980-х годов, когда на смену мясу и овощам пришли жиры и сахара. Производство и потребление молочных продуктов в Америке неуклонно повышались в 1950–1960-е годы, утроившись с начала 1970-х — замечательное достижение! Однако из этих данных не понятно, что потребление молочных продуктов фактически достигло максимума в 1945 году и с тех пор постоянно снижалось, пока не упало до примерно половины от пиковых значений, особенно среди детей школьного возраста.
Если говорить о Соединенных Штатах, мог ли радикальный сдвиг от питья молока к поеданию плавленого сыра остановить рост американцев?
С течением времени многие американские дети, без сомнения, утратили готовый источник здоровых микробов и прочих питательных веществ, заменив их жирами. Пока остальной мир тянулся вверх, средние показатели роста американцев (не иммигрантов) оставались на прежнем уровне. Небольших изменений в потреблении кальция или витамина D, видимо, оказалось недостаточно, чтобы изменить ход событий, поэтому показатели переломов вследствие остеопороза в 1970-е годы достигли максимума.
В своей книге Identically Different («Одинаково разные») я высказывал мнение, что различия между конституцией американцев и европейцев могут объясняться разным жизненным опытом поколений, переживших две мировые войны. Первая половина XX века нанесла глубокие травмы многим жителям Европы. Массовые миграции населения, войны, эпидемии гриппа, неполноценное и скудное питание, порой настоящий голод были обычными явлениями, как, например, в Нидерландах во время печально известной «голодной зимы» 1944 года. Если взглянуть на изменения в росте, то заметна четкая корреляция с плохими условиями жизни поколений между 1900 и 1945 годами. Стрессовые условия вкупе с плохим питанием вызвали обратимые (эпигенетические) изменения генома: развивающийся плод получал сигнал расти быстрее, если хотел выжить.
Могли ли в этом процессе сыграть роль микробы и генетика?
Ранее мы отметили, что в сыром молоке много микробов и что сегодня мало кто его пьет из-за возможного риска инфицирования. Так на арену вышло пастеризованное молоко. Процесс пастеризации получил развитие в начале XX века как попытка устранить возбудителей таких заболеваний, как бруцеллез, листериоз и туберкулез, которые порой передаются с коровьим молоком. Кроме того, существенно снизилось число редких, но значимых возбудителей острых пищевых отравлений, например кишечной палочки E. сoli.
Чтобы убить вредоносных микробов, молоко подвергалось кратковременному нагреву до 72 °С в течение 15 секунд, затем быстро охлаждалось и разливалось в бутылки. Люди в подавляющем большинстве полагают, что свежее пастеризованное молоко абсолютно стерильно. Однако новые методы генетических исследований показали: кое-кто все же выживает. Процесс нагрева убивает только термочувствительные бактерии, но многие бактерии устойчивы к нагреву. Даже потенциально опасные термочувствительные бактерии погибают не все — просто их остается меньше. На самом деле микробный состав сырого и пастеризованного молока одинаков (удивительно, не правда ли?) и состоит из более 24 различных семейств бактерий, включая наших друзей лактобацилл, Prevotella и Bacteroides, а также многих других видов, влияющих на наше здоровье. Итак, хотя в пастеризованном молоке гораздо меньше микробов, все же и оно воздействует на нас через кишечную микробиоту.
Кошки не похожи на людей, но вот что интересно: согласно классическому исследованию, проведенному в 1936 году Фрэнсисом Поттенджером, наши мурчащие друзья, получавшие сырое молоко, жили дольше, и этот эффект держался несколько поколений по сравнению с теми, кому наливали молоко из бутылок. Вот вам отличная иллюстрация пользы живых микробов.
Впервые познакомившись с Тиной и Трейси в Лондоне во время проекта с участием близнецов, я сначала не поверил, когда они сообщили, что не являются однояйцевыми близнецами. Это были 24-летние блондинки из Уэльса, только Трейси была на 11,5 см ниже сестры, рост которой составлял 165 см. Мать говорила им (и это довольно распространенная ошибка), что медсестра определила две плаценты, и значит, они неидентичные. Но идентичными были и лица сестер, и выражения этих лиц, и, узнав, что в детстве подружки часто их путали, я избавился от последних сомнений об их идентичности не в последнюю очередь потому, что треть однояйцевых близнецов имеют отдельные плаценты. Мое заключение подтвердилось, когда анализ ДНК показал стопроцентное совпадение.
Близнецы всегда ели одни и те же продукты и в одинаковых количествах, а в раннем детстве даже рост их был одинаков. По их мнению, отличия начали проявляться, когда Трейси было восемь и у нее внезапно диагностировали редкую форму заболевания суставов — ювенильный ревматоидный артрит. Это состояние сопровождалось болезненными опухолями коленей и эпизодическими лихорадками. Трейси вспоминает, как отвратительно себя чувствовала, помнит регулярные посещения врача и постоянное утомление. Ей назначили антивоспалительные препараты, понемногу состояние суставов улучшилось, и к 14 годам боли и недомогание исчезли, однако она так и не смогла догнать сестру в росте.
Ясно, что Трейси ниже сестры по многим причинам — к примеру, несколько месяцев она принимала кортикостероиды, которые могли оказать свое воздействие, пусть даже временное. Другой, более вероятный фактор — длительный воспалительный процесс: организм решил уничтожить в суставах тех, кого посчитал «злоумышленниками» (развилась так называемая аутоиммунная реакция). По словам моих пациентов, ощущение при таком воспалении похоже на грипп в легкой форме — отсюда и утомляемость у Трейси. Еще один побочный эффект воспаления и повышенной готовности защитных систем организма — это разрушения, причиненные кишечной микробиоте. Исследования выявили четкие отличия в микробиотах пациентов на ранних стадиях ревматоидного артрита, которые невозможно объяснить действием лекарств или изменениями в питании. Главный из обнаруженных микробов (Prevotella) в условиях воспаления, похоже, процветает и вытесняет прочих, обычных обитателей (например, Bacteroidetes). Поэтому отставание в росте у Трейси вполне могло быть обусловлено изменениями кишечной микробиоты — мы уже знаем, что стерильные мыши не могут нормально расти, даже если давать им корм в избытке. Измененные микробы также могли посылать сигналы в иммунную систему, которая посчитала, что ее атакуют, и остановила рост организма.
Таким образом, перемены в рационе и соответствующие изменения в микробиоте могли повлиять на рост населения — так голландцы перегнали американцев. Усиленное потребление лекарственных препаратов и антибиотиков тоже могло сыграть свою роль. Но это обсудим позже.
Итак, человек пил материнское молоко миллионы лет, в общем, без особого вреда, а потом, несколько тысяч лет тому назад, многие представители нашего рода приспособились потреблять близкое по составу коровье молоко. Антиреклама коровьего молока оказалась сильна, нас пугали страшилками о жирах, которые в нем содержатся, различных аллергиях и непереносимости. Однако, как бы то ни было, факты по-прежнему дают основания предполагать, что большинству людей потребление молока, йогурта и сыра как минимум не вредит и даже приносит некоторую пользу. И похоже, что чем натуральнее продукт и чем меньше над ним поколдовали, тем лучше.