Результат диеты зависит не только от того, что есть, но и когда есть

Израильские ученые из института Вайцмана выяснили, что наши биологические часы влияют на процесс пищеварение и на интенсивность окисления в митохондриях, органеллах обеспечивающих энергией наши клетки. Эксперты по молекулярной биологии исследовали связь между режимом питания и циркадными ритмами нашего организма, то есть изменения в интенсивности метаболических процессов в зависимости от времени суток. Как выяснилось, недостаточно просто придерживаться конкретного рациона, более того, это зачастую может быть неэффективно, так как влияние продуктов на наш организм зависит не только от того, что мы употребляем, но и от того, когда именно.

По словам доктора Гада Ашера, возглавляющего научную команду, космические условия планеты Земля, при которых сутки длятся двадцать четыре часа, привели к тому, что в ходе эволюции сформировались биологические часы, которые есть в любом живом организме, следовательно и у людей. И они отмеривают время независимо от внешних факторов и раздражителей. Эти био-часы играют главную роль в управлении ритмами сна, активности, питания, обмена веществ в двадцатичетырехчасовом суточном цикле. Иными словами это дневной график, задающий распорядок дня, говорящий организму о том, что его ждет и позволяющий подготовиться к взаимодействию с окружающей средой наилучшим образом.

Практически, все процессы, связанные с обменом веществ в нашем организме, протекают в суточном цикле. Это работает как на соматическом уровне (уровень глюкозы в крови, давление, гормоны), так и на молекулярном — ферменты и биоактивные вещества влияющие на процессы, связанные с метаболизмом, имеют один суточный пик. Из-за этого нарушение суточного ритма и несоответствие активности биологическим часам приводят к нарушению важных биологических процессов. Например, люди, работающие на сменах, не соответствующих их циркадному ритму, чаще других страдают от ожирения, метаболического синдрома, болезней сердечно-сосудистой системы или больезнью сахарного диабета второго типа.

Исследования биологических часов

Ученые проверяли, как биологические часы влияют на метаболизм на клеточно-молекулярном уровне, в особенности, на продуцирование энергии в клетках и ее потребление. Наша «клеточная энергетическая станция», митохондрия, на протяжении суток накапливает молекулы, служащие топливом для выработки значительных объемов энергии. Как выяснилось, 40% необходимых митохондриям молекулярных субстратов, аккумулируются в зависимости от того же суточного цикла. Эксперименты проводились на лабораторных крысах, которые активны ночью и спят днем. При этом подавляющая часть энергетических белков накапливалась в митохондриях на протяжении первых четырех часов после наступления рассвета. Многие из этих веществ — жизненно важные для деятельности организма ферменты, задающие ритм биохимическим реакциям в митохондриях.

Например, важный фермент, управляющий процессом превращения глюкозы в энергию, появляется в митохондрии в 4 часа утра. Можно предположить, что переработка сахаров в энергию в организме достигает пика именно в это время суток. Исследователи сделали попытку подтвердить этот вывод экспериментальным способом и, обеспечив организм крысы углеводородами (сахаром) именно в это время, выяснили, что его переработка действительно оказалась максимальной по сравнению с любым другим временем суток.

В то же время было установлено, что мембранный протеин, отвечающий за прохождение в митохондрию жирных кислот, появляется в клетках ближе к 6 часам вечера. И действительно, снабдив крыс жирными кислотами именно в эти часы, ученые увидели, что они наилучшим образом усваиваются. При этом у крыс с генетическими мутациями, которые меняют работу «биологических часов», не было подобных пиков активности митохондриальных ферментов, и процессы расщепления сахара и жиров проходили равномерно на всем протяжении суток.

Это открытие является важным фактом для диетологов. Ведь, если расшифровать работу биологических часов и определить пики усваивания различных веществ в нашем организме, диету можно сделать более эффективной. Кроме того, это может значить, что биологические часы могут влиять на процесс метаболизма и косвенно, пробуждая чувство голода именно в те моменты, когда организму по расписанию пора запасаться энергией. Мы, постоянно приглушая голод, можем подавлять работу биологических ритмов и не замечать, когда именно следует питаться с точки зрения физиологии организма.

Эти исследования помогут изучить, когда именно нужно есть те или иные продукты, чтобы они наиболее эффективно усваивались и расщеплялись в нашем организме. Также ученые подметили, что подопытные животные, которые едят только ночью, во время естественной активности их организма, а не всегда, когда им захочется, получали то же самое количество калорий, но при этом содержание жиров в их печени было в два раза ниже. Иными словами, результат зависит не только от того, что есть, но и когда есть. Если мы будем знать естественное время нашей физической активности, то, возможно, сможем использовать съеденное наиболее полезным и здоровым образом.