От борьбы с ожирением печени до изучения прополиса. Студенческий тур в ФИЦ питания и биотехнологии

Пища — незаменимое топливо для нашего организма. Как превратить ежедневный рацион из источника угроз в эффективное лекарство? Этим вопросом много лет занимаются сотрудники Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи. Какие инновационные продукты были разработаны в его стенах? Как специалисты ищут способы борьбы с жировой болезнью печени? Зачем изучать образцы прополиса из разных регионов страны? Что такое биоимпедансометрия? Об этом узнали участники студенческого тура в ФИЦ питания и биотехнологии, проведенного порталом «Научная Россия» 13 ноября: от славного прошлого до инноваций современности. 

С жизнью ФИЦ питания и биотехнологии, в прошлом году отметившего 95-летний юбилей, студентов познакомила ученый секретарь центра, кандидат медицинских наук Наталья Николаевна Денисова.

«Основные направления научной деятельности нашего центра — обеспечение населения оптимальным рациональным питанием, качество и безопасность пищевой продукции и установление различных фундаментальных научных законов действия пищи на организм человека. <…> ФИЦ питания и биотехнологии фактически представляет собой центр всей диетологической службы Российской Федерации», — подчеркнула Н.Н. Денисова. Она также подробно рассказала о лабораториях центра, его филиалах и специализированной диетологической клинике, где не только лечат больных, но и тестируют передовые научные разработки. Молодые люди узнали немало интересных фактов из истории центра. Например, известная система диет по Певзнеру (15 лечебных столов) была разработана именно в ФИЦ питания и биотехнологии и, хотя была составлена в начале прошлого века, до сих пор не утратила своей актуальности. Особым моментом в исторической части тура стало посещение мемориального кабинета основателя отечественной нутрициологии академика Алексея Алексеевича Покровского, возглавлявшего центр в прошлом веке. Здесь все сохранено в первозданном виде: так, на подоконнике все еще лежат теннисные ракетки, напоминающие о хобби выдающегося ученого.

От руководителя пресс-службы центра Натальи Николаевны Шехиревой студенты узнали о функциональной пищевой продукции, разработанной в ФИЦ питания и биотехнологии. В качестве доступной и вкусной альтернативы рыбе, которую дети часто не любят, ученые создали фруктовое пюре с добавлением ламинарии, специально выращенной в чистых условиях и содержащей те же важные для здоровья витамины и микроэлементы. Другая интересная инновация — безопасный и полезный аналог пальмового масла: олеогели на основе пчелиного воска. О разработке студенты узнали из беседы с ключевым автором технологии, ведущим научным сотрудником лаборатории пищевых биотехнологий и специализированных продуктов центра, кандидатом биологических наук Варужаном Амбарцумовичем Саркисяном. Предложенное его командой решение позволяет удалять из продуктов насыщенные жиры (один из факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний), заменяя их ненасыщенными, которым придается твердость за счет компонентов воска. Это дает возможность сохранить привычную консистенцию продукта. В свете возрастающей потребности в импортозамещении ученые центра уделяют особое внимание замене зарубежного пищевого сырья на отечественные разработки.

Знакомство с ФИЦ питания и биотехнологии продолжилось на встрече с научным руководителем центра академиком Виктором Александровичем Тутельяном. Выдающийся ученый рассказал гостям о биологически активных веществах — этой темой он занимается на протяжении многих лет.

«Мы стоим перед дилеммой: чтобы сохранять стройность, нам необходимо есть меньше, но для того чтобы получить в достаточном количестве все минорные компоненты пищи, нужно есть много, поскольку они растворены в матриксе продукта. Для решения этой проблемы и придумали витаминно-минеральные комплексы, позволяющие получить суточную дозу необходимых микронутриентов с одной капсулой или таблеткой. Другого пути нет: чрезмерное потребление пищи требует ежедневных тренировок, но современный темп жизни не позволяет этого делать», — сказал В.А. Тутельян. В беседе с ученым студенты подняли самые разные вопросы: от проблем вегетарианства до употребления популярных добавок наподобие хлорофилла и коллагена без медицинских показаний. 

Лабиринт для подопытных

Далее экскурсия переместилась в научную обитель ФИЦ питания и биотехнологии. Первым местом, где побывали молодые люди, стал виварий, где студентов встретила старший научный сотрудник лаборатории энзимологии питания, кандидат биологических наук Анастасия Станиславовна Балакина. Она проводила гостей в помещение, где ставится эксперимент на лабораторных крысах, посвященный борьбе с жировой болезнью печени.

«Мы имеем контрольную группу, которая питается контрольным рационом. <…> Следующая группа — это высококалорийный холин-дефицитный рацион. Мы выяснили, что изменение квоты общих жиров и простых сахаров за 56 дней приводит к развитию стеатоза печени у животных. В данном случае мы изучаем метаболически ассоциированную жировую болезнь печени (раньше она называлась неалкогольной жировой болезнью печени)», — объяснила А.С. Балакина. Остальным трем группам животных ученые пробуют давать тот же «нездоровый» рацион в сочетании с двумя природными веществами: дигидрокверцетином, содержащимся в луке и яблоках, а также бетулином, выделяемым из сосны и березы. Через 56 дней исследователи оценят эффективность добавок, проанализировав их влияние (или его отсутствие) на состояние животных, включая экспрессию генов, активность ферментов, иммунный статус и здоровье печени. 

Научный сотрудник лаборатории пищевых биотехнологий и специализированных продуктов, кандидат биологических наук Никита Александрович Петров показал студентам установки для различных экспериментов над животными. В их числе — водный лабиринт, где проверяется устойчивость крыс к стрессу, беговые дорожки и крестообразный лабиринт для оценки тревожности животных.

От генетического анализа до микотоксинов

Разговор о влиянии пищи на глубинные механизмы здоровья продолжился в лаборатории энзимологии питания, где А.С. Балакина рассказала гостям о том, как проводится анализ, позволяющий определить воздействие различных компонентов пищи на экспрессию генов в клетках печени подопытных животных. Для этого ученые используют классическую полимеразную цепную реакцию (ПЦР).

Студенты узнали и о других направлениях работы лаборатории: так, младший научный сотрудник Захар Андреевич Чалый показал молодым людям специальные приборы — жидкостные хроматографы. На них в том числе проводится анализ пищи на микотоксины — опасные продукты жизнедеятельности плесневых грибов. Молодые люди также увидели, как исследователи центра проверяют на микотоксины многочисленные пробы зерна, которые ежегодно присылают в центр для мониторинга со всей страны.

Такой разный прополис

Затем участники тура отправились в лабораторию метаболомного и протеомного анализа, где экскурсию для студентов провел старший научный сотрудник центра, кандидат химических наук Алексей Валерьевич Шнитко. Ученый возглавляет проект при поддержке Российского научного фонда, посвященный изучению прополиса — популярного продукта пчеловодства, обладающего множеством полезных свойств, включая антимикробное и антиоксидантное действие. Пчелы производят прополис из смолистых выделений весенних почек деревьев, поэтому его свойства зависят от особенностей растительности на конкретной территории. Ключевые задачи исследования — определить, как химический состав и связанное с ним биохимическое действие прополиса зависят от региона России, где он был собран. В перспективе это поможет более эффективно подбирать конкретную разновидность прополиса в зависимости от задачи. Подробнее об этой работе можно узнать из ранее опубликованной новости «Научной России».

«Наша лаборатория занимается метаболомными и протеомными исследованиями, то есть мы изучаем различные биологически активные соединения <…> и то, как они взаимодействуют в нашем организме с биологическими молекулами: ферментами, гормонами, различными рецепторами и другими соединениями белковой или нуклеиновой природы», — пояснил А.В. Шнитко.

Из чего же сделаны наши пациенты?

Заключительным пунктом в научном путешествии стал Консультативно-диагностический центр «Здоровое и спортивное питание».

«К нам обращаются пациенты с различными алиментарно-зависимыми заболеваниями. К ним относятся патологии, напрямую связанные с питанием (например, ожирение или недостаточная масса тела), а также состояния, которые могут контролироваться, регулироваться или предотвращаться с помощью питания. Например, мы уже знаем, что если человек ест очень много вредной пищи с трансизомерами жирных кислот, то у него значительно быстрее разовьется атеросклероз сосудов, — отметила заведующая центром, кандидат медицинских наук, диетолог Екатерина Александровна Бурляева. — Здесь мы проводим обследования пациентов, разрабатываем тактику их ведения, индивидуальные рационы и рекомендации по питанию».

Врач-терапевт, диетолог КДЦ Галина Степановна Емельянова познакомила студентов с современными методами диагностики. Это биоимпедансометрия, позволяющая неинвазивно определить состав тела пациента, и ультразвуковая денситометрия, помогающая оценить насыщенность костей кальцием для выявления остеопении и остеопороза — нарушений, связанных со снижением плотности костной ткани. В финале участников тура ждал приятный и полезный бонус: все желающие получили возможность пройти биоимпедансометрию, по результатам которой для них были разработаны персональные пищевые рекомендации. 

Материал подготовлен при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ