Рыбный вопрос. Чл.-корр. РАН М.И. Гладышев о рыбе и дисбалансе омега-3 и омега-6 в организме

Почему в северных озерах мало рыбы и чем полезно ее употребление в пищу? Как дисбаланс полиненасыщенных жирных кислот омега-3 и омега-6 связан с сердечно-сосудистыми заболеваниями? На эти и многие другие вопросы ответил член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией экспериментальной гидроэкологии Института биофизики ФИЦ Сибирского отделения РАН, заведующий кафедрой водных и наземных экосистем Сибирского федерального университета Михаил Иванович Гладышев.

─ Принято считать, что на Севере очень много рыбы. Это действительно так?

─ Я бы сказал, что это популярное заблуждение. На Севере много рыбы до тех пор, пока не начать ее ловить: северные арктические экосистемы по своей природе являются олиготрофными, то есть малокормными ─ у них очень низкая продукция. Если приехать на северное озеро, где не ступала нога человека, то в первый заброс сетей там действительно будет очень много рыбы, но нужно понимать, что эта рыба росла долгие годы, и, выловив ее один раз, на следующий год такого богатого улова уже можно не ждать.

В северных экосистемах очень низкая первичная продукция, то есть низкая продукция фитопланктона и фитобентоса (водоросли): за счет низкой температуры водоросли не могут хорошо фотосинтезировать и расти. Кроме того, с водосбора в эти озера поступает очень мало элементов минерального питания, так называемых биогенов ─ азота и фосфора. Поэтому скорость первичной продукции, скорость фотосинтеза во всех олиготрофных озерах (не только в арктических, но и в горных) невысока.

В северных озерах с чистой прозрачной водой по определению не может быть высокой продукции. В них может нарастать высокая биомасса рыбы, но продукция ─ это нечто иное, это производство биомассы в единицу времени, и нужно четко отличать урожай на корню (запасы биомассы на конкретной площади, определяемые в данный отрезок времени) и время, за которое этот урожай вырастает. В малокормных озерах рыба растет медленно, и, если она достигает большой биомассы, то следующий раз после вылова она этой большой биомассы достигнет лишь через много-много лет.

Само понятие продукции в 1930-е годы в научный дискурс ввел член-корреспондент АН СССР Г.Г. Винберг, он четко показал ее отличие от биомассы. Человек питаться биомассой не может, он может питаться только продукцией. Но что такое продукция? Это та дополнительная биомасса, выросшая за определенный период времени, которую можно извлечь из экосистемы, не подорвав ее запасов: то есть ее можно поймать и съесть, при этом продукционная способность ─ способность воспроизводства ─ этой биомассы сохранится. На этом, собственно, и построена вся система допустимых уловов и квот по вылову рыбы и других морепродуктов.

Самая высокая чистая продукция на Земле у степных и у травянистых экосистем. А вот если мы возьмем тропические леса с их огромной биомассой (она в разы больше, чем в лесу и в степи средней полосы), то там чистая продукция ─ нулевая. Потому что в тропиках сколько фотосинтезируется днем ─ столько же и расходуется экосистемой ночью. Поэтому те племена, которые обитали в тропиках, так и остались на уровне каменного века, а развитие человека шло там, где была высокая чистая продукция, где из экосистемы без ущерба можно было изъять себе пропитание.

Северные малокормные, то есть низкопродуктивные озера нужно эксплуатировать с предельной осторожностью, точно рассчитывать, сколько мы рыбы можем изъять за определенный промежуток времени.

─ В России на Севере, в частности, в Красноярском крае, сохранились еще нетронутые человеком озера и реки?

─ Есть огромное количество нетронутых человеком озер и рек. Вспомнить тот же знаменитый Таймырский заповедник, где по определению ничего трогать нельзя. Озер в Арктике сотни тысяч ─ и воды больше, чем земли в тундре: в заполярной тундре вообще воды больше, чем земли. Конечно, на Севере сохранилось бесчисленное количество озер, рек, но все они олиготрофные, низкопродуктивные.

─ Как вы считаете, рыба обязательно должна присутствовать в рационе человека?

─ Да, и связано это с балансом полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) омега-3 и омега-6.

Начну издалека. В 1982 году шведские и английские ученые Бенгт Самуэльсон, Суне Бергстрём и Джон Вейн получили Нобелевскую премию за открытия, касающиеся простагландинов и связанных с ними биологически активных веществ. Речь идет о так называемых эндогормонах (сейчас их чаще называют оксилипинами) ─ это сигнальные молекулы, которые регулируют многие функции организма: запускают или останавливают воспалительный процесс, аллергическую реакцию, отвечают за сужение и расширение сосудов, агрегацию тромбоцитов ─ то есть, по сути дела, за артериальное давление, работу сердечно-сосудистой системы. Биохимическими предшественниками этих эндогормонов являются так называемые длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты. Основных кислот, из которых синтезируются эти эндогормоны, две ─ это арахидоновая кислота (АРК) семейства омега-6 и эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) семейства омега-3.

Из омега-6 АРК, например, синтезируются тромбоксаны второй серии, которые сужают сосуды и увеличивают агрегацию тромбоцитов, то есть повышают кровяное давление, или простагландины второй серии, которые запускают восстановительную реакцию. А из ее контррегулятора ─ ЭПК, кислоты семейства омега-3 ─ синтезируются эндогормоны, обладающие прямо противоположным действием: они расширяют сосуды, снижают агрегацию тромбоцитов, то есть кровяное давление, обладают противовоспалительным эффектом. Так вот, вся эта регуляторная система работает как газ и тормоз в автомобиле: если не будет газа и тормоза, автомобиль не сможет нормально двигаться, а организм не будет нормально функционировать.

Генотип человека изначально настроен на соотношение омега-3 и омега-6 один к одному. Именно при таком балансе наш организм функционирует нормально: тогда воспаление и боль не убивают нас, а, наоборот, излечивают (в частности, от инфекций).

Важно отметить, что в организме человека, в особенности представителей европеоидной расы, АРК и ЭПК, и еще один важный регулятор из семейства омега-3 ─ докозагексаеновая кислота (ДГК) ─ очень плохо синтезируются из биохимических предшественников ─ короткоцепочечных омега-6 и омега-3 кислот, и мы обязательно должны получать АРК, ЭПК и ДГК с пищей.

В середине 1950-х годов, когда произошла индустриализация сельского хозяйства, в рационе человека стала преобладать мясная продукция, выращиваемая на кормах, богатых зерном с высоким содержанием короткоцепочечных омега-6 кислот. Таким образом, соотношение омега-6 и омега-3 кислот стало не один к одному, а 20 к одному (!), что в значительной мере способствовало развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

По сути, эпидемия сердечно-сосудистых заболеваний ─ это наша расплата за сытость. Благодаря бурному развитию сельского хозяйства человечество впервые наелось, но наелось оно, грубо говоря, гамбургерами и зерном, уйдя от зеленой травы (в которой содержится предшественник длинноцепочечных омега-3 полиненасыщенных жирных кислот ─ короткоцепочечная альфа-линоленовая кислота) и пастбищного животноводства.

─ А если человек, например, не ест мясо, а питается только морепродуктами, рыбой, его тогда эти проблемы дисбаланса омега-3 и омега-6 не коснутся?

─ Вы абсолютно правы. Когда эпидемия сердечно-сосудистых заболеваний захватила Европу и США, очень быстро выяснилось, что эскимосы сердечно-сосудистыми заболеваниями в принципе не болеют, а у японцев их очень мало ─ и те, и другие питаются в основном морепродуктами. Ученые стали думать: а в чем же дело? Сначала предполагали, что дело в холестерине, но потом эта гипотеза ушла на задний план, а на первый вышла идея о регуляторной роли  длинноцепочечных омега-3 кислот ─ это уже упомянутые ЭПК и ДГК, которыми так богата рыба.

Кстати, на земле, в наземной пище этих кислот нет, потому что растения синтезируют только короткоцепочечные кислоты, с 18 атомами углерода. А длинноцепочечные кислоты омега-3 с 20 и 22 атомами углерода, ЭПК и ДГК, синтезируют только некоторые виды микроводорослей, затем они по пищевой цепи передаются к рыбе и там накапливаются. Так что рыба является основным источником ЭПК и ДГК для человека.

─ А как же льняное масло, которое часто советуют употреблять для получения омега-3?

─ Все наземные растения не способны синтезировать ЭПК и ДГК ─ предшественники эндогормонов. Льняное масло, так же как, например, рапсовое и рыжиковое масло (из рыжика посевного), содержит из омега-3 только альфа-линоленовую кислоту с 18 атомами ─ это предшественник эйкозапентаеновой кислоты. В принципе, из этой кислоты мы можем синтезировать эйкозапентаеновую кислоту, но наш синтез неэффективен и покрывает только 5% физиологических потребностей организма в длинноцепочечных кислотах! Значит, альфа-линоленовая кислота из льняного масла, которое вы употребляете (и, кстати, правильно делаете),  на 90% сжигается ─ и только 5% идет на синтез ЭПК, это в лучшем случае… не говоря уже о докозагексаеновой кислоте. Поэтому Всемирной организацией здравоохранения и рядом научных медицинских обществ разных стран рекомендовано для профилактики и предотвращения сердечно-сосудистых заболеваний ежесуточное потребление одного грамма эйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислоты, которая содержится только в рыбе. В масле наземных растений ее просто нет. Когда вы приходите в аптеку и видите там таблетки, на которых написано «Omega-3-кислоты», то можете спросить: «А какие это кислоты? Сколько в них атомов углерода?» Если это 18-атомная альфа-линоленовая кислота ─ с нее толку не будет. А вот если это эйкозапентаеновая и докозагексаеновая кислота, тогда все хорошо.

─ Получается, льняное масло и ему подобные не подходят. А рыбий жир? Как найти на прилавке тот самый рыбий жир, который может покрыть нашу потребность в ЭПК и ДГК?

─ Эйкозапентаеновая и докозагексаеновая  кислоты, предшественники эндогормонов, содержатся не в том жире, который вытекает из рыбы. Рыбий жир ─ это запасные питательные вещества, так называемые триглицериды, неструктурные запасные компоненты. А вот кислоты, из которых синтезируются эндогормоны, являются структурными элементами клеточных мембран, фосфолипидов, то есть они содержатся в мембранах клеток и никуда не вытекают. Соответственно, больше всего ЭПК и ДГК содержится именно в мясе рыб, то есть в тканях, которые состоят из клеток, а не в тех триацилглицеридах, запасных липидах, которые из рыбы вытекают.

Если рыбий жир, который течет из рыбы, собрали и продают в виде капсул ─ это не значит, что это омега-3 кислоты. Но если их изготавливают специальным образом, тогда имеются в продаже капсулы, в которых действительно содержится высокая нужная суточная доза ЭПК и ДГК, но они стоят достаточно больших денег. И проще, например, съесть 40 грамм сайры, где в одной консервной банке содержится 5 суточных доз ЭПК и ДГК, чем покупать эти таблетки. Кроме того, усвояемость человеком ЭПК и ДГК, полученных вместе с мясом рыбы, например, с той же консервированной сайрой, она в 3 раза лучше, чем усвояемость кислот, содержащихся в пилюлях.

Если вы все-таки решили купить рыбий жир в аптеке, то обратите внимание, что на этикетке должна быть указана именно эйкозапентаеновая и докозагексаеновая кислоты. И, конечно, это должна быть какая-то солидная фирма с хорошей репутацией, с хорошей историей.

─ Считается, что рыба накапливает в себе вредные вещества, например ртуть. Это действительно так?

─ Рыбы находятся на верхушке трофической цепочки, которая начинается от водорослей. Действительно, рыба, кроме того, что она накапливает ЭПК и ДГК, также накапливает тяжелые металлы, пестициды и радионуклиды, и это большая проблема в загрязненных районах океана и в загрязненных внутренних водоемах и водотоках. Конечно, здесь возникает большая опасность, что употребляя рыбу как ценный продукт с биологически активными ПНЖК, мы заодно можем нахватать радионуклидов и тяжелых металлов. Поэтому нужно вести экологический мониторинг акваторий. Но в целом в этом вопросе, опять же, важен баланс.

В 2008-м году мы с коллегами из Института биофизики СО РАН и Торгово-экономического института (г. Красноярск) предложили специальную формулу для расчета риск-польза в рыбе, в зависимости от содержания тяжелых металлов и ПНЖК. Зная порцию рыбы, которая нужна для здорового питания, мы тут же можем подсчитать риски: а сколько в этой порции содержится тяжелых металлов? Наша формула сейчас широко распространена во всем мире, ученые более чем в десяти странах мира используют ее для своих расчетов.

Кроме того, мы проводили мониторинг консервов: проверяли, например, ту же самую сайру; и было установлено, что если потреблять 40 грамм мяса в день, то никакой опасной дозы тяжелых металлов вы не получите. Мы также вели мониторинг хариуса в реке Енисей, эта рыба практически всегда безопасна, но все же наблюдались единичные случаи, когда риск перевешивал пользу за счет высокого содержания хрома. То есть даже в относительно благополучных с экологической точки зрения водных экосистемах необходим мониторинг качества рыбной продукции.

Если говорить о ртути, то 6 лет тому назад мы совместно с большой группой ученых из США опубликовали обзор по содержанию концентрации ртути, селена и ПНЖК в рыбах Мирового океана. Работа была представлена в издании Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom ─ одном из признанных лидеров среди журналов по морской биологии. Несмотря на то, что есть отдельные акватории, где ртуть превышает все санитарные нормы, в большинстве акваторий опасность ртути все же сильно преувеличена. Но еще раз повторюсь, что это требует постоянного мониторинга. Действительно, такая опасность существует, но существует ли она в данном виде рыбы, выловленной в данной акватории ─ это нужно каждый раз отдельно и внимательно смотреть. Потому что, если брать статистику, то таких акваторий не так много.

Я считаю, что употребление в пищу рыбы нужно пропагандировать. Известно, что в России практически половина смертей связана с сердечно-сосудистыми заболеваниями. При этом доказано, что получая вместе с пищей ЭПК и ДГК, которые содержатся в мясе рыбы, можно снизить смертность от сердечно-сосудистых заболеваний как минимум на 35%.

Само по себе мясо и гамбургеры ─ не яд, но для того, чтобы не было вреда, это мясо в рационе нужно балансировать рыбой. Если человек съедает, например, 40 граммов сайры или 50 граммов сельди в день, то он будет иметь физиологически оптимальный, обеспечивающий здоровье баланс омега-3 и омега-6 ПНЖК.

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:

● Benefit risk-ratio of food fish intake as the source of essential fatty acids vs. heavy metals: A case study of Siberian grayling from the Yenisei River/ Food Chemistry/ 2008.

● Mercury, selenium and fish oils in marine food webs and implications for human health/ Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom/ 2016.

● Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты и их пищевые источники для человека/ М.И. Гладышев/ Журнал Сибирского федерального университета/ 2012 г.