Пищеварение — это сложный процесс, который во многом зависит от маленьких помощников — ферментов. Эксперты Роскачества к. м. н., врач-гастроэнтеролог Анастасия Новикова и д. м. н., диетолог Марият Мухина объясняют, что это за вещества, в каких продуктах они содержатся и как работают.
Что такое ферменты и зачем они нужны
Ферменты (или энзимы) — это биологические катализаторы, которые ускоряют химические реакции в живых организмах. Они играют роль во множестве процессов: от пищеварения до клеточного дыхания и синтеза важных молекул. По своей природе это белки, которые работают по принципу «ключ к замку»: каждый фермент специфичен и катализирует только определенную реакцию или группу сходных реакций.
В зависимости от происхождения ферменты делятся на эндогенные (которые вырабатываются самим организмом) и экзогенные (поступающие извне — например, с пищей или в составе лекарственных препаратов).
В контексте питания особый интерес представляют ферменты, которые производят молочнокислые бактерии (МКБ). Именно они превращают молоко в йогурт, кефир и сыр, а также участвуют в ферментации овощей, фруктов и даже вина.
Какие ферменты вырабатывают молочнокислые бактерии?
У этих бактерий развилась сложная ферментная система, позволяющая им жить в богатой белками и сахарами среде. Ключевые ферменты включают:
- протеазы. Это ферменты, расщепляющие белки. Они разрезают крупные молекулы казеина (основного белка молока) на более мелкие фрагменты — пептиды и аминокислоты;
- пептидазы. Эти внутриклеточные ферменты расщепляют пептиды до отдельных свободных аминокислот, необходимых бактериям для роста;
- β-галактозидаза. Фермент, расщепляющий молочный сахар — лактозу — на глюкозу и галактозу;
- декарбоксилазы. Ферменты, которые отщепляют углекислый газ от аминокислот, производя различные биологически активные вещества;
- гликозилтрансферазы и сахаразы. Ферменты, синтезирующие сложные сахара — экзополисахариды (ЭПС) и фруктоолигосахариды (ФОС).
Что такое ферментированные продукты
Ученые называют ферментированными продукты, полученные в результате желаемого роста микроорганизмов и ферментативных превращений компонентов пищи. Важно понимать, что это не изобретение современности — такие продукты существуют тысячи лет.
Проще всего понять процесс на примере йогурта. Это кисломолочный продукт, приготовленный из молока. Во время сквашивания живые заквасочные бактерии частично расщепляют питательные вещества молока — прежде всего молочный сахар (лактозу). В процессе роста бактерии производят молочную кислоту и другие соединения, которые и изменяют вкус, текстуру и питательные свойства исходного продукта.
В зависимости от конкретного продукта ферментация (или брожение) осуществляется разными видами микроорганизмов: бактериями, дрожжами или плесенью. Вкус конечного продукта можно регулировать, меняя условия — например, добавляя соль или изменяя температуру и время ферментации.
Польза и вред ферментированных продуктов
Мы уже выяснили, что ферментированная еда — это не просто способ разнообразить рацион, а продукт с уникальными свойствами. Научные данные это подтверждают: польза таких продуктов для здоровья изучается очень интенсивно.
Как ферментация улучшает пищевые свойства продуктов?
В процессе ферментации происходят важные изменения, которые делают пищу более ценной:
- повышается усвояемость. Сложные углеводы и белки частично расщепляются микроорганизмами, что облегчает их переваривание в нашем кишечнике. Например, в молоке дестабилизируются мицеллы казеина, что повышает усвояемость белка;
- нейтрализуются антинутриенты. Ферментация снижает уровень веществ, мешающих усвоению полезных компонентов. Классический пример — уменьшение ингибиторов трипсина в соевых бобах;
- появляются новые полезные вещества. В процессе ферментации микроорганизмы производят различные биоактивные соединения. Это происходит как в результате распада (катаболизма) белков, жиров и углеводов, так и благодаря образованию микробных метаболитов.
Анастасия Новикова
— Многие виды молочнокислых бактерий способны синтезировать витамины и антиоксиданты. В частности, в ферментированных молочных продуктах бактерии семейства Lactobacillaceae (например, Lactiplantibacillus plantarum, Lactobacillus delbrueckii, Limosilactobacillus reuteri), а также пропионибактерии, бифидобактерии и некоторые стрептококки вырабатывают витамины B7, B9 (фолиевую кислоту) и B12. Эти витамины играют важнейшую роль в организме: фолиевая кислота необходима для развития клеток и профилактики некоторых заболеваний, а B12 участвует в ключевых метаболических процессах, включая обмен аминокислот и нуклеиновых кислот (чем ниже В12, тем выше уровень гомоцистеина, тем выше риски повреждения сосудистой стенки, а следовательно, риски атеросклероза, тромбоза — ранних инсультов, инфарктов). Кроме того, в ферментированных продуктах образуются антиоксиданты. Они синтезируются, в частности, под действием микробных ферментов — эстераз, и защищают организм от повреждающего действия свободных радикалов.
Как это влияет на здоровье человека?
Благодаря работе бактериальных ферментов, описанных выше, конечным результатом этих процессов становится целый ряд полезных эффектов для организма.
- Улучшение пищеварения. Частичное расщепление белков и лактозы облегчает работу ЖКТ. Снижение содержания лактозы делает выдержанные сыры (например, чеддер) доступными для людей с ее непереносимостью.
- Поддержка иммунитета. Пептиды и другие соединения, образующиеся при ферментации, могут стимулировать иммунные клетки (например, макрофаги) и модулировать выработку цитокинов — сигнальных молекул иммунной системы.
- Защита от инфекций. Подавление роста патогенов (Helicobacter pylori, Listeria, Staphylococcus aureus) происходит за счет подкисления среды, выработки бактериоцинов и конкуренции за питательные вещества.
- Влияние на нервную систему и настроение. Некоторые продукты ферментации, например гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), оказывают расслабляющее действие на гладкую мускулатуру кишечника, а опиоидные пептиды (экзорфины) могут влиять на настроение и сон.
- Сердечно-сосудистое здоровье. Ферментированные продукты способствуют снижению уровня холестерина (через влияние на обмен желчных кислот и продукцию короткоцепочечных жирных кислот), а также могут содержать пептиды, ингибирующие АПФ и мягко снижающие артериальное давление.
- Противораковый потенциал. Бутират (одна из короткоцепочечных жирных кислот) в лабораторных условиях вызывает остановку роста и гибель (апоптоз) раковых клеток толстой кишки. Некоторые изомеры конъюгированной линолевой кислоты также снижают жизнеспособность раковых клеток.
- Усвоение минералов. Образующиеся при ферментации казеиновые фосфопептиды улучшают всасывание кальция, железа, цинка и марганца.
- Антиоксидантная защита. Некоторые штаммы МКБ способны связывать неорганический селен и превращать его в селеноцистеин и селенометионин — важнейшие компоненты собственных антиоксидантных ферментов человека (глутатионпероксидазы).
О чем важно знать: возможные риски
Важно понимать, что действие ферментов может быть и нежелательным, поэтому у ферментированных продуктов есть и обратная сторона.
- Образование биогенных аминов. Декарбоксилазы могут производить из аминокислот такие вещества, как гистамин (медиатор аллергии) и тирамин. Высокие дозы тирамина опасны: они участвуют в развитии гипертонии и в редких случаях могут вызывать тяжелые синдромы.
- Риск увеличения веса. Короткоцепочечные жирные кислоты — это дополнительный источник энергии. Для людей, склонных к набору веса, их избыток может способствовать ожирению.
- Неоднозначное действие КЛК. Некоторые изомеры конъюгированной линолевой кислоты могут приносить вред: снижать соотношение «хорошего» и «плохого» холестерина (ЛПВП/ЛПНП) и нарушать выработку эйкозаноидов — важных регуляторных молекул.
- Риски, связанные с энтерококками. Некоторые виды бактерий (например, Enterococcus faecalis), которые могут встречаться в продуктах, иногда обладают факторами вирулентности или устойчивостью к антибиотикам, а также способностью превращать желчные кислоты в потенциально канцерогенные метаболиты.
Топ-10 продуктов, богатых природными ферментами
Важно различать ферментированные продукты, которые содержат живые культуры, и те, что прошли дополнительную обработку. Для удобства мы составили наглядный список.
Продукты с живыми культурами (источники пробиотиков и активных ферментов):
- йогурт;
- кефир;
- сыры (выдержанные, не прошедшие термообработку);
- мисо;
- натто (продукт из соевых бобов);
- темпе;
- свежее кимчи / квашеные овощи (непастеризованные);
- ферментированная колбаса (сыровяленая);
- комбуча (чайный гриб);
- некоторые сорта пива (например, нефильтрованное). Предупреждаем, что злоупотребление алкоголем вредит вашему здоровью.
— Обратите внимание на ананас, манго, киви и имбирь. Они не содержат пробиотики (живые бактерии), но они богаты натуральными пищеварительными ферментами (энзимами), пищевыми волокнами, которые действуют как пребиотики, помогают работе кишечника, расщепляют белки и углеводы, улучшая пищеварение. Конечно, эффект умеренный, и не заменяет живые пребиотические культуры.
- Ананас: содержит бромелайн — протеолитический фермент, расщепляющий белки, активен в свежих плодах.
- Киви: содержит актинидин для расщепления белков (казеин, коллаген) и действует как пребиотик, улучшая пищеварение.
- Манго: содержит амилазы, расщепляющие сложные углеводы.
- Имбирь: содержит ферменты, улучшающие пищеварение.
— Хотя эти продукты не являются источником живых пробиотических культур (как йогурт или квашеная капуста), они создают благоприятную среду для полезных бактерий в кишечнике, — поясняет доктор Мухина. — Употреблять с осторожностью, ананас, киви, манго, имбирь могут быть противопоказаны при аллергиях, гастритах или язве желудка.
Примеры продуктов, которые прошли ферментацию, но уже не содержат живых культур (из-за последующей обработки — пастеризации, запекания, фильтрации):
- хлеб, в том числе на закваске (готовый);
- пастеризованные соленые огурцы или иные ферментированные овощи длительного хранения (термообработанные, например, консервированные);
- соевый соус (термообработанный);
- уксус;
- вино, большинство сортов пива, крепкие спиртные напитки (фильтрованные);
- кофе и какао-бобы (жареные).
— Важно не путать! Существуют продукты, которые только выглядят как ферментированные, но при их производстве не используются живые микроорганизмы. К ним относятся, например, овощи, маринованные в уксусе (а не квашеные), соевый соус химического производства (гидролизованный) и «творог» , произведенный с помощью лимонной кислоты, — говорит Марият Мухина.
Как сохранить ферменты в продуктах
- Избегайте термической обработки. Пастеризация, стерилизация и кипячение убивают бактерии и разрушают ферменты. Ищите продукты с пометкой «живой», «свежий», «непастеризованный».
- Контролируйте кислотность. Большинство ферментов МКБ (например, протеазы) наиболее активны при слабокислой среде (pH 5,5–6,5). Сильное изменение pH может их инактивировать.
- Храните в холодильнике. Умеренное охлаждение замедляет ферментативные процессы, продлевая срок годности, но не убивает бактерии и не разрушает ферменты полностью.
- Избегайте глубокой заморозки. Замораживание может повредить клетки бактерий и нарушить структуру ферментных белков.
Могут ли продукты заменить аптечные ферментные препараты?
Продукты питания могут помочь, но не заменить препараты полностью.
Почему могут помочь: источником полезных ферментов служат молочнокислые бактерии (МКБ), которые содержатся в таких привычных продуктах, как йогурт, сыр, кефир, квашеные овощи и др.
— Ферменты, которые вырабатывают эти бактерии (например, β-галактозидаза и протеазы), способны эффективно работать в нашем кишечнике, — объясняет доктор Мухина. — Они помогают переваривать лактозу и белки, облегчая состояние при легких формах мальабсорбции или погрешностях в диете. Кроме того, такие продукты доставляют в организм не только ферменты, но и живые бактерии (пробиотики), пребиотики и витамины, оказывая комплексное оздоравливающее воздействие.
Почему не могут заменить:
- Неконтролируемая дозировка. Количество и активность ферментов в продукте зависят от штамма бактерий, способа производства, сроков и условий хранения. Вы никогда не знаете точную «дозу».
- Побочные продукты. Вместе с полезными ферментами бактерии производят и «нежелательные» вещества — биогенные амины (гистамин, тирамин), которые могут вызывать аллергию или скачки давления у чувствительных людей.
- Индивидуальный состав. Разные штаммы дают разный набор ферментов. Аптечный препарат, напротив, содержит строго стандартизированный комплекс.
— Аптечные ферментные препараты (содержащие, например, амилазу, липазу и протеазу) широко используются при расстройствах пищеварения, таких как панкреатит, ферментная недостаточность, заболевания желудка и кишечника, — подчеркивает Анастасия Новикова. — Они применяются в качестве заместительной терапии для пациентов с хроническим панкреатитом или после удаления части поджелудочной железы, чтобы улучшить переваривание пищи и облегчить симптомы заболевания. Это лекарственные препараты, требующие назначения врача индивидуально в каждом случае.
Включайте в рацион разнообразные ферментированные продукты для профилактики и поддержания здоровья пищеварительной системы. Но если врач диагностировал у вас ферментную недостаточность, следуйте его назначениям и принимайте аптечные препараты в четко прописанных дозировках.
Следите за новостями, подписывайтесь на рассылку.
При цитировании данного материала активная ссылка на источник обязательна.
