CC BY
3
РОЛЬ ПАСЛЕНОВЫХ В РАЦИОНЕ СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА
Т.С. Голубева, канд. биол наук, старший научный сотрудник Институт цитологии и генетики СО РАН (Россия, г. Новосибирск)
DOI:10.24412/2500-1000-2024-3-3-7-13
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант № 22-7600037).
Аннотация. В настоящей статье рассмотрена роль растений семейства Пасленовые (картофель, баклажан, разные виды перца, томаты и т.д.) в рационе современного человека. Особое внимание уделено особенностям химического состава представителей этого семейства, разобран ряд мифов, которые последние годы очень популярны в нутрицио-логии и диетологии: негативное воздействие на организм алкалоидов пасленовых, лекти-нов, кальцитриола. Основываясь на научных данных, оценены реальные риски возникновения негативных эффектов от употребления соланина, хаконина, томатина и других вторичных метаболитов пасленовых. Показано, что пасленовые могут присутствовать в рационе человека без вреда для здоровья.
Ключевые слова: нутрициология, мифы в питании, пасленовые, картофель, баклажан, томаты, капсаицин, хаконин, соланин, лектины.
Среди всех сельскохозяйственных культур растения семейства Пасленовые считается одним из самых важных. Представители пасленовых не только очень популярный продукт питания, многие из представителей этого семейства используются как источники вторичных метаболитов для медицины.
Среди всех растений, выращиваемых в сельском хозяйстве, картофель уверенно держит четвертое место многие годы после кукурузы, риса и пшеницы [1], занимая лидирующее положение среди всех незлаковых культур. Также очень популярными являются томаты, перец и баклажаны. Последнее время в нутрициологии и диетологии появился тренд на демонизацию этих культур, связанный с содержанием в пасленовых ряда веществ, которые могут оказывать токсическое воздействие на организм и вызывать ряд заболеваний, в связи с чем появляются призывы сильно ограничить или полностью исключить пасленовые (особенно картофель) из рациона. Например, многие аутоиммунные протоколы включают отказ от пасленовых для лечения аутоиммунных заболеваний [2-4]. Также пасленовые обвиняют в развитии различных заболеваний кишечника, в том
числе гастрита [2], стимуляции
воспаления [3], выработки слизи, склеивания ворсинок в кишечнике [5] и даже ожирения [6].
Все вышеперечисленные негативные эффекты, приписываемые пасленовым, не имеют под собой объективной доказательной базы, о чем свидетельствует как минимум спектр ссылок на источники, заявляющие об их вреде, являются чьими-то блогами, статьями в газетах и т. д. Данные, прошедшие минимальное рецензирование, практически отсутствуют. Тем не менее, из-за этих мифов многие люди совершенно незаслуженно лишают себя пищевого разнообразия, отказываясь от пасленовых. Учитывая доступность пасленовых для населения практически круглый год, они могут быть существенным источником макро- и микронутриентов в здоровом, сбалансированном рационе. Целью данного обзора является представление объективной научной информации о химическом составе пасленовых и их влиянии на организм человека.
Вторичные метаболиты, характерные для Пасленовых
Для каждого растения характерен свой уникальный химический состав, который
зависит от генетических особенностей, места и условий произрастания, времени вегетации, и включает в себя несколько сотен веществ. Тем не менее, существуют вторичные метаболиты, которые являются характерными для определенных растительных таксонов. В нутрициологии наиболее часто потенциальные негативные эффекты употребления пасленовых в пищу связывают с содержанием в них алкалоидов, кальцитриола и лектинов [7], а также их способности вызывать аутоиммунные заболевания.
1.1. Алкалоиды
1.1.1. Соланин
Наиболее типичным для растений семейства пасленовые является алкалоид соланин (рис. 1), который обычно содержит-
ся в форме гликозида. Растения синтезируют его для защиты от поедания животными, для которых соланин в высоких концентрациях токсичен. Синтезируется под воздействием солнечного света в надземных частях растений, которые могут быть съедены. В современных сортах картофеля как самого популярного представителя пасленовых в рационе уровень соланина контролируется и не превышает 0.2 мг/г [8], средний уровень гликоалкало-идов в картофеле при этом 0.075 мг/г [9]. С учетом среднестатистического потребления 230 г картофеля в сутки (для России) человек получает не более 17 г соланина ежедневно, что в разы меньше нижней границы токсической дозы (1 мг/кг) [9].
Рис. 1. Соланин
Возможное накопление соланина в организме и, таким образом, проявление отсроченного токсического эффекта также не имеет под собой научных доказательств: в экспериментах на крысах большая часть соланина (78%) выводилась из организма спустя 24 ч, причем основной способ выведения был с калом [8, 10].
Таким образом, содержащийся в современных пасленовых соланин не представляет опасности для человека ввиду крайне низкой концентрации ни в краткосрочной, ни в долгосрочной перспективе.
1.1.2. Хаконин
Еще один гликоалкалоид пасленовых из класса сапонинов. Его функция в растениях также связана с защитой от поедания животными или заражения грибами, поэтому он обладает выраженными токсическими свойствами в высоких концентрациях [11]. Как и вышеупомянутый соланин, в клубнях картофеля хаконин содержится преимущественно в кожуре, поэтому перед употреблением картофеля чистки клубней будет достаточно.
Хаконин и соланин являются наиболее токсичными гликоалкалоидами пасленовых, поэтому обычно для оценки безопасности оценивают их общее содержание, которое не должно превышать 0.2 mg/g [8, 12]. Соотношения между хаконином и соланином при этом могут варьировать. Данные на людях о метаболизме и периоде полувыведения для хаконина также отсутствуют [11], поэтому у нас нет никаких оснований утверждать о накоплении и возможном сильно отсроченном токсическом действии хаконина.
1.1.3. Томатин
Томатин содержится преимущественно в стеблях и листьях томатов Solanum lico-persicum. Его молекула также состоит из двух частей - агликоновой составляющей, собственно стероидного гликоалкалоида томатидина, и углеводной части, состоящей из 4 остатков моносахаридов.
Основными негативными свойствами для томатина считаются его токсичность (хотя его токсические свойства суще-
ственно ниже, чем у соланина и хаконина) и способность разрушать клеточные мембраны, что теоретически может привести к повреждению энтероцитов и проблемам с кишечником. Действительно, при рН около 8 томатин способен образовывать комплексы с холестерином и нарушать целостность мембран, но это показано в условиях in vitro. В живом организме то-матин протонируется в желудке в силу низких значений рН, а в кишечнике формирует комплексы с холестерином, содержащимся в пище, не причиняя вреда энте-роцитам, так как эти комплексы не всасываются и выводятся из организма практически полностью с непереваренными остатками пищи.
Тем не менее, стоит отметить, что эксперименты по биодоступности и метаболизму гликоалкалоидов на человеке практически отсутствуют. Таким образом, потребление человеком умеренных количеств томатина, по-видимому, не вызывает заметных токсических эффектов.
Рис. 3. Томатин
1.1.4. Другие алкалоиды пасленовых
Никотин, в больших количествах содержащийся в табаке (МсоМапа 1аЬаеит), обнаруживается в следовых количествах и в других пасленовых. поэтому иногда может встречаться в некоторых источниках [13] как аргумент о потенциальной опасности картофеля, перца и баклажанов. Это неверное утверждение, так как в овощных культурах никотин содержится буквально в следовых количествах и для достижения хоть какой-то значимой концентрации в организме нужно употребить количество овощей, непосильное человеку. В природе никотин синтезируется растениями для защиты от поедания насекомыми (именно поэтому настой на листьях табака иногда используется как инсектицид), поэтому может содержаться не только в пасленовых, н и в бананах и брокколи, например. В среднем уровень никотина в клубнях картофеля достигает 15 мкг/г, в то время как в листьях табака его содержание почти в 1000 раз больше. Для человека токсичная доза никотина составляет примерно 4060 мг (0.5-1 мг на кг веса) [14], что эквивалентно 270 кг картофеля.
Повышенное потребление еще одного алкалоида, капсаицина, который содержится преимущественно в плодах острого перца, все еще называют причиной геморроя, язвы и рака желудка [15, 16]. Подобных заявлений в СМИ встречается все меньше, тем не менее, этот момент тоже стоит обозначить. Современные исследования не выявили причинно-следственной связи между употреблением капсаицина в высоких дозах и возникновением каких-либо заболеваний ЖКТ, в том числе онкологических.
1.2 Лектины Пасленовых
Лектинами называются белки и глико-протеиды, способные вызывать агглютинацию клеток за счет связывания углеводных остатков на их поверхности. Лектины содержатся у всех живых организмов: животных, растений, грибов и бактерий, они обнаружены даже в составе некоторых вирусов (например, гепатит С).
В растениях концентрация лектинов особенно высока в семенах, до конца их функция в растениях не изучена, предполагается, что они необходимы для прорас-
тания семян и их защиты от патогенов. Пасленовые не являются исключением: их семена также содержат лектины, что по заявлениям некоторых нутрициологов приводит к склеиванию ворсинок кишечника, нарушению всасывания питательных веществ, воспалению и стимуляции роста антител [5].
В больших дозах лектины действительно могут нанести вред, но практически такие количества лектинов получить практически невозможно. Семена Пасленовых мало того, что не являются рекордсменами по содержанию лектинов (это Бобовые), так еще и практически не употребляются в пищу в зрелом виде, когда содержание лектинов в них максимально высокое. Поэтому объективно пасленовые не могут нанести вред человеку из-за содержания в них лектинов.
1.3. Кальцитриол
Встречаются источники, указывающие на вред пасленовых в силу содержания в них кальцитриола - наиболее активной формы витамина Б3. Согласно этим источникам, употребление кальцитриола с пищей повышает уровень кальция в крови и мягких тканях, вызывая воспаление, кальцификацию кровеносных сосудов и мышечные боли.
Однако если опираться на научные данные, то кальцитриол является гормоном, действительно необходимым для усвоения кальция, причем жизненно необходимым: при дефиците кальцитриола развивается ряд заболеваний опорно-двигательного аппарата в силу недостатка кальция в организме, поэтому поступление его крайне важно. Пасленовые не являются значимым источником кальцитриола, так как содержат его в очень низких концентрациях. Превысить безопасную границу уровня витамина Б, в том числе кальцитриола, питанием практически не представляется возможным, поэтому опасения навредить пасленовыми в рационе из-за повышенного содержания в них кальцитриола не имеют под собой оснований.
Обсуждение
Тема незаслуженной демонизации различных продуктов питания является очень актуальной: последние годы наблюдается
тренд на исключение молочных продуктов, мясных, злаковых и т. д. Данный обзор посвящен основным вопросам, из-за которых пасленовые часто попадают в список запрещенных продуктов у нутри-циологов и диетологов: содержащиеся в картофеле, перце, томатах и баклажанах алкалоиды и лектины могут провоцировать воспаление, проблемы с иммунитетом, вызывать артрит, язву и даже рак желудка [3, 15, 20].
Стоит отметить, что ни одно из вышеперечисленных утверждений не нашло подтверждения: все источники о вреде пасленовых, обнаруженные автором данной статьи, не являются научными и представляют собой личные блоги специалистов либо заметки в журналах. Превысить допустимые концентрации даже алкалоидов пасленовых практически невозможно в силу их низкого содержания в тех частях растений, которые употребляются в пищу. Кроме этого, многие из метаболитов пасленовых, которым приписываются токсические эффекты, разрушаются при термической обработке, что делает их содержание еще меньше.
Следовые количества токсичных метаболитов можно найти в любых растениях,
в том числе пасленовых. Однако полезных веществ в них содержится гораздо больше, что делает пасленовые крайне важным компонентом в рационе современного человека. Так, картофель является отличным источником сложных углеводов [21] и калия [21, 22], а также хорошо насыщает и доступен по цене [23]. Болгарский перец содержит много витамина С и А [24], а томаты богаты ликопином - природным ан-тиоксидантом [25, 26]. Также стоит отметить полезные свойства капсаицина - для него обнаружен ряд положительных эффектов на ЖКТ. Баклажаны могут быть источником витаминов группы В [27. Ярко-окрашенные плоды содержат много ка-ротиноидов и полифенолов [23, 28], благотворно влияющих на сердечно-сосудистую систему и препятствующих развитию диабета. Все пасленовые, кроме картофеля, содержат много клетчатки, которая необходима для работы ЖКТ и полезна для микробиоты кишечника [29, 30].
Для пасленовых могут быть отмечены случаи индивидуальной непереносимости, которые встречаются крайне редко и не могут являться основанием в виде общих рекомендаций населению по отказу от пасленовых в рационе.
Библиографический список
1. Why the Humble Potato is the Worlds 4th Most Important Crop Available online: https://acitgroup.com.au/why-the-humble-potato-is-the-worlds-4th-most-important-crop/ (accessed on Mar 14, 2024).
2. Are Nightshades Bad for You? Available online: https://www.healthline.com/nutrition/nightshade-vegetables#autoimmune-diseases (accessed on Mar 14, 2024).
3. What's the Deal With Nightshade Vegetables? Available online: https://health.clevelandclinic.org/whats-the-deal-with-nightshade-vegetables (accessed on Mar 14, 2024).
4. Nightshade allergy: Symptoms, diagnosis, and intolerances Available online: https://www.medicalnewstoday.com/articles/321883#other-effects-of-nightshades (accessed on Mar 14, 2024).
5. Паслёновые - влияние на организм | Нутрициолог Ольга Угрюмова | Дзен Available online: https://dzen.ru/a/XwV1ZTtNm 1fUEc_Q (accessed on Mar 14, 2024).
6. The problem with potatoes | The Nutrition Source | Harvard T.H. Chan School of Public Health Available online: https://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/2014/01/24/the-problem-with-potatoes/ (accessed on Mar 14, 2024).
7. Yadav, S.A.; Koshi, F.S.; Yadav, S.A.; Koshi, F.S. Phytochemicals from Solanaceae Family and Their Anticancer Properties. Med. Plants 2022, DOI: 10.5772/INTECH0PEN.104462.
8. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology | Book series home Available online: https://www.springer.com/series/0398 (accessed on Mar 15, 2024).
9. Jadhav, S.J.; Sharma, R.P.; Salunkhe, D.K. Naturally occurring toxic alkaloids in foods. Crit. Rev. Toxicol. 1981, 9, 21-104, DOI: 10.3109/10408448109059562/ASSET//CMS/ASSET/6A5DBC9D-988B-4E1E-856B-A198F3BD3673/10408448109059562.FP.PNG.
10. Harvey, M.H.; Morris, B.A.; Mcmillan, M.; Marks, V. Potato Steroidal Alkaloids and Neural Tube Defects: Serum Concentrations Fail to Demonstrate a Causal Relation. http://dx.doi.org/10.1177/096032718600500406 1986, 5, 249-253, DOI: 10.1177/096032718600500406.
11. 764. Solanine and chaconine (WHO Food Additives Series 30) Available online: https://www.inchem.org/documents/jecfa/jecmono/v30je19.htm (accessed on Mar 19, 2024).
12. Nitithamyong, A.; Vonelbe, J.H.; Wheeler, R.M.; Tibbitts, T.W. Glycoalkaloids in potato tubers grown under controlled environments. Am. Potato J. 1999, 76, 337-343, DOI: 10.1007/BF02910006.
13. Чем опасны пасленовые / Едим правильно помидоры, перцы и картофель - статья из рубрики "Польза или вред" на Food.ru Available online: https://food.ru/articles/3037-chem-opasny-paslenovye (accessed on Mar 19, 2024).
14. Nicotiana tabacum L (PIM 371) Available online: https://inchem.org/documents/pims/plant/nicotab.htm#SubSectionTitle:7.2.1 Human data (accessed on Mar 19, 2024).
15. Чем вредна острая пища — рассказывает онколог Available online: https://iz.ru/1632389/2024-01-11/onkolog-predupredil-o-vliianii-ostroi-pishchi-na-razvitie-raka-zheludka (accessed on Mar 21, 2024).
16. Раскрыта правда об остром перце, которую должен знать каждый | 08.05.2022, ИноСМИ Available online: https://inosmi.ru/20220508/perets-254076230.html (accessed on Mar 21, 2024).
17. Чем опасны пасленовые Available online: https://www.thesymbol.ru/beauty/health/pomidory-i-baklazhany-opasno-chasto-est-i-vot-pochemu/ (accessed on Mar 21, 2024).
18. Вред паслёновых - правда или надуманное? Чем заменить пасленовые овощи (картофель, перец болгарский, томаты, чили перец, баклажаны) | Платформа Саморазвития | Дзен Available online: https://dzen.ru/a/Y9d7f8kAwQ8Ot85p (accessed on Mar 21, 2024).
19. Goring, H. Витамин D в природе: продукт синтеза и/или деградации компонентов клеточных мембран // Биохимия. - 2018. - № 83. - С. 1663-1672, DOI: 10.1134/S0320972518110052.
20. Can diet improve arthritis symptoms? - Harvard Health Available online: https://www.health.harvard.edu/nutrition/can-diet-improve-arthritis-symptoms (accessed on Mar 21, 2024).
21. Camire, M.E.; Kubow, S.; Donnelly, D.J. Potatoes and human health. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2009, 49, 823-840, DOI: 10.1080/10408390903041996.
22. MacDonald-Clarke, C.J.; Martin, B.R.; McCabe, L.D.; McCabe, G.P.; Lachcik, P.J.; Wastney, M.; Weaver, C.M. Bioavailability of potassium from potatoes and potassium gluconate: a randomized dose response trial. Am. J. Clin. Nutr. 2016, 104, 346-353, DOI: 10.3945/AJCN.115.127225.
23. Furrer, A.N.; Chegeni, M.; Ferruzzi, M.G. Impact of potato processing on nutrients, phy-tochemicals, and human health. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2018, 58, 146-168, DOI: 10.1080/10408398.2016.1139542.
24. Baenas, N.; Belovic, M.; Ilic, N.; Moreno, D.A.; Garcia-Viguera, C. Industrial use of pepper (Capsicum annum L.) derived products: Technological benefits and biological advantages. Food Chem. 2019, 274, 872-885, DOI: 10.1016/J.FOODCHEM.2018.09.047.
25. Viuda-Martos, M.; Sanchez-Zapata, E.; Sayas-Barberá, E.; Sendra, E.; Pérez-Álvarez, J.A.; Fernández-López, J. Tomato and tomato byproducts. Human health benefits of lycopene and its application to meat products: a review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2014, 54, 1032-1049, DOI: 10.1080/10408398.2011.623799.
26. Madia, V.N.; De Vita, D.; Ialongo, D.; Tudino, V.; De Leo, A.; Scipione, L.; Di Santo, R.; Costi, R.; Messore, A. Recent Advances in Recovery of Lycopene from Tomato Waste: A Potent Antioxidant with Endless Benefits. Molecules 2021, 26, doi:10.3390/M0LECULES26154495.
27. FoodData Central Available online: https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/food-details/2685577/nutrients (accessed on Mar 22, 2024).
28. Rosa-Martínez, E.; García-Martínez, M.D.; Adalid-Martínez, A.M.; Pereira-Dias, L.; Casanova, C.; Soler, E.; Figás, M.R.; Raigón, M.D.; Plazas, M.; Soler, S.; et al. Fruit composition profile of pepper, tomato and eggplant varieties grown under uniform conditions. Food Res. Int. 2021, 147, DOI: 10.1016/J.F00DRES.2021.110531.
29. Gill, S.K.; Rossi, M.; Bajka, B.; Whelan, K. Dietary fibre in gastrointestinal health and disease. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2021, 18, 101-116, DOI: 10.1038/S41575-020-00375-4.
30. Barber, T.M.; Kabisch, S.; Pfeiffer, A.F.H.; Weickert, M.O. The Health Benefits of Dietary Fibre. Nutrients 2020, 12, 1-17, DOI: 10.3390/NU12103209.
THE ROLE OF NIGHTSHADES IN THE MODERN HUMAN DIET
T.S. Golubeva, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher Institute of Cytology and Genetics SB RAS (Russia, Novosibirsk)
Abstract. This article examines the role of plants of the Solanaceae family (potatoes, eggplant, various types of pepper, tomatoes, etc.) in the diet of modern humans. Special attention is paid to the peculiarities of the chemical composition of representatives of this family, a number of myths have been analyzed, which in recent years have been very popular in nutritionology and dietetics: the negative effects on the body of nightshade alkaloids, lectins, calcitriol. Based on scientific data, the real risks of negative effects from the use of solanine, haconin, tomatin and other secondary metabolites of nightshade have been assessed. It has been shown that nightshades can be present in the human diet without harm to health.
Keywords: nutritionology, myths in nutrition, nightshade, potatoes, eggplant, tomatoes, cap-saicin, hakonin, solanine, lectins.
