Неидеальный продукт: как молоко выручило людей прошлого, и почему от него отказываются в современности
Научный разбор питательной жидкости — от первых кисломолочных продуктов до растительного молока.
Фото Александра Кряжева, РИА «Новости»
Несколько тысячелетий назад молоко представляло для человека серьёзную опасность — из-за его употребления наступали неминуемые проблемы с самочувствием. Всё из-за неспособности людей переваривать лактозу, естественный сахар молока. Положение изменила случайная мутация в ДНК.
Те, кто мог употреблять питательный напиток, оказались в выгодном положении, и новые «способности» закрепились в популяции. Но в современности такие достоинства не занимают былых позиций, к тому же многие по-прежнему плохо усваивают или вовсе не переносят молоко, зачастую не зная о своей проблеме. При этом в некоторых случаях с непереносимость лактозы можно бороться, а у самого молока появились альтернативы.
Когда и как человек начал употреблять молоко
В эпоху неолита, примерно 10 тысяч лет назад, жизнь людей подверглась масштабным изменениям. Возможно, из-за климата, культуры некоторых народов или демографических изменений, начался переход к земледелию и скотоводству. В 1923 году британско-австралийский археолог Вир Гордон Чайлд предложил называть этот период «неолитической революцией».
Именно тогда древние люди научились эффективнее выживать. Они также обнаружили, что некоторые одомашненные животные дают питательную жидкость — молоко.
В 2008 году профессор Ричард Эвершед с коллегами изучили тысячи керамических сосудов древности и выяснили, что люди начали употреблять молоко на две тысячи лет раньше, чем считалось. В древней посуде учёные искали остатки жирных кислот, которые могли бы свидетельствовать о наличии в ней молока. Когда органические остатки находили, в них оценивали соотношение изотопов углерода. Метод позволил Эвершеду установить, что в одном из сосудов около семи тысяч лет назад хранилось молоко.
Вероятно, люди начали получать молоко гораздо раньше, ещё в процессе одомашнивания животных, но самая ранняя надёжно установленная дата использования молока — 7-8 тысячелетие до нашей эры.
Древние керамические сосуды, в которых нашли следы молока
Сложно определить, на какой территории впервые стали получать молоко, но, наиболее вероятно, это Иран и/или Афганистан. Около 9-10 тысяч лет назад жители этих мест сперва одомашнили диких коз и овец, вместе с чем начали доить животных. Около семи тысяч лет назад в Турции и Африке домашним скотом сделали далёких предков коров — туров. Свидетельство этому — ранние неолитические сосуды, исследованные Эвершедом с коллегами.
Постепенно люди одомашнивали и селекционировали туров, стараясь получить от них больше пользы — мяса или молока. Благодаря долгим векам искусственного отбора тур превратился в современную корову.
Внешний вид тура. Последняя его особь вымерла в 1627 году в польских лесах близ Варшавы. Причиной стала болезнь, наложившаяся на слабую популяцию (животных оставалось мало и они спаривались с близкородственными особями)
Годовой удой ближайшего современного родственника коровы — зебу — редко превышает две тысячи литров молока в год. Современная корова даёт до 20-30 тысяч литров за тот же период. Подобный результат — заслуга селекции.
Новые проблемы и случайные решения: творог, сыр, йогурт
Группа из восьми учёных исследовала остатки древней керамической посуды, найденной на средиземноморском побережье Хорватии. Среди них нашли осколки со следами первых сыров (7200 года до нашей эры).
Творог и сыворотка в стакане справа
Точно неизвестно, как получили сыр семь тысяч лет назад. Вероятно, первыми сырами могли быть кисломолочные сыры. Технология их изготовления похожа на производство творога, но на заключительных этапах к процессу подключают нагрев. В древности для этого могли применять печи. Такой сыр похож на современный «Адыгейский» — мягкий и с творожной консистенцией.
Люди использовали желудки жвачных животных в качестве ёмкостей для хранения молока. В них оставались сычужные ферменты, благодаря которым случайно образовывались первые сычужные сыры. Ферменты, участвующие в созревании сыра, привели к разнообразию консистенций и вкусов продукта. Пример таких сыров сейчас — «Моцарелла» и «Гауда».
Сыр «Гауда»
Йогурты, по одной из версий, тоже «изобрели» случайно, при перевозке молока. Днём оно нагревалось на солнце, а вечером остывало, при этом из воздуха в негерметичные ёмкости (на подобие бурдюка) попадали бактерии, и возникало брожение. В конце поездки из молока получался предшественник современных йогуртов — кисловатый густой напиток.
Древним людям, вероятно, понравились вкус и питательность новых блюд. Кроме того, в них почти не было лактозы, молочного сахара — раньше люди не могли его переваривать, из-за чего возникали недомогания.
Ферментация молока в йогурт и сыр снижает содержание лактозы. Современные данные по ферментированным молочным продуктам на 7200 год до нашей эры свидетельствуют о том, что большая часть населения благодаря этому снижению смогла потреблять молочные продукты и пользоваться их значительными пищевыми преимуществами.
Мы предполагаем, что производство молока и сыра среди ранних европейских фермеров снизило младенческую смертность и способствовало демографическим сдвигам, которые побудили фермерские общины расшириться в северные широты.
Как люди начали не только использовать, но и пить молоко
В течение четырёх-пяти тысячелетий с момента одомашнивания животных молоко получали, хранили в сосудах, делали из него сыр и творог, но не пили. Причина в генах, среди которых долгое время отсутствовала мутация, позволяющая организму вырабатывать лактазу во взрослом возрасте. Это фермент, расщепляющий молочный сахар (лактозу) в тонком кишечнике.
Для млекопитающих не характерно пить молоко во взрослом возрасте, поэтому экспрессия гена лактазы (LCT) на этом этапе жизни подавлялась. Однако примерно в пятом тысячелетии до нашей эры случился классический пример коэволюции генов и культуры. В разных популяциях человека, где практиковали молочное животноводство и питьё молока, развилась мутация ДНК. У таких людей появилась возможность потреблять молоко без негативных последствий для здоровья.
Кружочек — индивид. Красным цветом те, из чьих костей взяли генетический материал с отсутствием мутантного аллеля переносимости лактозы. Жёлтым — с присутствием такого аллеля
Исследования показали, что в дальнейшем под влиянием сильного естественного отбора люди с подобной мутацией (аллель rs4988235-A, отвечающий за переносимость лактозы) оставляли больше жизнеспособных потомков чем те, кто молоко не усваивал. По мнению исследователей, такой отбор продолжался как минимум до Средневековья.
До конца неясно, с чем связано репродуктивное преимущество. Вероятно, с течением времени плотность населения (особенно европейского) сильно росла, из-за чего качество питьевой воды в поселениях ухудшалось, и люди чаще получали опасные инфекции. В то же время пить молоко было гораздо безопаснее, поскольку оно менее заражено патогенами в силу собственных бактерицидных свойств. Поэтому те, кто мог его усваивать, оказались в «выигрыше».
В течение последних нескольких тысячелетий естественный отбор был наиболее силён, благодаря чему большинство современных людей могут усваивать молоко во взрослом возрасте.
Современные люди и их лактаза
Выработка фермента происходит в тонком кишечнике, лактаза расщепляет лактозу, происходит всасывание продуктов её гидролиза: галактозы и глюкозы. Если фермент не вырабатывается, то нерасщеплённый молочный сахар переходит дальше — в толстый кишечник ко множеству бактерий. Из-за этого возникают различные проблемы: от лёгкого дискомфорта до метеоризма, диареи и других последствий.
Химический процесс: лактоза переходит в галактозу и глюкозу
Люди, испытывающие сложности с переносимостью лактозы, часто отказываются от всего молочного, либо употребляют только кисломолочные продукты (кефир, йогурт, творог и сыр). В них лактоза почти не содержится. Согласно исследованиям, около 60-75% населения планеты обладают той или иной формой непереносимости молочного сахара.
Гарантированно узнать о наличии непереносимости можно, сдав анализы. Частные российские клиники предлагают такую услугу за 1,5-2 тысячи рублей.
Гиполактазия (непереносимость лактозы) встречается крайне неоднородно. У жителей Северной Европы частота около 5%, у восточных славян — около 25-35%, а у вьетнамцев — почти 100%. Похожая ситуация и у жителей Средней Азии, где около 80% населения не переносят лактозу, у представителей Юго-Восточной Азии этот показатель доходит до 98% .
Непереносимость лактозы в зависимости от региона
Российские исследования первичной (врождённой) непереносимости лактозы среди соотечественников показывают следующие цифры:
- На северо-западе 36%;
- На юге до 50%;
- У белорусов и украинцев до 50%;
- Коренные народы Сибири и Дальнего Востока имеют гиполактазию на уровне 70-80% и более;
- В Уральском регионе — около 50%;
- У жителей Кавказа (регион мало исследован) — до 70-80%.
По другим данным, в РФ гиполактазия распространена на уровне 16-18%. У пропорционального числа людей в той или иной мере имеются проблемы с пищеварением после употребления лактозных продуктов, в первую очередь молока.
Виды гиполактазии
Лактазная недостаточность (тоже что и непереносимость лактозы) бывает разных видов:
- Врождённая ЛН или алактазия. Это случай, когда ребёнок не имеет лактазы (фермента, расщепляющего молочный сахар лактозу) с рождения. Для кормления используют особые смеси;
- Вторичная ЛН. Может возникать, когда человек любого возраста переносит заболевание кишечника, например, лямблиоз. Энтероциты (клетки кишечника) повреждаются, из-за этого в дальнейшем молоко переносится плохо. При корректном лечении наступает выздоровление;
- Гиполактазия взрослого типа. По мере взросления синтез фермента лактазы снижается, и у человека возникает непереносимость лактозы. Так было у всего населения Земли до мутации, позволившей людям пить молоко.
Последствия от употребления молока при гиполактазии
После употребления богатых лактозой продуктов молочный сахар, не подвергнутый расщеплению в тонком кишечнике (из-за отсутствия фермента), попадает в толстый кишечник и сбраживается местной микрофлорой.
Из-за сбраживания происходит секреция воды, газообразование, снижение pH содержимого. У детей могут возникать следующие негативные явления:
- Бродильная диарея. Из-за этого происходит потеря массы тела и обезвоживание;
- Реже запоры. Причина болей в животе, метеоризма, дегидратации, а также эндогенной интоксикации, то есть отравления организма собственными продуктами обмена веществ;
- Дисбактериоз. Из-за молочного сахара в толстом кишечнике меняется состав микрофлоры. Это провоцирует разные патологии: от кожных высыпаний до снижения аппетита;
- Изменения в ЦНС. Эндогенная интоксикация, изменение нутритивного статуса, дефицит различных веществ, например, витаминов и минералов, которые не всасываются в организм из пищи в виду нарушенного пищеварения (брожения в толстом кишечнике), влияет на нервную систему, и она функционирует неправильно. У детей отмечают гипервозбудимость, плаксивость, отставания в развитии и даже СДВГ — синдром дефицита внимания и гиперактивности.
Согласно некоторым исследованиям, почти половина людей с непереносимостью молока не знает о своей особенности. Часть из них не любит молоко и не пьёт его, а некоторые пьют, невзирая на недомогания.
У взрослых последствия зависят от вида гиполактазии и имеют ряд отличий:
- Основными выступают метеоризм и вздутие живота. Но при гиполактазии взрослого типа они наблюдаются примерно в 50% случаев и возникают после употребления около 500 миллилитров молока и более. Причина, как и у детей, в сбраживании лактозы микрофлорой толстого кишечника;
- Повышение осмотической концентрации в полости кишки приводит к выходу воды и развитию осмотической диареи. В редких случаях к запорам. Симптомы развиваются через один или два часа после приёма молока;
- Боли за грудиной. Их вызывает гастроэзофагеальный рефлюкс, при этом люди могут годами обследоваться у кардиологов, полагая, что имеют проблемы с сердцем;
- Дисбактериоз, вызванный изменением состава микрофлоры вследствие бродильных процессов. По данным одного из исследований больных гиполактазией, у 100% группы обнаружили дисбактериоз.
Лечение лактозной недостаточности
Несмотря на современный уровень медицины, заставить лактазу вырабатываться при первичной гиполактазии невозможно, поскольку её дефицит генетически детерминирован (определён).
Возможно, в будущем человечество научится легко заменять гены, и тогда этот вопрос будет решён. У взрослых и детей при этом виде гиполактазии лечение основывается на диете. Из рациона исключают лактозные продукты, кроме кисломолочных, например, йогуртов или сыра, если организм усваивает их без недомогания.
В одном исследовании 150 человек с лактозной недостаточностью выявили, что около 10-20% из них помимо молока не переносят кефир, сыр, сметану, сливочное масло и творог, поэтому возникновение недомогания не исключено.
Для людей со вторичной гиполактазией, возникшей после болезни кишечника или из-за других причин (например, длительного приёма антибиотиков), ситуация благоприятная. По мере восстановления их организма фермент лактаза будет снова вырабатываться, обычно через один-три месяца.
У недоношенных детей, имеющих гиполактазию из-за неразвитости пищеварительной системы, выработка лактазы также нормализуется через некоторое время. Как правило, спустя три-четыре месяца.
Современный мир аналогов молока
По словам креативного директора шведской пищевой компании Oatly Джона Скулкрафта, в начале нулевых полки с растительными аналогами молока были, по сути, мёртвыми полками. Они интересовали людей с непереносимостью лактозы или аллергией на молочное, а также веганов и вегетарианцев, которых в то время было не так много.
Сегодня позиции таких продуктов изменились — по данным The Guardian, в США почти половина всех покупателей регулярно кладут в корзину растительное молоко, а отрасль оценивается не менее чем в 16 миллиардов долларов.
Популярный шведский бренд овсяных напитков (овсяное молоко)
Растительное молоко производится по примерно одинаковой технологии: крупу (овсяную, рисовую, гречневую) или орехи (например, миндаль), либо другие растительные продукты измельчают с водой, добавляют соль, масло (рапсовое либо подсолнечное) и обогащают витаминно-минеральными премиксами, а иногда добавляют другие ингредиенты, вроде сахара или какао, после чего разливают в готовые упаковки.
Такое молоко не содержит антибиотики (которые иногда можно обнаружить в молоке животных, особенно при домашних хозяйствах), через него нельзя заболеть опасной инфекцией, его не фальсифицируют, а ещё оно хорошо усваивается (в нём точно нет лактозы).
Заменяют не только молоко, но и молочные продукты. Соя — один из ключевых ингредиентов. Из неё делают тофу, продукт, похожий на творог или сыр.
По данным Роскачества, меньше одной десятой россиян полностью заменили традиционное молоко растительным, чуть больше 40% опрошенных периодически покупают такие напитки. Растительное молоко покупают в основном молодые люди.
Основным мотивом к покупке оказался вкус растительного молока (так ответили 56% опрошенных), 18% заявили, что покупают напиток, так как это «сейчас модно и в тренде», 14% покупателей перешли на растительное молоко по причине непереносимости отдельных ферментов молочной продукции.
Коровье молоко не только вредно для людей с гиполактазией и аллергией, но и для окружающей среды. Коровы выделяют слишком много метана (около 120 килограмм в год на особь, человек — 0,12), потребляют огромное количество воды (тысячу литров на литр молока), требуют много техники (в том числе топливной) для обслуживания пастбищ, размеры которых также должны быть существенными (на грамм белка говядины приходится в 20 раз больше земли, чем на грам бобовых растений).
Однако альтернативное молоко не полный аналог коровьему и не может безоговорочно считаться лучшим вариантом. Питательность коровьего молока по показателям белков и жиров кратно превосходит растительные заменители, хотя содержание кальция в соевом или кокосовом молоке даже выше (122 мг на 100 грамм в коровьем против 123 мг в соевом или 188 мг в кокосовом).
Кроме того, производство альтернативного молока тоже негативно влияет на окружающую среду.
- Углеродный след на литр рисового молока такой же, как на поездку автомобиля на один километр. В рисовых террасах со стоячей водой размножаются бактерии, выбрасывающие метан в атмосферу, а удобрения загрязняют водные пути. Имеет место транспортный след, так как рис растет не везде;
- Для выращивания сои вырубают и выжигают леса Амазонки;
- Кокосовые плантации также занимают территории лесов, а труд по сбору кокосов из-за низкой оплаты или её отсутствия иногда классифицируют как рабский;
- Самая популярная упаковка для растительного молока — тетра-пак. Она состоит из нескольких слоев: бумаги, пластика и тонкого алюминия. Перерабатывать тетра-пак дорого и сложно, как следствие этим почти не занимаются.
При этом любое растительное молоко, даже реализуемое в упаковке тетра-пак, а не картоне или стекле, экологичнее коровьего с точки зрения углеродного следа примерно в два-три раза*.
*Исходя из углеродного следа коровьего молока, углеродного следа растительного, например соевого, с учетом углеродного следа упаковки тетра-пак.
Безлактозное молоко — ещё один продукт, который можно назвать альтернативой. Оно производится из обычного питьевого молока с добавлением искусственной лактазы. Её получают из грибов Aspergillus niger/oryzae, либо из дрожжей Kluyveromyces fragilis/lactis. Фермент расщепляет до 98% лактозы, поэтому ее содержание не превышает такового в йогуртах или твороге. При этом питательная ценность молока, кальций и другие микро- и макроэлементы остаются в неизменном виде.
Технология мембранной фильтрации Valio доводит содержание лактозы до 0,01% и менее, что более безопасно для людей с гиполактазией или алактазией. Однако углеродный след и другие последствия для окружающей среды от этого не уменьшаются.
Статья создана участником Лиги авторов. О том, как она работает и как туда вступить, рассказано в этом материале.
#мнения #еда #исследования #наука #лонгриды #лигаавторов