Спор о том, сколько белка нужно человеку, длится уже полтора столетия. И это не просто сухая дискуссия в академических журналах. Это история страстей и научных амбиций. Как получилось, что норму в 118 граммов белка в день, полвека считали незыблемой истиной? Почему датский врач, выросший на картошке, объявил эту норму выдумкой и оказался прав? И почему сегодня мы переходим от простого подсчёта граммов белка к сложным системам оценки аминокислотного состава — PDCAAS и DIAAS? Рассказ будет долгим, но, обещаю, скучным не будет.
Рождение догмы
В середине XIX века в Германии жил человек, который навсегда изменил представление о питании. Его звали Карл фон Фойт (1831–1908) — физиолог, профессор Мюнхенского университета, он стал основоположником науки о питании и сегодня его называют отцом современной диететики.
Рис.1 Карл фон Фойт, немецкий физиолог (1831—1908).
Фойт был не просто теоретиком, он был блестящим экспериментатором. Вместе со своим коллегой Максом Петтенкофером (немецкий естествоиспытатель, химик и врач-гигиенист) он создал респирационную камеру — сложнейшее по тем временам устройство, которое позволяло измерять, сколько кислорода потребляет человек и сколько углекислого газа выделяет.
Но главная заслуга Фойта была в другом. Он перевёл изучение питания из области догадок в область точных наук. Он показал, что количество азота в моче напрямую отражает белковый обмен в организме. И он решил выяснить: а сколько же белка нужно человеку на самом деле? Метод Фойта был прост и... наивен, как мы теперь понимаем. Он изучал, сколько люди едят белка — и на этом основании делал вывод о том, сколько им его нужно.
Он собирал данные о питании немецких рабочих, анализировал их рационы, подсчитывал калории и белки. И пришёл к выводу — здоровый работающий мужчина потребляет около 118 граммов белка в день.
Фойт рассудил просто, раз эти люди здоровы и работоспособны, значит, их питание правильно. И их привычка стала физиологической нормой.
Знаменитая «норма Фойта» для суточного рациона выглядела так:
- Белок — 118 гр.
- Жиры — 56 гр.
- Углеводы — 500 гр.
- Калорийность ~3000 ккал.
Первые бунтари
Но Фойт не был просто учёным. Он был человеком своего времени и своего класса. В его понимании, высокая норма белка (то есть мяса) была не просто диетой, а признаком цивилизованности. Настоящий ариец должен есть мясо. Вегетарианство? Это удел слабых, людей, которые «подвергают себя невыгодному положению».
Его американский последователь Уилбер Этуотер (химик и физиолог) даже добавил от себя: дескать, белок обеспечивает не просто мышечную силу, а ту самую «нервную энергию», которая заставляет человека хотеть прилагать усилия. Красивое оправдание для мясного рациона, ничего не скажешь. Так родилась догма, которая продержалась в науке почти сто лет. Казалось бы, истина незыблема. Но у любой империи есть окраины, где зреет бунт.
Пока в Германии царил культ мяса, по ту сторону Атлантического океана нашёлся человек, который посмотрел на эту догму с недоверием. Рассел Генри Читтенден (1856–1943), профессор физиологии из Йельского университета, решил проверить «священную норму» экспериментально. Он посадил добровольцев — солдат, студентов, спортсменов — на диету с содержанием белка 50-60 граммов в день, в основном растительного.
И что же? Эти люди не только не зачахли, но и показывали отличные результаты. Читтенден утверждал, что минимальная потребность в белке составляет около 35 граммов в день, а 50-60 граммов — более чем достаточно для поддержания отличного здоровья.
Рис.2 Читтенден использовал фотографию, чтобы продемонстрировать, что его испытуемые оставались в хорошей физической форме, придерживаясь диеты с относительно низким содержанием белка.
В 1904 году он опубликовал свой труд под названием «Физиологическая экономия в питании». Книга была толстой, скучной, полной таблиц и цифр. Но её смысл был революционным и пугающим для истеблишмента: «Вы все ошибаетесь. Человеку нужно не 118 граммов белка, а 50-60».
Но самым драматичным был поворот судьбы Макса Рубнера (1854–1932). Немецкий физиолог и гигиенист Рубнер был учеником Фойта, он начинал как верный последователь и защитник «немецкой школы». Именно он ввёл в науку понятие «азотистого баланса» — разницы между азотом, поступившим с пищей, и выведенным с мочой и калом. Именно он экспериментально доказал, что 75% всего азота в организме находится в составе белков. Это открытие до сих пор используется в клинической практике для оценки мышечной массы пациентов.
Рис.3 Макс Рубнер (1854–1932) немецкий физиолог и гигиенист.
Но самое интересное произошло позже. К 1910-м годам в Рубнере что-то надломилось. Возможно, его собственные исследования наконец-то взяли верх над ученической верностью. А может, он просто был честным учёным, который не мог игнорировать факты. Дело в том, что сам Рубнер ещё в 1902 году опубликовал работу, где допустил, что минимальная потребность в белке может составлять всего 30 граммов в день — вчетверо меньше нормы Фойта!
Представьте себе этот внутренний конфликт. Старый ученик, защитник «немецкой школы», публикует данные, которые подрывают основы этой школы. И ещё одно важное наблюдение сделал Рубнер, он заметил, что худые люди, как правило, требуют больше белка для баланса, чем полные. Почему? Потому что у худых людей, как правило, более быстрый обмен веществ. Их организм активнее расходует энергию и аминокислоты быстрее «сгорают» в топке метаболизма. Поэтому, чтобы компенсировать эти потери и поддерживать равновесие, худому человеку нужно больше белка, чем полному.
Рубнер не просто бросал вызов своему учителю. Он закладывал основы индивидуального подхода к питанию — идеи, которая опередила своё время на столетие. Но до конца он так и не решился отказаться от идеи «запаса прочности». Как он сам объяснял — мост через реку строят большей крепости, чем требовала бы максимальная его нагрузка. И точно так же нормативы питания должны быть выше минимальных потребностей, чтобы гарантированно покрыть нужды всех людей.
Это была его главная защита высокой нормы. И, как мы увидим позже, у этой позиции были свои резоны. Совсем другой человек пришёл к похожим выводам в маленькой Дании — Миккель Хиндехеде (1862–1945) вырос в Западной Ютландии, в бедной семье. Мясо было редким гостем на их столе. Их рацион состоял из ржаного хлеба, картофеля, молочных каш, супов из капусты и гороха — всего того, что «высокая наука» считала неполноценным.
Рис.4 Миккель Хиндехеде (1862–1945) датский врач и диетолог.
Став врачом, Хиндехеде поначалу верил в пропаганду мяса. Но... его попытки есть больше белка приводили к тому, что он чувствовал себя хуже. И тогда он решил проверить всё на себе, а потом и на своём лаборанте. Он посадил молодого человека по имени Фредерик Мадсен на диету из одного картофеля с маслом и иногда фруктов. Почти на целый год. И что вы думаете? Мадсен выжил. Более того, Хиндехеде утверждал, что его помощник сохранил «полную жизненную силу».
Это был вызов. Не просто научная статья — это был удар под дых всей германской школе. В 1913 году Хиндехеде выпустил монографию «Белок и питание», где без обиняков заявил, что «маленькая история о 120 граммах белка — это не что иное, как чистейшая выдумка». Его книга была «несколько полемичной», как он сам признавал. Он был в ярости, он чувствовал, что его обманывали всю жизнь.
Великий эксперимент
1914 год — начало Первой мировой войны. Для учёных-диетологов это стало крупнейшим лабораторным экспериментом в истории человечества. Миллионы людей в разных странах оказались на голодных пайках. Не по своей воле, не ради науки, а потому что вражеские флоты перекрыли поставки продовольствия. И вот тут произошло нечто невероятное.
В Германии Рубнер, уже пожилой и уважаемый учёный, получил от военного министерства огромную власть. Он возглавил Институт физиологии труда и должен был решить главную задачу — как накормить армию и рабочих так, чтобы они не падали духом. Но блокада была жестокой, продовольствия не хватало. И несмотря на все усилия Рубнера, в Германии разразился настоящий голод, люди умирали от истощения и болезней. Тысячи. Десятки тысяч.
«Правило Фойта» — 118 граммов белка в день — в этих условиях было просто издевательством. Такого количества белка просто не было. И, как и предупреждал Рубнер, низкое потребление белка сделало людей уязвимыми для инфекций. Эпидемии косили население. Германская «научная школа питания» потерпела сокрушительное поражение. Но не в интеллектуальной дискуссии — на поле боя, в госпиталях, а в голодных очередях.
А теперь посмотрим на маленькую Данию. Хиндехеде к тому времени возглавлял Государственную лабораторию по исследованию питания. Когда британская блокада нависла и над Данией, датское правительство обратилось к нему за советом. Что предложил Хиндехеде? Перестать кормить скот. Звучит безумно, правда? Но его логика была железной. Посмотрите, сколько зерна и картофеля идёт на корм свиньям и коровам, а сколько мяса и молока мы получаем взамен? Коэффициент превращения ужасен — на 10 калорий растительной пищи вы получаете 1 калорию мяса.
«Если мы перестанем кормить животных, — сказал Хиндехеде, — у нас будет еда для людей». Он предложил забить большую часть свиней, сократить поголовье коров на треть, ограничить производство алкоголя. Всё высвободившееся зерно и картофель — людям. Правительство пошло на этот отчаянный шаг. И что произошло?
В Дании не было голода. В то время как немцы пухли от голода в Дании смертность упала до самой низкой отметки за всю историю! Хиндехеде опубликовал эти данные в 1920 году в «Журнале Американской медицинской ассоциации». Это было сенсацией. Маленькая Дания пережила войну лучше, чем кто-либо, именно благодаря отказу от мяса и переходу на растительную диету.
Качество белка
Но вернёмся ненадолго назад, в середину XIX века. В 1840 году великий немецкий химик Юстус фон Либих (1803–1873) сформулировал принцип, который стал краеугольным камнем агрономии, а затем и науки о питании. Он назвал его «Закон минимума». Представьте себе деревянную бочку, сбитую из вертикальных дощечек-клёпок. Каждая дощечка символизирует один из факторов, необходимых для роста растения: один — наличие азота, другой — фосфора, третий — воды, четвёртый — света.
Рис.5 Бочка Либиха.
Уровень воды, до которой можно наполнить эту бочку, определяется вовсе не самыми длинными дощечками, а самой короткой. Её он и назвал лимитирующим фактором. Какой бы ни был прекрасный свет и идеальная температура, если в почве катастрофически не хватает фосфора — растение не вырастет. Прошло несколько десятилетий. К началу XX века химики уже вовсю расщепляли белки на аминокислоты. И они сделали важнейшее открытие: не все аминокислоты одинаковы. Одни наш организм может производить сам из других веществ. А есть такие, которые незаменимы — они должны поступать только с едой.
И тут учёные вспомнили о бочке Либиха. Для синтеза собственных белков организму нужны все незаменимые аминокислоты одновременно. Если одной не хватает — она становится «короткой дощечкой». Сколько бы вы ни съели других аминокислот, они не пойдут в дело. Организм просто выведет их или сожжёт на энергию. Качество белка определяется его самой «короткой» незаменимой аминокислотой.
Разные белки имеют разный «профиль дощечек»:
Зерновые (пшеница, рис, кукуруза) — в них катастрофически не хватает аминокислоты лизина.
Бобовые (фасоль, горох, соя) — их слабое место серосодержащие аминокислоты метионин и цистеин.
Животные белки (мясо, яйца, молоко) — их профиль наиболее сбалансирован, они содержат все незаменимые аминокислоты в достаточных количествах.
Но закон Либиха не просто указывает на проблему. Он даёт и ключ к её решению. Если в одном продукте короткая дощечка А, а в другом — короткая дощечка Б, что будет, если съесть их вместе? Они дополнят друг друга! Короткая дощечка А из второго продукта «починит» недостаток первого и наоборот.
Классические сочетания — это не просто кулинарная традиция, а глубокая биохимическая мудрость:
Мексика, Южная Америка— кукуруза + бобы — кукурузе не хватает лизина и триптофана, бобам — метионина, вместе — идеальный белок.
Индия, Ближний Восток — рис + чечевица/нут — рис беден лизином, чечевица и нут богаты им, но бедны метионином — который есть в рисе.
Европа, Россия — хлеб + молоко/сыр — злаки несут мало лизина, молочка — прекрасный источник лизина и триптофана.
Сочетая растительные белки друг с другом или добавляя небольшое количество животного белка, вы «выравниваете дощечки» и получаете полноценный белок, который организм использует на 100%.
Эпоха стандартов
После Первой мировой войны научный мир уже не мог игнорировать факты — нормы потребления белка начали стремительно падать. Фойтовские 118 граммов ушли в прошлое. Сначала норму снизили до 100, потом до 80, а потом и до 70. К 1936 году Лига Наций рекомендовала 1 грамм белка на 1 килограмм веса — то есть около 70 граммов для мужчины 70 кг. К 1985 году Всемирная организация здравоохранения снизила норму до 0,75 г/кг. А сегодня официальная рекомендация ВОЗ/ФАО — 0,83 г/кг. Почти в два с половиной раза меньше, чем у Фойта.
Рис.6 ФАО - продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO - Food and Agriculture Organization), специализированное учреждение Организации Объединенных Наций, штаб-квартира которого находится в Риме.
Но количество — это только половина истории. Оставался вопрос: как оценить качество белка? В 1991 году ФАО утвердила новый метод оценки качества белка — PDCAAS (Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score). Формула была проста и изящна:
PDCAAS = Аминокислотный скор × Перевариваемость
1. Аминокислотный скор — это та самая «самая короткая дощечка». Учёные сравнивали каждую незаменимую аминокислоту в продукте с «идеальным профилем» (эталоном для детей 2-5 лет, так как их потребности наиболее высоки).
2. Перевариваемость — это поправка на то, какую часть белка организм реально смог расщепить и всосать.
Казалось бы, идеальная система. Но у неё было три фатальных недостатка, которые позже превратились в детективную интригу. Если белок оказывался супер-качественным (например, яйцо или сыворотка), его PDCAAS-скор просто приравнивали к 1.0. Результат — невозможно было отличить просто хороший белок от выдающегося. Все молочные белки получили 1.0, соевый изолят получил 0.98 — разница, согласитесь, небольшая.
Создатели метода решили, что «больше ста процентов не бывает». Но природа, как мы знаем, так не считает. Чтобы измерить перевариваемость белка, учёным нужно было понять, сколько аминокислот реально попало в кровь. Как они это делали? Они кормили крыс белком, а потом собирали их кал. Казалось бы, логично: что не переварилось — то вышло с калом.
Но тут в игру вступали невидимые, но могущественные игроки — бактерии толстого кишечника. Бактерии с удовольствием доедали то, что не переварилось в тонкой кишке. В итоге в кале оказывалось меньше белка, чем было на самом деле, а учёные делали вывод: «О! Перевариваемость отличная!». Но аминокислоты, которыми полакомились бактерии, уже никогда не попадут в вашу кровь. Это была ложная победа, «липовый» балл за усвояемость.
К тому же PDCAAS использовал эталон аминокислотных потребностей для детей 2-5 лет — самой требовательной возрастной группы. Но нужны ли взрослому человеку те же пропорции, что и трёхлетнему ребёнку? Этот метод явно требовал пересмотра - система PDCAAS, при всех её удобствах, трещала по швам.
И в 2011 году в Новой Зеландии собрался «военный совет» — международный симпозиум экспертов ФАО. А в 2013 году грянула сенсация: PDCAAS уходит в отставку, на его место приходит DIAAS — Digestible Indispensable Amino Acid Score («Оценка усвояемых незаменимых аминокислот»).
Рис.7
Во-вторых, выбрали правильное животное, крыс заменили… свиньями! Пищеварительная система свиньи физиологически гораздо ближе к человеческой, чем у крысы. В-третьих — долой потолок! В системе DIAAS оценки больше не обрезаются на 100. Если белок набрал 110 или 120 баллов — он получает 110 или 120. Теперь мы наконец-то можем отличить «простого отличника» от «гения»! Животные белки в имеют DIAAS > 100. Они не просто «хорошие» — они превосходные. А растительные белки показывают свои честные «узкие места», хотя тофу и нут выглядят весьма достойно.
И вот тут начинается самая захватывающая часть детектива. Несмотря на то, что ФАО рекомендовала DIAAS ещё в 2013 году, PDCAAS жив и здоров. Почему? Потому что бюрократия не поспевает за наукой. В США и Канаде FDA и CFIA до сих пор требуют PDCAAS для любых заявлений о содержании белка на этикетках. Хотите написать на упаковке «Высокое содержание белка»? Пожалуйста, предоставьте расчёт по PDCAAS, а DIAAS для регулятора пока не существует.
В Европе чуть гибче — там разрешают использовать DIAAS в научных целях, но для официальной маркировки тоже нужен старый стандарт. Основные причины застоя:
1. Не хватает данных. DIAAS требует измерения усвояемости каждой незаменимой аминокислоты в каждом продукте. Это дорого, сложно и долго.
2. Дорогое оборудование. Измерение в подвздошной кишке — это не сбор кала у крыс.
3. Инерция. Пищевая промышленность привыкла к PDCAAS. Переход на новую систему означает колоссальные затраты.
Поэтому сегодня мы живём в мире двух систем. Учёные и прогрессивные производители спортивного питания уже давно считают по-новому. А для большинства продуктов на полке супермаркета по-прежнему красуется старый добрый (хоть и неточный) PDCAAS.
Заключение
Наше путешествие от кабинетов Фойта до современных лабораторий DIAAS — это не просто история научных открытий. Это история о том, как человечество училось задавать правильные вопросы:
Фойт спросил: «Сколько белка едят здоровые люди?» И получил ответ: 118 граммов. Но его вопрос был неверным. Он измерял привычку, а не потребность.
Читтенден и Хиндехеде спросили: «А сколько белка нужно, чтобы оставаться здоровым?» И получили гораздо более скромные цифры — 50-60 граммов.
Рубнер задал следующий вопрос: «А всем ли нужно одинаково?» И заметил, что худым нужно больше, чем полным. Он заложил основы индивидуального подхода.
Либих, Мендель и Осборн спросили: «А что делает белок качественным?» И пришли к аминокислотам, открыв закон минимума.
Создатели PDCAAS попытались свести все знания в единую формулу. Их метод был прорывом, но оказался несовершенным.
Создатели DIAAS наконец задали правильный вопрос: «А сколько аминокислот реально попадает в кровь?» И получили честный ответ.
Что же мы знаем сегодня? Минимальная потребность белка для выживания — около 0,66 г/кг в день. Рекомендуемая норма для здоровья — 0,83 г/кг, а оптимальная норма для активных людей и пожилых — до 1,2–1,6 г/кг. Качество белка не менее важно, чем количество. Животные белки (молоко, яйцо, курица) имеют DIAAS > 100 и считаются эталонными. Растительные белки требуют осознанного комбинирования.
Но главный урок этой саги — в другом. Наука о питании — это живой, развивающийся организм. Она отказывается от старых догм и ищет новые пути. Сегодня мы стоим на пороге новой эры — эры персонализированного питания. Следующие нормы, которые придут на смену DIAAS, уже не будут выглядеть как простая формула «Х граммов на килограмм». Они будут учитывать ваш возраст, образ жизни, состав микробиоты и даже генетические особенности. Мы уходим от упрощённого «сколько» к сложному и интересному «какой и кому». И в этом, пожалуй, и есть главный итог нашей долгой белковой саги.
Послесловие
Эта статья была составлена на основе серии научно-популярных бесед о белке и его метаболизме. Все факты, цифры и исторические сведения взяты исключительно из проверенных источников: учебников по биохимии и физиологии (Lehninger, Harper, Stryer), публикаций ВОЗ и ФАО, а также научных обзоров, посвящённых истории развития представлений о нормах и качестве белка.
Если вам понравилась статья нажмите пожалуйста на значок , нам очень важно ваше мнение!
И не забудьте подписаться на ежемесячную рассылку полезной информации от HBCenter. В подарок вы получите методичку “10 шагов к здоровому кишечнику”. В рассылке никакого спама, только анонсы видео и новых статей, новости и акции, все самое важное, интересное и полезное для вашего драгоценного здоровья.
