Стакан белого: как молоко и молочные продукты влияют на здоровье человека

С детства мы привыкли, что молоко — источник незаменимых витаминов и микроэлементов. По экспертным данным, в прошлом году потребление этой продукции на душу населения в России выросло до 249 кг в год, что стало максимумом за последние 28 лет. В то же время у людей стали чаще диагностировать связанную с молочными продуктами аллергию, а научные исследования выясняют, что содержащиеся в них компоненты не так уж и ценны.

Полезно ли пить молоко? Откуда на него появляется аллергия? Как ученые пытаются сделать этот продукт более безопасным? На вопросы нам ответила доктор технических наук, доцент, профессор Воронежского государственного университета инженерных технологий (ВГУИТ) Екатерина Богданова.

Идеальный баланс

Для начала разберемся, что же особенного в этом продукте. Дело в том, что его химический состав достаточно разнообразный. Он содержит белки, жиры, углеводы и минеральные вещества в сбалансированном соотношении. Сочетание большого количества микро- и макроэлементов, необходимых человеку, делает его уникальным. Именно поэтому молоко составляет важную часть детского рациона.

При этом белки отличаются высокой биологической ценностью по сравнению с аналогичными веществами растительного происхождения. Жир в молоке диспергирован, то есть расщеплен на мельчайшие частицы. Они покрыты белковой оболочкой, не позволяющей им слипаться. Благодаря этому молекулы легче усваиваются в организме. Минеральные вещества, в свою очередь, поддерживают кислотно-щелочной баланс в тканях и осмотическое давление крови (эта величина определяет удержание воды внутри сосудов), обеспечивая нормальную физиологическую деятельность организма.

Еще в продукте есть молочный сахар — лактоза. Она состоит из двух моносахаров, один из которых, попадая в наш организм, участвует в формировании клеток мозга. Для новорожденных этот компонент в грудном молоке выступает главным источником энергии, а также стимулирует развитие микрофлоры в кишечнике.

Содержание кальция и фосфора в молоке тоже близко к идеальному. «Эти два элемента взаимно и хорошо усваиваются в том случае, когда на определенное количество кальция приходится какой-то процент фосфора. У молока с этим все в порядке: около 90-95% микроэлементов организм принимает», — объясняет эксперт.

Без лактозы нет угрозы

Если молоко настолько полезное, возникает вопрос: откуда у людей берутся всякого рода непереносимости? Отвечаем: с возрастом процесс обмена веществ замедляется. Количество ферментов, которые вырабатывает наш организм, чтобы расщепить питательные вещества, может уменьшаться.

«Такое происходит не у всех, однако зачастую ближе к пожилому возрасту количество выделяемых ферментов снижается в несколько раз. Но на мой взгляд, полностью отказываться от молочных продуктов не стоит, иначе появляется риск дефицита кальция и развития остеопороза. На замену рекомендуются кисломолочные продукты, например творог или кефир. В них гидролиз белков, жиров и лактозы уже прошел: они расщепились на более мелкие частицы и могут усваиваться даже при недостатке ферментов», — поясняет Екатерина Богданова.

Когда говорят о непереносимости молочных продуктов, чаще всего вспоминают лактозу. Лактазной недостаточностью, то есть неспособностью переваривать этот углевод, может страдать каждый второй житель России. Причины разные: от генетических факторов до последствий различных заболеваний.

По мнению эксперта, иногда это состояние связано с приемом лекарств. Проблема в том, что лактоза входит в состав многих таблеток. И есть немало людей, вынужденных постоянно принимать какие-то препараты.

«В норме наш организм вырабатывает особый фермент — лактазу. Она расщепляет лактозу на части, которые затем усваиваются в системе обмена веществ. На фоне приема некоторых лекарств этот фермент может производиться в недостаточном количестве и с невысокой активностью. В результате, когда углевод попадает в организм, его не удается полностью переработать, что приводит к проблемам с желудочно-кишечным трактом, вздутию живота, диарее», — рассказывает специалист.

Растительная альтернатива

К счастью, в магазинах уже доступны специальные продукты: на полках можно найти безлактозные йогурты, молоко, сыр, масло. Кроме того, в качестве альтернативы популярность набирают продукты на растительной основе: кокосовой, миндальной, соевой, овсяной, рисовой. Такие варианты могут подойти людям с непереносимостью лактозы или других компонентов животного молока. Но следует учесть, что состав таких продуктов отличается: как правило, они не содержат необходимых аминокислот, которые есть в коровьем, козьем, верблюжьем или другом сырье животного происхождения. Еще один недостаток касается высокой стоимости таких продуктов. Хотя, как замечает специалист, себестоимость растительного молока на самом деле ниже животного.

Аллергия не пройдет

Совсем другая история связана с аллергией, которую не стоит путать с непереносимостью. Аллергия возникает в тех случаях, когда иммунная система начинает бороться с молочными белками. «Обычно в состав белков входят аминокислоты, к которым прикрепляются остатки солей кальция и магния, фосфорной, лимонной кислоты. Все это можно представить как большой клубок, поступающий в наш организм. Однако иммунитет может не воспринимать какую-то его часть и начинает вырабатывать специфические антитела против этих продуктов. У пациентов, страдающих аллергией, воспалительная реакция может проявляться на уровне пищеварительной, дыхательной или кожной систем», — говорит Екатерина Богданова.

Чтобы решить проблему, ученые Воронежского государственного университета инженерных технологий разработали способ снижения аллергенности сывороточных белков молока. В ходе экспериментов они расщепили эти молекулы на более мелкие фрагменты. Хотя подобные подходы в научной практике уже применялись, у этого исследования есть важные отличия, отмечают специалисты.

«Мы подобрали особые ферменты, которые воздействуют на молекулу белков буквально со всех сторон. То есть происходит расщепление конкретных связей по конкретным аминокислотным остаткам. И к тому же проводим предварительную подготовку, позволяющую повысить эффективность гидролиза», — рассказывает руководитель проекта.

Получившийся продукт ученые тестировали несколькими способами: сначала на простейших инфузориях — чтобы понять, влияет ли он на мутагенность. Затем на животных моделях.

«В экспериментах на крысах мы смотрели на общее физическое состояние. Опытной группе давали гидролизат и сравнивали с контрольной группой, которая получала обычную воду. Проводили химический и биохимический анализ крови», — комментирует эксперт. Результаты показали, что прием смеси не оказал никакой нагрузки на органы, общее физическое состояние не ухудшалось, не повышался уровень холестерина в крови и иммуноглобулинов Е. Именно эти молекулы иммуноглобулинов Е связаны с иммунным ответом организма на антигены (неусваиваемые участки молекул) в продуктах.

Апробация нового продукта успешно прошла на молочном комбинате «Воронежский» в 2022 году. Изначально планировалось, что его смогут использовать, например, и в качестве спортивной добавки. Однако позже выяснилось, что такие товары особенно востребованы в другой сфере: благодаря своим свойствам, вплоть до молекулярной массы и длины пептидов, эти смеси могут заменить грудное молоко, которое не подходит детям с определенными заболеваниями.

«Раньше похожие гидролизаты в нашу страну в основном импортировались. Однако в последние годы появились перебои с поставками, поэтому мы решили адаптировать нашу работу под нужды предприятий, занимающихся детским питанием. У взрослого населения альтернативы есть, то же растительное молоко, а вот грудничкам такие варианты не подойдут», — делится Екатерина Богданова.

Проблемный ген

Сделать молоко гипоаллергенным можно не только таким способом. В настоящее время ряд научных исследований с той же целью проводят в области генетики. Например, ученые Федерального исследовательского центра животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста смогли выключить в клеточной линии, из которой получили клонированную корову Цветочек, ген бета-лактоглобулин — основной аллерген коровьего молока. Подробнее об этом мы рассказывали в этом материале. В другой работе специалисты НИУ БелГУ отключили у кроликов бета-казеин, также связанный с появлением аллергической реакции.

По мнению доктора технических наук Екатерины Богдановой, подобные проекты могут стать прорывными, однако, прежде чем они дойдут до стадии массового производства, должно пройти много времени. «Одна из опасностей ведет к мутагенности, влиянию на последующие поколения людей после употребления этих продуктов. Поэтому скорые и быстрые результаты, наверное, ждать все же не стоит. Нужны многократно проверенные и достоверные результаты исследований, на которые может уйти больше десяти лет», — считает эксперт.

Важен каждый компонент

В ближайшее время научная группа ВГУИТ планирует продолжить исследования в области молочных продуктов. Помимо работы с детскими гипоаллергенными смесями, специалисты намерены изучить вторичное сырье, которое можно было бы повторно использовать в пищевой промышленности.

Например пахта — побочный продукт, получаемый при производстве сливочного масла из коровьего молока. В нем содержится много веществ, которые остаются после переработки сырья, в том числе белковые оболочки жировых шариков, минорные белки и углеводы, присутствующие в малых, следовых количествах.

Эти компоненты, по мнению специалистов, можно использовать в некоторых видах диеты, например для лежачих больных. Часто таким пациентам необходимо зондовое питание, так как в силу своего заболевания они не могут употреблять обычную пищу. Вещества, выделяемые из пахты, представляют собой смесь легкоусвояемых основных макро- и микрокомпонентов в определенном соотношении, благодаря чему могут оказаться полезны.

«Но для начала нужно решить задачи по детскому питанию. Этот проект для нас сейчас на первом месте. Планируем его внедрять ориентировочно к 2027–2028 годам. А уже затем перейдем к другим исследованиям», — подчеркивает эксперт.

Анна Шиховец