Група учени са се захванали с необичайна мисия: те се надяват да създадат нови храни, базирани на инстинктите на стомаха. Но не този тип инстинкти, които нормално хората свързват с интуитивното вземане на решения, а сложните процеси, които протичат в нашия храносмилателен тракт, за да ни съобщят кога сме гладни.
Колекция от нервни клетки там работят съвместно и комуникират до голяма степен по подобен начин на невроните в мозъка. На практика това е самостоятелен, самоуправляващ се втори мозък, който всички ние носим в стомаха си.
Съществувам, следователно съм гладен
"Стомашният мозък", официално известен под названието чревна нервна система, е изграден от около 500 милиона нервни клетки - толкова, колкото има и в котешкия мозък. Те спомагат за контролиране на мускулните свивания на червата, както и за секретирането на жлезите и клетките. Също така спомагат за балансирането на глада и ситостта - или усещането за насита, предавайки това състояние към главния мозък.
Nestle, една от най-големите компании за хранителни продукти в света, се надяват да разработят нови типове храни, които на практика имат за цел да подведат стомашния мозък. Тези храни могат да накарат хората да се чувстват сити по-рано, или да остават по-дълго заситени, за да се преодолее желанието за консумация на повече храна. Например пърженето на картофки в мазнина, която се преварява по-бавно от обикновеното слънчогледово олио, би могло да осигури по-дълготрайно усещане за ситост, твърдят учените.
"Това означава, че хората ще съобщават по-бързо за настъпило усещане за ситост", казва Хериберт Вацке, старши изследовател по храните в Nestle. "Главният мозък получава команда да прекрати храненето."
Nestle твърдят, че продуктите, използващи тези нови научни разработки, биха могли да се появят на пазара до пет години. Макар да е известна най-вече с шоколадовите си продукти, компанията произвежда широка гама храни - от зърнени храни от типа на корнфлейкс, през напитки, кафе, замразени храни, бутилирана вода и храна за домашни любимци.
Производителите на храни тръгнаха на война със затлъстяването
Тази насока в науката за храненето, развивана и от други компании-производителки на храни, би могла да се окаже нов фронт в борбата с телесните мазнини. Всеки четвърти американец страда от затлъстяване, а нивата на наднормено тегло също така се повишават драстично в някои части на Европа, Азия и Близкия Изток.
Въпреки че компаниите в хранително-вкусовата индустрия отдавна се опитват да създадат ефективна храна за борба с затлъстяването, досега резултатите от усилията им са сравнително скромни.
Сега Nestle и други гиганти в производството на храни са си поставили за цел да разкодират езика на ситостта - сложните сигнали, които стомашният мозък изпраща до главния мозък - и да използват тези познания, за да създадат по-добре засищащи храни, или продукти, които да карат хората по-дълго да се чувстват сити.
Нервните клетки в червата са разположени в тъканите на хранопровода, стомаха, тънкото и дебелото черво. Подобно на централната нервна система, стомашният мозък се възползва от невротрансмитери от рода на серотонина и допамина.
Проследяването на движението на храната в стомашно-чревния тракт не е лесно. Така че в "лаборатория по храносмилане" - част от огромния център за научни изследвания и разработки на Nestle, учените използват симулатор на човешкия стомашен тракт, изработката на който е струвала близо $ 1 млн.
Машината, имитираща стомашната дейност, е с размерите на голям хладилник. Тя съдържа няколко отделения, свързани с клапи, като е старателно калибрована да съответства на телесната температура. Цялата система се контролира от компютър. Предният панел е стъклен, което позволява на наблюдателите да проследяват преминаването на храната през системата.
Гладът е естественото състояние на организма
Тялото изпитва непрекъснат глад - това е естественото му състояние. Но няколко фактори въздействат на инстинкта за глад, от рода на наличието на храна в храносмилателната система, или потокът от хранителни вещества в кръвта. Когато тези фактори на ситост изчезнат, тялото отново изисква храна.
В мисията си за балансиране на глада и ситостта, стомашният и главният мозък се свързват чрез невронни сигнали. Когато храната навлиза в стомаха, стомахът се разширява - и чревната нервна система изпраща съобщение по невронен път до главния мозък. Стомашният мозък също така е информиран кога в стомашно-чревния тракт има хранителни вещества, като стимулира отделянето на пептиди в кръвта, водещо до ново съобщение до мозъка. Пептидите са част от механизма на "блокиране на илеума". Илеумът (хълбочното черво) представлява част от долния дял на стомашно-чревния тракт, където мазнината прониква, когато е в прекалени количества, за да бъде преработена от тялото, което провокира съобщение "Сит съм" до главния мозък.
Чрез добавяне на вещества храната става по-трудносмилаема
Nestle са извършили някои ранни експерименти с храни на база изкуствения модел на човешкия храносмилателен тракт. В изследване, публикувано в изданието "Food Biophysics" миналата година, Вацке и колегите му описват подобен експеримент с употреба на зехтин. Те първоначално са отчели колко време отнема на изкуствения стомах да превари зехтина в нормалното му състояние. След това те са добавили съставка, наречена моноглицерид, която оформя защитно покритие около мастните молекули, затруднявайки достъпа на стомашните сокове - и преработката на мазнината.
При експеримента, учените са проследявали пътя на зехтина през системата - и са констатирали, че преработката на комбинацията от зехтин и моноглицерид е отнела на машината осем пъти повече време, в сравнение с чистия зехтин. Това е довело до проникване на повече непреварена мазнина в тънкото черво, което в човешкия организъм би трябвало да доведе до силен сигнал до главния мозък за блокиране на илеума, с други думи - до силно усещане за ситост.
Чия е последната дума за глада?
Дори когато сме сити, главният мозък е в състояние да преодолее сигналите от стомашния, указващи му да спре храненето. Някои от съобщенията, които могат да ни накарат да се храним, дори когато не сме гладни, са:
* културни или социални очаквания, например "Време е за обяд"
* ароматът или визуалната привлекателност на храната
* психологически импулси от рода на консумация като реакция на стрес
Nestle обявяват, че са си поставили за цел да разработят многостранен подход към проблема, който да се занимава с няколко основни невронни сигнали, изпращани от стомашния мозък - и който атакува проблема със ситостта едновременно по много начини. Според швейцарската фирма учените вече имат по-пълни научни познания и вече създават храни по новата технология.
Nestle за момента отказват да съобщят до какви храни може да се стигне в резултат на изследванията, но Вацке казва, че хипотетичен пример би могло да бъде специален вид олио, което да се използва в сосове за салати или за готвене.
Как да излъжем инстинкт, развивал се милиони години?
Изследователите твърдят, че стомашният мозък е плод на милиони години еволюция. Първоначалната нервна система, притежавана от най-ранните форми на живот, е била именно рудиментарен стомашен мозък, който е регулирал храносмилането.
Тъй като по-сложните животински видове са се нуждаели от по-мощен мозък, за да търсят храна и размножаване, в крайна сметка се е развил втори, главен мозък, свързан с централната нервна система. Същевременно хората и други висши животни са запазили чревната си нервна система. Друга промяна вероятно е възникнала, когато хората са се научили да приготвят храна чрез готвене. При мелене на зърно или готвене на листа, те стават по-подходящи за преваряване, като повече хранителни вещества се приемат от тялото.
"Мозъкът в храносмилателната система има сложен език," заключава Вацке. Необходимо е да разбираме правилно функционирането му, преди да бъдем в състояние да създадем наистина предизвикващи ситост храни.
