5. Оптимизация и восстановление эндоэкологии

Антибиотики - широко и многократно используемое средство лечения людей и различных сельскохозяйст­венных животных. Следует думать, что в этом случае даже при исходно нормальной микрофлоре она может быть частично или полностью уничтожена, а затем замещена случайной, следствием чего может быть возникновение различных по форме и степени наруше­ний. Однако часто такие нарушения могут начинаться значительно раньше из-за неблагоприятных условий, возникающих вследствие неоптимальной флоры, полу­чаемой при рождении. Таким образом, уже сегодня возникают вопросы о способах конструирования и восстановления оптимальной микрофлоры, т. е. ми­кроэкологии, и эндоэкологии организма.

Следует заметить, что, по всей вероятности, в будущем родильные дома будут располагать идеальны­ми бактериальными поликультурами. Последние и бу­дут (возможно, при вскармливании или иным путем) прививаться детям. Не исключено, что эти поликуль­туры будут собираться у наиболее здоровых матерей. Следует также выявить, будут ли оптимальные поли­культуры в различных странах идентичны или должны различаться в связи с климатическими и другими особенностями жизни различных групп людей.

6. Элементные диеты и две теории питания

Напомним, что идея элементного (мономерного) питания, возникшая в конце XIX-начале XX в. и вы­текающая из теории сбалансированного питания, за­ключалась в том, что нашу традиционную пищу можно и целесообразно заменить легкоусвояемыми мономера­ми, имитирующими смесь продуктов питания - бел­ков, углеводов, жиров и др. Считалось, что такая пища вполне удовлетворит потребности организма.

Однако с позиций теории адекватного питания элементные диеты дефектны по многим причинам и, в частности, потому, что нарушают свойства и соотно­шение нутритивного (трофического) и токсического потоков вследствие выпадения защитных функций мем­бранного пищеварения и изменения эндоэкологии. Действительно, у моногастричных организмов (в том числе у человека) питание бактерий построено на использовании преимущественно неутияизируемых или медленно утилизируемых макроорганизмами компонен­тов пищи. Мембранное пищеварение, реализуемое фер­ментами, локализованными в недоступной бактериям щеточной кайме, препятствует поглощению ими нутри­ентов и обеспечивает стерильность процесса (Уго­лев, 1967, 1985). Такую стерильность можно расс­матривать как приспособление макроорганизма к со­существованию с кишечной бактериальной флорой и как фактор, обеспечивающий преимущественное погло­щение нутриентов макроорганизмом. Если же пища вводится в организм в виде мономеров, то мембран­ное пищеварение как защитный механизм не функцио­нирует . В этом случае бактерии оказываются в чрез­вычайно благоприятных условиях для их размножения в результате избытка легкоусвояемых элементов в полости тонкой кишки. Это приводит к нарушению эн­доэкологии, к увеличению потока токсических ве­ществ и к потере макроорганизмом ряда веществ, в том числе необходимых. При изучении эффектов моно­мерного питания нами, а затем многими другими исс­ледователями зарегистрированы дисбактериозы и до­полнительное дезаминирование аминокислот (обзор: Уголев, 1985).

Далее, имеются многочисленные сведения, касаю­щиеся более быстрого (или идентичного) всасывания в тонкой кишке человека и животных олиго- и поли­сахаридов по сравнению с составляющими их свобод­ными моносахаридами. Существует также множество данных о больших скоростях всасывания пептидов по сравнению с составляющими их свободными аминокис­лотами. Особенно интересно, что всасывание фер­ментных гидролизатов белков, состоящих преимущест­венно из олигопептидов, происходит быстрее, чем эквивалентной смеси аминокислот, симулирующих эти белки (обзоры: Химические и физиологические проб­лемы..., 1975, 1976; Silk, 1977; Gardner, 1984,

1988. и др.).

При специальном исследовании аккумуляции угле­водов различной степени полимеризации в слизистой оболочке тонкой кишки крыс нами было обнаружено, что транспорт свободной глюкозы не зависит от сос­тава диет, т. е. является стабильным процессом. В отличие от этого транспорт глюкозы, освобождающей­ся при гидролизе мальтозы и крахмала, значительно меняется и зависит от состава рациона (обзор: Уго­лев, 1972). Сходные результаты получены в Институ­те биологии АН Латвии (Рига) на цыплятах (обзор: Кушак, 1983).

Феномен более быстрого транспорта мономеров, образующихся при гидролизе олиго- и полимеров, чем свободных мономеров, может найти объяснение в све­те концепции мембранного пищеварения. Эта концеп­ция предполагает пространственную и структурно­функциональную интеграцию заключительных этапов гидролиза и начальных этапов всасывания. Многими принимается, что интеграция реализуется за счет ферментно-транспортных комплексов мембраны, в ко­торых интегрированы один или несколько ферментов и одна или несколько транспортных систем, реализу­ющих трансмембранный перенос продуктов гидролиза. Идея такого комплекса сохраняет свое значение как для концепции мобильного переносчика, так и для гипотезы канала (Уголев, 1972, 1985, 1987а; Memb­rane digestion..., 1989). В ферментно-транспортном комплексе продукты гидролиза должны непосредствен­но передаваться с активного центра фермента на вход в транспортную систему мембраны с минимальным рассеиванием в водной фазе, а транспортная система не должна взаимодействовать с мономерами, присут­ствующими в водной среде (рис. 3.3).

Существуют отрицательные последствия длительно­го применения мономерных диет, охарактеризованные в ряде специальных сводок, в том числе в свод"- ках «Химические и физиологические проблемы, опубликованных в Риге в 1975 и 1976 гг. К таким последствиям относятся, в частности, замедление роста и уменьшение массы тела Животных, увеличение экскреции аммиака, уменьшение экскреции электроли­тов, развитие гемолитической анемии и т. д. Недав­но показано также, что при длительном исполь­зовании элементных диет происходит трансформация некоторых вводимых в организм лекарственных препаратов в токсические формы (1п1:егас-Ыоп е1етеп^аХ йге-Ьз.. . . , 1988) ., Кроме того, мономерные диеты приводят к снижению функциональной нагрузки на ферментные системы желудочно-кишечного тракта, что сопровождается нарушением синтеза ряда фермен­тов, которые необходимы для нормальной деятель­ности организма. Далее, из-за высокой осмотической активности элементных диет нарушается распреде­ление жидкости между кровью и энтеральной средой в результате перехода жидкости из крови в кишеч­ник .Однако при некоторых формах заболеваний и в оп­ределенных условиях элементные и без балластные ди­еты могут быть весьма полезны. В частности, при врожденных и приобретенных дефектах ферментных систем тонкой кишки наиболее целесообразно исклю­чать из пищи те вещества (например, лактозу, саха­розу и др.), гидролиз которых нарушен. Элементные диеты могут быть использованы при различных экс­тремальных воздействиях, вызывающих нарушения дея­тельности желудочно-кишечного тракта. При этом не­адекватность, например имитаций белка набором определенных аминокислот, проявляется не сразу, а через определенный временной интервал, в течение которого эти аминокислоты могут служить полноцен­ной заменой белка. Вероятно, отрицательные пос­ледствия элементных диет связаны с изменением бак­териального состава или по крайней мере с измене­нием свойств бактериальной популяции кишечника.

Элементные, или мономерные, диеты важны при па­тологических состояниях, при которых наблюдается репрессия синтеза и включения в состав мембраны кишечных клеток ферментов, осуществляющих заключи­тельные этапы пищеварения. В этом случае всасыва­ния аминокислот и гексоз, входящих в состав олиго­меров, не происходит. Такие феномены могут наблю­даться, в частности, под влиянием стрессорных фак­торов. Тогда аминокислоты могут быть использованы для поддержания удовлетворительного азотистого ба­ланса, отрицательного при стрессе, для которого характерна потеря белков. Такой отрицательный азо­тистый баланс возникает за счет глюконеогенеза. Мы получили результаты, расширяющие классические представления о происхождении отрицательного азо­тистого баланса, которые опубликованы в 1972 г. (Уголев, 1972). Нами обнаружено, что при стрессе происходит снижение уровня дисахаридазных и осо­бенно пептидазных активностей тонкой кишки за счет торможения включения ферментов в состав апикальной мембраны кишечных клеток, что приводит к ослабле­нию ассимиляции углеводов и главным образом бел­ков. Таким образом, при стрессе отрицательный азо­тистый баланс обусловлен не только разрушением, но и недостаточным поступлением аминокислот во внут­реннюю среду организма. Следовательно, при различ­ных видах стресса существует эффективный путь кор­рекции белкового обмена за счет введения в рацион вместо белков, которые не усваиваются, имитирующих эти белки аминокислотных смесей. Использование по­добных смесей целесообразно также в аварийных си­туациях, при чрезмерных физических нагрузках (нап­ример, в условиях экспедиций), при спортивных со­ревнованиях, при хирургических вмешательствах, а также в пред- и послеоперационные периоды, в усло­виях недостатка белка, при голоде, при высокой или низкой температуре окружающей среды, при ряде за­болеваний и т. д., т. е. в случаях, которые сопро­вождаются возникновением стресса - общей для всех организмов реакции, являющейся неспецифической и рассматриваемой как обязательный компонент реакции на экстремальные воздействия.