«Еда и микробиом»

От того, какие бактерии живут в нашем кишечнике, многое зависит. Ученые видят связь между составом микробиома и ожирением, воспалительными процессами, депрессией и активностью иммунитета. И даже практикуют пересадку кишечных бактерий для лечения самых разных заболеваний. Правда, не всегда удачно. В книге «Еда и микробиом. Традиционные продукты питания разных культур для здоровья и благополучия» (издательство «Манн, Иванов и Фербер»), переведенной на русский язык Анной Васильевой, научный журналист Кэтрин Хармон Каридж рассказывает, как пищевые привычки отражаются сначала на микробах, а затем и на нашем здоровье. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным алкогольным напиткам, содержащимся там микробам и их влиянию на кишечную микробиоту.

Ваше здоровье!

Когда микробы встречаются с зерном, они расщепляют содержащиеся в нем углеводы, превращая их в алкоголь. Как правило, движущей силой этих ферментационных процессов являются дрожжи, а побочным продуктом их деятельности — углекислый газ, из-за чего конечный продукт получается газированным. Такие напитки — с естественно сброженного пива и до освященного традицией японского саке — важны не только как феномен культуры. Если готовить их традиционным способом, они будут обладать богатым вкусом, содержать токсичные вещества, а еще и микробов.

В наши дни мало какие алкогольные напитки могут похвастаться тем, что поставляют живые культуры в наши бокалы, рюмки и стаканы. Впрочем, если потратить время и как следует поискать, мы найдем напитки, которые окажутся роскошным собранием микробов.

Полагаю, некоторые тонкости процесса изготовления самых первых, богатых микробами напитков наверняка остудили бы пыл современных пивоваров и виноделов, не говоря уже о потребителях их продукции. Дело в том, как именно происходило введение стартовой культуры дрожжей, запускающей брожение измельченного зерна. А начинали этот процесс с его пережевывания.

***

Зерно — слишком твердый продукт, а потому микробам трудно расщеплять его без посторонней помощи. И люди нашли способ помочь им: они разжевывали семена злаков и сплевывали их. Подход, действенный вдвой не: зерно измельчается и размягчается (и за счет механического перетирания его зубами, и за счет энзимов слюны) — таким образом, крахмал становится более доступным для ферментации и к нему добавляется стартовая доза микробов. Для нас, живущих в пастеровскую эпоху, такой метод запуска брожения выглядит обескураживающим и даже отталкивающим, однако наши предки применяли его очень широко. Так делали и в Китае 9000 лет назад, и в Японии в III веке до н.э., и даже сейчас — в Латинской Америке.

Химический анализ древних глиняных сосудов, найденных при раскопках неолитического поселения Цзяху (современная китайская провинция Хэнань), проливает некоторый свет на раннюю практику ферментирования зерна. Выяснилось, что в этих сосудах содержался напиток из забродившего риса с примесью фруктов и меда. Исследователи подчеркивают, что рис сам по себе не содержит дрожжей или легкодоступных сахаров, необходимых для того, чтобы напиток, следы которого они обнаружили, получился в результате спонтанного брожения. А значит, началу превращения крахмала в пригодные для брожения сахара должны были помочь ферменты человеческой слюны, а также микробы из ротовой полости.

Название японского напитка кучикамидзакэ переводится примерно как «жеваная брага». Более тысячи лет назад жители Японии пережевывали зерна проса, гречихи и даже желуди, а потом сплевывали жидкую кашицу в сосуд, где из всего этого получался алкогольный напиток. Позднее в качестве источника крахмала начали вводить рис, и в итоге получилось известное нам сегодня саке, для изготовления которого уже ничего жевать не нужно.

Аналогичным образом делают и некоторые варианты чичи, популярного в Южной и Центральной Америке напитка. История его восходит к инкам, сегодня традицию поддерживают боливийские индейцы цимане и некоторые другие племена. Джо Элкок, медик из Университета Нью-Мексико, описывает чичу цимане как «приятный на вкус пенистый напиток». Его изготавливают, пережевывая зерна маиса или другие крахмалистые продукты, вроде маниока, а затем сплевывают полученную кашицу в глиняный сосуд, смешивают там с водой и оставляют бродить. Некоторые виды чичи употребляют, когда процесс ферментации еще не завершен — то есть когда алкоголя достаточно для истребления всех нежелательных микробов, а живые микроорганизмы еще в деле. Современные исследования чичи (спонтанно ферментированной, но не обязательно в результате жевания) выявили более 40 видов молочнокислых бактерий, среди которых преобладали представители рода Lactobacillus, включая и наших старых друзей L. lactis и L. plantarum, а также L. rossiae — производителей витамина В₁₂.

Раскопки древних захоронений в районе международного аэропорта Кито в Эквадоре дали ученым возможность изучить древний микробный профиль чичи. Вместе с останками, относящимися примерно к концу VII века н.э., в погребениях были обнаружены украшения, одежда, еда и сосуды с чичей. Один микробиолог соскоблил осадок, скопившийся в порах глиняных кувшинов, где хранился напиток, и на основании собранного материала сумел восстановить 1300-летние штаммы дрожжей. Как оказалось, среди них не было современных пивных дрожжей Saccharomyces cerevisiae, на основе которых изготавливается подавляющее большинство нынешних сортов пива по всему миру. Бóльшая часть обнаруженных штаммов относилась к роду Candida, включая и два штамма прежде неописанного вида Candida theae, родственного тому виду, который живет в ротовой полости человека.

Вряд ли стоит ожидать, что такого рода напитки появятся на полках магазинов рядом с комбучей, все же они представляют собой исключительно интересный — и в целом безопасный — способ выращивания пригодной к употреблению микробной колонии человеческого происхождения.

Дикий эль

Разумеется, существует множество способов сбраживать зерно, не пережевывая его. Совсем не обязательно дожидаться выделения пивных дрожжей, чтобы научиться делать самые разнообразные ферментированные напитки. На протяжении многих поколений люди предоставляли пиву всех мастей возможность бродить, как ему вздумается, с помощью «диких» микробов, одаривая потребителей своих напитков богатым коктейлем из грибов и бактерий.

В наши дни большинство сортов пива производятся в абсолютно стерильной среде и с соблюдением строжайших технологических требований. Для изготовления этого напитка зерно измельчают и смешивают с водой, превращая в горячую полужидкую массу, облегчая высвобождение углеводов. Затем эту массу — пивное сусло — процеживают и снова нагревают, иногда добавляя что-нибудь для улучшения вкуса , например хмель. После охлаждения в сусл о вводят дрожжи S. cerevisiae, а потом эту смесь оставляют бродить при строго определенной температуре и строго определенное время, которые зависят от конкретного сорта.

В современной пивной индустрии используют далеко не только исходные старые дрожжи S. cerevisiae — для каждого сорта пива существуют специально подобранные штаммы, и, не дай бог, к ним примешаются еще какие-нибудь микробы. Как указывает одна группа исследователей, «для 99 процентов пива на нашей планете единственным микробным компонентом является Saccharomyces, и любое отклонение от этого правила считается недостатком». Обычно конечный продукт — для пущей безопасности — пастеризуют и/или фильтруют, чтобы дальнейшая деятельность микроорганизмов не могла повлиять на вкус и физические показатели покинувшего пивоварню напитка до того, как он достигнет потребителя. Все эти строгие требования призваны обеспечить единообразие, чтобы в каждой бутылке с определенной этикеткой напиток всегда был одинаковым на вкус. Естественно, добиться этого можно только в ущерб сложности живой составляющей пивного брожения.

Есть, правда, и такие сорта пива, которые, даже достигнув потребителя, содержат дрожжи и другие микроорганизмы. Пивовары могут отказаться от пастеризации, если их разлитое в кеги пиво будет распределяться по относительно короткой цепочке поставок и все время пребывать в холоде. Благодаря низкой температуре дрожжи переходят в неактивное состояние, поэтому процесс брожения приостанавливается. Другие же сорта пива подвергаются второму циклу брожения прямо в бутылках благодаря повторному добавлению дрожжей.

Некоторые пивовары используют еще более оригинальные методы, которые восходят к самым истокам пивоварения, появившегося тысячелетия назад. Многие производители ламбика (вид бельгийского пива) и кислого эля вообще не применяют никаких пивных дрожжей и специальных стартовых культур. Они целиком полагаются на внешнюю среду, которая и служит источником микробов, запускающих процесс брожения. К их числу относятся, помимо прочих, дрожжи Kloeckera apiculata (которые другие пивовары рассматривают исключительно как загрязняющий чужеродный элемент) и вид с характерным названием Brettanomyces lambicus, а также различные бактерии. Как правило, такому пиву требуется гораздо больше времени для созревания — иногда оно бродит в бочках по три года. За это время постоянно происходит смена доминирующих популяций микробов, что приводит к созданию напитка с характерным кислым вкусом.

Пивные напитки встречаются в разных культурах мира. Например, в Корее к зерну добавляют смесь бактерий, дрожжей и других грибов, которая используется в качестве стартовой культуры для ряда ферментированных продуктов, включая макколли. Макколли — это алкогольный напиток из забродившего риса, который содержит живые микроорганизмы, в том числе дрожжи и разнообразные молочнокислые бактерии.

В Турции и на Балканах много веков популярен ферментированный напиток под названием буза. Он изготавливается на основе проса, кукурузы, пшеницы и прочих зерновых путем спонтанного брожения или же добавления в качестве закваски небольшого количества готового напитка. Проанализировав три образца доступной в продаже бузы, группа исследователей нашла в них по меньшей мере дюжину видов молочнокислых бактерий и восемь видов дрожжей. Другая команда ученых в поисках потенциальных пробиотиков решила еще дальше погрузиться в мутные глубины этого напитка и обнаружила сразу несколько штаммов, включая известный пробиотик Lactobacillus rhamnosus, способных выживать в пищеварительном тракте человека и помогать ему бороться с патогенами.

Африка тоже не осталась в стороне: по всему континенту ее жители изготавливают и пьют напитки на основе зерна. В Восточной Африке делают тогву — безалкогольный напиток или кашу, сваренные из маисовой, просяной, сорговой или маниоковой муки, которую затем сбраживают, разводят водой и пьют. Тогва содержит с полдюжины разных молочнокислых бактерий (включая и штаммы потенциально пробиотических видов Lactobacillus brevis и Lactobacillus fermentum) и четыре вида дрожжей, а также другие микроорганизмы, которые обеспечивают потребителей этого продукта дополнительными полезными солями фолиевой кислоты.

Гималайский напиток под названием чанг делают из ферментированного проса, ячменя или риса. Считается, он помогает при простуде и аллергиях. Возможно, именно поэтому говорят, что чанг — любимый напиток мифического снежного человека, йети.

***

Учитывая, сколько микробов содержится в этих опьяняющих напитках, возникает сильное искушение променять стакан кефира на кружечку чего-нибудь более бодрящего. Увы, исследований, которые бы доказали однозначную пользу «живых» алкогольных напитков, пока совсем немного. При этом уже предпринимались попытки выяснить, как алкоголь влияет на кишечную микробиоту. И результаты здесь не слишком радостные.

Даже умеренное потребление алкоголя может приводить к дисбиозу (нарушению микробного баланса) толстого кишечника, а если пить его в больших количествах, это грозит опасным увеличением численности вредоносных бактерий в тонком кишечнике. Кроме того, алкоголь усиливает проницаемость кишечной выстилки, а, как вы помните, утечка микробов из пищеварительного тракта в кровоток не ведет ни к чему хорошему. Разбежавшиеся по организму микробы провоцируют иммунную систему, что приводит к усилению воспалительных процессов.

«Дырявый» кишечник также отчасти повинен в том, что злоупотребление алкоголем вредит печени, поскольку сбежавшие из него микробы в конце концов оказываются в этом органе. А присутствие микробов в печени, как и в крови, активирует иммунную систему — она атакует, создавая дополнительные очаги воспаления и часто вызывая рубцевание печеночных тканей.

С точки зрения кишечных микробов от алкоголя лучше воздерживаться или по крайней мере употреблять очень умеренно. Есть много других способов увеличить поступление в организм микробов.

Подробнее читайте:
Каридж, Кэтрин Хармон. Еда и микробиом. Традиционные продукты питания разных культур для здоровья и благополучия / Кэтрин Хармон Каридж ; пер. с англ. Анны Васильевой ; науч. ред. В. Бологова. — Москва : Манн, Иванов и Фербер, 2023. — 320 c. — (Самый здоровый человек).