В помидорах нашли «невидимый» компонент, который может защищать печень

Фитоен помог мышам меньше накапливать жир в печени — и показал, почему польза томатов может быть не только в ликопине

Помидор знаменит прежде всего ликопином. Именно этот каротиноид придает спелым плодам характерный красный цвет и давно привлекает внимание исследователей благодаря своим биологическим свойствам.

Но внутри того же помидора находится другое соединение, которое легко оставить без внимания именно потому, что увидеть его невозможно. Оно бесцветное.

Это фитоен — один из ранних предшественников, из которых растение затем синтезирует ликопин и другие каротиноиды.

Новое исследование, опубликованное в Molecular Nutrition & Food Research, показывает, что эта малозаметная молекула может быть биологически гораздо интереснее, чем считалось.

Почему исследователей вообще заинтересовал фитоен

Отправной точкой была давняя загадка пищевой биологии.

Если полезные свойства помидоров объясняются главным образом ликопином, то очищенный ликопин должен воспроизводить значительную часть эффектов целого продукта. Но эксперименты не всегда укладывались в такую простую схему.

В некоторых исследованиях томатный порошок или экстракт демонстрировал эффекты, которые нельзя было полностью объяснить одним ликопином. Это заставило исследователей искать другие активные компоненты томатов.

Одним из кандидатов стал фитоен.

Он относится к каротиноидам, но его молекулярная структура еще не позволяет ему поглощать видимый свет так, как это делают окрашенные каротиноиды. Поэтому фитоен остается бесцветным.

При этом он вовсе не является редкостью. Фитоен присутствует не только в красных, желтых и оранжевых томатах, но и в моркови, красном перце, розовом грейпфруте, арбузе, абрикосах и других растительных продуктах.

Есть и еще одна любопытная особенность: исследования на людях показывали, что фитоен способен достаточно хорошо всасываться в организме.

Но вопрос оставался открытым: делает ли он после этого что-нибудь существенное?

Как проверяли влияние фитоена на жировую болезнь печени

Авторы работы сосредоточились на метаболически ассоциированной стеатотической болезни печени — MASLD.

Так сегодня называют состояние, при котором избыточное накопление жира в печени связано с метаболическими нарушениями. Оно особенно часто встречается при ожирении, инсулинорезистентности и сахарном диабете 2-го типа.

Опасность в том, что на ранних стадиях человек может практически ничего не ощущать. Но у части пациентов стеатоз со временем сопровождается воспалением и повреждением печени, а заболевание может прогрессировать вплоть до фиброза и цирроза.

Чтобы смоделировать подобный метаболический стресс, мышей в течение 24 недель кормили рационом с высоким содержанием рафинированных углеводов.

Часть животных одновременно получала 15-цис-фитоен.

Исследователи оценивали не только состояние печени. Они анализировали концентрацию фитоена в кишечнике, крови и печени, активность метаболических путей, состав кишечной микробиоты и работу ферментов, способных расщеплять каротиноиды.

Именно последний элемент эксперимента оказался особенно важным.

Печень начала иначе обращаться с жиром

У обычных мышей, получавших фитоен, метаболические нарушения печени оказались значительно менее выраженными, чем у животных на том же рационе без добавления фитоена.

При этом объяснение не сводилось к изменению кишечной микробиоты. Исследователи не обнаружили признаков того, что именно перестройка состава кишечных бактерий была главным источником защитного эффекта.

Зато изменения появились непосредственно в системе управления энергетическим обменом печени.

На фоне фитоена увеличивалась активность молекулярных путей, связанных с SIRT1, PGC-1α и PPARα, а также усиливалась активация AMPK и изменялась работа ACC.

Названия выглядят сложно, но принцип гораздо проще.

Эти молекулярные системы участвуют в решении фундаментального вопроса: что клетке делать с поступающими жирными кислотами — накапливать их или использовать в качестве топлива.

У животных, получавших фитоен, активнее работали гены, связанные с окислением жирных кислот.

Проще говоря, метаболизм печени смещался в сторону использования жира для получения энергии, а не его дальнейшего складирования внутри клеток.

Но затем исследователи провели эксперимент, который существенно изменил интерпретацию результата.

Самый важный результат оказался почти парадоксальным

Ученые использовали не только обычных мышей, но и животных, у которых отсутствовали два фермента — BCO1 и BCO2.

Эти ферменты способны расщеплять каротиноиды и превращать их в другие молекулы.

Можно было предположить: если фитоен полезен сам по себе, то чем больше его накопится в организме, тем сильнее должен быть эффект.

Получилось почти наоборот.

У мышей без BCO1 и BCO2 концентрация фитоена в печени и крови была намного выше. Однако выраженного защитного эффекта против вызванной рационом жировой болезни печени исследователи у них не обнаружили.

Именно здесь находится главный научный вывод работы.

Какие именно метаболиты отвечают за эффект, исследование пока не установило.

Это принципиальная разница. Фитоен может оказаться не конечным действующим веществом, а сырьем, из которого организм производит биологически активные молекулы.

Один и тот же помидор может превращаться в разные молекулы

Такой механизм открывает еще один интересный вопрос — индивидуальные различия.

У людей существуют генетические варианты ферментов, участвующих в метаболизме каротиноидов. Теоретически это означает, что одинаковое количество фитоена из пищи у разных людей может перерабатываться несколько по-разному.

Авторы пока не показали, что такие генетические различия действительно меняют защиту печени у человека. Это гипотеза, которую еще предстоит проверить.

Исследование обнаружило и различия между полами: у самок мышей фитоена в печени накапливалось больше, чем у самцов.

Но и здесь необходима осторожность. Пока неизвестно, означает ли более высокая концентрация более сильный биологический эффект или просто отражает различия в абсорбции и обмене вещества.

Почему целый продукт нельзя свести к одной «полезной молекуле»

История фитоена хорошо показывает ограниченность популярного подхода к питанию: найти в продукте одно известное вещество и объявить именно его источником всей пользы.

Помидор — не упаковка для ликопина.

Это сложная химическая смесь каротиноидов, витаминов, полифенолов и множества других соединений. После еды часть этих веществ всасывается, часть преобразуется ферментами, а образовавшиеся метаболиты могут взаимодействовать с клеточными сигнальными системами.

Поэтому эффект целого продукта не обязательно равен эффекту очищенного вещества, которое когда-то сочли его главным активным компонентом.

Новое исследование не доказывает, что фитоен объясняет все преимущества томатов. Оно показывает нечто более конкретное: фитоен обладает биологической активностью в экспериментальной модели MASLD, а для проявления защитного эффекта, вероятно, требуется его ферментативное превращение.

Помогут ли помидоры при жировой болезни печени

Здесь проходит самая важная граница между интересной биологией и медицинской рекомендацией.

Эксперимент проводился на мышах, а не на пациентах с MASLD.

Животные получали фитоен на фоне специально сформированного рациона в течение 24 недель. Даже убедительный эффект в такой модели не означает автоматически, что ежедневное употребление определенного количества томатов предотвратит или вылечит заболевание у человека.

В популярном изложении дозу фитоена в эксперименте сопоставляют примерно с количеством, которое человек мог бы получить из трех-четырех средних сырых помидоров или около 100 граммов томатной пасты в день. Но это лишь ориентировочный пищевой эквивалент экспериментальной дозы, а не установленная лечебная дозировка.

Тем более исследование не дает оснований принимать фитоен в виде добавок для лечения печени.

Чтобы перейти от мышиной модели к профилактической рекомендации, потребуются исследования на людях. В них необходимо выяснить, воспроизводится ли метаболический эффект, какие метаболиты фитоена действительно активны, имеет ли значение генетика ферментов BCO1 и BCO2 и различается ли ответ у мужчин и женщин.

Настоящая ценность исследования — не в том, чтобы есть больше помидоров

Самый интересный результат работы шире одного овоща.

Исследование показывает, насколько сложным может быть путь от пищи до биологического эффекта. Важным оказывается не только то, какое вещество содержится в продукте, но и то, во что организм способен его превратить.

Это также объясняет, почему поиски единственного «главного полезного ингредиента» продукта нередко оказываются слишком упрощенными.

В случае томатов десятилетиями в центре внимания находился ярко-красный ликопин. Теперь выясняется, что бесцветный предшественник ликопина тоже способен вмешиваться в метаболизм — причем его действие, вероятно, возникает после дополнительной химической переработки внутри организма.