К сожалению, КПГ вызывают гораздо более негативные последствия, чем просто отвердевание оболочек клеток. Они действуют как химический клей, присоединяющий молекулы друг к другу, в результате чего образуются межмолекулярные связи. Например, такие связи возникают в пережаренном мясе, из-за чего его трудно резать или жевать. Когда этот процесс происходит в ткани организма, нарушаются многие метаболические процессы. Например, процесс гликации (при избыточном содержании глюкозы) препятствует свободному передвижению белковых молекул. В результате мембраны клеток блокируются, что приводит к снижению нейронной коммуникации. Гликация также способна привести к усилению воспалительных процессов во всем организме.
Сахара относятся к рафинированным углеводам, которые могут повысить риск образования свободных радикалов и воспалительных процессов. Свободными радикалами называют частицы с неспаренным электроном на внешней электронной оболочке, способные разрушать структуру клетки. После серии реакций КПГ ведут к образованию свободных радикалов и воспалительному процессу. КПГ меняют структуру и деятельность белков и нарушают синаптические связи. Кроме того, структурные нарушения происходят в митохондриях, которые называют «энергетическими станциями» клетки, так как в них осуществляется синтез АТФ (аденозинтрифосфата) универсального источника энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах.
Негативные последствия процесса гликации проявляются не сразу. Разрушение нейронов наблюдается со временем.
Неудивительно, что высокий уровень потребления сахара напрямую связывают с развитием депрессивного состояния. Результаты исследований по сравнению уровня потребления сахара в таких странах, как Япония, Канада и США, показали, что Япония отличается самым низким уровнем потребления сахара, как и самым низким уровнем депрессий.
Учитывая системное отрицательное воздействие сахара на организм, у исследователей был стимул усовершенствовать методы измерения уровня сахара в крови. В конце 1990‑х в Гарвардском университете разработали новый способ оценки воздействия потребления углеводов, получивший название гликемическая нагрузка (GL, от англ. glycemic load). Чем выше уровень гликемической нагрузки, тем больше ожидается повышение в крови глюкозы и инсулиногенического влияния пищи. Употребление в пищу в течение длительного времени продуктов с высокой гликемической нагрузкой ведет к риску развития избыточного веса, диабета и воспалительного процесса. Исследователи доказали, что после употребления людьми количества сахара, содержащегося в двух прохладительных безалкогольных напитках (75 граммов глюкозы), уровень изопростана – свободных радикалов, полученных в результате окисления жирных кислот, – повысился на 34 % всего через 90 минут после употребления.
Умеренное повышение уровня изопростана связывается с болезнью Альцгеймера. Еще одним индикатором уровня оксидативного стресса организма (то есть уровнем массированного образования свободных радикалов) является малоновый диальдегид (MDA). Ученые доказали наличие взаимосвязи между повышенной гликемической нагрузкой и MDA.
Более 25 лет назад исследователи Массачусетского технологического института обнаружили разницу в 25 % между показателями IQ детей с высоким уровнем потребления рафинированных углеводов (сахар и белая мука) по сравнению с детьми с низким уровнем их потребления (Schauss, 1984). Разница в уровне глюкозы сыграла огромную роль в развитии когнитивных навыков и мозга в целом. Ученые из Университета в Суонси (Уэльс, Великобритания) обнаружили корреляцию между такими факторами, как низкий уровень глюкозы в крови и плохая память, слабая концентрация внимания и агрессивное поведение.
Когда исследователи из Йельского университета предложили 25 детям без проблем со здоровьем выпить напиток с содержанием глюкозы как в большинстве прохладительных безалкогольных напитков, скачок уровня сахара в крови вызвал повышение у них уровня адреналина более чем в пять раз по сравнению с нормальным примерно на пять часов. Большинство детей испытывали сложности с концентрацией внимания, а также тревожность и раздражение.
Похожим образом финские ученые оценили влияние потребления сахара у 404 детей в возрасте 10–11 лет. Они обнаружили, что тревожность, депрессия, отказ от участия в социальной жизни, делинквентное поведение и агрессия в два раза чаще наблюдались у тех детей, которые потребляли на 30 % больше сахарозы в форме безалкогольных напитков, сладких закусок и мороженого (Haapalahti, Mykkanen, Tikkanen, and Kokkonen, 2004).
Вывод очевиден: высокий уровень потребления сахара отрицательно сказывается на функциях мозга и способности рационально мыслить, поддерживать ровное эмоциональное состояние и эффективно вести себя в социальной жизни общества. Таким образом, для оптимального функционирования мозга необходимо контролировать уровень сахара в крови и поддерживать его стабильным.
Биохимические процессы мозга зависят от получения особых веществ, содержащихся в продуктах питания. Определенные аминокислоты – неотъемлемый элемент для процесса синтеза нейромедиаторов. Эти аминокислоты организм получает из пищи, потребляемой человеком. Например, глутамин является аминокислотой, которой богаты такие продукты, как миндаль и персики. Когда в процессе пищеварения эта аминокислота поступает в организм, она начинает участвовать в синтезе нейромедиатора ГАМК, который помогает человеку сохранять спокойствие. Тирозин синтезируется организмом из аминокислоты фенилаланин и является непременным элементом для выработки нейромедиаторов адреналина, норадреналина и дофамина. Он также играет важную роль в производстве гормона щитовидной железы тироксина.
Холин, в изобилии содержащийся в желтке, служит для выработки нейромедиатора ацетилхолина. Много лет назад профессор Массачусетского технологического института Ричард Вуртман обнаружил, что недостаток холина в организме приводит к тому, что мозг начинает использовать мембраны собственных нейронов для получения достаточного количества холина, чтобы синтезировать ацетилхолин. Так как недостаток ацетилхолина связывался с болезнью Альцгеймера и проблемами с памятью, некоторые исследователи пытались повысить уровень холина в организме при помощи различных медицинских препаратов.
Многие продукты питания содержат незаменимые аминокислоты. В таблице ниже приведены некоторые аминокислоты, нейромедиаторы, в синтезе которых участвуют эти аминокислоты, а также некоторые продукты питания, богатые этими аминокислотами.
Аминокислоты могут конкурировать друг с другом за доступ к мозгу. В каждый конкретный момент времени в мозг может попасть лишь определенное количество определенного типа аминокислот. Например, высокобелковая пища не влияет на повышение уровня триптофана в мозге, потому что в других аминокислотах содержится больше пищевых белков и у них лучше доступ к мозгу. Именно поэтому употребление высокобелковой пищи вечером способно привести к проблемам со сном. Чтобы хорошо спать ночью, ешьте вечером пищу, богатую сложными углеводами с относительно невысоким содержанием белков, – это обеспечит необходимое для крепкого сна количество триптофана.