Меланоидины. ** Хиральность пищи

Меланоидины

При более низких температурах, порядка 130 градусов, образуются так называемые меланоидины – продукты сахароаминных реакций, то есть процессов соединения белков и углеводов. В этой книге я буду часто вспоминать об этих веществах. Процессы их образования подробно описал Майяр (или Майлард, L. Maillard), поэтому часто говорят о реакциях Майяра.

Меланоидины ответственны за привычный и милый нашему сердцу аромат печеных хлеба, картофеля, овощей, фруктов. Когда термообработанная углеводистая пища покрывается коричневой корочкой, можно быть уверенным, что меланоидины там присутствуют.

Меланоидины не являются канцерогенами, наоборот, им присущи некоторые антиоксидантные свойства. Они даже являются ускорителями роста и были предложены для использования как биостимуляторы.

На меланоидины похожи по своим свойствам меланины, которые образуются в растениях и животных. Они служат пигментами и образуются, в частности, при загаре. Меланины производятся в результате ФЕРМЕНТАТИВНЫХ процессов, поэтому процесс их синтеза является управляемым. В то время как меланоидины образуются НЕФЕРМЕНТАТИВНЫМ путем. Поэтому их состав более хаотический, непредсказуемый.

С меланоидинами тесно связаны карамели (циклические эфиры), образующиеся из углеводов при нагревании, и гуминовые кислоты, которые синтезируются из меланоидинов с участием микроорганизмов и образуют собой основу почвы.

Вредны или полезны меланоидины? До сих пор определенного и ясного ответа на этот вопрос не получено. Вполне возможно, что некоторые из этого широкого класса веществ полезны, а другие – нет.

Удивительно, что многие живые организмы позитивно реагируют на запах и вкус меланоидинов, вероятно, отражая тем самым некоторую глубинную связь с этим классом веществ. Это очень интересный вопрос и он заслуживает глубокого изучения.

Меланоидины не расщепляются пищеварительными ферментами, а значит, не усваиваются в качестве пищи. Поэтому образование меланоидинов может похитить из пищи до 30 % белка, а также изрядную долю углеводов, сделав пищу заметно менее питательной.

С другой стороны, меланоидины могут образовывать комплексы с ферментами, тем самым регулируя их каталитическую активность. Меланоидины, как уже упоминалось, способны влиять на скорость роста клеток.

Меланоидины присутствуют во всех видах хлеба, кондитерских изделий и даже в передержанном силосе. И вот что интересно: меланоидины образуются при длительном хранении даже термически необработанных продуктов. А также в классических низкотемпературных сыроедческих сушилках.

Те диетологи, кто принимает щадящую термообработку пищи, настаивают на том, что обработка пищи паром в течение нескольких минут не производит каких-либо опасных или даже подозрительных продуктов и может быть рекоменована для значительного увеличения биодоступности сырой пищи. Такая обработка позволяет разрушить многие токсины, яды, алкалоиды и преобразовать к доступной форме непереваримые компоненты пищи, содержащиеся во многих сырых растительных продуктах.

** Хиральность пищи

Однако надо заметить, что упрощение пищи с помощью даже щадящей термообработки вносит в нее значительную энтропийную, шумовую компоненту. В пище образуется гораздо более широкий набор веществ, чем тот, на который настроена наша пищеварительная система. Например, те вещества, которые при первом взгляде кажутся «теми же самыми», при более детальном изучении оказываются имеющими другую пространственную структуру (иные стереоизомеры). Ферменты живых организмов будут иначе воспринимать содержащую эти вещества пищу. И процесс пищеварения может выйти из-под контроля.

Например, каждый человек, чувствительный к уровню глюкозы в крови, прекрасно знает: даже просто замоченная магазинная гречка (которая, как известно, подвергается предварительному прокаливанию), вызывает характерное «помутнение» в голове, в то время как ферментированные проростки гречки перевариваются без затруднений. Объяснение, по-видимому, состоит в том, что в этих двух процессах переработки образуются РАЗНЫЕ стереоизомеры даже простых углеводов. И в одном случае инсулин поджелудочной железы справляется, а в другом – нет.

Стереоизомеры имеют совершенно одинаковый химический состав, однако их структура различается – они не совпадают при наложении и часто бывают зеркальными отражениями друг друга. Такие молекулы называются хиральными, и они приводят к вращению плоскости поляризации проходящего через них света. На этом основывается их классификация: одни из них являются «правовращающими» (1-форма), а другие – «левовращающими» (1-форма).

Подавляющее большинство аминокислот, входящих в состав живых организмов, являются левовращающими, в то время как «живые» сахара – правовращающие. Само название декстринов указывает на это («декстра» на латыни означает «правый»). Единственное исключение – фруктоза, которая является левовращающей. На этом основании оценивают качество меда: если в него подсыпать сахар, то коэффициент левого вращения уменьшается. Правда, теперь научились добавлять фруктозу, так что этот метод больше не работает. Меньшее левое вращение имеет также так называемый падевый мед, который пчелы собирают не с цветов, а с деревьев и трав, когда они начинают выпускать избыток соков. Этот сок содержит в основном сахарозу и глюкозу.

Для обработки (1 – и 1-форм биологических веществ необходимы разные ферменты. И наши органы вкусового и обонятельного восприятия настроены на конкретные стереоизомеры. Например, 1-аминокислоты на вкус воспринимаются как сладкие, а 1-аминокислоты вкуса не имеют. Листья мяты и семена тмина содержат одно и то же вещество – карвон, но различные его стереоизомеры. Это приводит к тому, что вкус их совершенно разный.

Почему Жизнь настроена на вполне определенную пространственную ориентацию молекул? Исследователи считают, что это связано с тем, что в нашей Вселенной фоновое световое излучение звезд имеет циркулярно-поляризованную компоненту, которая и приводит к биохимической асимметрии живых организмов.