Что такое ферментация?
Ферментация — это естественный процесс преобразования, при котором микроорганизмы, такие как бактерии, дрожжи или плесень, ферментативным путём расщепляют сахара и другие соединения в продукте, образуя органические кислоты, газы или спирт. Человечество открыло этот процесс тысячи лет назад, изначально с целью длительного хранения продуктов без порчи. Такие продукты, как йогурт, квашеная капуста, кефир, комбуча, мисо и традиционная турецкая тархана, являются результатом ферментации, которую разные виды микроорганизмов осуществляют на разном сырье. Общая черта этих продуктов — наличие живых популяций микроорганизмов в процессе производства, значительная часть которых способна достичь пищеварительной системы в живом виде.
Исторический и культурный контекст
Использование ферментации для консервации пищи восходит к временам задолго до изобретения холодильника, к самым ранним земледельческим обществам. Разные регионы независимо друг от друга развили собственные традиции ферментации в зависимости от климатических условий и доступного сырья: в Восточной Азии ферментация соевых бобов дала мисо и темпе, на Кавказе ферментация молока — кефир, в Центральной Европе ферментация капусты — квашеную капусту, а в Анатолии совместная ферментация пшеницы и йогурта — тархану. Большинство этих традиций основаны на практических знаниях, передававшихся из поколения в поколение методом проб и ошибок, задолго до появления науки микробиологии. Современная микробиология научно объяснила механизм этих традиционных методов в конце XIX века, когда Луи Пастер показал, что ферментация происходит благодаря деятельности микроорганизмов.
Связь с микробиомом кишечника
Кишечник человека представляет собой сложную экосистему из триллионов бактерий, вирусов и грибков, которую в совокупности называют микробиомом кишечника. Разнообразие и баланс микробиома связывают с пищеварением, работой иммунной системы и даже метаболическим здоровьем. При употреблении ферментированных продуктов содержащиеся в них живые микроорганизмы могут временно, а в некоторых случаях более устойчиво, взаимодействовать с кишечной микрофлорой. Исследователи объясняют это взаимодействие двумя основными механизмами: прямым заселением или временным присутствием микроорганизмов из ферментированных продуктов в кишечнике, а также косвенным воздействием на кишечную среду полезных метаболитов, вырабатываемых этими микроорганизмами (таких как короткоцепочечные жирные кислоты и биоактивные пептиды).
Стэнфордское исследование: конкретный клинический результат
Одно из наиболее цитируемых клинических исследований влияния ферментированных продуктов на микробиом — это 17-недельное исследование, опубликованное в 2021 году в журнале Cell учёными медицинской школы Стэнфорда. В исследовании 36 здоровых взрослых были случайным образом распределены либо на диету с высоким содержанием клетчатки, либо на диету, включающую в среднем шесть порций ферментированных продуктов в день (кефир, кимчи, комбуча, ферментированные овощи, йогурт). Результаты показали измеримое увеличение разнообразия микробиома кишечника и снижение маркеров воспаления в крови у группы, придерживавшейся диеты с преобладанием ферментированных продуктов. Примечательно, что, хотя диета с высоким содержанием клетчатки также принесла некоторую пользу, в этой группе не было зафиксировано аналогичного улучшения разнообразия микробиома или маркеров воспаления — это указывает на то, что ферментированные продукты могут обладать собственным механизмом действия, независимым от потребления клетчатки.
Виды ферментированных продуктов и разные механизмы действия
Не все ферментированные продукты содержат одни и те же виды микроорганизмов или дают одинаковый эффект. В молочных продуктах, таких как йогурт и кефир, преобладают молочнокислые бактерии (например, виды Lactobacillus и Bifidobacterium), тогда как в овощной ферментации, такой как квашеные огурцы и капуста, доминируют другие штаммы молочнокислых бактерий. Комбуча производится с помощью бактериально-дрожжевой культуры, известной как SCOBY, а в дальневосточных ферментированных продуктах, таких как мисо и темпе, задействованы виды плесени и дрожжей. Это разнообразие означает, что категорию «ферментированные продукты» нельзя свести к единому эффекту на здоровье; то, каким микробным профилем обладает конкретный продукт, определяет его потенциальное влияние на кишечник. Такие производственные переменные, как продолжительность и температура ферментации, также напрямую влияют на плотность и разнообразие микроорганизмов в конечном продукте — поэтому домашние и традиционно приготовленные ферментированные продукты, как правило, имеют более богатый и изменчивый микробный профиль по сравнению с промышленным производством.
Научные ограничения и на что стоит обратить внимание
Хотя исследования ферментированных продуктов выявляют многообещающие связи, учёные сходятся во мнении, что клинические доказательства в этой области всё ещё ограничены. Большинство исследований проводились на относительно небольших группах участников и в течение коротких периодов; масштабных, долгосрочных исследований на людях, доказывающих эффективность ферментированных продуктов в профилактике или лечении конкретных заболеваний, пока недостаточно. Кроме того, некоторые коммерческие ферментированные продукты (например, пастеризованные соленья) могут не содержать живых микроорганизмов, поскольку проходят термическую обработку после производства — это важное различие с точки зрения пищевой ценности. Надпись «ферментировано» на этикетке не обязательно означает, что продукт всё ещё содержит живые культуры — чтобы понять это различие, нужно проверить, был ли продукт пастеризован. Поэтому при оценке пользы ферментированных продуктов для здоровья кишечника следует учитывать, содержит ли продукт живые культуры, а также то, что научная оценка в этой области пока находится на стадии развития.