Диетологические исследования имеют целью выявить связь между определённой едой и состоянием здоровья. Еда может пониматься как определенные питательные вещества или же пищевые продукты в целом.
Соответственно, здоровье тоже можно рассматривать в разных аспектах, от небольших физиологических отклонений до разных хронических болезней и вероятности преждевременной смерти. Всё это можно изучать на животных, тем более, что экспериментируя на животных, проще установить причинно-следственную связь. Но у лабораторных животных всё же иной обмен веществ, иной рацион, иная продолжительность жизни. Если же исследовать связь питания и здоровья на людях, то эксперимент тут в большинстве случаев невозможен, приходится обходиться медицинскими данными и данными опросов. Сведения о питании как раз собраны в опросах – человек сообщает, что и как он ел в течение какого-то времени, и эта информация скапливается в специальных базах данных. Дальше остаётся сопоставлять разные пищевые и медицинские параметры, вычленяя изощрёнными статистическими методами значение тех или иных пищевых факторов для тех или иных болезней.
Естественно, тут предполагается, что данные о питании верны. Но люди ведь не обязательно сообщают о себе всё, как есть. Речь даже не о преднамеренной лжи – кто-то не может точно вспомнить, что он ел вчера; кому-то кажется, что он съел меньше, чем на самом деле; и т. д. В диетологических исследованиях обычно имеют в виду неточность подобных опросов, но ведь тут дело ещё и в том, насколько большой она может быть. Сотрудники Университета Лидса пишут в Nature Food что расхождения между диетологическими опросами и реальным положением дел (реально съеденной едой) могут быть довольно существенными. Как вообще можно оценить эти расхождения? Есть довольно много исследований, в которых, кроме опросов, использовали оценку обмена веществ с помощью воды с двойной изотопной меткой. В такой воде обычный водород Н заменён тяжёлым водородом D (дейтерием), а обычный кислород с атомной массой 16 – изотопом с атомной массой 18, то есть формула этой воды будет D218O. Дейтерий и кислород-18 стабильны, то есть радиоактивной опасности не представляют, и небольшие количества такой воды можно использовать в том числе и в экспериментах с людьми.
Метод воды с двойной меткой использует способность кислорода из молекулы воды перескакивать в молекулу углекислого газа и бикарбоната, в который превращается большая часть углекислого газа в жидкостях тела. Речь не о химической реакции, а о равновесии между изотопами; чем больше образуется углекислого газа, тем больше кислорода-18 перескочит в него из воды. Углекислый газ образуется при окислении питательных веществ, соответственно, по изменению в количестве СО2 можно судить об изменениях в метаболизме. С помощью меченой воды можно точно соотнести изменения в метаболизме со съеденными калориями, нужно только рассчитать время, когда нужно выпить эту воду. Правда, кислород-18 будет покидать тело не только в составе углекислого газа, но также с мочой, потом и водным паром в выдыхаемом воздухе. Тут на помощь приходит вторая метка, дейтерий, который выходит из тела только в составе воды. Дейтерий помогает определить, сколько кислорода-18 ушло с водой, а сколько с углекислым газом; динамика кислорода-18 в углекислом газе поможет высчитать интенсивность энергетического обмена веществ.
Исследования, в которых диетологические опросники сопоставляли с методом двойной метки, систематически показывают, что люди тратят энергии больше, чем это можно увидеть из их собственных слов. То есть либо они недоедают, либо, что более вероятно, неверно отвечают на вопросы. Разница между потраченной энергией, которую можно посчитать по результатам опроса, и энергией, которую даёт метод с меченой водой, составляет в среднем 30%. Таких исследований довольно много. То, что сделали авторы статьи в Nature Food, это взяли несколько тысяч работ с меченой водой, в которых участвовали люди от 4 до 96 лет (очевидно, за четырёхлетних на вопросы о питании отвечали родители), и вывели закономерность, позволяющую предсказать средний энергетический расход любого человека. Закономерность учитывает пол, возраст, массу тела, а также энергетическую поправку, которая появилась при сравнении опросов с методом меченой воды. Иными словами, исследователи получили уравнение, которое вычисляет расход энергии по нескольким параметрам, и вычисления дают действительное значение, если учитывать «опросную погрешность».
С этим уравнением они стали анализировать данные, собранные в двух больших государственных социально-статистических базах США и Великобритании. Оказалось, что доля людей, которые занижают съеденные калории, составляет 50–60%. (Иными словами, если судить по их ответам в опросниках, они съедают меньше, чем это следует по энергетическому уравнению.) И здесь возникают вопросы к исследованиям, которые используют данные из таких баз: можем ли мы делать, например, какие-то выводы о взаимосвязи определённых продуктов с определёнными болезнями, если мы не всегда в точности знаем, сколько в точности едят люди?
Метод воды с двойной меткой тоже не всегда точен: на портале Science говорится, что энергетические траты меняются в зависимости от меняющейся физической активности, в зависимости от каких-то сиюминутных решений и т. д. Общее усредняющее «уравнение энергопотребления», опирающееся на возраст, пол, массу тела просто не может учесть такие детали. Точно так же уравнение не учитывает особенности диеты – оно показывает интенсивность метаболизма, но в нём нет источников энергии, то есть тех самых отдельных продуктов, которые обычно и привлекают внимание диетологов. Так что от опросных данных деваться некуда. Но ведь никто и не предлагает начать везде использовать воду с двойной меткой – она лишь показала, чего можно ждать от опросов. Не секрет, что диетологические исследования часто противоречат друг другу или же у них получаются результаты, которые сложно интерпретировать. Вполне может быть, что одной из причин здесь может быть как раз качество исходных данных, то есть те самые опросы. Многие исследователи в этой области давно были бы рады от них отказаться, но нужно сначала придумать, чем их заменить. Кто-то просит участников исследования присылать фото еды (но тут кто-нибудь обязательно забудет сфотографировать свой завтрак или обед, или просто постесняется), кто-то надевает на них переносные камеры или ещё какие-нибудь датчики, которые следили бы за едой – но это может быть довольно недёшево, да и не каждый согласится носить их хотя бы временно.
Надо сказать, что в медицинских исследованиях нередко возникают вопросы о качестве данных и, как следствие, сомнения насчёт здравоохранительных рекомендаций, которые можно делать на их основе. Так, несколько лет назад мы писали, что субъективная оценка времени, которое мы проводим с гаджетами, слабо соответствует времени реальному – и значит, нужно как-то переосмыслить выводы о том, как длительное погружение в интернет связано с депрессией и чувством одиночества. Или, например, есть исследование прошлого года о том, портят ли смартфоны сон: работ на эту тему много, но из-за методологических особенностей согласовать полученные результаты пока не получается.
Автор: Кирилл Стасевич