На рисунке слева показана химическая структура молекулы LaKe. Графики справа показывают, как изменяются концентрации лактата и кетонов в крови (BHB) с течением времени у крыс, которые принимали LaKe (синие кривые) или контрольное вещество (черные кривые). Можно наблюдать значительное повышение уровня как лактата, так и BHB у крыс, которым давали LaKe.
Хорошо известно, что регулярные физические упражнения и периодическое голодание оказывают ряд положительных эффектов на организм. Физические упражнения и пропуск приема пищи укрепляют сердце и снижают уровень жиров в крови. Это происходит из-за естественной реакции организма, при которой повышенный уровень лактата (соли молочной кислоты) и кетонов действует как эффективное топливо для клеток, что приносит пользу нашим органам.
Группа исследователей в области химии, метаболизма и диабета из Орхусского университета создала молекулу, которая может вызывать те же метаболические эффекты без физических нагрузок или голодания.
Исследование только что было опубликовано в научном журнале Journal of Agricultural and Food Chemistry.
«Мы разработали молекулу, которая может имитировать естественную метаболическую реакцию организма на интенсивные физические нагрузки и голодание. На практике эта молекула приводит организм в метаболическое состояние, соответствующее пробегу 10 километров на высокой скорости натощак», – объясняет профессор Томас Поулсен с химического факультета Орхусского университета. Он является одним из ведущих научных сотрудников, проводивших это исследование.
«Когда уровень лактата и кетонов в крови повышается, увеличивается выработка гормона, подавляющего аппетит, и снижается уровень свободных жирных кислот в крови. Это имеет ряд преимуществ для здоровья, например, снижает риск развития метаболического синдрома».
По словам профессора, добиться такого же эффекта с помощью одной только диеты невозможно, поскольку лактат и кетоны, хотя и существуют в натуральном виде, не могут потребляться в необходимых количествах без нежелательных побочных продуктов, таких как кислота и соль. Вот тут-то и появляется новая молекула, получившая название LaKe.
Молекула > пищевые добавки
Разработка LaKe является результатом многолетнего исследовательского сотрудничества между Поулсеном, профессором Могенсом Йоханнсеном из департамента судебной медицины и главным врачом и профессором Нильсом Меллером из Департамента клинической медицины и Диабетического центра Steno в Орхусе.
Все трое исследовали метаболизм с разных точек зрения, и все они уже знали из своих собственных и других исследований, что лактат и кетоны оказывают благотворное воздействие. Им потребовалось три года, чтобы произвести химический синтез лактата и кетонов без вредных "попутчиков" в виде соли и кислоты.
«В некотором смысле, мы не удивлены полученным результатом, потому что мы комбинируем хорошо известные вещества. Инновация заключается в том, что мы создали молекулу, которая позволяет нам безопасно искусственно регулировать количество лактата и кетонов», – говорит Поулсен.
Пока что эта молекула была протестирована только на крысах, но сейчас в больнице Орхусского университета проводятся первые клинические испытания на людях. По словам Поулсена, ожидается, что испытания проложат путь к тому, чтобы эта молекула стала передовой пищевой добавкой. Это особенно поможет людям, которые не могут придерживаться строгого плана физических упражнений и диеты.
«Иногда бывает трудно поддерживать мотивацию для того, чтобы пробегать много километров на высокой скорости и обходиться без еды. Для людей с физическими недугами, такими как слабое сердце или общая слабость, такая пищевая добавка сможет помочь восстановиться», – объясняет Поулсен.
Перспективы лечения травм головного мозга
Эта молекула также обладает потенциалом для облегчения проблем с концентрацией внимания и может быть использована при лечении серьезных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона и деменция. Эти заболевания часто характеризуются низким уровнем энергии в головном мозге, что препятствует его оптимальному функционированию.