CC BY
886
Для корреспонденции
Козлов Андрей Игоревич - доктор биологических наук, старший научный сотрудник Научно-исследовательского института и музея антропологии им. Д.Н. Анучина ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова» Адрес: 125009, Россия, г. Москва, ул. Моховая, д. 11, стр. 1 Телефон: (495) 629-44-49 E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-6710-4862
Козлов А.И.
Связанные с потреблением углеводных продуктов нутрициологические и генетические риски развития ожирения у коренных северян
Carbohydrate-related nutritional and genetic risks of obesity for indigenous northerners
Kozlov A.I.
Научно-исследовательский институт и музей антропологии им. Д.Н. Анучина ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», Москва, Россия D. Anuchin Research Institute and Museum of Anthropology, Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia
К концу 2010-х гг. частота ожирения у коренных северян приблизилась к общероссийской, а темпы распространения других метаболических расстройств превысили средний уровень.
Цель обзора - анализ данных о возможном влиянии на эти процессы роста потребления углеводсодержащих продуктов и разнообразия пищевых ди-и полисахаридов в сочетании с генетической спецификой регуляции активности ферментов-сахаридаз.
Результаты. Показано, что традиционный белково-липидный тип питания северян вытеснен диетой с высоким содержанием углеводсодержащих продуктов. Потребление углеводов сравнялось со средним по Российской Федерации (40 кг в год на человека), превышающим средние для Европы 36,2 кг на человека в год. Резко возросло разнообразие в пище дисахаридов. Потребление сахарозы -единственного дисахарида в доступных северянам покупных продуктах в начале ХХ в., с 1930-х по 1990-е гг. возросло с 30 до 63-65 г/сут. При этом доля сахарозы относительно других дисахаридов снизилась до 60- 70%, а вклад лактозы и трегалозы достиг 30-40%. Потребление крахмала также возросло и приблизилось к среднему по Российской Федерации (228,5 г/сут у мужчин, 157,5 г/сут у женщин). Такое питание само по себе повышает риск развития метаболических нарушений и ожирения. Негативным кофактором становится высокая доля среди северян носителей генотипов, детерминирующих сниженный уровень или отсутствие продукции сахаразы-изомальтазы, лактазы, трегалазы, панкреатических и саливарной амилаз. Эволюционно обусловленная и закрепленная в генотипе аборигенов Арктики непереносимость сложных углеводов вступает в конфликт с ростом потребления дисахаридов и крахмалсодержащих продуктов в современных условиях. Северяне характеризуются высоким (3,5-14,3
Для цитирования: Козлов А.И. Связанные с потреблением углеводных продуктов нутрициологические и генетические риски развития ожирения у коренных северян // Вопр. питания. 2019. Т. 88, № 1. С. 5-16. doi: 10.24411/0042-8833-2019-10001. Статья поступила в редакцию 10.08.2018. Принята в печать 13.11.2018.
For citation: Kozlov A.I. Carbohydrate-related nutritional and genetic risks of obesity for indigenous northerners. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2019; 88 (1): 5-16. doi: 10.24411/0042-8833-2019-10001. (in Russian) Received 10.08.2018. Accepted for publication 13.11.2018.
против 0,05-0,2% у европейцев) носительством делеции AG гена SI, детерминирующей мальабсорбцию сахарозы. Генотип CC/LCT (носительство 96,6% у северян при 36-49% у русских) детерминирует непереносимость лактозы, что ассоциировано с риском развития ожирения в детском возрасте. Носительство аллеля A влокусе rs2276064 гена TREH (непереносимость трегалозы; 31,3-58,9% у северян, 1,9% у европейцев) повышает вероятность возникновения сахарного диабета 2 типа. По предварительным оценкам, у 28-52% северян полностью утерян ген AMY, что исключает или резко снижает усвоение крахмала. Снижение числа копий гена AMY (среднее число копий AMY2A - 4, у северян -1,0-1,4) ассоциировано с нарастанием избыточной массы тела и ожирения. Заключение. Результаты анализа свидетельствуют, что у современных коренных северян нутрициологические и генетические риски метаболических нарушений суммируются.
Ключевые слова: питание, метаболические нарушения, сахараза, лактаза, трегалаза, амилаза, крахмал
By the end of the 2010-s the prevalence of obesity among the indigenous people of the North approached to the all-Russia one and the speed of the spread of other metabolic disorders exceeded the average all-country levels.
Aim of this review is to analyze data on the increase in consumption and variety of sugars coupled with a genetic specificity of regulation of saccharidase activity and their possible impact on the matters.
Results. It have been shown that the traditional protein-lipid-based northern type diet has substantially changed and now contains a high proportion of carbohydrates. The carbohydrate per capita consumption among the indigenous people of the North has reached the all-Russia average level (40 kg per year) which exceeds the European average of 36.2 kg per year. The variety of food disaccharides has also considerably increased. The daily consumption of sucrose, at the beginning of the 20th century it was the only sugar contained in the store-bought foods, increased from 30 g in the 1930s to 63- 65 g in the 1990s. In addition, the proportion of sucrose dropped to 60-70 per cent, while the contribution of other disaccharides (lactose, trehalose) reached 30-40 per cent. Daily starch consumption has also increased and got close to the national average (males 228.5 g, females 157.5 g per day). Such a diet in itself increases the risk of metabolic disorders and obesity. The high prevalence of the genotypes that determine reduced levels or inability to produce sucrase-isomaltase, lactase, trehalase, salivary and pancreatic amylases among northerners becomes a negative cofactor. The evolutionary driven and embodied in genotype reduced ability of the indigenous Arctic people to digest complex carbohydrates is in a conflict with the growing consumption of sugars and starchy foods in modern conditions. The northern people have a high proportion of carriers of the AG deletion in SI gene (3.5-14.3% against 0.05-0.2% among Europeans) which determines malabsorption of sucrose. The CC/LCT genotype (96.6% in northerners, 36-49% in Russians) presumes lactose intolerance and is associated with the risk of childhood obesity. The occurrence of A allele in the rs2276064 locus of TREH gene (trehalose intolerance; 31.3-58.9% in northerners, 1.9% in Europeans) increases the probability of the onset of type 2 diabetes mellitus. According to preliminary estimates, 28-52% of the northerners completely lost AMY gene that precludes or drastically reduces the ability to digest starch. A reduction in the number of copies of AMY gene (the average number of copies AMY2A - 4, in, in northerners it is 1.0-1.4) is associated with overweight and obesity. Conclusion. The analysis shows that, in the case of the modern indigenous northerners, nutritional and genetic risks of metabolic disorders accumulate. Keywords: nutrition, metabolic disorders, sucrose, lactose, trehalose, amilase, starch
В силу исторических, экологических и экономических причин основную долю вещества и энергии в современном вестернизированном мире человек получает за счет продуктов растительного происхождения. Углеводы как класс органических соединений, включающих моно- и дисахариды (сахара), а также полисахариды, важнейшим из которых является крахмал, обеспечивают 55-70% общей калорийности суточного рациона. Единственный продукт животного происхождения, поставляющий дисахарид, - содержащее лактозу молоко; остальные источники углеводов растительного происхождения [1].
Характерный для современных обществ тип питания формировался на протяжении 8-10 тысячелетий, охватывая все большую часть населения планеты. Однако некоторые популяции до недавнего времени сохраняли основанный на охоте, собирательстве и выпасе полуодомашненного скота (например, оленей) традиционный «дотехнологический» тип ведения хозяйства, обеспечивавший общину продуктами преимущественно животного происхождения. В нашей стране такие группы представлены народами приарктических и арктических регионов.
В 1920-1930-х гг. арктические народы России стали подвергаться все более интенсивному давлению внешних
факторов, включавших, помимо прочего, существенные изменения питания. На протяжении жизни 3-4 поколений (чрезвычайно короткий в эволюционном плане период) коренные северяне оказались перед необходимостью адаптироваться к составу продуктов, отличающихся от традиционных. Одно из основных изменений диеты связано с резким увеличением доли углеводов.
Необходимо подчеркнуть: распространенное представление о том, что продукты растительного происхождения не играют существенной роли в традиционном питании коренных северян, ошибочно. Тундровые растения и различные виды водорослей - важный элемент диеты коренных жителей высоких широт. Инуиты (эскимосы) Канады используют в пищу различные виды местных растений так же часто, как и птицу, в среднем больше 100 раз в год. В летнее время ежедневное потребление ягод ненцами-оленеводами составляет около 250 г на человека. В традиционный рацион чукчей и сибирских эскимосов входит около 30 видов наземных и водных растений. Но при арктическом типе питания растительная пища, выполняющая важнейшую роль обеспечения организма клетчаткой и биологически активными веществами, не является существенным поставщиком углеводов, как в диетах народов умеренной и тропической зон [2].
«Модернизационные» изменения питания северян характеризуются резким увеличением потребления именно углеводсодержащих продуктов - сахаров и крахмала [3-5]. Эти изменения требуют особого внимания диетологов, физиологов и генетиков.
Пищевым углеводам уделяется все больше внимания как фактору риска развития ожирения и метаболического синдрома. Повышенное потребление углеводов, включая наиболее распространенный сахар - сахарозу, ассоциировано с нарастанием массы тела [6, 7], а употребление сахаров в составе подслащенных напитков напрямую ведет к ожирению [8]. Результаты метаана-лизов позволяют заключить, что влияние на массу тела человека высоко- и низкоуглеводных диет сопоставимо с эффектом, который оказывает потребление пищи с высоким или низким содержанием жиров [9]. Большая часть наблюдений относится к группам европеоидного населения, но ряд данных свидетельствует, что потребление рафинированных углеводов повышает риск развития метаболического синдрома и у монголоидов [10], к которым относятся и коренные северяне. Показано, что у эскимосов (инуитов) Канады потребление добавленных сахаров в виде сладких напитков ведет к нарастанию индекса массы тела (ИМТ) [11].
Метаболические расстройства, проявляющиеся в нарастании массо-ростовых соотношений, быстро распространяются среди коренного населения высокоширотных регионов России. При обследованиях конца 1980-х гг. среди живущих в поселках практически здоровых северных манси 18-59 лет избыток массы тела был обнаружен у 8% мужчин и 20% женщин, в выборках коми-ижемцев Западной Сибири - у 7% мужчин и 10% женщин [4]. В 1990-х гг. избыточная масса
тела и ожирение встречались среди взрослых северян уже чаще, причем интенсивное нарастание массы тела у жителей поселков отмечалось уже в 25-30 лет. У нганасанок Таймыра 20-29 лет даже средние значения ИМТ составляли 26,3 кг/м2, превышая нижнюю границу избыточной массы тела (25 кг/м2), а в возрастной когорте 40-49 лет составляли 29,8 кг/м2, вплотную приблизившись к диагностическим показателям ожирения. Среди взрослых чукчей и сибирских эскимосов младше 35 лет избыточная масса тела и ожирение зафиксированы у 16% мужчин и 19% женщин, а в возрастной когорте 35-49 лет - соответственно у 35 и 52% [12]. В начале 2000-х гг. массо-ростовые нормативы были превышены у 7,3% обследованных мужчин-ненцев, причем в старшей возрастной группе показатель достиг 18,2% [13]. Среди коренного населения Эвенкии избыточная масса тела обнаружена у 29,3% женщин и 21,3% мужчин, ожирение - соответственно у 13,8 и 3,6% [14]. Ожирение зафиксировано у 23% женщин ханты и ненок Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО) [15], у 42% ненок Ненецкого автономного округа (НАО) [16]. Эти показатели сближаются с общероссийскими: в 2008 г. 56,2% мужчин и 62,8% женщин РФ в возрасте 20 лет и старше имели избыточную массу; ожирение диагностировалось соответственно у 18,6 и 32,9% [17].
Быстро нарастают негативные проявления и у детей коренных северян. Доля сельских школьников Мурманской области с превышением рекомендованных значений ИМТ возросла с 9,96% (в том числе ожирение - 1,42%) в 1995-1997 гг. до 34,84% (ожирение - 7,66%) в 2018 г. В конце второго десятилетия XXI в. избыточное питание у детей коренного населения Кольского Заполярья (саамы, коми-ижемцы) встречается так же часто, как и у сельского русского населения Мурманской области и у их сверстников из Архангельской области [18].
Вслед за нарушениями жирового обмена у северян быстро распространяются интолерантность к глюкозе, сахарный диабет, другие составляющие метаболического синдрома [12, 19-22]. О распространении болезней эндокринной системы, расстройств питания и нарушений обмена веществ у российских северян свидетельствует динамика первичной заболеваемости: к концу 2010-х гг. заболеваемость коренных северян болезнями эндокринной системы, расстройствами питания и нарушениями обмена веществ (МКБ-10: класс IV) превысила общероссийский уровень (см. рисунок).
Вероятность того, что описанные негативные изменения связаны с ростом потребления углеводсодержащих продуктов и увеличением разнообразия потребляемых сахаров тем более высока, что популяции коренного населения Арктики характеризуются генетически детерминированным снижением продукции ферментов, участвующих в метаболизме углеводов. При освоении высокоширотных биотопов с их специфической пищевой базой в аборигенных группах сложился тип питания, при котором для получения энергии использовались не пищевые углеводы, а производные обмена животных
6-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Годы
—♦— Российская Федерация в целом — Районы проживания коренных северян
Первичная заболеваемость (на 1000 человек населения) болезнями эндокринной системы, расстройствами питания и нарушениями обмена веществ (класс IV по МКБ-10) у населения территорий преимущественного проживания коренных народов Севера и в России в целом [23, 24]
белков и липидов. При протеиново-липидном варианте питания снижается потребность в получаемых извне углеводах - организм получает их за счет глюконео-генеза [25]. В экологических условиях Арктики такой вариант метаболизма оказался достаточно эффективным. Об этом свидетельствует тот факт, что в разных по происхождению группах, заселявших Крайний Север, независимо формировались близкие с точки зрения нутрициологии варианты «арктической кухни» [4]. Но в ситуации, при которой глюконеогенез превратился в основной источник необходимых организму моносахаридов, физиологически избыточной стала высокая продукция ферментов, способствующих усвоению экзогенных углеводов. Учитывая это, мы высказали гипотезу о том, что потеря способности к энергетически затратной продукции фермента в экологической среде Арктики имела лишь незначительный негативный эффект, а это привело к ослаблению отбора на поддержание активности олигосахаридаз [5].
В рамках этой концепции, опираясь на накопленные за прошедшие 10 лет данные, мы рассмотрим связанные с потреблением углеводных продуктов генетические и нутрициологические риски развития метаболических расстройств у коренных северян.
Цель предлагаемого обзора - систематизация данных о генетической специфике регуляции активности фер-ментов-сахаридаз и динамике потребления углеводсо-держащих продуктов у коренных северян.
Клинико-лабораторные и генетические подходы к исследованию эпидемиологии активности сахаридаз
Усвоение и дисахаридов, и сложных полисахаридов (включая крахмал) требует функционирования целого
ряда ферментов: расщепление каждого из ди- и олиго-сахаридов возможно только при достаточной продукции и активности соответствующего энзима.
В общетерапевтической практике судить о ферментативной активности ферментов-сахаридаз сложно, поскольку клиническая симптоматика их дефицита малоспецифична и близка к проявлениям других расстройств деятельности желудочно-кишечного тракта. К тому же проведение дифференциальной диагностики осложняется влиянием кишечной микрофлоры [26]. Наиболее точным методом клинико-лабораторного исследования активности и уровня продукции соответствующих ферментов остается анализ биоптатов кишечника [27, 28]. Но поскольку этот метод требует проведения инвазив-ных процедур, он не может быть использован в исследованиях эпидемиологической направленности.
Эти обстоятельства стали причиной того, что до недавнего времени крайне скудной оставалась информация о распространении врожденного дефицита ди-и олигосахаридаз в популяциях, различающихся по медико-антропологическим, географическим, экологическим характеристикам.
Исключением стала лишь мальабсорбция лактозы, которая привлекла внимание клиницистов в силу широкой распространенности среди различных групп населения Европы, США и, как вскоре выяснилось, других регионов планеты. Запросы практической медицины привели к тому, что уже в начале 1970-х гг. были разработаны методы неинвазивной диагностики недостаточности лактазы. Установление генетической природы первичной гиполактазии и междисциплинарные исследования на стыке физиологии, энзимологии и молекулярной генетики позволили заключить, что генетический контроль является основным фактором, регулирующим участие дисахаридаз в процессах пищеварения [29].
Это наблюдение стало важным этапом в изучении эпидемиологии недостаточности ди- и олигосахаридаз. С одной стороны, оно позволило выдвинуть предположения о генетико-эволюционных причинах возникновения межпопуляционных различий в способности к усвоению сложных сахаров [5]. С другой - стимулировало поиск все более широкого спектра генетических детерминант метаболизма сложных углеводов, а также мутаций, ведущих к нарушению продукции или активности соответствующих ферментов.
В настоящем обзоре мы сосредоточимся на популя-ционных особенностях генетической регуляции активности следующих сахаридаз: сахаразы-изомальтазы, лактазы, трегалазы, панкреатических и саливарной амилаз.
Сахароза и сахараза
Важным этапом усвоения наиболее распространенного пищевого сахара - сахарозы - является ее расщепление на составляющие моносахариды: а-глюкозу
и р-фруктозу. Эту функцию выполняет сахараза-изо-мальтаза. Более 50 лет назад было показано, что уровень продукции этого фермента генетически детерминирован [30, 31]. Последующие исследования выявили 25 мутаций гена сахаразы-изомальтазы (б/), проявления которых можно свести к 7 фенотипическим вариантам [32]. Наиболее распространенной мутацией является де-леция (выпадение) динуклеотида АО: у носителей этого генотипа синтеза фермента не происходит [33].
Согласно данным клинико-лабораторных наблюдений, в популяциях умеренного климата мальабсорбция сахарозы встречается редко. При анализе биоптатов тонкой кишки 30 334 пациентов-детей с энзимопатиями (Техас, США) изолированная недостаточность саха-разы была определена только в 11 (0,04%) случаях [34], в выборках населения Северной Европы (датчане, финны) сниженная активность фермента диагностирована у 0,3% обследованных [35]. Межэтнических различий в европеоидных популяциях не выявлено [36]. Единичные случаи первичной (врожденной) мальаб-сорбции сахарозы описаны у пациентов из Китая [37] и Турции [38].
В 1980-х гг. было отмечено, что в арктических популяциях дефицит сахаразы-изомальтазы распространен значительно шире. Клинико-лабораторными методами он был обнаружен у 5% эскимосов в Гренландии [39] и 6,9% индейцев северной Манитобы [40]. Недавние молекулярно-генетические исследования подтвердили очень высокое по сравнению с населением умеренной и субтропической зон носительство делеции АО в ло-кусе гэ781470490 у коренных жителей российского и зарубежного Севера (табл. 1).
Таблица 1. Носительство делеции AG гена сахаразы-изомальтазы в1, детерминирующей мальабсорбцию сахарозы
Данные табл. 1 свидетельствуют, что частота генетически детерминированной недостаточности сахаразы у северян может встречаться на 2-3 порядка (!) чаще, чем у жителей умеренной климатической зоны. Это не значит, что у носителей делеции АО гена сахаразы-изо-мальтазы непременно должны проявляться диспепти-ческие симптомы после употребления в пищу столового сахара: значительная часть поступившего дисахарида может расщепляться микрофлорой кишечника. Однако несомненно, что у аборигенов высоких широт физиологические процессы усвоения наиболее распространенного пищевого сахара отличаются от представителей европейских популяций.
Лактоза и лактаза
Эволюционно древний генотип Homo sapiens характеризуется носительством аллеля C* гена лактазы LCT, детерминирующего снижение продукции лактазы по мере взросления. Это состояние, характерное для подавляющего большинства видов млекопитающих, обозначается как первичная, или генетически детерминированная, гиполактазия. При недостатке фермента дисахарид лактоза не может всасываться в кишке, поскольку не происходит его расщепления на моносахариды глюкозу и галактозу. Из-за развивающейся диспепсии подростки отказываются от молока, что повышает шансы матери на выкармливание следующего ребенка и, следовательно, на оставление ею более многочисленного потомства. Вектор отбора сменился около 8 тыс. лет назад, после одомашнивания молочного скота. Селективное преимущество получили носители мутантного аллеля T гена LCT (rs4988235). При наличии аллеля T*LCT продукция лактазы с возрастом не снижается; в фенотипе персис-тенция лактазы проявляется как сохранение «детской» способности расщеплять молочный сахар. Носители генотипов TT и TC*LCT не просто могли расширить пищевую базу, но и получили доступ к молоку и молочным продуктам как к дополнительным источникам кальция. Это стало важным фактором, способствовавшим представителям культур с производящим типом хозяйства заселить внутриматериковую Евразию - территорию с низким уровнем ультрафиолетового облучения и тем бедную природными продуктами, поставляющими витамин D [43, 44].
Поскольку для современных европейцев стабильная активность лактазы - превалирующий вариант нормы [45], мальабсорбция лактозы привлекла внимание клиницистов и нутрициологов раньше, чем нарушения усвоения других олигосахаридов. Первоначальные представления о патологическом характере возрастного снижения усвоения молочного сахара стимулировали накопление данных о распространенности и межпопу-ляционных различиях частот первичной гиполактазии. В результате тот факт, что у коренного населения Севера персистенция лактазы встречается значительно реже, чем в популяциях внеарктической зоны, стал известен уже в 1970-х гг. Также в последней трети XX в. была установлена генетическая природа первичной гиполактазии, а исследования начала 2000-х гг. подтвердили близость результатов клинической и молекулярно-генетической диагностики данного состояния [46, 47].
В табл. 2 приведены данные о носительстве ассоциированного со снижением по мере взросления продукции лактазы генотипа CC*LCT в различных группах коренного населения Севера РФ и у русского населения (включая северные регионы - Архангельскую область и Чукотский АО). Популяции кольских саамов и арктических оленеводов коми-ижемцев по доле монозигот CC не отличаются от этнических русских, но представители остальных обследованных групп коренных се-
Популяция Частота делеций AG, % Источник
Эскимосы (Гренландия) 39 [22]
Эскимосы (Канада) 17 [41]
Чукчи 14,3 [42]
Коряки 7,3 [42]
Эвены 3,5 [42]
Европеоиды (Европа, Америка) 0,2 [27]
0,05 [33]
верян европейской Арктики, севера Западной Сибири и Чукотки достоверно превосходят русские выборки по частотам рассматриваемого генотипа (статистическая значимость межпопуляционных различий приведена в указанных источниках).
Таблица 2. Популяционные частоты генотипа СС (ген лактазы 1СТ), детерминирующего первичную гиполактазию
Подчеркнем, что аллель Т*1_СТ является доминантным; продукция лактазы у его носителей как в монозиготном, так и в гетерозиготном вариантах с возрастом не снижается. В результате межэтнических браков в популяциях коренных северян носительство этого аллеля нарастает и, соответственно, снижается доля монозигот С/С, фенотип которых характеризуется ограниченной активностью лактазы. Так, по нашим данным, генотип С/С*1_СТ обнаружен у 97% потомков от чукотско-чукотских браков при 46% у родившихся и выросших на Чукотке русских. У идентифицирующих себя как чукчи выходцев из смешанных чукотско-русских семей частота генотипа С/С составляет 57% [19]. Можно заключить, что в современных условиях в популяциях коренных северян доля индивидов с первичной, генетически детерминированной гиполактазией постепенно снижается.
ной в^А в локусе гэ2276064 гена ТЙЕИ: у гомозигот ДА активность энзима составила 10,8 ед. против 29,3 ед. у гомозигот вв (гетерозиготы Ав характеризуются промежуточной активностью фермента - 20,5 ед.) [56].
Как и в случае с другими сахаридазами, молекулярно-генетические исследования показали, что первичная тре-галазная недостаточность распространена значительно шире, чем это можно было предположить на основании клинических наблюдений. Б.А. Малярчук и М.В. Деренко [57], обобщив результаты собственных исследований и данные полноэкзомных анализов представителей различных популяций мира [58, 59], установили, что аллель гэ2276064-А гена ТЙЕИ встречается в африканских популяциях с частотой 0,6%, в европейских группах - 1,9%, в Южной Азии - 4,4%. При этом у коренного населения Севера носительство этого аллеля по сравнению с популяциями Дальнего Востока выше в 7-13, а по отношению к европейским группам - в 15-30 раз (табл. 3).
Таблица 3. Носительство аллеля А гена TREH, детерминирующего снижение активности трегалазы
Группа народов Замена G^A, %
Эскимосы, чукчи, коряки 58,9
Ханты, манси, селькупы 40,0
Тувинцы, шорцы, буряты 32,4
Эвены, эвенки, якуты 31,3
Китайцы, японцы 4,4
Европейцы 1,9
Источник: [57], с изменениями.
Результаты популяционно-генетических исследований подтверждают уже давно высказанное нами на основе этнографических материалов и данных клинических наблюдений предположение о том, что отсутствие блюд из грибов в традиционных кухнях арктических народов обусловлено высокой частотой трегалазной недостаточности в популяциях коренных северян [5].
Группа Частота генотипа CC*LCT, % Источник
Коми-ижемцы 48,3 [48]
Саамы кольские 48,4 [48]
Чукчи и эскимосы 96,6 [46]
Ненцы (НАО) 90 [49]
Ненцы (ЯНАО) 88 [45]
Ханты 94 [50]
Манси 95 [50]
Русские
Различные регионы (суммарно) 49 [47]
Архангельск 36 [51]
Чукотский АО 46,2 [47]
Трегалоза (микоза) и трегалаза
Трегалоза (микоза) содержится в лишайниках, водорослях, дрожжах и высших грибах; соответственно, среди потребляемых человеком природных продуктов источниками этого дисахарида являются грибы и пищевые дрожжи. Расщепление трегалозы на моносахариды обусловливает фермент трегалаза [52].
Согласно данным клинико-лабораторных анализов, распространенность дефицита трегалазы в различных группах населения Европы колеблется от 0,3 до 2% [53, 54]. Исследования в популяциях Арктической зоны показали, что у эскимосов (инуитов) Гренландии частота этой патологии существенно выше - 10,5% [55].
Генетическая детерминированность активности тре-галазы установлена позже, чем у других рассматриваемых нами ферментов. Только в 2013 г. было показано, что снижение активности фермента обусловлено заме-
Крахмал и амилазы
Расщепление такого сложного олигосахарида, как крахмал, обеспечивает амилаза - фермент, продуцируемый поджелудочной и слюнными железами. При нарушенном синтезе амилазы снижается или утрачивается способность организма к усвоению крахмалсодержащих продуктов, в том числе типичных для вестернизирован-ной кухни хлеба и изделий из теста, риса, макаронных изделий, картофеля. Продукция и активность амилазы в слюне зависят как от внешних факторов (уровня гидратации организма, влияния стрессоров, изменений питания), так и от генотипа: генетический вклад в активность фермента оценивается как минимум в 25% [60].
Расположенный в хромосоме 1 локус гена амилазы человека AMY включает 2 гена панкреатической (AMY2B, AMY2A) и один ген саливарной (слюнной) амилазы AMY1 [61, 62]. Из-за последовательного копирования в преде-
лах локуса число этих генов подвержено индивидуальной изменчивости; чем больше число копий в генотипе, тем выше продукция фермента у данного индивида. Число копий-повторов AMY1 варьирует от 2 до 18 (в среднем у индивида 6 повторов), а AMY2 - от 2 до 12 со средним числом копий, равным 4 [60].
Межпопуляционные различия в среднем числе повторов гена амилазы были отмечены около 10 лет назад [63]. В ходе дальнейших исследований [64] было установлено, что число повторов генов AMY1 и AMY2A значимо коррелирует с географической широтой локализации популяций (для AMY2B достоверной связи не выявлено). Ранговая корреляция Спирмена с географической широтой составляет для AMY1 r=-0,19 (р=2х10-5) и для AMY2A r=-0,33 (р<10-6). Таким образом, чем севернее расположен ареал группы, тем в среднем меньше копий гена амилазы в генофонде популяции. Еще одно важное наблюдение касается межгрупповых особенностей частот делеции гена AMY2A, проявляющейся в фенотипе в виде недостаточности синтеза панкреатической амилазы. В европейских популяциях делеция AMY2A встречается в 10-11%, тогда как у хантов, манси и селькупов севера Западной Сибири ее частота достигает 28%, а у коренного населения Чукотки - 52% (табл. 4). Высокая частота делеций гена AMY2A у народов Волго-Уральского региона (18%) хорошо сочетается с гипотезой об их древнем антропологическом родстве с западносибирскими популяциями [65].
Подчеркнем, что работа [64] - лишь одна из первых попыток систематизации данных о связи гена AMY с факторами среды обитания. Реализованный исследователями широчайший охват популяций позволил оценить распределение вариантов AMY на карте мира, но вместе с тем показал необходимость дальнейшего накопления информации о популяционных частотах генов саливарной и панкреатических амилаз. Тем не менее уже сегодня ясно, что в нутрициологии следует учитывать факт наследственной детерминации активности этих ферментов.
Динамика потребления углеводных продуктов на Севере
В предыдущих разделах мы привели данные о распределении аллелей, детерминирующих специфику усвоения наиболее широко распространенных пищевых углеводов. Перейдем к оценке динамики потребления этих олигосахаридов северянами.
Проще всего провести такую оценку для сахарозы, поскольку белый сахар, согласно требованиям пищевой промышленности, представляет собой вещество практически химической чистоты (согласно требованиям ГОСТ 21-94, массовая доля сахарозы в сахаре-песке должна была составлять 99,75%). Соответственно, основываясь на статистике подушевого потребления сахара, можно с достаточной точностью судить об уровне потребления сахарозы.
Согласно данным первой трети XX в., в 1920 г. занятые морским зверобойным промыслом чукчи и сибирские эскимосы-юпик сахара практически не употребляли; в 1937 г. потребление ими сахарозы оставалось небольшим: в среднем 30 г/сут на человека. Но к 1989 г. среднесуточное потребление сахарозы коренными жителями Чукотки достигло 58 г, что уже мало отличалось от среднероссийского показателя - 65 г/сут на человека [5]. Практически вдвое (с 33 до 62,5 г/сут на человека) с 1930-х по конец 1990-х гг. возросло потребление сахара (сахарозы) саамами [66].
Оценить динамику потребления трегалозы можно только по косвенным данным: свидетельствам о включении в пищу северянами грибов как основного источника этого дисахарида.
Согласно этнографическим данным, в традиционном питании арктических народов блюда из грибов отсутствовали [5, 19, 67]. Так, еще в первой трети XX в. врачи подчеркивали, что кольские саамы употребляют грибы крайне редко и неохотно. Затем грибы стали заготавливать на продажу, а в ходе исследований питания коренного населения Кольского Заполярья в 2005 г.
Таблица 4. Средняя частота диплоидных копий и частота делеций гена панкреатической амилазы ЛМУ2Л у населения различных регионов Евразии ([65], с изменениями)
Группа популяций (по географической локализации) Характеристики гена AMY2A
среднее количество копий частота делеций, %
Северо-Восточная Сибирь (чукчи, эскимосы, коряки) 1,0 52
Западная Сибирь (ханты, манси, селькупы) 1,4 28
Центральная Сибирь (якуты, эвены, эвенки, нганасаны) 2,1 6
Южная Сибирь (алтайцы, буряты, монголы, шорцы, тувинцы) 1,9 9
Волго-Уральский регион (башкиры, чуваши, коми, удмурты, татары) 1,7 18
Северо-Восточная Европа (финны, саамы, эстонцы, белорусы, латыши, литовцы, поляки, украинцы, карелы, мордва, русские) 1,8 10
Юго-Западная Европа (немцы, итальянцы, хорваты, венгры, молдаване) 1,8 11
Ближний Восток, Кавказ (аварцы, балкарцы, кабардинцы, абхазы, армяне, друзы, иорданцы, иранцы, арабы) 2,2 4
Центральная Азия (казахи, киргизы, узбеки, таджики, туркмены) 2,2 8
Южная Азия (дака, пенджабцы, бенгальцы, гуджараты, балийцы, малайцы) 2,2 2
Восточная Азия (китайцы, японцы, бирманцы, вьетнамцы) 2,0 2
большинство саамских женщин сообщило, что блюда из грибов в рационах их семей обычны [66]. Такая же ситуация сложилась на Чукотке. В 1960-х гг. чукчи и эскимосы, традиционно считавшие грибы ядовитыми «чертовыми палочками», стали собирать их для продажи (преимущественно в воинские части), а в 1970-1980-х гг. начали и сами употреблять их в пищу [68]. Таким образом, основываясь на данных этнографических наблюдений, можно предположить, что трегалоза начала входить в состав пищи северян только в последней трети XX в.
Однако реальная ситуация сложнее. Важно обратить внимание на характерное для современной кухни скрытое поступление и увеличение разнообразия сахаров в диете, которое неизбежно охватывает и северные группы. В частности, трегалоза все шире используется в пищевом производстве в качестве заменителя сахарозы. Поскольку в состав трегалозы входят две молекулы а-глюкозы, гликемический и инсулинеми-ческий ответы на ее поступление выражены слабее по сравнению с сахарозой (более бурный физиологический ответ на поступление последней обусловлен входящей в ее состав фруктозой) [69]. Эта замена оправдана в пищевой промышленности, ориентированной на усредненного европейского потребителя. Но, как свидетельствуют данные генетических исследований (см. табл. 3), содержащие трегалозу продукты и блюда могут провоцировать диспептические нарушения у значительного процента представителей арктических популяций.
Аналогична ситуация с поступлением лактозы. В наши дни лактоза широко применяется при производстве кондитерских изделий, конфет, шоколада, сгущенного молока, а также мясных продуктов (колбас, сосисок). В картофельном пюре быстрого приготовления содержание лактозы не ниже, чем в цельном молоке, а в современных кашах-полуфабрикатах ее больше от 1,5 до 4 раз [70]. Таким образом, включение в диету, казалось бы, неуглеводных продуктов может существенно изменять поступление в организм моно- и дисахаридов.
Это подтверждено для таких групп, как саамы и ненцы. Если в 1920-х гг. подавляющая доля дисаха-ридов в рационе саамов приходилась на сахарозу, то к концу века вклад столового сахара в энергетическую ценность рациона практически сравнялся с долей других сладостей - шоколада, сладких газированных напитков, десертов и т.п. [66]. У подростков и юношей ненцев на сладости (50 г/сут на человека) приходится примерно треть из общего количества потребляемых моно- и дисахаридов (170 г/сут на человека) [71]. С позиций нутрициологии это означает: если при близком к традиционному питании северян для усвоения добавленных сахаров достаточно было практически только сахаразы (и в детстве - лактазы), то сегодня от трети до половины потребляемых сладостей требуют участия в их метаболизме целого комплекса ферментов.
Существенно меняется ситуация и с потреблением амилозосодержащих продуктов.
Мука уже несколько столетий назад стала существенной составляющей «северных диет». Но в XX в. традици-
онные мучные лепёшки (часто выпекавшиеся с добавлением икры или оленьей крови) в рационе северян стали быстро вытесняться хлебом, лапшой, макаронами. Сегодня потребление крахмала сельскими жителями северных регионов России близко к средним по стране: 228,5 г/сут у мужчин и 157,5 г/сут у женщин [72].
В условиях современного питания генотипы с малым числом повторов гена AMY2 и значительным носитель-ством его делеций (см. табл. 4) становятся дезадап-тивными. Особую опасность представляет выделение в качестве гуманитарной помощи северянам сахара и муки для компенсации недостаточного доступа к традиционным продуктам оленеводства и зверобойного промысла, что практиковалось, в частности, на Чукотке в конце 1990-х гг. [73].
Можно резюмировать, что эволюционно обусловленная и закрепленная в генотипе пониженная способность аборигенов Арктики к усвоению сложных углеводов вступает в конфликт с ростом потребления столового сахара, сладостей и крахмалсодержащих продуктов в современных условиях.
Заключение
Представленные материалы свидетельствуют, что коренное население высоких широт находится в ситуации особого риска. Распространяющийся на современном Севере тип питания с преобладанием покупных продуктов и рафинированных углеводов, даже при сравнительно невысоком (по европейским меркам) вкладе моно-, ди- и полисахаридов, на фоне традиционной «арктической кухни» должен расцениваться как сдвиг к высокоуглеводной диете. Но, судя по имеющимся данным, доля простых углеводов (моно- и дисахаридов) в питании современных ненцев, саамов, эскимосов и чукчей уже не отличается от общероссийских показателей (40 кг/год на человека в 2011 г.), которые и сами превышают средний для стран Европы показатель 36,2 кг на человека в год [74]. Следовательно, высокоуглеводным тип питания современных северян является не только по относительным, но и по абсолютным меркам. Такие диеты сами по себе являются фактором риска развития избыточной массы тела и метаболических нарушений [9-11].
Дополнительный риск распространения метаболических расстройств в популяциях арктических народов обусловлен спецификой их генофондов. Метаанализы подтверждают, что отсутствие в рационе или малое потребление молочных продуктов (в том числе обусловленное характерной для северян генетически детерминированной гиполактазией, см. табл. 2) повышает риск развития ожирения в детском возрасте [75]. Рядом исследований показано, что снижение числа копий гена AMY ассоциировано с нарастанием избыточной массы тела и ожирением [76, 77], а носительство аллеля A в локусе rs2276064 гена TREH повышает вероятность возникновения сахарного диабета 2 типа [56]. Именно эти генетические варианты особенно часто встречаются у аборигенов Арктики (см. табл. 3, 4).
Можно заключить, что нутрициологические и генетические риски метаболических нарушений у современных коренных северян суммируются. Этот факт требует особого внимания врачей, нутрициологов, возрастных физиологов и организаторов здравоохранения в северных регионах России.
Финансирование. Исследование выполнено при частичном финансировании РФФИ (грант № 18-09-00487).
Конфликт интересов. Автор декларирует отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Литература
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Мартинчик А.Н., Маев И.В., Петухов А.Б. Питание человека 17. (основы нутрициологии). М. : ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2002. 576 с. Тропою Богораза. Научные и литературные материалы. М. : Институт наследия — ГЕОС, 2008. 352 с. 18.
Панин Л.Е., Киселева С.И. Ретроспективный анализ структуры питания аборигенов Азиатского Севера // Экология человека. 1996. № 1. С. 5-7. 19.
Козлов А.И., Вершубская Г.Г. Медицинская антропология коренного населения Севера России. М. : Изд-во МНЭПУ, 1999. 288 с. 20.
Kozlov A., Vershubsky G., Borinskaya S. et al. Activity of disac-charidases in Arctic populations: evolutionary aspects // J. Physiol. Anthropol. 2005. Vol. 24. P. 473-476.
Ma Y., Olendzki B., Chiriboga D. et al. Association between dietary 21. carbohydrates and body weight // Am. J. Epidemiol. 2005. Vol. 161. P. 359-367.
Sorensen L.B., Vasilaras T.H., Astrup A., Raben A. Sucrose compared with artificial sweeteners: a clinical intervention study of effects on energy intake, appetite, and energy expenditure after 10 wk 22. of supplementation in overweight subjects // Am. J. Clin. Nutr. 2014. Vol. 100, N 1. P. 36-45.
Malik V.S., Schulze M.B., Hu F.B. Intake of sugar-sweetened beverages and weight gain: a systematic review // Am. J. Clin. Nutr. 23.
2006. Vol. 84. P. 274-288.
Sartorius B., Sartorius K., Aldous C. et al. Carbohydrate intake, obesity, metabolic syndrome and cancer risk? A two-part system- 24. atic review and metaanalysis protocol to estimate attributability // BMJ Open. 2016. Vol. 6, N 1. Article ID e009301. doi: 10.1136/ 25. bmjopen-2015-009301.
Kwon Y.J., Lee H.S., Lee J.W. Association of carbohydrate and fat 26. intake with metabolic syndrome // Clin. Nutr. 2018. Vol. 37, N 2. P. 746-751.
Zienczuk N., Young T.K., Cao Z.R., Egeland G.M. Dietary cor- 27. relates of an at-risk BMI among Inuit adults in the Canadian high arctic: cross-sectional international polar year Inuit health survey, 2007-2008 // Nutr. J. 2012. Vol. 11, N 73. URL: https:// 28. doi.org/10.1186/1475-2891-11-73.
Kozlov A., Vershubsky G., Kozlova M. Indigenous peoples of Northern Russia: anthropology and health // Circumpolar Health Suppl. 29.
2007. Vol. 1. P. 1-184.
Завьялова О.В., Буганов А.А. Сахарный диабет 2 типа и факторы риска его развития у коренных жителей на Крайнем Севере // Тезисы 3-й Республиканской научно-практичес- 30. кой конференции «Вопросы профилактической медицины в регионах Крайнего Севера». Омск, 2004. С. 77-78. Dogadin S.A., Nozdrachev K.G. Obesity and diabetes mellitus among 31. males and females in indigenous population of Evenkia // The 13th International Congress of Circumpolar Health. Novosibirsk, 2006. P. 69-70.
Еганян Р.А., Карамнова Н.С., Гамбарян М.Г. Особенности 32. питания жителей Крайнего Севера России // Профилактика забол. и укрепление здоровья. 2005. № 5. С. 34-41. Petrenya N., Brustad M., Dobrodeeva L. et al. Obesity and obe- 33. sity-associated cardiometabolic risk factors in indigenous Nenets women from the rural Nenets Autonomous Area and Russian women from Arkhangelsk city // Int. J. Circumpolar Health. 2014. 34. Vol. 73. Article ID 23859. URL: http://dx.doi.org/10.3402/ych. v73.23859.
WHO Global Health Observatory Data Repository [online database]. Geneva : World Health Organization, 2013. URL: http:// apps.who.int/gho/data/view.main. (date of access May 21, 2013) КозловА.И., ВершубскаяГ.Г., Пермякова Е.Ю. Статуспитания сельских школьников Кольского Заполярья в 1995-2018 годах // Новые исследования. 2018. № 2. С. 30-39. Козлов А.И., Козлова М.А., Вершубская Г.Г., Шилов А.Б. Здоровье коренного населения Севера РФ: на грани веков и культур. Пермь : РИО ПГГПУ, 2012. 159 с. Riediger N.D., Lukianchuk V., Bruce S.G. Incident diabetes, hypertension and dyslipidemia in a Manitoba First Nation // Int. J. Circumpolar Health. 2015. Vol. 74. Article ID 27712. URL: http://dx. doi.org/10.3402/ych.v74.27712.
Hackett F.J.P., Abonyi S., Dyck R.F. Anthropometric indices of First Nations children and youth on first entry to Manitoba/ Saskatchewan residential schools - 1919 to 1953 // Int. J. Circumpolar Health. 2016. Vol. 75. Article ID 30734. URL: http://dx.doi. org/10.3402/ijch.v75.30734.
Pedersen C.T., Lohmueller K.E., Grarup N. et al. The effect of an extreme and prolonged population bottleneck on patterns of deleterious variation: Insights from the Greenlandic Inuit // Genetics. 2017. Vol. 205, N 2. P. 787-801.
Экономические и социальные показатели районов проживания коренных малочисленных народов Севера : статистический сборник. М. : Росстат, 2005-2010.
Здравоохранение в России : статистический сборник. М. : ФСГС, 2001-2011.
Панин Л.Е. Энергетические аспекты адаптации. Л. : Медицина, 1978. 189 с.
КайбышеваВ .О., Баранская Е.К. Непереносимость углеводов // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. 2017. Т. 27, № 5. С. 94-104.
Treem W.R. Clinical aspects and treatment of congenital sucrase-isomaltase deficiency // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2012. Vol. 55, suppl. 2. P. S7-S13.
Hammer H.F., Hammer J. Diarrhea caused by carbohydrate malabsorption // Gastroenterol. Clin. North Am. 2012. Vol. 41, N 3. P. 611-627.
Semenza G., Auricchio S., Mantei N. Small-intestinal disacchari-dases // The Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease / eds C.R. Scriver, A.L. Beaudet, W.S. Shy, D. Valle. New York : McGraw-Hill, 2000. Vol. I. P. 1623-1650.
Weijers H.A., de Kamer J.H. V, Mossel D.A., Dicke W.K. Diarrhoea caused by deficiency of sugar-splitting enzymes // Lancet. 1960. Vol. 2, N 7145. P. 296-297.
Naim H.Y., Roth J., Sterchi E.E. et al. Sucrase-isomaltase deficiency in humans. Different mutations disrupt intracellular transport, processing, and function of an intestinal brush border enzyme // J. Clin. Invest. 1988. Vol. 82. P. 667-679.
Cohen S.A. The clinical consequences of sucrase-isomaltase deficiency // Mol. Cell. Pediatr. 2016. Vol. 3, N 5. doi: 10.1186/s40348-015-0028-0.
Nichols B.L., Avery S.E., Karnsakul W. et al. Congenital maltase-glucoamylase deficiency associated with lactase and sucrase deficiencies // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2002. Vol. 35, N 4. P. 573-579. Nichols B.L. Jr, Adams B., Roach C.M. et al. Frequency of sucrase deficiency in mucosal biopsies // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2012. Vol. 55, suppl. 2. P. S28-S30.
1.
2
3
4
5.
6.
7
8
9
35. Kolho K.L., Savilahti E. Ethnic differences in intestinal disac- 56. charidase values in children in Finland // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2000. Vol. 30, N 3. P. 283-287.
36. Blomme B., Gerlo E., Hauser B., Vandenplas Y. Disaccharidase activities in Belgian children: reference intervals and comparison 57. with non-Belgian Caucasian children // Acta Paediatr. 2003.
Vol. 92, N 7. P. 806-810.
37. Geng L., Li D-Y., Ou W. et al. Congenital sucrase-isomaltase defl- 58. ciency: an under-diagnosed disease in Chinese children // BMC Pediatr. 2014. Vol. 14, N 11. doi: 10.1186/1471-2431-14-11.
38. Karakoyun M., Kilicoglu E., Sahan Y.O. et al. Our cases with 59. sucrase isomaltase deficiency // J. Gastrointest. Dig. Syst. 2015.
Vol. 5. P. 354.
39. Gudmand-Hoyer E., Fenger H.J., Kern-Hansen P., Madsen P.R. 60. Sucrase deficiency in Greenland. Incidence and genetic aspects // Scand. J. Gastroenterol. 1987. Vol. 22, N 1. P. 24-28.
40. Ellestad-Sayed J.J., Haworth J.C. Disaccharide consumption and malabsorption in Canadian Indians // Am. J. Clin. Nutr. 1977. 61. Vol. 30, N 5. P. 698-703.
41. Marcadier J.L., Boland M., Scott C.R. et al. Congenital sucrase-isomaltase deficiency: identification of a common Inuit founder mutation // Can. Med. Assoc. J. 2015. Vol. 187. P. 102-107. 62.
42. Малярчук Б.А., Деренко М.В., Денисова Г.А. Частота неактивного варианта сахаразы-изомальтазы у коренного населения Северо-Восточной Азии // Генетика. 2017. № 53. 63. С. 1109-1111.
43. Kozlov A., Lisitsyn D. History of dairy cattle-breeding and distribution of LAC*R and LAC*P alleles among European popula- 64. tions // Archaeogenetics: DNA and the Population Prehistory of Europe / eds C. Renfrew, K. Boyle. Cambridge : McDonald Institute for Archaeological Research, 2000. P. 309-313. 65.
44. Козлов А.И., Вершубская Г.Г. D-витаминный статус и пер-систенция лактазы в европейских популяциях // Вестн. Моск. ун-та. Сер. XXIII. Антропология. 2017. № 3. С. 68-75. 66.
45. Козлов А.И., Балановская Е.В., Нурбаев С.Д., Балановский О.П. Геногеография первичной гиполактазии в популяциях Старого Света // Генетика. 1998. Т. 34, № 4. С. 551-561. 67.
46. Боринская С.А., Ребриков Д.В., Нефёдова В.В. и др. Молекулярная диагностика и распространенность первичной гиполактазии в популяциях России и сопредельных стран // 68. Молекул. биол. 2006. Т. 40, № 6. С. 1031-1036.
47. Соколова М.В., Васильев Е.В., Козлов А. И. и др. Полиморфизм C/T-13910 регуляторного участка гена лактазы LCT и рас- 69. пространенность гиполактазии в поп ул яциях Евра зии // Экол. генетика. 2007. Т. 5, № 3. С. 26-35.
48. Kozlov A.I. Primary hypolactasia in the indigenous populations
of Northern Russia // Int. J. Circumpolar Health. 1998. Vol. 57. P. 2-5. 70.
49. Khabarova Y., Grigoryeva V., Tuomisto S. et al. High prevalence 71. of lactase non-persistence among indigenous nomadic Nenets, northwest Russia // Int. J. Circumpolar Health. 2012. Vol. 71. P. 1-6.
50. Enattah N.S., Trudeau A., PimenoffV. Evidence of still-ongoing convergence evolution of the lactase persistence T-13910 alleles 72. in humans // Am. J. Hum. Genet. 2007. Vol. 81, N 3. P. 615-625.
51. Khabarova Y., Torniainen S., Nurmi H. et al. Prevalence of lactase 73. persistent/non-persistent genotypes and milk consumption in
a young population in north-west Russia // World J. Gastroenterol. 74. 2009. Vol. 15, N 15. P. 1849-1853.
52. Richards A.B., Krakowka S., Dexter L.B. et al. Trehalose: a review of properties, history of use and human tolerance, and results
of multiple safety studies // Food Chem. Toxicol. 2002. Vol. 40, N 7. 75. P. 871-898.
53. Murray I.A., Coupland K., Smith J.A. et al. Intestinal trehalase activity in a UK population: establishing a normal range and the effect of disease // Br. J. Nutr. 2000. Vol. 83. P. 241-245. 76.
54. Montalto M., Gallo A., Ojetti V., Gasbarrini A. Fructose, trehalose and sorbitol malabsorption // Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2013.
Vol. 17, suppl. 2. P. 26-29. 77.
55. Gudmand-Hoyer E., Fenger H.J., Skovbjerg H. et al. Trehalase deficiency in Greenland // Scand. J. Gastroenterol. 1988. Vol. 23. P. 775-778.
Muller Y.L., Hanson R.L., Knowler W.C. et al. Identification of genetic variation that determines human trehalase activity and its association with type 2 diabetes // Hum. Genet. 2013. Vol. 132. P. 697707.
Малярчук Б.А., Деренко М.В. Полиморфизм гена трегалазы (TREH) у коренного населения Сибири // Вавиловский журн. генетики и селекции. 2017. Т. 21, № 8. С. 964-968. Clemente F.J., Cardona A., Inchley C.E. et al. A selective sweep on a deleterious mutation in the CPT1A gene in Arctic populations // Am. J. Hum. Genet. 2014. Vol. 95. P. 584-589. Pagani L., Lawson D.J., Jagoda E. et al. Genomic analyses inform on migration events during the peopling of Eurasia // Nature. 2016. Vol. 538. P. 238-242.
Carpenter D., Mitchell L., Armour J.A.L., John A.L. Copy number variation of human AMY1 is a minor contributor to variation in salivary amylase expression and activity // Hum. Genomics. 2017. Vol. 11, N 2. URL: https://doi.org/10.1186/s40246-017-0097-3. Mandel A.L., Peyrot des Gachons C., Plank K.L. et al. Individual differences in AMY1 gene copy number, salivary a-amylase levels, and the perception of oral starch // PLoS One. 2010. Vol. 5. Article ID e13352. doi: 10.1371/journal.pone.0013352. Santos J.L., Saus E., Smalley S.V. et al. Copy number polymorphism of the salivary amylase gene: Implications in human nutrition research // J. Nutrigenet. Nutrigenomics. 2012. Vol. 5. P. 117-131. Perry G.H., Dominy N.J., Claw K.G. et al. Diet and the evolution of human amylase gene copy number variation // Nat. Genet. 2007. Vol. 39. P. 1256-1260.
Inchley C.E., Larbey C.D.A., Shwan N.A.A. et al. Selective sweep on human amylase genes postdates the split with Neanderthals // Sci. Rep. 2016. Vol. 6. Article ID 37198. doi: 10.1038/srep37198. Козлов А.И., Вершубская Г.Г., Лисицын Д.В. и др. Пермские и волжские финны: медицинская антропология в экологической перспективе. Пермь : ПГПУ, 2009. 160 с. Козлов А.И., Лисицын Д.В., Козлова М.А. и др. Кольские саамы в меняющемся мире. М. : Институт наследия, 2008. 96 с.
Боринская С.А., Козлов А.И., Янковский Н.К. Гены, народы и традиции питания // Этнограф. обозр. 2009. № 3. С. 117-137.
Yamin-Pasternak S. An ethnomycological approach to land use values in Chukotka // Inuit Studies. 2007. Vol. 31, N 1-2. P. 121142.
van Can J.G., Ijzerman T.H., van Loon L.J. et al. Reduced glycaemic and insulinaemic responses following trehalose ingestion: implications for postprandial substrate use // Br. J. Nutr. 2009. Vol. 102, N 10. P. 1395-1399.
Шлейп Т. Осторожно: лактоза! СПб. : Весь, 2004. 96 с. Воробьев И.А. Иммунофизиологические особенности потребления пищевых веществ и энергии тундровыми ненцами подросткового возраста : автореф. дис. ... канд. мед. наук. Тюмень, 2005. 21 с.
Рацион питания населения. 2013 : статистический сборник /
Росстат. М. : Статистика России, 2016. 220 с.
Агранат Г. Чукотка в сумерках // География. 2003. № 17. URL:
http://geo.1september.ru/articles/2003/17/02.
Россия и страны мира-2016 : статистический сборник / Рос-
стат. 2016. URL: http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_
main/rosstat/ru/materials/news/f97c690046c07e7aa66fbe87789c4
2f5. (дата обращения: 06.05.2018)
Lu L., Xun P., Wan Y. et al. Long-term association between dairy consumption and risk of childhood obesity: a systematic review and meta-analysis of prospective cohort studies // Eur. J. Clin. Nutr. 2016. Vol. 70. P. 414-423.
Falchi M., Moustafa J.S.E.-S., Takousis P. et al. Low copy number of the salivary amylase gene predisposes to obesity // Nat. Genet. 2014. Vol. 46. P. 492-497.
Carpenter D., Dhar S., Mitchell L.M. et al. Obesity, starch digestion and amylase: association between copy number variants at human salivary (AMY1) and pancreatic (AMY2) amylase genes // Hum. Mol. Genet. 2015. Vol. 24. P. 3472-3480.
References
1. Martinchik A.N., Maev I.V., Petukhov A.B. Human nutrition (the 20. basics of nutritiology). Moscow: GOU VUNMTs MZ RF, 2002:
576 p. (in Russian)
2. The Path of Bogoraz. Research and literary materials. Moscow: Institut naslediya — GEOS, 2008: 352 p. (in Russian) 21.
3. Panin L.E., Kiseleva S.I. Retrospective analysis of nutritional structure of the Asian North aborigines. Ekologiya cheloveka [Human Ecology]. 1996; (1): 5—7. (in Russian)
4. Kozlov A.I., Vershubsky G.G. Medical anthropology of the native 22. peoples of the North of Russia. Moscow: Izdatel'stvo MNEPU, 1999: 288 p. (in Russian)
5. Kozlov A., Vershubsky G., Borinskaya S., et al. Activity of disac-charidases in Arctic populations: evolutionary aspects. J Physiol 23. Anthropol. 2005; (24): 473-6.
6. Ma Y., Olendzki B., Chiriboga D., et al. Association between dietary carbohydrates and body weight. Am J Epidemiol. 2005; 161: 359-67. 24.
7. Sorensen L.B., Vasilaras T.H., Astrup A., Raben A. Sucrose compared with artificial sweeteners: a clinical intervention study of 25. effects on energy intake, appetite, and energy expenditure after 10
wk of supplementation in overweight subjects. Am J Clin Nutr. 2014; 26. 100 (1): 36-45.
8. Malik V.S., Schulze M.B., Hu F.B. Intake of sugar-sweetened beverages and weight gain: a systematic review. Am J Clin Nutr. 2006;
84: 274-88. 27.
9. Sartorius B., Sartorius K., Aldous C., et al. Carbohydrate intake, obesity, metabolic syndrome and cancer risk? A two-part systematic review and metaanalysis protocol to estimate attributability. BMJ 28. Open. 2016; 6 (1): e009301. doi: 10.1136/bmjopen-2015-009301.
10. Kwon Y.J., Lee H.S., Lee J.W. Association of carbohydrate and fat 29. intake with metabolic syndrome. Clin Nutr. 2018; 37 (2): 746-51.
11. Zienczuk N., Young T.K., Cao Z.R., Egeland G.M. Dietary correlates ofan at-risk BMI among Inuit adults in the Canadian high arctic: cross-sectional international polar year Inuit health survey, 2007-2008. 30. Nutr J. 2012; 11 (73). URL: https://doi.org/10.1186/1475-2891-11-73.
12. Kozlov A., Vershubsky G., Kozlova M. Indigenous peoples of Northern Russia: anthropology and health. Circumpolar Health 31. Supplements. 2007; 1: 1-184.
13. Zav'yalova O.V., Buganov A.A. The risk of type 2 diabetes developing in indigenous people of the Far North. In: Tezisy 3 Respub-likanskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Voprosy profilak- 32. ticheskoy meditsiny v regionakh Kraynego Severa» [Proceedings
of the Republican Scientific-Practical Conference «Problems of 33. Preventive Health Care in the Regions of Far North»]. Omsk, 2004: 77-8. (in Russian)
14. Dogadin S.A., Nozdrachev K.G. Obesity and diabetes mellitus 34. among males and females in indigenous population of Evenkia. In:
The 13th International Congress of Circumpolar Health. Novosibirsk, 2006: 69-70. 35.
15. Eganyan R.A., Karamnova N.S., Gambaryan M.G. Nutritional contents of the inhabitants of Russian Far North. Profilaktika zabolevaniy i ukreplenie zdorov'ya [Preventing Diseases and Pro- 36. moting Health]. 2005; (5): 34-41. (in Russian)
16. Petrenya N., Brustad M., Dobrodeeva L., et al. Obesity and obesity-associated cardiometabolic risk factors in indigenous Nenets 37. women from the rural Nenets Autonomous Area and Russian women from Arkhangelsk city. Int J Circumpolar Health. 2014; 73: 23859. URL: http://dx.doi.org/10.3402/ych.v73.23859. 38.
17. WHO Global Health Observatory Data Repository [online database]. Geneva: World Health Organization, 2013. URL: http://apps. 39. who.int/gho/data/view.main. (date of access May 21, 2013)
18. Kozlov A.I., Vershubskaya G.G., Permyakova E.Yu. Nutritional status of rural schoolchildren of the Kola North in 1995-2018. 40. Novye issledovaniya [New Researches]. 2018; (2): 30-9. (in Russian)
19. Kozlov A.I., Kozlova M.A., Vershubskaya G.G., Shilov A.B. Health 41. of the indigenous population of the North of Russia: on the verge
of centuries and cultures. Per'm: RIO PGGPU: 159 p. (in Russian)
Riediger N.D., Lukianchuk V., Bruce S.G. Incident diabetes, hypertension and dyslipidemia in a Manitoba First Nation. Int J Circumpolar Health. 2015; 74: ID 27712. URL: http://dx.doi. org/10.3402/ijch.v74.27712.
Hackett F.J.P., Abonyi S., Dyck R.F. Anthropometric indices of First Nations children and youth on first entry to Manitoba/Saskatchewan residential schools — 1919 to 1953. Int J Circumpolar Health. 2016; 75: 30734. URL: http://dx.doi.org/10.3402/jch.v75.30734. Pedersen C.T., Lohmueller K.E., Grarup N., et al. The effect of an extreme and prolonged population bottleneck on patterns of deleterious variation: Insights from the Greenlandic Inuit. Genetics. 2017; 205 (2): 787-801.
Economic and social indicators of the districts of numerically small people of the North residence. Statistical bulletin. Moscow: Rosstat, 2005-2010. (in Russian)
Health care in Russia. Statistical bulletin. Moscow: Rosstat, 20052010. (in Russian)
Panin L.E. Energy aspects of adaptation. Leningrad: Meditsina, 1978: 189 p. (in Russian)
Kaybysheva V.O., Baranskaya Ye.K. Carbohydrate intolerance. Rossiyskiy zhurnal gastroenterologii, gepatologii, koloproktologii [Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctol-ogy]. 2017; 27 (5): 94-104. (in Russian)
Treem W.R. Clinical aspects and treatment of congenital sucrase-isomaltase deficiency. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2012; 55 (2): S7-13.
Hammer H.F., Hammer J. Diarrhea caused by carbohydrate malabsorption. Gastroenterol Clin North Am. 2012; 41 (3): 611-27. Semenza G., Auricchio S., Mantei N. Small-intestinal disacchari-dases. In: C.R. Scriver, A.L. Beaudet, W.S. Shy, D. Valle (eds). The Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease. New York: McGraw-Hill, 2000; I: 1623-50.
Weijers H.A., de Kamer J.H. V, Mossel D.A., Dicke W.K. Diarrhoea caused by deficiency of sugar-splitting enzymes. Lancet. 1960; 2 (7145): 296-7.
Naim H.Y., Roth J., Sterchi E.E., et al. Sucrase-isomaltase deficiency in humans. Different mutations disrupt intracellular transport, processing, and function of an intestinal brush border enzyme. J Clin Invest. 1988; 82: 667-79.
Cohen S.A. The clinical consequences of sucrase-isomaltase deficiency. Mol Cell Pediatr. 2016; 3 (5). doi: 10.1186/s40348-015-0028-0. Nichols B.L., Avery S.E., Karnsakul W., et al. Congenital malt-ase-glucoamylase deficiency associated with lactase and sucrase deficiencies. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2002; 35 (4): 573-9. Nichols B.L. Jr, Adams B., Roach C.M., et al. Frequency of sucrase deficiency in mucosal biopsies. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2012; 55 (2): S28-30.
Kolho K.L., Savilahti E. Ethnic differences in intestinal disaccha-ridase values in children in Finland. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2000; 30 (3): 283-7.
Blomme B., Gerlo E., Hauser B., Vandenplas Y. Disaccharidase activities in Belgian children: reference intervals and comparison with non-Belgian Caucasian children. Acta Paediatr. 2003; 92 (7): 806-10. Geng L., Li D-Y., Ou W., et al. Congenital sucrase-isomaltase deficiency: an under-diagnosed disease in Chinese children. BMC Pediatr. 2014; 14 (11). doi: 10.1186/1471-2431-14-11. Karakoyun M., Kilicoglu E., Sahan Y.O., et al. Our cases with sucrase isomaltase deficiency. J Gastrointest Dig Syst. 2015; 5: 354. Gudmand-Hoyer E., Fenger H.J., Kern-Hansen P., Madsen P.R. Sucrase deficiency in Greenland. Incidence and genetic aspects. Scand J Gastroenterol. 1987; 22 (1): 24-8.
Ellestad-Sayed J.J., Haworth J.C. Disaccharide consumption and malabsorption in Canadian Indians. Am J Clin Nutr. 1977; 30 (5): 698-703.
Marcadier J.L., Boland M., Scott C.R., et al. Congenital sucrase-isomaltase deficiency: identification of a common Inuit founder mutation. Can Med Assoc J. 2015; 187: 102-7.
42. Malyarchuk B.A., Derenko M.V., Denisova G.A. The frequency of inac- 59. tive sucrase-isomaltase variant in indigenous populations of Northeast Asia. Genetika [Genetics]. 2017; 53 (9): 1052-54. (in Russian)
43. Kozlov A., Lisitsyn D. History of dairy cattle-breeding and distri- 60. bution of LAC*R and LAC*P alleles among European populations.
C. Renfrew, K. Boyle (eds). Archaeogenetics: DNA and the Population Prehistory of Europe. Cambridge: McDonald Institute for archaeological Research, 2000: 309-13. 61.
44. Kozlov A.I., Vershubskaya G.G. D-vitamin status and lactase persistence in European populations (review with the elements of meta-analysis). Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya XXIII. Antropologiya [Bulletin of Moscow University. Series XXIII. 62. Anthropology]. 2017; (3): 68-75. (in Russian)
45. Kozlov A.I., Balanovskaya E.V., Nurbaev S.D., Balanovsky O.P. Gene geography of primary hypolactasia in populations of the Old 63. World. Genetika [Genetics]. 1998; 34 (4): 445-54. (in Russian)
46. Borinskaya S.A., Sokolova M.V., Kozlov A.I., et al. Molecular diagnosis and frequencies of primary hypolactasia in populations 64. of Russia and neighboring countries. Molekulyarnaya biologiya [Molecular Biology]. 2006; 40 (6): 931-5. (in Russian)
47. Sokolova M.V., Vasil'ev E.V., Kozlov A.I., et al. Polymorphism 65. C/T-13910 of the LCT gene regulatory region and lactase deficiency
in Eurasian populations. Ekologicheskaya genetika [Ecological Genetics]. 2007; 5 (3): 26-35. (in Russian). 66.
48. Kozlov A.I. Primary hypolactasia in the indigenous populations
of Northern Russia. Int J Circumpolar Health. 1998; 57: 2-5. 67.
49. Khabarova Y., Grigoryeva V., Tuomisto S., et al. High prevalence of lactase non-persistence among indigenous nomadic Nenets, north-west Russia. Int J Circumpolar Health. 2012; 71: 1-6. 68.
50. Enattah N.S., Trudeau A., PimenoffV. Evidence of still-ongoing convergence evolution of the lactase persistence T-13910 alleles 69. in humans. Am J Hum Genet. 2007; 81 (3): 615-25.
51. Khabarova Y., Torniainen S., Nurmi H., et al. Prevalence of lac-
tase persistent/non-persistent genotypes and milk consumption in 70. a young population in north-west Russia. World J Gastroenterol. 2009; 15 (15): 1849-53. 71.
52. Richards A.B., Krakowka S., Dexter L.B., et al. Trehalose: a review of properties, history of use and human tolerance, and results
of multiple safety studies. Food Chem Toxicol. 2002; 40 (7): 871-98. 72.
53. Murray I.A., Coupland K., Smith J.A., et al. Intestinal trehalase activity in a UKpopulation: establishing a normal range and the effect 73. of disease. Br J Nutr. 2000; 83: 241-5.
54. Montalto M., Gallo A., Ojetti V., Gasbarrini A. Fructose, trehalose 74. and sorbitol malabsorption. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2013;
17 (2): 26-9.
55. Gudmand-Hoyer E., Fenger H.J., Skovbjerg H., et al. Trehalase deficiency in Greenland. Scand J Gastroenterol. 1988; 23: 775-8. 75.
56. Muller Y.L., Hanson R.L., Knowler W.C., et al. Identification of genetic variation that determines human trehalase activity and its association with type 2 diabetes. Hum Genet. 2013; 132: 697-707.
57. Malyarchuk B.A., Derenko M.V. Polymorphism of the trehalase 76. gene (TREH) in native populations of Siberia. Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii [N. Vavilov Journal of Genetics and Selection]. 2017; 21 (8): 964-8. (in Russian). 77.
58. Clemente F.J., Cardona A., Inchley C.E., et al. A selective sweep on a deleterious mutation in the CPT1A gene in Arctic populations. Am J Hum Genet. 2014; 95: 584-9.
Pagani L., Lawson D.J., Jagoda E., et al. Genomic analyses inform on migration events during the peopling of Eurasia. Nature. 2016; 538: 238-42.
Carpenter D., Mitchell L., Armour J.A.L., John A.L. Copy number variation of human AMY1 is a minor contributor to variation in salivary amylase expression and activity. Hum Genomics. 2017; 11 (2). URL: https://doi.org/10.1186/s40246-017-0097-3. Mandel A.L., Peyrot des Gachons C., Plank K.L., et al. Individual differences in AMY1 gene copy number, salivary a-amylase levels, and the perception of oral starch. PLoS One. 2010; 5: e13352. doi: 10.1371/journal.pone.0013352.
Santos J.L., Saus E., Smalley S.V., et al. Copy number polymorphism of the salivary amylase gene: Implications in human nutrition research. J Nutrigenet Nutrigenomics. 2012; 5: 117-31. Perry G.H., Dominy N.J., Claw K.G., et al. Diet and the evolution of human amylase gene copy number variation. Nat Genet. 2007; 39: 1256-60.
Inchley C.E., Larbey C.D.A., Shwan N.A.A., et al. Selective sweep on human amylase genes postdates the split with Neanderthals. Sci Rep. 2016; 6: 37198. doi: 10.1038/srep37198. Kozlov A.I., Vershubskaya G.G., Lisitsyn D.V., et al. Permian and Volga Finns: medical anthropology in ecological perspective. Per'm: PGPU, 2009: 160 p. (in Russian)
Kozlov A.I., Lisitsyn D.V., Kozlova M.A., et al. Kola Sami in changing world. Moscow: Institut naslediya, 2008: 96 p. (in Russian) Borinskaya S.A., Kozlov A.I., Yankovsky N.K. Genes, peoples and nutrition practices. Etnograficheskoe obozrenie [Ethnographic Review]. 2009; (3): 117-37. (in Russian)
Yamin-Pasternak S. An ethnomycological approach to land use values in Chukotka. Inuit Studies. 2007; 31 (1-2): 121-42. van Can J.G., Ijzerman T.H., van Loon L.J., et al. Reduced glycaemic and insulinaemic responses following trehalose ingestion: implications for postprandial substrate use. Br J Nutr. 2009; 102 (10): 1395-99. Shleyp T. Attention: lactose! Saint Petersburg: Ves', 2004: 96 p. (in Russian)
Vorobyev I.A. Immunophysiological specifies of nutrients and energy consumption by Tundra Nenets adolescents: Diss. Tyumen', 2005: 21 p. (in Russian)
Nutrition of the population. 2013: Statistical Issue. Rosstat. Moscow: Statistika Rossii, 2016: 220 p. (in Russian) Agranat G. Chukotka at twilight. Geografiya [Geography]. 2003: (17). URL: http://geo.1september.ru/articles/2003/17/02. (in Russian) Russia and the World states - 2016: Statistical Issue. Rosstat. URL: URL: http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/ross-tat/ru/materials/news/f97c690046c07e7aa66fbe87789c42f5. (date of access May 06, 2018) (in Russian)
Lu L., Xun P., Wan Y., et al. Long-term association between dairy consumption and risk of childhood obesity: a systematic review and meta-analysis of prospective cohort studies. Eur J Clin Nutr. 2016; 70: 414-23.
Falchi M., Moustafa J.S.E.-S., Takousis P., et al. Low copy number of the salivary amylase gene predisposes to obesity. Nat Genet. 2014; 46: 492-97.
Carpenter D., Dhar S., Mitchell L.M., et al. Obesity, starch digestion and amylase: association between copy number variants at human salivary (AMY1) and pancreatic (AMY2) amylase genes. Hum Mol Genet. 2015; 24: 3472-80.
