Сегодня я хочу подробнее обсудить тему, которую часто затрагиваю в своих видео, особенно в критических обзорах, связанных с процессом глюконеогенеза. Не в общем смысле, а конкретно вопрос, вызывающий много споров среди сторонников карнивор-диеты и сторонников углеводов. Этот спор касается того, является ли глюконеогенез исключительно процессом, управляемым потребностью организма («по требованию»), или же он может быть активирован избытком субстратов («по предложению»), особенно при употреблении большого количества белка, а иногда и жиров.
Несколько недель назад я написал статью на эту тему, и теперь хочу более подробно раскрыть свои мысли публично, так как считаю эту тему важной. В биохимии обычно не объясняют явно, является ли глюконеогенез строго зависимым от потребностей организма. Его преподносят в основном как механизм, активирующийся при голодании, и поэтому подразумевают, что зависеть от него для получения глюкозы нежелательно. Мне пришлось самостоятельно разобраться в этом вопросе, и я пришёл к выводу, что глюконеогенез вполне может быть активирован избытком субстратов. Более того, ни один процесс в организме не может быть исключительно управляем потребностью, исходя из законов физики.
Каковы основные аргументы сторонников углеводов и сторонников карнивор-диеты в споре о необходимости углеводов для анаболизма?
Сторонники углеводов утверждают, что для анаболизма (процесса роста и накопления веществ в организме, например, наращивания мышц или запасания жира) необходимы углеводы, поскольку именно они вызывают достаточный выброс инсулина. В противоположность этому сторонники карнивор-диеты считают, что аминокислоты из белка сами по себе эффективно стимулируют секрецию инсулина. Это объясняет, почему большинство людей на карнивор-диете не испытывают симптомов, характерных для длительного кетоза, близкого к состоянию голодания.
Как белок влияет на глюконеогенез и секрецию инсулина в сравнении с углеводами?
Если бы аминокислоты не вызывали достаточный выброс инсулина, люди на карнивор-диете массово страдали бы от истощения.
Очевидно, что белок способен эффективно стимулировать секрецию инсулина, в отличие от жирных кислот, которые сами по себе не увеличивают выброс инсулина без присутствия углеводов (хотя и усиливают инсулиновый ответ на глюкозу). Однако исследования на собаках показали, что влияние белка на секрецию инсулина зависит от уровня глюкозы в крови. При гипергликемии белок значительно усиливает инсулиновый ответ, тогда как при нормальном уровне глюкозы его влияние минимально. Возможно, в подобных исследованиях использовалось недостаточное количество белка, чтобы вызвать полноценный инсулиновый ответ, необходимый для анаболизма. Ведь мы точно знаем, что люди на карнивор-диете получают достаточный инсулиновый ответ, иначе они бы не выживали.
Если белок вызывает секрецию инсулина без потребления углеводов, не должен ли он приводить к гипогликемии?
Очевидно, нет. Люди на карнивор-диете, использующие непрерывный мониторинг глюкозы, обычно отмечают небольшое повышение уровня глюкозы в крови после еды. Если инсулин повышается одновременно с глюкозой без углеводов, значит, глюкоза должна поступать из внутреннего источника. Основной источник эндогенной глюкозы у людей на кетогенной диете — это именно глюконеогенез, поскольку запасы гликогена у них минимальны. Глюконеогенез использует два главных субстрата — глицерол и аминокислоты. Его стимулируют глюкагон (гормональный стимулятор) и ацетил-КоА (аллостерический стимулятор, образующийся при окислении жирных кислот в печени).
Инсулин же действует как важный, но не абсолютный ингибитор процесса. Повышение глюконеогенеза может происходить из-за увеличения концентрации глицерола вследствие липолиза, из-за аминокислот, а также из-за выброса глюкагона, происходящего при потреблении большого количества белка. В таком случае, возможно, для поддержания важных физиологических функций (электролитного баланса, производства гормонов щитовидной железы и других процессов) важен не относительный уровень инсулина к глюкагону (ITG-коэффициент), а абсолютный уровень инсулина. Это объясняет, как человек может иметь низкий ITG-коэффициент, но при этом достаточный абсолютный уровень инсулина. В ситуации, когда глюкагон стимулирует липолиз, увеличивается и количество глицерола, что дополнительно обеспечивает субстрат для глюконеогенеза.
Это позволяет понять, почему глюконеогенез может быть активирован избытком субстрата, предотвращая гипогликемию при повышении уровня инсулина.
Почему глюконеогенез обычно считают процессом, управляемым исключительно потребностью организма?
Это связано с тем, что при отсутствии углеводов глюконеогенез обычно протекает с постоянной скоростью, меняясь лишь при увеличении потребности организма в глюкозе. Однако это происходит именно потому, что концентрации субстратов и гормонов, влияющих на глюконеогенез (инсулин, глюкагон, глицерол, аминокислоты), в таких условиях также остаются постоянными. Кроме того, большинство исследований проводилось на людях, питающихся углеводами, что снижает активность глюконеогенеза после еды.
Поэтому сложилось мнение, что это исключительно процесс по требованию. Но с точки зрения химии и принципа Ле Шателье, ни один биохимический процесс не может быть исключительно управляем потребностью. Любая реакция зависит от концентрации субстратов, давления и температуры. Организм не выбирает предпочтительные субстраты и не имеет «любимых» путей метаболизма. Это просто миллионы химических реакций, подчиняющихся законам физики и химии. Поэтому, если концентрация субстрата достаточна, глюконеогенез неизбежно активируется. Таким образом, считать глюконеогенез исключительно процессом, управляемым потребностью, является упрощением и не соответствует действительности. На самом деле он может быть активирован и избытком субстратов.
