كل ما تعرفه عن الكالوريات خاطئ

في مرحلة غريبة من مراحل حياتي المهنية، وجدت نفسي أجمع كميات كبيرة مخروطية الشكل من روث طائر الإيمو emu الأسترالي الشبيه بالنعامة البلهاء ostrich. وحينها كنت أحاول التوصل إلى معرفة كيف تخرج البذور سليمة للإنبات بعد مرورها بالجهاز الهضمي لهذا الطائر. فقد قمت مع زملائي بزراعة الكثير من البذور المستخرجة من روث طائر الإيمو وانتظرنا لتنبت. ويا لدهشتنا، فقد أنبتت غابات صغيرة من النباتات.

ومن الواضح أن طائر الإيمو الأسترالي قد تغذى بنباتات لها بذور متطورة تنجو من عملية الهضم سالمة نسبيا. في حين أن سائر الطيور لا تُخرِج بذور الفواكه التي تتغذى بها سليمة للإنبات لأنها تودّ الحصول على الكالوريات calories المخزنة فيها. ومع ذلك، فإن هذه النباتات كفيلة بالمحافظة على نسلها. وفي ذلك الوقت لم يخطر ببالي ما أدركته لاحقا من أن البشر يدخلون في متاهات خاطئة عند حساب الكالوريات الناتجة من الغذاء.

يتحول الغذاء إلى طاقة في أجسامنا. فإنزيمات الهضم في الفم والمعدة والأمعاء تفتت مركبات الغذاء المعقدة إلى أجزاء بسيطة كالسكريات والأحماض الأمينية التي تنتقل عبر الدم إلى جميع الأنسجة. وبعد ذلك، تستعمل الخلايا الطاقةَ المخزنة في الروابط الكيميائية لهذه الأجزاء البسيطة للقيام بعملها المعتاد. وتقاس كمية الطاقة المخزنة في الغذاء بوحدات تسمى الكالوريات أو الكيلوكالوري، والكالوري هو كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلوغرام واحد من الماء بمقدار درجة مئوية Celsius واحدة. وتوفر الدهون نحو تسعة كالوريات لكل غرام، بينما توفر الكربوهيدرات والبروتينات أربعة كالوريات لكل غرام، في حين توفر الألياف كالوريين فقط لكل غرام لأن إنزيمات الجهاز الهضمي عند الإنسان لا تستطيع تفتيت الألياف إلى جزيئات صغيرة.

ويستند حساب الكالوريات الموجودة على كل ملصق غذائي إلى نتائج أبحاث قديمة أجريت في القرن التاسع عشر. وقد دلت الأبحاث الحديثة أن هذا الحساب غير صحيح لأنه استند إلى أسس بسيطة لم تأخذ بعين الاعتبار عوامل عديدة مثل مقاومة الهضم، وطريقة الطبخ المتمثلة في الغليان أو الخبز أو الميكروويف أو الشواء، لأن طرق الطبخ تغير التركيب الكيميائي للغذاء، ومن ثم تغير كمية الطاقة المبذولة لتفتيت كل نوع غذائي، كما أغفل هذا الحساب كذلك دور بلايين البكتيرات الموجودة في الأمعاء والتي تساعد على الهضم وكمية الطاقة التي تستهلكها هذه البكتيرات لذاتها.

يقوم علماء التغذية بتحسين عملية حساب الكالوريات الملصقة على المواد الغذائية، وهي عملية ليست سهلة لأن عملية الهضم بحد ذاتها عملية تتصف بعدم التنسيق ويصعب معها حساب الكالوريات بطريقة سليمة.

معضلة صعبة الحل

لقد نشأت الأخطاء الواردة في حساب الكالوريات في القرن التاسع عشر عندما وضع عالم الكيمياء الأمريكي <.O .W أتواتر> نظاما لحساب متوسط عدد الكالوريات في غرام واحد من الدهون والبروتينات والكربوهيدرات، وبَذَل قصارى جهده لوضع هذا النظام الذي مازال ساريا إلى يومنا هذا، ولكن لكل نوع من الغذاء طريقته الخاصة في الهضم التي تختلف عن الآخر.

ضع بعين الاعتبار الكيفية التي يختلف بها هضم الخضراوات. إننا نأكل سيقانا وأوراقا وجذورا مختلفة لمئات من النباتات. وتكون جدران الخلايا النباتية في سيقان وأوراق بعض الأنواع أصلب بكثير من تلك الموجودة في الأنواع الأخرى. وحتى ضمن النبات الواحد، قد تختلف متانة جدران الخلايا. وتميل جدران خلايا الأوراق الكبيرة إلى أن تكون أكثر صلابة من الصغيرة. وبصفة عامة، كلما ضعف أو زاد تكسّر جدران الخلايا في المواد النباتية التي نتناولها، زادت الكالوريات الناتجة منها. ويمزق الطهي بسهولة الخلايا، على سبيل المثال السبانخ والكوسا، غير أن نبات الكساڤا (¹)، أو كستناء الماء الصينية(²) هي أكثر مقاومة لتمزق الخلايا الناتج من الطهي. وكلما كان جدار الخلية قويا، زاد الغذاء الذي بدوره يطلق الكثير من الكالوريات في أجسامنا (فكّر في الذُّرة).

فقد تطور بعض أجزاء النبات ليتكيف إما ليكون أكثر شهية للحيوانات أو ليتجنب عملية الهضم تماما. أولا، تطورت الفواكه والمكسرات في العصر الطباشيري (ما بين 145-65 مليون سنة مضت)، ووجدت بعد ذلك ملتصقة بين ساقي الدينوصورات. وجاء هذا التطور لصالح الفواكه اللذيذة الطعم والسهلة الهضم في آن واحد لجذب الحيوانات حتى تعمل على نشر البذور. وإضافة إلى الفواكه، فقد كان التطور أيضا لصالح المكسرات والبذور العسيرة الهضم حتى تتمكن من البقاء في أمعاء الطيور والخفافيش والقوارض والقرود دون تغيير لصفاتها الجينية.

وتشير بعض الدراسات إلى أن هضم المكسرات كالفول السوداني والفستق واللوز يتم بمستوى أقل من هضم الأغذية التي تحتوي على كمية مماثلة من البروتينات والكربوهيدرات والدهون، مما يعني إنتاج كميات من الكالوريات أقل من المتوقع. وفي دراسة حديثة قامت بها <.A .J نوڤتني> وزملاؤها [من إدارة الزراعة الأمريكية] أشارت إلى أن الأشخاص الذين يتناولون اللوز يحصلون على 129 كالوريا فقط من أصل 170 كالوريا مذكورا على الملصق الغذائي. وقد توصل الباحثون إلى هذه النتيجة بإخضاع عينتين من الأشخاص للحمية الغذائية نفسها مع تغير كمية اللوز في إحدى العينات، ثم قاموا بقياس الكالوريات غير المستهلكة في البراز والبول لكل عينة.

حتى تلك الأغذية التي لم تتطور لتنجو من عملية الهضم فإنها تختلف في قابليتها للهضم. فقد تتطلب البروتينات خمس مرات من الطاقة اللازمة لهضم الدهون، لأن إنزيمات الهضم تحتاج إلى وقت طويل لتكسّر السلاسل المحكمة التي تربط الأحماض الأمينية المكونة للبروتينات. ومع ذلك، فالملصقات الغذائية لا تأخذ بالحسبان كمية الطاقة المستهلكة في عملية الهضم هذه. وبعض الأغذية سهل الهضم والامتصاص كالعسل، ولا يحتاج إلى مجهود من الجهاز الهضمي لتكسيره وتمريره إلى الدم وتوزيعه على سائر خلايا الجسم: اللعبة قد انتهت.

أخيرا، تحفز بعضُ الأغذية الجهازَ المناعي على تعرف الممرضات pathogens العالقة بهذه الأغذية. فلم يقم أحد إلى الآن، بشكل جاد، بحساب الكالوريات التي تستخدمها تلك العملية حتى ولو كانت الكالوريات قليلة. فمثلا، قد تحمل قطعة من اللحم النيئ أعدادا كبيرة من الميكروبات microbes التي من المحتمل أن تكون خطرة. وقد يستغرق الجهاز المناعي وقتا ليقوم بفصل الميكروبات الصديقة عن العدوة ويستخدم عددا من الكالوريات للقيام بهذه المهمة. وقد تُفْقَدُ تلك الكالوريات إذا أدى الـمُمرض الموجود في اللحوم غير المطبوخة إلى الإسهال.

ماذا يطبخ؟

ربما تتمثل أكبر مشكلة للملصقات الغذائية في أنها حساب لطاقة الأنشطة اليومية التي نقوم بها وحساب للكالوريات الناتجة من طرق الطبخ: فالطبخ على نار هادئة يختلف عن الطبخ بالقلي أو بالبخار. وعندما قام <.R ورنگهام> [عالم البيولوجيا من جامعة هارڤارد الأمريكية] بدراسة سلوك التغذية في الشمبانزي فإنه قام بتناول الغذاء نفسه الذي يتغذى به الشمبانزي، ولكنه لم يشعر بالشبع الذي شعر به عند أكل غذاء البشر. فقد توصل إلى اعتقاد أن مهارة الإنسان في تعلم فنون الطهي – طهي الغذاء بالنار وضربه بالحجارة – كانت حدثا مهما في التطور البشري. وطيور الإيمو الأسترالية لا تعالِج الغذاء، ولا، إلى أي مدى واقعي يقوم بذلك أي من القرود apes. فلكل حضارة إنسانية تقانتها لتعديل غذائها. إننا نطحن ونسخن ونخمر الغذاء قبل أكله. وعندما تعلم البشر طبخ الغذاء – بشكل خاص اللحم – فإنهم زادوا باستمرار عددَ الكالوريات المستخلصة من هذا الغذاء. ويقترح <ورنگهام> أن الحصول على المزيد من الطاقة من الغذاء قد سمح للبشر بتطوير أدمغتهم وتكبيرها استثنائيا وفقا لحجم الجسم. ولكن لم يتحقق أحد إلى الآن على وجه التحديد، في تجربة محكَمة، كيف أن تجهيز الغذاء يغيّر من الطاقة التي يوفرها.

قامت <.N .R كارمودي> [طالبة الدراسات العليا في مختبرات <ورنگهام>] ومعاونوها بإجراء تجارب على ذكور فئران بالغة عن طريق إطعامها وجبات من البطاطا الحلوة أو من لحم البقر الخالي من الدهون، وقُسِّمت كل وجبة من الوجبات السابقة إلى أربعة أقسام: غذاء نيئ كامل وغذاء نيئ مسحوق وغذاء مطبوخ كامل وغذاء مطبوخ مسحوق، وسمحت لكل فأر بأن يأكل ما يريد من هذه الأغذية لمدة أربعة أيام. فقد لاحظت <كارمودي> أن الفئران فقدت أربعة غرامات بعد تناولها البطاطا الحلوة النيئة واكتسبت وزنا بعد تناول البطاطا الحلوة المطبوخة الكاملة أو المسحوقة، كما اكتسبت غراما واحدا زائدا بعد تناول اللحم المطبوخ، ولم تكتسب وزنا بعد تناول اللحم النيئ. فمن الناحية البيولوجية تكون النتائج السابقة معقولة. فالحرارة تسرّع عمليةَ تفكيك البروتينات وتقتل البكتيريا، مما يؤدي إلى سهولة الهضم وتوفير طاقة للجهاز المناعي لمحاربة الممرضات.

يمكن تطبيق نتائج <كارمودي> على المعالِجات الصناعية(³). ففي عام 2010 وُجِد أن الأشخاص الذين تناولوا حصصا من 600 أو 800 كالوري من خليط خبز القمح مع بذور عباد الشمس والحبوب الكاملة وجبنة الشيدر أنفقوا ضعف الطاقة المستهلكة لهضم الكمية نفسها من الخبز الأبيض ومنتجات الجبن المطبوخ. ونتيجة لذلك، فإن الأشخاص الذين يتناولون وجبة خفيفة من القمح الكامل يحصلون على %10 أقل من الكالوريات.

وحتى لو أكل شخصان الكمية نفسها من البطاطا الحلوة أو قطعة من اللحم المطبوخ بالطريقة ذاتها، فإنهم لن يحصلوا على عدد الكالوريات نفسه الخارِج منها. فقد درست <كارمودي> وزملاؤها فئرانا متوالدة تحمل الصفات الجينية ذاتها إلى حد كبير، ووجدت أنها تختلف في مقدار زيادة الوزن وانخفاضه عند تناولها الغذاءَ نفسَه. ويتفاوت البشر في العديد من الصفات، بما في ذلك مميزات غير واضحة، مثل حجم الأمعاء. ولم يكن قياس طول القولون شائعا لسنوات، ولكن في بداية القرن العشرين وجد علماء أوروبيون ممن كان لهم هَوَسٌ بقياس طول القولون أن الروس يمتلكون أمعاء طويلة بنحو 57 سم في المعدل عن أقرانهم البولنديين. ولأن امتصاص الغذاء في مراحله الأخيرة يتم في الأمعاء، فإن الروس يحصلون على كالوريات أكثر من البولنديين عند تناولهم الكمية نفسها من الغذاء. كما أن البشر أيضا يختلفون في إنتاج الإنزيمات الخاصة. ومن خلال بعض التدابير، فإن معظم البالغين لا ينتجون إنزيم اللاكتاز lactase، وهو أمر ضروري لكسر سكريات اللاكتوز في الحليب، وهذا يفسر أن القهوة الممزوجة بالحليب قد تكون عند شخص ذات كالوريات عالية، في حين تكون عند شخص آخر ذات كالوريات أقل منه.

يرى العلماء أن البشر يختلفون في أنواع المجتمعات البكتيرية الموجودة في الأمعاء. ويوجد في الإنسان نوعان من البكتيريا المعوية هما: الباكترويد Bacteroidetes، وفيرميكوت Firmicutes. ووجد العلماء أن البدناء لديهم أكثر من صنف فيرميكوت في أمعائهم وأن بعضهم يعانون السمنة المفرطة، نظرا لزيادة كفاءة عمليات الاستقلاب عندهم لوجود البكتيريا الإضافية: بدلا من الضياع كنفايات، فإن المزيد من المواد الغذائية يشق طريقه إلى الدورة الدموية، وأن الزائد من الغذاء يخزن على شكل دهون. وتوجد ميكروبات أخرى – حصريا – في شعوب محددة. فبعض اليابانيين، على سبيل المثال، لديهم ميكروب معين قادر على هضم الأعشاب البحرية. وقد اتضح أن هذه البكتيريا المعوية اكتسبت جينات هضم الأعشاب البحرية من نوع من البكتيريا البحرية التي تعيش في المياه المالحة والتي تتغذى بالأعشاب البحرية الموجودة في محيطها.

لقد فقدت البكتيريا دورها في هضم الطعام، لأننا حاليا نتغذى بكثير من الأغذية المصنعة السهلة الهضم. وإذا استمرت الحال على ما هي عليه، فإن هذا قد يخفض وجودَ الميكروبات في الأمعاء، والتي تطورت لهضم موادّ أكثر ليفية، وسنفقد تباعا الكالوريات الناتجة من هضم الألياف كما يحدث في الكرفس.

فقد حاول كثير من الناس إيجاد طريقة أفضل لحساب الكالوريات الموجودة على الملصقات الغذائية بناء على الفهم الحالي لعملية الهضم. ويمكننا الآن تعديل نظام <أتواتر> لحساب التحديات الهضمية التي تشكلها المكسرات. حتى أنه يمكننا فعل ذلك من جوز nut إلى جوز، ومن غذاء إلى غذاء. إن مثل هذه التغييرات (التي تمت بدعم من بعض أعضاء مجلس اللوز في كاليفورنيا لحساب الكالوريات لكل وجبة غذائية) تطلبت علماءَ لدراسة كل غذاء بالطريقة نفسها التي قامت بها <نوفونتي> وزملاؤها بحساب الكالوريات المخزنة في حبات اللوز المستخرجة من كيس براز وقارورة بول. ولن تستطيع إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) إلزام بائعي المواد الغذائية بتغيير الملصقات عليها واتباع طريقة جديدة لحساب الكالوريات. فالتحدي الأكثر يتمثل بتعديل المسميات على أساس الطريقة التي تحضر بها المواد، ولا يبدو أن أحدا قد أطلق أي جهد للبدء بهذا التغيير.

حتى عند تحسين طريقة حساب الكالوريات، فلن تكون هذه الطريقة شديدة الدقة لأن كمية الكالوريات التي نحصل عليها من الغذاء تعتمد على نتاج العلاقة بين الغذاء والجسم البشري والميكروبات الموجودة فيه. وفي نهاية المطاف، فإننا نريد معرفة كيفية اختيار غذائنا من السوق المركزي. وهل يكون عدّ الكالوريات المذكورة على الملصق الغذائي دالا على نهج مفرط في التبسيط لتناول غذاء صحي – والذي لا يُحسّن بالضرورة من صحتنا، حتى ولو ساعد على إنقاص أوزاننا. لقد حان الوقت الذي يجب فيه أن نفكر في الطاقة التي نحصل عليها من الغذاء، ولكن من الناحية البيولوجية. فالأغذية المصنعة يتم هضمها بسهولة في المعدة والأمعاء، وهي تعطينا الكثير من الطاقة لعمل قليل جدا. وفي المقابل، فإن الحصول على الكالوريات من الخضار والمكسرات صعب لأنه يحتاج إلى وقت وجهد لهضمه، وهي تمدنا عموما بالكثير من الفيتامينات والمغذيات بشكل أكثر من الأغذية غير المصنعة، كما أنها تحافظ على وجود البكتيريا في الأمعاء. ومنطقيا، يفضل الناس العاديون الحصول على غذاء صحي وكالوريات قليلة من الأغذية الكاملة والنيئة أكثر من الحصول على كالوريات عالية من الأغذية المصنعة, وهذه هي الطريقة المتبعة لدى طائر الإيمو.