De ce ne plac carbohidrații? Noi date despre influența moștenirii genetice asupra preferințelor alimentare
Un nou studiu realizat de cercetătorii de la Universitatea din Buffalo (UB) și Jackson Laboratory (JAX) aduce informații despre modul în care omul s-a adaptat la o dietă bogată în carbohidrați. Studiul, publicat în ediția din 17 octombrie a revistei Science, arată că gena responsabilă pentru descompunerea amidonului, cunoscută sub numele de gena amilazei salivare (AMY1), a suferit modificări cu mai mult de 800.000 de ani în urmă, cu mult înainte de apariția agriculturii.
Aceste descoperiri nu doar că urmăresc istoria evolutivă a genei AMY1, ci sugerează și că variațiile în numărul de copii ale acestei gene joacă în continuare un rol semnificativ în eficiența cu care oamenii digeră alimentele bogate în amidon în prezent. Cercetarea subliniază modul în care aceste adaptări genetice le-au permis neanderthalienilor și denisovanilor să consume cantități semnificative de amidon, chiar înainte de dezvoltarea agriculturii.
Gena AMY1 joacă un rol esențial în digestie, producând amilaza, o enzimă care începe descompunerea amidonului în glucoză încă din gură. Acest prim pas este esențial pentru metabolizarea alimentelor bogate în amidon, cum ar fi pâinea și pastele. Conform studiului, numărul de copii ale genei AMY1 pe care o persoană le deține este direct legat de cantitatea de amilază pe care o poate produce, ceea ce afectează cât de eficient digeră amidonul.
Cercetarea marchează un progres major în înțelegerea cronologiei duplicărilor genei AMY1, grație utilizării unor tehnici avansate de cartografiere genomică. Metodele tradiționale de secvențiere, care deseori întâmpină dificultăți în a distinge între copii aproape identice ale genei, au fost înlocuite de cartografierea genomică optică și secvențierea de lungă citire, permițând cercetătorilor să studieze gena AMY1 la un nivel de detaliu fără precedent.
Pentru a urmări originea genei AMY1, cercetătorii au analizat genomurile a 68 de oameni antici, inclusiv o probă veche de 45.000 de ani din Siberia. Studiul a arătat că vânătorii-culegători de dinaintea apariției agriculturii aveau deja multiple copii ale genei AMY1. În medie, acești oameni aveau între patru și opt copii ale genei AMY1 pe celulă diploidă, demonstrând o diversitate genetică semnificativă cu mult înainte de a începe cultivarea plantelor sau consumul în cantități mari de amidon.
Această descoperire contrazice convingerea anterioară conform căreia creșterea semnificativă a numărului de copii AMY1 s-a produs odată cu apariția agriculturii. În schimb, cercetarea sugerează că oamenii antici, inclusiv neanderthalienii și denisovanii, erau deja echipați cu multiple copii ale genei, ceea ce le-a permis să se adapteze la diferite modele de consum de amidon în funcție de factori de mediu.
Această adaptare genetică timpurie a pregătit terenul pentru o dietă flexibilă, permițând oamenilor să prospere în diverse medii și condiții.
Variații genetice și consumul de amidon: un avantaj competitiv
Pe măsură ce oamenii s-au răspândit pe glob și au întâlnit noi medii, capacitatea de a digera eficient amidonul a devenit din ce în ce mai importantă. Potrivit cercetătorilor, această variație genetică le-a permis oamenilor timpurii să se adapteze la diete care au devenit mai bogate în amidon, odată cu apariția noilor tehnologii și răspândirea agriculturii. Acești indivizi digerau probabil amidonul mai eficient, ceea ce le-a îmbunătățit starea generală de sănătate și succesul reproductiv. Ca rezultat, descendenții lor au moștenit această trăsătură genetică, contribuind la creșterea numărului de copii AMY1 observată în populațiile de astăzi.
Impactul agriculturii și dietelor moderne
Tranziția de la societățile de vânători-culegători la comunitățile agricole a accelerat schimbările în numărul de copii AMY1. În ultimii 4.000 de ani, agricultorii europeni, ale căror diete au devenit din ce în ce mai dependente de culturile bogate în amidon, au înregistrat o creștere semnificativă a numărului de copii AMY1. Aceste populații, care au început să consume mai multă pâine, cereale și alte alimente bogate în amidon, au suferit o schimbare genetică ce le-a permis o digestie mai eficientă a amidonului și, probabil, o rată de supraviețuire mai mare.
Cercetările anterioare UB au descoperit tendințe similare la animalele domesticite, cum ar fi câinii și porcii, care au evoluat cu un număr mai mare de copii AMY1 pe măsură ce s-au adaptat la alimentele furnizate de oameni. Aceste constatări subliniază și mai mult legătura dintre alimentație și evoluția genetică.
Posibile implicații pentru sănătatea și nutriția modernă
Descoperirile studiului ridică întrebări interesante despre relația dintre variațiile în numărul de copii AMY1 și sănătatea omului modern. Odată cu creșterea consumului de alimente procesate și a dietelor bogate în carbohidrați rafinați, înțelegerea modului în care diferențele genetice în digestia amidonului afectează sănătatea metabolică ar putea oferi noi perspective asupra afecțiunilor precum diabetul și obezitatea.
Cercetările viitoare ar putea dezvălui legături mai precise între variațiile genei AMY1, digestia amidonului și metabolismul glucozei, deschizând potențial calea către recomandări dietetice personalizate pe baza profilului genetic.
Citește și
- STUDIU. Personalizarea dietei alimentare, rezultate mai bune în reducerea riscului cardiovascular, comparativ cu recomandările generale din ghiduri
- Ce înseamnă alimentația sănătoasă? Noi date arată impactul interacțiunii dintre microbiom, dietă și organismul uman