Innen ered a szénhidrát szeretete

Az egykor elterjedt sztereotípia, amely szerint az ókori emberek mamutpecsenyével és egyéb húsdarabokkal lakmároztak, elősegítette a fehérjedús étkezést, amely szükséges volt az agy fejlődéséhez.

Az elmúlt évek régészeti bizonyítékai azonban megkérdőjelezték ezt a nézetet. Azt sugallják, hogy az emberek már régen kialakult a szénhidrátok iránti szeretetük  a gumók és más, keményítővel teli élelmiszerek pörkölésével. Mindezt a fogakban megtelepedett baktériumok elemzésével mutattak ki.

A Science folyóiratban megjelent új kutatás az első örökletes bizonyítékot kínálja a korai szénhidráttartalmú étrendre. A tudósok nyomon követték annak a génnek az evolúcióját, amely lehetővé teszi az emberek számára a keményítő könnyebb megemésztését. Azáltal, hogy egyszerű cukrokra bontja, amelyeket testünk energiaként használhat fel. A tanulmány kimutatta, hogy ezek a gének már jóval a mezőgazdaság megjelenése előtt megkettőződtek.

Ez a terjeszkedés akár több százezer évre is visszanyúlhat, jóval azelőtt, hogy fajunk, a Homo sapiens vagy akár a neandervölgyiek külön emberi leszármazási vonalként megjelentek volna.

A Connecticut állambeli farmingtoni Jackson Laboratory és a New York állambeli Buffalo Egyetem kutatói 68 ősi ember genomját elemezték. A kutatócsoport az AMY1 nevű génre összpontosított. Ez lehetővé teszi az emberek számára, hogy az amiláz enzim termelésével azonosítsák és elkezdjék lebontani a szájban található összetett szénhidrátkeményítőt. Amiláz nélkül az ember nem tudná megemészteni az olyan élelmiszereket, mint a burgonya, a tészta, a rizs vagy a kenyér.

Az emberek manapság ennek a génnek több másolatával rendelkeznek, és ezek száma személyenként változik. Mindazonáltal a genetikusok számára nehéz volt összerakni, hogyan és mikor bővült ezeknek a géneknek a száma – ez azt tükrözi, hogy a keményítőfogyasztás mikor vált előnyösebbé az emberi egészség szempontjából.

„A fő kérdés, amire próbáltunk válaszolni, az volt, hogy mikor történt ez a megkettőzés? Ezért kezdtük el az ősi genomok tanulmányozását” – mondta a tanulmány első szerzője, Feyza Yilmaz, a Jackson Laboratory munkatársa.

„Korábbi tanulmányok azt mutatják, hogy összefüggés van az AMY1 kópiaszám és a nyálunkban felszabaduló amiláz enzim mennyisége között. Azt szerettük volna megérteni, hogy vajon a mezőgazdaság megjelenésének megfelelő eseményről van-e szó. Ez… forró kérdés – mondta.

Genetikai lehetőség

A kutatócsoport megállapította, hogy már 45 000 évvel ezelőtt a vadászó-gyűjtögető emberek – akiknek életmódja megelőzte a mezőgazdaságot – átlagosan négy-nyolc AMY1-másolattal rendelkeztek. Ez azt sugallja, hogy a Homo sapiens már jóval azelőtt megízlelte a keményítőt, hogy a termények meghonosodtak volna. emberi étrendek.

A kutatás azt is feltárta, hogy az AMY1 gén megkettőződése létezett a neandervölgyiek és a denisovánok genomjában, egy kihalt hominint, amelyet először 2010-ben fedeztek fel, és amelyről viszonylag keveset tudunk. A tanulmány szerint a gén több másolatának jelenléte három emberfajban arra utal, hogy ez egy közös ős közös tulajdonsága volt, mielőtt a különböző leszármazási vonalak kettéválnak.

Ez a megállapítás azt jelenti, hogy az archaikus embereknek több mint egy példánya volt az AMY1-ből 800 000 évvel ezelőtt.

Nem világos, hogy pontosan mikor történt az AMY1 kezdeti megkettőzése, de valószínűleg véletlenszerűen történt. Egynél több példány jelenléte olyan genetikai lehetőséget teremtett, amely előnyt biztosított az embereknek az új étrendhez való alkalmazkodásban. Különösen a keményítőben gazdag étrendhez, mivel eltérő környezetekkel találkoztak.

Kedvezett a természetes szelekció

Az elemzés azt is kimutatta, hogy az AMY1 példányok száma meredeken nőtt az elmúlt 4000 évben – valószínűleg a természetes szelekció kedvezett, mivel az emberek alkalmazkodtak a keményítőben gazdag étrendhez, ami a vadászó-gyűjtögető életmódról a mezőgazdaságra és a gabonatermesztésre való áttérés eredménye.

A tanulmány „meggyőző bizonyítékot szolgáltatott” arra vonatkozóan, hogy a nehezen emészthető keményítőket könnyen hozzáférhető cukrokká alakító molekuláris gépezet hogyan fejlődött ki az emberekben

– mondta Taylor Hermes, az Arkansas Egyetem antropológiai tanszékének adjunktusa, aki nem. részt vesz a kutatásban.

„Mi több, az új kutatás megerősíti azt a feltörekvő elméletet, hogy a fehérjék helyett a szénhidrátok biztosítják az emberi agy méretének idővel történő növekedéséhez szükséges energiapatront” – jegyezte meg.

„A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy az amiláz gén megnövekedett kópiaszáma, amely nagyobb keményítőlebontási képességet eredményez, több százezer évvel azelőtt alakulhatott ki, hogy a neandervölgyiek vagy a deniszovóiak nagyobb hitelt adnak annak az elképzelésnek, hogy a keményítőket egyszerű anyagokká metabolizálják. A cukrok az emberi evolúció során gyorsan növekvő agyfejlődést táplálják” – mondta Hermes.

„Bár úgy gondolom, hogy indokolt több tesztelés jobb minőségű ősi emberi genomokkal, meglepett, hogy a szerzők képesek voltak kimutatni az amiláz gének több másolatát a neandervölgyi és a deniszovói genomban, amelyeket korábban publikáltak” – tette hozzá Hermes. „Ez azt mutatja, milyen értékes az emberi őseink genomjának további bányászata fontos orvosi és fiziológiai feljegyzések céljából.”

Nehéz megérteni, hogyan változtak az egyes gének az idők során a populációkban, és a tanulmány „rendkívül lenyűgöző”

– mondta Christina Warinner, John L. Loeb, a Harvard Egyetem társadalomtudományi és antropológiai docense.

„Tudjuk, hogy az étrendi változások központi szerepet játszottak az emberi evolúcióban… de ezeknek az eseményeknek a rekonstrukciója, amelyek több ezer, százezer, sőt millió évvel ezelőtt történtek, ijesztő” – mondta Warinner, aki nem vett részt a kutatásban.

„A tanulmány genomikai kutakodása segít végre időbélyegezni e jelentős mérföldkövek némelyikét, és lenyűgöző nyomokat tár fel az emberiség keményítővel régre visszanyúló szeretetéről.”

( keresztül )