Любовь к булочкам началась 800 000 лет назад: древний ген до сих пор управляет нашим аппетитом
Если вы не можете устоять перед ароматом свежего хлеба или тарелкой пасты, винить стоит не слабую силу воли, а древние гены. Новое исследование, опубликованное в Science, показывает, что способность переваривать крахмал появилась у наших предков более 800 000 лет назад, задолго до появления сельского хозяйства. Этот эволюционный шаг, связанный с дупликацией гена AMY1, сделал человека настоящим "любителем углеводов" и определил наш метаболизм на тысячелетия вперёд.
"Чем больше у вас копий гена амилазы, тем эффективнее вы расщепляете крахмал и тем выше ваша адаптация к пище, богатой углеводами", — объясняет профессор Омер Гокчумен, Университета Буффало.
Генетическая революция, изменившая рацион человечества
Учёные из Университета Буффало и Лаборатории Джексона провели масштабный анализ древних и современных геномов. С помощью оптического картирования и секвенирования длинных прочтений они смогли точно определить количество копий гена AMY1, который кодирует фермент амилазу — вещество, расщепляющее крахмал в ротовой полости.
Результаты показали, что дупликация гена AMY1 произошла уже у неандертальцев и денисовцев, что делает это изменение одним из самых ранних генетических событий, повлиявших на питание человека.
"Наши данные свидетельствуют о том, что AMY1 продублировался более 800 000 лет назад, задолго до того, как люди отделились от неандертальцев", — отметил Квондо Ким из лаборатории Ли в JAX.
Таблица сравнение: древние и современные люди
| Показатель | Охотники-собиратели | Современные люди |
|---|---|---|
| Среднее количество копий AMY1 | 4-8 | 6-9 |
| Основной источник углеводов | Дикие клубни, орехи, ягоды | Зерновые, хлеб, макароны |
| Эффективность переваривания крахмала | Умеренная | Высокая |
| Метаболическая адаптация | Энергия для выживания | Склонность к перееданию |
Как крахмал изменил ход эволюции
Когда древние люди начали использовать огонь, их рацион стал включать больше приготовленной пищи. Это усилило роль крахмала как источника энергии. Наличие нескольких копий AMY1 давало преимущество тем, кто мог быстрее расщеплять углеводы и получать энергию, что особенно важно в условиях выживания.
Позже, с развитием земледелия, это преимущество стало ещё более значимым: фермеры, чей рацион состоял преимущественно из зерновых, имели больше потомков и лучшее здоровье, чем те, кто усваивал крахмал хуже.
"Первоначальное удвоение AMY1 стало толчком к эволюции пищевых стратегий человека", — говорит соавтор исследования Хариклея Карагеоргиу.
Ошибка → Последствие → Альтернатива
-
Ошибка: Исключить все углеводы из рациона.
Последствие: Нарушение обмена веществ, усталость.
Альтернатива: Уменьшить долю простых сахаров, сохранив сложные углеводы. -
Ошибка: Есть только "здоровые" зерновые в избытке.
Последствие: Переизбыток калорий, набор веса.
Альтернатива: Контролировать порции, сочетать с белками и клетчаткой. -
Ошибка: Игнорировать генетическую предрасположенность.
Последствие: Повышенный риск метаболического синдрома.
Альтернатива: Питание с низким гликемическим индексом и физическая активность.
Таблица плюсы и минусы гена AMY1
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| Повышает способность переваривать крахмал | Способствует избыточному потреблению углеводов |
| Обеспечивает энергию для выживания | Увеличивает риск инсулинорезистентности |
| Улучшает адаптацию к различным диетам | Может провоцировать переедание |
А что если…
Что если количество копий AMY1 объясняет, почему одни люди легко поддерживают вес, а другие склонны к ожирению? Исследователи предполагают, что анализ числа копий этого гена может стать частью будущих программ персонализированного питания.
Генетическое тестирование позволит выявлять тех, кто усваивает крахмал особенно быстро, и корректировать их диету в сторону большего количества белков и жиров. Это может стать шагом к индивидуальной профилактике метаболических заболеваний.
Мифы и правда
-
Миф: Человек начал есть хлеб только с появлением земледелия.
Правда: Наши предки усваивали крахмал задолго до этого. -
Миф: У неандертальцев не было развитого обмена углеводов.
Правда: Они тоже обладали дупликацией гена AMY1. -
Миф: Крахмал — вредный компонент питания.
Правда: В умеренных количествах он является источником энергии и клеточного топлива.
3 интересных факта
- Люди с большим количеством копий AMY1 ощущают вкус крахмала слаще из-за повышенной активности фермента.
- У домашних животных, живущих рядом с людьми (например, собак), также увеличилось число копий AMY1.
- За последние 12 000 лет среднее количество копий гена у европейцев выросло с четырёх до семи.
Что делает амилаза в организме?
Она расщепляет крахмал до глюкозы уже в ротовой полости, облегчая пищеварение.
Можно ли определить количество копий гена AMY1?
Да, с помощью современных генетических тестов, доступных в исследовательских центрах.
Зачем изучать эволюцию AMY1 сегодня?
Это помогает понять, почему некоторые люди склонны к перееданию или метаболическим нарушениям.
Исторический контекст
Понимание роли гена AMY1 стало возможным благодаря новым технологиям секвенирования. В отличие от прежних гипотез, связывавших рост числа копий с земледелием, исследование Омера Гокчумена и Чарльза Ли доказывает: человеческая тяга к хлебу и макаронам имеет глубокие эволюционные корни. Именно способность превращать крахмал в энергию дала нашим предкам преимущество, позволив выжить в суровых условиях.
Эта древняя генетическая адаптация сегодня помогает нам наслаждаться вкусом хлеба, но также требует осознанности — ведь то, что когда-то спасало от голода, теперь может привести к перееданию. Исследование опубликовано в журнале Science.
