吃淀粉類食物能給人類帶來進化優(yōu)勢嗎
Gene AMY1可以促進口腔中淀粉的消化,與血糖水平和碳水化合物的消化有關(guān),對理解人類進化生物學(xué)和腸道微生物組具有重要意義。在唾液中發(fā)現(xiàn),AMY1基因編碼的蛋白酶在咀嚼食物時通過分解淀粉開始消化過程。
在人類中,基因的拷貝數(shù)差別很大:有些人有兩個,有的有20個,平均有六到八個。然而,到目前為止,很少有研究試圖確定這種變異可能對人類產(chǎn)生的生理作用。
發(fā)表在美國臨床營養(yǎng)學(xué)雜志上的悉尼大學(xué)的研究人員在四個相關(guān)實驗中對201名健康參與者的AMY1拷貝數(shù)的影響進行了首次大規(guī)模,系統(tǒng)的分析。
有更多AMY1基因拷貝的人 - 以及唾液中相應(yīng)的更高濃度的淀粉酶 - 被發(fā)現(xiàn)能夠更快地消化淀粉類碳水化合物。
他們還對含有淀粉的食物(如面包和面食)表現(xiàn)出較高的血糖反應(yīng),但對含糖食物則沒有。由于含糖食物不應(yīng)被淀粉酶消化,缺乏關(guān)聯(lián)表明觀察到的淀粉消化差異是由于酶的差異以及因此基因拷貝數(shù)的差異。
第一作者,大學(xué)Charles Perkins中心和理學(xué)院的Fiona Atkinson博士解釋說,這些發(fā)現(xiàn)對于更好地理解人類進化生物學(xué)具有重要意義。
“在其他靈長類動物中沒有發(fā)現(xiàn)人類AMY1拷貝數(shù)的廣泛變化,”阿特金森博士說。
“有人猜測它可能代表人類進化過程中飲食影響的適應(yīng) - 可能與從狩獵 - 采集者的低淀粉飲食到新石器時代農(nóng)民的高淀粉飲食的轉(zhuǎn)變有關(guān)。
“在人類進化過程中,具有大量基因拷貝的個體也有可能在某些時候具有優(yōu)勢。”
該研究還證明了大腸代謝的差異,因為基因拷貝數(shù)較少的人在呼吸中顯示出較高的甲烷水平; 呼吸甲烷升高通常用于臨床實踐中以評估碳水化合物消化不良或吸收不良。
共同作者,來自大學(xué)查爾斯帕金斯中心和生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的Jennie Brand-Miller教授表示,這種差異并不一定意味著淀粉本身在基因拷貝數(shù)較少的人群中不易消化。
“這些結(jié)果表明,AMY1基因拷貝數(shù)不同的人有不同的腸道微生物組,這是生活在消化道中的數(shù)萬億微生物群落,”她說。
“盡管大約三分之一的成年人存在,但我們目前對產(chǎn)生甲烷的腸道有機體對人類的影響知之甚少。
“然而,對于動物來說,大腸中微生物群產(chǎn)生的甲烷會增加宿主產(chǎn)生的能量,并與體重增加有關(guān)。
“雖然我們的研究發(fā)現(xiàn)AMY1基因的拷貝數(shù)與體重指數(shù)之間沒有關(guān)聯(lián),但其他人已經(jīng)進行了研究。需要進一步的研究來確認該基因之間的聯(lián)系,它對甲烷產(chǎn)生的影響以及微生物組的差異。”
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