їжа змінює гени 3 1
Поряд із калоріями та поживними речовинами, їжа має генетичні плани, які формують вас. Маскот через Getty Images

Люди зазвичай сприймають їжу як калорії, енергію та харчування. Однак останні дані свідчать про те, що їжа також «розмовляє» з нашим геномом, який є генетичним планом, який спрямовує те, як функціонує тіло до клітинного рівня.

Цей зв’язок між їжею та генами може вплинути на вашу здоров'я, фізіологія та довголіття. Ідея про те, що їжа передає важливі повідомлення геному тварини, знаходиться в центрі уваги галузі, відомої як нутрігеноміка. Ця дисципліна все ще знаходиться в зародковому стані, і багато питань залишаються прихованими таємницею. Проте ми, дослідники, вже багато дізналися про те, як компоненти їжі впливають на геном.

Я молекулярний біолог хто досліджує взаємодії серед їжі, гени та мізки намагаючись краще зрозуміти, як повідомлення їжі впливають на нашу біологію. Зусилля вчених розшифрувати цю передачу інформації одного дня можуть призвести до здоровішого та щасливішого життя для всіх нас. Але до тих пір нутригеноміка виявила принаймні один важливий факт: наші стосунки з їжею набагато більш інтимні, ніж ми коли-небудь уявляли.

Взаємодія їжі та генів

Якщо ідея про те, що їжа може керувати біологічними процесами, взаємодіючи з геномом, звучить дивовижно, потрібно дивитися не далі, як вулик, щоб знайти перевірений і ідеальний приклад того, як це відбувається. Робочі бджоли працюють безперервно, стерильні і живуть лише кілька тижнів. Бджолина матка, яка сидить глибоко у вулику, має тривалість життя, яка триває роками, і настільки сильну плодючість, що вона народжує цілу колонію.


Innersele підписатися графіка


І все ж робочі і бджолині матки генетично ідентичні організми. Вони стають двома різними формами життя через їжа, яку вони їдять. Бджолина матка ласує маточне молочко; робочі бджоли харчуються нектаром і пилком. Обидва продукти забезпечують енергію, але маточне молочко має додаткову особливість: його поживні речовини можуть розблокувати генетичні інструкції створити анатомію та фізіологію бджолиної матки.

Отже, як їжа перекладається в біологічні інструкції? Пам'ятайте, що їжа складається з макроелементів. Сюди входять вуглеводи - або цукри - білки та жири. Їжа також містить мікроелементи, такі як вітаміни та мінерали. Ці сполуки та продукти їх розпаду можуть викликати генетичні перемикачі, які знаходяться в геномі.Два візки вишикувалися в чергу, одна була наповнена фруктами та овочами, а інша — солодощами та жирною їжею. Сфера нутригеноміки має на меті розшифрувати, як різні види їжі передають різні – і важливі – повідомлення нашим клітинам. Пітер Дазілі / The Image Bank через Getty Images

Як і перемикачі, які контролюють інтенсивність світла у вашому домі, генетичні перемикачі визначають, скільки виробляється певного генного продукту. Маточне молочко, наприклад, містить сполуки, які активувати генетичні контролери для формування органів королеви та підтримки її репродуктивної здатності. Відомо, що у людей і мишей побічні продукти амінокислоти метіоніну, які є у великій кількості в м’ясі та рибі, впливають на генетичні показники, які важливий для росту і поділу клітин. А вітамін С відіграє важливу роль у підтримці нашого здоров’я захищає геном від окислювальних пошкоджень; він також сприяє функціонуванню клітинних шляхів, які можуть відновити геном у разі його пошкодження.

Залежно від типу інформації про харчування, активованого генетичного контролю та клітини, яка їх отримує, повідомлення в їжі можуть впливати самопочуття, ризик захворювання і навіть тривалість життя. Але важливо зазначити, що на сьогоднішній день більшість цих досліджень проводилися на тваринних моделях, таких як бджоли.

Цікаво, що здатність поживних речовин змінювати потік генетичної інформації може охоплювати покоління. Дослідження показують, що у людей і тварин, дієта бабусь і дідусів впливає на активність генетичних перемикачів і ризик захворювання та смертність онуків.

Причина і наслідок

Одним із цікавих аспектів уявлення про їжу як про тип біологічної інформації є те, що вона надає нове значення ідеї харчового ланцюга. Справді, якщо на наше тіло впливає те, що ми з’їли – аж до молекулярного рівня – то те, що їжа, яку ми споживаємо, також може вплинути на наш геном. Наприклад, у порівнянні з молоком від корів на трав’яному вигодовуванні молоко від великої рогатої худоби на зерновому вигодовуванні має різну кількість і види жирні кислоти і вітаміни С і А . Тому, коли люди п’ють ці різні види молока, їх клітини також отримують різні поживні повідомлення.

Аналогічно, дієта матері людини змінює рівень жирних кислот, а також вітамінів, таких як B-6, B-12 і фолат, які містяться в її грудному молоці. Це може змінити тип повідомлень про харчування, які досягають власних генетичних перемикачів дитини, хоча наразі невідомо, чи впливає це на розвиток дитини.Усміхнена молода дівчина п'є склянку молока через соломинку. Інформація про їжу, отримана від тварин, наприклад, коров’яче молоко, передається людині, яка п’є молоко. Джерело зображення/DigitalVision через Getty Images

І, можливо, ми самі не знаємо, що ми теж є частиною цього харчового ланцюга. Їжа, яку ми їмо, впливає не лише на генетичні перемикачі в наших клітинах, а й на ті, які ми їмо мікроорганізми, що живуть у наших кишках, шкірі та слизовій оболонці. Один яскравий приклад: у мишей відбувається розщеплення коротколанцюгових жирних кислот кишковими бактеріями змінює рівень серотоніну, хімічний месенджер мозку, який регулює настрій, тривожність і депресію, серед інших процесів.

Харчові добавки та упаковка

Додані інгредієнти в їжу також можуть змінити потік генетичної інформації всередині клітин. Хліб і крупи збагачені фолієвою кислотою для запобігання вроджених вад, спричинених дефіцитом цієї поживної речовини. Але деякі вчені припускають, що високий рівень фолатів за відсутності інших природних мікроелементів наприклад, вітамін В-12 може сприяти підвищенню захворюваності на рак товстої кишки в західних країнах, можливо, впливаючи на генетичні шляхи, які контролюють ріст.

Це також може бути вірно з хімічними речовинами, що містяться в упаковці харчових продуктів. Бісфенол А, або BPA, сполука, що міститься в пластмасі, вмикає генетичні циферблати у ссавців, які мають вирішальне значення для розвитку, ріст і плодючість. Наприклад, деякі дослідники підозрюють, що, як на моделях людей, так і на тваринах, BPA впливає на вік статевої диференціації та знижує фертильність, роблячи генетичні перемикачі більш імовірними.

Усі ці приклади вказують на можливість того, що генетична інформація в їжі може виникнути не тільки з її молекулярного складу – амінокислот, вітамінів тощо – але також від сільськогосподарської, екологічної та економічної політики країни, або відсутності їх.

Вчені лише нещодавно почали розшифровувати ці повідомлення генетичної їжі та їх роль у здоров’ї та хворобах. Ми, дослідники, досі не знаємо точно, як поживні речовини впливають на генетичні перемикачі, які їх правила спілкування та як дієта минулих поколінь впливає на їхнє потомство. Багато з цих досліджень дотепер проводилися лише на тваринних моделях, і ще багато чого ще потрібно з’ясувати щодо того, що означає взаємодія між їжею та генами для людей.

Зрозуміло, однак, що розкриття таємниць нутригеноміки, ймовірно, розширить можливості як теперішнього, так і майбутніх суспільств і поколінь.Бесіда

про автора

Моніка Дус, асистент кафедри молекулярної, клітинної та біології розвитку, Університет Мічиганського медичного училища

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

перерву

Схожі книги:

Сіль, жир, кислота, тепло: оволодіння елементами гарного приготування їжі

Самін Носрат і Венді Макнотон

Ця книга пропонує вичерпний посібник із приготування їжі, зосереджуючись на чотирьох елементах солі, жиру, кислоти та тепла, а також пропонує ідеї та методи приготування смачних і добре збалансованих страв.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Кулінарна книга Skinnytaste: мало калорій, великий смак

Гіна Гомолка

Ця кулінарна книга пропонує колекцію здорових і смачних рецептів, зосереджених на свіжих інгредієнтах і яскравих смаках.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Food Fix: як зберегти наше здоров’я, нашу економіку, наші спільноти та нашу планету – один укус за раз

д-р Марк Хайман

Ця книга досліджує зв’язки між їжею, здоров’ям і навколишнім середовищем, пропонуючи ідеї та стратегії для створення більш здорової та стійкої системи харчування.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Кулінарна книга «Босонога графіня»: секрети спеціального продуктового магазину Іст-Гемптона для простих розваг

Іна Гартен

Ця кулінарна книга пропонує колекцію класичних і елегантних рецептів від улюбленої Barefoot Contessa, зосередженої на свіжих інгредієнтах і простому приготуванні.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Як приготувати все: Основи

від Марка Біттмана

Ця кулінарна книга пропонує вичерпний посібник з основ кулінарії, який охоплює все, починаючи від навичок володіння ножем і закінчуючи базовими прийомами, і пропонує колекцію простих і смачних рецептів.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити