吃淀粉類食物能給人類帶來進(jìn)化優(yōu)勢嗎

Gene AMY1可以促進(jìn)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(jìn)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(shí)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(gè)，有的有20個(gè)，平均有六到八個(gè)。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(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)中對201名健康參與者的AMY1拷貝數(shù)的影響進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)代農(nóng)民的高淀粉飲食的轉(zhuǎn)變有關(guān)。

“在人類進(jìn)化過程中，具有大量基因拷貝的個(gè)體也有可能在某些時(shí)候具有優(yōu)勢。”

該研究還證明了大腸代謝的差異，因?yàn)榛蚩截悢?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(shí)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(jī)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(jìn)行了研究。需要進(jìn)一步的研究來確認(rèn)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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