Ewolucja węglowodanów: Analiza relacji człowieka z tymi kontrowersyjnymi makroskładnikami
Węglowodany są jednym z makroskładników, które najczęściej eliminowane są w dietach mających na celu stabilizację glikemii, insulinemii bądź redukcję masy ciała. Jednakże, warto zadać pytanie, jak głęboko węglowodany są wpisane w naszą historię biologiczną. Towarzyszą człowiekowi od setek tysięcy lat, a nasze geny ewoluowały w sposób pozwalający na adaptację do trawienia skrobi. Choć współczesny sposób konsumpcji węglowodanów budzi liczne kontrowersje, nie można pomijać tego długotrwałego związku. W niniejszym tekście oparliśmy się na najnowszych badaniach, które przybliżają ewolucję naszej relacji z węglowodanami w przeciągu ostatnich 800 tysięcy lat. Jednak czy zastanawialiście się kiedykolwiek, jak bardzo ten składnik jest z nami związany? Węglowodany towarzyszą człowiekowi od setek tysięcy lat, a nasze geny ewoluowały, aby dostosować się do trawienia skrobi. I choć współczesny sposób ich konsumpcji budzi wiele kontrowersji, nie możemy zapominać o naszym długotrwałym związku z tą grupą żywieniową. Dzisiejszy wpis opiera się na najnowszych badaniach, które próbują przybliżyć nam, jak ten związek ewoluował przez ostatnie 800 tysięcy lat.
Człowiek i węglowodany: Ewolucyjny związek liczący 800 tysięcy lat
Próba zmniejszenia spożycia węglowodanów może oznaczać pójście pod prąd ewolucji, która przez setki tysięcy lat przystosowywała nasze organizmy do efektywnego przetwarzania tego składnika. Badania sugerują, że jesteśmy jednymi z nielicznych gatunków, które posiadają wielokrotne kopie genów odpowiedzialnych za trawienie skrobi, czyli złożonych węglowodanów występujących m.in. w ziemniakach, zbożach, roślinach strączkowych i kukurydzy. Takie przystosowanie pozwala nam efektywnie przekształcać skrobię w energię, którą możemy wykorzystać. Co ciekawe, naukowcom przez długi czas trudno było określić, kiedy dokładnie w naszej historii ewolucyjnej nabyliśmy te dodatkowe kopie genów, ponieważ region genomu, w którym się znajdują, jest trudny do zsekwencjonowania.
Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie Science sugeruje, że ludzie mogli rozwinąć wiele kopii genu kodującego amylazę – enzym odpowiadający za pierwszy etap trawienia skrobi – już ponad 800 tysięcy lat temu, czyli na długo przed rewolucją rolniczą. Jest to dowód na to, że nasi przodkowie spożywali skrobiowe produkty, zanim zaczęli uprawiać rośliny. „To pokazuje, że to, co jedli nasi przodkowie tysiące lat temu, może mieć wpływ na nasze dzisiejsze geny” – komentuje Kelsey Jorgensen, biolog-antropolog z University of Kansas.
Jednak nasz stosunek do węglowodanów to swego rodzaju miecz obosieczny. Z jednej strony, nasze ciała potrzebują ich i pragną, aby sprawnie funkcjonować. Z drugiej strony, współczesna konsumpcja węglowodanów, zwłaszcza tych wysoko przetworzonych i pozbawionych wartości odżywczych, od dawna przekracza zdrowe granice.
Ewolucyjna adaptacja do trawienia skrobi: „gen miłości do węglowodanów”
Amylaza to enzym, który przekształca skrobię w maltozę, czyli cukier złożony z dwóch cząsteczek glukozy. Produkujemy dwa rodzaje amylazy: amylazę ślinową, która rozpoczyna trawienie węglowodanów już w ustach, oraz amylazę trzustkową, która działa w jelicie cienkim. Nowoczesne społeczeństwa mają wiele kopii obu tych amylaz, co pozwala na bardziej efektywne trawienie skrobi.
Badania wskazują, że różne populacje ludzkie mogą mieć aż do dziewięciu kopii genu kodującego amylazę ślinową (AMY1). Badanie, które zsekwencjonowało 98 współczesnych próbek DNA oraz 68 próbek starożytnych, w tym jedną z Syberii sprzed 45 tysięcy lat, wykazało, że nawet przed uprawą roślin łowcy-zbieracze mieli od czterech do ośmiu kopii genu AMY1. Sugeruje to, że ludzie zamieszkujący Eurazję mieli już wówczas wiele kopii tego genu. To ewolucyjne przystosowanie mogło znacząco wspierać przetrwanie w czasach, gdy węglowodany były dostępne głównie w formie surowych roślin.
„Nawet archaiczni hominini mieli te [genetyczne] wariacje, co wskazuje, że konsumowali skrobię” – mówi Feyza Yilmaz, współautorka badania, badaczka z Jackson Laboratory w Bar Harbor.
Dieta przodków a współczesne wybory żywieniowe: Równowaga między ewolucją a nowoczesnością
Współczesny sposób myślenia o węglowodanach często prowadzi nas w stronę skrajności – eliminujemy je, postrzegając je jako głównych winowajców problemów metabolicznych. Jednak należy zadać pytanie, czy jest to słuszne podejście. Jeden z moich czytelników trafnie zauważył: „Nasze uzębienie wskazuje na to, że przystosowaliśmy się do spożywania roślin. Optymalna dieta to mieszanka białka zwierzęcego, tłuszczów i nieprzetworzonych roślin – pełnych ziaren, strączków czy ziemniaków”. Tym samym podkreśla zróżnicowany charakter naszej ewolucji dietetycznej.
Inny z komentatorów przypomina, że „Amylaza to tylko niewielka część naszego trawienia pokarmów roślinnych. Mamy biliony mikroorganizmów w jelitach, które rozkładają błonnik i są nieodzowne dla naszego zdrowia, ale wymagają do tego surowców w postaci niestrawionych włókien”. Jest to ważne przypomnienie, że nasze przystosowanie do węglowodanów wykracza daleko poza samą genetykę.
Większa liczba kopii genu AMY1 a potencjalne ryzyko zdrowotne
Czy fakt posiadania większej liczby kopii genu AMY1 wpływa na naszą podatność na choroby metaboliczne? Na to pytanie wciąż nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Niektóre badania wskazują na korelację między liczbą kopii tego genu a wyższym ryzykiem rozwoju cukrzycy i podwyższonym wskaźnikiem masy ciała, inne jednak nie znajdują takiej zależności. Co więcej, zaledwie 5-10% trawienia węglowodanów odbywa się w naszych ustach, reszta zaś ma miejsce w jelicie cienkim, gdzie do gry wchodzą inne enzymy oraz złożone mechanizmy metabolizmu.
„To fascynujące, jak wiele czynników wpływa na nasze zdrowie metaboliczne. Chciałabym zobaczyć więcej badań, które w pełni określą związek między liczbą kopii AMY1 a zdrowiem metabolicznym” – dodaje Feyza Yilmaz.
Perspektywy ewolucyjne: Co przyniesie przyszłość?
Jakie konsekwencje może mieć obecna dieta bogata w przetworzone węglowodany dla naszej ewolucji? Jak zauważa Yilmaz, trudno przewidzieć, jak nasze geny będą wyglądały za 1000 lat. Niemniej jednak istnieje przypuszczenie, że ilość kopii genu AMY1 osiągnęła już swój szczyt. To badanie jest przykładem, jak nasze geny i styl życia wzajemnie się kształtują – a także przypomnieniem, że ewolucja wcale się nie zatrzymała.
Nie jest tajemnicą, że obecny styl życia zachodni, oparty na wysoko przetworzonych węglowodanach, ma swoje ciemne strony. Jeden z moich czytelników stwierdził: „Nie ma żadnych niezbędnych węglowodanów, a wysoko przetworzone produkty podnoszą poziom glukozy i insuliny, zmuszając nas do jedzenia coraz częściej, magazynując nadwyżki energii jako tłuszcz”. Czy jest to całkowicie prawdziwe? A może potrzebujemy bardziej zrównoważonego podejścia do tego, jak spożywamy węglowodany?
Podsumowując, nasze związki z węglowodanami są znacznie starsze, niż moglibyśmy przypuszczać. Węglowodany były z nami na długo przed rewolucją rolniczą i miały znaczący wpływ na naszą ewolucję. Ale przyszłość konsumpcji węglowodanów zależy od tego, jakie wybory będziemy podejmować teraz. Czy stawiamy na przetworzone „puste kalorie”, czy raczej wracamy do korzeni, spożywając pełnowartościowe źródła węglowodanów, które wspierają nasze zdrowie?
Ciekaw jestem, jakie jest Wasze podejście do węglowodanów. Czy myślicie, że współczesna demonizacja tego makroskładnika jest słuszna, czy może powinniśmy zacząć patrzeć na nie z perspektywy długiej historii naszego gatunku? Zapraszam do dyskusji w komentarzach pod takim samym wpisem na stronie mojej poradni na Facebooku – ewolucja nie czeka, ale my możemy kształtować nasze decyzje żywieniowe na lepsze!
Jarosław Juć – dietetyk kliniczny
Źródła:
1. https://elifesciences.org/articles/44628
2. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2021655118
3. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2377015/
4. Wiadomości medyczne Medscape 2024 WebMD, LLC
Najnowsze komentarze