Наряду с калориями и питательными веществами пища несет в себе генетические чертежи, которые формируют вас. Маскот с помощью Getty Images

Люди обычно думают о еде как о калориях, энергии и средствах к существованию. Однако последние данные свидетельствуют о том, что пища также «разговаривает» с нашим геномом, который представляет собой генетический план, определяющий, как функционирует организм вплоть до клеточного уровня.

Эта связь между пищей и генами может повлиять на ваше здоровье, физиология и долголетие. Идея о том, что пища доставляет важные сообщения в геном животного, находится в центре внимания области, известной как нутригеномика. Это дисциплина все еще находится в зачаточном состоянии, и многие вопросы остаются покрытыми тайной. Тем не менее, мы, исследователи, уже многое узнали о том, как компоненты пищи влияют на геном.

Я молекулярный биолог кто исследует взаимодействия среди еды, гены и мозги в попытке лучше понять, как сообщения о еде влияют на нашу биологию. Усилия ученых по расшифровке этой передачи информации могут однажды привести к более здоровой и счастливой жизни для всех нас. Но до тех пор нутригеномика разоблачила по крайней мере один важный факт: наши отношения с едой гораздо более близки, чем мы могли себе представить.

Взаимодействие пищи и генов

Если идея о том, что пища может управлять биологическими процессами, взаимодействуя с геномом, кажется удивительной, то достаточно взглянуть на улей, чтобы найти проверенный и совершенный пример того, как это происходит. Рабочие пчелы работают без перерыва, бесплодны и живут всего несколько недель. Пчелиная матка, сидящая глубоко внутри улья, имеет продолжительность жизни, которая длится годами, и плодовитость настолько мощную, что она рождает целую колонию.

И все же рабочие пчелы и пчелиные матки являются генетически идентичными организмами. Они становятся двумя разными формами жизни из-за еда, которую они едят. Пчелиная матка пирует маточное молочко; рабочие пчелы питаются нектаром и пыльцой. Оба продукта дают энергию, но у маточного молочка есть еще одно свойство: его питательные вещества могут разблокировать генетические инструкции создать анатомию и физиологию пчелиной матки.

Так как же пища преобразуется в биологические инструкции? Помните, что пища состоит из макронутриентов. К ним относятся углеводы – или сахара – белки и жиры. Пища также содержит микроэлементы, такие как витамины и минералы. Эти соединения и продукты их распада могут вызывать генетические переключатели, находящиеся в геноме. Область нутригеномики направлена ​​​​на расшифровку того, как разные типы продуктов передают разные и важные сообщения нашим клеткам. Питер Дазли / The Image Bank через Getty Images

Подобно переключателям, которые контролируют интенсивность света в вашем доме, генетические переключатели определяют, сколько продукта определенного гена будет произведено. Маточное молочко, например, содержит соединения, которые активировать генетические контроллеры для формирования органов королевы и поддержания ее репродуктивной способности. Известно, что у людей и мышей побочные продукты аминокислоты метионина, которых много в мясе и рыбе, влияют на генетические циферблаты. важен для роста и деления клеток. А витамин С играет важную роль в поддержании нашего здоровья. защита генома от окислительного повреждения; он также способствует функционированию клеточных путей, которые могут восстанавливать геном, если он поврежден.

В зависимости от типа пищевой информации, активированного генетического контроля и клетки, которая их получает, сообщения в пище могут влиять здоровье, риск заболевания и даже продолжительность жизни. Но важно отметить, что на сегодняшний день большинство этих исследований проводилось на животных моделях, таких как пчелы.

Интересно, что способность питательных веществ изменять поток генетической информации может передаваться из поколения в поколение. Исследования показывают, что у людей и животных диета бабушек и дедушек влияет на активность генетических переключателей и риск заболевания и смертность внуков.

Причина и следствие

Один интересный аспект представления о еде как о типе биологической информации заключается в том, что оно придает новый смысл идее пищевой цепи. Действительно, если на наш организм влияет то, что мы съели, вплоть до молекулярного уровня, то то, что мы едим, также может повлиять на наш геном. Например, по сравнению с молоком от коров, питающихся травой, молоко крупного рогатого скота, откормленного зерном, имеет другое количество и типы. жирные кислоты и витамины С и А . Поэтому, когда люди пьют эти разные виды молока, их клетки также получают разные питательные сообщения.

Точно так же диета матери человека изменяет уровни жирных кислот, а также витаминов, таких как B-6, B-12 и фолиевой кислоты, которые содержатся в ее грудном молоке. Это может изменить тип пищевых сигналов, поступающих к собственным генетическим переключателям ребенка, хотя на данный момент неизвестно, повлияет ли это на развитие ребенка. Информация о продуктах питания, полученных от животных, таких как коровье молоко, передается человеку, пьющему молоко. Источник изображения/DigitalVision через Getty Images

И, возможно, без нашего ведома, мы тоже являемся частью этой пищевой цепи. Пища, которую мы едим, воздействует не только на генетические переключатели в наших клетках, но и на микроорганизмы, живущие в нашем кишечнике, коже и слизистых оболочках. Один поразительный пример: у мышей расщепление короткоцепочечных жирных кислот кишечными бактериями изменяет уровень серотонина, химический мессенджер мозга, который среди прочих процессов регулирует настроение, тревогу и депрессию.

Пищевые добавки и упаковка

Добавление ингредиентов в пищу также может изменить поток генетической информации внутри клеток. Хлеб и крупы обогащены фолиевой кислотой для предотвращения врожденных дефектов, вызванных дефицитом этого питательного вещества. Но некоторые ученые предполагают, что высокий уровень фолиевой кислоты в отсутствие других встречающихся в природе микроэлементов таких как витамин B-12, может способствовать более высокой заболеваемости раком толстой кишки в западных странах, возможно, воздействуя на генетические пути, которые контролируют рост.

Это также может относиться к химическим веществам, содержащимся в упаковке пищевых продуктов. Бисфенол А, или BPA, соединение, содержащееся в пластике, включает генетические циферблаты у млекопитающих, имеющих решающее значение для развития, рост и плодородие. Например, некоторые исследователи подозревают, что как на людях, так и на животных моделях, BPA влияет на возраст половой дифференциации и снижает фертильность, повышая вероятность включения генетических переключателей.

Все эти примеры указывают на возможность того, что генетическая информация в пищевых продуктах может быть связана не только с их молекулярным составом (аминокислотами, витаминами и т. п.), но и с сельскохозяйственной, экологической и экономической политикой страны или с отсутствием их.

Ученые только недавно начали расшифровывать эти генетические сообщения о продуктах питания и их роль в здоровье и болезнях. Мы, исследователи, до сих пор точно не знаем, как питательные вещества воздействуют на генетические переключатели, каковы их правила взаимодействия и как диета прошлых поколений влияет на их потомство. Многие из этих исследований до сих пор проводились только на животных моделях, и многое еще предстоит выяснить о том, что взаимодействие между пищей и генами означает для человека.

Однако ясно, что разгадка тайн нутригеномики, вероятно, расширит возможности как нынешних, так и будущих обществ и поколений.

Об авторе

Моника Дус, доцент кафедры молекулярной, клеточной и биологии развития, Медицинский факультет Мичиганского университета

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Соль, жир, кислота, тепло: освоение элементов хорошей кулинарии

Авторы Самин Носрат и Венди Макнотон

Эта книга предлагает подробное руководство по приготовлению пищи, в котором основное внимание уделяется четырем элементам: соли, жиру, кислоте и теплу, а также предлагаются идеи и методы приготовления вкусных и хорошо сбалансированных блюд.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Поваренная книга Skinnytaste: меньше калорий, больше вкуса

Джина Хомолка

Эта поваренная книга предлагает коллекцию полезных и вкусных рецептов, в которых основное внимание уделяется свежим ингредиентам и яркому вкусу.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Корректировка еды: как сохранить наше здоровье, нашу экономику, наши сообщества и нашу планету — по кусочку за раз

доктор Марк Хайман

В этой книге исследуются связи между едой, здоровьем и окружающей средой, предлагаются идеи и стратегии для создания более здоровой и устойчивой продовольственной системы.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Поваренная книга босоногой графини: секреты специализированного продовольственного магазина Ист-Хэмптона для простого развлечения

Ина Гартен

Эта поваренная книга предлагает коллекцию классических и элегантных рецептов от любимой босоногой графини, в которых основное внимание уделяется свежим ингредиентам и простоте приготовления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Как приготовить все: основы

Марк Биттман

Эта поваренная книга предлагает исчерпывающее руководство по основам приготовления пищи, охватывающее все, от навыков обращения с ножом до основных приемов, и предлагает коллекцию простых и вкусных рецептов.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа