Як наші гени взаємодіють з їжею, яку ми їмо, журнал Discover
Введіть код доступу в поле форми нижче.
Якщо ви абонент Zinio, Nook, Kindle, Apple або Google Play, ви можете ввести код доступу до свого веб-сайту, щоб отримати доступ абонента. Код доступу до вашого веб-сайту знаходиться у верхньому правому куті сторінки Зміст вашого цифрового видання.
Харчова геноміка обіцяє зробити дієти справді особистими
Інформаційний бюлетень
Підпишіться на нашу розсилку електронною поштою для отримання останніх новин науки
Коли Шарлотта Бенкнер померла минулого року у віці 114 років, їдальню в Огайо назвали на її честь. Бенкнер, якого коротко визнали найстарішою людиною у світі, був відомий тим, що багато їв; один некролог перерахував її апетит як “ненажерливий”. Досить зробити звичайну людину гіркою: Як Бенкнер міг дожити до справжньої старості на свинячих відбивних та тортах, коли ми, решта, не можемо досягти 70 років без трьох порцій брокколі на день?
Відповідь полягає в новоспеченій науці про харчову геноміку, дослідженні того, як наші гени взаємодіють з поживними речовинами харчових продуктів, які ми їмо. Хоча декілька взаємодій харчових генів вивчались раніше - наприклад, непереносимість лактози, як відомо, спричинена варіацією гена лактази, - більшість із них лише зараз намічені.
"Те, що складає повноцінне харчування, насправді є дуже індивідуальним рецептом, залежно від конкретного набору генів", - говорить Хосе Ордовас, біохімік з Університету Тафтса, який вивчав генетику харчування серцево-судинних захворювань. Наприклад, у деяких чоловіків дієта з низьким вмістом жиру може насправді збільшити ризик серцевих захворювань. Це відбувається тому, що поліморфізм - незначна зміна одного гена - призводить до того, що рівень холестерину ЛПНЩ у людини зростає, коли кількість насичених жирів у його дієті падає занадто низько.
У середньому у людини від 150 000 до 300 000 цих незначних варіацій, відомих як однонуклеотидні поліморфізми, в межах окремих генів. Вважається, що вони разом пояснюють більшість незначних відмінностей між людьми: варіації кольору волосся або очей, швидкості метаболізму та сприйнятливості до таких захворювань, як діабет та остеопороз. Багато з цих генів активуються хімічними тригерами. Наприклад, їжте брокколі, а вітамін B6, який він містить, стимулюватиме ген триптофану гідроксилази для утворення L-триптофану, амінокислоти, що використовується в синтезі серотоніну, нейрохімічного стабілізатора настрою.
"Ген - це пістолет, але навколишнє середовище - це палець на спусковому гачку", - говорить Ордовас. "Ці мутації існують у нас протягом тисяч, а в деяких випадках і сотень тисяч років, переходячи від покоління до покоління, оскільки до цього часу наша дієта не викликала жодних негативних наслідків".
Визначення впливу різних поживних речовин на кожен варіант гена є складним та революційним, оскільки це дозволить людям оптимізувати свій раціон відповідно до їхньої генетики. Джим Капут, дослідник харчової геноміки з Університету Каліфорнії в Девісі та Університету Іллінойсу в Чикаго, зазначає, що відсоток населення має поліморфну версію гена GPDH, відповідального за вироблення ферменту, який допомагає клітинам перетворювати цукор в енергію.
Варіація ускладнює ферменту використання ніацину. Як виявляється, наслідки цієї мутації можна було компенсувати досить легко, просто якщо люди з таким поліморфізмом їдять більше ніацину. "Це приклад того, чому нутрігеноміка настільки потужна", - говорить Капут. "Ось випадок, коли, принаймні теоретично, ви можете змінити негативні наслідки генетичного поліморфізму, просто змінивши свій полівітамін".
Звичайно, небагато проблем зі здоров’ям можна вирішити так просто. Навіть люди, які мають однаковий поліморфізм, можуть реагувати по-різному, залежно від решти їх генетичного складу. Наприклад, високий кров'яний тиск пов'язаний з поліморфізмом гена ангіотензиногена, який підвищує чутливість людини до солі. Існують тести, спрямовані на поліморфізм, який частіше з’являється у певних популяціях. Але не у всіх з мутацією розвивається високий кров'яний тиск, і люди без мутації також можуть бути сприйнятливими.
Інша проблема полягає у визначенні, які поживні речовини взаємодіють з генами та як вони це роблять. Ресвератрол, що міститься в червоному вині, винограді, чорниці та арахісі, був пов’язаний з деякими генами, що беруть участь у довголітті, - але лише в експериментах з дріжджами.
Чорниця так само пов'язана з покращенням неврологічного здоров'я та уповільненням старіння, можливо тому, що вона містить антиоксиданти, які роблять ДНК більш стабільною. Поки що спроби вилучити одну важливу поживну речовину були безуспішними.