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吃淀粉类食物能给人类带来进化优势吗

Gene AMY1可以促进口腔中淀粉的消化,与血糖水平和碳水化合物的消化有关,对理解人类进化生物学和肠道微生物组具有重要意义。在唾液中发现,AMY1基因编码的蛋白酶在咀嚼食物时通过分解淀粉开始消化过程。

吃淀粉类食物能给人类带来进化优势吗

在人类中,基因的拷贝数差别很大:有些人有两个,有的有20个,平均有六到八个。然而,到目前为止,很少有研究试图确定这种变异可能对人类产生的生理作用。

发表在美国临床营养学杂志上的悉尼大学的研究人员在四个相关实验中对201名健康参与者的AMY1拷贝数的影响进行了首次大规模,系统的分析。

有更多AMY1基因拷贝的人 - 以及唾液中相应的更高浓度的淀粉酶 - 被发现能够更快地消化淀粉类碳水化合物。

他们还对含有淀粉的食物(如面包和面食)表现出较高的血糖反应,但对含糖食物则没有。由于含糖食物不应被淀粉酶消化,缺乏关联表明观察到的淀粉消化差异是由于酶的差异以及因此基因拷贝数的差异。

第一作者,大学Charles Perkins中心和理学院的Fiona Atkinson博士解释说,这些发现对于更好地理解人类进化生物学具有重要意义。

“在其他灵长类动物中没有发现人类AMY1拷贝数的广泛变化,”阿特金森博士说。

“有人猜测它可能代表人类进化过程中饮食影响的适应 - 可能与从狩猎 - 采集者的低淀粉饮食到新石器时代农民的高淀粉饮食的转变有关。

“在人类进化过程中,具有大量基因拷贝的个体也有可能在某些时候具有优势。”

该研究还证明了大肠代谢的差异,因为基因拷贝数较少的人在呼吸中显示出较高的甲烷水平; 呼吸甲烷升高通常用于临床实践中以评估碳水化合物消化不良或吸收不良。

共同作者,来自大学查尔斯帕金斯中心和生命与环境科学学院的Jennie Brand-Miller教授表示,这种差异并不一定意味着淀粉本身在基因拷贝数较少的人群中不易消化。

“这些结果表明,AMY1基因拷贝数不同的人有不同的肠道微生物组,这是生活在消化道中的数万亿微生物群落,”她说。

“尽管大约三分之一的成年人存在,但我们目前对产生甲烷的肠道有机体对人类的影响知之甚少。

“然而,对于动物来说,大肠中微生物群产生的甲烷会增加宿主产生的能量,并与体重增加有关。

“虽然我们的研究发现AMY1基因的拷贝数与体重指数之间没有关联,但其他人已经进行了研究。需要进一步的研究来确认该基因之间的联系,它对甲烷产生的影响以及微生物组的差异。”

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