voedsel verander gene 3 1
Saam met kalorieë en voedingstowwe, dra kos genetiese bloudrukke wat vorm wie jy is. Masker via Getty Images

Mense dink gewoonlik aan kos as kalorieë, energie en voedsel. Die jongste bewyse dui egter daarop dat voedsel ook met ons genoom "praat", wat die genetiese bloudruk is wat die manier waarop die liggaam funksioneer na die sellulêre vlak lei.

Hierdie kommunikasie tussen voedsel en gene kan jou gesondheid, fisiologie en lang lewe. Die idee dat voedsel belangrike boodskappe aan 'n dier se genoom lewer, is die fokus van 'n veld bekend as nutrigenomika. Dit is 'n dissipline wat nog in sy kinderskoene is, en baie vrae bly verborge in misterie. Tog het ons navorsers al baie geleer oor hoe voedselkomponente beïnvloed die genoom.

Ek is 'n molekulêre bioloog wat ondersoek die interaksies tussen kos, gene en brein in die poging om beter te verstaan ​​hoe voedselboodskappe ons biologie beïnvloed. Die pogings van wetenskaplikes om hierdie oordrag van inligting te ontsyfer kan eendag gesonder en gelukkiger lewens vir ons almal tot gevolg hê. Maar tot dan het nutrigenomics ten minste een belangrike feit ontmasker: Ons verhouding met kos is baie meer intiem as wat ons ooit gedink het.

Die interaksie van voedsel en gene

As die idee dat voedsel biologiese prosesse kan aandryf deur interaksie met die genoom verstommend klink, hoef 'n mens nie verder as 'n byekorf te soek om 'n bewese en perfekte voorbeeld te vind van hoe dit gebeur nie. Werkerbye arbei onophoudelik, is steriel en leef net 'n paar weke. Die koninginby, wat diep in die korf sit, het 'n lewensduur wat vir jare duur en 'n vrugbaarheid so kragtig dat sy geboorte gee aan 'n hele kolonie.


innerself teken grafiese in


En tog is werker- en koninginbye geneties identiese organismes. Hulle word twee verskillende lewensvorme as gevolg van die kos wat hulle eet. Die bykoningin smul aan koninklike jellie; werkerbye voed op nektar en stuifmeel. Albei kosse verskaf energie, maar koninklike jellie het 'n ekstra kenmerk: sy voedingstowwe kan die genetiese instruksies ontsluit om die anatomie en fisiologie van 'n koninginby te skep.

So hoe word voedsel in biologiese instruksies vertaal? Onthou dat voedsel is saamgestel uit makrovoedingstowwe. Dit sluit koolhidrate – of suikers – proteïene en vet in. Voedsel bevat ook mikrovoedingstowwe soos vitamiene en minerale. Hierdie verbindings en hul afbreekprodukte kan veroorsaak genetiese skakelaars wat in die genoom woon.Twee inkopietrollies staan ​​in die ry, een vol vrugte en groente, die ander met lekkers en hoë-vet kosse. Die veld van nutrigenomika het ten doel om te ontsyfer hoe verskillende soorte voedsel verskillende – en belangrike – boodskappe na ons selle oordra. Peter Dazeley / The Image Bank via Getty Images

Soos die skakelaars wat die intensiteit van die lig in jou huis beheer, bepaal genetiese skakelaars hoeveel van 'n sekere geenproduk geproduseer word. Koninklike jellie, byvoorbeeld, bevat verbindings wat aktiveer genetiese beheerders om die koningin se organe te vorm en haar voortplantingsvermoë te onderhou. By mense en muise is dit bekend dat neweprodukte van die aminosuur metionien, wat volop in vleis en vis voorkom, genetiese wysers beïnvloed wat belangrik vir selgroei en -deling. En vitamien C speel 'n rol om ons gesond te hou deur beskerm die genoom teen oksidatiewe skade; dit bevorder ook die funksie van sellulêre weë wat die genoom kan herstel as dit wel beskadig word.

Afhangende van die tipe voedingsinligting, die genetiese kontroles wat geaktiveer is en die sel wat dit ontvang, kan die boodskappe in voedsel beïnvloed welstand, siekterisiko en selfs lewensduur. Maar dit is belangrik om daarop te let dat die meeste van hierdie studies tot dusver in dieremodelle, soos bye, uitgevoer is.

Interessant genoeg kan die vermoë van voedingstowwe om die vloei van genetiese inligting te verander oor generasies heen strek. Studies toon dat by mense en diere, die dieet van grootouers beïnvloed die aktiwiteit van genetiese skakelaars en die siekterisiko en mortaliteit van kleinkinders.

Oorsaak en gevolg

Een interessante aspek om aan voedsel as 'n tipe biologiese inligting te dink, is dat dit nuwe betekenis gee aan die idee van 'n voedselketting. Inderdaad, as ons liggame beïnvloed word deur wat ons geëet het - tot op 'n molekulêre vlak - dan kan wat die kos wat ons eet "geëet" ook ons ​​genoom beïnvloed. Byvoorbeeld, in vergelyking met melk van gras gevoer koeie, die melk van graan gevoer beeste het verskillende hoeveelhede en tipes van vetsure en vitamiene C en A . Wanneer mense dus hierdie verskillende soorte melk drink, ontvang hul selle ook verskillende voedingsboodskappe.

Net so verander 'n menslike ma se dieet die vlakke van vetsure sowel as vitamiene soos B-6, B-12 en folaat wat in haar borsmelk voorkom. Dit kan die tipe voedingsboodskappe wat die baba se eie genetiese skakelaars bereik, verander, hoewel dit op die oomblik onbekend is of dit 'n effek op die kind se ontwikkeling het of nie.'n Glimlaggende jong meisie wat 'n glas melk deur 'n strooitjie drink. Voedselinligting wat van diere afkomstig is – soos koeimelk – word oorgedra aan die persoon wat die melk drink. Beeldbron/DigitalVision via Getty Images

En, miskien sonder dat ons dit weet, is ons ook deel van hierdie voedselketting. Die kos wat ons eet, peuter nie net aan die genetiese skakelaars in ons selle nie, maar ook aan dié van die mikroörganismes wat in ons ingewande, vel en slymvlies leef. Een treffende voorbeeld: By muise, die afbreek van kortkettingvetsure deur dermbakterieë verander die vlakke van serotonien, 'n chemiese boodskapper in die brein wat onder meer bui, angs en depressie reguleer.

Voedselbymiddels en verpakking

Bygevoegde bestanddele in voedsel kan ook die vloei van genetiese inligting binne selle verander. Brood en graankos is verryk met folaat om geboortedefekte te voorkom wat veroorsaak word deur tekorte aan hierdie voedingstof. Maar sommige wetenskaplikes veronderstel dat hoë vlakke van folaat in die afwesigheid van ander natuurlik voorkomende mikrovoedingstowwe soos vitamien B-12 kan bydra tot die hoër voorkoms van kolonkanker in Westerse lande, moontlik deur die genetiese weë wat groei beheer.

Dit kan ook waar wees met chemikalieë wat in voedselverpakking voorkom. Bisfenol A, of BPA, 'n verbinding wat in plastiek voorkom, skakel genetiese wysers aan by soogdiere wat van kritieke belang is vir ontwikkeling, groei en vrugbaarheid. Sommige navorsers vermoed byvoorbeeld dat, in beide mense- en dieremodelle, BPA beïnvloed die ouderdom van seksuele differensiasie en verminder vrugbaarheid deur genetiese skakelaars meer geneig te maak om aan te skakel.

Al hierdie voorbeelde dui op die moontlikheid dat die genetiese inligting in voedsel nie net uit die molekulêre samestelling daarvan kan ontstaan ​​nie – die aminosure, vitamiene en dies meer – maar ook uit die landbou-, omgewings- en ekonomiese beleid van 'n land, of die gebrek aan hulle.

Wetenskaplikes het eers onlangs begin om hierdie genetiese voedselboodskappe en hul rol in gesondheid en siekte te dekodeer. Ons navorsers weet steeds nie presies hoe voedingstowwe op genetiese skakelaars optree nie, wat hul kommunikasiereëls is en hoe die diëte van vorige generasies hul nageslag beïnvloed nie. Baie van hierdie studies is tot dusver slegs in dieremodelle gedoen, en daar moet nog baie uitgewerk word oor wat die interaksies tussen voedsel en gene vir mense beteken.

Wat egter duidelik is, is dat die ontrafeling van die raaisels van nutrigenomika waarskynlik beide huidige en toekomstige samelewings en generasies sal bemagtig.Die gesprek

Oor Die Skrywer

Monica Dus, Assistent Professor in Molekulêre, Sellulêre en Ontwikkelingsbiologie, Universiteit van Michigan Mediese Skool

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

breek

Verwante Boeke:

Sout, vet, suur, hitte: bemeester die elemente van goeie kookkuns

deur Samin Nosrat en Wendy MacNaughton

Hierdie boek bied 'n omvattende gids tot kook, wat fokus op die vier elemente van sout, vet, suur en hitte en bied insigte en tegnieke om heerlike en goed gebalanseerde maaltye te skep.

Klik vir meer inligting of om te bestel

Die Skinnytaste-kookboek: Lig op kalorieë, groot op geur

deur Gina Homolka

Hierdie kookboek bied 'n versameling gesonde en heerlike resepte, wat fokus op vars bestanddele en gewaagde geure.

Klik vir meer inligting of om te bestel

Voedseloplossing: Hoe om ons gesondheid, ons ekonomie, ons gemeenskappe en ons planeet te red - een hap op 'n slag

deur Dr Mark Hyman

Hierdie boek ondersoek die skakels tussen voedsel, gesondheid en die omgewing, en bied insigte en strategieë vir die skep van 'n gesonder en meer volhoubare voedselstelsel.

Klik vir meer inligting of om te bestel

Die Kaalvoet Contessa-kookboek: Geheime van die East Hampton-spesialiskoswinkel vir eenvoudige vermaak

deur Ina Garten

Hierdie kookboek bied 'n versameling klassieke en elegante resepte van die geliefde Kaalvoet Contessa, wat fokus op vars bestanddele en eenvoudige voorbereiding.

Klik vir meer inligting of om te bestel

Hoe om alles te kook: die basiese beginsels

deur Mark Bittman

Hierdie kookboek bied 'n omvattende gids tot basiese kookkuns, wat alles van mesvaardighede tot basiese tegnieke dek en 'n versameling eenvoudige en heerlike resepte bied.

Klik vir meer inligting of om te bestel