В ходе нового исследования ученых Корнелльского университета (Cornell University), США, результаты которого недавно опубликованы в журнале «Nature Ecology & Evolution», стало известно, что изменения в рационе питания человека, произошедшие около 10 тыс. лет назад вследствие развития земледелия, привели к генетическим адаптациям. Они имели долгосрочные последствия и в дальнейшем определяли пищевое поведение людей.
До неолитической революции, которая началась около 10 тыс. лет назад, популяции людей, обитавших на европейском континенте, были охотниками-собирателями. Основой их рациона питания были продукты животного происхождения и морепродукты. Однако около 8 тыс. лет назад, с началом развития земледелия, люди, населявшие территории Южной Европы, начали употреблять все больше растительной пищи. В ходе данной работы ученые разделили и сравнили генетические адаптации, возникшие до и после развития земледелия, и определили, что изменения, возникшие во времена неолитической революции и в настоящее время, отражаются в генах европейцев.
В частности, они определили, что увеличение доли продуктов растениеводства в питании людей привело к повышению частоты аллеля, кодирующего клетки, синтезирующие ферменты, которые способствуют усвоению растительной пищи. Частота повысилась в результате естественного отбора, поскольку у носителей этого аллеля появлялись такие преимущества, как лучшее состояние здоровья. Это позволяло иметь больше детей и передавать свой генетический материал. Особое внимание ученые уделили гену FADS1, который определяет возможность биосинтеза длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) омега-3 и -6. Эти ПНЖК имеют решающее значение при развитии головного мозга, а также участвуют в процессах воспаления и иммунного ответа. Известно, что источником ПНЖК являются продукты животного происхождения, в овощах и фруктах они отсутствуют. В организме людей, предпочитающих растительную пищу, ПНЖК синтезируются из короткоцепочечных жирных кислот, содержащихся в растениях.
Проанализировав ДНК людей, живших в эпоху неолита, ученые определили, что у представителей охотников-собирателей чаще отмечалась версия гена FADS1, которая ассоциирована со сниженной активностью указанных ферментов, что лучше всего подходит при диете, богатой мясом и морепродуктами. После начала стремительного развития земледелия распространенность данного аллеля резко сократилась. Оценив градиент распространенности различных вариантов гена в зависимости от географического местообитания как людей эпохи Неолита, так и современных жителей, исследователи определили, что на юге континента чаще отмечается аллель, характерный для людей, предпочитающих растительную пищу. Такой генетический вариант ассоциирован с низким уровнем холестерина и риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, артрита и биполярного расстройства. На севере, где люди в разные времена употребляли много молока и морепродуктов, распространен и другой тип гена.
Руководитель работы доктор Алон Кеинан (Alon Keinan) отметил, что полученные результаты свидетельствуют о том, что диета человека играет важную роль в эволюционном процессе. Кроме того, они имеют большое значение для развивающегося научного направления геномики питания — нутригеномики. Возможно, в скором времени специалисты смогут рекомендовать пациенту индивидуальную диету, основанную на его генетических особенностях, которая будет способствовать улучшению состояния здоровья и профилактике заболеваний.
- Cornell University (2017) Healthy diet? That depends on your genes. ScienceDaily, June 12 (http://www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170612153554.htm).
- Ye K., Gao F., Wang D. et al. (2017) Dietary adaptation of FADS genes in Europe varied across time and geography. Nature Ecology & Evolution, May 26 [Epub. ahead of print].
Юлия Котикович
