Por qué los humanos digieren el almidón: la evolución histórica de la dieta humana y la genética de la amilasa a lo largo de más de 800.000 años

La evolución de la dieta humana muestra que los genes de digestión del almidón presentes en la amilasa han sido cruciales para la adaptación humana a una dieta rica en carbohidratos desde antes de la agricultura.

Por qué los humanos digieren el almidón: la evolución histórica de la dieta humana y la genética de la amilasa a lo largo de más de 800.000 años
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Nuestro amor por los carbohidratos puede ser el resultado de una adaptación genética que comenzó hace más de 800,000 años, mucho antes de que nuestros antepasados desarrollaran la agricultura. Nuevas investigaciones revelan que los primeros humanos, incluidos los neandertales, poseían múltiples copias del gen amilasa (AMY1), que juega un papel crucial en la descomposición de alimentos ricos en almidón. Este gen permite la descomposición de carbohidratos complejos como el pan, las papas y los cereales ya en la cavidad bucal, asegurando una rápida absorción de energía. Esta adaptación evolucionó como respuesta a cambios dietéticos y ahora se considera uno de los factores clave que permitieron a los humanos adaptarse a diversas dietas en todo el mundo.


El análisis de ADN antiguo de muestras de hasta 45,000 años, incluidas las de Siberia, ha demostrado que los cazadores-recolectores preagrícolas tenían en promedio entre cuatro y ocho copias del gen AMY1. Esto indica que una amplia variabilidad del gen amilasa estaba presente mucho antes de que los humanos comenzaran a cultivar plantas y consumir cantidades mayores de almidón. Es interesante que tanto los neandertales como los denisovanos también poseían más copias de este gen, lo que sugiere que los cambios evolutivos ocurrieron antes de que las especies humanas modernas se separaran de estos antiguos parientes. Este descubrimiento arroja nueva luz sobre los hábitos alimenticios de nuestros antepasados, así como sobre las presiones evolutivas que moldearon el metabolismo humano.


A medida que los humanos migraron de África a diferentes partes del mundo, las variaciones genéticas del gen amilasa les permitieron adaptarse a diferentes fuentes de alimento. En regiones más cálidas, donde las plantas estaban disponibles durante todo el año, el número de copias del gen AMY1 ayudó a las personas a digerir los alimentos ricos en almidón de manera más eficiente. En regiones más frías, donde la comida vegetal era más limitada, estas adaptaciones genéticas pueden no haber sido tan significativas. Sin embargo, durante la transición de sociedades de cazadores-recolectores a sociedades agrícolas, hubo un aumento en el consumo de almidón, y por ende, un aumento en el número de copias de genes.


La agricultura trajo cambios clave a la dieta humana. Debido a la expansión de cultivos ricos en almidón, como el trigo, el maíz y el arroz, el número de copias del gen AMY1 ha aumentado en los últimos miles de años. Las investigaciones han demostrado que los europeos han aumentado su número promedio de copias de genes de cuatro a siete en los últimos 12,000 años. Este aumento en el número de genes permitió una digestión más eficiente de los alimentos ricos en almidón, lo que garantizó un mejor acceso a la energía y ayudó a las personas a sobrevivir en condiciones de escasez de alimentos.


Los neandertales y los denisovanos también tenían más copias del gen amilasa, lo que indica que ellos también consumían cantidades significativas de alimentos ricos en almidón. El análisis del genoma de estos antiguos humanos reveló que las copias del gen AMY1 existían incluso antes de la divergencia entre los humanos modernos y los neandertales, lo que significa que esta adaptación genética es más antigua de lo que se pensaba originalmente. Este descubrimiento resalta aún más la importancia de la amilasa en la evolución humana y la adaptación a una dieta rica en carbohidratos.


El gen amilasa no solo juega un papel en la descomposición del almidón, sino que también afecta el sabor del pan y otros productos de panadería. La amilasa, una enzima producida en la saliva, descompone el almidón en azúcares simples, lo que realza el sabor y acelera la digestión. Esta capacidad fue clave en la evolución humana, ya que permitió a nuestros antepasados extraer más energía de los recursos disponibles y sobrevivir en entornos con comida limitada. Las comunidades agrícolas, especialmente en Europa, mostraron un aumento significativo en el número de copias del gen amilasa, lo que permitió una mejor digestión de los alimentos ricos en almidón que constituían una gran parte de su dieta.


Las investigaciones actuales continúan descubriendo la complejidad de las adaptaciones genéticas relacionadas con la amilasa. Los científicos están estudiando la relación entre el número de copias de este gen y diversas condiciones metabólicas, como la obesidad y la diabetes. Estas investigaciones podrían abrir nuevas posibilidades para entender el metabolismo humano y ayudar en el desarrollo de terapias dirigidas para enfermedades relacionadas con una dieta rica en carbohidratos. Las variaciones genéticas asociadas con la amilasa también proporcionan una visión de los cambios evolutivos que han dado forma a las poblaciones humanas en todo el mundo, destacando la importancia de esta adaptación enzimática en la historia humana.


Estos descubrimientos proporcionan información importante sobre cómo la dieta humana ha evolucionado a lo largo del tiempo y cómo los cambios genéticos han jugado un papel clave en nuestra adaptación a diferentes entornos. La evidencia sugiere que la capacidad para digerir almidón proporcionó a nuestros antepasados una ventaja evolutiva significativa, permitiéndoles tener una mejor nutrición y energía en tiempos de escasez de recursos. Los científicos continúan explorando las variaciones genéticas asociadas con la amilasa para comprender mejor su papel en la salud humana moderna y la evolución.

Fuente: University at Buffalo

Erstellungszeitpunkt: 21 Oktober, 2024
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