Naša ljubav prema ugljikohidratima može biti posljedica genetske prilagodbe koja je započela prije više od 800.000 godina, mnogo prije nego što su naši preci razvili poljoprivredu. Novo istraživanje otkriva kako su rani ljudi, pa čak i neandertalci, posjedovali višestruke kopije gena za enzim amilazu (AMY1), koji igra ključnu ulogu u razgradnji škrobne hrane. Ovaj gen omogućava razgradnju složenih ugljikohidrata poput kruha, krumpira i žitarica već u usnoj šupljini, čime se osigurava brza apsorpcija energije. Ova prilagodba evoluirala je kao odgovor na prehrambene promjene, a danas se smatra jednim od ključnih čimbenika koji je omogućio ljudima da se prilagode različitim dijetama diljem svijeta.

Analiza drevne DNK iz uzoraka starih i do 45.000 godina, uključujući one iz Sibira, pokazala je da su prepoljoprivredni lovci-sakupljači u prosjeku imali između četiri i osam kopija AMY1 gena. To ukazuje na činjenicu da je široka varijabilnost gena za amilazu bila prisutna mnogo prije nego što su ljudi počeli uzgajati biljke i konzumirati veće količine škroba. Zanimljivo je da su neandertalci i denisovanci također posjedovali više kopija ovog gena, što sugerira da je do evolucijskih promjena došlo prije nego što su se moderne ljudske vrste odvojile od ovih drevnih rođaka. Ovo otkriće baca novo svjetlo na prehrambene navike naših predaka, kao i na evolucijske pritiske koji su oblikovali ljudski metabolizam.

Kako su ljudi migrirali iz Afrike u različite dijelove svijeta, genetske varijacije gena za amilazu omogućile su im da se prilagode različitim izvorima hrane. U toplijim krajevima, gdje su biljke bile dostupne tijekom cijele godine, broj kopija AMY1 gena pomogao je ljudima da učinkovitije probavljaju škrobne namirnice. U hladnijim regijama, gdje je biljna hrana bila ograničenija, ove genetske prilagodbe možda nisu imale toliko značaja. Ipak, tijekom prijelaza iz lovačko-sakupljačkih društava u agrikulturna društva, došlo je do povećanja potrošnje škroba, a time i do povećanja broja kopija gena.

Poljoprivreda je donijela ključne promjene u ljudskoj prehrani. Zbog širenja škrobnih kultura, poput pšenice, kukuruza i riže, broj kopija AMY1 gena porastao je tijekom posljednjih nekoliko tisuća godina. Istraživanja su pokazala da su Europljani u posljednjih 12.000 godina povećali prosječan broj kopija gena s četiri na sedam. Ovaj porast broja gena omogućio je učinkovitiju probavu hrane bogate škrobom, što je osiguralo bolji pristup energiji i pomoglo ljudima da opstanu u uvjetima kada je hrana bila oskudna.

Neandertalci i denisovanci također su imali više kopija gena za amilazu, što je ukazalo na to da su i oni konzumirali značajne količine škrobne hrane. Analiza genoma ovih drevnih ljudi otkrila je da su kopije AMY1 gena postojale čak i prije nego što je došlo do divergencije između modernih ljudi i neandertalaca, što znači da je ova genetska prilagodba starija nego što se prvotno mislilo. Ovo otkriće dodatno naglašava važnost amilaze u ljudskoj evoluciji i prilagodbi prehrani bogatoj ugljikohidratima.

Gen za amilazu ne igra samo ulogu u razgradnji škroba, već utječe i na okus kruha i drugih pekarskih proizvoda. Amilaza, enzim proizveden u pljuvački, razgrađuje škrob u jednostavne šećere, što pojačava okus i ubrzava probavu. Ova sposobnost bila je ključna u ljudskoj evoluciji, jer je omogućila našim precima da izvuku više energije iz dostupnih resursa i prežive u okruženjima s ograničenom hranom. Poljoprivredne zajednice, posebno u Europi, pokazale su značajno povećanje broja kopija gena za amilazu, što je omogućilo bolju probavu škrobnih namirnica koje su činile velik dio njihove prehrane.

Današnja istraživanja nastavljaju otkrivati složenost genetskih prilagodbi vezanih uz amilazu. Znanstvenici proučavaju povezanost između broja kopija ovog gena i različitih metaboličkih stanja, poput pretilosti i dijabetesa. Ova istraživanja mogla bi otvoriti nove mogućnosti za razumijevanje ljudskog metabolizma i pomoći u razvijanju ciljanih terapija za bolesti povezane s prehranom bogatom ugljikohidratima. Genetske varijacije povezane s amilazom također pružaju uvid u evolucijske promjene koje su oblikovale ljudske populacije diljem svijeta, naglašavajući važnost ove enzimske prilagodbe u ljudskoj povijesti.

Ova otkrića pružaju važne informacije o tome kako je ljudska prehrana evoluirala kroz vrijeme i kako su genetske promjene igrale ključnu ulogu u našem prilagođavanju različitim okolišima. Dokazi sugeriraju da je sposobnost probavljanja škroba pružila našim precima značajnu evolucijsku prednost, omogućivši im bolju prehranu i energiju u vremenima kada su resursi bili oskudni. Znanstvenici nastavljaju istraživati genetske varijacije povezane s amilazom kako bi bolje razumjeli njezinu ulogu u modernom ljudskom zdravlju i evoluciji.

Izvor: University at Buffalo