Те, що ми їмо, упакована прихованою хімією, яка може мати ключ як до захворювання, так і для здоров’я.
Коли геном людини був вперше секвенсований у 2003 році, багато хто вважав, що цей прорив виявить повне походження захворювання. Тим не менш, генетика становить лише близько 10% загального ризику. Решта 90% формуються за факторами навколишнього середовища, дієта відіграє особливо значну роль.
В усьому світі погане харчування сприяє приблизно кожній п’ятій смерті серед дорослих старше 25 років. У Європі лише дієтичні фактори відповідають за майже половину всіх серцево -судинних загиблих.
Незважаючи на десятиліття кампанії з охорони здоров’я, які закликають людей зменшити жир, сіль та цукор, частота ожиріння та захворювання, пов’язані з дієтою, продовжують підніматися. Зрозуміло, що щось не вистачає в тому, як ми думаємо про їжу.
Поза калоріями та поживними речовинами
Для більшої частини сучасної історії харчування було описано спрощеним, переглядаючи їжу насамперед як паливо та поживні речовини, як будівельні блоки організму. Увага була зосереджена на близько 150 відомих хімічних речовин, таких як білки, жири, вуглеводи та вітаміни. Однак зараз дослідники вважають, що людська дієта насправді містить понад 26 000 різних сполук, більшість з яких залишаються значною мірою недоцільними.
Ось де астрономія забезпечує корисне порівняння. Астрономи знають, що темна речовина складає близько 27% Всесвіту. Він не випромінює і не відображає світла, і тому його не можна побачити безпосередньо, але його гравітаційні ефекти виявляють, що він повинен існувати.
Наука про харчування стикається з чимось подібним. Переважна більшість хімічних речовин у їжі є невидимими для нас з точки зору досліджень. Ми споживаємо їх щодня, але ми мало уявляємо, що вони роблять.
Деякі експерти називають ці невідомі молекули “поживною темною речовиною”. Це нагадування про те, що так само, як космос наповнений прихованими силами, наша дієта наповнена прихованою хімією.
Коли дослідники аналізують захворювання, вони дивляться на величезний масив продуктів харчування, хоча будь -яка асоціація часто не може відповідати відомим молекулам. Це темна речовина харчування – сполуки, які ми вживаємо щодня, але не були відображені та не вивчені. Деякі можуть заохочувати здоров’я, але інші можуть збільшити ризик захворювання. Завдання полягає в тому, щоб дізнатися, які що роблять.
Продовольство як новий підхід
Сфера харчових продуктів має на меті зробити саме це. Він поєднує геноміку (роль генів), протеоміки (білки), метаболоміки (клітинна активність) та харчовеноміка (взаємодія генів та дієти).
Ці підходи починають розкривати, як дієта взаємодіє з організмом у способах далеко за рамки калорій та вітамінів.
Наприклад, прийміть середземноморську дієту (наповнену фруктами, овочами, цільними зернами, бобовами, горіхами, оливковою олією та рибою, з обмеженим червоним м’ясом та солодощами), наприклад, що, як відомо, знижує ризик серцевих захворювань.
Але чому це працює? Одна підказка полягає в молекулі під назвою TMAO (триметиламін N-оксид), що виробляється при метаболізації бактерій кишечника в червоному м’ясі та яйцях. Високий рівень ТМАО збільшує ризик серцевих захворювань. Але часник, наприклад, містить речовини, які блокують його виробництво. Це один із прикладів того, як дієта може перевищувати баланс між здоров’ям та шкодою.
Мікроби кишечника та хімія харчових продуктів
Бактерії кишечника також відіграють головну роль. Коли сполуки досягають товстої кишки, мікроби перетворюють їх на нові хімічні речовини, які можуть впливати на запалення, імунітет та метаболізм.
Наприклад, Ellagic кислот – Знайдено в різних фруктах і горіхах – перетворюється бактеріями кишечника в серолітини. Це група природних сполук, які допомагають зберегти наші мітохондрії (енергетичні фабрики організму) здоровими.
Це показує, як їжа є складною мережею взаємодіючих хімічних речовин. Одна сполука може впливати на багато біологічних механізмів, що, в свою чергу, може впливати на багатьох інших. Дієта може навіть перемикати гени або вимикати через епігенетику – зміни активності генів, які не змінюють ДНК сама сама.
Історія наводила різкі приклади цього. Наприклад, діти, народжені матерями, які пережили голод у Нідерландах під час Другої світової війни, швидше розвинулися серцевими захворюваннями, діабетом 2 типу та шизофренією в подальшому житті. Десятиліттями вчені виявили, що їх активність генів була змінена тим, що їли їхні матері – або не їли – під час вагітності.
Картографування прихованої їжі Всесвіт
Такі проекти, як проект Foodome, зараз намагаються каталогізувати цей прихований хімічний всесвіт. Вже перераховано понад 130 000 молекул, пов’язуючи харчові сполуки з білками людини, мікробами кишечника та захворюваннями. Мета полягає в тому, щоб побудувати атлас того, як дієта взаємодіє з організмом, і визначити, які молекули дійсно мають значення для здоров’я.
Надія полягає в тому, що, розуміючи харчову темну речовину, ми можемо відповісти на питання, які мають давно розчаровану науку про харчування. Чому певні дієти працюють для деяких людей, а не інших? Чому їжа іноді запобігає, а іноді сприяє захворюванням? Які молекули їжі можуть бути використані для розробки нових наркотиків чи нових продуктів?
Ми все ще на початку. Але повідомлення чітке – їжа на нашій тарілці – це не просто калорії та поживні речовини, а величезний хімічний ландшафт, який ми лише починаємо графік. Подібно до того, як відображення космічної темної матерії перетворює наш погляд на Всесвіт, розкриття харчових темних речовин може трансформувати те, як ми їмо, як ми лікуємо хворобу та як ми розуміємо самі здоров’я.
Адаптовано зі статті, спочатку опублікованої в розмові.
Ніколи не пропустіть прорив: приєднуйтесь до інформаційного бюлетеня ScitechDaily.
