Тварини тут не для нас, а з нами.

палеолітичний

Рослинна їжа, багата крохмалем, також була потрібна для росту людського мозку в геологічно званому палеоліті (доісторичний вік), палеонтологічно званому плейстоцені, який охоплював більше 2 мільйонів років.

Щоквартальний огляд біології, що виходить щокварталу в Чикаго, опублікував дослідження 2015 року дослідників, що працюють у Барселоні, Сіднеї та Лондоні. Автори стверджують, що приготування та споживання багатих крохмалем бульб, стрижневих коренів та інших частин рослин, модифікованих для зберігання поживних речовин, було одним з основних факторів, що рухають еволюцію та ріст людського мозку за останні 1-2 мільйони років. Ця теорема суперечить думці, висловленій багатьма, і особливо популярній серед прихильників палеолітичної дієти, що значне збільшення розмірів людського мозку близько 800 000 років тому значною мірою було зумовлене переважанням регулярного споживання м’яса.

Палеолітична дієта, яка дозволяє уникнути збагачених вуглеводами злаків та овочів, можливо, стала головним предметом інтересу у багатьох країнах світу через ожиріння та інші метаболічні захворювання, пов'язані з харчуванням, сказала одна з авторок дослідження Дженні Бранд-Міллер з Центр Чарльза Перкінса в Сіднеї, професор. «До цього часу акцент на білках тварин робився на зростанні людського мозку. Майже ніхто не дбав про вуглеводи, включаючи багаті на крохмаль частини рослин. Однак ми висунули гіпотезу, що дієтичні вуглеводи також мають важливе значення для мозку людини, щоб досягти своїх нинішніх розмірів. Якби людина палеоліту жив на палеолітичній дієті, йому було б важко перерости в людину сьогодення ».

Вуглеводи та мозок

Проблема пов’язана з тим, що палеолітична дієта, бідна вуглеводами, не забезпечила б достатньо глюкози (глюкози) для розвитку та функціонування великого мозку, що характеризує сучасних людей. Це пояснюється тим, що глюкоза - це майже єдине джерело енергії, яке може використовувати мозок, і мозок використовує до чверті загальних енергетичних потреб людського тіла, або до 60% глюкози, що циркулює в крові. Крім того, м’язи також спалюють багато глюкози, особливо під час бігу. Подібно до того, як сучасні люди (Homo sapiens) потребують постійного поповнення глюкози, щоб підтримувати рівень цукру в крові постійним при помірних коливаннях, так і для наших предків-плейстоценів (наприклад, Homo habilis, Homo erectus, Homo neanderthalensis) було справою життя зробити або отримати їжу безпосередньо або опосередковано, перетворюючи їх їжу, щоб отримувати достатню кількість глюкози щодня.

Глюкозу найпростіше отримати з дієтичних вуглеводів: менша кількість цукру (наприклад, глюкоза та фруктоза у фруктах або лактоза в молоці), більша кількість крохмалю, який є не що інше, як полімеризована глюкоза. (Целюлоза, що утворює клітинні стінки рослин, також є полімером молекул глюкози, але вона не може розщеплюватися людським організмом.) За необхідності запаси глікогену в м’язах і печінці можуть бути мобілізовані, але ці запаси необхідно поповнити при виснаженні.

Якщо їжа не містить вуглеводів, печінка здатна виробляти глюкозу з будівельних блоків білків і жирів, що потрапляють в організм біохімічними шляхами, відомими як глюконеогенез. Під час голодування вихідними речовинами для глюконеогенезу є жирові запаси організму і, зрештою, білки тканини. У цьому випадку лише глюконеогенез не здатний забезпечити достатню кількість глюкози нейронами, вони починають використовувати побічні продукти розщеплення жиру - кетони. Кетони збільшують потреби мозку в енергії приблизно. Вони можуть покривати до 80%, але мозку все одно потрібно мінімум 30-50 грамів споживання вуглеводів на день. Щоб запобігти накопиченню кетонів, дорослі повинні вживати щонайменше від 50 до 100 грамів корисних вуглеводів на день, а дієтичні рекомендації обмежують трохи вище: 150 грамів на день для дітей та дорослих старше 3-4 років, і для молодих людей - енергетичний вміст їжі. на третину.

Паралельна біологічна та культурна еволюція

Кілька важливих еволюційних змін, що впливають на структуру людського тіла, можна пояснити появою виду Homo erectus. Сюди входять збільшення маси та зросту тіла, зменшення розміру зуба та довжини кишечника та подвійне збільшення об’єму черепа між раннім плейстоцену (2 мільйони років тому) та середнім плейстоценом (500 000 років тому). Все це супроводжувалося зміною раціону доісторичної людини: їжа з великим обсягом та низькою енергією була замінена на їжу з меншими обсягами та з більшою енергією. Шлунково-кишковий тракт наших предків, які жили 1,8 мільйона років тому, не міг сильно відрізнятися від нашого, об’єм їх черепа міг становити близько 600 см 3. Збільшення обсягу черепа могло прискоритися близько 800 000 років тому, можливо, тому, що доісторична людина звикла готувати їжу на той час. Більші розміри тіла збільшували потребу в їжі, хоча це також покращувало можливість отримувати їжу. Енцефалізація - збільшення розмірів мозку відносно розміру всього тіла - відбувається внаслідок дієтичних та інших змін у складі тіла.

Людина - єдиний вид, який навчився контролювати вогонь і здатний споживати їжу у вареному та смаженому вигляді. Майстерність кулінарії могла стати поворотним моментом в еволюції людини. Археологічні знахідки, що свідчать про пожежі, були виявлені ще 1,6 мільйона років тому, але наші чіткі докази того, що людина використовував вогонь для приготування їжі, датуються набагато пізніше, 300 - 400 000 років тому. Незважаючи на невизначеність з часом, ми маємо науку приготування їжі досить довго, щоб врахувати наслідки біологічної адаптації цього культурного нововведення: зменшений розмір зубів, важче перетравлення сирої, волокнистої їжі, раніше відлучення немовлят і навіть коротше народження. Наше головне дієтичне джерело глюкози, крохмалю, було достатньо для доісторичної людини у вигляді різних бульб, коренів, насіння, деяких фруктів та горіхів протягом більшої частини року, але лише з розповсюдженням кулінарії ці вуглеводи стали засвоюваними та утилізованими з хорошою ефективністю.

Що показують гени ферментів, що руйнують крохмаль?

Людський організм виробляє два типи ферментів альфа-амілази для розщеплення крохмалю. одна міститься в слині, а інша - в травних соках підшлункової залози, підшлункової залози, яка здійснює свою дію в тонкому кишечнику. Амілаза в слині починає перетравлювати крохмаль у ротовій порожнині, а в тонкому кишечнику амілаза підшлункової залози та інші ферменти розщеплюють гігантські молекули крохмалю до глюкози, яка всмоктується в кров. Дорослі перетравлюють крохмаль переважно з амілазою в підшлунковій залозі, проте активність альфа-амілази в підшлунковій залозі у немовлят та дітей раннього віку низька, тому перетравлення крохмалю в цій віковій групі значною мірою залежить від амілази слини, приблизно 50%.

Ген, що кодує фермент амілази слини, зазвичай присутній у шести копіях у сучасному генофонді людини, тоді як геноми інших приматів містять у середньому дві копії цього гена. Ми не знаємо точно, коли наші предки придбали нові генні копії, але порівняння генних копій свідчить про те, що вони, ймовірно, проіснують один мільйон років - тож можна уявити, що одночасно з приготуванням страв. Кілька копій генів, можливо, були пов’язані з вищою ферментативною активністю, і більша активність, що руйнує крохмаль, слина, могла бути селективною перевагою для людей, що годують багаті крохмалем частини рослин, особливо в ранньому дитинстві, коли підшлункова залоза майже не виробляє амілазу і швидко зростаючий мозок вимагає багато глюци.

Перший автор дослідження, Карен Харді з Барселони, посилається на цей результат: «Ми не сумніваємось, що вживання м’яса, можливо, зіграло роль у енцефалізації, але ми вважаємо, що було б менше шансів на таке велике збільшення наш мозок без енергії з вуглеводів. Кулінарія також є одним із факторів, що сприяє ранньому розвитку мозку, але ми не повинні забувати, що приготування їжі, багатої вуглеводами, може бути біологічно корисним, оскільки наші предки мали ферменти, необхідні для переробки вуглеводів ». Подібно до того, як ці ферменти присутні в сучасному людському організмі, оскільки за своїми анатомічними, фізіологічними та біохімічними властивостями ми налаштувались на переважно багату вуглеводами дієту нашого недавнього еволюційного минулого.