Кажани і примати виявилися найстійкішими до сп'яніння звірами

Аналіз послідовностей гена алкогольдегідрогенази 7 у 85 видів ссавців показав, що найефективніше переробляють алкоголь примати і рукокрилі, повідомляється в. Активність одного з ферментів, який переводить етиловий спирт в ацетальдегід, у різних видів може відрізнятися на порядки, тому перенесення на людину результатів досліджень алкоголізму, отриманих на інших ссавців, може призводити до невірних висновків.

Люди вживають напої, що містять етанол, вже дуже давно. Наприклад, на території сучасного Ізраїлю пиво варили щонайменше 13000 років тому, хоча його вид і смак відрізнялися від сучасних. Здатність і бажання нашого виду пити алкоголь пов'язані з його еволюційною спадщиною: предки людини, як і багато інших приматів, їли фрукти, які можуть забродити, якщо перезріють. Але й інших ссавців ловили на тязі до спиртного: довгий час вважалося, що слони в Африці спеціально їдять ферментовані плоди марули, щоб сп'яніти. Правда, 15-16 років тому цю точку зору активно піддавали сумніву під тим приводом, що раніше вчені занадто олюднювали слонів.

Співробітники канадського Університету Калгарі на чолі з Амандою Мелін (Amanda Melin) вирішили оцінити здатність різних ссавців переробляти етиловий спирт: чим краще вона розвинена, тим більше етанолу теоретично може вжити тварина і при цьому не отруїтися і не заснути. Дія C₂H₅OH нейтралізують ферменти алкогольдегідрогенази (ADH), які переводять цю сполуку в ацетальдегід. Вони кодуються різними генами і експресуються в різних органах. Першим діє ADH7, оскільки цей фермент виробляється в основному в шлунку, ротовій порожнині і стравоході. Багато інших алкогольдегідрогеназів утворюються здебільшого в печінці і працюють вже не з етановмісною їжею, а зі спиртом, що потрапив у кров. Тому дослідники порівнювали послідовності генів, які кодують ADH7, а не інші ферменти тієї ж групи.

Вчені відібрали дані по гену для 85 видів ссавців з різних загонів: гризунів, рукокрилих, приматів, парнокопитних, хоботних, хижих, китоподібних та інших. Вони дивилися, чи присутній біля виду цей ген; якщо так, то чи немає в ньому мутацій, через які алкогольдегідрогеназа 7 не може належним чином функціонувати (наприклад стоп-кодонів, які стоять не в кінці гена, а раніше). Враховували і харчові звички тварини - частку нектара і плодів у його дієті. Теоретично, чим більше подібної їжі їсть ссавець, тим вище у нього шанс зіткнутися з етанолом в природі.

Ген відшукали у 79 з 85 досліджених видів. У частини з них він перетворився на псевдоген - послідовність ДНК, яка раніше була функціональним геном, але тепер на її основі неможливо отримати працюючий білок. У число ссавців з псевдогенами входять кінь, білий носоріг, морська свинка, дегу, канадський бобр, дев'ятипоясний броненосець, а також багато китоподібних, хоботних, хижих і парнокопитних. Швидше за все, вони майже не здатні ефективно переробляти етанол. Це цікаво, оскільки одним з аргументів проти пристрасті слонів до марули було те, що вони просто не можуть з'їсти достатньо плодів, щоб сп'яніти. Але якщо у цих тварин погано працюють алкогольдегідрогенази, то інтоксикація етанолом, навпаки, повинна наступати швидко.

Функціональні виявили у тих, хто споживає багато фруктів і нектару, - приматів і рукокрилих. У багатьох з них у відповідному гені є заміни, які можуть підвищувати ефективність алкогольдегідрогенази 7, за деякими даними - в 40 разів порівняно з предковою формою ферменту (у приматів). Також ймовірно, що білок, кодований, активний у ряду сумчастих, таких як будинковий опоссум (; цікаво, що сумки у нього немає, а в раціон входять фрукти).

Припущення, що алкогольдегідрогеназа 7 найбільш активна у тварин, які їдять нектар і фрукти і тому часто зустрічаються з етановмісною їжею, підтвердилося, але лише частково. У комоядних, які зазвичай всеїдні, цей фермент теж працює, хоча навряд чи використовується для нейтралізації алкоголю. Водночас у травоїдних - гризунів, парнокопитних, коней, слонів - відсутня або з нього не можна вважати інформацію для побудови повноцінного білка. Це дивно, враховуючи, що листя - це рослинна їжа, як і плоди, і нектар. Автори припускають, що в разі травоїдних функцій алкогольдегідрогенази 7 беруть на себе бактерії-симбіонти шлунка або кишечника або інші ферменти того ж класу, які експресуються нижче по травному тракту або в печінці.

Дослідники роблять зі своєї роботи очевидний, але важливий висновок: різні ссавці переробляють етиловий спирт з досить неоднаковою ефективністю, а значить, не варто бездумно переносити дані з одних видів на інші. Варто враховувати екологічні особливості та еволюційну історію кожного. Це особливо важливо пам'ятати при вивченні алкоголізму на модельних тваринах. Найчастіше в цій ролі виступають миші і щури, чиї спосіб життя і харчові звички досить далекі від людських.

Раніше співробітники Дартмутського коледжу показали, що деякі примати, наприклад руконожки айє-айє і повільні лорі, спеціально шукають зашкодив сік і перезрілі плоди, в яких є етиловий спирт. Він служить для них додатковим джерелом калорій.