Рослинна дієта вкоренилася в генах європейців

Генетики з Корнеллського університету (США) спільно з антропологами з Гарварду провели широкомасштабний аналіз поширеності різних генетичних варіантів, що визначають синтез омега-ненасичених жирних кислот, у стародавніх і сучасних європейців. Якщо стародавнім мисливцям і збирачам ці гени були не особливо потрібні, і відбір сприяв поширенню «слабких» варіантів ферментів, то з поширенням землеробства і переходом на рослинну їжу, «сильні» варіанти у європейців стали переважати. Дослідження опубліковано в журналі

Дієта завжди була тісно пов'язана з еволюцією наших предків. Один з найвідоміших і досить близьких до нас за часовою шкалою прикладів - це мутації в гені лактази, які дозволили скотарям вживати молоко в дорослому віці, і виникли незалежно в різних популяціях. Виявилося, що важлива адаптивна перевага несе в собі також здатність в достатній кількості синтезувати омега-ненасичені жирні кислоти. Ці речовини необхідні людині для правильного розвитку нервової та імунної системи. Їхнім джерелом є продукти тваринного походження, особливо м'ясо і риба. Рослинна дієта не забезпечує надходження цих компонентів у потрібній кількості.

У людини є ферменти, необхідні для утворення омега-3 і омега-6 ненасичених жирних кислот з більш коротких попередників, які можна отримати з рослинної їжі. Ці ферменти закодовані генами, які знаходяться в одному генетичному локусі розміром близько 85 тисяч пар підстав. Раніше генетики вже відзначали, що цей локус схильний до позитивного природного відбору в деяких популяціях. Американські генетики в новому широкомасштабному дослідженні вирішили простежити долю різних алелей (варіантів) цього локусу у стародавніх мисливців і збирачів, які жили на території Європи до Неолітичної революції, і представників подальших популяцій, включаючи велику когорту сучасних європейців.

Неолітична революція в Європі стартувала близько 8, 5 тисяч років тому і ознаменувалася поширенням фермерства. Як ми писали раніше, фермерство, очевидно, було принесено в Європу вихідцями з Близького Сходу. Наслідком цієї події стала докорінна зміна дієти з рибно-м'ясної на рослинну з додаванням молочних продуктів. Вчені з'ясували, як зміна дієти вплинула на здатність самостійно синтезувати ненасичені жирні кислоти, яких з приходом фермерства в їжі стало не вистачати.

Проаналізувавши поширеність безлічі поліморфізмів у локусі FADS у різних популяціях, вчені виділили п'ять основних гаплотипів, тобто груп варіантів, що зчеплено спадкуються. Для аналізу були взяті дані з відкритих баз даних, у тому числі бази даних проекту «Тисяча геномів», в рамках якого молекулярні біологи визначають повну послідовність геномів людей різних національностей. Гаплотипи, позначені як D і М2, відповідають протилежним варіантам прояву генів FADS - D визначає високий рівень експресії генів FADS, тобто «сильний» варіант ферменту, а M2 - низький рівень експресії, тобто «слабкий» варіант ферменту.

Виявилося, що прихід до Європи фермерства змінив тенденцію поширення здатності до самостійного синтезу омега-ненасичених жирних кислот на прямо протилежну. Серед давніх мисливців і збирачів позитивний відбір діяв на гаплотип M2, збільшивши його поширеність удвічі з 29 до 56 відсотків за період від 30 до 7,5 тисяч років тому. Водночас поширеність гаплотипу D впала з 35 відсотків до нуля. З приходом в Європу фермерів поширеність гаплотипу D стала рости і до сьогоднішнього дня досягла 63 відсотків. Частота M2 при цьому впала до 10 відсотків.

Проаналізувавши вибірки, що належать до поза європейським популяціям, генетики виявили, що в Південній Азії гаплотип D виявляється у 82 відсотків населення, а у ескімосів відсутній. У представників різних сучасних європейських народностей здатність синтезувати необхідні компоненти також варіює географічно, що добре узгоджується з дієтою (принаймні, поширеною відносно недавно до продуктової глобалізації). На півночі, де люди їли досить багато риби, представленість «сильного» варіанту ферменту нижче, ніж на півдні, де жителі покладалися переважно на землеробство.

Крім здатності обходитися рослинною їжею, «сильні» варіанти генів FADS виявилися асоційовані з деякою користю для здоров'я, зокрема, зі зниженням схильності до запальних захворювань кишечника і біполярного розладу. Цікаво, що еволюція перешкоджала вступу в організм ненасичених жирних кислот, збільшуючи поширеність «слабких» алелей у м'ясоїдів - ймовірно, надлишок цих компонентів був чимось шкідливий.

Взаємозв'язок генетики з харчовими уподобаннями не тільки відображає безперервний еволюційний процес, який йде в людських популяціях. Також вона представляє практичну користь для персоніфікованої медицини, яка може підібрати індивідуальне лікування, дієту і спосіб життя в цілому для людини, виходячи з послідовності її ДНК. Локус FADS є хорошим прикладом такого випадку.

Синтез жирних кислот не вперше опиняється в полі уваги генетиків. Минулого року ми вже писали про поліморфізм у гені, який був поширений серед жителів Індії, які дотримуються вегетаріанської дієти.