Il consumo di cibi amidacei ha dato all'uomo un vantaggio evolutivo?

Il gene AMY1, che avvia la digestione dell'amido in bocca, è associato ai livelli di glucosio nel sangue e alla digestione dei carboidrati, con implicazioni per la comprensione della biologia evolutiva umana e del microbiota intestinale.

Trovato nella saliva, l'enzima proteico codificato dal gene AMY1 inizia il processo digestivo attaccando l'amido quando mastichi il cibo.

 

Nell'uomo il numero di copie del gene varia ampiamente: alcune persone ne hanno due, altre 20, con una media di 6-8. Fino ad ora, tuttavia, pochi studi hanno tentato di determinare il ruolo fisiologico che questa variazione potrebbe avere negli esseri umani.

Con una pubblicazione sull'American Journal of Clinical Nutrition, i ricercatori dell'Università di Sydney hanno condotto la prima analisi sistematica su larga scala dell'influenza dei numeri di copie di AMY1 su 201 partecipanti sani durante quattro esperimenti collegati.

Le persone con più copie del gene AMY1 - e corrispondenti concentrazioni più elevate dell'enzima amilasi nella loro saliva -  digeriscono i carboidrati amidacei più velocemente.

Hanno anche dimostrato una maggiore risposta glicemica agli alimenti che contengono amido come pane e pasta, ma non ai cibi zuccherati. Poiché gli alimenti zuccherati non devono essere digeriti dall'amilasi, la mancanza di un'associazione indica che la differenza nella digestione dell'amido osservata era dovuta a differenze nell'enzima e quindi a differenze nel numero di copie del gene.

La principale autrice, la dottoressa Fiona Atkinson del centro universitario Charles Perkins e della facoltà di Scienze, ha spiegato che i risultati sono significativi per una migliore comprensione della biologia evolutiva umana.

"L'ampia variazione nel numero di copie dell'AMY1 negli esseri umani non si trova in altri primati", ha detto il dott. Atkinson.

"È stato ipotizzato che potrebbe rappresentare un adattamento all'influenza della dieta durante l'evoluzione umana - forse associato al passaggio dalla dieta a basso tenore di amidi dei cacciatori-raccoglitori alle diete ad alto tenore di amidi dei contadini neolitici.

"È anche possibile che individui con un alto numero di copie del gene abbiano un vantaggio in certi momenti durante l'evoluzione umana."

"Se, come è stato discusso, il consumo di carboidrati - in particolare l'amido - ha accelerato l'espansione del cervello umano, allora livelli più elevati di glucosio nel sangue delle madri durante la gravidanza possono aver sostenuto il cervello sempre più grande e il grasso corporeo più elevato dei loro bambini rispetto ai figli di altri primati. " -Dr Fiona Atkinson

La ricerca ha anche dimostrato una differenza nel metabolismo dell'intestino crasso, in quanto le persone con un basso numero di copie del gene hanno mostrato livelli di metano più alti nel loro respiro; un aumento del metano nel respiro è comunemente usato nella pratica clinica per valutare la maldigestione dei carboidrati o il malassorbimento.

La co-autrice professoressa Jennie Brand-Miller, del Centro universitario Charles Perkins e della Scuola di Scienze della Vita e dell'Ambiente ha detto che questa differenza non implica necessariamente che l'amido stesso sia meno digeribile nelle persone con un basso numero di copie del gene.

"Questi risultati suggeriscono che persone con un numero variabile di copie del gene AMY1 hanno un diverso microbiota intestinale, la diversa comunità di miliardi di microrganismi che vivono nel tratto digestivo", ha detto.

"Al momento non sappiamo molto sugli effetti che gli organismi intestinali che producono metano hanno sugli esseri umani, nonostante siano presenti in circa un terzo degli adulti. Tuttavia, per gli animali, la produzione di metano da parte del microbiota nell' intestino crasso aumenta l'energia prodotta dall'ospite ed è associata all'aumento di peso. Mentre il nostro studio non ha trovato alcuna associazione tra il numero di copie del gene AMY1 e l'indice di massa corporea, altri lo hanno fatto. Sono necessarie ulteriori ricerche per confermare la connessione tra il gene, la sua influenza sulla produzione di metano e le conseguenti differenze nel microbiota."

Fonte: University of Sidney