Sammen med kalorier og næringsstoffer har maten genetiske tegninger som former hvem du er. Maskot via Getty Images
Folk tenker vanligvis på mat som kalorier, energi og næring. De siste bevisene tyder imidlertid på at mat også "snakker" med genomet vårt, som er den genetiske planen som styrer måten kroppen fungerer på ned til cellenivå.
Denne kommunikasjonen mellom mat og gener kan påvirke din helse, fysiologi og lang levetid. Ideen om at mat leverer viktige meldinger til et dyrs genom er fokus for et felt kjent som nutrigenomics. Dette er en disiplin som fortsatt er i sin spede begynnelse, og mange spørsmål forblir skjult i mystikk. Likevel har vi forskere allerede lært mye om hvordan matkomponenter påvirker genomet.
jeg er en molekylærbiolog som forsker på interaksjonene blant mat, gener og hjerner i arbeidet med å bedre forstå hvordan matmeldinger påvirker biologien vår. Forskernes innsats for å tyde denne overføringen av informasjon kan en dag resultere i sunnere og lykkeligere liv for oss alle. Men inntil da har nutrigenomics avdekket minst ett viktig faktum: Vårt forhold til mat er langt mer intimt enn vi noen gang hadde forestilt oss.
Samspillet mellom mat og gener
Hvis ideen om at mat kan drive biologiske prosesser ved å samhandle med genomet høres forbløffende ut, trenger man ikke se lenger enn til en bikube for å finne et bevist og perfekt eksempel på hvordan dette skjer. Arbeidsbier føder uavbrutt, er sterile og lever bare noen få uker. Dronningen, som sitter dypt inne i bikuben, har en levetid som varer i årevis og en fruktbarhet så kraftig at hun føder en hel koloni.
Og likevel er arbeider- og dronningbier genetisk identiske organismer. De blir to forskjellige livsformer på grunn av maten de spiser. Dronningen fester på kongelig gele; arbeiderbier lever av nektar og pollen. Begge matvarene gir energi, men kongelig gelé har en ekstra funksjon: dens næringsstoffer kan låse opp de genetiske instruksjonene å skape anatomien og fysiologien til en bidronning.
Så hvordan blir mat oversatt til biologiske instruksjoner? Husk at maten er sammensatt av makronæringsstoffer. Disse inkluderer karbohydrater – eller sukker – proteiner og fett. Mat inneholder også mikronæringsstoffer som vitaminer og mineraler. Disse forbindelsene og deres nedbrytningsprodukter kan utløse genetiske brytere som ligger i genomet. Peter Dazeley / The Image Bank via Getty Images
I likhet med bryterne som styrer intensiteten til lyset i huset ditt, bestemmer genetiske brytere hvor mye av et bestemt genprodukt som produseres. Royal gelé, for eksempel, inneholder forbindelser som aktivere genetiske kontroller å danne dronningens organer og opprettholde hennes reproduksjonsevne. Hos mennesker og mus er biprodukter av aminosyren metionin, som er rikelig i kjøtt og fisk, kjent for å påvirke genetiske urskiver som er viktig for cellevekst og deling. Og vitamin C spiller en rolle i å holde oss friske ved beskytte genomet mot oksidativ skade; det fremmer også funksjonen til cellulære veier som kan reparere genomet hvis det blir skadet.
Avhengig av type ernæringsinformasjon, de genetiske kontrollene som er aktivert og cellen som mottar dem, kan meldingene i maten påvirke velvære, sykdomsrisiko og til og med levetid. Men det er viktig å merke seg at til dags dato har de fleste av disse studiene blitt utført i dyremodeller, som bier.
Interessant nok kan næringsstoffenes evne til å endre flyten av genetisk informasjon strekke seg over generasjoner. Studier viser at hos mennesker og dyr, kostholdet til besteforeldre påvirker aktiviteten til genetiske brytere og sykdomsrisikoen og dødeligheten til barnebarn.
Årsak og virkning
Et interessant aspekt ved å tenke på mat som en type biologisk informasjon er at det gir ny mening til ideen om en næringskjede. Faktisk, hvis kroppen vår påvirkes av det vi har spist – ned til et molekylært nivå – så kan det maten vi spiser "spiste" også påvirke genomet vårt. For eksempel, sammenlignet med melk fra gressfôrede kyr, har melken fra kornfôret storfe forskjellige mengder og typer fettsyrer og vitamin C og A . Så når mennesker drikker disse forskjellige melketypene, mottar cellene deres også forskjellige ernæringsmessige meldinger.
På samme måte endrer en menneskelig mors diett nivåene av fettsyrer samt vitaminer som B-6, B-12 og folat som finnes i morsmelk. Dette kan endre typen ernæringsmeldinger som når babyens egne genetiske brytere, men hvorvidt dette har en effekt på barnets utvikling er foreløpig ukjent. Bildekilde/DigitalVision via Getty Images
Og, kanskje uten at vi vet det, er vi også en del av denne næringskjeden. Maten vi spiser pirker ikke bare med de genetiske bryterne i cellene våre, men også med de av mikroorganismene som lever i tarmene, huden og slimhinnene våre. Et slående eksempel: Hos mus, nedbrytning av kortkjedede fettsyrer av tarmbakterier endrer nivåene av serotonin, en kjemisk budbringer i hjernen som regulerer humør, angst og depresjon, blant andre prosesser.
Mattilsetningsstoffer og emballasje
Tilsatte ingredienser i mat kan også endre flyten av genetisk informasjon inne i cellene. Brød og frokostblandinger er beriket med folat for å forhindre fødselsskader forårsaket av mangler på dette næringsstoffet. Men noen forskere antar at høye nivåer av folat i fravær av andre naturlig forekommende mikronæringsstoffer som vitamin B-12 kan bidra til høyere forekomst av tykktarmskreft i vestlige land, muligens ved å påvirke genetiske veier som styrer veksten.
Dette kan også være sant med kjemikalier som finnes i matemballasje. Bisfenol A, eller BPA, en forbindelse som finnes i plast, slår på genetiske urskiver hos pattedyr som er kritiske for utvikling, vekst og fruktbarhet. For eksempel mistenker noen forskere at i både mennesker og dyremodeller, BPA påvirker alderen for seksuell differensiering og reduserer fruktbarheten ved å gjøre genetiske brytere mer sannsynlig å slå seg på.
Alle disse eksemplene peker på muligheten for at den genetiske informasjonen i mat kan oppstå ikke bare fra dens molekylære sammensetning – aminosyrer, vitaminer og lignende – men også fra landbruks-, miljø- og økonomisk politikk i et land, eller mangelen på dem.
Forskere har bare nylig begynt å dekode disse genetiske matmeldingene og deres rolle i helse og sykdom. Vi forskere vet fortsatt ikke nøyaktig hvordan næringsstoffer virker på genetiske brytere, hva deres kommunikasjonsregler er og hvordan kostholdet til tidligere generasjoner påvirker deres avkom. Mange av disse studiene er så langt kun gjort i dyremodeller, og det gjenstår mye å finne ut om hva interaksjonene mellom mat og gener betyr for mennesker.
Det som imidlertid er klart, er at å avdekke mysteriene til nutrigenomics sannsynligvis vil styrke både nåværende og fremtidige samfunn og generasjoner.
Om forfatteren
Monica Dus, assisterende professor i molekylær-, celle- og utviklingsbiologi, University of Michigan Medical School
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Relaterte bøker:
Salt, fett, syre, varme: Mestring av elementene i god matlaging
av Samin Nosrat og Wendy MacNaughton
Denne boken tilbyr en omfattende guide til matlaging, med fokus på de fire elementene salt, fett, syre og varme, og tilbyr innsikt og teknikker for å lage deilige og velbalanserte måltider.
Klikk for mer info eller for å bestille
The Skinnytaste Cookbook: Lett på kalorier, stor på smak
av Gina Homolka
Denne kokeboken tilbyr en samling sunne og deilige oppskrifter, med fokus på ferske ingredienser og dristige smaker.
Klikk for mer info eller for å bestille
Matfiks: Hvordan redde helsen vår, økonomien vår, lokalsamfunnene og planeten vår – én bit om gangen
av Dr. Mark Hyman
Denne boken utforsker koblingene mellom mat, helse og miljø, og tilbyr innsikt og strategier for å skape et sunnere og mer bærekraftig matsystem.
Klikk for mer info eller for å bestille
The Barefoot Contessa Cookbook: Secrets from the East Hampton Specialty Food Store for Simple Entertaining
av Ina Garten
Denne kokeboken tilbyr en samling klassiske og elegante oppskrifter fra den elskede Barefoot Contessa, med fokus på ferske ingredienser og enkel tilberedning.
Klikk for mer info eller for å bestille
Hvordan lage alt: det grunnleggende
av Mark Bittman
Denne kokeboken tilbyr en omfattende guide til grunnleggende matlaging, som dekker alt fra knivferdigheter til grunnleggende teknikker og tilbyr en samling enkle og deilige oppskrifter.