Bersama-sama dengan kalori dan nutrien, makanan membawa pelan tindakan genetik yang membentuk diri anda. Maskot melalui Getty Images
Orang biasanya menganggap makanan sebagai kalori, tenaga dan rezeki. Walau bagaimanapun, bukti terkini menunjukkan bahawa makanan juga "bercakap" dengan genom kita, yang merupakan pelan tindakan genetik yang mengarahkan cara badan berfungsi ke peringkat selular.
Komunikasi antara makanan dan gen ini boleh menjejaskan anda kesihatan, fisiologi dan umur panjang. Idea bahawa makanan menyampaikan mesej penting kepada genom haiwan adalah tumpuan bidang yang dikenali sebagai nutrigenomics. Ini adalah disiplin yang masih di peringkat awal, dan banyak persoalan masih terselubung dalam misteri. Namun begitu, kami para penyelidik telah belajar banyak tentang caranya komponen makanan mempengaruhi genom.
Saya seorang ahli biologi molekul yang meneliti interaksi antara makanan, gen and otak dalam usaha untuk lebih memahami bagaimana mesej makanan mempengaruhi biologi kita. Usaha saintis untuk menguraikan penghantaran maklumat ini suatu hari nanti boleh menghasilkan kehidupan yang lebih sihat dan bahagia untuk kita semua. Tetapi sehingga itu, nutrigenomics telah mendedahkan sekurang-kurangnya satu fakta penting: Hubungan kita dengan makanan jauh lebih intim daripada yang pernah kita bayangkan.
Interaksi makanan dan gen
Jika idea bahawa makanan boleh memacu proses biologi dengan berinteraksi dengan genom kedengaran menakjubkan, seseorang tidak perlu melihat lebih jauh daripada sarang lebah untuk mencari contoh yang terbukti dan sempurna tentang bagaimana ini berlaku. Lebah pekerja bekerja tanpa henti, steril dan hidup hanya beberapa minggu. Ratu lebah, duduk jauh di dalam sarang, mempunyai jangka hayat yang bertahan selama bertahun-tahun dan kesuburan yang sangat kuat sehingga dia melahirkan seluruh koloni.
Namun, pekerja dan ratu lebah adalah organisma yang sama secara genetik. Mereka menjadi dua bentuk kehidupan yang berbeza kerana makanan yang mereka makan. Ratu lebah menjamu selera jeli diraja; lebah pekerja memakan nektar dan debunga. Kedua-dua makanan memberikan tenaga, tetapi jeli diraja mempunyai ciri tambahan: nutriennya boleh membuka kunci arahan genetik untuk mencipta anatomi dan fisiologi ratu lebah.
Jadi bagaimana makanan diterjemahkan ke dalam arahan biologi? Ingat itu makanan terdiri daripada makronutrien. Ini termasuk karbohidrat - atau gula - protein dan lemak. Makanan juga mengandungi mikronutrien seperti vitamin dan mineral. Sebatian ini dan produk pecahannya boleh mencetuskan suis genetik yang berada dalam genom.
Bidang nutrigenomics bertujuan untuk menguraikan bagaimana jenis makanan yang berbeza menghantar mesej yang berbeza - dan penting - kepada sel kita. Peter Dazeley / Bank Imej melalui Getty Images
Seperti suis yang mengawal keamatan cahaya di rumah anda, suis genetik menentukan berapa banyak produk gen tertentu dihasilkan. Jeli diraja, misalnya, mengandungi sebatian yang mengaktifkan pengawal genetik untuk membentuk organ ratu dan mengekalkan keupayaan pembiakannya. Pada manusia dan tikus, hasil sampingan asid amino metionin, yang banyak terdapat dalam daging dan ikan, diketahui mempengaruhi dail genetik yang penting untuk pertumbuhan dan pembahagian sel. Dan vitamin C memainkan peranan dalam memastikan kita sihat dengan melindungi genom daripada kerosakan oksidatif; ia juga menggalakkan fungsi laluan selular yang boleh membaiki genom jika ia rosak.
Bergantung pada jenis maklumat pemakanan, kawalan genetik diaktifkan dan sel yang menerimanya, mesej dalam makanan boleh mempengaruhi kesihatan, risiko penyakit dan juga jangka hayat. Tetapi penting untuk diperhatikan bahawa setakat ini, kebanyakan kajian ini telah dijalankan dalam model haiwan, seperti lebah.
Menariknya, keupayaan nutrien untuk mengubah aliran maklumat genetik boleh merentas generasi. Kajian menunjukkan bahawa pada manusia dan haiwan, diet datuk dan nenek mempengaruhi aktiviti suis genetik dan risiko penyakit serta kematian cucu.
Sebab dan akibat
Satu aspek yang menarik dalam memikirkan makanan sebagai sejenis maklumat biologi ialah ia memberi makna baharu kepada idea rantai makanan. Sesungguhnya, jika badan kita dipengaruhi oleh apa yang telah kita makan - sehingga ke tahap molekul - maka makanan yang kita makan "makan" juga boleh menjejaskan genom kita. Sebagai contoh, berbanding dengan susu daripada lembu yang diberi makan rumput, susu daripada lembu yang diberi makan bijirin mempunyai jumlah dan jenis yang berbeza. asid lemak dan vitamin C dan A . Jadi apabila manusia meminum pelbagai jenis susu ini, sel mereka juga menerima mesej pemakanan yang berbeza.
Begitu juga, diet ibu manusia mengubah tahap asid lemak serta vitamin seperti B-6, B-12 dan folat yang terdapat dalam susu ibunya. Ini boleh mengubah jenis mesej pemakanan yang mencapai suis genetik bayi itu sendiri, walaupun sama ada ini mempunyai kesan ke atas perkembangan kanak-kanak itu, pada masa ini, tidak diketahui.
Maklumat makanan yang diperoleh daripada haiwan – seperti susu lembu – dipindahkan kepada orang yang meminum susu tersebut. Sumber Imej/DigitalVision melalui Getty Images
Dan, mungkin tanpa kita sedari, kita juga adalah sebahagian daripada rantai makanan ini. Makanan yang kita makan tidak bermain-main dengan hanya suis genetik dalam sel kita, tetapi juga dengan suis genetik mikroorganisma yang hidup dalam usus, kulit dan mukosa kita. Satu contoh yang menarik: Pada tikus, pecahan asid lemak rantai pendek oleh bakteria usus mengubah tahap serotonin, penghantar kimia otak yang mengawal mood, kebimbangan dan kemurungan, antara proses lain.
Aditif makanan dan pembungkusan
Bahan tambahan dalam makanan juga boleh mengubah aliran maklumat genetik di dalam sel. Roti dan bijirin diperkaya dengan folat untuk mengelakkan kecacatan kelahiran yang disebabkan oleh kekurangan nutrien ini. Tetapi sesetengah saintis membuat hipotesis bahawa tahap folat yang tinggi dengan ketiadaan mikronutrien lain yang semula jadi seperti vitamin B-12 boleh menyumbang kepada insiden kanser kolon yang lebih tinggi di negara Barat, mungkin dengan menjejaskan laluan genetik yang mengawal pertumbuhan.
Ini juga boleh berlaku dengan bahan kimia yang terdapat dalam pembungkusan makanan. Bisphenol A, atau BPA, sebatian yang terdapat dalam plastik, menghidupkan dail genetik dalam mamalia yang penting untuk pembangunan, pertumbuhan dan kesuburan. Sebagai contoh, sesetengah penyelidik mengesyaki bahawa, dalam kedua-dua model manusia dan haiwan, BPA mempengaruhi umur pembezaan seksual dan mengurangkan kesuburan dengan menjadikan suis genetik lebih berkemungkinan untuk dihidupkan.
Semua contoh ini menunjukkan kemungkinan bahawa maklumat genetik dalam makanan boleh timbul bukan sahaja daripada komposisi molekulnya - asid amino, vitamin dan seumpamanya - tetapi juga daripada dasar pertanian, alam sekitar dan ekonomi sesebuah negara, atau kekurangan mereka.
Para saintis baru-baru ini mula menyahkod mesej makanan genetik ini dan peranannya dalam kesihatan dan penyakit. Kami penyelidik masih tidak tahu dengan tepat bagaimana nutrien bertindak pada suis genetik, apakah peraturan komunikasi mereka dan bagaimana diet generasi lalu mempengaruhi keturunan mereka. Kebanyakan kajian ini setakat ini hanya dilakukan dalam model haiwan, dan masih banyak yang perlu dibincangkan tentang maksud interaksi antara makanan dan gen untuk manusia.
Apa yang jelas, membongkar misteri nutrigenomik berkemungkinan akan memperkasakan masyarakat dan generasi masa kini dan akan datang.
Tentang Pengarang
Monica Dus, Penolong Profesor Biologi Molekul, Selular dan Perkembangan, Sekolah Perubatan Universiti Michigan
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Garam, Lemak, Asid, Haba: Menguasai Elemen Memasak Yang Baik
oleh Samin Nosrat dan Wendy MacNaughton
Buku ini menawarkan panduan komprehensif untuk memasak, memfokuskan pada empat unsur garam, lemak, asid dan haba serta menawarkan cerapan dan teknik untuk mencipta hidangan yang lazat dan seimbang.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Buku Masakan Skinnytaste: Ringan pada Kalori, Besar pada Perisa
oleh Gina Homolka
Buku masakan ini menawarkan koleksi resipi yang sihat dan lazat, memfokuskan pada bahan-bahan segar dan rasa yang berani.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Pembaikan Makanan: Cara Menjimatkan Kesihatan Kita, Ekonomi Kita, Komuniti Kita dan Planet Kita--Satu Gigitan Pada Satu Masa
oleh Dr Mark Hyman
Buku ini meneroka hubungan antara makanan, kesihatan dan alam sekitar, menawarkan pandangan dan strategi untuk mencipta sistem makanan yang lebih sihat dan mampan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Buku Masakan Barefoot Contessa: Rahsia dari Kedai Makanan Istimewa East Hampton untuk Hiburan Ringkas
oleh Ina Garten
Buku masakan ini menawarkan koleksi resipi klasik dan elegan daripada Barefoot Contessa yang digemari, memfokuskan pada bahan-bahan segar dan penyediaan ringkas.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Cara Memasak Semuanya: Asas
oleh Mark Bittman
Buku masakan ini menawarkan panduan komprehensif untuk asas memasak, merangkumi segala-galanya daripada kemahiran pisau kepada teknik asas dan menawarkan koleksi resipi mudah dan lazat.
