Chez l'homme, le nombre de copies du gène est très variable :certaines personnes en ont deux, autres 20, avec une moyenne de six à huit. Jusqu'à maintenant, cependant, peu d'études ont tenté de déterminer le rôle physiologique que cette variation pourrait avoir chez l'homme.
Publié dans le Journal américain de nutrition clinique , des chercheurs de l'Université de Sydney ont mené la première étude à grande échelle, analyse systématique de l'influence du nombre de copies AMY1 sur 201 participants en bonne santé au cours de quatre expériences liées.
Les personnes ayant plus de copies du gène AMY1 - et des concentrations plus élevées correspondantes de l'enzyme amylase dans leur salive - se sont avérées digérer plus rapidement les glucides amylacés.
Ils ont également affiché une réponse glycémique plus élevée aux aliments contenant de l'amidon tels que le pain et les pâtes, mais pas les aliments sucrés. Comme les aliments sucrés ne doivent pas être digérés par l'amylase, l'absence d'association indique que la différence dans la digestion de l'amidon observée était due à des différences dans l'enzyme et donc à des différences dans le nombre de copies du gène.
Auteur principal, le Dr Fiona Atkinson du Centre Charles Perkins et de la Faculté des sciences de l'Université, a expliqué que les résultats étaient importants pour une meilleure compréhension de la biologie évolutive humaine.
"La grande variation du nombre de copies de l'AMY1 chez l'homme ne se retrouve pas chez les autres primates, " a déclaré le Dr Atkinson.
"Il y a eu des spéculations que cela pourrait représenter une adaptation à l'influence du régime alimentaire au cours de l'évolution humaine - peut-être associée au passage du régime pauvre en amidon des chasseurs-cueilleurs aux régimes riches en amidon des agriculteurs néolithiques.
"Il est également possible que les individus possédant un grand nombre de copies du gène aient eu un avantage à certains moments de l'évolution humaine. Si, comme on l'a soutenu, la consommation de glucides - en particulier d'amidon - a contribué à une expansion accélérée du cerveau humain, alors des niveaux plus élevés de glucose dans le sang des mères pendant la grossesse peuvent avoir soutenu le cerveau de plus en plus gros et la graisse corporelle plus élevée des nourrissons humains par rapport aux autres primates. »
La recherche a également démontré une différence dans le métabolisme du gros intestin, car les personnes ayant un faible nombre de copies du gène affichaient des niveaux de méthane plus élevés dans leur haleine ; une augmentation du méthane respiratoire est couramment utilisée en pratique clinique pour évaluer la maldigestion ou la malabsorption des glucides.
Co-auteur Professeur Jennie Brand-Miller, du Centre Charles Perkins et de l'École des sciences de la vie et de l'environnement de l'Université, a déclaré que cette différence n'impliquait pas nécessairement que l'amidon lui-même était moins digestible chez les personnes ayant un faible nombre de copies du gène.
"Ces résultats suggèrent que les personnes ayant un nombre variable de copies du gène AMY1 ont un microbiome intestinal différent, la communauté diversifiée de milliers de milliards de micro-organismes qui vivent dans le tube digestif, " elle a dit.
"Nous ne savons actuellement pas grand-chose sur les effets des organismes intestinaux producteurs de méthane chez l'homme, bien qu'il soit présent chez environ un tiers des adultes.
"Cependant pour les animaux, la production de méthane par le microbiote dans le gros intestin augmente l'énergie produite par l'hôte et est associée à une prise de poids.
"Bien que notre étude n'ait trouvé aucune association entre le nombre de copies du gène AMY1 et l'indice de masse corporelle, d'autres ont. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer le lien entre le gène, son influence sur la production de méthane et les différences qui en résultent dans le microbiome."