Negli umani, il numero di copie del gene varia ampiamente:alcune persone ne hanno due, altri 20, con una media di sei a otto. Fino ad ora, però, pochi studi hanno tentato di determinare il ruolo fisiologico che questa variazione potrebbe avere negli esseri umani.
Pubblicato in Giornale americano di nutrizione clinica , ricercatori dell'Università di Sydney hanno condotto il primo su larga scala, analisi sistematica dell'influenza dei numeri di copie AMY1 su 201 partecipanti sani durante quattro esperimenti collegati.
È stato scoperto che 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 mostrato una risposta glicemica più elevata agli alimenti contenenti amido come pane e pasta, ma non cibi zuccherati. Poiché i cibi zuccherati non dovrebbero 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.
L'autrice principale, la dott.ssa Fiona Atkinson del Charles Perkins Center e della Facoltà di Scienze dell'Università, ha spiegato che i risultati erano significativi per una migliore comprensione della biologia evolutiva umana.
"L'ampia variazione nel numero di copie dell'AMY1 nell'uomo non si trova in altri primati, " ha detto il dottor Atkinson.
"Si è ipotizzato che potrebbe rappresentare un adattamento all'influenza della dieta durante l'evoluzione umana, forse associata al passaggio dalla dieta a basso contenuto di amido dei cacciatori-raccoglitori alle diete ad alto contenuto di amido degli agricoltori neolitici.
"È anche possibile che individui con un numero elevato di copie del gene abbiano avuto un vantaggio in determinati momenti durante l'evoluzione umana. Se, come è stato sostenuto, il consumo di carboidrati - in particolare di amido - ha aiutato l'espansione accelerata del cervello umano, quindi livelli più elevati di glucosio nel sangue delle madri durante la gravidanza potrebbero aver sostenuto il cervello sempre più grande e il grasso corporeo più alto dei neonati umani rispetto ad altri primati".
La ricerca ha anche dimostrato una differenza nel metabolismo dell'intestino crasso, poiché le persone con un basso numero di copie del gene mostravano livelli di metano più elevati nel respiro; un aumento del metano nell'alito è comunemente usato nella pratica clinica per valutare la cattiva digestione o il malassorbimento dei carboidrati.
Co-autore Professor Jennie Brand-Miller, del Charles Perkins Center e della School of Life and Environmental Sciences dell'Università, ha affermato che questa differenza non implica necessariamente che l'amido stesso fosse meno digeribile nelle persone con un basso numero di copie del gene.
"Questi risultati suggeriscono che le persone con un numero variabile di copie del gene AMY1 hanno un microbioma intestinale diverso, la variegata comunità di trilioni di microrganismi che vivono nel tratto digestivo, " lei disse.
"Attualmente non sappiamo molto sugli effetti che gli organismi intestinali produttori di metano hanno negli esseri umani, pur essendo presente 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 hanno. Sono necessarie ulteriori ricerche per confermare la connessione tra il gene, la sua influenza sulla produzione di metano e le conseguenti differenze nel microbioma".