В людях, количество копий гена варьируется в широких пределах:у некоторых их две, другие 20, в среднем от шести до восьми. До настоящего времени, тем не мение, В нескольких исследованиях предпринимались попытки определить физиологическую роль этого изменения у людей.
Опубликовано в Американский журнал клинического питания , исследователи из Сиднейского университета провели первую крупномасштабную, систематический анализ влияния количества копий AMY1 на 201 здорового участника в течение четырех связанных экспериментов.
Было обнаружено, что люди с большим количеством копий гена AMY1 и соответствующими более высокими концентрациями фермента амилазы в слюне переваривают крахмалистые углеводы быстрее.
Они также показали более высокую реакцию глюкозы в крови на продукты, содержащие крахмал, такие как хлеб и макароны, но не сладкие продукты. Поскольку сладкие продукты не должны перевариваться амилазой, отсутствие ассоциации указывает на то, что наблюдаемая разница в переваривании крахмала была вызвана различиями в ферменте и, следовательно, различиями в количестве копий гена.
Ведущий автор доктор Фиона Аткинсон из Университета Чарльза Перкинса и факультета естественных наук, объяснил, что полученные данные важны для лучшего понимания эволюционной биологии человека.
«Широкие вариации в количестве копий AMY1 у людей не обнаруживаются у других приматов, "- сказал доктор Аткинсон.
«Было предположение, что это могло представлять собой адаптацию к влиянию диеты во время эволюции человека - возможно, связанное с переходом от низкокрахмальной диеты охотников-собирателей к высококрахмальной диете фермеров эпохи неолита.
«Также возможно, что люди с большим количеством копий гена имели преимущество в определенные периоды эволюции человека. Если, как уже было сказано, потребление углеводов, особенно крахмала, способствовало ускоренному расширению человеческого мозга, тогда более высокие уровни глюкозы в крови матери во время беременности, возможно, способствовали увеличению размера мозга и увеличению жировых отложений у человеческих младенцев по сравнению с другими приматами ».
Исследование также продемонстрировало разницу в метаболизме толстой кишки, поскольку у людей с низким числом копий гена наблюдается более высокий уровень метана в дыхании; Повышение содержания метана в дыхании обычно используется в клинической практике для оценки мальабсорбции или переваривания углеводов.
Соавтор профессор Дженни Бранд-Миллер, из Центра Чарльза Перкинса и Школы наук о жизни и окружающей среде Университета заявили, что это различие не обязательно означает, что сам крахмал хуже усваивается людьми с низким количеством копий гена.
«Эти результаты предполагают, что люди с различным количеством копий гена AMY1 имеют другой микробиом кишечника, разнообразное сообщество из триллионов микроорганизмов, обитающих в пищеварительном тракте, " она сказала.
«В настоящее время мы мало что знаем о влиянии кишечных организмов, производящих метан, на людей, несмотря на то, что они присутствуют примерно у одной трети взрослых.
"Однако для животных Производство метана микробиотой в толстом кишечнике увеличивает энергию, производимую хозяином, и связано с увеличением веса.
«Хотя наше исследование не обнаружило связи между количеством копий гена AMY1 и индексом массы тела, у других есть. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить связь между геном, его влияние на производство метана и, как следствие, различия в микробиоме ».