Современные европейские гены могут предрасполагать к вегетарианству

Исследование Корнеллского университета, опубликованное 26 мая в журнале Nature Ecology & Evolution, описывает, как изменения в диете европейцев после внедрения сельского хозяйства 10 000 лет назад привели к генетическим адаптациям, благоприятствовавшим пищевым трендам того времени.

До неолитической революции, начавшейся около 10 000 лет назад, европейские популяции были охотниками-собирателями с животной диетой и морепродуктами. После появления земледелия в Южной Европе около 8 000 лет назад, которое затем распространилось на север, фермеры перешли преимущественно на растительную диету.

Это первое исследование, которое разделяет и сравнивает адаптации, произошедшие до и после неолитической революции. Оно показывает, что эти пищевые практики отразились в генах европейцев. Исследователи собрали данные из более чем 25 других работ, изучавших древнюю ДНК из окаменелостей и археологических останков (датированных от 30 000 до примерно 2 000 лет назад), и ДНК современных популяций.

Ключевое генетическое открытие

Адаптации произошли в важном геномном регионе, который включает три гена десатураз жирных кислот (FADS). Разные версии одного гена FADS1, называемые аллелями, соответствовали типам принятых диет.

• Аллель для растительной диеты: У вегетарианских фермеров увеличилась частота аллеля, который кодирует выработку ферментов, помогающих метаболизировать растения. Частота росла в результате естественного отбора.
• Аллель для животной диеты: До земледелия диета охотников-собирателей благоприятствовала противоположной версии того же гена, которая ограничивает активность ферментов FADS1 и лучше подходит для людей с мясной диетой и морепродуктами.

Роль гена FADS1

Ген FADS1 производит ферменты, жизненно важные для биосинтеза длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (LCPUFA) омега-3 и омега-6. Эти кислоты критичны для развития мозга, контроля воспаления и иммунного ответа. В то время как LCPUFA можно получить напрямую из животной пищи, они отсутствуют в растительной. Вегетарианцам необходимы ферменты FADS1 для биосинтеза LCPUFA из короткоцепочечных жирных кислот растений.

Динамика аллелей и значение

Анализ частот аллелей показал:

• Распространенность аллеля для растительной диеты снижалась у европейцев до неолитической революции, после чего резко возросла.
• Противоположная версия гена у охотников-собирателей увеличивалась до появления земледелия, после чего резко снизилась.
• Обнаружен градиент частот этих аллелей с севера на юг с неолитической эпохи, включая современные популяции. Зависимость от растительной пищи была сильнее на юге по сравнению с северными европейцами, чьи предки-фермеры пили больше молока и включали в рацион морепродукты.

Будущие перспективы и нутригеномика

Исследование имеет значение для развивающейся области нутригеномики. В будущем, на основе происхождения, клиницисты смогут подбирать диету в соответствии с геномом человека для улучшения здоровья.

Растительные аллели регулируют уровень холестерина и ассоциированы с риском многих заболеваний, включая воспалительные заболевания кишечника, сердечно-сосудистые болезни, артрит и биполярное расстройство. Цель будущих исследований — изучить дополнительные связи между генетическими вариациями, диетой и здоровьем, чтобы давать персонализированные диетические рекомендации.