יחד עם קלוריות וחומרים מזינים, מזון נושא שרטוטים גנטיים שמעצבים את מי שאתה. מסכת באמצעות Getty Images
אנשים בדרך כלל חושבים על אוכל כעל קלוריות, אנרגיה ומזון. עם זאת, העדויות האחרונות מצביעות על כך שהמזון "מדבר" גם עם הגנום שלנו, שהוא השרטוט הגנטי שמכוון את הדרך בה הגוף מתפקד עד לרמה התאית.
תקשורת זו בין מזון לגנים עשויה להשפיע על שלך בריאות, פיזיולוגיה ואריכות ימים. הרעיון שאוכל מעביר מסרים חשובים לגנום של בעל חיים הוא המוקד של תחום המכונה נוטריגנומיקה. זוהי דיסציפלינה שעדיין בחיתוליה, ושאלות רבות נותרו עטויות במסתורין. אבל כבר, אנחנו החוקרים למדנו הרבה על איך רכיבי מזון משפיעים על הגנום.
אני ביולוג מולקולרי מי חוקר את האינטראקציות בין האוכל, גנים ו מוח במאמץ להבין טוב יותר כיצד מסרי מזון משפיעים על הביולוגיה שלנו. המאמצים של מדענים לפענח את העברת המידע הזו יכולים להביא יום אחד לחיים בריאים ומאושרים יותר לכולנו. אבל עד אז, נוטריגנומיקה חשפה לפחות עובדה חשובה אחת: מערכת היחסים שלנו עם אוכל היא הרבה יותר אינטימית ממה שאי פעם דמיינו.
האינטראקציה של מזון וגנים
אם הרעיון שאוכל יכול להניע תהליכים ביולוגיים על ידי אינטראקציה עם הגנום נשמע מדהים, לא צריך לחפש רחוק מכוורת כדי למצוא דוגמה מוכחת ומושלמת לאופן שבו זה קורה. דבורי עובדים עובדות ללא הפסקה, הן סטריליות וחיות רק כמה שבועות. למלכת הדבורים, היושבת עמוק בתוך הכוורת, יש תוחלת חיים שנמשכת שנים ופוריות כה חזקה שהיא יולדת מושבה שלמה.
ועדיין, דבורים פועלות ודבורים מלכת הן אורגניזמים זהים מבחינה גנטית. הם הופכים לשתי צורות חיים שונות בגלל אוכל שהם אוכלים. מלכת הדבורים חוגגת ג'לי מלכותי; דבורי פועלים ניזונות מצוף ואבקה. שני המזונות מספקים אנרגיה, אבל לג'לי מלכות יש תכונה נוספת: החומרים התזונתיים שלו יכולים לפתוח את ההוראות הגנטיות ליצור את האנטומיה והפיזיולוגיה של מלכת דבורים.
אז איך מתורגמים מזון להוראות ביולוגיות? תזכור זאת מזון מורכב ממאקרו-נוטריינטים. אלה כוללים פחמימות - או סוכרים - חלבונים ושומן. מזון מכיל גם מיקרו-נוטריינטים כמו ויטמינים ומינרלים. תרכובות אלו ותוצרי הפירוק שלהן יכולים לעורר מתגים גנטיים השוכנים בגנום.
תחום הנוטרינומיקה נועד לפענח כיצד סוגי מזון שונים מעבירים מסרים שונים - וחשובים - לתאים שלנו. פיטר דאזלי / בנק התמונות באמצעות Getty Images
כמו המתגים השולטים בעוצמת האור בבית שלך, מתגים גנטיים קובעים כמה ממוצר גן מסוים מיוצר. ג'לי מלכות, למשל, מכיל תרכובות ש להפעיל בקרים גנטיים ליצור את איברי המלכה ולשמור על יכולת הרבייה שלה. בבני אדם ובעכברים, ידוע כי תוצרי לוואי של חומצת האמינו מתיונין, הנמצאים בשפע בבשר ודגים, משפיעים על חיוגים גנטיים חשוב לצמיחת תאים וחלוקתם. וויטמין C ממלא תפקיד בשמירה על בריאותנו על ידי הגנה על הגנום מפני נזק חמצוני; זה גם מקדם את תפקודם של מסלולים תאיים שיכולים לתקן את הגנום אם הוא ייפגע.
בהתאם לסוג המידע התזונתי, הבקרות הגנטיות שהופעלו והתא שמקבל אותם, המסרים במזון יכולים להשפיע בריאות, סיכון למחלות ואפילו תוחלת חיים. אבל חשוב לציין שעד היום רוב המחקרים הללו נערכו במודלים של בעלי חיים, כמו דבורים.
מעניין לציין שהיכולת של חומרים מזינים לשנות את זרימת המידע הגנטי יכולה להשתרע על פני דורות. מחקרים מראים שבבני אדם ובעלי חיים, התזונה של סבא וסבתא משפיע על פעילותם של מתגים גנטיים ועל הסיכון למחלה ותמותה של נכדים.
סיבה ותוצאה
היבט מעניין אחד בחשיבה על מזון כסוג של מידע ביולוגי הוא שהוא נותן משמעות חדשה לרעיון של שרשרת מזון. ואכן, אם הגוף שלנו מושפע ממה שאכלנו - עד לרמה מולקולרית - אז מה שהמזון שאנו צורכים "אכל" יכול גם להשפיע על הגנום שלנו. לדוגמה, בהשוואה לחלב מפרות שניזונו בעשב, לחלב מבהמות המוזנות בדגנים יש כמויות וסוגים שונים של חומצות שומן וויטמינים C ו-A . אז כשבני אדם שותים את סוגי החלב השונים האלה, התאים שלהם מקבלים גם מסרים תזונתיים שונים.
באופן דומה, תזונתה של אם אנושית משנה את רמות חומצות השומן וכן ויטמינים כגון B-6, B-12 וחומצה פולית הנמצאים בחלב האם שלה. זה יכול לשנות את סוג המסרים התזונתיים המגיעים למתגים הגנטיים של התינוק עצמו, אם כי לא ידוע אם יש לכך השפעה על התפתחות הילד או לא.
מידע מזון שמקורו בבעלי חיים – כמו חלב פרה – מועבר לאדם שותה את החלב. מקור תמונה/DigitalVision דרך Getty Images
ואולי בלי ידיעתנו, גם אנחנו חלק משרשרת המזון הזו. האוכל שאנו אוכלים אינו מתעסק רק עם המתגים הגנטיים בתאים שלנו, אלא גם עם אלה של המיקרואורגניזמים החיים במעיים, בעור וברירית שלנו. דוגמה בולטת אחת: בעכברים, פירוק חומצות שומן קצרות שרשרת על ידי חיידקי מעיים משנה את רמות הסרוטונין, שליח כימי מוחי המווסת מצב רוח, חרדה ודיכאון, בין תהליכים אחרים.
תוספי מזון ואריזות
רכיבים נוספים במזון יכולים גם לשנות את זרימת המידע הגנטי בתוך התאים. לחמים ודגנים מועשרים בחומצה חומצה כדי למנוע מומים מולדים הנגרמים מחסרים של חומר תזונתי זה. אבל כמה מדענים משערים שרמות גבוהות של חומצה פולית בהיעדר מיקרו-נוטריינטים אחרים המופיעים באופן טבעי כמו ויטמין B-12 יכול לתרום לשכיחות גבוהה יותר של סרטן המעי הגס במדינות מערביות, אולי על ידי השפעה על מסלולים גנטיים השולטים בצמיחה.
זה יכול להיות נכון גם לגבי כימיקלים שנמצאים באריזות מזון. ביספנול A, או BPA, תרכובת שנמצאת בפלסטיק, מפעיל חוגות גנטיות ביונקים שהם קריטיים להתפתחות, צמיחה ופוריות. לדוגמה, כמה חוקרים חושדים ש, במודלים של בני אדם ובעלי חיים כאחד, BPA משפיע על גיל ההתמיינות המינית ומקטין את הפוריות על ידי סבירות גבוהה יותר של הפעלת מתגים גנטיים.
כל הדוגמאות הללו מצביעות על האפשרות שהמידע הגנטי במזון יכול לנבוע לא רק מההרכב המולקולרי שלו - חומצות אמינו, ויטמינים וכדומה - אלא גם מהמדיניות החקלאית, הסביבתית והכלכלית של מדינה, או היעדר אוֹתָם.
רק לאחרונה החלו מדענים לפענח את מסרי המזון הגנטיים הללו ואת תפקידם בבריאות ובמחלות. אנחנו החוקרים עדיין לא יודעים איך חומרים מזינים פועלים על מתגים גנטיים, מהם כללי התקשורת שלהם וכיצד התזונה של הדורות האחרונים משפיעה על צאצאיהם. רבים מהמחקרים הללו נעשו עד כה רק במודלים של בעלי חיים, ויש עוד הרבה מה לעבוד על המשמעות של האינטראקציות בין מזון וגנים עבור בני אדם.
עם זאת, מה שברור הוא שפירור המסתורין של נוטרינומיקה עשוי להעצים חברות ודורות בהווה ובעתיד.
על המחבר
מוניקה דוס, פרופסור עוזר לביולוגיה מולקולרית, תאית והתפתחותית, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת מישיגן
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ספרים קשורים:
מלח, שומן, חומצה, חום: שליטה באלמנטים של בישול טוב
מאת סאמין נוסראט וונדי מקנוטון
ספר זה מציע מדריך מקיף לבישול, המתמקד בארבעת היסודות של מלח, שומן, חומצה וחום ומציע תובנות וטכניקות ליצירת ארוחות טעימות ומאוזנות.
ספר הבישול של Skinnytaste: קל על קלוריות, גדול על טעם
מאת ג'ינה הומולקה
ספר בישול זה מציע אוסף של מתכונים בריאים וטעימים, המתמקדים במרכיבים טריים ובטעמים נועזים.
תיקון מזון: איך להציל את הבריאות שלנו, הכלכלה שלנו, הקהילות שלנו וכדור הארץ שלנו - ביס אחד בכל פעם
מאת ד"ר מארק היימן
ספר זה בוחן את הקשרים בין מזון, בריאות וסביבה, ומציע תובנות ואסטרטגיות ליצירת מערכת מזון בריאה ובת קיימא יותר.
ספר הבישול היחף של קונטסה: סודות מחנות המזון המיוחדת של איסט המפטון לאירוח פשוט
מאת אינה גרטן
ספר בישול זה מציע אוסף של מתכונים קלאסיים ואלגנטיים מהקונטסה יחפה האהובה, תוך התמקדות בחומרי גלם טריים והכנה פשוטה.
איך לבשל הכל: היסודות
מאת מארק ביטמן
ספר בישול זה מציע מדריך מקיף ליסודות הבישול, המכסה הכל, החל ממיומנויות סכין ועד טכניקות בסיסיות ומציע אוסף של מתכונים פשוטים וטעימים.
