(Julia Reznikov/Getty Images) Normalerweise denken Menschen an Nahrung als Kalorien, Energie und Nahrung. Die neuesten Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass Nahrung auch mit unserem Genom „kommuniziert“, dem genetischen Bauplan, der die Funktionsweise des Körpers bis auf zellulärer Ebene steuert.
Diese Kommunikation zwischen Nahrung und Genen kann Auswirkungen auf Ihre Gesundheit haben Gesundheit, Physiologie und Langlebigkeit . Die Idee, dass Lebensmittel wichtige Botschaften an das Genom eines Tieres übermitteln, steht im Mittelpunkt eines Forschungsgebiets namens Nutrigenomik .
Dies ist eine Disziplin, die noch in den Kinderschuhen steckt, und viele Fragen bleiben im Dunkeln. Doch wir Forscher haben bereits viel darüber gelernt, wie das geht Nahrungsbestandteile beeinflussen das Genom .
Ich bin ein Molekularbiologe WHO erforscht die Wechselwirkungen unter Essen , Gene , Und Gehirne in dem Bemühen, besser zu verstehen, wie sich Lebensmittelbotschaften auf unsere Biologie auswirken. Die Bemühungen der Wissenschaftler, diese Informationsübertragung zu entschlüsseln, könnten eines Tages zu einem gesünderen und glücklicheren Leben für uns alle führen.
Doch bis dahin hat die Nutrigenomik zumindest eine wichtige Tatsache ans Licht gebracht: Unsere Beziehung zu Lebensmitteln ist weitaus inniger, als wir es uns jemals vorgestellt haben.
Das Zusammenspiel von Nahrung und Genen
Auch wenn die Vorstellung, dass Nahrung durch Interaktion mit dem Genom biologische Prozesse vorantreiben kann, erstaunlich klingt, braucht man nicht weiter als einen Bienenstock zu suchen, um ein bewährtes und perfektes Beispiel dafür zu finden, wie dies geschieht. Arbeitsbienen arbeiten ununterbrochen, sind unfruchtbar und leben nur wenige Wochen.
Die Bienenkönigin, die tief im Bienenstock sitzt, hat eine Lebensspanne von mehreren Jahren und eine Fruchtbarkeit, die so stark ist, dass sie ein ganzes Volk zur Welt bringt.
Und doch sind Arbeiterbienen und Bienenköniginnen genetisch identische Organismen. Dadurch werden sie zu zwei unterschiedlichen Lebensformen Essen, das sie essen . Die Bienenkönigin schlemmt weiter Gelée Royale ; Arbeitsbienen ernähren sich von Nektar und Pollen.
Beide Lebensmittel liefern Energie, aber Gelée Royale hat noch eine zusätzliche Funktion: Seine Nährstoffe können die genetischen Anweisungen entschlüsseln die Anatomie und Physiologie einer Bienenkönigin zu erschaffen.
Wie werden also Lebensmittel in biologische Anweisungen übersetzt? Erinnere dich daran Nahrung besteht aus Makronährstoffen . Dazu gehören Kohlenhydrate – oder Zucker – Proteine und Fett.
Lebensmittel enthalten auch Mikronährstoffe wie z Vitamine und Mineralien. Diese Verbindungen und deren Abbauprodukte können Auslöser sein genetische Schalter, die sich im Genom befinden .
Wie die Schalter, die die Intensität des Lichts in Ihrem Haus steuern, bestimmen genetische Schalter, wie viel eines bestimmten Genprodukts produziert wird. Gelée Royale beispielsweise enthält Verbindungen, die aktivieren genetische Controller um die Organe der Königin zu bilden und ihre Fortpflanzungsfähigkeit aufrechtzuerhalten.
Es ist bekannt, dass Nebenprodukte der Aminosäure Methionin, die in Fleisch und Fisch reichlich vorkommen, bei Menschen und Mäusen die genetischen Mechanismen beeinflussen wichtig für Zellwachstum und Zellteilung .
Und Vitamin C spielt eine Rolle dabei, uns gesund zu halten Schutz des Genoms vor oxidativen Schäden ; Es fördert auch die Funktion zellulärer Pfade, die das Genom reparieren können, wenn es beschädigt wird.
Abhängig von der Art der Nährwertinformationen, den aktivierten genetischen Kontrollen und der Zelle, die sie empfängt, können die Botschaften in Lebensmitteln Einfluss haben Wohlbefinden, Krankheitsrisiko und sogar Lebensdauer . Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die meisten dieser Studien bisher an Tiermodellen wie Bienen durchgeführt wurden.
Interessanterweise kann sich die Fähigkeit von Nährstoffen, den Fluss genetischer Informationen zu verändern, über Generationen hinweg erstrecken. Studien zeigen, dass bei Menschen und Tieren die Ernährung der Großeltern beeinflusst die Aktivität genetischer Schalter sowie das Krankheitsrisiko und die Sterblichkeit von Enkelkindern.
Ursache und Wirkung
Ein interessanter Aspekt bei der Betrachtung von Lebensmitteln als einer Art biologischer Information besteht darin, dass sie der Idee einer Nahrungskette eine neue Bedeutung verleiht. Wenn unser Körper tatsächlich davon beeinflusst wird, was wir gegessen haben – bis auf molekularer Ebene –, dann könnte sich auch das, was die Nahrung, die wir zu uns nehmen, „aufnimmt“, auf unser Genom auswirken.
Im Vergleich zur Milch von grasgefütterten Kühen weist die Milch von getreidegefütterten Rindern beispielsweise unterschiedliche Mengen und Arten auf Fettsäuren und Vitamin C und A . Wenn Menschen also diese verschiedenen Milchsorten trinken, erhalten ihre Zellen auch unterschiedliche Ernährungsbotschaften.
Ebenso verändert die Ernährung einer menschlichen Mutter den Gehalt an Fettsäuren sowie Vitaminen wie B-6, B-12 und Folsäure, die in ihrer Muttermilch enthalten sind. Dies könnte die Art der Ernährungsbotschaften verändern, die die eigenen genetischen Schalter des Babys erreichen. Ob sich dies jedoch auf die Entwicklung des Kindes auswirkt, ist derzeit nicht bekannt.
Und, vielleicht ohne unser Wissen, sind auch wir Teil dieser Nahrungskette. Die Nahrung, die wir essen, beeinflusst nicht nur die genetischen Schalter in unseren Zellen, sondern auch die unserer Zellen die Mikroorganismen, die in unserem Darm, unserer Haut und unserer Schleimhaut leben .
Ein markantes Beispiel: Bei Mäusen der Abbau kurzkettiger Fettsäuren durch Darmbakterien verändert den Serotoninspiegel , ein chemischer Botenstoff im Gehirn, der Stimmung, Angstzustände usw. reguliert Depression , unter anderem Prozesse.
Lebensmittelzusatzstoffe und Verpackungen
Zugesetzte Zutaten in Lebensmitteln können auch den Fluss genetischer Informationen innerhalb der Zellen verändern. Brot und Müsli sind mit Folat angereichert um Geburtsfehlern vorzubeugen, die durch einen Mangel an diesem Nährstoff verursacht werden.
Einige Wissenschaftler gehen jedoch von einem hohen Folatspiegel aus in Abwesenheit anderer natürlich vorkommender Mikronährstoffe B. Vitamin B-12, könnten zur höheren Inzidenz von Dickdarmerkrankungen beitragen Krebs in westlichen Ländern, möglicherweise durch Beeinflussung der genetische Wege, die das Wachstum steuern .
Dies könnte auch auf Chemikalien in Lebensmittelverpackungen zutreffen. Bisphenol A oder BPA, eine Verbindung, die in Kunststoff vorkommt, schaltet genetische Regler ein bei Säugetieren, die für die Entwicklung von entscheidender Bedeutung sind, Wachstum und Fruchtbarkeit .
Einige Forscher vermuten beispielsweise, dass sowohl in Menschen- als auch in Tiermodellen BPA beeinflusst das Alter der sexuellen Differenzierung und verringert die Fruchtbarkeit, indem es die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass genetische Schalter aktiviert werden.
Alle diese Beispiele deuten darauf hin, dass die genetische Information in Lebensmitteln nicht nur aus ihrer molekularen Zusammensetzung – den Aminosäuren, Vitaminen und dergleichen – resultieren könnte, sondern auch aus der Agrar-, Umwelt- und Wirtschaftspolitik eines Landes oder dem Mangel daran von ihnen.
Wissenschaftler haben erst vor kurzem damit begonnen, diese genetischen Lebensmittelbotschaften und ihre Rolle für Gesundheit und Krankheit zu entschlüsseln. Wir Forscher wissen immer noch nicht genau, wie Nährstoffe auf genetische Schalter wirken, welche Kommunikationsregeln sie haben und welchen Einfluss die Ernährung vergangener Generationen auf ihre Nachkommen hat.
Viele dieser Studien wurden bisher nur an Tiermodellen durchgeführt, und es bleibt noch viel zu klären, was die Wechselwirkungen zwischen Nahrung und Genen für den Menschen bedeuten.
Klar ist jedoch, dass die Aufklärung der Geheimnisse der Nutrigenomik sowohl gegenwärtige als auch zukünftige Gesellschaften und Generationen stärken wird. 
Monica Also , Assistenzprofessor für Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie, Universität von Michigan .
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