Tillsammans med kalorier och näringsämnen har maten genetiska ritningar som formar vem du är. Maskot via Getty Images
Människor tänker vanligtvis på mat som kalorier, energi och näring. Men de senaste bevisen tyder på att mat också "pratar" med vårt genom, vilket är den genetiska ritningen som styr hur kroppen fungerar ner till cellnivå.
Denna kommunikation mellan mat och gener kan påverka din hälsa, fysiologi och livslängd. Tanken att mat levererar viktiga budskap till ett djurs arvsmassa är i fokus för ett fält som kallas nutrigenomik. Detta är en disciplin som fortfarande är i sin linda, och många frågor förblir höljda i mystik. Ändå har vi forskare redan lärt oss mycket om hur livsmedelskomponenter påverkar arvsmassan.
Jag är en molekylärbiolog som forskar om interaktionerna bland mat, gener och Hjärnorna i strävan att bättre förstå hur matmeddelanden påverkar vår biologi. Forskarnas ansträngningar att dechiffrera denna överföring av information kan en dag resultera i hälsosammare och lyckligare liv för oss alla. Men fram till dess har nutrigenomics avslöjat åtminstone ett viktigt faktum: vårt förhållande till mat är mycket mer intimt än vi någonsin föreställt oss.
Samspelet mellan mat och gener
Om tanken att mat kan driva biologiska processer genom att interagera med genomet låter häpnadsväckande, behöver man inte leta längre än till en bikupa för att hitta ett beprövat och perfekt exempel på hur detta händer. Arbetarbin föder nonstop, är sterila och lever bara några veckor. Bidrottningen, som sitter djupt inne i kupan, har en livslängd som varar i åratal och en fruktsamhet så stark att hon föder en hel koloni.
Och ändå är arbetar- och drottningbin genetiskt identiska organismer. De blir två olika livsformer på grund av mat de äter. Bidrottningen festar på kunglig gelé; arbetsbin livnär sig på nektar och pollen. Båda livsmedel ger energi, men kunglig gelé har en extra funktion: dess näringsämnen kan låsa upp de genetiska instruktionerna att skapa anatomin och fysiologin för en bidrottning.
Så hur översätts mat till biologiska instruktioner? Kom ihåg det maten består av makronäringsämnen. Dessa inkluderar kolhydrater – eller sockerarter – proteiner och fett. Mat innehåller även mikronäringsämnen som vitaminer och mineraler. Dessa föreningar och deras nedbrytningsprodukter kan utlösa genetiska switchar som finns i genomet.
Området nutrigenomics syftar till att dechiffrera hur olika typer av livsmedel överför olika – och viktiga – budskap till våra celler. Peter Dazeley / The Image Bank via Getty Images
Precis som strömbrytarna som styr intensiteten på ljuset i ditt hus, avgör genetiska strömbrytare hur mycket av en viss genprodukt som produceras. Royal gelé, till exempel, innehåller föreningar som aktivera genetiska kontroller att bilda drottningens organ och upprätthålla hennes reproduktionsförmåga. Hos människor och möss är biprodukter av aminosyran metionin, som finns rikligt i kött och fisk, kända för att påverka genetiska urtavlor som är viktigt för celltillväxt och celldelning. Och C-vitamin spelar en roll för att hålla oss friska skydda genomet från oxidativ skada; det främjar också funktionen hos cellulära vägar som kan reparera genomet om det skadas.
Beroende på vilken typ av näringsinformation, vilka genetiska kontroller som aktiveras och vilken cell som tar emot dem, kan budskapen i maten påverka välbefinnande, sjukdomsrisk och till och med livslängd. Men det är viktigt att notera att hittills har de flesta av dessa studier utförts i djurmodeller, som bin.
Intressant nog kan näringsämnenas förmåga att förändra flödet av genetisk information sträcka sig över generationer. Studier visar att hos människor och djur, morföräldrars kost påverkar aktiviteten hos genetiska växlar och sjukdomsrisken och dödligheten för barnbarn.
Orsak och verkan
En intressant aspekt av att tänka på mat som en typ av biologisk information är att det ger ny mening åt idén om en näringskedja. Faktum är att om våra kroppar påverkas av vad vi har ätit – ner till en molekylär nivå – så kan vad maten vi konsumerar "åt" också påverka vårt genom. Till exempel, jämfört med mjölk från gräsmatade kor, har mjölken från spannmålsfodrade nötkreatur olika mängder och typer av fettsyror och vitamin C och A . Så när människor dricker dessa olika typer av mjölk får deras celler också olika näringsmeddelanden.
På samma sätt förändrar en mänsklig mammas kost nivåerna av fettsyror samt vitaminer som B-6, B-12 och folat som finns i hennes bröstmjölk. Detta kan förändra typen av näringsmeddelanden som når barnets egna genetiska växlar, även om det för närvarande är okänt om detta har en effekt på barnets utveckling.
Matinformation som härrör från djur – som komjölk – överförs till den som dricker mjölken. Bildkälla/DigitalVision via Getty Images
Och, kanske utan att vi vet det, är vi också en del av denna näringskedja. Maten vi äter mixar inte bara med de genetiska växlarna i våra celler, utan också med de av mikroorganismerna som lever i våra tarmar, hud och slemhinnor. Ett slående exempel: Hos möss, nedbrytning av kortkedjiga fettsyror av tarmbakterier ändrar nivåerna av serotonin, en kemisk budbärare i hjärnan som bland annat reglerar humör, ångest och depression.
Livsmedelstillsatser och förpackningar
Tillsatta ingredienser i mat kan också förändra flödet av genetisk information inuti celler. Bröd och flingor är berikade med folat för att förhindra fosterskador orsakade av brister på detta näringsämne. Men vissa forskare antar att höga nivåer av folat i frånvaro av andra naturligt förekommande mikronäringsämnen såsom vitamin B-12 kan bidra till den högre förekomsten av tjocktarmscancer i västländer, möjligen genom att påverka genetiska vägar som styr tillväxten.
Detta kan också vara sant med kemikalier som finns i livsmedelsförpackningar. Bisfenol A, eller BPA, en förening som finns i plast, slår på genetiska urtavlor hos däggdjur som är avgörande för utveckling, tillväxt och fertilitet. Vissa forskare misstänker till exempel att i både människor och djurmodeller, BPA påverkar åldern för sexuell differentiering och minskar fertiliteten genom att göra genetiska omkopplare mer benägna att slå på.
Alla dessa exempel pekar på möjligheten att den genetiska informationen i livsmedel inte bara kan härröra från dess molekylära sammansättning – aminosyrorna, vitaminerna och liknande – utan också från ett lands jordbruks-, miljö- och ekonomisk politik, eller bristen på dem.
Forskare har bara nyligen börjat avkoda dessa genetiska matmeddelanden och deras roll i hälsa och sjukdom. Vi forskare vet fortfarande inte exakt hur näringsämnen verkar på genetiska switchar, vilka deras kommunikationsregler är och hur tidigare generationers dieter påverkar deras avkomma. Många av dessa studier har hittills endast gjorts i djurmodeller och mycket återstår att utarbeta om vad interaktionerna mellan mat och gener betyder för människor.
Vad som dock är tydligt är att att reda ut nutrigenomics mysterier sannolikt kommer att stärka både nuvarande och framtida samhällen och generationer.
Om författaren
Monica Dus, biträdande professor i molekylär-, cell- och utvecklingsbiologi, University of Michigan Medical School
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Salt, fett, syra, värme: Bemästra elementen i god matlagning
av Samin Nosrat och Wendy MacNaughton
Den här boken erbjuder en omfattande guide till matlagning, med fokus på de fyra elementen salt, fett, syra och värme och erbjuder insikter och tekniker för att skapa läckra och välbalanserade måltider.
Klicka för mer info eller för att beställa
The Skinnytaste Cookbook: Lätt på kalorier, stor på smak
av Gina Homolka
Den här kokboken erbjuder en samling hälsosamma och läckra recept, med fokus på färska ingredienser och djärva smaker.
Klicka för mer info eller för att beställa
Food Fix: Hur man räddar vår hälsa, vår ekonomi, våra samhällen och vår planet – en tugga i taget
av Dr. Mark Hyman
Den här boken utforskar kopplingarna mellan mat, hälsa och miljö, och erbjuder insikter och strategier för att skapa ett hälsosammare och mer hållbart matsystem.
Klicka för mer info eller för att beställa
The Barefoot Contessa Cookbook: Secrets from the East Hampton Specialty Food Store för enkel underhållning
av Ina Garten
Den här kokboken erbjuder en samling klassiska och eleganta recept från den älskade Barefoot Contessa, med fokus på färska ingredienser och enkel tillagning.
Klicka för mer info eller för att beställa
Hur man lagar allt: grunderna
av Mark Bittman
Den här kokboken erbjuder en omfattande guide till grunderna i matlagning, som täcker allt från knivkunskaper till grundläggande tekniker och erbjuder en samling enkla och läckra recept.
